PT108957B - Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação. - Google Patents
Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação. Download PDFInfo
- Publication number
- PT108957B PT108957B PT108957A PT10895715A PT108957B PT 108957 B PT108957 B PT 108957B PT 108957 A PT108957 A PT 108957A PT 10895715 A PT10895715 A PT 10895715A PT 108957 B PT108957 B PT 108957B
- Authority
- PT
- Portugal
- Prior art keywords
- aggregates
- recycled
- concrete
- high performance
- natural
- Prior art date
Links
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 2
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 12
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000010787 construction and demolition waste Substances 0.000 description 2
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
- C04B18/167—Recycled materials, i.e. waste materials reused in the production of the same materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A BETÕES DE ELEVADO DESEMPENHO SEM QUALQUER INCORPORAÇÃO DE AGREGADOS NATURAIS. A DESIGNAÇÃO ¿ELEVADO DESEMPENHO¿ TEM COMO BASE A QUANTIFICAÇÃO DE ALGUMAS PROPRIEDADES EM CONFORMIDADE COM O DISPOSTO NA LITERATURA. NESTE CONTEXTO, OBSERVA-SE NA LITERATURA, EXIGÊNCIAS DE 76-124 MPA E DE 33-44 GPA, RESPETIVAMENTE PARA A RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E PARA O MÓDULO DE ELASTICIDADE, SENDO TAMBÉM, NO ESTADO FRESCO, RECOMENDADO O USO DA CLASSE DE ABAIXAMENTO S4. ESTES BETÕES SÃO PRODUZIDOS COM CIMENTO PORTLAND E CINZAS VOLANTES (LIGANTE), AGREGADOS RECICLADOS DE BETÃO, SUPERPLASTIFICANTES, PODENDO AINDA CONTER SÍLICA DE FUMO. A INVENÇÃO APRESENTA-SE COMO UM NOVO PRODUTO NO MERCADO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO RECICLADOS, CONSTITUINDO UMA SOLUÇÃO PARA A GESTÃO DE RESÍDUOS E ESCASSEZ DE RECURSOS NATURAIS. COM O AUMENTO DA UTILIZAÇÃO DE BETÕES DE ELEVADO DESEMPENHO, A SUBSTITUIÇÃO TOTAL DE AGREGADOS NATURAIS POR AGREGADOS RECICLADOS TORNA-SE FUNDAMENTAL PARA A REDUÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS ASSOCIADOS.
Description
DESCRIÇÃO
Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação
Campo da invenção
Campo técnico em que a invenção se insere
A presente invenção insere-se no campo técnico dos produtos de construção. A invenção em causa refere-se a betões de elevado desempenho produzidos sem agregados naturais e com possível aplicação em situações onde sejam exigidos requisitos especiais.
Os betões de elevado desempenho são caracterizados por apresentarem melhores propriedades mecânicas, maiores trabalhabilidades e melhores resistências a ataques químicos do que os betões convencionais. A designação elevado desempenho tem como base a quantificação de algumas propriedades em conformidade com o disposto na literatura. Neste contexto, observa-se na literatura, exigências de 76124 MPa e de 33-44 GPa, respetivamente para a resistência à compressão e para o módulo de elasticidade [1], sendo também, no estado fresco, recomendado o uso da classe de abaixamento S4 [2]. A substituição de agregados naturais por agregados reciclados, quando praticada, tem sido limitada apenas a fins de baixo valor acrescentado, como betões não estruturais ou bases de estrada.
As principais causas desta situação devem-se a uma perceção negativa sobre o desempenho dos betões com agregados reciclados. De facto, os agregados reciclados de betão são, em princípio, de qualidade inferior à dos agregados naturais. Esta situação deve-se à presença de argamassa aderida que é responsável por diminuir a massa volúmica e aumentar a absorção de água e a porosidade dos agregados reciclados face aos agregados naturais. As caracteristicas referidas podem conduzir a uma diminuição da quantidade de água disponível para o processo de hidratação e, por conseguinte, originar uma zona de interface pasta-agregado reciclado mais fraca.
Como tal, pretende-se apresentar um novo produto, de elevado desempenho, que contorne os problemas referidos e, ao mesmo tempo, contribua para uma maior sustentabilidade na indústria da construção.
Estado da técnica
As cidades dos países industrializados têm vindo a crescer de modo exponencial, tanto em área implantada como em altura, requerendo, para tal, construções com elevada dimensão e robustez. Esta realidade tem sido possível devido à utilização de betão, material caracterizado pela sua facilidade de produção, baixa tecnologia de aplicação, versatilidade e custo acessível. Atualmente é o material de construção mais utilizado no Planeta, com uma produção estimada em cerca de 10 mil milhões de metros cúbicos / ano
[3] .
Para o fabrico do betão, são necessários agregados naturais, cimento, energia e água em quantidades muito elevadas, responsáveis por um aumento de pressão sobre os ecossistemas envolventes [4].
No que respeita ao consumo mundial de agregados naturais para fabrico de betões, os resultados de trabalhos de investigação apontam para valores da ordem de 37,4><10* 3 * 5 milhões de toneladas em 2010 e de 48*103 milhões de toneladas em 2015, demonstrando um crescente consumo deste produto e, consequentemente, a necessidade de uma alternativa com menor impacte ambiental
[5] .
A obtenção destes agregados para construção está associada a diversos impactes negativos não desprezáveis. Por exemplo, a extração de areias dos leitos dos rios ou lagos altera os regimes de escoamento, afetando as estruturas envolventes e os ecossistemas locais, influenciando negativamente a biosfera e as populações, sendo o colapso da ponte Hintze Ribeiro, a 4 de Março de 2001, um exemplo dramático desta situação [6]. No que respeita à extração de rochas em pedreiras em céu aberto é uma atividade cujo impacte ambiental é sobejamente conhecido, criando zonas desflorestadas, com ausência de terreno vegetal, eliminando toda a vida animal e vegetal da área intervinda, e diminuindo a qualidade dos lençóis freáticos existentes.
Adicionalmente, e à medida que os recursos vão escasseando, as dificuldades de obtenção dos agregados aumenta, aumentando também os custos diretos e indiretos associados à sua extração.
Assim, considerando o conceito de desenvolvimento sustentável, a indústria do betão terá que implementar um conjunto de estratégias em relação à sua aplicação, de forma a permitir atender às necessidades atuais sem impedir as gerações futuras de satisfazer as suas.
No sentido de se minimizar o impacte ambiental e energia utilizada no fabrico de betão, a reutilização dos resíduos da construção e demolição (RCD) é uma via benéfica para uma crescente sustentabilidade na indústria da produção de betão. Neste âmbito, propõe-se a utilização do produto da trituração de betões rejeitados - o agregado reciclado cuja aplicação contribuirá fortemente para a mitigação da escassez de recursos naturais.
Paralelamente, a deficiente gestão de resíduos constitui um grave problema que terá de ser tratado rapidamente. O Eurostat menciona que, na Europa, é gerado um total de 970 milhões de toneladas/ano de resíduos da construção e demolição, o que representa quase 2,0 toneladas per capita [7] . A esta situação acresce o facto de a taxa média de reciclagem da União Europeia ser de apenas 47% [7]. De forma a resolver o problema, a União Europeia, através da Diretiva Quadro Resíduos [8] estabeleceu que pelo menos 70%, em peso, dos RCD produzidos terão que ser reciclados até ao ano de 2020.
De notar que uma adequada gestão dos RCD não é apenas responsável por benefícios ambientais [9]. O mercado de materiais de construção reciclados gerou receitas de 744.100.000,00€ em 2010 e estima-se que cheguem a 1,3€ biliões em 2016 [9] .
Considerando o panorama descrito, a presente invenção pretende incorporar na totalidade agregados reciclados, sem tratamento prévio, em betões de elevado desempenho. Apesar de já ser comum a sua utilização em betões não estruturais, a verdade é que as estruturas de betão, em muitos países, entre os quais Portugal, continuam a ser feitas apenas com agregados naturais. Para esta realidade muito tem contribuído a elevada variabilidade dos agregados reciclados, causada pela presença de quantidades variáveis de argamassa aderida.
Contudo, através da investigação experimental que conduziu à presente invenção, verificou-se que, controlando determinados aspetos relacionados com os betões de origem dos agregados, proporções dos constituintes e processo de mistura, é possível produzir betões reciclados de elevado desempenho.
