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- Parâmetros para a composição de betões auto-compactáveisPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Lopes, Sérgio Manuel RodriguesO artigo descreve a segunda etapa de um estudo mais alargado relativo à metodologia da composição de betões auto-compactáveis. Na primeira etapa produziu-se um número significativo de argamassas com propriedades reológicas adequadas à obtenção de BAC e resistências à compressão entre os 25 MPa e os 95 MPa. As argamassas diferiram entre si pelo facto de possuírem diferentes razões entre os volumes absolutos de materiais finos e de agregados finos (Vp/Vs) e por conterem misturas binárias de materiais finos que combinaram os cimentos (CEM I 42,5R e CEM II/B-L32,5N) com as adições (cinzas volantes, fíler calcário e fíler granítico) em diferentes percentagens de substituição. Em comum, as argamassas apresentavam aproximadamente o mesmo comportamento no estado fresco, avaliado em termos de área de espalhamento relativa (Gm) e velocidade relativa de escoamento (Rm). Na segunda etapa produziram-se 60 betões utilizando diferentes razões entre os volumes absolutos de argamassa e de agregados grossos (Vm/Vg) e foram avaliadas as suas propriedades no estado fresco e no estado endurecido. Os resultados obtidos permitiram avaliar a relação entre os parâmetros de cálculo da mistura, a reologia (avaliada pelos ensaios de espalhamento e de fluidez), a auto-compactabilidade (avaliada pela Caixa-L) e a resistência à compressão dos betões auto-compactáveis.
- Critérios para definição da composição de betões leves autocompactáveis com agregados de argila expandidaPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Pereira, Sandrine de FreitasEste artigo descreve um estudo experimental que teve como objetivo a definição de parâmetros para a composição de betões leves autocompactáveis (LWSCC), incorporando agregados grossos de argila expandida e agregados finos de areia natural rolada. Assumiu-se como referência a metodologia proposta por Nepomuceno et al. para os betões autocompactáveis de densidade normal (SCC) e investigaram-se as alterações necessárias para obter os LWSCC. A campanha experimental incluiu a caracterização dos materiais constituintes, com especial ênfase na absorção dos agregados leves. Avaliou-se a curva granulométrica de referência para os agregados grossos leves e as propriedades do escoamento das argamassas adequadas à produção dos LWSCC. Investigou-se a relação entre os parâmetros da mistura e a resistência à compressão do betão, a massa volúmica seca e a trabalhabilidade (ensaio de espalhamento, ensaio de fluidez no funil-V e a capacidade de passagem na caixa-L). Foi ainda avaliada qualitativamente a segregação estática através da imagem da secção longitudinal de cilindros moldados. O estudo permitiu concluir que a absorção dos agregados leves constitui um aspeto relevante. Constatou-se que a curva de referência dos agregados grossos e as propriedades reológicas das argamassas propostas por Nepomuceno et al. para os SCC são adequadas à obtenção de LWSCC. No estado fresco, todos os betões cumpriram os critérios de autocompactabilidade e a análise qualitativa das secções longitudinais de cilindros revelou misturas homogéneas, sem segregação. Concluiu-se que a resistência à compressão dos LWSCC depende não só da razão água/cimento mas também do volume de agregados grossos leves na mistura. Por outro lado, o volume de agregados leves afeta a massa volúmica seca, pelo que a composição terá de resultar do equilíbrio entre a resistência à compressão e a massa volúmica pretendidas. Foram obtidas as correlações necessárias para a definição da composição de betões leves autocompactáveis com agregados de argila expandida.
- Comportamento reológico da fase argamassa de betão autocompactável com agregados finos recicladosPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Nepomuceno, Miguel; Silveira, Carlos Miguel da RosaEste artigo apresenta um estudo reológico da fase argamassa do BAC com a incorporação de agregados finos reciclados (AFR). No programa experimental foram produzidas e ensaiadas duas séries distintas de argamassas. Sendo, uma série de misturas binárias de pós (cimento e pó calcário) e outra de misturas ternárias (cimento, pó calcário e cinza volante). Em cada uma das séries foram adicionadas percentagens crescentes de cerca de 10% até ao limite de 50% de AFR. Misturas de referência com agregados finos naturais (AFN) para cada série complementaram o plano experimental. As propriedades da fase argamassa no estado fresco foram avaliadas através dos ensaios de espalhamento e do funil V. Os parâmetros reológicos, tensão de cedência e consistência plástica relativa, expressos pelo modelo de Herschell-Bulkley, foram determinados com o auxílio do reómetro Viskomat NT. Em termos gerais, a incorporação crescente de AFR nas argamassas incrementa o valor da tensão de cedência das argamassas e aumenta a consistência plástica. Essas alterações são no entanto diferentes conforme a mistura seja binária ou ternária. Conclui-se que os AFR são viáveis como componente do BAC, embora influenciando o seu comportamento reológico.
- Effect of acrylic fibres geometry on physical, mechanical and durability properties of cement mortarsPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Gomes, João Castro; Nepomuceno, MiguelThis paper presents the results of an experimental investigation to verify the feasibility of using acrylic textile fibre to improve cement based mortars properties. The assessment of acrylic fibres influence on mortars properties was performed comparing the physical, mechanical and durability behaviour with mortars produced using glass and polypropylene fibres. The influence of the mixing procedures was also investigated. Effects of acrylic fibre aspect ratio (l/d) and volume fraction (Vf) on mortar bulk density, compressive strength, flexural strength, water absorption and plastic shrinkage were investigated. For this purpose, acrylic fibres having six different l/d ratios 93, 148, 222, 278, 444 and 833 were used and the volume percentage of fibres were added to mortar mixes was of 0.2%; 0.5% and 1.0%. The mortar plastic shrinkage was also studied on slabs casted with 0.5%, 0.2%, 0.1% and 0.05 % acrylic fibres volume. It was found that acrylic fibre reinforced mortars have physical, mechanical and durability related properties similar to the mortar reinforced with glass or polypropylene fibres. These results indicate that there is a potential technical feasibility of using this type of fibres in cementitious composites.
- Otimização de betões auto-compactáveis para diferentes restrições ao escoamentoPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Franco, Rui Miguel CalaçaO presente artigo descreve um estudo experimental que teve como objetivo otimizar a metodologia para composição de betões auto-compactáveis proposta por Nepomuceno et al., tendo em vista a sua aplicação a elementos de betão armado com restrições conhecidas, em termos do espaçamento livre entre varões. O programa experimental incluiu a adequação do ensaio da caixa L, introduzindo diferentes níveis de restrições, R1 (34 mm), R2 (64 mm), R3 (94 mm) e R4 (sem restrições). Foram produzidos quatro betões auto-compactáveis com diferentes volumes de agregados grossos, mas com a mesma resistência média à compressão (55±2 MPa) e as mesmas propriedades de escoamento, avaliadas pelo ensaio de espalhamento e de fluidez no funil V. Cada uma das quatro misturas foi submetida ao ensaio da caixa L para as quatro restrições diferentes. A partir dos resultados obtidos desenvolveu-se um modelo de cálculo que permite quantificar a dosagem máxima de agregados grossos que é possível incorporar face a restrições identificadas nas peças a betonar em termos de espaçamento livre entre varões. Os resultados mostraram que para estruturas com taxas de armaduras menos exigentes é possível aumentar o volume de agregados grossos da mistura e continuar a verificar o critério de auto-compactabilidade no ensaio da caixa L para a restrição correspondente, com H2/H1 igual ou superior a 0,80.
- The influence of wastes materials on the rheology of rendering mortarsPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Gomes, João Castro; Nepomuceno, MiguelThe objective of this paper is to present the results of a research about the effect of mineral additions and some lightweight aggregates from wastes materials (crushed EPS and Cork) on the rheological properties of renderings mortars. Four series of mortar formulations were prepared. Each series was composed by four mortars mixes with different mineral additions: hydrated lime (L), glass powder (G), tungsten ash (A) and metakaolin (K). The proportions of the mortars expressed in terms of apparent volume of cement, mineral addition and sand was 1:1:5. Flowability of mortar was measured using a standard flow table test. The density and the water retention capacity of mortars were also determined. The mortar rheological parameters were evaluated with a specific rheometer for mortars. The results show that the mortar yield stress is strongly influenced by the water amount, binder fineness and mineral addition nature. The mortars plastic viscosity is also influenced by the nature of mineral addition and the partial replacement of sand by EPS aggregates introduce incongruent values, caused by the segregation, in the mortar yield stress, whereas, the Cork aggregates is responsible by the yield stress reduction.
- Parameters for Self-compacting Concrete Mortar PhasePublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira deThis paper reports an experimental study on the mortar phase for self-compacting concrete. A series of mortars were produced with similar flow properties, measured by spread and v-funnel tests, adequate to produce self-compacting concrete. The water content and the modified carboxylic superplasticizer dosage were determined experimentally for each mortar. Different percentages of cement replacement materials were used in binary blends, each one combining one of the two types of cement with one of the three mineral additions selected: limestone powder, granite filler and fly ash. Each of the binary blends of powders was combined in five different proportions in volume with the fine aggregate (Vp/Vs). Mortars were tested for compressive strength at 28 days age and this value was related to the water/cement ratio, the percentage of replacement materials, and Vp/Vs parameter. The analysis revealed the possibility of establishing adequate mortar parameters to obtain simultaneously the self-compactability and the required compressive strength of self-compacting concrete.
- Estudo comparativo de adições para betões auto-compactáveisPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Lopes, Sérgio Manuel RodriguesO artigo descreve a análise comparativa dos resultados obtidos em argamassas adequadas à produção de betões auto-compactáveis quando se utilizaram associações binárias e ternárias de materiais finos, que combinaram, em diferentes percentagens de substituição, dois cimentos e quatro adições: fíler calcário, cinzas volantes, sílica de fumo e fíler granítico. As misturas binárias de materiais finos combinaram os cimentos (CEM I 42,5R e CEM II/B-L32,5N) com as adições de cinzas volantes, fíler calcário e fíler granítico. As misturas ternárias de materiais finos combinaram a microssílica com cada uma das restantes adições e com o cimento (CEM I 42,5R). Para cada mistura de materiais finos foram produzidas argamassas com diferentes razões entre os volumes absolutos de materiais finos e de agregados finos (Vp/Vs). As dosagens de água (Vw/Vp) e de superplastificante (Sp/p%) foram ajustadas experimentalmente até que todas as argamassas apresentassem aproximadamente o mesmo comportamento reológico, avaliado em termos de área de espalhamento relativa (Gm) e velocidade relativa de escoamento (Rm). O estudo permitiu avaliar a influência das adições nas dosagens de água e superplastificante necessárias à obtenção das propriedades reológicas adequadas. Adicionalmente, foi possível correlacionar, para diferentes razões Vp/Vs, a resistência à compressão das argamassas com a razão água/cimento e a percentagem de substituição do cimento pela adição.
- Ensaios não destrutivos no betão autocompactávelPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Costa, João José Barbosa daOs betões autocompactáveis (BAC) apresentam algumas especificidades face aos betões correntes vibrados, nomeadamente uma maior dosagem de pasta e um menor volume de agregados grossos. A máxima dimensão dos agregados grossos é também reduzida nos BAC para prevenir o efeito de bloqueio. Tais especificidades são suscetíveis de afetar os resultados dos ensaios não destrutivos, comparativamente àqueles obtidos em betões correntes vibrados com o mesmo nível de resistência e materiais de natureza idêntica. No presente estudo avalia-se a aplicabilidade de alguns ensaios não destrutivos no BAC para estimar a resistência à compressão. Os ensaios selecionados incluíram: o ensaio da velocidade de ultrassons (PUNDIT), o ensaio da dureza superficial (esclerómetro de Schmidt tipo N), o ensaio da força de arranque (Lok-test) e o ensaio da maturidade do betão (COMA-meter). Foram produzidos 7 conjuntos de provetes de BAC a partir de uma única mistura. Todos os provetes foram sujeitos a cura normalizada. Os ensaios foram aplicados nas idades de 1, 2, 3, 7, 14, 28 e 94 dias, correspondendo cada idade a um dos conjuntos de provetes. A resistência à compressão do betão variou entre os 45 MPa (às 24 horas) e os 97 MPa (aos 94 dias). Foram estabelecidas correlações entre as leituras dos ensaios não destrutivos e a resistência à compressão, efetuada a análise da variabilidade dos ensaios e definidos os limites de confiança de 95% para essas correlações. Os resultados obtidos evidenciaram boas correlações entre a resistência à compressão e as leituras dos ensaios não destrutivos, mas com diferenças face às correlações obtidas em betões correntes vibrados.
- Avaliação do desempenho de argamassas de revestimento com agregados leves artificiais e recicladosPublication . Barroca, Paula Alexandra Gil; Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira deO presente artigo descreve a avaliação experimental de argamassas de revestimento com incorporação de agregados leves artificiais e reciclados. Foram utilizados agregados artificiais de argila expandida (LS) e agregados provenientes da reciclagem, nomeadamente, a cortiça natural (COR), a cortiça expandida (CEX) e o poliestireno expandido (EPS). Para servir de referência, produziu-se uma argamassa típica de revestimento com cimento Portland, cal hidratada e agregados naturais ao traço 1:1:5 em volume aparente seco. Para avaliar a influência dos agregados leves nas propriedades das argamassas, foram produzidas dezasseis misturas com o mesmo traço de 1:1:5 em volume aparente seco, mas substituindo a fração dos agregados naturais por cada um dos agregados leves (LS, CR, CEX e EPS) com as percentagens de substituição de 25%, 50%, 75% e 100%. As dosagens de água e de superplastificante foram ajustadas de modo que todas as argamassas apresentassem a mesma consistência no ensaio da mesa de espalhamento, compreendido entre 160 e 180 mm. Foram avaliadas as propriedades físicas e mecânicas das argamassas. Os resultados obtidos confirmaram a viabilidade da utilização de agregados leves como alternativa ou complementaridade aos agregados naturais. Em geral, as argamassas apresentaram bons desempenhos do ponto de vista físico e mecânico.