Elevação de temperatura de concretos com baixo consumo de cimento e adição de cinza volante

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Graeff, Eduardo Recktenvald
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/185445
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017.
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spelling Elevação de temperatura de concretos com baixo consumo de cimento e adição de cinza volanteEngenharia civilConcretoCinza volanteDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017.O uso de concreto em Santa Catarina tem aumentado de forma que é comum encontrar peças que possam ser consideradas concreto massa não só em barragens, mas também em blocos de fundação e até pilares de grandes dimensões. Quando engenheiros precisam controlar o calor de hidratação dessas peças, as opções mais comuns são a utilização de gelo para reduzir a temperatura inicial e substituição de cimento por adições minerais, principalmente cinza volante e escória de alto forno. Em trabalhos recentes, principalmente o de Junckes (2015), concluiu-se que o aumento de temperatura é proporcional à massa de aglomerante empregado independentemente do teor de cinza volante utilizado. Para investigar mais a fundo essa relação, o presente trabalho apresenta a análise de elevação de temperatura de misturas de concreto com consumo de aglomerante de 200, 250 e 300 kg/m³, com e sem adição de cinza volante. Esses consumos de aglomerante são mais próximos dos utilizados em grande parte da literatura, voltada para a área de barragens. Para que fosse possível realizar o programa experimental com uma quantidade razoável de materiais, foi criado um calorímetro que garante que a água de um banho térmico que cerca o corpo de prova mantenha-se à mesma temperatura do concreto, permitindo o ensaio de elevação adiabática da temperatura seja feito com um volume de apenas 4 litros de concreto. Assim, foram feitos ensaios de elevação adiabática da temperatura, foi analisada a resistência à compressão na situação de cura térmica autógena (CTA) e cura úmida à temperatura de 23ºC e foram realizados ensaios de termogravimetria para analisar o nível de reação pozolânica. Os resultados obtidos indicam que, quando uma mistura de concreto contém cimento o bastante para que a temperatura chegue a cerca de 60°C ocorre uma grande antecipação da reação pozolânica, que ocasiona uma maior liberação de calor pela cinza volante, fazendo com que a elevação de temperatura por massa de aglomerante seja similar à de misturas sem adições minerais. Com consumos de aglomerante menores e teores de cinza maiores, a resistência à compressão aumentou na CTA, mas para consumos maiores de aglomerante e menores teores de cinza a CTA prejudicou a resistência. Avaliando a razão entre elevação adiabática da temperatura e resistência à compressão na CTA, têm-se uma ferramenta para escolher a mistura que pode fornecer a maior resistência à compressão com menor liberação de calor. Com base nesse parâmetro, as melhores misturas para concreto massa têm maior teor de substituição de cimento por cinza volante, desde que o consumo total de aglomerante se mantenha baixo.Abstract : The usage of concrete in southern Brazil state of Santa Catarina has increased in a way that it?s common to find structural elements that can be considered mass concrete not only in dams, but also in pile caps and even large columns. When engineers need to mitigate the hydration heat of these elements, it?s common to use ice to lower the initial temperature and use mineral admixtures, mainly fly ash and blast furnace slag, in substitution of cement. Recent researches, mainly Junckes (2015), concluded that the rise in temperature is proportional to the amount of binder in the mixture, whether it contains fly ash or not. To further investigate this relation, this dissertation presents the analysis of the adiabatic rise in temperature of concrete mixtures with a binder content of 200, 250 and 300 kg/m³, with or without fly ash substitution. These binder contents are closer to the ones presented in most papers about this matter, which are more focused on dams. To make sure that this experimental program could be done without an unreasonable amount of material, a calorimeter that grants that the temperature of a thermal bath is kept equal to the concrete inside it was developed, this way only 4 liters of concrete was needed to make the adiabatic temperature rise test. Besides the temperature rise, the compressive strength of the concretes was evaluated in two curing conditions, autogenous thermal curing (ATC) and standard curing at 23ºC, termogravimetric analysis was done to evaluate the degree of pozolanic reaction. The results achieved indicate that, when the concrete mix has enough cement to reach 60°C on its own, there is another exothermic reaction from the fly ash, making the rise of temperature by binder content equal whether there is or isn?t fly ash on the total binder content. With lower binder content and higher fly ash ratios, compressive strength rose with ATC, but with higher binder contents and lower fly ash rations ATC caused a decrease in compressive strength. Evaluating the ratio between adiabatic temperature rise and compressive strength can be a tool to choose the best mix in order to achieve higher compressive strength with the least hydration heat. Based in this parameter, the best concrete mixes for mass concrete have higher fly ash content, provided that the global binder content is low enough.Prudêncio Junior, Luiz RobertoUniversidade Federal de Santa CatarinaGraeff, Eduardo Recktenvald2018-04-13T19:28:12Z2018-04-13T19:28:12Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis123 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf350340https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/185445porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-04-13T19:28:13Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/185445Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-04-13T19:28:13Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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