ANÁLISE MICROSCÓPICA DE BETÕES COM AGREGADOS FINOS RECICLADOS DE

BETÃO

Luís Evangelista evangelista@dec.isel.ipl.pt

Jorge de Britojb@civil.ist.utl.pt

Mafalda Guedes

mafalda.guedes@estsetubal.ips.pt

Alberto Ferroaberto.ferro@ist.utl.pt

ÍNDICE

1. Introdução

2. Programa experimental

3. Resultados obtidos

MEV com electrões secundários

MEV com electrões retro-difundidos

Microporosimetria por intrusão de mercúrio

4. Conclusões

1. INTRODUÇÃO

Apesar de se ter estabelecido cientificamente a viabilidade de utilização de agregados grossos reciclados provenientes dos resíduos da construção e demolição, a legislação actual limita fortemente o seu uso na produção de betões.

Os agregados finos reciclados (AFR) continuam excluídos do circuito de produção, não obstante vários autores terem já demonstrado a viabilidade técnica dos mesmos.

As propriedades mecânicas mostram perdas pequenas ou médias quando se usam AFR. A durabilidade é mais afectada. Os elementos estruturais apresentam capacidades resistentes semelhantes, mas deformabilidades a curto e longo prazo superiores.

2. CAMPANHA EXPERIMENTAL

O betão original foi produzido em central de betonagem certificada (Unibetão) e moldado “in situ” em blocos com cerca de 40x15x20 cm3

Brita 2 (kg)

Bago arroz (kg)

Brita 1 (kg)

Areia fina (kg)

Cem II 42.5R (kg)

Cinzas volantes

(kg)Água

(l) Plastificante (l)

Quantidades (/m3) 681 558 171 554 189 116 126 3

• O betão possuía uma trabalhabilidade S3 (125 mm) e a fcm,28= 28,7 MPa

Serviram como marcadores da presença de AFR nas MEV

2. CAMPANHA EXPERIMENTAL

A produção dos AFR foi feita recorrendo à britadeira de maxilas existente no Laboratório de Construção do DECivil. A abertura de maxilas foi tal que se maximizasse o teor de finos.

Teor de finos: 43,7% Os AFR foram separados por fracções granulométricas de modo a

poder replicar a curva dos naturais, mantendo a compacidade constante em todas as amassaduras.

2. CAMPANHA EXPERIMENTAL

Os ensaios realizados aos AFR mostram que estes são mais leves e porosos que os naturais, devido à argamassa aderida.

A norma NP EN 1097-6 mostra-se inadequada para os AFR, estando em processo de patente um método alternativo, que inclui a utilização de hexametafosfato de sódio. (PT 105921)

Propriedade Norma Resultado

Baridade NP EN 1097-3 (2000) 1382 kg/m3

ra NP EN 1097-6 (2003) 2619 kg/m3

rrd NP EN 1097-6 (2003) 1924 kg/m3

rsss NP EN 1097-6 (2003) 2189 kg/m3

WA NP EN 1097-6 (2003) 13,8%

2. CAMPANHA EXPERIMENTAL

Ensaiaram-se betões com 10, 30, 50 e 100% de substituição que se compararam com um betão de referência. Todas as amassaduras foram dimensionadas para atingir um abaixamento de 80 ± 10 mm.

Quantidades (/m3) BR B10R B30R B50R B100RTaxa de substituição (%) 0 10 30 50 100

Cimento (kg) 360 360 360 360 360Água (l) 191 194 194 198 202

Relação (a/c)ef 0,53 0,54 0,54 0,55 0,56Areia fina (kg) 381 343 265 188 0

Areia grossa (kg) 347 312 241 171 0AFR (kg) 0 57 171 284 568

Brita 1 (kg) 351 351 349 348 348Brita 2 (kg) 681 681 677 673 673

2. CAMPANHA EXPERIMENTAL

PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS Os betões foram moldados em cilindros de f100×200 mm3, mantidos em

câmara seca, a 20ºC e humidade relativa de 50% durante o período de recolha de amostras.

Para esse efeito, foram recolhidas amostras às 24 ± 1h e aos 28 dias.

As partículas seleccionadas eram imediatamente colocadas em álcool etílico a 96%.

As amostras de MEV com electrões retro-difundidos foram impregnadas por resina epóxi e polidas.

As amostras utilizadas na PIM foram obtidas de barras de argamassa de 4 × 4 × 16 mm3. Após 28 dias de cura húmida, procedeu-se à recolha de pequenos fragmentos prismáticos.

3. RESULTADOSMEV ELECTRÕES SECUNDÁRIOS - POROSIDADE

Agregado

Pasta

Pasta

Agregado

Agregado

Pasta

24h

BR(95x)

B10R(100x)

B50R(25x)

B100R(20x)

Agregado

Pasta

3. RESULTADOSMEV ELECTRÕES SECUNDÁRIOS – LIGAÇÃO AFR - PASTA

Agregado

Agregado

24h

B50R(1000x)

B100R(5000x)

B100R(1200x)

B10R(1600x)

Agregado

Pasta

Pasta AFR

Pasta

AFR

Pasta

AFR

Pasta

3. RESULTADOSMEV ELECTRÕES RETRODIFUNDIDOS

28d

B100R (400x)BR (400x)

Através do tratamento das imagens fornecidas pelo MEV, pode-se quantificar as fases presentes nas amostras.

É possível calcular vazios, algumas fases cristalinas e compostos anidros.

0,10

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

0,18

0,19

0 20 40 60 80 100

Por

osid

ade

-M

EV

(%

)Taxa de substituição (%)

28 dias

B50R (400x)

3. RESULTADOSPOROSIMETRIA POR INTRUSÃO DE MERCÚRIO

0,018

0,020

0,022

0,024

0,026

0,028

0,030

0,032

0,034

0,036

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 20 40 60 80 100

Med

ian

a d

os p

oros

(mm

)

Por

osid

ade

(%)

Taxa de substituição (%)

Porosidade

Mediana dosporos

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0,0050,050,5550500

Vol

um

e d

e m

ercú

rio

intr

ud

ido

(ml/

g)

Diâmetro dos poros (mm)

B100RB50RB30RB10RBR

A porosidade cresce linearmente com a taxa de substituição.

O aumento do volume de poros é mais acentuado para os poros de menor diâmetro.

4. CONCLUSÕES

a presença de AFR parece melhorar a zona de ligação pasta-agregado, talvez por estes servirem de reguladores da água livre presente nessa região.

as ligações químicas e mecânicas entre os AFR e a nova pasta são fortes.

a análise da porosidade por MEV permitiu confirmar que esta cresce linearmente com a taxa de substituição.

a análise efectuada por PIM confirma a variação de porosidade com a taxa de substituição.

a incorporação de AFR aparenta aumentar principalmente a quantidade de poros menores.

Dos trabalhos desenvolvidos, pode-se concluir que: