RESUMO O concreto leve tem sido utilizado para fins estruturais e para a redução do peso próprio das estruturas de concreto. A utilização da argila expandida como agregado graúdo é economicamente viável na fabricação desses concretos devido à redução de massa específica que este tipo de agregado proporciona. Em busca de um desenvolvimento sustentável, a indústria da construção civil vem utilizando resíduos gerados em empresas do setor de rochas ornamentais como uma alternativa de minimizar os impactos ambientais. Assim, nesta pesquisa foram produzidos concretos leves com a incorporação do resíduo proveniente do corte de granito em substituição parcial ao agregado miúdo (areia), nas proporções de 5%, 10% e 15%. Foram produzidas uma mistura de referência do concreto leve utilizando-se argila expandida, areia e cimento, e misturas com substituição do agregado miúdo natural por porcentagens do resíduo do corte do granito, mantendo-se constante o fator água/cimento, a sílica ativa e o superplastificante. Os corpos de prova produzidos foram caracterizados por meio de ensaios físicos (determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica), ensaio de resistência mecânica (compressão axial) e durabilidade. As formulações realizadas apresentaram valores de massa específica e resistência à compressão compatíveis com o concreto leve estrutural. Com os resultados dos ensaios, concluiu-se que a substituição de 15% do resíduo foi a que apresentou maior resistência à compressão, massa específica satisfatória (menor que 2000 kg/m³) e melhor fator de eficiência. Adicionalmente, com relação à durabilidade do concreto, as formulações com a incorporação do resíduo de granito apresentaram-se mais resistentes ao ataque por sulfatos.

ABSTRACT Lightweight concrete has been used for structural purposes and to reduce the self-weight of concrete structures. The use of expanded clay as a coarse aggregate is economically viable in the manufacture of these concretes due to the reduction in specific mass that this type of aggregate provides. In search of sustainable development, the civil construction industry has been using waste generated by companies in the ornamental stone sector as an alternative to minimize environmental impacts. Thus, in this research, lightweight concrete was produced with the incorporation of waste from granite cutting in partial replacement of fine aggregate (sand), in proportions of 5%, 10% and 15%. A reference mixture of lightweight concrete was produced using expanded clay, sand and cement, and mixtures with replacement of the fine natural aggregate by percentages of waste from the cutting of the granite, keeping constant the water/cement factor, silica fume and the superplasticizer. The produced test specimens were characterized by physical tests (determination of water absorption, void index and specific mass), mechanical resistance test (axial compression) and durability. The formulations performed presented specific mass and compressive strength values compatible with structural lightweight concrete. With the results of the tests, it was concluded that the replacement of 15% of the residue was the one with the highest compressive strength, satisfactory specific mass (less than 2000 kg/m³) and the best efficiency factor. Additionally, with regard to the durability of concrete, the formulations with the incorporation of granite waste were more resistant to attack by sulfates.

RESUMO É objetivo da construção civil, reduzir o peso das estruturas e consequentemente os custos com as fundações. A substituição de britas por agregados leves é a alternativa mais utilizada. No entanto, sobretudo no Brasil, só existe uma única fábrica de agregados leves localizada em São Paulo, sendo oportuna a pesquisa de matériasprimas para disseminação da produção de agregado em outras regiões do Brasil. Proporcionalmente, esse tipo de segmento valoriza o reaproveitamento de resíduos de diversos segmentos. Neste trabalho foi produzido um agregado sintético de argila calcinada com a incorporação de resíduo de vidro de embalagem à base de SiO2, Na2O e CaO, com o intuito de substituir britas para uso em concreto. Foram testadas incorporações de 0 a 20% de vidro e as massas foram caracterizadas por índice de plasticidade, DRX, FRX, DTA/TG, capacidade de troca de cátions e massa específica real. Os corpos de prova foram produzidos por prensagem axial a uma pressão de 30 MPa, em formato cilíndrico com 20 mm de diâmetro e altura de 15 mm. Após queima, os corpos de prova foram caracterizados em ensaios de absorção de água, densidade aparente e resistência mecânica à compressão. Foi observado que à medida que o resíduo de vidro foi incorporado nas formulações, as misturas apresentaram resistência mecânica cada vez maior e absorção de água cada vez menor, devido a incorporação dos óxidos fundentes que favoreceram a formação de fase liquida. No entanto, quanto se atingiu o limite de incorporação de 20% e queima a 1000 ºC, foi observado um aumento de volume devido a maior formação de fase líquida que preencheu os espaços vazios dificultando a saída dos gases que ficaram aprisionados. Concluiu-se que o resíduo de vidro quando incorporado na argila em estudo pode ser utilizada de duas formas: como fundente para acréscimo da resistência mecânica e massa especifica aparente e redução da absorção de água ou ainda com a função de redução da densidade propriedade que é fundamental para produção de agregados leves.

