ABSTRACT This article aimed to study self-compacting mortar with fine aggregate compositions (river sand and crushed sand) in order to reduce the consumption of natural river sand, since it generates an impact due to its extraction. In the fresh state, the mortars produced were evaluated for specific gravity, air entrained content, fluidity and appearance (surface finish). In the hardened state were also determined the tensile and compressive strengths; elasticity modulus and specific gravity. From the results obtained, it was concluded that the replacement of natural river sand by crushing sand reduced the water demand in self-compacting mortars (higher cement consumption), resulting in a lower volume of paste for the same fluidity, due to the greater fineness modulus of sand from crushing and better packing due to more continuous granulometry. The decrease in the water-cement ratio resulting in an increase in the compressive strength, tensile strength and the elasticity modulus, obtaining values above the minimum required by standard specification. However, as the consumption coefficient of Portland cement has also increased, the possibility of adjusting the composition is evident, reducing the consumption coefficient of Portland cement for a given strength. With the increase in the crushing sand and Portland cement content, the mixtures obtained a lower binder intensity index, more efficient.

RESUMO O presente artigo teve como objetivo o estudo de argamassa autoadensável com composições de agregado miúdo (areia de rio e areia de britagem) com intuito de reduzir o consumo de areia natural de rio, uma vez que a mesma gera um impacto devido a sua extração. No estado fresco, as argamassas produzidas foram avaliadas quanto à densidade de massa, teor de ar incorporado, fluidez e análise de borda. No estado endurecido foram determinadas as resistências à tração e à compressão; o módulo de elasticidade dinâmico e a densidade de massa aparente. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que a substituição de areia natural de rio por areia de britagem diminuiu a demanda de água nas argamassas autoadensáveis, resultando num aumento do consumo de cimento Portland por m3, em um menor volume de pasta para a mesma fluidez, isso devido ao maior módulo de finura da areia de britagem e melhor empacotamento em função da granulometria mais contínua. Com a diminuição da relação água/cimento houve um aumento dos valores de resistência à compressão e à tração e do módulo dinâmico, obtendo valores acima do mínimo exigido por norma. Como o consumo de cimento Portland por m3 também aumentou, evidencia-se a possibilidade de ajuste na composição reduzindo o seu consumo para uma dada resistência. Assim, com o aumento do teor de areia de britagem e de cimento Portland, as argamassas obtiveram um menor índice de intensidade de ligante, assim mais eficientes.

RESUMO: A argamassa estabilizada é uma mistura pronta que faz uso dos aditivos estabilizador de hidratação (AEH) e incorporador de ar (AIA) em sua composição, os quais modificam suas propriedades, principalmente, os tempos de pega. O AEH prorroga o tempo de pega das argamassas por um longo período, enquanto o AIA promove maior trabalhabilidade à mistura. O estudo determinou a temperatura de argamassas com a avaliação dos tempos de pega obtidos em calorímetro semi-adiabático. Foram utilizados dois tipos de cimento (CPII-F-40 e CPII-Z-32) e variados os teores de AEH (0.0%, 0.6% e 0.9%) e AIA (0.0%, 0.2% e 0.4%). Os resultados mostraram que o uso de AEH diminuiu a amplitude dos picos de temperatura e aumentou os tempos de pega das argamassas com o cimento CPII-Z-32 em relação ao cimento CPII-F-40. O tempo de pega das argamassas foi influenciado pelo tipo do cimento utilizado e pelos teores de aditivos.

ABSTRACT: Ready mix mortar is a ready to use mixture that uses hydration stabilizing (HSA) and air-entrained (AEA) admixtures in its composition, which modify its properties, especially the setting times. HSA extends the setting time of mortars for a long period, while AEA promotes a greater workability to the mixture. The study determined the temperature of the mortars with the evaluation of the setting times obtained by a semi-adiabatic calorimeter. Two types of cement (CPII-F-40 e CPII-Z-32) and varied contents of HSA (0.0%, 0.6% e 0.9%) and AEA (0.0%, 0.2% e 0.4%) were used. The results showed that the use of HSA decreased the amplitude of the temperature peaks and increased the setting times with cement CPII-Z-32 in relation to cement CPII-F-40. The setting time of the mortars was influenced by the type of cement used and by the contents of the admixtures.

