Nesta dissertação são apresentados um método de dosagem de concreto de elevado desempenho baseado na reologia da calda de cimento e os resultados de sua aplicação para alguns materiais brasileiros. O método baseia-se em dois modelos teóricos: modelo reológico que trata da viscosidade de uma suspensão de grãos polidispersados e fórmula empírica para previsão da resistência do concreto considerando a resistência da argamassa padrão. O método apresenta como vantagens a economia em mão de obra e materiais, uma vez que manipula somente caldas de cimento. Por outro lado, permite chegar a misturas de concreto auto-adensáveis quando frescos e de alta resistência quando endurecida. A aplicação do método aos materiais brasileiros é feita com algumas modificações em relação ao método original: corpos de prova de formato cúbico, cura térmica do concreto em água em ebulição, emprego de cimento Portland comum, etc. As principais conclusões resultantes desta aplicação são: precisão da fórmula de previsão da resistência do concreto, fixação do teor ótimo de superplastificante e de adição mineral, confirmação do teor ótimo de sílica ativa nos CEDs, eficácia da cura térmica em água em ebulição, eficiência do emprego de corpos de prova cúbico e diferente comportamento dos diversos materiais empregados. / In this dissertation are presented a mix method for high performance concrete base don rheology of cements pastes and on results of its application to some brazilian materials. The method is based on two theoretical models: a rheological model dealing with the viscosity of a polydispersed suspension and a empirical formula that allows the prediction of compressive strenght of standard mortar. The method presents as advantage the economy of manual work and materials since just handles binding pastes. Otherwise it allows to obtain self¬-densified mistures when concrete is fresh strength when concrete is hardened. The method application to Brazilian materials is done with some changes in relation to its originality: cubic specimen, thermal curing of concrete in boiling water, use of commom Portland cement, etc. The main conclusions drawn after this application are: accuracy of the prediction of concrete strength by the extended formula, determination of the best percentage of mineral and chemical addition, ratification of the best percentage of condensed silica fume in high performance concrete mixtures, effectiveness of the thermal curing of concrete en boiling water, effectiveness in the use of cubic casting mould and different behavior for several materials applied in this research.

Nesta dissertação são apresentados um método de dosagem de concreto de elevado desempenho baseado na reologia da calda de cimento e os resultados de sua aplicação para alguns materiais brasileiros. O método baseia-se em dois modelos teóricos: modelo reológico que trata da viscosidade de uma suspensão de grãos polidispersados e fórmula empírica para previsão da resistência do concreto considerando a resistência da argamassa padrão. O método apresenta como vantagens a economia em mão de obra e materiais, uma vez que manipula somente caldas de cimento. Por outro lado, permite chegar a misturas de concreto auto-adensáveis quando frescos e de alta resistência quando endurecida. A aplicação do método aos materiais brasileiros é feita com algumas modificações em relação ao método original: corpos de prova de formato cúbico, cura térmica do concreto em água em ebulição, emprego de cimento Portland comum, etc. As principais conclusões resultantes desta aplicação são: precisão da fórmula de previsão da resistência do concreto, fixação do teor ótimo de superplastificante e de adição mineral, confirmação do teor ótimo de sílica ativa nos CEDs, eficácia da cura térmica em água em ebulição, eficiência do emprego de corpos de prova cúbico e diferente comportamento dos diversos materiais empregados. / In this dissertation are presented a mix method for high performance concrete base don rheology of cements pastes and on results of its application to some brazilian materials. The method is based on two theoretical models: a rheological model dealing with the viscosity of a polydispersed suspension and a empirical formula that allows the prediction of compressive strenght of standard mortar. The method presents as advantage the economy of manual work and materials since just handles binding pastes. Otherwise it allows to obtain self¬-densified mistures when concrete is fresh strength when concrete is hardened. The method application to Brazilian materials is done with some changes in relation to its originality: cubic specimen, thermal curing of concrete in boiling water, use of commom Portland cement, etc. The main conclusions drawn after this application are: accuracy of the prediction of concrete strength by the extended formula, determination of the best percentage of mineral and chemical addition, ratification of the best percentage of condensed silica fume in high performance concrete mixtures, effectiveness of the thermal curing of concrete en boiling water, effectiveness in the use of cubic casting mould and different behavior for several materials applied in this research.