Efeito da adição de sienito nas propriedades de concretos: estudo das equações de empacotamento e propriedades tecnológicas

O concreto é um compósito obtido a partir da combinação de agregados graúdos e miúdos, cimento e água, sendo um dos materiais mais baratos e facilmente produzidos do mundo. O custo e a qualidade dos concretos estão normalmente associados à proporção de seus constituintes (formulação cerâmica), bem como à redução do consumo de água. A determinação e otimização da formulação dos concretos é feita através da aplicação de modelos matemáticos de empacotamento e dosagem de concreto, como os métodos ABCP e IPT/USP, métodos práticos utilizados pela indústria civil, e Andreassen e Alfred, métodos teóricos amplamente utilizados na indústria cerâmica. Os agregados utilizados pelo concreto civil podem possuir origens diversas, e existe uma vertente de pesquisa para a substituição dos agregados convencionais por descartes e/ou materiais que causem impacto ao meio ambiente. O sienito extraído no Maciço Alcalino da Pedra Branca se apresenta como candidato a essa substituição. Sua aplicação atual é voltada para a produção de rochas ornamentais, e o rejeito vem sendo acumulado no meio ambiente, visto que seu aproveitamento durante a extração é baixo. Assim, esse trabalho teve como objetivo a investigação da adição de sienito como agregado na formulação de concretos e subsequente propriedades. Para isso, foram calculadas e otimizadas as formulações das massas de concretos de construção civil a partir da utilização dos modelos matemáticos acima citados, bem como avaliadas as propriedades do produto obtido antes, durante e após a pega. A formulação que obteve o melhor conjunto de características foi aquela utilizando o modelo de empacotamento de Andreassen. A essa formulação foi feita a adição de sienito no lugar do pó de brita, nas proporções de 25, 50, 75 e 100%. A fim de manter a distribuição granulométrica original, foi desenvolvido um algoritmo para compensação das diferentes distribuições de tamanho de partícula, obtendo excelentes resultados nas propriedades avaliadas no estado fresco e endurecido. A correção granulométrica garantiu a manutenção das propriedades originais do concreto não apenas em substituições com sienito, mas também com outros agregados, tais como scrap (descarte) de louça sanitária e polímero termofixo. Embora todas as formulações testadas garantiram valores de resistência à compressão acima de 35 MPa, que era o valor esperado de resistência mecânica após 28 dias, a formulação que obteve o melhor conjunto de certificados foi com substituição de 25% de pó de brita por sienito.