Effect of different mineral additions on colored self-compacting micro concrete produced with residual sand
DOI:
10.56762/tecnia.v11i1.2246Palavras-chave:
Microconcreto autoadensável, Areia artificial, Pigmento, Sílica ativa, Nano-sílicaResumo
O microconcreto autoadensável difere do concreto plástico tradicional porque elimina os agregados graúdos e apresenta alta fluidez e estabilidade no estado fresco. Sua utilização, aliada ao aproveitamento de resíduos, agrega valor técnico, econômico e ambiental. Além disso, amplia o espectro de aplicações do concreto Portland. O presente trabalho avaliou os efeitos da incorporação de diferentes adições minerais em microconcretos autoadensáveis coloridos, produzidos com areia artificial proveniente de britagem de rochas. Foram definidas três proporções de ligante: agregado, em massa, quais sejam: 1:3,0, 1:4,5 e 1: 5,5. Como adições, foram utilizados um pigmento inorgânico de coloração amarela e dois materiais cimentícios suplementares de natureza pozolânica: sílica ativa e nanossílica. Em seguida, foram avaliadas propriedades no estado fresco, como fluidez, viscosidade plástica e segregação. No estado endurecido, foram analisados as resistências à compressão, à tração e o módulo de elasticidade. As adições minerais implicam em alterações reológicas nas misturas, produzindo geralmente aumento da viscosidade e redução da segregação, além de se destacarem em termos de aumento da resistência mecânica. As misturas híbridas compostas por pigmento, sílica ativa e nanosílica, misturas quaternárias com cimento obtiveram os melhores resultados em termos de desempenho mecânico, apresentando sinergia significativa devido ao uso combinado desses materiais.
Downloads
Referências
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15823-1: Concreto autoadensável - Parte 1: Classificação. Controle e recebimento no estado fresco. Rio de Janeiro: ABNT, 2017.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15823-2: Concreto autoadensável - Parte 2: Determinação do espalhamento. do tempo de escoamento e do índice de estabilidade visual - Método do cone de Abrams. Rio de Janeiro: ABNT, 2017.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15823-5: Concreto autoadensável - Parte 5: Determinação da viscosidade - Método do funil V. Rio de Janeiro: ABNT, 2017.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15823-6: Concreto autoadensável - Parte 6: Determinação da resistência à segregação - Métodos da coluna de segregação e da peneira. Rio de Janeiro: ABNT, 2017.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5739: Concreto - Ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7222: Concreto e argamassa — Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2011.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8522-1: Concreto endurecido ― Determinação dos módulos de elasticidade e de deformação. Parte 1: Módulos estáticos à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 2021.
BARBOSA, M. T. G.; COURA. C. V. G; MENDES. L. O. Estudo sobre a areia artificial em substituição à natural para confecção de concreto. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 8, n. 4, p. 51-60, out/dez. 2008. Disponível em: https://seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/5034. Acesso em: 22 out. 2025.
CAI, X.; LIU, R.; FAN, J.; LIAO, Y. The effectiveness of waste oyster shells (WOS) as a major fine aggregate replacement in concrete. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENERGY MATERIALS AND ENVIRONMENT ENGINEERING (ICEMEE), 7. [s. l.]. E3S Web Conference, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126102014. Acesso em: 22 set. 2025.
CAMPOS, P. E. F. Tecnologias para a construção do habitat social: o microconcreto de alto desempenho para o desenvolvimento da pré-fabricação leve. In: CIHEL – CONGRESSO INTERNACIONAL DA HABITAÇÃO NO ESPAÇO LUSÓFONO, 4., 2017, Covilhã.. Anais [...]. Covilhã: Universidade Beira Interior, 2017. Disponível em: http://www.habitaluso.org. Acesso em: 22 out. 2025.
CASCUDO, O. Arranjos atômicos e estrutura dos materiais. In: ISAIA. G. C. ed. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais. 3. ed. rev. atual. São Paulo: Instituto Brasileiro do Concreto, 2017. v. 1. p. 172-205. (Capítulo 6). São Paulo:
IBRACON, 2017. v. 1, cap. 6, p. 172-205. Disponível em: https://ibracon.org.br/publicacoes/livros_tecnicos/. Acesso em: 22 out. 2025.
