Combate à retração do concreto com promoção de cura interna

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia Civil.O fenômeno da retração é definido como uma deformação tridimensional de contração do concreto ocasionado pela perda de água, podendo ser dividida em: retração plástica, por secagem, autógena, térmica e por carbonatação. Desta maneira, para se prevenir a retração existem diferentes técnicas, já que os mecanismos atuantes também se diferem. Dentre as medidas existentes de combate à retração, será abordada neste trabalho a cura interna com água incorporada. Esse tipo de cura caracteriza-se pelo emprego de um agente de cura, que atua como um reservatório de água, e que vai sendo liberada aos poucos, durante a hidratação do cimento. Neste período tais reservatórios são esvaziados, fornecendo água para as reações. O objeto deste trabalho foi avaliar o efeito da utilização de dois agentes de cura interna diferentes, sendo utilizada adição de PSA e Argila expandida, em argamassas destinadas à dosagem de concreto autoadensável, em três relações água/cimento (A/C) diferentes: 0,25; 0,30 e 0,40. As adições variaram também em três teores, sendo 0,25; 0,5 e 1,0% em relação à massa de cimento para as misturas com adição de polímero superabsorvente (PSA) e 5; 15 e 25% do volume da argamassa para as misturas com Argila expandida. O procedimento de mistura foi padronizado para não haver diferenças entre as amostragens. Estudou-se a influência na retração autógena nas primeiras idades, por secagem até os 28 dias e acompanhamento da resistividade elétrica até os 28 dias. As propriedades mecânicas observadas foram: resistência à compressão aos 3, 7 e 28 dias e módulo de elasticidade aos 28 dias. Após análise dos resultados, pode-se julgar que o polímero apresentou melhor desempenho do que as misturas com argila expandida no combate à retração para as misturas com relação A/C 0,30 e 0,40. Nas demais propriedades, as amostras contendo argila expandida tiveram desempenho abaixo das misturas com PSA, mostrando que os vazios resultantes da liberação da água de cura interna resultam em maior fragilidade da mistura, possivelmente pela conectividade entre os vazios

Combate à retração e fissuração em concretos de alto desempenho reforçados com microfibra de vidro

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017.O surgimento dos concretos de alto desempenho (CAD) tem como pre-missa a preocupação com a durabilidade da estrutura, porém por apresentarem maior refinamento dos poros e maior consumo de cimento, acabam se mostrando vulneráveis aos efeitos autógenos de retração, aumentando a possibilidade de fis-suração do concreto. Uma vez fissurado, é facilitado o ingresso dos agentes agres-sivos na estrutura, promovendo a deterioração, perda de durabilidade e com avanço do tempo, perda de estabilidade mecânica. Dentro desse cenário, se faz importante estudar métodos para combater a deformação do concreto devido à retração e, melhoramentos do material frente à capacidade de resistir à fissuração. Desta forma, objetivo deste trabalho é produzir um concreto de alto desempenho com retração controlada utilizando microfibras de vidro. Portanto, nesta pesquisa foi realizado ensaios de retração livre, objetivando descrever a capacidade da mis-tura em se deformar devido ao efeito do fenômeno de retração; ensaio de retração restringida, dando como resposta a deformação e tempo para surgimento da fis-suração do material; além da caracterização no estado fresco e no estado endure-cido. Foram confeccionados CADs com duas relações A/Agl (A/Agl) diferentes, sendo utilizado as relações de 0,25 e 0,32; e as adições de fibras ocorreram em teores de 0,20%; 0,25% e 0,30% do volume de concreto. Concluiu-se, portanto, para os teores estudados, a incorporação de fibra auxiliou na diminuição da de-formação devido à retração autógena livre, principalmente para as misturas com relação A/Agl 0,32, onde apresentou diminuição da deformação em até 75% em relação com sua referência. Quando restringida, foi possível notar que ao adicio-nar fibra, o concreto apresentou menor deformação, porém não ocorreu diferença significativa entre as misturas quanto ao tempo necessário para a fissuração do concreto. Quanto às propriedades mecânicas, ocorreu a diminuição dos valores de resistência à compressão e de módulo de elasticidade da mistura até os 7 dias, período onde é de extrema importância quando se espera combater a fissuração por retração autógena, efeito que pode ser atribuído por falha de amostragem e elevada quantidade de fibra incorporada, resultando em heterogeneidade do CADRF. Elevados teores de fibra resultam em acréscimo do teor de ar incorpo-rado na mistura resultando em diminuição das propriedades mecânicas do CADFR. Portanto é possível afirmar que a incorporação de fibra possui influência nos parâmetros analisados, porém se deve estudar melhor o volume de fibras a ser incorporados, uma vez que elevados teores pode resultar em perda de eficiên-cia mecânica, não proporcionando o benefício que se busca ao incorporar as fibras no concreto.Abstract : The emergence of high performance concrete (HPC) has as a premise a concern with a durability of the structure, however, because they present greater pore re-finement and higher cement consumption, they are shown to be vulnerable to the autogenous effects of retraction, with the possibility of cracking the concrete. Once cracked, it is facilitated the entry of aggressive agents into the structure, promoting deterioration, loss of durability and with advancement of time, loss of mechanical stability. Within one scenario, it is important to study methods to combat concrete deformation due to shrinkage and material improvements over the ability to withstand cracking. In this way, the objective of this work is to pro-duce a high-performance concrete with controlled retraction using glass microfi-bers. Thus, in the research was carried out free retraction tests, aiming to describe a mixing ability to deform due to the effect of retraction phenomenon; Restricted retraction test, giving as answer the deformation and time for the appearance of the cracking of the material; In addition to the characterization is not fresh and not hardened state. HPC?s were made with two different Water / Binder (W/B) ratios, being used as ratios of 0.25 and 0.32; And the fiber additions were set at 0.20%; 0.25% and 0.30% of the concrete volume. Therefore, an incorporation of auxiliary fibers in the reduction of the tests due to the autonomous retraction, mainly for the mixtures with W/B ratio of 0.32, 75% in relation to its reference, was concluded for the studied contents. When restricted, there may or may not be a combination of fibers, or no lower formability, but there is no significant dif-ference between the mixtures as to the time required for cracking the concrete. As for the mechanical properties, there was a decrease in the values of compres-sive strength and modulus of elasticity of the mixture up to 7 days, the period where it is of the utmost importance when it is expected that the fight against cracking by autogenous retraction, an effect that can Be attributed by sampling failure and high amount of fiber incorporated, resulting in heterogeneity of the FRHPC. High fiber content results in an increase in the air content incorporated in the mixture resulting in a decrease in the mechanical properties of the FRHPC. Thus, it is possible to consider that a fiber incorporation has influence on the parameters analyzed, but it is better to study the fiber volume to be incorporated, since high can result in loss of mechanical efficiency, not providing the benefit that is sought to incorporate like fibers in the concrete

Uso de microfibras de vidrio para el control de la retracción autógena en compuesto cementicio

[ES] Este trabajo tuvo como objetivo evaluar los efectos de la incorporación de microfibras de vidrio en hormigón de alto rendimiento (HAR). Por lo tanto, en esta investigación se realizaron ensayos de retracción libre, ensayo de retracción restringida y adicionalmente ensayos para caracterización en estado fresco y en estado endurecido. Los HAR se prepararon con una relación agua/ligante (a/l) 0.25; y las adiciones de fibra ocurrieron en contenidos de 0,20%; 0,25% y 0,30% del volumen de hormigón. Como resultados se obtuvo la disminución de la deformación hasta un 50% en comparación con la muestra de referencia en el ensayo de retracción autógena libre. Cuando se restringía, se pudo observar que, al añadir fibra, el hormigón tenía menos deformación causada por la retracción, pero no hubo diferencias significativas entre las mezclas en cuanto al tiempo requerido para la fisuración. En cuanto a las propiedades mecánicas, los valores de resistencia a la compresión y módulo de elasticidad de las mezclas con microfibras disminuyeron hasta 7 días. Fue visto que, un alto contenido de fibra daba lugar a un aumento en el contenido de aire incorporado en la mezcla, lo que resulta en una disminución de las propiedades mecánicas de los hormigones de alto rendimiento reforzado con fibras (HARRF). Para las mezclas estudiadas, se concluyó que la incorporación de fibra ayudó a la reducción de la deformación debida a la retracciónOnghero, L.; Repette, W.; Gómez, LA. (2018). Uso de microfibras de vidrio para el control de la retracción autógena en compuesto cementicio. En HAC 2018. V Congreso Iberoamericano de hormigón autocompactable y hormigones especiales. Editorial Universitat Politècnica de València. 545-556. https://doi.org/10.4995/HAC2018.2018.6300OCS54555

Estudo de ataque de cloreto em Betões Autocompactantes de alto desempenho com adjuvantes mitigadores de retração e diferentes relações água/aglomerante

[PT] A retração pode gerar fendilhas no betão autocompactante de alto desempenho (CAAAD) diminuindo sua durabilidade, para diminuir ou eliminar a retração do betão são utilizados adjuvantes mitigadores de retração. Esta pesquisa tem como objetivo mostrar o comportamento de CAAAD que foram produzidos com adjuvantes mitigadores de retração e com diferentes relações água/aglomerantes, em relação à resistência ao ataque de cloretos através do ensaio acelerado de penetração de cloretos, análise do teor de cloretos e análise da corrente passante nos primeiros minutos do ensaio acelerado de penetração de cloretos. Concluiu-se que os betões produzidos com os adjuvantes mitigadores de retração não alteraram significativamente as propriedades de resistência ao ataque de cloretos dos betões estudados, também foi verificado que há boas correlações entre o ensaio acelerado de penetração de cloretos e o teor de cloretos que entraram nas amostras e que é possível diminuir o tempo do ensaio acelerado de penetração de cloretos para alguns minutos. Em relação aos betões produzidos com diferentes relações a/agl, sem adjuvante, os resultados demonstraram que quanto menor a relação a/agl melhor é o desempenho do betão frente ao ingresso de agentes agressivosDors Sakata, R.; Longuini Repette, W.; Gómez, L.; Onghero, L. (2018). Estudo de ataque de cloreto em Betões Autocompactantes de alto desempenho com adjuvantes mitigadores de retração e diferentes relações água/aglomerante. En HAC 2018. V Congreso Iberoamericano de hormigón autocompactable y hormigones especiales. Editorial Universitat Politècnica de València. 681-690. https://doi.org/10.4995/HAC2018.2018.6326OCS68169

Influência da razão água/cimento na capacidade de suporte de carga de pastas cimentícias projetadas para impressão 3D

O princípio da impressão 3D é a construção de estruturas camada por camada a partir de um modelo digital. Os fatores de influência relacionados a viabilidade desta são, basicamente: as propriedades reológicas da mistura no estado fresco e a resistência mecânica no estado endurecido. Este estudo foca na reologia e capacidade de sobreposição de camadas de pastas cimentícias com diferentes teores de água. Pastas com razões de água/cimento (a/c) entre 0,28 e 0,32 foram testadas sobrepondo filamentos em camadas com um molde, e por ensaio de espalhamento (flow table). Os resultados mostram que as misturas com razão a/c de 0,28 apresentaram as propriedades reológicas aprimoradas para impressão. A capacidade de suporte de carga pode ser associada a um espalhamento na flow table inferior a 115 mm

Modelo para previsão da retração autógena em concretos de ultra alto desempenho reforçados com fibra

