Análise experimental de concreto de pós reativos (CPR)

Abstract

O Concreto de Pós Reativos (CPR) é classificado como Concreto de ultra alta resistência (CUAD), pois além da elevada resistência mecânica, apresenta características de durabilidade superiores ao concreto convencional, favorecendo seu uso apesar do custo. A composição do CPR difere dos concretos convencionais por seus componentes na mistura que, além dos materiais tradicionais como cimento e areia fina, possui também sílica ativa, pó de quartzo, fibras de aço ou de polipropileno e aditivo superplastificante. O CPR se distingue também pelo seu processo de cura, que deve ser realizado por pressão em autoclave ou imerso em água a altas temperaturas. Ademais, a água de amassadura apresenta-se sempre em quantidades baixas devido ao uso do aditivo superplastificante e as partículas de areia na composição do CPR não ultrapassam 2 mm de diâmetro. Neste trabalho foram estudados inicialmente nove traços de CPR variando as quantidades de sílica ativa, areia e água nas composições para que fosse possível obter um novo traço de CPR de forma a potencializar suas características. Para este efeito, foi realizada uma análise estatística baseada nos resultados dos ensaios de compressão das nove composições seguida da regressão linear múltipla de dados para que fosse possível encontrar uma equação que otimizasse as quantidades dos materiais, melhorando assim as propriedades do novo traço em relação aos traços estudados. Para comprovar a melhora do novo traço efetuaram-se alguns ensaios de forma a comparar seu desempenho com os traços anteriores e aqueles presentes na literatura. Com base nos valores de 54 amostras, a média de resistência à compressão dos nove traços foi de 122,99 MPa e com base nestas amostras, o novo traço de CPR (nomeado CPR-F) foi originado através da equação de regressão e apresentou uma quantidade ótima de 17% de sílica ativa e fatores ideais de relações m = 2,2 para a areia e n = 0,26 para a água. Com isso, as novas amostras foram ensaiadas para verificar algumas características como o teor de ar, absorção de água por imersão e porosimetria por intrusão de mercúrio da mistura. Analisando o valor de resistência à compressão obtido pelo traço ideal (CPR-F), este apresentou-se abaixo do esperado, uma vez que a estimativa para o traço dada pela equação era de 269,7 MPa e atingiu a média de 144,64 MPa aos 28 dias. Embora a expectativa do novo traço não tenha sido alcançada, em relação aos traços anteriores, o CPR-F apresentou um incremento de resistência à compressão de 15%, quando comparado o valor médio dos nove traços iniciais.

The Reactive Powder Concrete (RPC) is classified as Ultra High Performance Concrete (UHPC), because besides the high mechanical resistance, it presents characteristics of durability superior to conventional concrete, allowing its use despite the cost. The composition of RPC differs from conventional concrete by its components in the mixture which, in addition to traditional materials such as cement and fine sand, also has silica fume, quartz powder, steel or polypropylene fibers and superplasticizer additive. RPC is also distinguished by its curing process, which must be performed by pressure in an autoclave or immersed in water at high temperatures. In addition, water is always in low quantities due to the use of the superplasticizer additive and the sand particles in the RPC composition do not exceed 2 mm in diameter. In this work, nine recipes of RPC were initially studied nine traces of RPC, varying the amounts of silica fume, sand and water in the compositions in order to obtain a new recipe of RPC in order to enhance its characteristics. For that, an analysis of the compression tests of the 9 compositions followed by multiple linear regression of datas was performed in order to find an equation that optimizes the quantities of the materials, increasing the properties of the new recipe in relation to the studied recipes. To verify the improvement of the new recipe some tests were performed in order to compare its performance with the previous recipes and those present in the literature. Based on the values of 54 samples, the mean compressive strength of the nine recipes was 122.99 MPa and based on these samples, the new recipe of RPC (named CPR-F) was originated through the regression equation that presented an optimum quantity of 17% of silica fume and ideal ratio factors m = 2.2 for sand and n = 0.26 for water. With this, the new samples were tested to verify some characteristics such as air content, water absorption by immersion and porosimetry by mercury intrusion of the mixture. Analyzing the compressive strength value obtained by the ideal trace (CPR-F), it was below the expected, since the estimate for the recipe given by the equation was 269.7 MPa and reached the average of 144.64 MPa at 28 days. Although the expectation of the new recipe was not reached, in relation to the previous recipes the CPR-F had an increase in compressive strength of 15% when compared to the average value of the nine initial recipes.