Efficiency factor and modulus of elasticity of lightweight concrete with expanded clay aggregate

Fator de eficiência e módulo de elasticidade do concreto leve com argila expandida

Fator de eficiência e módulo de elasticidade do concreto leve com argila expandida

Efficiency factor and modulus of elasticity of lightweight concrete with expanded clay aggregate

W.G Moravia^I; A. G. Gumieri^II; W. L. Vasconcelos^III

^IWeber Guadagnin Moravia - Department of Civil Engineering at the Federal Center for Technological Education of Minas Gerais, [e-mail]

^IIAdriana Guerra Gumieri - Department of Materials Engineering and Construction at Federal University of Minas Gerais, [e-mail]

^IIIWander Luiz Vasconcelos - Department of Metallurgic Engineering and Materials at Federal University of Minas Gerais, [e-mail]

RESUMO

O concreto leve e bastante utilizado com a finalidade estrutural para redução do peso próprio de estruturas de concreto armado. Massa específica, resistência à compressão, relação resistência/peso, e módulo de elasticidade são fatores importantes quando se avalia o comportamento mecânico de estruturas. Este trabalho analisou estas propriedades no concreto leve (LWC) e comparou-as com as do concreto convencional (NWC). A massa específica dos concretos foi avaliada no estado fresco e no estado endurecido. Foram adotados quatro traços de dosagem para avaliar a resistência à compressão. Para cada traço de dosagem adotado e cada tipo de concreto, foram moldados corpos-de-prova cilíndricos que foram rompidos aos 3, 7 e 28 dias de idade. O módulo de elasticidade do concreto leve e do concreto convencional foram avaliados pelos métodos estático, dinâmico, e empírico. Os resultado mostraram uma melhor relação resistência/peso para o concreto leve, apesar deste tipo de concreto ter apresentado menor resistência à compressão.

Palavras-chave: concreto leve, fator de eficiência, módulo de elasticidade.

ABSTRACT

Nowadays lightweight concrete is used on a large scale for structural purposes and to reduce the self-weight of structures. Specific grav- ity, compressive strength, strength/weight ratio and modulus of elasticity are important factors in the mechanical behavior of structures. This work studies these properties in lightweight aggregate concrete (LWAC) and normal-weight concrete (NWC), comparing them. Spe- cific gravity was evaluated in the fresh and hardened states. Four mixture proportions were adopted to evaluate compressive strength. For each proposed mixture proportion of the two concretes, cylindrical specimens were molded and tested at ages of 3, 7 and 28 days. The modulus of elasticity of the NWC and LWAC was analyzed by static, dynamic and empirical methods. The results show a larger strength/ weight ratio for LWAC, although this concrete presented lower compressive strength.

Keywords: lightweight concrete, efficiency factor, modulus of elasticity.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text avaliable only in PDF.

4. References

[01] Short, A.; Kinniburgh, W. Lightweight Concrete, London: C.R. Books Limited, 1ed, 1963, 511 p.

[02] Coutinho, A. S. Fabrico e Propriedades do Betão, Lisboa: LNEC, 2ed, vol 1, 1988, 400 p.

[03] CALIXTO, J. M.; GOMES, L. C.; PIMENTA, R. J.; MONTEIRO, R. C.; MELO, C.; ROCHA, G. G. Concreto Estrutural Leve: Exemplo de aplicação. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43°, Foz do Iguaçu, 2001, Anais, Paraná, 2001, v.1, 14p.

[04] Zhang M, Chia KS. Water permeability and chloride penetrability of high-strength lightweight aggregate concrete, Cement and Concrete Research, 32, 2001; p. 639-645.

[05] Wasserman R, Bentur A. Interfacial Interactions in Lightweight Aggregate Concrete and Their Influence on the Concrete Strength, Cement and Concrete Composites, 18, 1996; p. 67-76.

[06] Moravia WG, Oliveira CAS, Gumieri AG, and Vasconcelos WL. Caracterização microestrutural da argila expandida para aplicação como agregado em concreto estrutural leve. Cerâmica, 52, 2006; p. 193-199.

[07] Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 7211 – Agregados para concreto – Especificaçao. ABNT, Rio de Janeiro, 2005, 11 p. [08] Mehta, PK; Monteiro, PJM. Concreto: Estrutura, Propriedades e Materiais. 1.ed. São Paulo: PINI, 1994. 581p.

[09] Helene PRL, Terzian P. Manual de Dosagem e Controle do Concreto, São Paulo: PINI, 1992, 349 p.

[10] Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 5738 – Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos ou prismáticos de concreto – procedimento. ABNT, Rio de Janeiro, 1994, 9 p.

[11] Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 5739 – Concreto – ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. ABNT, Rio de Janeiro, 1994, 4 p.

[12] Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 5753 – Cimentos - método de eterminação de atividade pozolânica em cimento Portland pozolânico. ABNT, Rio de Janeiro, 1992, 3 p.

[13] Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 8522 – Concreto – Determinação do módulo de deformação estática e diagrama – Tensão x deformação. ABNT, Rio de Janeiro, 2982, 3 p.

[14] American Concrete Institute – ACI. Manual of Concrete Practice, Part 3, "Building Code Requirements for Reinforced Concrete", Reported by ACI Committee 318. Detroit, 1992.

[15] American Society For Testing And Materials. Standard Specification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete. ASTM C 330 – 77. Philadelphia, 1991.

[16] Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimentos. ABNT, Rio de Janeiro, 1994, 221 p.

Received: 20 Jul 2009

Accepted: 19 Jan 2010

Available Online: 30 Jun 2010

Publication Dates

• Publication in this collection
  18 Sept 2014
• Date of issue
  June 2010

History

• Received
  20 July 2009
• Accepted
  19 Jan 2010