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2022.Os valores obtidos em modelos de previsão de retração têm apresentado uma grande discrepância quando comparado com os dados obtidos em experimentos, não acompanhando o avanço da tecnologia de concreto. Dessa forma, este trabalho consiste no estudo de retração de concreto ultra alto desempenho reforçados com fibras (CUADRF), com o objetivo de avaliar as equações de previsão do fenômeno que atenda a classe de concreto de maneira eficiente, e comparando com os modelos existentes. Para o alcance do objetivo, fez-se a caracterização dos concretos por meio de estudo de dosagem, ensaios laboratoriais de retração autógena livre e caracterização mecânica (resistência à compressão, resistência à tração direta, resistência de tração na flexão e módulo de elasticidade dinâmico) e, através dos resultados alcançados, foi avaliada a precisão dos modelos existentes e proposto um novo equacionamento que consiga prever com melhor precisão o fenômeno. Para aumentar a abrangência dos parâmetros estudados, foram utilizadas três matrizes com resistências diferentes (90 MPa, 115 MPa, 140 MPa), obtendo uma matriz já atendida pelas normativas existentes e outras duas não pertencentes aos parâmetros dos modelos já conhecidos. Em cada matriz, foi testado a adição de microfibras de vidro e microfibras metálicas, em teores em volume de 0,5%; 1,0%; 1,5% e 1%; 2% e 3%, respectivamente. Os concretos foram caracterizados por ensaio de retração autógena performados logo após a mistura até os 7 primeiros dias de hidratação, período de maior ocorrência da retração autógena para essa classe de concreto. Os valores de retração obtidos não mostram diferença estatística entre as misturas contendo fibras e as referências, indicando que as fibras pouco influenciam na diminuição da deformação de retração do concreto após o ?tempo-zero?. Ao avaliar a retração desde o momento da moldagem, percebe-se que as misturas contendo fibra resultam em menores deformações, portanto mostrando que as fibras auxiliam no combate a deformação enquanto o concreto ainda se apresenta em estado plastico. Por fim, comprovou-se que as equações de previsão de retração não atendem as necessidades dos concretos estudados, sendo o erro de previsão maior de acordo com a diminuição da relação A/Agl. Apesar da modelagem estatística utilizada apresentar um bom coeficiente de correlação, as medidas ao comparar os seus resultados com os experimentais, há uma diferença significativa principalmente nos primeiros dias de hidratação. Dessa maneira, utilizou-se da técnica de redes neurais artificiais para conseguir realizar obter um modelo de previsão que melhor descreve os resultados obtidos nos testes. A rede treinada apresenta boa resposta, porém necessitando um aumento do banco de dados para melhoria do modelo, principalmente nos primeiros dias de hidratação.Abstract: The values obtained in shrinkage prediction models have shown a large discrepancy when compared to data obtained in experiments, not following the advance of concrete technology. Thus, this work consists of the study of the shrinkage of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC), to evaluate the phenomenon's prediction equations that efficiently meet the concrete class and compare it with existing models. To achieve the objective, the characterization of the concretes was conducted through a dosage study, laboratory tests of free autogenous shrinkage, and mechanical characterization (compressive strength, direct tensile strength, bending tensile strength, and dynamic modulus of elasticity) and, through the results achieved, the accuracy of the existing models was evaluated, and a new equation proposed that could better predict the phenomenon. To increase the scope of the studied parameters, three matrices with different strengths (90 MPa, 115 MPa, and 140 MPa) were used, obtaining a matrix already met by the existing regulations and two others not belonging to the parameters of the already known models. In each matrix, the addition of glass microfibers and metallic microfibers, in volume contents of 0.5%, was tested; 1.0%; 1.5% and 1%; 2%, and 3%, respectively. The concretes were characterized by an autogenous shrinkage test performed right after mixing until the first 7 days of hydration, the period of greatest occurrence of autogenous shrinkage for this class of concrete. The shrinkage values obtained show no difference between the mixtures containing and the references, indicating that the values were identified as few in the reduction of the concrete deformation at \"zero-time\". When evaluating the shrinkage from the moment of molding, it is noticed that the mixtures containing fiber result in smaller deformations, therefore showing that the fibers help to combat deformation while the concrete is still in a plastic state. Finally, it was proved that the shrinkage prediction equations do not meet the needs of the concretes studied, the prediction error being greater according to the decrease in the W/B ratio. Despite the statistical modeling used to present a good correlation coefficient, the measurements when comparing their results with the experimental ones, there is a significant difference mainly in the first days of hydration. In this way, the technique of artificial neural networks was used to obtain a prediction model that best describes the results obtained in the tests. The trained network presents a good response, but it needs a database to improve the model, especially in the first days of hydration

Vidas em torno do rio: uma abordagem histórica das relações estabelecidas entre as populações na região Oeste de Santa Catarina e Noroeste do Rio Grande do Sul e o Rio Uruguai

O artigo trata das relações estabelecidas historicamente com o rio Uruguai. Utilizando entrevistas, imagens e bibliografia, procurou-se abordar diversas formas de utilização do rio, pelos diferentes grupos que habitaram a região. Pode-se perceber que o rio Uruguai é um patrimônio ambiental e cultural, na medida em que a relação com o rio foi fundamental para o desenvolvimento de diferentes modos de vida

Assessing the interactions of retarding admixtures and fine materials in long-term flowability of cement pastes

The incorporation of supplementary fine materials into mortars and concretes is a common strategy employed to enhance both their rheological and mechanical properties. While organic molecule-based admixtures are primarily utilized to regulate the setting time in pre-mixed concretes and mortars, their effects become more intricate in the presence of fine materials. This study delves into the interplay between flowability and setting times of cement pastes with 50 wt% of fines (basalt filler, fly ash and quartz filler) in place of cement and three organic admixtures at 0.5 % and 1.0 % (wt% of cement). The results unveil compelling insights: the incorporation of retarding additives proves notably advantageous, markedly decreasing viscosity and prolonging the initial stage of paste formation by as much as 305 h. Nevertheless, the efficacy of these additives diminishes significantly in the presence of fine particles, especially when utilizing basalt filler. This prompts an in-depth exploration into the intricate interactions transpiring between the fine materials and the setting retardants. The implications of these interactions underscore their pivotal role in refining the application of retarding additives in scenarios involving fine materials

Assessment of the Chemical Reactivity of Brazilian Stone Cutting Plant Waste into Cementitious Matrices

The problems generated by the ornamental stone extraction and processing industry caused by the inadequate disposal of this waste can negatively affect rivers, lakes, streams, and even natural water reservoirs. This study discusses and evaluates the potentiality and challenges of dimension stone waste (DSW) recycling generated from a Brazilian dimension stone processing industry in Portland cement formulations. Cement pastes with different amounts of DSW (10–30 wt.%), quartz (10 wt.%), and calcium carbonate (10 wt.%) were prepared and characterized in the fresh and hardened states. The results showed that DSW can be used in cement formulations, and its reactivity is governed by the size of the particles. With up to 10% DSW in place of cement, the samples had greater workability and compressive strength at 28 days compared with the reference mix. However, the strength was lower at early ages (3 and 7 days). When DSW is milled, the strength of the samples containing the waste matched the reference values at all ages, and the recommended replacement limit rose to 20%. On the other hand, the particle size reduction significantly decreased the workability. The use of DSW in cement-based formulations is encouraged due to the strong presence of stone processing and cement companies in Brazil and worldwide

Assessment of the Chemical Reactivity of Brazilian Stone Cutting Plant Waste into Cementitious Matrices

The problems generated by the ornamental stone extraction and processing industry caused by the inadequate disposal of this waste can negatively affect rivers, lakes, streams, and even natural water reservoirs. This study discusses and evaluates the potentiality and challenges of dimension stone waste (DSW) recycling generated from a Brazilian dimension stone processing industry in Portland cement formulations. Cement pastes with different amounts of DSW (10–30 wt.%), quartz (10 wt.%), and calcium carbonate (10 wt.%) were prepared and characterized in the fresh and hardened states. The results showed that DSW can be used in cement formulations, and its reactivity is governed by the size of the particles. With up to 10% DSW in place of cement, the samples had greater workability and compressive strength at 28 days compared with the reference mix. However, the strength was lower at early ages (3 and 7 days). When DSW is milled, the strength of the samples containing the waste matched the reference values at all ages, and the recommended replacement limit rose to 20%. On the other hand, the particle size reduction significantly decreased the workability. The use of DSW in cement-based formulations is encouraged due to the strong presence of stone processing and cement companies in Brazil and worldwide