Através da pesquisa de patentes efetuada, verificou-se que existem três que se aproximam da presente invenção [10—12]. No documento CN103588404 [10], é também referido um método que permite produzir betões de elevado desempenho utilizando agregados reciclados. No entanto, os agregados reciclados necessitam de um tratamento prévio (que os encarece e aumenta o seu impacte ambiental) e as composições continuam a recorrer a agregados naturais (pelo que mantém esse impacte ambiental e incorpora taxas muito menores de agregados reciclados).
No que respeita ao documento CN 102786243 [11], é indicado um método de tratamento de agregados reciclados que permite a sua incorporação em betões de elevado desempenho sem comprometer o seu desempenho. Mais uma vez, os agregados reciclados são sujeitos a um tratamento, com os respetivos impactes ambientais. Além disto, neste documento, é considerada apenas a fração grossa dos reciclados. Tem, portanto, as mesmas limitações do documento anterior.
Finalmente, no documento CN 102898086 [12], é também referido um método de preparação de betões reciclados de elevado desempenho. Através da sua análise, verifica-se que as misturas referidas não atingem valores de resistência à compressão superiores a 55 MPa (em cilindros), desempenho muito inferior ao conseguido pelo produto proposto e ao que é atualmente recomendado em betões de elevado desempenho [1] ·
Sumário da invenção
A presente invenção refere-se a um novo tipo de betões de elevado desempenho, nos quais é substituída a totalidade dos agregados naturais por agregados reciclados não sujeitos a qualquer tratamento prévio. Além deste constituinte, apresentam na sua composição cimento e cinzas volantes que constituem o ligante e ainda superplastificantes caracterizados por serem redutores de água, que permitem aumentar a plasticidade da pasta aumentando a trabalhabilidade do betão ou ainda reduzir a quantidade de água mantendo a trabalhabilidade, e exibem preferencialmente uma base química resultante da combinação de policarboxilatos modificados. Os betões podem ainda conter sílica de fumo. Estes betões apresentam um excelente desempenho que é adequado para situações que requerem requisitos especiais de resistência e de durabilidade.
Poderão ser utilizados em edifícios, em pontes e obras de arte, peças pré-fabricadas, entre outras aplicações. Este novo produto permite ainda reduzir significativamente os custos ambientais associados ao fabrico de betões. Apesar de existirem algumas patentes sobre a incorporação de agregados reciclados em betões de elevado desempenho, o facto é que as soluções propostas mantêm uma grande parte do impacte ambiental dos betões convencionais, uma vez que apenas uma percentagem dos agregados naturais é substituída e os agregados reciclados são necessariamente sujeitos a um tratamento prévio. Estas limitações aumentam a complexidade do processo, sendo um entrave à aplicação industrial. Com a presente invenção, estes dois problemas são resolvidos e acredita-se que, através de uma economia de escala, seja possível obter um produto mais barato e mais sustentável. De notar que a preocupação ambiental da sociedade em relação ao desperdício dos recursos naturais e energéticos que caracterizou os séculos XIX e XX tem aumentado e contribuído para o aparecimento de novos produtos eco-eficientes. Esta patente pode ser o começo para mais produtos inovadores e de elevada aplicabilidade.
Descrição detalhada da invenção
Os betões objeto da invenção que se pretende proteger são inovadores dentro do seu campo técnico uma vez que, na sua composição, são utilizados agregados reciclados em vez de agregados naturais.
Os agregados reciclados utilizados, provenientes de betões com resistências superiores a 50 MPa, aos 28 dias, devem ser sujeitos a um processo de britagem idêntico ao dos agregados naturais e não devem ser submetidos a qualquer tratamento prévio. A máxima dimensão destes agregados, que corresponde à menor abertura de malha do peneiro da NP EN 12620, através do qual passa uma quantidade de agregado superior ou igual a 90%, deve ser de 16 mm e os seus valores de absorção de água devem estar compreendidos entre 3,5 e 6,5%. Em termos de massa volúmica seca, estes agregados devem apresentar valores entre 2300 e 2600 kg/m3.