CASCUDO, O.; MENDES, M. V. A. S.; CARASEK, H.; FERREIRA, R. B. Eficiência dos concretos contendo adições minerais frente à ação de cloretos. In: ENCONTRO LUSO-BRASILEIRO DE DEGRADAÇÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO (DEGRADA-2014), 1., 2014, Salvador. Anais [...]. Salvador: UFBA, 2014. Disponível em: http://www.degrada2014.org. Acesso em: 22 out. 2025.
CASCUDO, O.; PIRES. P.; CARASEK. H.; CASTRO. A.; LOPES. A. Evaluation of the pore solution of concretes with mineral additions subjected to 14 years of natural carbonation. Cement and Concrete Composites, Lisboa, v. 115, p. 1/103858-13, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2020.103858. Acesso em: 22 set. 2025.
CASCUDO, O.; TEODORO, R.; OLIVEIRA, A. M.; CARASEK. H. Effect of different metakaolins on chloride-related durability of concrete. ACI Materials Journal, Farmington Hills, v. 118, p. 1-12, 2021. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14359/51732634. Acesso em: 22 set. 2025.
FELEKOǦLU, B. Effects of PSD and surface morphology of micro-aggregates on admixture requirement and mechanical performance of micro concrete. Cement and Concrete Composites, Lisboa, v. 29, n. 6, p. 481–489, 2007. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2006.12.008. Acesso em: 22 set. 2025.
FERREIRA, D. F. SISVAR: A computer analysis system to fixed effects split plot type designs. Revista Brasileira de Biometria, Lavras, v. 37, n. 4, p. 529-535, dec. 2019. ISSN 1983-0823. Available at: Disponível em: http://www.biometria.ufla.br/index.php/BBJ/article/view/450. Acesso em: 10 Feb. 2023.
INGALKAR, R. S.; Harle, S. M. Replacement of Natural Sand by Crushed Sand in the concrete. Replacement of Natural Sand by Crushed Sand in the Concrete. Landscape Architecture and Regional Planning, New York, v. 2, n. 1, p. 13-22, 2017. Disponível em: https://doi.org/10.11648/j.larp.20170201.12. Acesso em: 22 out. 2025.ISAIA, G. C.; GASTALDINI. A. L. G.; MORAES. R. Physical and pozzolanic action of mineral additions on the mechanical strength of high-performance concrete. Cement and Concrete Composites, Lisboa, v. 25, p. 69-76, 2003. Disponível em: https://doi.org/10.1016/S0958-9465(01)00057-9. Acesso em: 22 out. 2025.
JANG, H.; KANG, H.; SO, S. Color Expression characteristics and physical properties of colored mortar using ground granulated blast furnace slag and white Portland cement. KSCE Journal of Civil Engineering, Seoul, v. 18, n. 4, p. 1125-1132, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s12205-014-0452-z. Acesso em: 22 out. 2025.
JONBI. J.; TJAHJANI A. R. I.; TINUMBIA N.; PATTINAJA. A. M.; HARYONO. B. S. Repair of rigid pavement using micro concrete material. In: International Conference on Rehabilitation and Maintenance in Civil Engineering. MATEC Web of Conferences, 4., v. 195, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1051/matecconf/201819501014. Acesso em: 22 out. 2025.
KADAM. S. B; SINGH. Y; LI. B. Strengthening of reinforced masonry using welded wire mesh and micro concrete - behaviour in-plain action. Construction and Building Materials, Oxford, v. 54, p. 247-257, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.12.033. Acesso em: 22 out. 2025.
LEE, H.-S.; LEE, J.-Y.; YU, M.-Y. Influence of iron oxide pigments on the properties of concrete interlocking blocks. Cement and Concrete Research, Lisboa, v. 33, 1889–1896, 2003. Disponível em: https://doi.org/10.1016/S0008-8846(03)00215-6. Acesso em: 22 out. 2025.
MADANDOUST, R.; MOHSENI, E.; MOUSAVI, S. Y.; NAMNEVIS, M. An experimental investigation on the durability of self-compacting mortar containing nano-SiO2. nano-Fe2O3 and nano-CuO. Construction and Building Materials, Oxford, v. 86, p. 44-50, 2015. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.100. Acesso em: 22 out. 2025.
MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: microestrutura. Propriedades e materiais. Trad. HASPARYK, N. P.; HELENE, P.; PAULON, V. A. 3. ed. São Paulo. IBRACON. 2014. 674 p.