ABSTRACT it is the objective of the civil construction, to reduce the weight of the structures and consequently the costs with the foundations. The replacement of brittle by light aggregates is the most commonly used alternative. However, especially in Brazil, there is only a single light aggregate plant located in São Paulo, and the timing of research on raw materials for the dissemination of aggregate production in other regions of Brazil. Proportionally, this type of segment values the reuse of waste from several segments. In this work a synthetic aggregate of calcined clay was produced with the incorporation of glass residue of packing with SiO2, Na2O and CaO base, in order to replace brittle for concrete use. Incorporations of 0 to 20% of glass were tested and the masses were characterized by plasticity index, XRD, FRX, DTA / TG, cation exchange capacity and actual specific mass. The specimens were produced by axial pressing at a pressure of 30 MPa, in a cylindrical format with a diameter of 20 mm and a height of 15 mm. After burning, the specimens were characterized in tests of water absorption, apparent density and mechanical resistance to compression. It was observed that as the glass residue was incorporated into the formulations, the mixtures presented increasing mechanical strength and lower water absorption due to the incorporation of the fluxing oxides that favored the formation of liquid phase. However, when the 20% incorporation limit was reached and the burn at 1000 oC, a volume increase was observed due to the higher liquid phase formation that filled the void spaces, making it difficult to escape the gases trapped. It was concluded that the glass residue when incorporated in the clay under study can be used in two ways: as a flux for addition of mechanical resistance and apparent specific mass and reduction of water absorption or with the function of reducing the property density that is fundamental for the production of lightweight aggregate.

RESUMO Os concretos leves podem ser utilizados na construção civil como isolamento térmico e acústico, cobrimento de lajes, produção de placas, entre outros. Produzidos a partir de argila expandida, que apresentam massa unitária entre 300 e 2000 kg/m3, os materiais garantem redução do peso de estruturas favorecendo a diminuição dos custos com as fundações. Neste trabalho, foi estudado o melhor arranjo granulométrico de argilas expandidas de granulometrias de diâmetro 22, 15 e 5 mm, com o fim de produzir placas de concreto com baixo peso específico e sem alteração da resistência mecânica à flexão em três pontos, em comparação as que são confeccionadas a partir de britas convencionais. As matérias-primas foram caracterizadas por meio da massa unitária, massa específica, absorção de água, análise granulométrica, análise química por fluorescência de raios X (FRX) e foram determinadas as fases presentes por difratometria de raios X-DRX. Em seguida, foi utilizado o diagrama triangular de Winkler com o intuito de obter as massas unitárias e os respectivos empacotamentos. Este diagrama é pouco difundido no segmento de construção civil e pode ser muito útil para realizar misturas de até três componentes e avaliar qualquer propriedade, definindo uma região ótima de trabalho. Foram escolhidos pontos do diagrama com diferentes massas unitárias, para produção de corpos de prova de concreto com argila expandida e com o agregado convencional. Os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de resistência mecânica à flexão em três pontos e densidade aparente. Os resultados mostraram que houve redução de 30% a 50% no peso das peças, sem alteração da resistência mecânica nas formulações A e D. Vale ressaltar que a densidade e resistência mecânica das formulações A e D foram as maiores em relação às argilas expandidas, provavelmente devido ao menor abatimento apresentado além da elevada massa unitária mostrada no diagrama ternário.

ABSTRACT Lightweight concretes can be used in civil construction, such as thermal and acoustic insulation, slab cover, plate production and others. Produced from expanded clay, which have a unit mass between 300 and 2000 kg / m3, the materials guarantee a reduction of the weight of structures favoring the reduction of the costs with the foundations. In this work, the best granulometric arrangement of expanded clays of 22, 15 and 5 mm diameter granulometry was studied in order to produce concrete slabs with low specific gravity and with no change in mechanical resistance to flexural strength, compared to those made with from conventional crushers. The raw materials were characterized by means of unit mass, specific mass, water absorption, particle size analysis, chemical analysis and X-ray diffraction. Next, Winkler's triangular diagram was used in order to obtain the unit masses and The respective packaging. This diagram is not very widespread in the construction segment and can be very useful for mixing up to three components and evaluating any property, defining an optimum working region. The points of the diagram were chosen with different unit masses for the production of test specimens with expanded clay and with the conventional aggregate. The specimens were submitted to three - point flexural strength and apparent density test. The results showed that there was a reduction of 30% to 50% in the weight of the pieces, without altering the mechanical resistance in formulations A and D. It is worth mentioning that the density and mechanical strength of the formulations A and D were the largest in relation to the lightweigth, probably due to the smaller slump presented, besides the high unit mass presented in the ternary diagram.