Para a verificação do efeito da adição do RCD, RMT e fibras na resistência à compressão axial, foram moldados seis corpos-de-prova para cada mistura e para cada idade (07, 14, 28 e 63 dias).
Na Tabela 4.3 são apresentados os valores médios obtidos nos ensaios e o coeficiente de variação CV da série de ensaios, expressa em %.
122 Tabela 4.3 – Resultados do ensaio de resistência à compressão em MPa
MISTURAS c7Média (MPa) CV (%) c14Média (MPa) CV (%) c28Média (MPa) CV (%) c63Média (MPa) CV (%) C1 15,91 2,40 21,64 6,16 25,83 5,83 29,67 4,34 C2 15,72 3,37 21,65 3,90 26,26 0,93 30,11 2,66 C3 13,50 3,90 14,71 3,27 15,57 6,75 21,01 1,98 C4 12,99 5,05 14,65 0,63 15,66 3,55 21,14 1,08 C5 17,33 2,17 23,26 2,26 29,52 0,35 33,17 1,33 C6 15,18 8,57 20,32 4,13 25,97 3,47 26,09 3,36 C7 22,54 3,11 25,14 8,32 31,51 2,32 33,08 7,54 C8 18,72 2,44 23,05 1,63 27,77 6,77 29,81 3,51
c7 – resistência à compressão aos 7 dias de idade.
c14 – resistência à compressão aos 14 dias de idade.
c28 – resistência à compressão aos 28 dias de idade.
c63 – resistência à compressão aos 63 dias de idade.
Salienta-se que o coeficiente de variação CV é uma análise estatística preliminar, com o qual se avalia a variação dos resultados de um experimento. Esse procedimento é empregado quando se deseja comparar a variabilidade de várias amostras com médias diferentes, ou quando as variáveis aleatórias têm dimensões diferentes. Em geral, quando o valor do CV é menor ou igual a 25% a amostra é considerada aceitável.
Analisando-se os dados da Tabela 4.3 verifica-se que todas as amostras têm um coeficiente de variação inferior a 25%, e conclui-se que os resultados obtidos são aceitáveis.
123 A Figura 4.3 apresenta de maneira concisa os resultados obtidos experimentalmente.
Figura 4.3 – Resistência média à compressão (MPa) x Tipos de misturas De acordo com os resultados apresentados na Tabela 4.3 e Figura 4.3, identificou-se que os traços contendo agregados miúdos triturados atingiram maiores resistências, destacando-se o concreto com RMT, com maiores resistências em relação aos demais. A causa para a obtenção destes resultados pode ser entendida devido à baixa porosidade do RMT (baixa absorção de água), pois de acordo com Buest Neto (2006), a porosidade do agregado pode afetar a resistência à compressão do concreto. Neville (2013) salienta que a influência do agregado na resistência do concreto é proveniente da resistência mecânica do agregado, e, também, da sua absorção e da sua aderência.
Cabe mencionar também que, em virtude do RMT melhorar a trabalhabilidade do concreto, é possível reduzir o fator água cimento.
No que se refere à variável tipo de mistura, analisada separadamente, constatou-se uma influência, em relação ao concreto de referência. As misturas confeccionadas com RMT e fibra obtiveram melhor desempenho do que o concreto de referência resultando num ganho de resistência na ordem de 22 %.
124 Em contrapartida, quando é inserido o RCD, a resistência à compressão axial simples sofre um decréscimo em menor escala, mas, na ordem de 0,5 %. Com a adição da fibra, há um incremento na resistência de 7,5 %.
Tal fato é proveniente da necessidade do aumento do fator água / cimento, pois o RCD apresentou como visto no Capítulo 4, um maior teor de material pulverulento e a fibra diminui o contato entre massa e agregado, consequentemente aumentando o número de vazios do conjunto analisado.
As misturas confeccionadas com o RMT obtiveram melhor desempenho que os outros concretos, devido ao fato de possuírem maior densidade de massa no estado endurecido e, conseqüentemente, menor teor de ar aprisionado.
Para se obter uma análise mais consistente dos resultados experimentais por meio da planilha eletrônica Excel, efetuou-se uma análise estatística do valor médio obtido para a resistência à compressão, para verificar o efeito da influência do fator tipo de mistura. Os resultados obtidos encontram- se resumidos na Tabela 4.4.
Tabela 4.4 – Resultados obtidos na análise estatística da fcm para resistência à
compressão para CP com os diferentes tipos de misturas – valores de F.
Mis tu ra s C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 F0 F F0 F F0 F F0 F F0 F F0 F F0 F V alor es d e F 1,2 0 8 10 ,1 28 17 ,3 92 10 ,1 28 21 ,2 10 10 ,1 28 18 ,0 70 10 ,1 2 8 2,9 7 1 10 ,1 28 35 ,7 71 10 ,1 28 7,9 4 9 10 ,1 28
Os resultados da Tabela 4.4 mostram que como Fo é maior do que F,
para alguns dos casos, conclui-se que houve influência significativa nos resultados para alguns tipos de mistura, tais como:
na mistura C3, devido à substituição da brita de gnaisse pela brita de RCD;
125 na mistura C4, devido à substituição da brita de gnaisse pela brita de RCD, porém, a adição das fibras de polipropileno não influenciou na resistência à compressão, conforme concluído na análise realizada entre as misturas C1 e C2;
na mistura C5, devido à substituição de areia natural pelo agregado miúdo de RMT;
na mistura C7, devido à substituição simultânea de areia natural por agregado miúdo de RMT e adição de fibras.
Por outro lado, os resultados da Tabela 4.4 mostram que como Fo é
menor do que F, para alguns dos casos, conclui-se que não houve influência significativa para alguns tipos de mistura, tais como:
na mistura C2, a adição das fibras de polipropileno, não influenciou significativamente na resistência à compressão axial; na mistura C6, devido a substituição simultânea de areia natural
por agregado miúdo de RMT e de brita de gnaisse por brita de RCD;
na mistura C8, devido a substituição simultânea de areia natural de rio pelo agregado miúdo de RMT e da brita de gnaisse por brita de RCD e adição de fibras.
O emprego do RMT aumenta a trabalhabilidade do concreto, possibilitando a redução do fator água/cimento, conduzindo a um aumento da resistência.
A variável, tipo de mistura, analisada separadamente, também mostrou influência, em relação ao concreto de referência (AMN e brita de gnaisse). As misturas confeccionadas com RMT e Slump = 140 mm obtiveram melhor desempenho que o concreto de referência, entretanto, com relação à mistura de RMT, RCD e mesma trabalhabilidade (C6 e C8) ocorreu um decréscimo da resistência. Este fato já era esperado por conta da necessidade de saturar a brita de RCD e também pelo fato do RCD apresentar como visto no Capítulo 3, a maior presença de material pulverulento.
126 As análises de regressão por efeitos controláveis, utilizando a ferramenta Minitab, são dadas na Tabela 4.5.
Tabela 4.5 - Factorial Fit: Resistência à compressão axial aos 63 dias versus am; fibra; ag
Termos Efeitos Coeficiente Se Coeficiente T P
Constante 24,554 0,1497 164,01 0,000 am 7,485 3,742 0,1497 25,00 0,000 fibra 1,525 0,762 0,1497 5,09 0,000 ag -7,579 -3,789 0,1497 -25,31 0,000 am*fibra 1,338 0,669 0,1497 4,47 0,000 am*ag 2,843 1,421 0,1497 9,49 0,000 fibra*ag 0,191 0,096 0,1497 0,64 0,527 am*fibra*ag 0,386 0,193 0,1497 1,29 0,204 S = 1,03721 R-Sq = 97,23% R-Sq(adj) = 96,74%
Com base na Tabela 4.5 pode-se afirmar que o concreto que obteve maior incremento da resistência à compressão axial, foi o concreto de agregado miúdo de RMT, agregado graúdo de brita de gnaisse associado com a fibra (concreto C7). A permuta do agregado graúdo de brita de gnaisse pelo de RCD acarretou em uma diminuição dos valores dessa resistência.
Nos concretos que utilizaram o RMT com a fibra de polipropileno (C7 e C8), houve uma interação melhor e os concretos que utilizaram brita de gnaisse juntamente com a fibra (C2 e C7), ocorreu uma maior sinergia.
Tabela 4.6 – Análise de variância para a resistência à compressão axial aos 63 dias de am; fibra; ag
127 Termos Grau de Liberdade GL Soma dos Quadrados SQ Quadrado Médio QM Fc Pr>Fc am 1 319,71363 319,71363 236,8275 0 ag 1 624,96333 624,96333 462,9409 0 fibra 1 13,95363 13,95363 10,3361 0,0026 am*ag 1 29,10967 29,10967 21,563 0 am*fibra 1 8,31668 8,31668 6,1606 0,0174 ag*fibra 1 5,16141 5,16141 3,8233 0,0576 am*fibra*ag 1 6,42403 6,42403 4,7586 0,0351 Resíduo 40 53,99940 1,34998 _ _ Total 47 1061,64179 22,58812 _ _
Teste de normalidade dos resíduos (Shapiro-Wilk) P – valor: 0,1101994
Com base na Tabela 4.6, pode-se afirmar que:
De acordo com o teste de Shapiro-Wilk a 1% de significância, os resíduos podem ser considerados normais.
Teste de homogeneidade de variâncias (Bartlett) P – valor: 0,000
De acordo com o teste de Bartlet a 1% de significância, as variâncias não podem ser consideradas homogêneas.
Os níveis a1 e a2 que aparecem a seguir são, respectivamente, os níveis
128 Os níveis b1 e b2 são, respectivamente, os níveis 1 e -1 que aparecem
no anexo do Minitab.
Os níveis c1 e c2 são, respectivamente, os níveis 1 e -1 que aparecem no
anexo do Minitab.
a) Fator C (fibra):
A partir da Análise de Variâncias demonstrada acima, segue que o fator C atua independente dos demais.
a ←
b
b) Fatores A e B (agregado miúdo e agregado graúdo respectivamente).
A partir da Análise de Variâncias realizada, segue que existe interação entre os fatores A e B.
c) Fator A dentro de B (agregado miúdo e agregado graúdo respectivamente). a ← b a ← b d) Fator B dentro de A A B ← A B ←
129
b1 b2
a1 27,7708aA 33,4300aB c1 28,5588 a
a2 21,0517bA 29,8258bB c2 27,4804 b
Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna, e pela mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste F (p> 0,01). CV = 4,15%.
De acordo com as Tabelas 4.5 e 4.6, pode-se concluir que:
i. Fator C (fibra): recomenda-se o nível c1, ou seja, com fibra.
ii. Fator A (agregado miúdo): tanto dentro de b1 (RCD) como dentro
de b2 (AGN), o nível a1 (RMT) prevalece. Logo, recomenda-se a1,
pois proporciona maior valor na variável resposta Y.
iii. Fator B (agregado graúdo): tanto dentro de a1 (RMT) como dentro
de a2 (AGN), o nível b2 (AGN) prevalece. Logo, recomenda-se b2
(AGN).
iv. Recomendação final: a1b2c1, ou seja, concreto com RMT, AGN e
fibra (concreto C7).
4.4 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO