Revisão: conceitos de dispersão e empacotamento de partículas para a produção de concretos especiais aplicados na construção civil

Abstract

INTRODUÇÃOOs concretos especiais atuais são mais do que uma simples mistura de cimento, água e agregados, pois freqüentemente contêm aditivos químicos e adições minerais que fornecem uma variedade de propriedades e características especiais ao material. Estes concretos também estão se tornando bastante complexos, uma vez que produtos minerais e amorfosalém do clínquer -interagem com moléculas orgânicas ou polímeros desenvolvidos especialmente para realçar certas propriedades ou para corrigir algumas deficiências dos cimentos existentes [1].Revisão: Conceitos de dispersão e empacotamento de partículas para a produção de concretos especiais aplicados na construção civil (Review: Concepts of particle dispersion and packing for special concretes production)A. L. de Castro, V. C. Pandolfelli Departamento de Engenharia de Materiais -DEMa, Universidade Federal de S. Carlos, Rod. Washington Luiz, km 235, S. Carlos, SP 13565-905 alelorencastro@yahoo.com.br, vicpando@power.ufscar.br Resumo O concreto material de construção mais amplamente utilizado está constantemente evoluindo. Nos últimos anos, muitas pesquisas têm sido desenvolvidas e a busca por materiais com desempenho mecânico e de durabilidade cada vez maiores tem sido o alvo dos pesquisadores da tecnologia dos concretos. Tais materiais permitem que os projetistas e arquitetos o usem eficientemente em edifícios altos, além de serem esteticamente mais interessantes. Para tanto, concretos obtidos a partir da engenharia de microestrutura são necessários. Por serem compósitos constituídos de partículas com granulometria fina (tamanho máximo ≤ 4750 µm) e uma baixa relação água/cimento, esses concretos apresentam matrizes densas obtidas a partir da otimização do empacotamento dos materiais granulares, enquanto a trabalhabilidade adequada é obtida com a dispersão das partículas promovida pela incorporação de aditivos químicos à mistura. Além disso, utilizam adições minerais que são, na grande maioria, subprodutos industriais, resultando em um grande benefício ambiental: reciclagem de resíduos industriais, redução de emissões poluidoras durante a produção do cimento, preservação de matérias-primas e economia de energia. Assim, no presente artigo, uma revisão sobre os conceitos de dispersão e empacotamento de partículas foi realizada, direcionando-se para os concretos especiais aplicados na construção civil. Palavras-chave: engenharia de microestrutura, dispersão e empacotamento de partículas, concretos especiais. Abstract Concrete

Determinação da densidade de empacotamento de sistemas granulares compostos a partir da areia normal do IPT: comparação entre modelos de otimização de distribuição granulométrica e composições aleatórias

“…Os pioneiros neste desafio foram Füller e Thompson, em 1907, que propuseram uma curva granulométrica de distribuição contínua, dada pela Equação A, para situações em que o expoente q é igual a 0,5. Esta mesma equação foi proposta por Andreasen e Andersen em 1930, porém, estes autores não especificaram um valor para o expoente q, de modo que diferentes valores poderiam ser usados, resultando em variações nas curvas granulométricas obtidas [7,13]. Mais tarde, simulações computacionais demonstraram que, quando o coeficiente q assume o valor de 0,37, é possível obter a máxima densidade de empacotamento do conjunto granular [14].…”

“…Diversos são os modelos existentes, cada qual considerando efeitos geométricos e de interação entre grãos, resultando em diferentes valores de densidades de empacotamento. Esta densidade é definida como o volume de sólidos em uma unidade de volume total e, estando associada ao índice de vazios, é de extrema relevância no estudo do empacotamento de agregados para a produção de concretos e argamassas [5][6][7][8].…”

Análise comparativa da tensão limite de escoamento de argamassas por meio da técnica de Pashias e reometria rotacional

“…Nos últimos anos, a reologia dos materiais cimentícios tem sido estudada por meio de ensaios simples e práticos, como o próprio ensaio de slump test [17,18] e o teste da calha [19,20,21], e por ensaios mais sofisticados, como os ensaios reométricos [11]. Os ensaios reométricos possibilitam estudar as curvas de fluxo assim como o comportamento da tensão limite de escoamento e da viscosidade, entretanto, os reômetros são de elevado custo, o que levou ao desenvolvimento de métodos alternativos de baixo custo, como a técni-ca do plano inclinado (calha), a técnica de Pashias, entre outros.…”

“…Entretanto, no caso dos concretos, a caracterização reoló-gica apresenta algumas dificuldades devido às grandes dimensões das partículas de agregado graúdo, impedindo o uso de reômetros tradicionais. Porém, reômetros com dimensões suficientemente grandes vêm sendo desenvolvidos, possibilitando a caracterização reológica desses materiais [11].…”

“…Segundo CASTRO e PANDOLFELLI [11], os estudos teóricos e experimentais relacionados ao empacotamento de partículas, quando da aplicação desses conceitos na busca de melhores composições de argamassas, têm convergido para a propositura do modelo de Alfred, proposto por DINGER e FUNK [12].…”