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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2022.tde-04042023-083148
Documento
Autor
Nome completo
Leonardo Camara Machado
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Angulo, Sérgio Cirelli (Presidente)
Daminelli, Bruno Luís
Pepe, Marco
Título em português
Concretos com agregados reciclados de concreto: eficiência no uso do cimento.
Palavras-chave em português
Agregado reciclado de concreto
Intensidade de ligante
Propriedades do concreto
Resumo em português
A quantidade de cimento (fração reativa de ligante) dividida pela resistência do concreto (denominado índice de intensidade de ligante, kg. m-³. MPa-1) estabelece um parâmetro de eficiência ambiental do concreto, sendo afetado por fatores como as características das matérias-primas, método de dosagem do concreto, trabalhabilidade, resistência e requisitos de durabilidade. As propriedades do concreto são afetadas quando produzidos com agregados reciclados de concreto, muitas vezes exigindo um aumento de cimento para compensar as perdas nas propriedades. Neste trabalho, propriedades de concretos com agregado reciclado de concreto nos últimos 20 anos foram coletadas na literatura, sistematizadas, analisadas e comparadas com dados internacionais, trazendo novas contribuições para como elas podem ser modeladas. A trabalhabilidade do concreto foi modelada utilizando parâmetros multi-escala de distância de separação de partículas(IPS e MPT). A resistência à compressão do concreto e o módulo de elasticidade foram modelados utilizando critérios como absorção de água ponderada dos agregados (Ww), estabelecida pela ponderação entre a massa e a absorção de água dos agregados graúdos naturais e dos reciclados (eliminando o teor de substituição), e a relação água/cimento efetiva, que desconta da água de abatimento, a água absorvida pelos agregados reciclados. Foram estabelecidos limites práticos para aplicação dos agregados reciclados, levando em conta a resistência do concreto, o consumo de ligante e a absorção de água ponderada dos agregados. Classes mais altas de resistência do cimento, fíller carbonático, seleção adequada da Ww e superplastificante para melhorar a trabalhabilidade reduzem o índice de intensidade de ligante, melhorando a eficiência do uso de cimento para produzir concreto reciclado. Em outro capítulo experimental, foram avaliadas estratégias para a redução do consumo de ligante (uso de aditivos dispersantes, estratégias para otimizar empacotamento e adição de fíler carbonático). Os concretos produzidos experimentalmente apresentaram-se dentro dos modelos de previsão propostos com a revisão de literatura, com redução significativa do índice de intensidade de ligante, com resistência à compressão >25MPa, usando integralmente agregados graúdos reciclados de concreto.
Título em inglês
Concrete with recycled concrete aggregates: variability and efficiency in the cement use.
Palavras-chave em inglês
Binder intensity index
Concrete properties
Recycled concrete aggregates
Resumo em inglês
The quantity of cement (reactive binder) divided by concrete strength (named binder intensity index, kg. m-³. MPa-1) establishes an environmental efficiency parameter of the concrete, being affected by factors like the raw materials characteristics, mix proportioning method, workability, strength, and durability requirements. The concrete properties are affected when made with recycled concrete aggregates often requiring a cement increase to compensate the reductions in concrete properties. In this paper, recycled aggregate concrete properties over the last 20 years were collected from literature, systematized, analyzed, and compared with international data, bringing new contributions to how those can be modeled. The concrete workability was modeled using multiscale parameters of particle separation distance (IPS and MPT). The concrete compressive strength and elastic modulus were modeled using as criteria the weighted water absorption of aggregates (Ww), established by the weighting between the mass and the absorption of water from natural aggregates and the recycled ones (eliminating the replacement-ratio criteria), and the effective water/cement ratio, that discounts from the water of workability, the water absorbed by recycled aggregates. Practical limits were established for the application of recycled aggregates, considering the strength of concrete, the quantity of binder and the weighted water absorption of the aggregates. High cement strength class, cement containing limestone filler, proper selection of Ww, and superplasticizer to improve workability reduce the binder intensity index ameliorating the efficiency of cement use to produce recycled concrete. In another experimental chapter, strategies to reduce the quantity of binder (use of dispersing additives, packing studies and addition of limestone filler) were evaluated. The experimentally produced concretes were within the prediction models proposed with the literature review, with a significant reduction in the quantity of binder with compressive strength >25MPa, using fully coarse recycled concrete aggregates.
 
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Data de Publicação
2023-04-04
 
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