Relativamente à massa total da mistura, os betões apresentam os seguintes constituintes:
i) 10,0 a 43,0% de cimento Portland;
ii) 10,0 a 40,5% de agregados finos reciclados, com granulometria 0-4 mm;
iii) 15,0 a 48,5% de agregados grossos reciclados, com granulometria 4-16 mm;
iv) 1 a 10% de cinzas volantes;
v) 0,01 a 2% de superplastificante;
vi) 0 a 5% de sílica de fumo.
O seu processo de preparação compreende os seguintes passos: ligação de betoneira de eixo vertical; colocação de agregados grossos reciclados de granulometria 4-16 mm com ou sem adição de sílica de fumo e 75% da água total; espera de dois minutos e trinta segundos e introdução de agregados finos reciclados de granulometria 0-4 mm; espera de mais dois minutos e trinta segundos e introdução de cimento, cinzas volantes e dos restantes 25% da água total misturada com o superplastificante; espera de mais cinco minutos, para homogeneização da mistura, e paragem da betoneira durante três minutos; ligação da betoneira durante um período de mais três minutos e retirada do betão resultante.
Quanto às suas propriedades mecânicas, estes betões possuem uma resistência à compressão pertencente à classe C70/85, adequada para as aplicações referidas. De notar que, segundo a norma NP EN 206-1 [13], para um betão ser classificado como de elevada resistência, deve pertencer a uma classe superior a C50/60. A norma citada ainda não contempla a designação de elevado desempenho, cujo conceito abrange características além das de caráter mecânico.
De acordo com o Eurocódigo 2 [14] e para as classes de resistência superiores a C50/60, verifica-se também que os valores de módulo de elasticidade dos betões se encontram dentro dos indicados.
No estado fresco, os betões apresentam boa trabalhabilidade, com valores de abaixamento entre 160 e 210 mm, cumprindo as recomendações existentes para a sua aplicação em obra [2].
Em termos de durabilidade, possuem igualmente um desempenho excelente, nomeadamente profundidades de carbonatação e coeficientes de difusão de cloretos, aos 91 dias, próximos de 0 mm e de 4xl0-12 m2/s, respetivamente.
Assim, com a presente invenção, torna-se possível produzir betões de elevado desempenho apenas com agregados reciclados e com aplicação em situações complexas. As suas características intrínsecas permitem, por exemplo, reduzir as secções dos pilares mais solicitados, possibilitando um aumento de área útil que é bastante importante em termos económicos. Apresentam também baixa permeabilidade e excelente durabilidade contra o ataque de agentes físicos e químicos normalmente responsáveis pela deterioração dos betões, conduzindo a um aumento da vida útil das estruturas. Além disso, o facto de se utilizar apenas agregados reciclados e sem qualquer tratamento prévio permite reduzir substancialmente o custo ambiental destes betões e diminuir a complexidade da sua aplicação industrial (um dos principais problemas dos documentos de patentes referidos anteriormente). O novo produto tem assim condições para dinamizar os mercados de reciclagem e de materiais de construção.
Exemplos
Exemplo 1 - Preparação de 1 m3 de betão de elevado desempenho sem agregados naturais, de acordo com a invenção, com adição de sílica de fumo
| Componente | Quantidade (kg) |
| Cimento Portland | 550 |
| Cinzas volantes | 55 |
| Sílica de fumo | 55 |
| Agregados reciclados 0-4mm | 622 |
| Agregados reciclados 4-16mm | 775 |
| Água | 195 |
| Superplastificante | 12 |
Tabela 1. Síntese das características determinadas em ensaio para o betão do exemplo 1.
