Campus de Ilha Solteira PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA “A influência do patamar de cura térmica sobre a resistência dos concretos auto-adensáveis elaborados com diferentes tipos de cimento: avaliação pelo método da maturidade” Liane Ferreira dos Santos Ilha Solteira - SP Abril de 2010 Campus de Ilha Solteira PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA “A influência do patamar de cura térmica sobre a resistência dos concretos auto-adensáveis elaborados com diferentes tipos de cimento: avaliação pelo método da maturidade” Liane Ferreira dos Santos Orientador: Prof. Dra. Mônica Pinto Barbosa Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia - UNESP – Campus de Ilha Solteira, para obtenção do título de Mestre em Engenharia Mecânica. Área de Conhecimento: Materiais e Processos de Fabricação. Ilha Solteira - SP Abril de 2010 FICHA CATALOGRÁFICA Elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação da UNESP - Ilha Solteira. Santos, Liane Ferreira dos. S237i A influência do patamar de cura térmica sobre a resistência dos concretos auto-adensáveis elaborados com diferentes tipos de cimento: avaliação pelo método da maturidade / Liane Ferreira dos Santos. -- Ilha Solteira : [s.n.], 2010 280 f. : il. Dissertação (mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira. Área de Conhecimento: Materiais e Processos de Fabricação, 2010 Orientador: Mônica Pinto Barbosa Inclui bibliografia 1. Concreto auto-adensável. 2. Resistência à compressão. 3. Cura térmica. 4. Método de maturidade. 5. Temperatura de cura. 6. Energia de ativação. Aos meus pais, Ademir dos Santos e Eni Ferreira dos Santos AGRADECIMENTOS Gostaria de agradecer a todos que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho. Primeiramente a Deus que me tem proporcionado todas as condições de trabalho e saúde, e que creio ser o responsável pelo sucesso em todas as etapas desse trabalho. Aos meus pais, Ademir dos Santos e Eni Ferreira dos Santos e minhas irmãs Aline e Liara, pelo imenso amor e amizade eterna. Ao meu noivo, o engenheiro civil Camilo Mizumoto, um eterno apaixonado pela profissão e que me apóia e auxilia em todos os aspectos da minha vida. É necessário explicitar minha gratidão a Profª. Drª Mônica Pinto Barbosa, pela orientação, amizade, dedicação e pela confiança adquirida ao longo do desenvolvimento deste trabalho. Ao Prof. Geraldo Freitas Maciel, pela dedicação e disposição diante das sugestões para o enriquecimento do trabalho. A minha eterna e estimada amiga, Glaicy Kelly Machado Gonçalves, pelo apoio e amizade ao longo da nossa jornada. Aos professores da UFMS – Universidade Federal do Mato Grosso do Sul – campus Campo Grande-MS, em especial a Profa. Sandra Bertocini e ao Prof. Ricardo Nakao pela amizade e participação no decorrer da minha carreira acadêmica. Ao engenheiro Flávio Moreira Salles do LCEC - Laboratório CESP de Engenharia Civil, pela competência, profissionalismo e, principalmente por demonstrar sua paixão pela profissão e pelo concreto. Ao Prof. Cássio Roberto M. Maia, pela dedicação e disposição nas correções da dissertação para o enriquecimento do trabalho. Aos técnicos do LCEC - Laboratório CESP de Engenharia Civil, a Joaquim Aparecido de Lima, Gilmar Dias dos Santos, Ademir de Jesus (Branco), Jorge Gomes da Costa e Sergio Roberto Souza Firmino, José Antônio Michelan, Francisco Eduardo Mendes e Carlos Roberto Santos Feitosa, Anderson Rodrigues e Valdemir Izidoro Pascoalim, Luiz Delfino Vieira Bertolucci e Sumie Okajima Watanabe cuja dedicação destes possibilitou a realização dos ensaios desenvolvidos neste trabalho de mestrado. Aos colegas de mestrado, Lucas Girotto, João Felipe Reis, Bruno do Vale, Felipe Sakae Bertolucci, Marcos Vita, e aos alunos de iniciação científica Felipe Mansur, Alysson Tavares, Kleber Lemos, Jean Felix Cabette, Ricardo Franco, Marcelo (Xobi), João Ricardo, Natyara, Igor, Robson e todos aqueles que contribuíram de alguma maneira para a realização deste trabalho. Aos técnicos do Laboratório de Engenharia Civil da UNESP, Mario, Gilson Cavassano e Ronaldo. Ao prof. Milton Dall’Aglio Sobrinho e ao aluno Eduardo Boisa pelo auxílio na utilização do equipamento de cura térmica. A banca examinadora de qualificação e defesa: eng. Flávio Moreira Salles, prof. Dr. Cássio Roberto M. Maia, prof. Dr. Antônio João Diniz e ao prof. Dr. Oswaldo Cascudo. A empresa Holcim do Brasil, que forneceu o cimento utilizado na fabricação dos concretos. A SIKA, pelo fornecimento do superplastificante utilizado na pesquisa. A ABCP pela análise da granulometria a laser do fíler. “Se vi mais longe, foi por estar de pé sobre ombros de gigantes.” Carta para Robert Hooke (15 de Fevereiro de 1676). Isaac Newton RESUMO O concreto auto-adensável (CAA) é um material que representa um dos maiores avanços na tecnologia do concreto das últimas décadas. O desenvolvimento do CAA propiciou eficiência e melhora nas condições de trabalho em canteiro de obras e na indústria de pré-moldados. Do ponto de vista reológico, o CAA é uma mistura fluida que proporciona diferenças de comportamento quando comparado ao concreto convencional. Neste contexto, a proposta desta pesquisa foi estudar, num primeiro plano, as características reológicas nas fases de pasta, argamassa e concreto do CAA no estado fresco e seu comportamento no estado endurecido. Para isso, optou- se por empregar a metodologia de Repette e Melo (2005), que considera a resistência à compressão como ponto de partida para a composição do traço do CAA e que estuda os aspectos reológicos envolvidos nas diferentes fases de sua dosagem. Os materiais empregados para estudo de dosagem foram o fíler basáltico como adição, areia média, brita 19 mm, aditivo superplastificante e dois tipos de cimento. Foram elaborados dois concretos, com cimentos distintos, ambos com mesma classe de resistência igual a 40 MPa. Num segundo plano, foi realizado um estudo da avaliação da resistência à compressão desses concretos quando submetidos à cura térmica a vapor, variando-se as temperaturas de cura (entre 65oC e 80oC), assim como o patamar isotérmico de cura em 4 h,6 h e 8 h para cada temperatura. A avaliação das propriedades mecânicas dos concretos foi realizada empregando o Método da Maturidade. No emprego da maturidade foram utilizados as funções de Nurse e Saul e a proposta por Freiesleben-Hansen e Pedersen (FHP). As análises comparativas foram realizadas em função do tipo de cimento empregado, temperatura de cura e tempo de patamar isotérmico. Palavras-chave: Concreto auto-adensável, resistência à compressão, cura térmica, método da maturidade, temperatura de cura, energia de ativação. ABSTRACT The self-compacting concrete (SCC) is a material that represents one of the greatest advances in concrete technology in recent decades. The development of SCC has resulted in improved efficiency and working conditions at the construction site and the precast industry. Rheological point of view, the SCC is a fluid mix that provides behavior differences when compared to conventional concrete. In this context, the proposal of this research was to study, in the foreground, the rheological phases of paste, mortar and concrete of SCC in the fresh state and its behavior in the hardened state. For this, we chose to employ the methodology Repette e Melo (2005), which considers the compressive strength as a starting point for the composition of the trace of SCC and studying the rheological aspects involved in the different stages of their dosage. The materials used to study the dosage was basalt fillers such as addition, medium sand, gravel 19 mm, superplasticizer additive and two types of cement. We prepared two concretes with different cements, both with the same strength class of 40 MPa. In the background, a study assessing the compressive strength of concrete when subjected to steam curing, varying the curing temperatures (between 65oC and 80oC) as well as the level of isothermal cure at 4 h, 6 h and 8 h for each temperature. The evaluation of mechanical properties of concrete was carried out using the Maturity Method. Employment of maturity was used to Nurse e Saul function, as well as function proposed by Freiesleben-Hansen and Pedersen (FHP). Comparative analysis were performed according to the type of cement used, curing temperature and isothermal plateau. Key-words: Self Compacting Concrete, compressive strength, steam curing, maturity method, curing temperature, apparent activation energy. LISTA DE FIGURAS Figura 1.1: Simpósio de 1999 na Suécia: Visita técnica a uma ponte com laje concretada com CAA. 32 Figura 1.2: Modelo ilustrativo do mecanismo de bloqueio do agregado graúdo. 33 Figura 1.3: Relação básica de curvas de escoamento 38 Figura 1.4: Comportamento reológico do concreto em função de sua utilização. 38 Figura 1.5: Reômetros de Geometrias Rotacionais Típicos. 39 Figura 1.6: Representação esquemática do teste em Vane 40 Figura 1.7: (a) Reômetro R/S instalado no Laboratório de Hidrologia e Hidrometria – FEIS/UNESP, (b) “Spindles” 41 Figura 1.8: Ensaio de espalhamento (slump flow): (a) concreto, (b) argamassa 43 Figura 1.9: Aspecto Visual do CAA 44 Figura 1.10: V-funnel: (a) concreto, (b) argamassa. 46 Figura 1.11: Ensaio de Funil em V 47 Figura 1.12: Corte esquemático do L-box ou caixa-L 48 Figura 1.13: Equipamento para Ensaio do L-box ou caixa-L.(a) Caixa L preenchida com concreto e (b) Determinação das alturas H1 e 49 Figura 1.14: Desenho esquemático do Column technique 50 Figura 1.15: Equipamento de ensaio de Column Tecnique 52 Figura 1.16 Desenho esquemático do U-box ou Caixa U. 53 Figura 1.17: Desenho esquemático do J-ring. 54 Figura 1.18: Desenho esquemático do U-pipe ou Tubo em U. 55 Figura 1.19: Ação do aditivo no concreto. a) Repulsão eletrostática, b) Repulsão estérica. 57 Figura 1.20: Equipamento para determinação do teor de saturação do superplastificante. (a) Cone de Marsh; (b) Mini-slump 58 Figura 1.21: Fluxograma do método de dosagem Repette e Melo 60 Figura 1.22: Fluxograma de dosagem para obtenção do CAA 66 Figura 1.23: Fluxograma das etapas do Método de dosagem de Okamura 67 Figura 1.24: Fluxograma das etapas para dosagem do CAA 68 Figura 1.25: Seqüência geral de tomadas de decisão para o proporcionamento dos materiais do traço médio para o CAA com adição 71 Figura 1.26 Diagrama que descreve o método de dosagem 73 Figura 2.1: Relação entre a resistência em determinado tempo com relação ao 28fc curado em câmara úmida. 76 Figura 2.2: Ciclo típico de cura a vapor. 80 Figura 2.3: Adaptação de uma representação gráfica da hidratação de cimento pelo método da calorimetria 82 Figura 2.4: Imagens em MEV das amostras de concreto fraturadas aos 28 dias. a) Cura térmica com ciclo longo, b) Cura Normal 83 Figura 2.5: O “efeito cruzado” devido a diferentes temperaturas nas primeiras idades do concreto durante o desenvolvimento das relações de resistência-maturidade 87 Figura 2.6: Evolução esquemática do calor de hidratação do cimento 89 Figura 2.7: Influência da temperatura no desenvolvimento da resistência à compressão para uma mistura de concreto com fator a/c = 0,30 90 Figura 2.8: Perfil de energia durante as reações. 96 Figura 2.9: Gráfico 1/ST x 1/t 103 Figura 2.10: Gráfico ST/(SuT – ST) 104 Figura 2.11: Gráfico ln(kT) x 1/T 104 Figura 3.1: Perfil granulométrico da areia média. 111 Figura 3.2: Perfil granulométrico da brita basáltica. 113 Figura 3.3: Ensaio de Kantro. (a) Instante de retirada do molde, (b) Medida do espalhamento da pasta com paquímetro. 119 Figura 3.4: Misturador mecânico utilizada nos ensaios. 120 Figura 3.5: Comportamento do cimento CP II E-32 aos 28 dias. (a) relação a/c x resistência à compressão, (b) consumo de cimento x resistência à compressão. 