Resumo O desenvolvimento de novas tecnologias e o incentivo ao reaproveitamento de resíduos vêm crescendo em função da redução dos prazos nas construções e da preocupação com o meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da adição de resíduo de polimento de porcelanato (RPP) proveniente de dois lotes de uma empresa em argamassas autoadensáveis. Foram mantidos constantes a relação água/cimento e os teores de aditivos para cada porcentagem de adição de RPP. Observou-se que a granulometria e a área superficial específica afetaram a fluidez e as propriedades mecânicas. A adição do RPP0 (menor área superficial específica e partículas mais grossas) resultou em menor teor de ar incorporado e o aumento de resistência a partir de 10% de adição. Já, o RPP1 (área superficial específica maior e partículas mais finas) diminuiu a fluidez das argamassas mantendo alto o teor de ar incorporado, resultando em ganhos menores de resistência à compressão. Os resultados demonstraram que a influência do teor ar incorporado prevaleceu sobre a possível melhora no empacotamento das partículas e o efeito de nucleação. No entanto, independente do teor e tipo de RPP utilizado, os resultados viabilizaram o uso desses finos em argamassas autoadensáveis.

Abstract Current demands for shorter construction times and concerns about mitigating environmental impact are leading to the development of new technologies and encouraging waste recycling. The aim of this paper was to evaluate the influence of the addition of porcelain tile polishing waste (PTPW) from two lots of the same factory in self-compacting mortar production. The water to cement ratio and the additive content were maintained the same. The results show that the PTPW grain particle size and specific surface area affected the mortars’ flowability and mechanical properties. Mortars with PTPW0 (thicker particles than PTPW1) presented increased compressive strength and a reduced air entrained, already from a 10% addition. In turn, the addition of PTPW1 led to a decrease in the flowability of the mortars, maintaining a high rate of air entrained, which resulted in a lower gain of compressive strength. The results showed that the influence of the air-entrained rate on the compressive strength of the mortars prevailed over any possible improvements in particle packing and nucleation effects. Nonetheless, regardless of the amount and type of PTPW used, the study shows the viability of using it to produce satisfactory self-compacting mortars.

Resumo A incorporação de ar em argamassas é um tema complexo que afeta suas propriedades no estado fresco e endurecido. A argamassa estabilizada é uma mistura pronta que contém alto teor de ar incorporado e possui aplicabilidade de até três dias devido ao emprego dos aditivos incorporadores de ar (AIA) e estabilizadores de hidratação (AEH). Este trabalho avaliou a influência dos aditivos AIA e AEH do tipo de agregado e o tempo de mistura na incorporação de ar de argamassas. Para tanto, foram confeccionadas 36 misturas de argamassas, submetidas a diferentes tempos de mistura (150s, 210s, 270s e 330s). Foram estudadas duas granulometrias de areias, empregando-se os teores do AEH (0%, 0,6% e 0,9%) e do AIA (0% a 0,5%), traço padrão para revestimentos (1:6,5) e proporção água/aglomerante de 1,0. Os resultados apontaram para uma estabilização da incorporação de ar com tempo de mistura de 270s e teor do AIA entre 0,3% e 0,4%, enquanto o AEH não contribuiu significativamente para a incorporação de ar. O tempo de mistura influenciou a incorporação de ar das argamassas apenas para teores de AIA a partir de 0,3%, já a granulometria do agregado influenciou apenas nas argamassas sem AIA ou com AIA até 0,2%.

Abstract Air incorporation is a complex issue that affects the properties of both fresh and hardened mortars. Ready-mix mortar is a mix that contains a high content of entrained air, and has an applicability of up to three days due to the use of air entraining admixtures (AEA) and hydration stabilising admixtures (HSA). This study evaluated the influence of AEA and HSA, aggregate type and mixing time on air entrainment in ready-mix mortars. In the investigation, 36 mortar mixtures were prepared with different mixing times (150, 210, 270 and 330 s). Two sand particle sizes were studied, using different contents of HSA (0%, 0.6% and 0.9%) and AEA (0% to 0.5%), a standard proportion for rendering mortars (1:6.5) and a water/binder ratio of 1.0. The results indicated air entrainment stabilisation with a mixing time of 270 seconds and an AIA content between 0.3% and 0.4%, whereas HSA did not contribute significantly to air entrainment. Mixing time influenced air entrained in mortars only with an AEA content 0.3% or higher, while aggregate particle size only influenced mortars without AEA or with AEA up to 0.2%.

Resumo A argamassa estabilizada é uma mistura pronta que contém os aditivos incorporador de ar (AIA) e estabilizador de hidratação (AEH) em sua composição a fim de aumentar sua trabalhabilidade e o período de aplicação por até 72 h. O trabalho avaliou a ação desses aditivos em pastas de cimento Portland, empregados isoladamente e combinados, desprezando-se o efeito do agregado. No estado fresco foram determinadas viscosidade, densidade de massa, ar incorporado e tempo de pega. Foram avaliadas no estado endurecido capilaridade, densidade de massa e resistência mecânica. Os resultados demonstraram interferência e ação cruzada de efeitos entre os aditivos, demonstrando que o AEH também pode incorporar ar às pastas e que o AIA pode causar retardo no tempo de pega. A viscosidade demonstrou ter relação com a estabilidade das bolhas incorporadas, e não com o teor de ar. O AEH proporcionou maior fluxo de água por capilares, contrariamente ao AIA. A resistência mecânica das pastas com altos teores de AEH sofreu redução, indicando possível retardo na formação de compostos hidratados. Os teores intermediários de AEH demostraram ser mais adequados para misturas estabilizadas de cimento, podendo ser associados a teores mais elevados de AIA sem comprometer suas propriedades.

Abstract Ready-mix mortar is a ready-to-use mix containing air-entrained admixture (AEA) and hydration stabilising admixture (HSA) in its composition in order to increase workability and application time by up to 72 hours. This study evaluated the action of these admixtures in Portland cement pastes, employed both alone and in combination, isolating the aggregate’s effect.The properties of viscosity, specific gravity, entrained air and setting time were assessed in the fresh state. In the hardened state, capillarity, specific gravity and mechanical strength were evaluated. The results demonstrated interference and cross action between the admixtures, showing that HSA can also incorporate air into the paste and that AEA can delay setting time. Viscosity proved to be related to the stability of incorporated bubbles, but not to air content. The AEH provided greater capillary water flow, unlike the AIA. The mechanical strength of high content hydration stabilising admixture pastes decreased sharply, indicating possible delay in the formation of hydrated compounds. The intermediate AEH contents show to be more suitable for ready mix cement, which can be associated with higher AIA contents, without compromising its properties.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades do estado fresco e endurecido e o grau de hidratação das argamassas estabilizadas ao longo do tempo. As argamassas foram produzidas com a mesma relação água/materiais secos (13%) e teor de aditivo incorporador de ar (0,35% em relação à massa do cimento), com três teores de aditivo estabilizador de hidratação (0%, 0,4% e 0,8%). As argamassas foram caracterizadas no estado fresco em dois tempos de utilização (0 hora e 48 horas) pela: consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado, retenção de água, tempo de pega e parâmetros reológicos. As propriedades do estado endurecido foram avaliadas aos 7, 14, 28, 42 e 56 dias: resistência à compressão e tração; densidade da massa aparente e módulo de elasticidade dinâmico. Também foi avaliado o grau de hidratação por três métodos: perda ao fogo, análise termogravimétrica e difração de raios X. Os resultados obtidos demostraram influência do teor de aditivo estabilizador nas propriedades avaliadas. O grau de hidratação foi influenciado pelo teor de aditivo estabilizador e pelo tempo de utilização. Porém, não foi possível correlacionar grau de hidratação com a resistência à compressão, sendo esta influenciada também por outros fatores.

Abstract The aim of the present study was to evaluate the properties of fresh and hardened state and the hydration degree of ready mix mortar at different ages. The mortars were produced with the same water/ dry materials ratio (13%), same content of air-entrained admixtures (0.35% of cement mass), while three contents of hydration stabilising admixtures (0%, 0.4% and 0.8%) were evaluated. The ready mix mortars were characterised in two storage times (0 and 48 hours) in the fresh state through the consistency index, specific gravity, air entrained content, water retention, setting time and rheological parameters. In the hardened state, the mortars were evaluated at 7, 14, 28, 42 and 56 days for: compressive strength, tensile strength, specific gravity and elasticity modulus. The hydration degree was also evaluated by three methods: ignition loss, thermogravimetric analysis and X-ray diffraction. The results demonstrate that the content of hydration stabilising admixture influences the properties of the mortars. The degree of hydration was influenced by the hydration stabilising admixture over time. However, it was not possible to correlate degree of hydration with compressive strength, which was influenced also by others factors.

Resumo A principal característica da argamassa estabilizada é manter-se trabalhável por até 72 horas após a mistura. Esse maior tempo trabalhável é obtido em função de aditivos estabilizador de hidratação e incorporador de ar. Assim, o comportamento desta argamassa depende da compatibilidade entre o cimento Portland e esses dois aditivos. Neste contexto, o objetivo deste artigo é avaliar a influência do tipo de cimento Portland e da quantidade de água nas propriedades das argamassas estabilizadas no estado fresco. Foram avaliados três tipos de cimento Portland e quatro relações água / material seco. As argamassas produzidas foram analisadas em relação às suas propriedades em estado fresco: índice de consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado e comportamento reológico pelo Squeeze-flow. As propriedades foram determinadas em três tempos de armazenamento (0, 24 e 48 horas). Os resultados mostram que tanto o tipo de cimento (principalmente o comportamento reológico) quanto a quantidade de água (principalmente o teor de ar incorporado, a consistência e o comportamento reológico) influenciaram as propriedades das argamassas estabilizadas. Portanto, esses dois parâmetros devem ser avaliados na dosagem da argamassa estabilizadas para obter as propriedades adequadas no estado fresco.

Abstract The main characteristic of ready mix mortar is to remain workable for up to 72hours after mixing. This greater duration of workability is obtained by use of hydration stabilizing admixtures and air-entrained admixtures. Thus, the behavior of this mortar depends on the compatibility between Portland cement and these two admixtures. Within this context, the objective of this article is to evaluate the influence of Portland cement type and water content on the properties of ready mix mortars in fresh state. Three types of Portland cement and four water/dry material ratios were evaluated. The produced mortars were analyzed with respect to their properties in fresh state: consistency index, specific gravity, air entrained content and rheological behavior by squeeze-flow. The properties were determined for three storage durations (0, 24 and 48 hours). The results show that both types of cement (mainly, the rheological behavior) and water content (mainly, the air entrained content, consistency and rheological behavior) influenced the ready mix mortar properties. Therefore, these two parameters must be evaluated for mortar dosages in order to obtain the required properties in fresh state.

Resumo Um dos resíduos gerados pela indústria de fundição que tem potencial de aplicação na construção civil é a areia de fundição. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e verificar a influência do teor do resíduo de areia de fundição fenólica em argamassas de revestimentos trabalháveis. Foram confeccionadas argamassas mistas, substituindo a areia natural, em volume, nos teores de 0%, 10%, 30% e 100% pelo resíduo de areia de fundição. Para os resíduos de areia de fundição e das argamassas foram realizados ensaios de corrosividade, reatividade, lixiviação e solubilização. Com os dados obtidos foi possível verificar a influência do resíduo de areia de fundição nas propriedades do estado fresco (principalmente na argamassa com 100% do resíduo de areia de fundição, que demandou uma quantidade de água maior para a mesma consistência) e do endurecido (redução nas resistências, na densidade de massa e no módulo de elasticidade). Notou-se que as argamassas com resíduos de areia de fundição, em comparação com o resíduo de areia de fundição, apresentaram menor concentração de ferro, fluoreto e sódio, e maior de alumínio, cromo total e fenóis totais. Os resíduos estudados foram classificados como não perigosos - Classe II A - não inertes, segundo a NBR 10004 (ABNT, 2004).

Abstract Waste foundry sand is a waste product generated by the foundry industry that has potential applications in construction. The aim of this study was to characterise and evaluate the influence of phenolic foundry waste sand content on rendering workable mortars. Mortars were produced (using Portland cement and lime) replacing natural sand at 0%, 10%, 30% and 100% (in volume) with waste foundry sand. Corrosivity tests, reactivity tests, leaching extract assessments and solubilized extraction of solid waste were performed on the waste foundry sand and the waste of the studied mortars. The results demonstrated that the waste foundry sand had an influence on the properties of the mortars in fresh state (mainly for the mortar with 100% waste foundry sand, which required the use of a larger amount of water to obtain the same consistence) and in the hardened state (decrease in strength, mass density and modulus of elasticity). We observed that, comparing with the waste foundry sand itself, the mortar with the waste foundry sand had lower concentrations of iron, fluoride and sodium when, but higher concentrations of aluminium, chromium and total phenolics. The waste studied was classified as non-dangerous - Class II A - non-inert according to NBR 10004 (ABNT, 2004).