| Caracteristicas | Unidades | Referência de ensaio | Valores de ensaio |
| Abaixamento | mm | NP EN 123502 | 180 |
| Massa volúmica (produto fresco) | kg/m3 | NP EN 123506 | 2275 |
| Resistência à compressão em cubos (28 dias) | MPa | NP EN 123903 | 97,3 |
| Resistência à tração por compressão diametral (28 dias) | MPa | NP EN 12390-6 | 3, 9 |
| Módulo de elasticidade (28 dias) | GPa | LNEC E-397 | 41,9 |
| Velocidade de propagação dos ultrassons (28 dias) | m/s | NP EN 125044 | 4828 |
| Absorção de água por imersão (28 dias) | O, o | LNEC E394 | 13, 3 |
| Absorção de água por capilaridade (42 dias) | g/mm2h1/2 | LNEC E393 | 2,50E-04 |
| Profundidade de carbonatação (91 dias) | mm | LNEC E391 | 0,5 |
| Resistência à penetração de cloretos (91 dias) | m2/s | LNEC E463 | 4,8xl0-12 |
Exemplo 2 - Preparação de 1 m3 de betão de elevado desempenho sem agregados naturais, de acordo com a invenção, sem adição de sílica de fumo
| Componente Cimento Portland Cinzas volantes Agregados reciclados 0-4mm Agregados reciclados 4-16mm Água Superplastificante Tabela 2. Síntese das caracteristicas determ betão do exemplo 2. | Quantidade 550 55 653 814 195 12 inadas em em | (kg) saio para o | |
| Caracteristicas | Unidades | Referência de ensaio | Valores de ensaio |
| Abaixamento | mm | NP EN 12350· 2 | 196 |
| Massa volúmica (produto fresco) | kg/m3 | NP EN 12350· 6 | 2298 |
| Resistência à compressão em cubos (28 dias) | MPa | NP EN 12390· 3 | 90, 1 |
| Resistência à tração por compressão diametral (28 dias) | MPa | NP EN 12390-6 | 3, 6 |
| Módulo de elasticidade (28 dias) | GPa | LNEC E-397 | 39, 5 |
| Velocidade de propagação dos ultrassons (28 dias) | m/s | NP EN 12504· 4 | 4778 |
| Absorção de água por imersão (28 dias) | Q. O | LNEC E394 | 16, 3 |
| Absorção de água por capilaridade (42 dias) | g/mm2h1/2 | LNEC E393 | 4,67E’04 |
| Profundidade de carbonatação (91 dias) | mm | LNEC E391 | 0, 8 |
| Resistência à penetração de cloretos (91 dias) | m2/s | LNEC E463 | 5, 8xl012 |
Referências bibliográficas
[1] Harris, D. Application of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) for sustainable building components. USIsrael Workshop on: Sustainable Buildings - Materials and Energy, Haifa, 2010.
[2] ΆΡΕΒ. Guidelines for the use of Standard NP EN 206-1 (in Portuguese), 4a Edição, 2008.
[3] Meyer, C. The greening of the concrete industry. Cement and Concrete Composites, Volume 31, Issue 8, 2009, pp. 601605.
[4] de Brito, J., Saikia, N. Recycled Aggregate in Concrete: Use of Industrial, Construction and Demolition Waste, 2013, pp. 445.
[5] Freedonia. World Construction Aggregates to 2015 Industry Study # 2838, The Freedonia Group, USA, pp. 334.
[6] Dias, J. Evolution of the Portuguese Coastal zone: anthropogenic and natural forcing (in Portuguese). Scientific Meetings Magazine, Volume 1, pp. 8-28.
[7] Sonigo, P., Hestin, M., Mimid, S. Management of construction and demolition waste in Europe. Stakeholders Workshop, Brussels, 2010.
[8] European Parliament - Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the council of 19 November 2008 on waste and repealing certain directives, 2008.
[9] S.A.E.R.M.C.M - Strategic analysis of the European recycled materiais and Chemicals market. Frost & Sullivan. <http://www.frost.com/prod/servlet/reporttoc.pag?repid=M57 9 -01-00-00-00>, 2011.
[10] Patent CN103588404 (B) . Lijing, W., Jianyong, L., Xueying, M. , Baiyu, S., Donghui, C. Method for processing recycled aggregate and method for preparing high performance concrete using same, 2015.
[11] Patent CN 102786243 (B) . Xing, F. , Kou, S. Modified recycled aggregate and recycled aggregate high-performance concrete, 2014.
[12] Patent CN 102898086 (B) . Longquan, J. , Quantang, L., Liangshu, Q. , Yuansheng, J. Preparation method of highperformance recycled aggregate concrete, 2015.
[13] CEN ΕΝ 206-1:2013. Concrete: Specification, performance, production and conformity.
[14] CEN EN 1992-1-1:2004. Eurocode 2. Design of concrete structures. General rules and rules for buildings.
Claims (7)
1. Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados finos e grossos naturais, caracterizados por os agregados utilizados na sua composição serem exclusivamente agregados finos e grossos reciclados e resultarem da trituração de betões já existentes, com resistências desses betões de origem superiores a 50 MPa, aos 28 dias de idade, em que a as proporções dos constituintes dos betões, relativamente à massa total da mistura, são:
a. 10,0 a 43,0% de cimento Portland;
b. 10,0 a 40,5% de agregados finos reciclados;
c. 15,0 a 48,5% de agregados grossos reciclados;
d. la 10% de cinzas volantes;
e. 0,01 a 2% de superplastificante;
f. 0 a 5% de sílica de fumo.
2. Betões de acordo com a reivindicação anterior, caracterizados por os ditos agregados reciclados terem uma dimensão máxima dos agregados finos de 4 mm e dos agregados grossos de 16 mm.
3. Betões de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizados por os ditos agregados reciclados terem uma massa volúmica seca entre 2300 e 2600 kg/m3.
4. Betões de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizados por os ditos agregados reciclados terem uma absorção de água entre 3,5 e 6,5%.
5. Betões de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizados por os ditos superplastificantes serem redutores de água, preferencialmente com uma base química resultante da combinação de policarboxilatos modificados.
6. Betões de acordo com as reivindicações 1 a 5, sem adição de sílica de fumo, caracterizados pela seguinte proporção de constituintes: 550 Kg de cimento Portland, 55 Kg de cinzas volantes, 653 Kg de agregados reciclados 0-4 mm, 814 Kg de agregados reciclados 4-16 mm, 195L de água e 12L de superplastificante.
7. Betões de acordo com as reivindicações 1 a 5, com adição de sílica de fumo, caracterizados pela seguinte proporção de constituintes: 550 Kg de cimento Portland, 55 Kg de cinzas volantes, 55 Kg de sílica de fumo, 622 Kg de agregados reciclados 0-4 mm, 775 Kg de agregados reciclados 4-16 mm, 195 L de água e 12 L de superplastificante.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT108957A PT108957B (pt) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação. |
| PCT/PT2016/000014 WO2017082747A1 (en) | 2015-11-13 | 2016-11-14 | High-performance concrete made with no natural aggregates and its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT108957A PT108957B (pt) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PT108957A PT108957A (pt) | 2017-05-15 |
| PT108957B true PT108957B (pt) | 2024-02-29 |
Family
ID=57681711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PT108957A PT108957B (pt) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| PT (1) | PT108957B (pt) |
| WO (1) | WO2017082747A1 (pt) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2020006893A (es) * | 2017-12-27 | 2020-11-12 | Walter Aurelio Mori Perez | Procedimiento para la obtencion de agregados reciclados, materiales y productos para la construccion a partir del reciclaje de los residuos de la construccion y demolicion. |
| CN109020390A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-18 | 上海建工集团股份有限公司 | 一种低坍落度损失的100%取代率再生骨料混凝土 |
| CN109665772A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-04-23 | 南京工程学院 | 一种掺再生混凝土砌块砖骨料的透水混凝土及其制备方法 |
| CN109928684A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-25 | 咸阳天力商品混凝土有限公司 | 混凝土及其制备工艺 |
| WO2020249145A1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | ERC-TECH a.s. | Dry mixture for the preparation of concrete, fresh concrete and method for the preparation of fresh concrete |
| CZ308833B6 (cs) * | 2019-06-14 | 2021-06-23 | ERC-TECH a.s. | Beton a způsob pro jeho přípravu |
| CZ309133B6 (cs) * | 2019-09-13 | 2022-01-19 | ERC-TECH a.s. | Beton, suchá směs pro přípravu betonu, a způsob pro přípravu tohoto betonu |
| CN112777970A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-11 | 佛山格耐特新型建筑材料科技有限公司 | 一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料及其制备方法 |
| CN113075100B (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-26 | 重庆交通大学 | 基于碱骨料反应的再生骨料评估及强化方法 |