122 Figura 3.6: Comportamento do cimento CP II 40 RS aos 28 dias. (a) relação a/c x resistência à compressão, (b) consumo de cimento x resistência à compressão 123 Figura 3.7: Determinação do teor de saturação dos aditivos. (a) Cone de Marsh, (b) Tempo de fluidez e (c) Medição da temperatura. 126 Figura 3.8: Ensaio reométrico. (a) Colocação da pasta no cilindro, (b) Inserção do spindle no cilindro e (c) Fixação do conjunto para iniciar o ensaio. 127 Figura 3.9: Misturador mecânico utilizado para confecção da argamassa. 128 Figura 3.10: Espalhamento da argamassa. a) Fôrma tronco cônica para espalhamento sobre a mesa de consistência, (b) Medida do espalhamento da argamassa e aferição do diâmetro de abertura 130 Figura 3.11: Ensaio de Fluidez. (a) Funil em V utilizado para argamassas, (b) Funil em V preenchido com argamassa. 131 Figura 3.12: Desenho da hélice do Vane e a hélice suspensa no reômetro utilizado no ensaio reométrico. 132 Figura 3.13: Betoneira utilizada na produção do concreto. 133 Figura 3.14: Mistura do CAA na betoneira (a) e (b) Aspecto no tempo final de mistura. 135 Figura 3.15: Ensaio de espalhamento com o CAA. 136 Figura 3.16: Ensaio de Funil-V com o CAA. 136 Figura 3.17: (a) Concreto em repouso por 60 segundos, (b) Concreto na iminência da realização do ensaio, (c) Concreto escoando da caixa vertical para a caixa horizontal e (d) Estabilização do fluxo para iniciar a aferição das alturas 138 Figura 3.18: (a) Aparato com as seções unidas com fita adesiva, (b) Concreto em repouso, (c) Topo retirado (d) Concreto retirado da seção e (e) Amostra de concreto sendo lavada na peneira de 5 mm 139 Figura 3.19: Ruptura dos corpos-de-prova. 140 Figura 3.20: (a) e (b) Moldes dos corpos-de-prova cúbicos para argamassa 142 Figura 3.21: Câmara térmica. 143 Figura 3.22: (a) Equipamento de banho térmico e (b) Ruptura do corpo-de- prova 144 Figura 3.23: Leitor digital do equipamento de cura térmica 145 Figura 3.24: Equipamento de cura térmica, (a) Vista geral e (b) Posicionamento dos corpos-de-prova no equipamento 146 Figura 3.25: (a) corpos-de-prova de CAA vedados com filme plástico (fixado com fita adesiva) e (b) temperatura sendo monitorada por multímetros 147 Figura 3.26: Multímetros conectados nos corpos-de-prova para monitoramento da temperatura 148 Figura 3.27: (a) corpos-de-prova de CAÀ curados em câmara úmida e (b) temperatura monitorada por termopares (termopares protegidos em caixa de isopor). 151 Figura 4.1: Espalhamento em função do tempo de hidratação – cimento CP II E-32. 154 Figura 4.2: Espalhamento em função do tempo de hidratação – cimento CP III 40-RS 154 Figura 4.3: Espalhamento em função do tempo de hidratação – cimento CP II E-32 155 Figura 4.4: Espalhamento em função do tempo de hidratação – cimento CP III 40-RS 156 Figura 4.5: Espalhamento em função do tempo de hidratação – cimento CP II E-32 157 Figura 4.6: Espalhamento em função do tempo de hidratação – cimento CP III 40-RS. 157 Figura 4.7: Ponto de saturação do aditivo – mistura com 20% de fíler. 161 Figura 4.8: Ponto de saturação do aditivo – mistura com 25% de fíler 162 Figura 4.9: Ponto de saturação do aditivo – mistura com 30% de fíler 162 Figura 4.10: Ensaio de cone de Marsh para o tempo de 5 minutos. 163 Figura 4.11: Ensaio de cone de Marsh para o tempo de 15 minutos 164 Figura 4.12: Ensaio de cone de Marsh para o tempo de 30 minutos. 164 Figura 4.13: Ensaio reológico – 20% de fíler 165 Figura 4.14: Ensaio reológico – 25% de fíler. 166 Figura 4.15: Ensaio reológico – 30% de fíler. 166 Figura 4.16: Resultado de resistência à compressão normal da argamassa - CP II E-32 171 Figura 4.17: Resultado de resistência à compressão normal da argamassa - CP III 40-RS 172 Figura 4.18: Fluxograma indicando seqüência de ensaios realizados de dosagem do CAA. 174 Figura 4.19: Resistência à compressão (fc) dos CAA 177 Figura 4.20: Módulo de elasticidade dos CAA. 177 Figura 4.21: Regressão linear entre o módulo de elasticidade versus resistência à compressão – CPII E -32 178 Figura 4.22: Regressão linear entre o módulo de elasticidade versus resistência à compressão – CP III 40-RS 178 Figura 4.23: Eficiência do traço em relação ao consumo de cimento nas idades de ruptura 180 Figura 4.24: Relação do teor de aditivo entre pasta, argamassa e concreto 181 Figura 4.25: Resultado de resistência à compressão obtida nos ensaios de Energia de Ativação com concreto com cimento CP II E-32 184 Figura 4.26: Gráfico de inverso da tensão (1/MPa) x inverso da idade (1/dias) 185 Figura 4.27: Gráfico de AT (t) x idade (dias) 186 Figura 4.28: Gráfico de ln(k) x inverso da temperatura (1/K) 187 Figura 4.29: Resultado de resistência à compressão obtida nos ensaios de Energia de Ativação com concreto com cimento CP III 40-RS 188 Figura 4.30: Gráfico de inverso da tensão (1/MPa) x inverso da idade (1/dias) 189 Figura 4.31: Gráfico de AT (t) x idade (dias) 190 Figura 4.32: Gráfico de ln(k) x inverso da temperatura (1/K) 191 Figura 4.33: Representação esquemática do procedimento de tratamento de cura 194 Figura 4.34: Temperatura do concreto com cimento CP II E-32, com patamar de cura a 65ºC para períodos de 4, 6 e 8 horas 197 Figura 4.35: Temperatura do concreto com cimento CPII E-32, com patamar de cura a 80ºC para períodos de 4, 6 e 8 horas 197 Figura 4.36: Temperatura do concreto com cimento CP III 40-RS, com patamar de cura a 65ºC para períodos de 4, 6 e 8 horas 198 Figura 4.37: Temperatura do concreto com cimento CP III 40-RS, com patamar de cura a 80ºC para períodos de 4, 6 e 8 horas 198 Figura 4.38: Evolução da temperatura do concreto com cimento CP II E-32, do ciclo térmico a estocagem em câmara úmida. (a) 65ºC e (b) 80ºC. 200 Figura 4.39: Evolução da temperatura do concreto com cimento CP III 40- RS, do ciclo térmico a estocagem em câmara úmida. (a) 65ºC e (b) 80ºC 201 Figura 4.40: Resistência do concreto com cimento CP II E-32, com temperaturas de cura de (a) 65ºC e (b) 80ºC, para patamares de 4, 6 e 8 horas 203 Figura 4.41: Comparativo de resistência do concreto com cimento CPII E- 32, com temperaturas de cura de 65ºC e 80ºC para patamares de 4, 6 e 8 horas 204 Figura 4.42: Resistência do concreto com cimento CP III 40-RS, com temperaturas de cura de (a) 65ºC e (b) 80ºC, para patamares de 4, 6 e 8 horas 206 Figura 4.43: Comparativo de resistência do concreto com cimento CP III 40- RS, com temperaturas de cura de 65ºC e 80ºC para patamares de 4, 6 e 8 horas 207 Figura 4.44: Análise comparativa entre os concretos submetidos ao patamar isotérmico de cura. (a) 65ºC, e (b) 80ºC 208 Figura 4.45: Idades de ruptura versus resistência – para os concretos submetidos a 65ºC nos respectivos patamares do concreto de controle. 210 Figura 4.46: Idades de ruptura versus resistência – para os concretos submetidos a 80ºC nos respectivos patamares do concreto de controle. 211 Figura 4.47: Valor da resistência nas idades de ruptura do concreto submetido a 65ºC e 80ºC para o patamar de quatro horas, comparados a resistência do concreto de controle 212 Figura 4.48: Valor da resistência nas idades de ruptura do concreto submetido a 65ºC e 80ºC para o patamar de seis horas e comparados a resistência do concreto de controle 212 Figura 4.49: Valor da resistência nas idades de ruptura do concreto submetido a 65ºC e 80ºC para o patamar de oito horas e comparados a resistência do concreto de controle 213 Figura 4.50: Idades de ruptura versus resistência – para os concretos submetidos a 65ºC nos respectivos patamares do concreto de controle 214 Figura 4.51: Idades de ruptura versus resistência – para os concretos submetidos a 80ºC nos respectivos patamares do concreto de controle 215 Figura 4.52: Valor da resistência nas idades de ruptura do concreto submetido a 65ºC e 80ºC para o patamar de quatro horas e comparados a resistência do concreto de controle 215 Figura 4.53: Valor da resistência nas idades de ruptura do concreto submetido a 65ºC e 80ºC para o patamar de seis horas e comparados a resistência do concreto de controle 216 Figura 4.54: Valor da resistência nas idades de ruptura do concreto submetido a 65ºC e 80ºC para o patamar de oito horas e comparados a resistência do concreto de controle 216 Figura 4.55: Análise comparativa entre os concretos estudados 222 Figura 4.56: Análise comparativa entre os concretos estudados 223 Figura 4.57: Fator Maturidade (oC.h) x resistência à compressão (MPa) 225 Figura 4.58: Fator Maturidade (log) - 103 oC.h x resistência à compressão (MPa) 227 Figura 4.59: Concreto com cimento CP III 40-RS à 65 oC - Fator Maturidade (log) 103 oC.h) x resistência (MPa). 230 Figura 4.60: Concreto com cimento CP III 40-RS - Fator Maturidade (log) 103 oC.h) x resistência (MPa). 232 Figura 4.61: Concreto com cimento CP II E-32 - Fator Maturidade (log) 103 oC.h) x resistência (MPa). 234 Figura 4.62: Concreto com cimento CP II E-32 - Fator Maturidade (log) 103 oC.h) x resistência (MPa) 236 Figura 4.63: Concreto com cimento CP III 40-RS – Idade Equivalente (log) 102 h) x resistência à compressão (MPa) 239 Figura 4.64: Concreto com cimento CP III 40-RS – Idade equivalente (log) 102 h) x resistência à compressão (MPa) 241 Figura 4.65: Concreto com cimento CP II E-32 – Idade Equivalente (log) 102 h) x resistência à compressão (MPa). 243 Figura 4.66: Concreto com cimento CP II E-32 – Idade Equivalente (log) 102 245 Figura 4.67: Concreto com cimento CP III 40-RS – resistência real (concreto controle) versus resistência estimada 248 Figura 4.68 Concreto com cimento CP II E-32 – resistência real (concreto controle) versus resistência estimada 249 Figura 4.69: Idade Real (horas) x Idade Equivalente (horas) (concreto com cimento CPIII 40-RS). 251 Figura 4.70 Idade Real (h) x Idade Equivalente (horas) (concreto com cimento CP II E-32). 252 LISTA DE TABELAS Tabela 1.1 : Efeito de diferentes materiais na reologia da argamassa do CAA 34 Tabela 1.2 : Equações dos comportamentos dos fluidos 37 Tabela 1.3 : Valores de tensão crítica e viscosidade plástica encontrados nas literaturas 41 Tabela 2.1 Efeito de diferentes períodos de espera nos concretos. 81 Tabela 2.2 : Valores de Ea de concreto com cimentos brasileiros 100 Tabela 3.1: Procedimento Experimental Adotado (Adaptado de MELO, 2005). 107 Tabela 3.2: Caracterização física, química e mecânica do cimento CP II E- 32. 109 Tabela 3.3: Caracterização física, química e mecânica do cimento CP III 40-RS 110 Tabela 3.4: Caracterização física da areia média. 112 Tabela 3.5: Caracterização física da brita basáltica. 114 Tabela 3.6: Valores da porcentagem retida do fíler. 116 Tabela 3.7: Valores de caracterização do fíler 116 Tabela 3.8: Características dos aditivos superplastificantes utilizados 117 Tabela 3.9: Parâmetros dos ensaios de CAA 135 Tabela 4.1: Teores de fíler iniciais das pastas cimento. 160 Tabela 4.2: Resultados dos ensaios de espalhamento e escoamento na argamassa. 169 Tabela 4.3: Resultados do ensaio reométrico na argamassa. 170 Tabela 4.4: Resultados do ensaio de módulo de elasticidade aos 28 dias 173 Tabela 4.5: Resultados do ensaio dosagem do CAA. 175 Tabela 4.6: Composição dos traços de CAA. 179 Tabela 4.7: Desvio padrão das resistências do ensaio de energia de ativação 184 Tabela 4.8: Limite de Resistência Su 185 Tabela 4.9: Parâmetro A(t) nas temperaturas de 30ºC, 55ºC e 80ºC 185 Tabela 4.10: Valores de 1/T e logaritmo dos valores de k(t) 186 Tabela 4.11: Desvio padrão das resistências do ensaio de energia de ativação 188 Tabela 4.12: Limite de Resistência Su 189 Tabela 4.13: Parâmetro A(t) nas temperaturas de 30ºC, 55ºC e 80ºC 189 Tabela 4.14: Valores de 1/T e logaritmo dos valores de k(t) 190 Tabela 4.15: Valores da Ea 192 Tabela 4.16: Valores da Ea encontrados na literatura 192 Tabela 4.17: Detalhamento dos patamares de regime isotérmico nos concretos ensaiados 195 Tabela 4.18: Resistência à compressão após o patamar da cura térmica. 202 Tabela 4.19: Resistência à compressão dos concretos com cimento CP II E- 32.. 