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Title in Portuguese: Caracterização de areias de britagem de pedreiras da região metropolitana de Fortaleza e avaliação da sua aplicação no concreto
Title: Characterization of the quarries of crushing sands of the metropolitan region of Fortaleza and evaluation of its application in concrete
Author: Costa, Heloina Nogueira da
Advisor(s): Cabral, Antonio Eduardo Bezerra
Keywords: Engenharia de estruturas
Concreto - Propriedades
Areia de britagem
Issue Date: 25-Sep-2015
Citation: COSTA, H. N. Caracterização de areias de britagem de pedreiras da região metropolitana de Fortaleza e avaliação da sua aplicação no concreto. 128 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Abstract in Portuguese: A areia natural utilizada na construção civil tem se tornado escassa devido ao esgotamento de reservas naturais e às restrições ambientais impostas pelos órgãos fiscalizadores. Por consequência, os preços desse insumo tendem a aumentar, onerando o consumidor final. Em busca de alternativas, sustentáveis e econômicas, propõe-se neste estudo caracterizar areias de britagem provenientes de pedreiras da Região Metropolitana de Fortaleza (RMF) e avaliar sua aplicação, como agregado miúdo, em concreto convencional, em substituição à areia natural. O trabalho experimental está dividido em duas etapas. A primeira é a caracterização das propriedades físicas, químicas e petrográficas de oitos tipos de areia de britagem da RMF, através dos ensaios de granulometria, massa específica, absorção de água, teor de material pulverulento, massa unitária, análise de forma dos grãos, reação álcali-agregado, análise petrográfica, espectometria de fluorescência de raios X (FRX) e difração de raios X (DRX). A segunda etapa é a avaliação das propriedades dos concretos produzidos com a incorporação de areia de britagem. Utilizou-se a ferramenta “planejamento de experimentos”. Classificou-se as areias de britagem em três grupos, sendo utilizada uma areia representante para cada grupo na produção dos concretos, onde se determinou dois fatores independentes (relação água/cimento e teor de substituição de areia de britagem) variando em três níveis cada. As variáveis de resposta analisadas foram: consumo de aditivo, resistência à compressão, resistência à tração diametral, retração por secagem, absorção de água, índices de vazios, massa específica e carbonatação natural. Os resultados apontam a viabilidade da utilização de areia de britagem em substituição à areia natural em concretos convencionais em até 75%, tendo em vista que a trabalhabilidade pode ser alcançada com a utilização de aditivos plastificantes, e de modo geral, observa-se um incremento na resistência à compressão, redução da absorção de água e índices de vazios, nas demais propriedades a incorporação de areia de britagem não produz efeitos significativos, portanto, sua utilização é considerado tecnicamente viável.
Abstract: The natural sand used in civil construction has become scarce due to the exhaustion of natural reserves and environmental constraints imposed by the regulatory agencies. Consequently, the prices of those inputs are likely to increase, burdening the consumer. In search of alternatives, sustainable and economical, this study proposes characterize crushed sand from quarries in the Fortaleza metropolitan region (RMF) and evaluate its implementation, as fine aggregate, in conventional concrete, as a replacement for natural sand. The experimental study is divided into two stages. The first one is the characterization of the physical, chemical and petrographical properties of eight kinds of crushed sand from RMF through the grading, density, water absorption, pulverulent material content, bulk density, grain shape analysis, alkali-aggregate reaction, petrographic analysis, X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and X-ray diffraction (XRD) tests. The second step is the properties evaluation of the concretes produced with crushed sand incorporation. The tool "design and analysis of experiments" was used. The crushed sands were rated into three groups and a representative sand for each group was used in the concrete production, where two independent factors (water/cement ratio and crushed sand replacement content) were determined by ranging in three levels each one of them. The measurement variables analyzed were the additive consumption, compressive strength, diametral tensile strength, shrinkage, water absorption, void ratios, density and natural carbonation. The results suggest the viability of using crushed sand to replace natural sand in conventional concrete by 75%, given that the workability can be achieved with the use of plasticizing additives, and in general, there is an increase in the compression resistance, reduced water absorption and void ratios, in other properties the crushed sand incorporation produces no significant effects, therefore their use is considered to be technically feasible.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/15541
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DECC - Dissertações defendidas na UFC

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