| CN113087465B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-03-10 | 湖北工业大学 | 全组分利用建筑垃圾制备绿色超高性能混凝土的方法 |
| CN114685103B (zh) * | 2022-03-31 | 2022-11-11 | 云浮市建设工程质量检测站 | 一种掺杂改性制得的高性能混凝土及其制备方法 |
| CZ2022219A3 (cs) * | 2022-05-26 | 2023-12-06 | Red-Beton s.r.o. | Způsob přípravy kompozitního materiálu stmeleného hydraulickým pojivem a čerstvý kompozitní materiál stmelený hydraulickým pojivem a obsahující recyklované kamenivo |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009234863A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Seia:Kk | 再生骨材コンクリートおよびその製法 |
| CN102786243B (zh) | 2012-07-27 | 2014-07-09 | 深圳大学 | 一种改性再生骨料和再生骨料高性能混凝土 |
| CN102898086B (zh) | 2012-10-31 | 2015-04-29 | 山东大元实业股份有限公司 | 一种再生骨料高性能混凝土的制备方法 |
| CN103588404B (zh) | 2013-10-18 | 2015-05-20 | 北京新奥混凝土集团有限公司 | 一种再生骨料处理方法及应用其制备高性能混凝土 |
-
2015
- 2015-11-13 PT PT108957A patent/PT108957B/pt active IP Right Grant
-
2016
- 2016-11-14 WO PCT/PT2016/000014 patent/WO2017082747A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT108957A (pt) | 2017-05-15 |
| WO2017082747A1 (en) | 2017-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PT108957B (pt) | Betões de elevado desempenho sem incorporação de agregados naturais e o seu processo de preparação. | |
| Alves et al. | Mechanical properties of structural concrete with fine recycled ceramic aggregates | |
| Sardinha et al. | Durability properties of structural concrete containing very fine aggregates of marble sludge | |
| Farzadnia et al. | Incorporation of mineral admixtures in sustainable high performance concrete | |
| Cheah et al. | The engineering properties of high performance concrete with HCWA–DSF supplementary binder | |
| Kumar et al. | Low cost construction material for concrete as sawdust | |
| Kapoor et al. | Permeability of self-compacting concrete made with recycled concrete aggregates and Portland cement-fly ash-silica fume binder | |
| Muthupriya et al. | Strength study on fiber reinforced self-compacting concrete with fly ash and GGBFS | |
| Ismail et al. | Effects of adding fibre on strength and permeability of recycled aggregate concrete containing treated coarse RCA | |
| Belagraa et al. | Study of the physico-mechanical properties of a recycled concrete incorporating admixtures by the means of NDT methods | |
| Jia et al. | Optimization of the fresh and hardened properties of cement grouting material for semiflexible pavement using polypropylene fiber | |
| Mohammed et al. | Effect of maximum aggregate size on the strength of normal and high strength concrete | |
| Alani et al. | Performance of self-compacting concrete containing nano clay at elevated temperatures and MgSO4 attack | |
| Tan et al. | Sandless concrete with fly ash as supplementary cementing material | |
| Dawood | Experimental study of lightweight concrete used for the production of canoe | |
| Sharma | Investigation of properties of concrete incorporating wood ash as partial substitute of cement and waste foundry sand as a partial substitute of sand | |
| Wu et al. | Effect of seashell powder as binder material on the performance and microstructure of low-carbon sustainable alkali-activated concrete | |
| Matyskova et al. | Replacement of Fine Aggregates in Fine-Grained Concrete by Waste Material from Cetris Boards Production | |
| CN107555879A (zh) | 一种混凝土及其配方、制作工艺 | |
| Raut et al. | Influence of high volume fly ash as a replacement of cement and sand along with glass fiber on the durability of concrete | |
| Sharif et al. | Performance of concrete containing waste powdered glass as partial replacement of fine aggregate | |
| Shi et al. | Study on the Influence of SAP on Properties of White Fair‐Faced Concrete with Limestone Powder | |
| Al-Attar et al. | Effect of Internal Curing on StrengthDevelopment of High Performance Concrete by Using Crushed Lightweight Porcelinite | |
| CN109369116A (zh) | 一种自密实混凝土及其制备方法 | |
| Sharma | Experimental study of concrete prepared by different waste products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 20160128 |
|
| FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20240226 |