209 Tabela 4.20: Resistência à compressão dos concretos com cimento CP III 40-RS. 210 Tabela 4.21: Análise da resistência no patamar de cura do CAA 218 Tabela 4.22: Análise da resistência nas idades avançadas do CAA. 219 Tabela 4.23: Análise da resistência no patamar de cura do CAA 220 Tabela 4.24: Análise da resistência nas idades avançadas do CAA 221 Tabela 4.25: Equações relativas ao gráfico FM x Resistência 225 Tabela 4.26: Cálculo da resistência estimada por meio da Equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP II E-32 utilizando a equação: f = 2,8503ln(FM) – 0,083. 226 Tabela 4.27: Cálculo da resistência estimada por meio da Equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP III 40-RS utilizando a equação: f = 6,957ln(FM) – 33,39 226 Tabela 4.28: Cálculo da resistência estimada por meio da Equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP II E-32 utilizando a equação: f = 2,2634ln(FM) – 3,8555 228 Tabela 4.29: Cálculo da resistência estimada por meio da Equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP III 40-RS utilizando a equação: f = 5,432ln(FM) – 23,273 228 Tabela 4.30: Equações relativas ao gráfico FM x Resistência 230 Tabela 4.31: Cálculo da resistência estimada por meio da equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP III 40-RS utilizando a equação: f=7,581ln(FM) – 35,677. 231 Tabela 4.32: Equações relativas ao gráfico FM x Resistência 232 Tabela 4.33: Cálculo da resistência estimada por meio da equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP III 40-RS utilizando a equação: f=3,7975ln(FM) – 11,85 233 Tabela 4.34: Equações relativas ao gráfico FM x Resistência 234 Tabela 4.35: Cálculo da resistência estimada por meio da Equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP II E-32 utilizando a equação: f= 7,7014ln(FM) – 26,874 235 Tabela 4.36: Equações relativas ao gráfico FM x Resistência. 236 Tabela 4.37: Cálculo da resistência estimada por meio da Equação Nurse e Saul de Maturidade para concreto com CP II E-32 utilizando a equação: f= 6,257ln(FM) – 24,901. 237 Tabela 4.38: Equações relativas ao gráfico Idade Equivalente x Resistência 239 Tabela 4.39: Cálculo da resistência estimada por meio da equação de FHP para o concreto com CP III 40-RS utilizando a equação: f =8,1302ln(IE) - 15,772. 240 Tabela 4.40: Equações relativas ao gráfico Idade Equivalente x Resistência 241 Tabela 4.41: Cálculo da resistência estimada por meio da equação FHP de idade equivalente para concreto com CP III 40-RS utilizando a equação: f =4,296ln(IE) - 3,5. 242 Tabela 4.42: Equações relativas ao gráfico Idade Equivalente x Resistência 243 Tabela 4.43: Cálculo da resistência estimada por meio da Equação FHP de idade equivalente para concreto com CP II E-32 utilizando a equação: f= 8,129ln(IE) - 6,7277 244 Tabela 4.44: Equações relativas ao gráfico Idade Equivalente x Resistência 245 Tabela 4.45: Cálculo da resistência estimada por meio da equação FHP de idade equivalente para concreto com CP II E-32 utilizando a equação: f= 7,0698ln(IE) - 11,939 246 Tabela 4.46: Resistência x Id. Equivalentes 250 Tabela 4.47: Resistência x Id. Equivalentes 250 Tabela 4.48: Resistência x Id. Equivalentes. 251 Tabela 4.49 Resistência x Id. Equivalentes 252 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 25 JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS 27 METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO E ORGANIZAÇÃO A DISSERTAÇÃO 30 CAPÍTULO 1 CCOONNCCRREETTOO AAUUTTOO--AADDEENNSSÁÁVVEELL ((CCAAAA)) 31 1.1 ORIGEM E DEFINIÇÃO 31 1.2 CARACTERIZAÇÃO DO CAA NO ESTADO FRESCO 33 1.2.1 Reologia 35 1.2.2 Reometria 39 1.2.3 Equipamentos de avaliação das propriedades do CAA 42 1.2.3.1 Ensaio de espalhamento 42 1.2.3.2 Ensaio do funil em V 45 1.2.3.3 Ensaio da caixa em L 47 1.2.3.4 Ensaio column technique 50 1.2.3.5 Ensaio da caixa em U 52 1.2.3.6 Ensaio do Anel Japonês 54 1.2.3.7 Ensaio do tubo em U 55 1.2.4 Determinação do teor de aditivo 56 1.3 MÉTODOS DE DOSAGEM 59 1.3.1 Método de dosagem proposto por Repette e Melo 59 1.3.2 Aplicação do Método Repette e Melo 61 1.3.2.1 Composição da pasta 61 1.3.2.2 Composição da argamassa 62 1.3.2.3 Composição do concreto 63 1.3.2.4 Avaliação das propriedades mecânicas 64 1.3.3 Outros métodos de dosagem do CAA existentes na literatura 65 1.3.3.1 Método de Okamura 65 1.3.3.2 Método de Tutikian 67 1.3.3.3 Método de Alencar 69 1.3.3.4 Método de Gomes 71 1.3.3.5 Justificativa para a escolha do Método Repette e Melo 73 CAPÍTULO 2 AA CCUURRAA TTÉÉRRMMIICCAA EE OO MMÉÉTTOODDOO DDAA MMAATTUURRIIDDAADDEE 75 2.1 CURA TÉRMICA DO CONCRETO 78 2.1.1 Fatores que atuam no concreto submetido à cura térmica 82 2.1.2 Efeitos da temperatura de cura nos concretos com cimentos Portland de alto-forno 85 2.2 O CONCEITO DA MATURIDADE APLICADO À CURA TÉRMICA 86 2.2.1 O Método da Maturidade 88 2.3 ENERGIA DE ATIVAÇÃO 95 2.3.1 Aspectos químicos da energia de ativação 96 2.3.2 Normalização para a determinação da energia de ativação (E a) 100 CAPÍTULO 3 PPRROOCCEEDDIIMMEENNTTOO EEXXPPEERRIIMMEENNTTAALL 105 3.1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL PARA DOSAGEM DO CAA 106 3.1.1 Ensaios de caracterização física, química e mecânica dos materiais 108 3.1.1.1 Cimento Portland 108 3.1.1.2 Agregado miúdo 110 3.1.1.3 Agregado graúdo 113 3. 1.1.4 Fíler basáltico 114 3. 1.1.5 Água 116 3. 1.1.6 Aditivo superplastificante 116 3.1.2 Ensaios Preliminares 118 3.1.2.1 Ensaio de Kantro 118 3.1.3 Definição de parâmetros básicos para composição da mistura 121 3.1.3.1 Relação água/cimento 121 3.1.4 Estudo da pasta de cimento 123 3.1.4.1 Determinação do teor de finos 124 3.1.4.2 Determinação do teor de saturação do aditivo 124 3.1.4.3 Ensaios Reométricos 126 3.1.5 Composição da argamassa 127 3.1.5.1 Determinação do teor de agregado miúdo 129 3.1.6 Produção do concreto 133 3.1.6.1 Ajuste do agregado graúdo e do aditivo 134 3.1.6.2 Avaliação das propriedades mecânicas do CAA 140 3.2 DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO CAA PELO MÉTODO DA MATURIDADE 141 3.2.1 Determinação da Energia de Ativação (Ea) 141 3.2.2 Procedimento experimental para o estudo da cura térmica 144 3.2.3 Cura Úmida 131 CAPÍTULO 4 AANNÁÁLLIISSEE DDOOSS RREESSUULLTTAADDOOSS 152 4.1 COMPATIBILIDADE ENTRE CIMENTOS E ADITIVOS 153 4.2 ESTUDO DA PASTA DE CIMENTO 158 4.2.1 Determinação do teor de finos 159 4.2.2 Determinação do teor de saturação do aditivo 160 4.2.2.1 Ensaios com o Cone de Marsh 160 4.2.2.2 Ensaios Reométricos 165 4.3 ESTUDO DA ARGAMASSA 167 4.4 ESTUDO DO CONCRETO AUTO-ADENSÁVEL (CAA) 173 4.5 DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO CONCRETO AUTO- ADENSÁVEL SUBMETIDO À CURA TÉRMICA. 182 4.5.1 Determinação Experimental da Energia Aparente de Ativação 182 4.5.1.1 Concreto auto-adensável com cimento CP II E-32 182 4.5.1.2 Concreto auto-adensável com cimento CP III 40- RS 187 4.5.1.3 Análise comparativa da energia aparente de ativação (Ea) 191 4.5.2 Estudo e avaliação dos dados de temperatura obtidos no ensaio de cura térmica obtidos no ensaio de cura térmica 193 4.5.2.1 Ciclos de cura e patamar de cura 193 4.5.2.2 Evolução da temperatura no período de cura térmica 196 4.5.2.3 Evolução da temperatura no período de cura úmida até os 91 dias 199 4.5.2.4 Análise da resistência à compressão para os concretos nos patamares isotérmicos de cura 202 4.5.3 Análise da resistência à compressão dos concretos submetidos ao processo de cura úmida 209 4.5.4 Análise da resistência à compressão dos concretos utilizando equações das resistências no patamar de cura e nas idades avançadas 217 4.5.5 Análise da maturidade pela Equação de Nurse e Saul 224 4.5.6 Análise da maturidade pela Equação de Freiesleben - Hansen e Pedersen (FHP) 238 4.6 ANÁLISE DOS RESULTADOS SEGUNDO OS PROCESSOS DE CURA E COMENTÁRIOS 247 Capítulo 5 CCOONNSSIIDDEERRAAÇÇÕÕEESS FFIINNAAIISS 254 5.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE A PESQUISA 254 5.2 CONCLUSÕES DO TRABALHO 256 5.3 SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS 258 RREEFFEERRÊÊNNCCIIAASS BBIIBBLLIIOOGGRRÁÁFFIICCAASS 260 Apêndice I A.I Ensaio de Kantro 272 Apêndice II A. II Determinação do teor de saturação da pasta pelo ensaio utilizando o reômetro. 275 Anexo I Anexo I Ensaios granulometria do fíler basáltico. 277 INTRODUÇÃO As exigências no padrão de qualidade das estruturas de concreto armado têm incentivado estudos para melhorar características mecânicas de adensamento e de outras propriedades que garantam a estabilidade e a durabilidade dos elementos estruturais. Por sua vez, procedimentos inadequados de adensamento, também, levam ao comprometimento da durabilidade das estruturas de concreto. Mais recentemente, no final da década de 80, engenheiros japoneses começaram a desenvolver um novo tipo de concreto capaz de eliminar o uso da vibração mecânica (agulhas) no processo de adensamento (OKAMURA, 1997). Esta nova concepção surgiu como resposta à gradual redução no número de profissionais qualificados para a correta execução deste trabalho na construção civil no Japão. Surgiu, então, o concreto auto-adensável (CAA), que, segundo De Schutter et al. (2008), é aquele capaz de manter sua habilidade passante, preenchendo o interior de formas altamente armadas por meio, unicamente, de seu peso próprio, eliminando a necessidade de compactação. O CAA é um material denso, adequadamente homogêneo, resiste à segregação e mantém a sua composição estável durante as etapas de transporte e concretagem. Para satisfazer esses requisitos, análises são feitas por meio de ensaios apropriados que consideram sua capacidade de espalhamento e a fluidez. No estado fresco, o concreto auto-adensável apresenta desde o início de sua elaboração (fases da pasta, argamassa e posteriormente o concreto) um comportamento reológico do tipo de um fluido não-newtonian Binghamiano. Devido a estas características, o CAA permite a execução de serviços com acabamentos mais livres de defeitos e reduz o custo da mão de obra. Por isto, já vem sendo empregado com bastante sucesso em fábricas de pré-moldados, sobretudo, na Europa e no Japão. As estatísticas referentes ao crescimento das companhias do setor de construção mostram que existe uma tendência mundial crescente do uso do CAA com finalidade estrutural, especialmente com a utilização da tecnologia dos pré-moldados. No Brasil, algumas indústrias ligadas a estes setores estão utilizando o CAA em boa parte de sua produção. Para acelerar a produção em fábrica, empregam-se métodos que permitem antecipar o ganho da resistência do concreto. Um desses procedimentos é a cura térmica a vapor, que permite acelerar o processo de hidratação do cimento, levando ao enrijecimento das peças de concreto em um período de tempo menor, facilitando as etapas de desforma e manuseio dos elementos estruturais. O método da maturidade é procedimento de ensaio não destrutivo que permite avaliar as propriedades mecânicas do concreto, sobretudo quando este está sendo submetido a um processo de cura térmica. Proposto inicialmente por Saul (1949), e posteriormente aprimorado por Freiesleben-Hansen e Pedersen (FHP) (1977), o método da maturidade leva em consideração a evolução das temperaturas do material ao longo do tempo. Para seu aprimoramento, Freiesleben-Hansen e Pedersen (1977) se basearam no modelo de Arrhenius (ASTM C 1074, 1998) para a cinética das reações químicas, no qual as propriedades do concreto são expressas em termos de idades equivalentes a uma temperatura de referência (Tr). Para tanto, considera-se o parâmetro relacionado à sensibilidade térmica da mistura, o qual é denominado de energia aparente de ativação (Ea). A energia aparente de ativação simboliza a quantidade de energia necessária para que os reagentes consigam dar início a uma reação química, ou seja, é a diferença entre os níveis de energia dos reagentes e o estado de ativação da reação (GAUTHIER ; REGOURD, 1982). Neste contexto, o presente trabalho avaliou o comportamento do concreto auto- adensável, quando submetido ao processo de cura térmica a vapor, visando uma análise comparativa das resistências à compressão e uma análise utilizando o método da maturidade. JUSTIFICATIVA E OBJETIVO Diversas pesquisas têm sido desenvolvidas para melhor conhecer e compreender o comportamento do CAA quer seja no estado fresco como no estado endurecido. Alguns países como os Estados Unidos e Japão e a comunidade Européia já se preocuparam em normalizar os ensaios de caracterização do CAA. No Brasil, a primeira norma sobre o concreto auto-adensável é a NBR 15823 (2010). Na área de controle tecnológico do concreto, as pesquisas sobre o CAA se direcionam para o uso de seus componentes e para os métodos de dosagem, visando não somente o custo de produção do concreto em si, mas também a racionalização do processo de fabricação, conferindo benefícios econômicos, tecnológicos e ambientais (MELO, 2005). Segundo Tutikian (2007), o CAA é um dos setores de tecnologia de concreto com potencial de desenvolvimento mais promissor que, sendo aplicado corretamente, produz um concreto com trabalhabilidade adequada, eliminando o adensamento mecânico no seu processo de fabricação, com níveis de resistência condizente com o requerido em projeto. A trabalhabilidade e a ausência de segregação são duas propriedades básicas do CAA no estado fresco, que estabelecem critérios de auto-adensabilidade ao concreto, evidenciando que um dos seus aspectos mais importantes está na utilização de uma metodologia adequada para sua dosagem. Alencar (2008), Tutikian (2007) e Repette e Melo (2005) são alguns dos pesquisadores brasileiros que propõem métodos de dosagem com eficácia comprovada. Dentre estes, o método proposto por Repette e Melo (2005) aborda os aspectos reológicos na dosagem do concreto, buscando avaliar e validar os ensaios da pasta, argamassa e posteriormente do concreto no seu estado fresco. Dentro desse contexto, o presente trabalho busca, num primeiro momento, usar a metodologia de dosagem proposta por Repette e Melo (2005) utilizando dois tipos distintos de cimento Portland, finos de origem basáltica e agregados oriundos da região Noroeste do Estado de São Paulo. A realização de estudos reológicos sejam na pasta, na argamassa como no concreto no estado fresco, visam à utilização desse concreto numa indústria de pré-moldados. Em se tratando de utilizar o concreto auto-adensável na indústria de pré-moldados, cabe ressaltar que, a utilização da cura térmica para acelerar o ganho de resistência do concreto nas primeiras idades dinamiza o processo de produção de estruturas de concreto, facilitando as etapas de desforma e manuseio de elementos estruturais e, favorecendo, assim, o processo de fabricação. Um dos métodos não destrutivos utilizados em estudos para avaliação da resistência de concretos submetidos à cura térmica é o Método da Maturidade. Algumas funções são utilizadas para o estudo da maturidade, como a função desenvolvida por Freiesleben-Hansen e Pedersen (FHP) e a desenvolvida por Nurse e Saul (Nurse e Saul). Com a utilização das equações de maturidade, são obtidos os valores de resistência do elemento estrutural a partir do seu histórico de temperaturas, podendo assim estimar o tempo necessário para a desforma dos elementos estruturais in loco. Assim sendo, o principal propósito desse trabalho é, a partir das composições estabelecidas para o CAA, avaliar para tipos distintos de cimento usualmente encontrados no mercado da construção civil, qual deles apresenta a melhor opção em termos de tempo de patamar de cura térmica e em termos de temperatura para ser usado na indústria de pré-moldados. Dessa maneira, como objetivos principais tem-se: a. Estabelecer duas composições de CAA com classe de resistência de 40 MPa, que diferem por apresentarem na sua composição tipos diferentes de cimento Portland, a saber: cimento CPII E-32 e cimento CPIII 40-RS e usando a metodologia de dosagem proposta por Repette e Melo (2005); b. Dentro da metodologia empregada, avaliar o comportamento reológico da pasta, argamassa e concreto, validando os ensaios propostos pela EFNARC (2001) e correlacionando-os com ensaios efetuados no reômetro R/S Rheometer, fabricado pela “Brookfield Engineering Laboratories”, disponível no Departamento de Engenharia Civil da UNESP; c. Determinar os valores de energia aparente de ativação, para cada concreto, segundo o procedimento descrito na ASTM C 1074 (1998); d. Avaliar as propriedades mecânicas de resistência à compressão (fc ) dos CAAs submetidos à cura térmica e à cura em câmara úmida fazendo uma análise comparativa entre estas resistências; e. Estimar a resistência à compressão dos diferentes concretos, por meio do método da maturidade. Como objetivos secundários tem-se: a. Determinar uma correlação entre os teores de aditivos em pastas, argamassas e concretos do CAA; b. Correlacionar as resistências à compressão para todos os concretos ensaiados; c. Avaliar a influência dos tipos de cimentos na resistência do concreto. METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO E ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO “INTRODUÇÃO” – são feitas considerações iniciais a respeito da pesquisa, identificando o contexto do tema escolhido, as justificativas da escolha e os objetivos do trabalho. Capítulo 1 – “CONCRETO AUTO-ADENSÁVEL (CAA)” – são abordados os aspectos gerais relacionados a ensaios de caracterização do concreto auto-adensável e os métodos de dosagem existentes na literatura. Capítulo 2 – “CURA TÉRMICA” – faz-se uma consideração sobre os efeitos da cura térmica no concreto e é abordado o conceito da maturidade aplicado à cura térmica. Também é apresentado o procedimento para a obtenção da energia aparente de ativação. Capítulo 3 – “PROGRAMA DE ENSAIOS” – aborda-se a caracterização dos materiais necessários à realização da pesquisa, bem como o planejamento dos experimentos e a metodologia empregada. Capítulo 4 – “ANÁLISE DE RESULTADOS” – apresenta os resultados obtidos nos ensaios, assim como as análises e discussões desses resultados. Capítulo 5 – “CONSIDERAÇÕES FINAIS” – são apresentadas as considerações finais e sugestões para trabalhos futuros. 31 C a p ít u lo 1 CCOONNCCRREETTOO AAUUTTOO--AADDEENNSSÁÁVVEELL ((CCAAAA)) 1.1 ORIGEM E DEFINIÇÃO Durante a década de 80 houve uma diminuição gradativa no número de trabalhadores qualificados na construção civil japonesa, ocasionando uma redução na qualidade das estruturas de concreto armado, apresentando freqüentes problemas de adensamento em seu processo de concretagem. Os engenheiros e pesquisadores japoneses começaram a estudar um novo tipo de material concreto para solucionar esses problemas freqüentes, e que satisfizesse as seguintes exigências (OKAMURA (1997)): α. Eliminar a necessidade de vibração; β. Reduzir o número de trabalhadores durante o processo de concretagem; χ. Melhorar a qualidade global das estruturas; δ. Desenvolver material viável economicamente. Os parâmetros estabelecidos permitiram aos professores da Universidade de Tókio, a partir de 1983, a iniciar um estudo de um concreto inovador, com características próprias e que iniciou novas fronteiras para a indústria do concreto. 32 No protótipo sugerido por Hajime Okamura, as especificações deste concreto inovador seguiram três propriedades em cada uma de suas fases (OKAMURA ; OUCHI, 2003): a. Estado Fresco: auto-compactável (o concreto teria que percorrer toda a forma, por ação do seu peso próprio, sem a necessidade de qualquer tipo de adensamento mecânico); b. Idade Inicial: eliminação dos defeitos iniciais (sem falhas na superfície do elemento concretado); c. Estado endurecido: proteção contra fatores externos (concreto com alta durabilidade). Assim foram sugeridos os primeiros estudos sobre um concreto (Figura 1.1) que não necessitaria de adensamento mecânico, denominado concreto auto-adensável (CAA). Figura 1. 1: Simpósio de 1999 na Suécia: Visita técnica a uma ponte com laje concretada com CAA. Em 1988 Ozawa analisou o fluxo do CAA e observou que seu comportamento era interrompido pelo contato entre os agregados graúdos ao tentar passar por uma abertura, sob fluxo confinado. O pesquisador observou que qualquer mudança no trajeto das partículas do agregado que eram confinados e direcionados em torno de uma passagem, poderiam resultar na formação de um arqueamento de agregados 33 na entrada desta passagem, ocasionando o bloqueio da abertura e interrupção da fluidez do concreto remanescente, (GOMES ; BARROS, 2009). A Figura 1.2 ilustra o bloqueio do agregado graúdo. Figura 1.2: Modelo ilustrativo do mecanismo de bloqueio do agregado graúdo. Fonte: Takada e Tangtermsirikul apud Wüstholz, 2003 (adaptado). A hipótese do mecanismo de arqueamento considera uma estrutura coletiva que impede o fluxo do concreto, onde os agregados com dimensões que, em relação à extensão da abertura em que a mistura se encontra confinada, formam bloqueio pelo volume do agregado graúdo ser elevado em relação à mistura em si e ao formato das partículas se afastarem do formato esférico, (TESTING-SCC, 2005). Novos estudos foram feitos então, sobretudo em relação à dimensão ideal dos agregados a serem usados, até que se resultou num concreto com capacidade de fluidez que dispensava o adensamento mecânico. 1.2 CARACTERIZAÇÃO DO CAA NO ESTADO FRESCO O comportamento do CAA no estado fresco é a razão fundamental para diferenciá-lo do concreto convencional. A alta deformabilidade motiva um estudo diferenciado 34 ligado a certos princípios reológicos para se compreender o porquê da necessidade dos ensaios específicos para este tipo de concreto. A idéia que o CAA engloba em sua dosagem, não envolve somente a alta deformabilidade da pasta e da argamassa, mas uma propriedade muito importante para o concreto ser considerado auto-adensável, que é a resistência à segregação entre o agregado graúdo e a argamassa (OKAMURA ; OUCHI, 2003). O comportamento do concreto fresco durante seu lançamento e sua estabilização são influenciados basicamente por suas características reológicas, e esse comportamento é caracterizado por meio de sua tensão crítica e da viscosidade plástica, valores que são obtidos estudando a capacidade de deformação da mistura em si (NUNES, 2001). Segundo Banfill (1994), alguns materiais incorporados no CAA podem afetar seu comportamento reológico. A Tabela 1.1 apresenta os principais fatores que afetam a reologia da argamassa cujos efeitos são representativos do concreto. Tabela 1.1 : Efeito de diferentes materiais na reologia da argamassa do CAA. Fonte: Banfill, 1994. 35 1.2.1 Reologia A reologia é considerada como a ciência que estuda a fluidez e a deformação da matéria, e inclui os líquidos, sólidos e gases. Segundo Koehler e Fowler (2004), apesar do concreto fresco ser considerado um fluido, sua caracterização reológica é complicada pelo fato do concreto ser um material complexo com propriedades dependentes do tempo e apresenta uma grande variação no tamanho das partículas. Quando um concreto sofre uma deformação, ocorre uma interação interna entre as partículas, e essa interação está ligada à superfície específica dos sólidos, distância entre as partículas e do conteúdo de água da suspensão. A deformação do concreto depende da resistência interna de interação dos materiais constituintes, sendo esta resistência diretamente ligada à viscosidade (SANTOS, 2003). Segundo Tartterssall (1976), Isaac Newton desenvolveu a lei básica da viscosimetria, que propõe um gráfico linear, onde a reta tem início na origem da curva de fluxo e sobe com inclinação constante, e cujo inverso da inclinação representa o coeficiente de viscosidade (constante). Este fluido é denominado newtoniano, pois apresenta uma relação constante entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento, independente da deformação e do tempo. Mas essa relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento, que caracteriza reologicamente um fluido, pode apresentar outros tipos de comportamento, neste caso, os fluidos não-newtonianos. Para Santos (2003), um conceito simplificado de fluido encontrada na literatura clássica é que o “fluido é toda matéria que se deforma com a aplicação da mínima tensão de cisalhamento”. Entretanto, quando esses são denominados não- newtonianos, tem tendências a suportar pequenas tensões de cisalhamento aplicadas sem apresentar deformação alguma. 36 Estes fluidos são divididos em três grupos, classificados de acordo com seu comportamento: • Fluidos independentes do tempo: São aqueles onde a taxa de cisalhamento em qualquer ponto é função apenas da tensão de cisalhamento naquele ponto, sendo subdivididos em fluidos pseudoplásticos, dilatantes e binghamianos. • Fluidos dependentes do tempo: São aqueles sistemas em que a relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento depende do tempo em que o fluido foi cisalhado, sendo subdivididos em fluidos tixotrópicos e reopéticos; • Fluidos viscoelásticos: São aqueles sistemas que apresentam tanto características de sólidos quanto de líquidos e que exibem uma recuperação elástica parcial após a deformação. Considerando que em escala macroscópica um concreto fresco flui como um líquido, e que termos como trabalhabilidade, consistência, capacidade de escoamento, mobilidade e capacidade de bombeamento são usados para descrever seu comportamento, torna-se adequado buscar conceitos da reologia para definir o concreto fresco (CASTRO, 2007). O concreto fresco é uma suspensão de agregados na pasta de cimento, sendo a pasta de cimento uma suspensão de grãos de cimento na água. O fluxo do concreto se inicia em toda a massa quando a tensão aplicada fica acima de um determinado valor, denominada de tensão crítica (FAVA ; FORNASIER, 2004). Esse comportamento se assemelha ao comportamento de um fluido de Bingham, sendo mais próximo do caso particular do modelo de Herschel-Bulkley, evidência amplamente divulgada na literatura (ALENCAR, 2008; CASTRO, 2007). As equações que relacionam a tensão de cisalhamento com a taxa de cisalhamento, comumente usadas para descrever o comportamento de fluidos newtonianos e não- newtonianos estão apresentadas na Tabela 1.2. 37 Tabela 1.2 : Equações dos comportamentos dos fluidos. A relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento é representada graficamente em uma curva de escoamento. Seis das mais comuns representações gráficas são ilustradas na Figura 1.3. Figura 1.3: Relação básica de curvas de escoamento. Fonte: Koehler e Fowler, 2004. 38 A tensão crítica representa a tensão cisalhante a ser aplicada no material para que o mesmo possa se deformar, para uma taxa de cisalhamento relacionada. A declividade da reta (taxa de cisalhamento x tensão de cisalhamento) corresponde à viscosidade plástica. A Figura 1.4 ilustra o comportamento dos concretos, onde o CAA está associado ao campo com valores de tensão cisalhante pequena e com uma viscosidade plástica adequada. Figura 1.4 : Comportamento reológico do concreto em função de sua utilização. Fonte: Nunes, 2001. 1.2.2 – Reometria A reometria é definida como sendo o estudo das técnicas que possibilitam mensurar as propriedades reológicas de um fluido, e é aplicada para definir as características do fluido a partir de medições feito em escoamentos simples e controlado. Na prática, a fim de se mensurar a viscosidade de um fluido, este deve ser confinado em aparelhos denominados reômetros, que possuem condições de borda fixas (dentro de um tubo, entre placas paralelas, entre cilindros concêntricos, etc.) A Figura 1.5 ilustra reômetros de fluidos confinados. 39 Figura 1.5: Reômetros de Geometrias Rotacionais Típicos. Fonte: Koehler e Fowler, 2004. Dentre os reômetros convencionais, o dispositivo denominado Vane, ilustrado na Figura 1.6, substitui o cilindro interno do reômetro, e é vantajoso para a medição da tensão crítica de um fluido de partículas maiores que as especificadas para ensaios no cilindro coaxial. O ensaio com o Vane é considerado o melhor teste em suspensões concentradas com tensão crítica acima de 10 Pa (BARNES ; NGUYEN, 2001). O equipamento Vane tem sido utilizado comercialmente desde 1950, e desde então, tem sido empregado para mensurar uma enorme variedade de suspensões concentradas, como pesquisado por Barnes e Nguyen (2001). 40 Figura 1.6: Representação esquemática do teste em Vane. Fonte: Filho et al., 2002. O reômetro instalado no Laboratório de Hidrologia e Hidrometria – FEIS/UNESP utilizado nos ensaios de reometria desta pesquisa é o Reômetro R/S Brookfield, ilustrado na Figura 1.7, que fornece os parâmetros para vários modelos reológicos assim como as curvas de tensão x deformação das misturas ensaiadas. Pode ser utilizado tanto para controlar a deformação, medindo-se a tensão correspondente, como para controlar a tensão, medindo-se a deformação causada (SANTOS, 2003). A medição no reômetro é feita pelos “spindles”, também ilustrado na Figura 1.7, sendo estes acessórios com os quais se realizam os testes de cisalhamento. A escolha do tipo de spindles é feita de acordo com a faixa de viscosidade na qual o acessório pode trabalhar, ou seja, escolhe-se o dispositivo cuja faixa abranja a viscosidade aproximada do material a ser ensaiado. 41 (a) (b) Figura 1.7: (a) Reômetro R/S instalado no Laboratório de Hidrologia e Hidrometria – FEIS/UNESP, (b) “Spindles”. Fonte: Santos, 2003. Segundo Gomes (2002), os valores de tensão crítica e viscosidade plástica das curvas de fluxo de CAA dependem do equipamento utilizado no ensaio. A Tabela 1.3 apresenta os valores reológicos dos CAA citados na literatura. Tabela 1.3 : Valores de tensão crítica e viscosidade plástica encontrados nas literaturas Equipamento Tensão Crítica (Pa) Viscosidade Plástica (Pa.s) Kawai e Hashida (1994) Viscosímetro 50 30 á 80 Sedran et al. (1996) BTRHEOMTM < 500 100 á 200 Wallevik e Nielsson (1998) e Fieldjestol et al. (2003) Viscosímetro BML 30 á 80 10 á 40 Billberg (2001) Viscosímetro 10 á 50 20 á 30 Zerbino et al. (2006) Viscosímetro < 60 30 á 100 42 1.2.3 Equipamentos de avaliação das propriedades do CAA Diversos métodos de ensaios foram propostos para o CAA, todos eles relacionados indiretamente aos parâmetros reológicos. Okamura e Ouchi (2003) especificam que para a caracterização das propriedades do CAA, devem ser estabelecidas algumas metas para os ensaios de dosagem, a saber. a. Ponderar se realmente o tipo de concreto a ser utilizado na estrutura é o auto- adensável; b. Ajustar a proporção de materiais quando a auto-adensabilidade não for suficiente; c. Caracterizar os materiais. A seguir são especificados os diversos tipos de ensaios e seus respectivos equipamentos, utilizados para a avaliação das propriedades reológicas do CAA, muitos deles já especificados pelas recomendações técnicas européias, japonesas e americanas. Vale ressaltar que, no Brasil, já existe a norma de ensaios do CAA, a NBR 15823 (2010). 1.2.3.1 Ensaio de espalhamento O ensaio de espalhamento, ou slump flow, é utilizado para medir a capacidade do concreto auto-adensável de fluir livremente sem segregar e é um teste simples que se assemelha o ensaio de abatimento para concretos convencionais. 43 O ensaio de slump flow ou ensaio de espalhamento é normalizado pela ASTM C 1611/C (2006), ASTM C 1611M (2006) e EN 12350-8 (2007) e consiste em preencher com concreto o molde de uma forma tronco-cônica sem compactar nem golpear, levantar o cone sobre uma chapa de aço com dimensões 90 cm x 94 cm, com espessura de 3 mm não absorvente e ligeiramente umedecida e verificar como ocorreu o espalhamento do concreto. Para o ensaio na pasta e argamassa a forma tronco cônica tem dimensões reduzidas. As formas estão ilustradas na Figura 1.8. (a) (b) Figura 1.8 : Ensaio de espalhamento (slump flow): (a) concreto, (b) argamassa. Fonte: Nunes, 2001. O concreto deverá fluir livremente até seu peso próprio superar a tensão de escoamento e parar, sem indícios de exsudação formando um círculo no plano da chapa, quando a tensão por unidade de área se igualar a tensão de escoamento. Devem ser feitas duas medidas do diâmetro do círculo de concreto formado na chapa, para determinar a média dos dois diâmetros. Esse resultado do ensaio permite uma correlação com a tensão crítica do concreto, pois segundo Fava e Fornasier (2004) quanto maior for o espalhamento, menor será a tensão crítica. O ensaio ainda permite uma análise visual da mistura, para verificar a ocorrência de segregação e exsudação. O que pode ser evidenciada na Figura 1.9: 44 Figura 1.9 : Aspecto Visual do CAA Fonte: Alencar, 2008. De acordo com a consistência do CAA, o European Project Group – EPG (2005) estabelece critérios para descrever os parâmetros dos níveis de espalhamento do concreto, e classifica-os em três níveis principais: a. Espalhamento entre 550 mm e 650 mm: possuem espalhamento horizontal de pequena extensão, e são utilizados comumente em peças com baixa quantidade de armadura, de pouca extensão e topo livre; b. Espalhamento entre 660 mm e 750 mm: segundo Belohuby e Alencar (2007) este concreto é mais adequado para a grande maioria das aplicações em fábricas de pré-moldados, chegando a ser utilizado em 85% dos elementos estruturais nestas indústrias; c. Espalhamento entre 760 mm e 850 mm: é um concreto de custo elevado, por apresentar um alto volume de argamassa e ser geralmente produzido com agregado graúdo de dimensão menor que 16 mm. Sua utilização está ligada a estruturas com taxas de armadura elevadíssima e formas muito complexas. Este ensaio está especificado como obrigatório na norma européia, na norma francesa, entre outras e também estará na norma brasileira em elaboração. 45 1.2.3.2 Ensaio do funil em V O ensaio do funil em V, ou ensaio V-funnel, foi desenvolvido por Okamura e Ozawa (1995) e propõe avaliar de forma qualitativa a viscosidade aparente do concreto, sob fluxo confinado. O ensaio é normalizado pela EN 12350-9, 2007 e consiste em preencher com CAA um equipamento formado por uma caixa em forma de V, com suas dimensões em 60 cm de altura, seção transversal superior de 7,5 cm x 51,5 cm, com uma abertura na extremidade inferior de 7,5 cm x 6,5 cm de seção transversal, onde se encontra uma tampa metálica de contenção. No ensaio da argamassa a caixa em V tem dimensões reduzidas. Para a realização do ensaio V-funnel, a caixa é preenchido com CAA, e após aberta a tampa de contenção, o mesmo escoa, com fluxo restrito. Deve ser feito o registro do tempo que o concreto leva para escoar por esse aparelho. A Figura 1.10 ilustra o equipamento de ensaio V-funnel para o CAA. (a) (b) Figura 1.10 : V-funnel: (a) concreto, (b) argamassa. Fonte: Nunes, 2001. 46 Com esse aparelho consegue-se avaliar a viscosidade do material ensaiado relacionando-o com o tempo, de modo que, um período de passagem prolongado representa uma maior viscosidade plástica da mistura. De acordo com a consistência do CAA, o EPG (2005) estabelece critérios para descrever os parâmetros dos níveis de resistência ao espalhamento do concreto, preferencialmente em projetos que utilizem estruturas densamente armadas e que necessitem de boa superfície de acabamento, classificando-os em: a. Tempo de escoamento menor ou igual há 8 segundos: segundo Alencar (2008) concreto com essa especificação tem um escoamento adequado para preencher integralmente fôrmas densamente armadas pelo seu peso próprio. Tem boa qualidade de superfície acabada e se autonivela, mas o concreto se torna mais suscetível a exsudação e a segregação; b. Tempo de escoamento entre 9 segundos e 25 segundos: é útil somente em casos específicos em fôrmas que tem pressão hidrostática limitada. A Figura 1.11 ilustra o ensaio do funil em V. 47 Figura 1.11: Ensaio de Funil em V 1.2.3.3 Ensaio da caixa em L O ensaio da caixa em L, ou ensaio L-box, tem seus procedimentos estabelecidos pela EFNARC (2002), EPG (2005) e EN 12350-10 (2007), sendo que a EFNARC (2002) propõe um dimensionamento da L-box diferenciado em relação às outras normas, com um comprimento menor de base do compartimento horizontal da caixa. Este equipamento consiste em uma caixa em formato em L, com o compartimento vertical de dimensão 10 cm x 20 cm e 60 cm de altura, e um compartimento horizontal de dimensão 15 cm x 20 cm e 80 cm de comprimento. O compartimento vertical é separado do horizontal por uma portinhola móvel e uma fileira de duas ou três barras de aço fixas (dependendo do nível de auto adensabilidade requerido). A Figura 1.12 ilustra o referido equipamento. 48 Figura 1.12: Corte esquemático do L-box ou caixa-L. Fonte: Alencar, 2008. O ensaio consiste em preencher a parte vertical com concreto e deixar o mesmo ficar um minuto em repouso e depois se abre a portinhola, fazendo a intercomunicação do compartimento vertical com o horizontal, deixando o concreto escoar para o compartimento horizontal. A verificação da capacidade de escoamento e habilidade passante do concreto é verificada por meio da relação entre as medidas das alturas H2 e H1. Este teste analisa a capacidade do concreto de passar por meio de uma armadura, medindo a fluidez e a capacidade do concreto de passar por obstáculos, permanecendo coeso, sem que ocorram segregação nem bloqueio do agregado graúdo De acordo com a consistência do CAA, o EPG (2005) estabelece critérios para descrever os parâmetros H2 e H1 obtidos pelo ensaio que avalia a habilidade passante do concreto, e classifica-os de acordo com o número de barras de aço do equipamento: 49 a. (2 barras de aço) – H2/H1 maior que 0,80: valor utilizado para aplicação do concreto em estruturas mais simples com vão, entre 8 cm e 10 cm, e com pequena quantidade de armadura, e em estruturas verticais, pois a gravidade auxilia no espalhamento; b. (3 barras de aço) – H2/H1 maior que 0,80: utilizado em estruturas mais complexas, com menor vão, entre 6 cm e 8 cm. Alguns pesquisadores também consideram o tempo que o concreto leva para escoar pela distância de 20 cm e 40 cm pelo compartimento horizontal, medindo com um cronômetro o tempo que o concreto leva para atingir as marcar T20 e T40. Para diversos pesquisadores a caixa em L é o ensaio mais exigente para qualificação do CAA. Se o CAA for capaz de passar por esse ensaio, certamente ele irá atingir bons resultados nos demais testes relacionados à habilidade passante para este tipo de concreto. Além disso, este ensaio possibilita uma análise visual da capacidade de preenchimento dos espaços e autonivelamento do CAA, como ilustrado na Figura 1.13. (a) (b) Figura 1.13: Equipamento para Ensaio do L-box ou caixa-L.(a) Caixa L preenchida com concreto e (b) Determinação das alturas H1 e H2 50 1.2.3.4 Ensaio column technique Este ensaio tem seus procedimentos estabelecidos pela ASTM C 1610/C (2006) e ASTM C 1611M (2006), que propõe um teste de verificação da ocorrência de segregação do CAA. O equipamento é composto de um tubo de PVC de 20 cm de diâmetro e 66 cm de altura. Esse tubo é seccionado em três partes, sendo o topo e a base com a mesma altura de 16,5 cm, e com a parte central do tubo de PVC com altura de 33 cm. Cada encontro de seção do tubo de PVC deverá ser unido por grampos de fixação, fita adesiva ou algum material que consiga vedar as ligações entre as partes seccionadas do tubo. Após a ligação de todas das três partes do tudo, esse deve ser adequadamente apoiado em uma base que tenha um perfeito esquadro, como ilustrado na Figura 1.14. Figura 1.14: Desenho esquemático do Column technique. Fonte: Alencar, 2008. 51 Em aproximadamente 20 min é possível coletar as amostras de concreto do topo e da base, com o auxílio de uma chapa metálica colocada entre as ligações de seções. Depois de retirada as amostras superior e inferior, ambas devem ser lavadas em uma peneira de 5 mm para retirar a argamassa, ficando apenas o agregado graúdo retido. Concluída essa fase, com os valores das massas do agregado graúdo do topo e da base, é possível calcular, utilizando a Equação 1.1, a porcentagem de segregação do CAA. 100)]/()[(2 ×+−×= TBTB CACACACASR (Equação 1.1) Onde: SR = Porcentagem de segregação; CAB: é a massa de agregado graúdo da base; CAT: é a massa de agregado graúdo do topo; Caso CAB seja menor ou igual que CAT a segregação é nula. Caso CAB seja maior que CAT então houve segregação. De acordo com Dackzo (2002) citado por Fava e Fornasier (2004) existem dois tipos de segregação, a dinâmica e a estática. A segregação dinâmica é facilmente detectada em ensaios do CAA no estado fresco, e ocorre durante o lançamento do concreto dentro da fôrma. A segregação estática é verificada quando o concreto está em repouso dentro da fôrma e está vinculada aos fenômenos de sedimentação. Para os concretos com baixa fluidez, o controle da resistência à segregação deve ser mais rigoroso, por terem mais probabilidade de complicações deste tipo. Os critérios estabelecidos pelo EPG (2005) são utilizados para classificar a resistência à segregação de acordo com as dificuldades de aplicação do concreto (baixa ou alta), sendo apresentado a seguir: a. SR ≤ 20%: aplicado para lajes delgadas, solicitações verticais com distância de espalhamento menor que 5 m e vão confinado maior que 8 cm; 52 b. SR ≤ 15%: preferível para aplicações verticais com distância de espalhamento maior que 5 m e com espaço confinado maior que 8 cm; c. SR ≤ 15%: usado para aplicações verticais de grande altura com espaço confinado menor que 8 cm, se a distância de espalhamento é menor que 5 m. Mas, se o espalhamento é maior que 5m, o valor de SR deve ser menor que 10%; d. SR ≤ 10%: especificados no caso da qualidade da superfície ser particularmente crítica. A Figura 1.15 ilustra o ensaio realizado. Figura 1.15: Equipamento de ensaio de Column Tecnique. 1.2.3.5 Ensaio da caixa em U O ensaio da caixa em U, ou ensaio U-box, foi desenvolvido pela Technology Research Centre of the Taisei Corporation in Japan. A Caixa em U foi elaborada 53 com a finalidade de medir a fluidez e a habilidade de o CAA passar por obstáculos sem segregar. A Figura 1.16 ilustra o equipamento utilizado nesse ensaio. Figura 1.16: Desenho esquemático do U-box ou Caixa U. Fonte: Alencar, 2008. O grau de adensamento será indicado pela altura que o concreto alcança após fluir por meio dos obstáculos, pois quando o concreto passa de um compartimento para o outro, sofre uma resistência ao movimento, e, quanto mais íntegro e coeso passar, sem segregar, maior será sua capacidade de auto-adensamento (TUTIKIAN, 2004). O ensaio consiste em preencher a caixa em U com o concreto, deixá-lo um minuto em repouso, e abrir a porta de passagem para que o concreto escoe por meio das armaduras para o outro compartimento. Assim que o movimento se estabilizar, medem-se as alturas R1 e R2, e a auto-adensabilidade do CAA é avaliada por meio da Equação 1.2. 21 RRRU −= (Equação 1.2) 54 O RU (diferença entre as alturas R1 e R2) para o CAA deve estar compreendido entre 0 cm e 3 cm e quanto maior a capacidade de preenchimento do CAA, mais próximo de zero será o valor de RU. 1.2.3.6 – Ensaio do Anel Japonês O ensaio do anel japonês, ou ensaio J-ring test, foi proposto por Groth e Nemeger (1999), onde foi feita uma combinação do ensaio de espalhamento, utilizando além da forma tronco-cônica, um disco, sendo esse ensaio denominado de Anel-J, como ilustra a Figura 1.17, a fim de analisar o risco de bloqueio do concreto e sua resistência à segregação. O ensaio consiste em posicionar a forma tronco cônico de forma invertida sobre o centro de uma base; enche-se o cone sem compactação e eleva o mesmo medindo- se a média de dois diâmetros perpendiculares formados pelo espalhamento obtido do concreto fresco, após passar por entre as barras de aço do J-ring. Figura 1.17: Desenho esquemático do J-ring. Fonte: Alencar, 2008. 55 A extensão final de fluxo do ensaio do J-ring é obtida pela média das duas medidas perpendiculares do diâmetro de espalhamento do CAA. 1.2.3.7 Ensaio do tubo em U O ensaio do tubo em U, ou ensaio U-pipe test, foi proposto por Gomes (2002) para medir quantitativamente a resistência à segregação do CAA, avaliando a segregação dos agregados graúdos, após o mesmo ter fluído em diferentes sentidos: de cima para baixo, na horizontal e de baixo pra cima, unicamente sob a ação do seu peso próprio. O equipamento utilizado neste ensaio é constituído por um tubo de PVC, partido longitudinalmente e unido ou por braçadeira metálica ou preferencialmente por fita adesiva que garanta uma melhor contenção do concreto fresco, como ilustrado na Figura 1.18. Figura 1.18: Desenho esquemático do U-pipe ou Tubo em U. Fonte: Alencar, 2008 56 Esse método baseia-se em determinar a razão entre os valores das massas de agregado graúdo do CAA, pela lavagem e peneiramento de uma amostra referência P1 dada em relação às porções P2 e P3, coletadas após repouso de aproximadamente 2 horas e 30 minutos, do concreto moldado nesse tubo. Esse tempo depende muito do tipo do concreto e das características climáticas. O ideal é que a relação estabelecida entre as porções P1/P2 e P1/P3 seja maior ou igual a 0,90. 1.2.4 Determinação do teor de aditivo Os superplastificantes têm a função de reduzir a quantidade de água da mistura de concreto. São designados aditivos da “nova geração”, ou segunda geração, os polímeros de naftaleno sulfonado e os de melamina sulfonada com sua ação baseada na repulsão eletrostática e os carboxilatos modificados com ação baseada na repulsão estérica. Os carboxilatos modificados são os agentes mais indicados e adequados para concretos que requerem grande fluidez, especialmente o CAA (NUNES, 2001). Os superplastificantes afetam o concreto, sem comprometer as propriedades de pega e endurecimento, mantendo-os com uma trabalhabilidade adequada para uma determinada relação água/cimento, além de conservar essas características por período razoável de tempo (RONCERO, 2000). Esta ação dos tipos de aditivos na mistura, entre a água e a partícula pode ser observada na Figura 1.19. 57 Figura 1.19: Ação do aditivo no concreto. a) Repulsão eletrostática, b) Repulsão estérica. Fonte: Nunes, 2001. Quando o cimento é misturado com água, ele tende a formar uma estrutura floculada, que aprisiona parte da água da mistura promovendo no fluído um aumento de tensão crítica e de viscosidade plástica. Os superplastificantes atuam na defloculação e dispersão das partículas de cimento, assegurando um maior aproveitamento da água disponível na mistura. Segundo Roncero (2000), a incorporação de aditivo no concreto resulta na modificação de várias características da pasta de cimento, já que a coesão entre o agente superplastificante e o cimento, que são dois tipos de sistemas químicos distintos e complexos, pode ser incompatível, gerando problemas de baixa fluidez inicial ou prematura perda de fluidez. Com relação à reologia, o superplastificante gera na mistura uma maior fluidez, pela redução na tensão de escoamento, apesar da pequena quantidade de água incorporada nessa mistura. A exsudação e a segregação do concreto são reduzidas em razão do pequeno volume de água requerido na produção de um CAA. Segundo Melo (2005), se o teor de finos nos concretos auto-adensáveis for insuficiente para manter a estabilidade da mistura podem ocorrer a segregação e a exsudação. Para uma dosagem do CAA adequada, o uso do superplastificante deve ser estudado, pois há um teor máximo de aditivo capaz de promover o aumento de fluidez, e acima desse teor, alguns efeitos indesejáveis como segregação e exsudação poderão ser observados. 