Avaliação de desempenho mecânico e de durabilidade em concretos autoadensáveis com resíduo de marmoraria

Abstract

Com o crescimento da produção industrial, a indústria de rochas ornamentais produz uma quantidade significativa de resíduos gerados no processo de corte. Diversos estudos têm buscado a utilização deste resíduo em adição ao cimento Portland, como uma tentativa de melhorar as propriedades do concreto autoadensável (CAA). Outra alternativa de bastante interesse em estudo, que reduz significativamente as emissões de CO2, é a incorporação de materiais cimentícios suplementares (MCSs) no cimento, cuja mistura ternária entre argila calcinada e fíler calcário, combinada com cimento, vem sendo investigada para obter Limestone Calcined Clay Cement ou LC3. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo investigar o efeito da utilização do resíduo de marmoraria nas propriedades mecânicas e durabilidade de concretos autoadensáveis, como finos e como possibilidade de substituição do fíler calcário na composição do cimento LC3. Para isso, foi desenvolvido um programa experimental com quatro traços de pastas cimentícias e concretos autoadensáveis, utilizando três tipos de aglomerantes e o resíduo de marmoraria incorporado, cuja dosagem foi realizada através do programa Bétonlab Pro 3, que é baseado no Modelo de Empacotamento Compressível (MEC). Avaliou-se o comportamento do concreto no estrado fresco, realizando-se os ensaios de espalhamento, t500, índice de estabilidade visual, caixa L, funil V e massa específica, com a intenção de classificar o CAA de acordo com os critérios de autoadensabilidade apresentados na ABNT NBR 15823-1:2017. Para o estado endurecido, foram realizados os ensaios de resistência à compressão simples, resistência à tração por compressão diametral, módulo estático de elasticidade à compressão, absorção de água por imersão, absorção de água por capilaridade, resistividade elétrica volumétrica e superficial, migração de cloretos no estado não estacionário e carbonatação acelerada. Foram investigadas também as mudanças microestruturais em pastas cimentícias, provocadas pela incorporação de resíduo de marmoraria, através da análise termogravimétrica e o ensaio de difração de raios-X. Com os critérios de autoadensabilidade e parâmetros de dosagem empregados, foi possível classificar todos concretos como autoadensáveis. Ficou evidente que os traços com a incorporação de resíduo de marmoraria como fino e em substituição ao fíler calcário na composição de cimento LC3, não apresentaram de forma geral uma redução significativa estatisticamente nas propriedades mecânicas, e para alguns parâmetros de durabilidade exibiram resultados positivos. No entanto, com relação as propriedades de carbonatação acelerada, o traço com cimento LC3 (RM) apresentou uma maior suscetibilidade, devido a redução da alcalinidade do concreto, gerada pela substituição de 45% de cimento Portland por metacaulim e resíduo de marmoraria. Assim, de modo geral, foi verificado a viabilidade da utilização de resíduo de marmoraria como alternativa de estabilização do concreto autoadensável e também como uma possibilidade na composição do cimento LC3, gerando alternativas viáveis para o uso deste resíduo na construção civil, a depender da aplicação dos elementos e de sua destinação final.