ReduçÃo do custo de produçÃo do concreto através da permuta de parte da brita por areia



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REDUÇÃO DO CUSTO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO ATRAVÉS DA PERMUTA DE PARTE DA BRITA POR AREIA

Maria Cinara S. Rodrigues, Aluna de Iniciação Científica, IF-AL email: ciinaara@gmail.com

Neusvaldo Gomes D. Júnior, Aluno de Iniciação Científica, IF-AL email: neujunior1@hotmail.com

João Gilberto Teixeira da Silva, Professor Doutor, Coordenadoria de infraestrutura do IF-AL email: jgtsilva@gmail.com



RESUMO

Com o crescimento da construção civil, o concreto, se tornou um dos materiais mais consumidos nessa área, isso se deu devido sua facilidade de execução, adaptação a qualquer tipo de forma, ainda no seu estado fresco e excelente resistência à água e a esforços de compressão. Na constituição do concreto convencional, encontram-se dois tipos de agregados que influenciam diretamente na resistência desse material e, diferem entre si por características superficiais e por seu custo. No presente trabalho, reduziu-se o custo do concreto, permutando parte do agregado graúdo pelo agregado miúdo, sem que a resistência característica à compressão desse material atingisse valores inferiores àqueles estipulados na dosagem original, porém, observou-se que sua consistência diminuiu a cada permuta, tornando viável sua aplicação em concreto massa e pisos industriais. Também foi analisada a influência dessas permutas no valor do módulo de elasticidade, onde se constatou um pequeno aumento no valor dessa propriedade mecânica.

Palavras-chave: Concreto, custo, dosagem. 



1. INTRODUÇÃO 

O concreto é o material de construção mais consumido no mundo, isso se deve à facilidade e disponibilidade de encontrar os materiais que o compõem, tem custo relativamente baixo, facilidade de execução, adaptação a praticamente todo tipo de forma e tamanho, excelente resistência à água e a diversas ações. O concreto convencional é composto por cimento, agregado graúdo (brita), miúdo (areia) e água. Os agregados se diferem entre si por: tamanho, forma, textura superficial, granulometria e mineralogia, que influem na resistência do concreto em vários níveis. Entretanto, pesquisas mostram que se acontecer uma mudança na granulometria do agregado, mas não acontecer uma mudança do diâmetro máximo do agregado graúdo, com o fator água/cimento mantido constante, não influenciará na resistência do concreto.

O presente trabalho mostrou que permutando partes do agregado graúdo por partes agregado miúdo, mantendo as mesmas características e mesmos materiais não ocorre uma perda de resistência. Logo, com permuta feita adequadamente, ela torna-se vantajosa, pois, em geral a brita é três vezes mais onerosa que a areia natural. E o concreto poderá ser usado pela comunidade local de uma forma alternativa e sustentável em fundações, concreto massa, sapatas, até mesmo em lajes unidimensionais.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Todos os testes e ensaios foram feitos em um laboratório especializado, que disponibiliza todos os materiais necessários à pesquisa. E a partir desse suporte foram executados, ensaios de determinações dos materiais utilizados no traço, bem como a definição dos respectivos volumes dos corpos de provas utilizados na pesquisa, adensamento, fator água/cimento, abatimento de tronco de cone, ensaios para resistência e para módulo de elasticidade. Os métodos de dosagens foram feitos seguindo o ACI – Método Norte-Americano.



2.1. Cimento Portland

O cimento utilizado para confecção do concreto foi o CP-Z-32. Sua densidade absoluta foi de 3,12 g/cm3, tomando como orientação a NBR NM 23 (ABNT, 2000).


2.2. Agregados

Os ensaios de distribuição granulométrica dos agregados foram feitos com base a NBR 7217(1987), a Fig. 1 mostra a curva granulométrica da areia.



Peneira (mm)


Figura 1: Curva granulométrica da areia
Os parâmetros físicos, obtidos experimentalmente, para esse agregado, são mostrados na Tab. 1.

Tabela 1: Parâmetros físicos da areia.

PARÂMETRO

RESULTADO

Módulo de finura

2,2

Massa específica dos grãos (g/cm3)

2,47

Massa específica aparente (g/cm3)

1,50

A curva granulométrica do agregado graúdo e seus parâmetros físicos estão na Fig. 2 e na Tab. 2 respectivamente.







Peneira (mm)


Figura 2: Curva granulométrica da brita.
Tabela 2: Parâmetros físicos da brita.

PARÂMETRO

RESULTADO

Massa especifica (g/cm3)

2,7

Massa aparente (g/cm3)

1,37

Diâmetro Máximo (mm)

19


2.3 Determinação dos traços utilizados

Os traços em peso foram obtidos a partir dos parâmetros físicos dos agregados determinados anteriormente e embasada com método americano de dosagem (ACI). Esses traços experimentais com as seguintes resistências, representadas na Tab. 3, serviram de base para as permutas de brita e areia, com 10% e 20%. As dosagens para os traços são efetuadas para atender às resistências aos 28 dias, todos os fatores água/cimento (a/c) foram estabelecidos com auxílio da curva de Abbrams, como mostra no livro de Bauer, 1997.


Tabela 3: Traços em peso utilizados na pesquisa.

RESISTÊNCIA (MPa)

TRAÇO INICIAL (T0)

TRAÇO COM PERMUTA DE 10% (T1)

TRAÇO COM PERMUTA DE 20% (T2)

FATOR ÁGUA/CIMENTO (a/c)

  1. 20

(1:1,87:2,07)

(1:2,07:1,86)

(1:2,28:1,66)

0,5

  1. 25

(1:1, 29:1,71)

(1:1,45:1,54)

(1:1,63:1,37)

0,41



2.4 Moldagem dos corpos-de-prova

Os procedimentos de moldagem dos corpos-de-prova foram feitos de acordo com a NBR 5738 (2003), utilizado, na moldagem dos mesmos, moldes cilíndricos do tipo 10x20cm. Foram moldados 5 corpos-de-prova para cada dosagem, sendo que 2 deles utilizados para determinar o módulo de elasticidade (Ec) e 3 deles empregados para determinar a resistência à compressão (fc)

A cura dos corpos-de-prova foi seguida pela NBR 5768 (2003) – ABNT. Com uma cura inicial ao ar de 24 horas e cura final de 28 dias em tanques de água, observada na Fig.3.
Figura 3: Processo de cura final, tanques de água.



2.5 Abatimento do tronco de cone

Umas das características mais importantes, que foi observada ao decorrer do processo de moldagem, foi o abatimento do tronco de cone, já que o aumento na proporção de areia poderia provocar uma alteração na consistência do concreto, causando uma variação no Slump observado, obtido através do ensaio de determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, descrito na NBR NM 67 (1998).



3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

As moldagens normais de dosagem T0 e do concreto e com as permutações de T1(10%) e T2(20%), tiveram grande diferença em relação ao valor do abatimento do tronco de cone, diferença que pode ser observada na Fig. 4, o abatimento reduziu significativamente, podendo ser recuperado com aditivos plastificantes, se for economicamente viável.



F

igura 4: Gráfico, que compara o abatimento de todas as dosagens e suas respectivas resistências



Para as moldagens observadas acima, obteve as resistências características mostradas na Tab. 4, e o valor médio do módulo de elasticidade mostrado na Tab. 5. Nessa tabela observa-se que a resistência de um concreto permutado para o concreto normal, continuou sendo maior do que a resistência esperada, e em alguns casos, até aumentou em relação ao valor da resistência para a dosagem de referência. No que diz respeito ao valor do módulo de elasticidade, as permutas acarretaram variações pouco significativas no valor dessa propriedade mecânica.



Tabela 4: Resistências esperadas e resistências obtidas, com o concreto normal e com o concreto permutado.

Tabela 5: Resistências esperadas e módulo de elasticidade, com o concreto normal e com o concreto permutado

Com o concreto permutado e com os resultados, foi feita uma análise de custo (ver planilha de custo no apêndice A), conforme observado na Tab. 6, verifica-se uma pequena redução do custo em relação ao traço de referência, porém, se for levado em consideração em uma obra de grande porte, a redução de custo seria apreciável.



Tabela 6: Análise de custos.

Resistência (MPa)

Vantagem econômica da permutação/m3 (R$)




T1

T2

20

6,25

12,5

25

4,72

9,51

3. CONCLUSÕES

O custo do concreto foi reduzido com o aumento da permuta de brita por areia, sendo economicamente viável para uma obra de grande porte, podendo maximizar o lucro com utilização da permuta de 20%, pois sua redução de custo é maior.

Além de ser uma técnica alternativa e sustentável, uma vez que a obtenção de pedra britada é feita através da demolição de formações rochosas, gerando, dessa maneira certo impacto ambiental no local de extração.

O abatimento do concreto permutado se reduz significativamente, fazendo-se necessário o uso de aditivos plastificantes ou aumentando o diâmetro máximo do agregado miúdo, dependendo do uso do concreto.

É provável que maiores proporções de permuta não acarretem uma resistência característica inferior àquela de dosagem (20 ou 25 Mpa), proporcionando uma redução ainda maior no custo de produção desse material, devendo esta verificação ser feita na sequência do presente estudo, que ainda se encontra em fase inicial.

4. AGRADECIMENTOS

Ao Professor João Gilberto, pela orientação e dedicação.

Ao núcleo de pesquisa do IFAL – Campus Palmeira dos Índios, por todo o incentivo a pesquisa.

A PIBICT pelo investimento à pesquisa.

E às nossas famílias pelo o apoio ao estudo.

5. REFERÊNCIAS

Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR NM 23 - Cimento portland e outros materiais em pó – Determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 2000.



. NBR 8522 - Concreto - Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação e da curva tensão-deformação. Rio de Janeiro, 2003.

. NBR 5739 - Concreto - Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007.

. Agregado. NBR 7217 - Determinação da composição granulométrica, especificação. Rio de Janeiro, 1987.

. NBR NM 67 - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 1998.

. NBR 5738 - Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto.. Rio de Janeiro, 1994.

Bauer, L. A. F. Materiais de construção, vol. II, 5° ed, LTC, Rio de Janeiro,1997.

Mehta, P. K. ; Monteiro, P. J. M. Concreto: Estruturas, propriedades e materiais. 1ª Ed. PINI, São Paulo-SP. (1994).



REDUCING THE COST OF PRODUCTION OF CONCRETE THROUGH EXCHANGE OF PART OF COARSE AGGREGATE BY SAND


ABSTRACT

Due to the development of civil engineering, the concrete became one of the most consumed material, it was due its ease of production, adaptation to any type of shape and excellent water resistance and compressive stresses. Making up the conventional concrete, there are two types of aggregates that directly influence the strength of the material, having different surface characteristics and cost. In the present study, the cost of concrete was reduced permuting part of the coarse aggregate by fine aggregate, without the characteristic compressive strength of the material reach values ​​lower than those prescribed in the original dosage, however, it was observed that the consistency has decreased each permutation, allowing its application in mass concrete and industrial floors. The influence of such exchanges the value of the modulus of elasticity was analyzed either, which demonstrated a slight increase in the value of this mechanical property.



Key-words: (Concrete, cost, economy)

APÊNDICE A: Planilhas de custo de produção do concreto



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