58 O teor máximo de aditivo é denominado teor de saturação, e pode ser definido a partir de testes na pasta e na argamassa. Esses testes são realizados pelo ensaio de cone de Marsh e mini-slump. O cone de Marsh é um equipamento em forma de funil pelo qual um fluido escoa e se determina esse tempo de escoamento. Já o mini-slump corresponde a um tronco de cone, no qual se mede o diâmetro de espalhamento do fluido escoado pelo equipamento. O ensaio é utilizado para encontrar o ponto de saturação da mistura, variando o teor de superplastificante na pasta ou argamassa, e medindo o tempo de escoamento ou o diâmetro de abertura, para cada ensaio. Segundo Aïtcin et al. (2004) a saturação ocorre na mistura ensaiada quando o aumento do teor de aditivo não promove mais alterações nos resultados dos ensaios. A Figura 1.20 esboça os equipamentos utilizados para determinação do teor de saturação das pastas e argamassas. (a) (b) Figura 1.20: Equipamento para determinação do teor de saturação do superplastificante. (a) Cone de Marsh; (b) Mini-slump. Fonte: Melo, 2005. 59 1.3 MÉTODOS DE DOSAGEM Existem diversos métodos de dosagem, os quais são baseados em diferentes tipos de ajustes de traço para o concreto auto-adensável. Os métodos difundidos na literatura cumprem as exigências do estado fresco do CAA, mas não suprem a necessidade de otimização das dosagens para o concreto no estado endurecido. Nunes (2001) observou que a maioria dos estudos de métodos de dosagem publicada por pesquisadores para a confecção do CAA resultava em valores elevados da resistência à compressão, sendo essa uma das razões para que Repette e Melo (2005) propusessem um estudo de dosagem do CAA tendo como ponto de partida a resistência à compressão. 1.3.1 Método de dosagem proposto por Repette e Melo O método de dosagem apresentado por Repette e Melo (2005), que atende o fluxograma da Figura 1.21, é fundamentado na resistência conhecida de um concreto convencional confeccionado com o cimento utilizado na mistura. Para esta resistência à compressão conhecida deste concreto determina-se sua relação água/cimento, definindo em seguida a relação fíler/cimento por ensaios na pasta do CAA pela relação água/cimento pré-definida, de forma que não haja indícios de segregação ou exsudação. 60 A relação volumétrica do agregado miúdo/argamassa é determinada por meio dos ensaios de espalhamento e fluidez nas argamassas, variando-se o teor de aditivo. Após fixar a relação de agregado miúdo, volta-se a variar o teor de fíler encontrado inicialmente, definindo o teor ideal de fíler para a relação água/cimento requerida. O teor ideal de agregado graúdo é encontrado em relação ao volume total de concreto, obtendo misturas que consigam se adequar aos ensaios de espalhamento, fluidez, caixa L e de segregação, com a maior quantidade de agregado graúdo possível. Com estes ensaios faz-se o ajuste final do teor de aditivo no concreto. Figura 1.21: Fluxograma do método de dosagem Repette e Melo . Fonte: Repette e Melo, 2005. MPa 61 1.3.2 Aplicação do Método Repette e Melo Conforme será descrito a seguir, a adequada escolha dos materiais constituintes do CAA e a análise de suas características facilitam a compreensão de suas diversas influências nas propriedades desse concreto no estado fresco. A adição mineral considerada deve ter a dimensão máxima do grão inferior á 0,075 mm, utilizando na pasta apenas a parcela que está enquadrada nessa faixa granulométrica, pois se houver grande quantidade de partículas mais grossas nesse material, terá de ser feito o seu peneiramento. O material retido na peneira 0,075 mm deve ser considerado um agregado miúdo. 1.3.2.1 Composição da pasta A composição da pasta é pré-definida estabelecendo a relação água/aglomerante e o volume de adição na pasta. • Relação água/cimento A relação água/cimento pode ser estimada a partir de relações de resistências à compressão estabelecidas pelo método de dosagem para concretos convencionais de Helene e Terzian (1993). • Teor de finos 62 Escolhida a resistência requerida para o projeto e a relação água/cimento relacionada, determina-se o teor de finos na mistura. O fino é dosado na pasta por substituição ao cimento, em volume. Enquanto for observado excesso de água na pasta, incorpora-se o fino em incrementos de 5% (volume), até conseguir corrigir esse excesso de água e a mistura se mostre estável. O teor encontrado será otimizado em ensaios realizados na argamassa, pois nesta fase haverá o efeito do aditivo superplastificante. 1.3.2.2 Composição da argamassa A composição da argamassa é encontrada definindo o teor de agregado miúdo em relação a porcentagem total de argamassa. Também é feito um novo ajuste do teor encontrado de finos e determina-se o teor-base de aditivo superplastificante. • Teor de agregado miúdo Para a produção do concreto, com a relação água/cimento fixada anteriormente, o agregado miúdo deve ser ajustado variando sua porcentagem em relação ao volume total de argamassa, não inferior a 35% e não superior a 55%. Valores entre 40%, 45% e 50% são suficientes para obter o teor adequado de agregado miúdo nas dosagens das argamassas para posteriormente serem utilizadas. Assim, para cada teor de agregado miúdo nas porcentagens pré-definidas é incorporado aditivo superplastificante em incrementos de 0,05% ou 0,1%. Ensaios de espalhamento e Funil-V são utilizados para definir os teores ideais de agregado miúdo e de aditivo. As argamassas consideradas adequadas são aquelas em que os teores estiverem entre 200 mm e 280 mm nos ensaios de espalhamento e entre 3,5 s e 10 s no ensaio de Funil-V. 63 • Ajuste final do teor de finos A quantidade de finos pode ser aumentada para que se tenham argamassas mais apropriadas às especificações dos parâmetros dos ensaios, em virtude do uso de aditivo superplastificante. O teor de finos é ajustado incorporando incrementos de 0,05% de fíler na argamassa e avaliando novamente pelos ensaios de espalhamento e Funil-V, concluindo assim a fase da argamassa, sendo as variáveis, teor de finos, teor de agregado miúdo e relação água/cimento, fixadas para a produção da dosagem do concreto. 1.3.2.3 Composição do concreto Com os teores das etapas da pasta e argamassa definidos, a dosagem final do CAA é determinada com ensaios que definam suas propriedades de capacidade de preenchimento, resistência ao bloqueio e resistência à segregação. • Teor de agregado graúdo Para as porcentagens de materiais pré-definidas e fixadas nas etapas da argamassa, é iniciada a determinação do agregado graúdo, propondo valores de 27%, 28,5%, 30%, 31,5% e 33%, em relação ao volume total de concreto. Com os teores adotados, ajusta-se o teor de aditivo para que se atinjam os requisitos exigidos pelos ensaios de espalhamento, funil-V, caixa-L e de segregação até se achar o teor de agregado graúdo adequado a esses parâmetros. A quantidade ideal de agregado graúdo é aquela em que o concreto se ajuste a todos os ensaios com o maior teor do agregado para um menor teor de aditivo. 64 Nos ensaios de caracterização do concreto é importante verificar em cada ensaio a estabilidade da mistura. Para o ensaio de espalhamento não pode haver acúmulo de agregado no centro da área do concreto espalhado, nem a presença de exsudação, analisada visualmente por uma película de água em torno da borda do concreto espalhado. 1.3.2.4 Avaliação das propriedades mecânicas A resistência à compressão deve ser avaliada na argamassa para confirmar que a resistência requerida na pesquisa foi alcançada. Com essa avaliação é possível uma correção na dosagem da argamassa antes de passar para a produção do concreto. Após a definição do traço final devem ser moldados corpos-de-prova para acompanhar as propriedades mecânicas do concreto. 65 1.3.3 Outros métodos de dosagem do CAA existentes na literatura 1.3.3.1 Método de Okamura O método experimental considera que o CAA apresenta duas fases, a saber: argamassa e concreto; e que os componentes da pasta, relação água/materiais finos e aditivos superplastificantes, são decisivos para a obtenção da sua auto- adensabilidade, além de sua resistência (GOMES ; BARROS, 2009). Os procedimentos utilizados para obtenção dos valores de determinação das dosagens dos componentes na mistura são: 1. Fixar os volumes dos agregados; 2. Assumir a relação água/materiais finos (cimento, pozolanas, fíler), em volume, de 0,9 a 2,0, dependendo das propriedades dos materiais finos; 3. Determinar a dosagem de superplastificante e a relação água/materiais finos, em argamassa, que atendam às propriedades de fluidez e viscosidade; 4. Testar a auto-adensabilidade do concreto, uma vez definida a proporção da mistura, em ensaios do tipo caixa em U, espalhamento e Funil em V. Okamura (2000) apresenta um procedimento que mostra as proporções fixadas dos agregados graúdos e miúdos e as propriedades desejadas na argamassa. Na Figura 1.22 é apresentado um fluxograma deste procedimento. 66 Figura 1.22: Fluxograma de dosagem para obtenção do CAA. Fonte: Gomes e Barros, 2009. Ensaios na argamassa são realizados a fim de se determinar a dosagem do superplastificante por meio da relação superplastificante/materiais finos (Sp/f) e a relação água/materiais finos em volume (Va/Vf). Os parâmetros que definem a fluidez são medidos por meio do ensaio de tronco de cone de consistência e a viscosidade da argamassa é medido por meio do ensaio de Funil-V. A Figura 1.23 ilustra um resumo da metodologia aplicada no método de dosagem proposto por Okamura et al.(1997). 67 Figura 1.23: Fluxograma das etapas do Método de dosagem de Okamura. Fonte: Gomes e Barros, 2009. 1.3.3.2 Método de Tutikian O método de dosagem proposto por Tutikian (2004) é composto de seis etapas para obtenção do CAA, sendo que a Figura 1.24 ilustra a seqüência de ensaios para a sua dosagem. 68 Figura 1.24: Fluxograma das etapas para dosagem do CAA Fonte: Tutikian, 2004. O procedimento é simples e permite a utilização de quaisquer materiais locais, desde que sejam cumpridos os conceitos de O’Reilly (1998) para determinar o empacotamento granular máximo, os conceitos de De Larrard (1999) para a escolha dos materiais e o diagrama de dosagem do IPT/EPUSP para permitir os cálculos de qualquer CAA dentro da faixa avaliada da mesma família estudada. 69 1.3.3.3 Método de Alencar Essa metodologia introduz o conceito de correção da coesão do concreto fresco, para suportar a fluidez elevada, com incremento de adições minerais para a substituição parcial do cimento por metacaulim (fino pozolânico), ou do agregado miúdo por fíler calcário (fino não pozolânico), de uma área superficial maior que o material substituído (ALENCAR, 2008). Das misturas mais pobres em cimento é exigido um maior teor de substituição de finos em comparação com composições mais ricas, para preservar as mesmas características de trabalhabilidade. Isso faz possível a criação de uma correlação entre a relação agregado/cimento (m) e o conteúdo ideal de substituição (T), agregando um 4° quadrante ao Diagrama de Dosagem do método original de Alencar (2006), Equação 1.2: m = k7 + k8 x T (Equação 1.2) Onde: T: teor de substituição em massa de cimento ou areia seca por finos correspondentes kg/kg; m: relação em massa de agregado seco / cimento; k7, k8: são constantes particulares de cada conjunto de materiais. A segunda inovação ao método é a abordagem de alguns ensaios específicos do concreto fresco, que não eram considerados na dosagem do concreto comum, para a verificação da capacidade de preenchimento por ação do seu peso próprio, da capacidade de passagem por restrições e por armaduras com apropriado nível de resistência à segregação. Inicia-se a dosagem do método de Alencar pelo ajuste do traço médio seguindo duas etapas, a saber: a fase de proporcionamento adotando um valor de m com 70 base na resistência prevista e a fase de verificação com a realização de ensaios de trabalhabilidade para confirmação do nível de auto-adensabilidade desejado. Nesse estudo de dosagem, a porcentagem de aditivo é calculada sob a massa dos aglomerantes (cimento + metacaulim). Contudo, o fíler calcário não foi estimado, pois é considerado como material inerte nessa metodologia. Deve-se aumentar a quantidade de água para chegar ao nível de auto adensabilidade, sem exsudação e segregação aparentes. Por isso, nessa metodologia, esse é um passo que é dado de forma muito criteriosa, para não correr o risco de perder a mistura. Um esquema para obter o traço médio é apresentado na Figura 1.25 segundo Alencar (2008): 71 Figura 1.25: Seqüência geral de tomadas de decisão para o proporcionamento dos materiais do traço médio para o CAA com adição. Fonte: Alencar, 2008. 