Determinação do teor ótimo de substituição do cimento Portland por pó de pedra por métodos de empacotamento de partículas e análise do excesso de água na consistência de pastas

Resumo

O cimento é considerado o componente de base com o maior impacto ambiental na construção civil, em termos de emissão de CO2. Quanto aos agregados, à informalidade nos processos de extração da areia natural agrava o impacto ambiental. Além disso, o processo de cominuição das rochas, além da areia artificial, gera pó de pedra que acaba sendo estocado ao ar livre, gerando danos ambientais. Assim, a substituição do cimento por pó de pedra aparece como uma alternativa atraente em direção à dosagem de concretos sustentáveis. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho é determinar a máxima densidade de empacotamento de partículas em pastas compostas por cimento Portland, sílica ativa e pó de pedra, buscando determinar o teor ótimo de substituição do cimento pelo pó de pedra. Além disso, pretende-se verificar a influência do excesso de água na consistência das pastas produzidas. A substituição foi feita em teores iguais a 0%, 7%, 14% e 21%, em volume, e para cada teor foi determinada a densidade de empacotamento analiticamente, pelo modelo CPM e as combinações foram reproduzidas experimentalmente. O excesso de água foi verificado pelo ensaio do mini cone de Kantro. Os resultados demonstraram que o maior teor de substituição do cimento pelo pó de pedra obteve a maior densidade de empacotamento, experimental e analítica e a maior trabalhabilidade, possibilitando vantagens econômicas e ambientais. Analisando os materiais separadamente, o pó de pedra obteve a maior densidade de empacotamento e a sílica ativa o menor. Dessa forma, comprovou-se que partículas mais finas resultam em menores densidades de empacotamento, devido a maior superfície específica, que demanda mais água, e a aglomeração das mesmas, que resulta em mais espaços vazios entre os grãos. Além disso, a fluidez das pastas produzidas aumentou com o acréscimo do teor de pó de pedra. Como o excesso de água é o responsável pela lubrificação da pasta, uma densidade de empacotamento mais elevada, para um determinado volume de água, melhora a fluidez.