Esta tese aborda as influências do agregado leve na dosagem, características físicas e mecânicas de concreto autoadensável (CAA) quando na fração de graúdo da mistura, substitui-se parte do volume absoluto da brita de basalto (máx 19 mm) pelo volume equivalente de argila expandida brasileira (máx 12,7 mm). O fato de conhecer as implicações na reologia do CAA, provocadas pelo uso conjunto de agregados com características físicas distintas e, apresentar este tipo de concreto como uma alternativa promissora para uso na indústria da pré-fabricação em concreto, justificam esta pesquisa. A substituição da brita de basalto pela argila expandida (AE-1506), em teores de volume absoluto, foi de 20%, 40%, 60%, 80% e 100%. Como resultados, produziram-se concretos autoadensáveis com consumo de aglomerantes (cimento Portland CP V-ARI e sílica ativa) da ordem de 510 kg/m³, que atenderam aos limites de autoadensabilidade propostos pela norma NBR 15823-1 (2010). Na condição endurecida, apresentaram massa específica seca de 2.358,3 a 1.720,7 kg/m³, resistência à compressão (fc28) de 60 a 43 MPa, módulo de elasticidade (Esc) de 23 a 34 GPa e eficiência estrutural (FEE) de 22 a 29 MPa.dm³.kg-1, sem sinais visíveis de frente de carbonatação. Obteve-se concreto leve autoadensável (CLAA) a partir de misturas com fração de graúdo foi composta por 60% de argila expandida e 40% de brita de basalto, que atingiram massa específica seca de 1.986 kg/m³, resistência a compressão (fc28) de 51,3 MPa e condutividade térmica () de 1,07 a 1,53 W/m.K. Constatou-se que a argila expandida interfere significativamente nas características dos concretos exigindo, na comparação com CAA confeccionado com 100% de brita de basalto, maior teor de argamassa e relação volume de água/volume de finos mais elevado. / This thesis discusses aspects related to the influence of lightweight aggregate in the mix design, physical and mechanical properties of the self-compacting concrete (SCC) when replacing part of the absolute volume of basalt crushed stone (máx19 mm) with a lightweight aggregate equivalent absolute volume Brazilian expanded clay (máx 12,7 mm). Understanding interference on the rheology of the SCC caused by the use of aggregates with different physical properties and recommend this type of concrete as a promising alternative for the pre-fabricated concrete industry, justify this research. The replacement of basalt crushed stone for lightweight aggregate (AE-1506), in equivalent absolute volume, was 20%, 40%, 60%, 80% and 100%. As a result, self-compacting concrete was produced with consumption of binders (cement Portland CP V-ARI and silica fume) of about 510 kg / m³, appropriate for self- compactibility limits established by the ABNT NBR 15823-1 (2010) standard. In the hardened condition, the dry density value ranged from 2.358,3 to 1.720,7 kg/m³, compressive strength (fc28) ranged from 60 to 43 MPa, elasticity modulus (Esc) ranged from 23 to 34 GPa, and efficiency structural (FES) ranged from 22 to 29 MPa.dm³.kg-1, with no visible signs of carbonation. The self-compacting lightweight expanded clay concrete (SCLC) was obtained from mixtures which its absolute volume fraction of aggregate coarse was composed by 60% of expanded clay and 40% of basalt crushed stone, with dry density of 1986 kg/m³, compressive strength (fc28) of 51.3 MPa and thermal conductivity () varied from 1,07 to 1,53 W/m.K. It was found that the expanded clay significantly interferes in the properties of concretes demanding in comparison with SCC made with 100% basalt crushed stone, mortar content and ratio higher volume of water/volume of higher fines.

Esta tese aborda as influências do agregado leve na dosagem, características físicas e mecânicas de concreto autoadensável (CAA) quando na fração de graúdo da mistura, substitui-se parte do volume absoluto da brita de basalto (máx 19 mm) pelo volume equivalente de argila expandida brasileira (máx 12,7 mm). O fato de conhecer as implicações na reologia do CAA, provocadas pelo uso conjunto de agregados com características físicas distintas e, apresentar este tipo de concreto como uma alternativa promissora para uso na indústria da pré-fabricação em concreto, justificam esta pesquisa. A substituição da brita de basalto pela argila expandida (AE-1506), em teores de volume absoluto, foi de 20%, 40%, 60%, 80% e 100%. Como resultados, produziram-se concretos autoadensáveis com consumo de aglomerantes (cimento Portland CP V-ARI e sílica ativa) da ordem de 510 kg/m³, que atenderam aos limites de autoadensabilidade propostos pela norma NBR 15823-1 (2010). Na condição endurecida, apresentaram massa específica seca de 2.358,3 a 1.720,7 kg/m³, resistência à compressão (fc28) de 60 a 43 MPa, módulo de elasticidade (Esc) de 23 a 34 GPa e eficiência estrutural (FEE) de 22 a 29 MPa.dm³.kg-1, sem sinais visíveis de frente de carbonatação. Obteve-se concreto leve autoadensável (CLAA) a partir de misturas com fração de graúdo foi composta por 60% de argila expandida e 40% de brita de basalto, que atingiram massa específica seca de 1.986 kg/m³, resistência a compressão (fc28) de 51,3 MPa e condutividade térmica () de 1,07 a 1,53 W/m.K. Constatou-se que a argila expandida interfere significativamente nas características dos concretos exigindo, na comparação com CAA confeccionado com 100% de brita de basalto, maior teor de argamassa e relação volume de água/volume de finos mais elevado. / This thesis discusses aspects related to the influence of lightweight aggregate in the mix design, physical and mechanical properties of the self-compacting concrete (SCC) when replacing part of the absolute volume of basalt crushed stone (máx19 mm) with a lightweight aggregate equivalent absolute volume Brazilian expanded clay (máx 12,7 mm). Understanding interference on the rheology of the SCC caused by the use of aggregates with different physical properties and recommend this type of concrete as a promising alternative for the pre-fabricated concrete industry, justify this research. The replacement of basalt crushed stone for lightweight aggregate (AE-1506), in equivalent absolute volume, was 20%, 40%, 60%, 80% and 100%. As a result, self-compacting concrete was produced with consumption of binders (cement Portland CP V-ARI and silica fume) of about 510 kg / m³, appropriate for self- compactibility limits established by the ABNT NBR 15823-1 (2010) standard. In the hardened condition, the dry density value ranged from 2.358,3 to 1.720,7 kg/m³, compressive strength (fc28) ranged from 60 to 43 MPa, elasticity modulus (Esc) ranged from 23 to 34 GPa, and efficiency structural (FES) ranged from 22 to 29 MPa.dm³.kg-1, with no visible signs of carbonation. The self-compacting lightweight expanded clay concrete (SCLC) was obtained from mixtures which its absolute volume fraction of aggregate coarse was composed by 60% of expanded clay and 40% of basalt crushed stone, with dry density of 1986 kg/m³, compressive strength (fc28) of 51.3 MPa and thermal conductivity () varied from 1,07 to 1,53 W/m.K. It was found that the expanded clay significantly interferes in the properties of concretes demanding in comparison with SCC made with 100% basalt crushed stone, mortar content and ratio higher volume of water/volume of higher fines.

Este trabalho tem por objetivo o estudo de concretos leves com agregados inovadores de argila vermelha calcinada e subprodutos agroindustriais. A argila utilizada na pesquisa foi caracterizada por meio das técnicas de limites de liquidez (LL) e plasticidade (LP), análise granulométrica, análise química e difração de raios X (DRX). Foram confeccionados corpos de prova de argila vermelha calcinada com incorporações de serragem de madeira, cinza do bagaço da cana-de-açúcar e silicato de sódio. Os corpos de prova de argila vermelha calcinada, queimados à temperatura de 900 °C, foram caracterizados por meio da avaliação da retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, expansão por umidade e resistência à compressão. Após a caracterização dos corpos de prova de argila vermelha calcinada, foram produzidos dois tipos de agregados, sendo o primeiro composto por 57% de argila e 43% de cinza do bagaço de cana-de-açúcar, conformados com água e silicato de sódio (proporção 1:1), e o segundo composto por 70% de argila e 30% de serragem de madeira. Os corpos de prova de concreto leve foram caracterizados pelos ensaios de slump, massa específica fresca, resistência à compressão, módulo de deformação, retração por secagem, absorção de água, índice de vazios e massa específica aparente e condutividade térmica. Os resultados desta pesquisa indicam a viabilidade da produção de agregados leves de argila vermelha calcinada com incorporações de subprodutos agroindustriais para utilização em concretos, uma vez que, mesmo com grande quantidade de utilização de subprodutos agroindustriais na