1.3.3.4 Método de Gomes A metodologia adotada por Gomes (2002) considera a dosagem do CAA de alta resistência baseada em duas etapas principais: pasta e esqueleto granular, obtidos de forma independente. O modelo sugere que a viscosidade e a fluidez da pasta governem o comportamento do fluxo do concreto. 72 O esqueleto granular é determinado com o mínimo de vazios. O ponto de saturação do aditivo e a relação água/cimento são obtidos por meio de testes com mini slump. A relação água/cimento, normalmente, se mantém de 0,35 a 0,40. Após as fases pasta e esqueleto granular finalizadas, procedem-se testes para definir o volume mínimo de pasta no concreto para atender aos requisitos de auto adensabilidade. O método é executado em três fases: a composição da pasta, determinação da proporção de mistura dos agregados e seleção do conteúdo da pasta. A Figura 1.26 apresenta um esboço com das diferentes fases adotadas nesta metodologia. 73 Figura 1.26: Diagrama que descreve o método de dosagem. Fonte: Gomes e Barros, 2009. 1.3.3.5 Justificativa para a escolha do Método Repette e Melo O método Repette e Melo (2005), desenvolvido junto a UFSC permite um processo de produção do CAA racionalizado, com diferentes tipos de materiais. É um método que surgiu da carência de procedimentos para dosar o CAA em função da 74 resistência à compressão desejada, tomando-se como ponto de partida as resistências à compressão de 20 MPa a 40 MPa. Repette e Melo (2005) enfatizam que a maioria dos estudos de dosagem do CAA discutidos na literatura é baseada nas propriedades do estado fresco do concreto. Dessa maneira, a resistência à compressão é obtida em conseqüência do proporcionamento dos materiais. Isto decorre das grandes quantidades de finos que são empregadas nessas metodologias, ou até da baixa relação água/cimento utilizada em função das características de deformabilidade e ausência de segregação da pasta do concreto. Por estes motivos e, ainda, por permitir um estudo minucioso, acompanhando passo a passo as características reológicas da pasta, argamassa e do concreto, optou-se por empregar essa metodologia de dosagem. 75 C a p ít u lo 2 AA CCUURRAA TTÉÉRRMMIICCAA EE OO MMÉÉTTOODDOO DDAA MMAATTUURRIIDDAADDEE Um conceito simplificado para definição de cura encontrada na literatura pode ser comentado como: “um procedimento realizado no concreto para promover a hidratação do cimento, tendo como prerrogativa o controle da temperatura e principalmente da umidade do concreto”. Mehta e Monteiro (2008) comentam que a cura é realizada no concreto para mantê- lo saturado até que os espaços da pasta de cimento que inicialmente são preenchidos com água sejam preenchidos pelos produtos de hidratação do cimento. De Melo (2000) esclarece que para garantir maior resistência à compressão, menor permeabilidade e principalmente um melhor grau de hidratação no concreto, é necessário realizar uma cura com água. Andolfato (2002) demonstra na sua pesquisa a importância da cura no concreto, apresentando uma relação porcentual entre as resistências à compressão de corpos-de-prova cilíndricos para determinados períodos de tempo relacionados ao 28fc dos corpos-de-prova curados em câmara úmida, apresentados na Figura 2.1 a seguir. 76 Figura 2.1: Relação entre a resistência em determinado tempo com relação ao 28fc curado em câmara úmida. Fonte : Andolfato, 2002. O traço (a) foi o corpo-de-prova exposto ao ar o tempo todo, sem por nenhum momento ter sido curado. Este apresentou acréscimo de resistência ao longo do tempo, porém não conseguiu atingir a resistência 28fc do traço (e) curado, nem depois de um longo período de tempo. O traço (b) é semelhante ao traço (a), contudo, após um ano este foi curado e apresentou ganho de resistência, o que prova que mesmo após um longo período de tempo o concreto ainda ganha alguma resistência se for efetuada uma cura. O traço (c) foi curado após três meses somente exposto ao ar, apresentando uma recuperação do ganho de resistência. O traço (d) foi curado somente após os primeiros 28 dias expostos ao ar, apresentando também um ganho de resistência ao longo do tempo, porém atingindo resistência 28fc somente aos 60 dias. O traço (e) foi curado em câmara úmida o tempo todo, sendo importante notar que esta cura fomentou a este concreto um acréscimo de 60% na resistência 28fc após um ano. 77 A norma NBR 9479 (1994) define a câmara úmida como um compartimento fechado, isolado termicamente, climatizado, de dimensões adequadas para estocagem dos corpos-de-prova de argamassa e concreto durante o período de cura. Scoaris (2005) comenta que nesse processo de cura são estabelecidos por norma dois fatores: a temperatura e a umidade. A temperatura deve ser mantida por meio de dispositivos de climatização, sendo necessária a previsão de aquecimento ou refrigeração, conforme a necessidade. A faixa de temperatura prevista por norma deve ser de (23 ±2)ºC. A umidade relativa do ar deve ser mantida com o uso de aspersores, cortinas de água ou outros dispositivos, evitando-se escorrimentos diretos ou contínuos sobre os corpos-de-prova, e essa não deve ser inferior a 95%. Segundo Neville (1997), quando a umidade relativa no interior dos poros capilares do concreto chega a valores abaixo de 80%, sua hidratação é bastante reduzida. O processo de cura em câmara úmida procura simular as condições de cura normal “in loco” do concreto, quando este procedimento é realizado adequadamente, adotando precauções como a de proteger o elemento a ser curado dos efeitos das temperaturas elevadas e da evaporação. Entretanto, é evidente que a câmara úmida apresenta um controle de umidade e temperatura mais rigoroso que as condições de cura realizada ao ar livre, por mais que se providenciem dispositivos para controle da umidade e temperatura. 2.1 CURA TÉRMICA DO CONCRETO À cura térmica é um processo que submete o concreto a uma temperatura superior a ambiente, sendo esse “aquecimento” o objetivo principal para acelerar as reações de 78 hidratação do cimento, tendo como resultado o ganho de resistência, para que o concreto possa ser manuseado nas primeiras idades. Para Asaga et al. (1992) o benefício imediato da cura térmica é acelerar a resistência mecânica inicial do concreto. Quando comparado à cura normal, consegue-se observar uma redução na resistência final. Esta redução pode ser atribuída ao desenvolvimento de uma microestrutura modificada. Quando ocorre a elevação da temperatura de cura do concreto, a taxa de hidratação na pasta provavelmente começará a diminuir ao longo do tempo. O que justifica esse fato é o encapsulamento dos grãos anidros de clínquer (componente no cimento) durante os ciclos térmicos que dificulta o processo de hidratação posterior (ASAGA et al., 1992). Segundo De Melo (2000), o encapsulamento de grãos anidros do material cimentício repercute em um menor ganho de resistência mecânica ao longo do tempo, em função de uma cura térmica estabelecida nas idades iniciais, podendo ocorrer também por uma falha de distribuição uniforme dos produtos de hidratação no interior da pasta e uma maior porosidade associada à cura térmica. Quando não existe distribuição uniforme dos produtos de hidratação, a resistência do material cimentício é afetada e, segundo De Melo (2000), isso ocorre porque a relação gel/espaço nos interstícios é menor do que seria no caso de uma hidratação lenta (distribuição uniforme). Por sua vez, a elevação da temperatura nos produtos de hidratação acarreta um aumento no tamanho dos poros, principalmente na zona de interface pasta-agregado, e isso também reduz a resistência da pasta. Os ciclos térmicos são adotados de forma que o concreto adquira as resistências definidas em projeto, respeitando o tempo disponível para sua realização. O ciclo envolve a etapa de pré-aquecimento, num intervalo de 2 h a 5 h, seguida de aquecimento à taxa de 20ºC /h a 44ºC /h até atingir a temperatura máxima do ciclo, compreendida entre 50ºC e 82ºC. Em seguida é realizado o resfriamento do material, de modo que o tempo total do ciclo não ultrapasse 18 h (ACI, 1992). Camarini (1995) sugere a divisão da cura térmica em quatro etapas: 79 a) Espera (período preliminar): período de tempo decorrido entre a mistura do aglomerante com a água e o início do aquecimento. Deve ser igual ao tempo de pega do cimento. b) Elevação da temperatura: deve ser controlada até atingir o valor desejado. A taxa recomendada é de 20ºC/h. c) Regime isotérmico (período de temperatura constante): período em que a temperatura desejada deve ser mantida por algumas horas. Esse regime é variável em função do tipo de aglomerante empregado. d) Esfriamento: é a redução da temperatura até que se atinja a temperatura ambiente. A taxa recomendada é de 20ºC/h. As mesmas etapas do ciclo proposto por Camarini (1995) são sugeridas por El Debs (2000) diferenciando o ciclo térmico apenas com relação ao gradiente de esfriamento, que é da ordem de 10ºC /h. Esse ciclo térmico é ilustrado na Figura 2.2. Figura 2.2: Ciclo típico de cura a vapor. Fonte : El Debs, 2000. 80 Türkel e Alabas (2005) afirmam que, quando for necessária a obtenção de valores elevados de resistências iniciais para critérios de desforma, pode-se empregar uma temperatura máxima de cura da ordem de 85ºC. Por sua vez, Mindess e Young (1981) colocam valores maiores, entre 40ºC e 100ºC, em que as temperaturas constantes de cura térmica podem estar compreendidas, embora confirmem que, em seus ensaios, os melhores resultados foram obtidos para temperaturas que estiveram compreendidas entre 65ºC e 85ºC. Soroka et al. (1978) concluiu que aplicando um período de cura térmica curto, em torno de 30 min à 60 min, haverá um dano da capacidade de resistência à compressão do concreto ensaiado. A aplicação do ciclo térmico logo após a moldagem de peças de concreto poderá prejudicar algumas propriedades do concreto, tais como resistência e durabilidade. Diversos autores realizaram estudos com intuito de determinar o valor adequado do período de espera antes do início da cura térmica, a partir da avaliação do comportamento do concreto quando submetido a diferentes períodos de tempo de espera. Na Tabela 2.1 segue apresentada em ordem cronológica os resultados obtidos nos estudos referentes ao período de espera dos concretos antes do início de cura térmica. 81 Tabela 2.1 : Efeito de diferentes períodos de espera nos concretos. Autor Ano Período de espera antes do início da cura térmica Comportamento em relação ao período de espera Shideler e Chamberlin 1949 2 h a 6 h Aumento de resistência da ordem de 15% a 40% Hanson 1963 1 h a 5 h Aumento da resistência e ocorrência de fissuras horizontais para período de espera de 1h Mironov 1964 Relacionado á resistência Quando o concreto atingisse 0,7 MPa á 0,8 MPa Alexanderson 1972 4 h a 7 h Nenhuma perda de resistência foi observada Erdem, Turanli e Erdogan 2003 tempo de espera igual ao tempo de início de pega Nenhuma perda de resistência foi observada Peres (2006) explica que se a aplicação da cura térmica se iniciar antes do tempo de início de pega, as porções externas (faces) do concreto enrijecerão rapidamente enquanto o interior do concreto ainda per