MUNDRA. S.; SINDHI. P. R; CHANDWANI. V. NAGAR. R.; AGRAWAL. V. Crushed rock sand — An economic and ecological alternative to natural sand to optimize concrete mix. Perspectives in Science, [s. l.], v. 8, p. 345-347, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.pisc.2016.04.070. Acesso em: 22 out. 2025.
NGUYEN, D. T.; NGUYEN, D. L.; LAM, M. N. T. An experimental investigation on the utilization of crushed sand in improving workability and mechanical resistance of concrete. Construction and Building Materials, Oxford, v. 326, 126766, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126766. Acesso em: 22 out. 2025.
OERTEL, T.; HELBIG, U.; HUTTER, F.; KLETTI, H.; SEXTL, G. Influence of amorphous silica on the hydration in ultra-high performance concrete. Cement and Concrete Research, Lisboa, v. 58. p. 121–130, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2014.01.006. Acesso em: 22 out. 2025.
OLIVEIRA, A. M.; CASCUDO. O. Effect of mineral additions incorporated in concrete on thermodynamic and kinetic parameters of chloride-induced reinforcement corrosion. Construction and Building Materials, Oxford, v. 192, p. 467–477, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.10.100. Acesso em: 22 out. 2025.
OLIVEIRA, A. P.; OLIVEIRA. A. M.; CASCUDO. O. Influência do efeito combinado de sílica ativa e nanossílica em concretos: uma contribuição ao comportamento mecânico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO, 61., 2019. Fortaleza. Anais.[s. l.]. São Paulo: IBRACON, v. 1, 2019, p. 1-16.
REZAEI-OCHBELAGH, D.; AZIMKHANI. S.; MOSAVINEJAD. H. G. Shielding and strength tests of silica fume concrete. Annals of Nuclear Energy, [s. l.], v. 45, p. 150-154, 2012. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2012.02.006. Acesso em: 22 out. 2025
SILVA, R.V.; BACARJI, E.; CASCUDO, O. Mapeamento literário sobre o microconcreto. REEC – Revista eletrônica de engenharia civil, Goiânia, v.15, n.1, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.5216/reec.v15i1.50421. Acesso em: 22 out. 2025.
TOKARSKI, R. B.; MATOSKI, A.; CECHIN, L.; WEBER, A.M. Comportamento das argamassas de revestimento no estado fresco, compostas com areia de britagem de rocha calcária e areia natural. Revista Matéria, Rio de Janeiro, v. 23, n. 3, 2018 Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1517-707620180003.0530. Acesso em: 22 out. 2025.
TUTIKIAN, B. F.; DAL MOLIN, D.; CREMONINI, R. A practical mix design method for self-compacting concrete. In: CONFERENCE ON HIGH PERFORMANCE CONCRETE STRUCTURES AND MATERIALS, 5., 2008, Manaus. Proceedings [...].Farmington Hills, Michigan: American Concrete Institute, 2008. p. 235-250. (ACI Special Publication, 253).UYSAL, M. The use of waste maroon marble powder and iron oxide pigment in the production of coloured self-compacting concrete. Advances in Civil Engineering, [s. l.], v. 2018, art. 8093576, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1155/2018/8093576. Acesso em: 22 out. 2025.
VIJAYALAKSHMI, M.; SEKAR. A. S. S.; PRABHU. G. G. Strength and durability properties of concrete made with granite industry waste. Construction and Building Materials, Oxford, v. 46, p. 1–7, 2013. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.04.018. Acesso em: 22 out. 2025.
WONGKEO, W.; THONGSANITGARN, P.; CHAIPANICH, A. Compressive strength and drying shrinkage of fly ash-bottom ash-silica fume multi-blended cement mortars. Materials and Design, Oxford, v. 36, p. 655-662, 2012. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.11.043. Acesso em: 22 out. 2025.
Downloads
Publicado
Métricas
Visualizações do artigo: 4 PDF downloads: 1
Como Citar
Licença
Copyright (c) 2026 Edgar Bacarji, Andressa de Andrade Tassi, Oswaldo Cascudo
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores e autoras que publicam na Tecnia concordam com os seguintes termos:
1) Autores e autoras mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores e autoras têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores e autoras têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) após a finalização do processo editorial, já que isso pode aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
