Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 / A opção pela execução de edificações altas está em destaque no Brasil, especialmente no litoral do estado de Santa Catarina. Nestes empreendimentos imobiliários, normalmente, ocorre a utilização de elevados volumes de concreto, principalmente nos grandes blocos de fundação. O material empregado nestes elementos estruturais pode ser caracterizado como concreto massa onde a ocorrência de tensões térmicas que podem levar à fissuração das peças deve ser evitada. Dentre as possibilidades para reduzir a geração de calor no concreto, destaca-se a redução do consumo de cimento através da substituição deste ligante por altos volumes de cinza volante. Concretos com esta configuração são denominados de concretos com elevados teores de cinza volante, onde a substituição do cimento ocorre em torno de 50%. Outra característica comumente presente nos grandes blocos de fundação é o alto consumo de aço e, consequentemente, a maior dificuldade no processo de adensamento do concreto. Em vista disso, a utilização do concreto autoadensável (CAA) apresenta benefícios neste tipo de processo construtivo. Sendo assim, no presente estudo, buscou-se vincular os pontos positivos de ambos os concretos para desenvolvimento e avaliação de CAAs com elevados teores de cinza volante, para aplicação em grandes blocos de fundação. Para tanto, foram desenvolvidos CAAs com teores de 0 (referência), 40%, 50% e 60% de cinza volante substituindo o cimento. Além disso, três amostras de cinza volante foram utilizadas com propriedades distintas entre si, como a procedência e a distribuição granulométrica. Deste modo, avaliou-se o desempenho dos CAAs quanto aos parâmetros de autoadensabilidade, elevação adiabática de temperatura, resistência à compressão e módulo de elasticidade. No estado fresco, a substituição de cimento por elevados teores de cinza volante, especialmente 50% e 60%, influenciou nos parâmetros de autoadensabilidade. Além do mais, cada cinza volante influenciou de maneira distinta ou com diferente intensidade. A utilização de elevados teores de cinza volante nos CAAs reduziu a elevação adiabática de temperatura. Para uma mesma cinza volante, esta redução foi mais significativa para o teor de 60% de substituição do cimento. No estado endurecido, para todas as cinzas avaliadas, a substituição do cimento resultou na redução da resistência à compressão. Estas reduções foram mais elevadas quanto maior o teor de substituição do cimento. Entretanto, os CAAs apresentaram acréscimos nos valores de resistência à compressão em função do aumento da idade de cura, de 28 para 91 dias. Estes acréscimos foram tanto maiores quanto maior o teor de cinza volante utilizado, independentemente da cinza volante avaliada. Em relação ao módulo de elasticidade, o comportamento dos CAAs foi semelhante ao verificado na resistência à compressão, porém com reduções menos expressivas devido à substituição do cimento pelas cinzas volantes. Este fato indicou que a matriz cimentícia teve maior influência na resistência à compressão. Dos três tipos de cinza volante avaliados, aquela de granulometria mais fina apresentou o melhor desempenho, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido dos CAAs. Considerando que, a redução na elevação da temperatura foi comprovada e, os valores de resistência à compressão dos CAAs excederam 40 MPa, aos 91 dias, concluiu-se que é possível utilizar CAAs com elevados teores de cinza volante em grandes blocos de fundação. No entanto, esta configuração de CAA não dispensa a avaliação prévia dos parâmetros de autoadensabilidade. / Abstract : The option for the high buildings execution is highlighted in Brazil, especially in the coast of Santa Catarina state. In these real estate developments, usually, the use of high volumes of concrete occurs, mainly in the great pile caps. The material used in these structural elements can be characterized as mass concrete where the occurrence of thermal stresses that could lead to cracking should be avoided. Among the possibilities to reduce the heat generation in the concrete, the reduction of the cement content by the substitution of this binder by high volumes of fly ash stands out. Concretes with this configuration are called high-volume fly ash concrete, where cement replacement takes place around 50%. Another feature commonly found in large pile caps is the high steel consumption and, consequently, the greater difficulty in the concrete consolidation. In view of this, the use of SCC (self-compacting concrete) has benefits in this type of construction process. Therefore, in the present study, it was tried to link the positive points of both concretes for the development and evaluation of SCC with high fly ash contents, for application in large pile caps. Therefore, SCC were developed with 0 (reference), 40%, 50% and 60% fly ash replacing the cement. In addition, three fly ash samples were used with different properties, such as the origin and particle size distribution. In this way, the SCC performance was evaluated for parameters of workability, adiabatic temperature rise, compressive strength and modulus of elasticity. In the fresh state, the replacement of cement by high levels of fly ash, especially 50% and 60%, influenced the workability parameters. Moreover, each fly ash influenced in a different way or with different intensity. The use of high fly ash content in SCC reduced adiabatic temperature elevation. For the same fly ash, this reduction was more significant for the 60% cement substitution content. In the hardened state, for all the ashes evaluated, cement replacement resulted in a compressive strength reduction. These reductions were greater the higher the cement replacement content. However, SCC showed increases in compressive strength values due to the increase in the age of cure, from 28 to 91 days. These increases were larger the higher the fly ash content, regardless of fly ash evaluated. Regarding the modulus of elasticity, the behavior of SCC was similar to that observed in the compressive strength, but with less expressive reductions due to the replacement of cement by fly ash. This fact indicated that the cementitious matrix had greater influence on the compressive strength. Among the three fly ash types evaluated, the one with the finest particle size distribution presented the best performance, both in the fresh and hardened state of SCC. Whereas, the reduction in temperature rise was proven and, the values of compressive strength of SCC exceeded 40 MPa, at 91 days, it was concluded that it is possible to use SCC with high levels of fly ash in large pile caps. However, this configuration of SCC does not exempt the previous evaluation of the parameters of workability.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/181240 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Foiato, Maiara |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Prudêncio Junior, Luiz Roberto |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 217 p.| il., gráfs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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