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-09-26T13:12:32Z No. of bitstreams: 1 Augusto Masiero Gil_.pdf: 7085344 bytes, checksum: 32676c681f7f8f1de66f6a4b43f3e394 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:12:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Augusto Masiero Gil_.pdf: 7085344 bytes, checksum: 32676c681f7f8f1de66f6a4b43f3e394 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil / O concreto autoadensável (CAA) é conhecido por sua elevada fluidez e estabilidade reológica no estado fresco, enquanto que o concreto reforçado com fibras (CRF) é conhecido por sua elevada capacidade de absorção de energia, evitando a ruptura frágil do material. Na última década, tem sido buscada a sinergia destas tecnologias com o concreto autoadensável reforçado com fibras (CAA-RF), que, além de apresentar propriedades mecânicas avançadas, permite uma melhor dispersão das fibras. No entanto, a incorporação de fibras tende a ocasionar a perda de trabalhabilidade da mistura, devido ao intertravamento com os agregados e ao aumento da área superficial de materiais secos na mistura. Este trabalho teve como objetivo contribuir para o desenvolvimento de um método de dosagem de CAA-RF, relacionando propriedades nos estados fresco e endurecido. Assim, a composição da mistura é alterada de modo a incluir fibras, mantendo a mesma espessura de argamassa sobre os agregados e as fibras da mistura de CAA original, considerando a área superficial de seus componentes e a composição volumétrica. Foram realizadas dosagens com três tipos de fibras metálicas, de diferentes características geométricas, incorporadas em três teores, de modo a compor o diagrama de dosagem proposto. Os resultados dos ensaios realizados no estado fresco evidenciaram pequenas alterações em suas propriedades, com o aumento do espalhamento, porém atendendo às mesmas classes da mistura referência. Verificou-se, no entanto, que misturas com maiores teores de fibras mais longas e com maior fator de forma apresentaram maior perda de estabilidade e de dispersão das fibras, evidenciando a ocorrência de segregação pelo excesso de fluidez das misturas. A partir dos ensaios no estado endurecido foi possível verificar que a incorporação de fibras pelo método proposto contribuiu para o aumento das propriedades mecânicas das misturas, com exceção do módulo de elasticidade. Foram verificados valores de resistência à compressão na ordem de 84,5 MPa, com influência significativa do tipo de fibra, de acordo com a análise de variância realizada. A instabilidade de algumas misturas afetou a distribuição de fibras na seção fissurada, apesar de haver o aumento do fator de tenacidade com o teor de incorporação, principal parâmetro adotado no diagrama de dosagem proposto. / Self-consolidating concrete (SCC) is known for its high fluidity and rheological stability in the fresh state, while fiber reinforced concrete (FRC) is known for its high energy absorption capacity, avoiding fragile rupture. In the last decade, the synergy of these technologies has been researched with self-consolidating fiber-reinforced concrete (FR-SCC), which allows better dispersion of the fibers, in addition to the advanced mechanical properties. However, the incorporation of fibers tends to cause the mixture’s loss of workability due to its interlocking with the aggregates and the increase of dry materials’ surface area in the mixture. This study aimed to contribute to the development of a mix design method for FR-SCC, relating properties in the fresh and hardened states. Thus, the mixture composition is modified to include fibers maintaining the same mortar thickness over aggregates and fibers as in the original SCC mixture, considering the surface area of its components and the volumetric composition. Mixtures with three types of steel fibers, of different geometric characteristics, incorporated in three contents each in order to compose the proposed mix design nomogram. The results of the tests performed in the fresh state showed small changes in their properties, with the increase of the slump-flow, but attending the same classes of the reference mixture. It was verified, however, that mixtures with higher fiber content, longer and with higher aspect ratio, showed greater loss of stability and fiber dispersion, evidencing the occurrence of fiber segregation due to excess mixture fluidity. From the tests in the hardened state it was possible to verify that the incorporation of fibers by the proposed method contributed to the improvement of mechanical properties, with the exception of the modulus of elasticity. Compressive strength values were verified in the order of 84.5 MPa, with significant influence of the fiber type, according to the analysis of variance performed. Although the instability of some blends in the fresh state affected the distribution of fibers in the cracked section, the toughness factor increased with the incorporation content, main parameter adopted in the dosage diagram.

The use of cellular concrete in buildings has been increasing recently due to its advantages (low density, better thermal comfort, among others). Some norms already regulate its application for walls of one floor buildings, and normative projects, still under development, which will regulate its application with structural purposes for walls of multi-level buildings. However, there still is not a specific dosage method that relates the formulation with the compression strength for cellular concrete manufacture, moreover, there are many variables (additive dosage, generation process of air bubbles, diameter, density and volume of bubbles, use of coarse aggregates, etc.), which influence the production process that needs a better understanding. Therefore, this study had as objective to evaluate the obtaining and properties of different types of cellular concrete, with the application intensio for structural purposes in construction walls. Thus, three types of cellular concrete procedures were developed adopting dosage procedures and different materials and compositions. The first with foam generated by generators (CESP), using foaming agent chemical additive (AESP), without coarse aggregate. The second with chemical additives incorporating the air bubbles through the mechanical action of the mixer (CBAM), also without coarse aggregate. And the third with coarse aggregates (CBAMG), and incorporating additives of air bubbles. The properties were evaluated in the fresh state (density, consistency and incorporating air content) and in the hardened state (compression strength). Based on results, the production of CESP was found to be made difficult by the use of foam-generator, damaging their manufacture, despite in agreement with the normative requirements for construction applications. CBAM presented a lower variability in the manufacturing process providing a better performance. Finally, CBAMG presented an improvement in workability compared to the CBAM concrete. The highest compression strength of cellular concrete CESP, CBAM and CBAMG, at 28 days, were 6.5 MPa, 19.5 MPa and 23.5 MPa, respectively, this can be applied in walls with structural purposes. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Atualmente o uso de concreto celular em edificações vem crescendo devido as suas vantagens (baixa densidade, melhor conforto ambiental e outras). Algumas normas já regularizam sua aplicação em paredes para edificações térreas, e projetos de normas, ainda em elaboração, que irão regularizar sua aplicação com fins estruturais em paredes de edificações de vários pavimentos. Entretanto, para a obtenção de concretos celulares ainda não existem métodos de dosagens que relacionem sua formulação com a resistência à compressão, além disso, há muitas variáveis (dosagem de aditivo, processo de geração das bolhas de ar, diâmetro, densidade e volume das bolhas, uso de agregados graúdos, etc.) que influenciam no processo de produção necessitando de um melhor entendimento. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a obtenção e as propriedades de diferentes tipos de concretos celulares, com o intuito de aplicação para fins estruturais em paredes de edificações. Para isso, três tipos de concretos celulares foram desenvolvidos adotando diferentes procedimentos de dosagens, materiais e composições. O primeiro com formação de espumas geradas através de geradores (CESP), utilizando aditivo químico espumígeno (AESP), sem agregado graúdo. O segundo com aditivo químico incorporador de bolhas de ar através da ação mecânica do misturador (CBAM), também sem agregado graúdo. E o terceiro com agregados graúdos (CBAMG) e aditivos incorporadores de bolhas de ar. Foram avaliadas as propriedades no estado fresco (densidade, consistência e teor de ar incorporado) e no estado endurecido (resistência à compressão). Com base na análise dos resultados verificou-se que a produção do CESP foi dificultada pelo uso dos geradores de espuma, prejudicando sua obtenção, apesar de atender os requisitos normativos para aplicações em edificações. Já o CBAM apresentou menor variabilidade no processo de obtenção proporcionando um melhor desempenho. Quanto ao CBAMG este apresentou uma melhora na trabalhabilidade comparado aos concretos de referência CBAM. As maiores resistências à compressão dos concretos celulares CESP, CBAM e CBAMG, aos 28 dias, foram, 6,5 MPa, 19,5 MPa e 23,5 MPa, respectivamente, podendo estes serem aplicados em paredes com fins estruturais.