produção dos agregados leves, os concretos produzidos com esses agregados apresentaram características similares aos concretos produzidos com agregados comerciais, apresentando um ganho econômico e energético significativo. / This paper aims to study lightweight concrete with innovative calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products. The clay used in this research was characterized by techniques of liquid and plastic limits, particle size analysis, chemical analysis and X-ray diffraction (XRD). Calcined clay specimens were made with incorporations of wood sawdust, sugar cane ash and sodium silicate. These specimens, burned at a temperature of 900°C, were characterized by evaluating of linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, specific mass, moisture expansion and compressive strength. After characterization of calcined clay specimens, two types of calcined clay lightweight aggregates with agro-industrial by-products were produced, wherein the first made with 57% of clay and 43% of sugar cane ash, mixed with water and sodium silicate (proportion 1:1) and the second made with 70% clay and 30% wood sawdust, mixed with water and burned at 900 °C. Specimens of lightweight concrete were characterized by slump test, fresh specific mass, compressive strength, modulus of elasticity, water absorption, voids and bulk density and thermal conductivity. Results of this research indicates the viability to produce calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products to use in concrete, even using large amount of agro-industrial by-products, once concretes made with lightweight aggregates with agro-industrial by-products presented similar characteristics than those made with commercial aggregates, presenting significant energetic gain.

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Este trabalho tem por objetivo o estudo de concretos leves com agregados inovadores de argila vermelha calcinada e subprodutos agroindustriais. A argila utilizada na pesquisa foi caracterizada por meio das técnicas de limites de liquidez (LL) e plasticidade (LP), análise granulométrica, análise química e difração de raios X (DRX). Foram confeccionados corpos de prova de argila vermelha calcinada com incorporações de serragem de madeira, cinza do bagaço da cana-de-açúcar e silicato de sódio. Os corpos de prova de argila vermelha calcinada, queimados à temperatura de 900 °C, foram caracterizados por meio da avaliação da retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, expansão por umidade e resistência à compressão. Após a caracterização dos corpos de prova de argila vermelha calcinada, foram produzidos dois tipos de agregados, sendo o primeiro composto por 57% de argila e 43% de cinza do bagaço de cana-de-açúcar, conformados com água e silicato de sódio (proporção 1:1), e o segundo composto por 70% de argila e 30% de serragem de madeira. Os corpos de prova de concreto leve foram caracterizados pelos ensaios de slump, massa específica fresca, resistência à compressão, módulo de deformação, retração por secagem, absorção de água, índice de vazios e massa específica aparente e condutividade térmica. Os resultados desta pesquisa indicam a viabilidade da produção de agregados leves de argila vermelha calcinada com incorporações de subprodutos agroindustriais para utilização em concretos, uma vez que, mesmo com grande quantidade de utilização de subprodutos agroindustriais na produção dos agregados leves, os concretos produzidos com esses agregados apresentaram características similares aos concretos produzidos com agregados comerciais, apresentando um ganho econômico e energético significativo. / This paper aims to study lightweight concrete with innovative calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products. The clay used in this research was characterized by techniques of liquid and plastic limits, particle size analysis, chemical analysis and X-ray diffraction (XRD). Calcined clay specimens were made with incorporations of wood sawdust, sugar cane ash and sodium silicate. These specimens, burned at a temperature of 900°C, were characterized by evaluating of linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, specific mass, moisture expansion and compressive strength. After characterization of calcined clay specimens, two types of calcined clay lightweight aggregates with agro-industrial by-products were produced, wherein the first made with 57% of clay and 43% of sugar cane ash, mixed with water and sodium silicate (proportion 1:1) and the second made with 70% clay and 30% wood sawdust, mixed with water and burned at 900 °C. Specimens of lightweight concrete were characterized by slump test, fresh specific mass, compressive strength, modulus of elasticity, water absorption, voids and bulk density and thermal conductivity. Results of this research indicates the viability to produce calcined clay lightweight aggregates made with agro-industrial by-products to use in concrete, even using large amount of agro-industrial by-products, once concretes made with lightweight aggregates with agro-industrial by-products presented similar characteristics than those made with commercial aggregates, presenting significant energetic gain.