Concreto bombeável: parâmetros reológicos e influência na performance de bombeamento

Abstract

O modelo de lançamento de concretos por meio de bombeamento é uma técnica utilizada há mais de 70 anos ao redor do mundo, sendo muito representativa em vários países incluindo o Brasil. A determinação prévia da bombeabilidade de concretos, entretanto não é tão difundida quanto a utilização da técnica, sendo normalmente determinada por tentativa e erro, ou por premissas de que quão mais longa a rede de bombeamento maior deve ser o índice de abatimento do concreto. Esse trabalho visa contribuir com a redução da empiricidade do processo de bombeamento através do estudo de alterações no sistema de bombeamento e do concreto que impactam no processo de bombeamento. A primeira premissa para o entendimento do tema é de que a bombeabilidade não é uma característica intrínseca do concreto, mas sim definida pelo conjunto concreto/sistema de bombeamento. Assim, foram estudadas três campanhas experimentais independentes onde a partir da caracterização dos concretos, da rede de bombeamento e da determinação do desempenho de bombeamento foram apontados fatores de influência no desempenho de bombeamento do concreto. Determinou-se que os parâmetros reológicos dos concretos de tensão de escoamento e viscosidade são fatores determinantes no desempenho de bombeamento, tornando estes concretos mais ou menos propícios a serem submetidos ao bombeamento. Para determinar a influência da rede de bombeamento, das três campanhas realizadas, duas utilizaram-se de duas configurações de rede idênticas, e em análise global, demonstrou-se que a rede de bombeamento influi na demanda de pressão no sistema. Da determinação de que a rede influência na demanda de pressão, realizou-se análise normalizada para determinar o grau de influência dos parâmetros reológicos, determinando que a propriedade de tensão de escoamento é o principal parâmetro de influência no desempenho de bombeamento, mas que o parâmetro de viscosidade exerce influência nesta demanda. Considerando que a rede de bombeamento é fixa em uma dada necessidade de bombeamento, e de que o concreto pode variar em função do processo de carregamento nas centrais de produção, foi estudada a influência desta variação de carregamento nas propriedades reológicas dos concretos. Constou-se que variações de carregamento geram influência nas propriedades reológicas dos concretos e que consecutivamente influem na demanda de pressão ao sistema. Cuidados relativos ao processo de carregamento podem/devem ser adotados em função da necessidade de limitar alterações de demanda de pressão solicitadas pela configuração de bombeamento.

Abstract: Pouring concrete by using the pumping model is a technique used for over 70 years around the world and is very representative in several countries nowadays, including Brazil. The prior determination of the pumpability of concrete, however, is not as widespread as the use of the technique, which is normally determined by trial and error, or by assumptions that the longer the pumping network, a greater slump index will be needed from the applied concrete. This work aims to contribute to the reduction of the empiricism of the pumping process through the study of changes in the pumping system and in the concrete that impact the pumping process. The first premise for understanding the theme is that pumpability is not an intrinsic characteristic of concrete but defined by the set concrete/pumping system. Thus, three independent experimental campaigns were studied where, from the characterization of the concretes, the pumping network, and the determination of the pumping performance, factors influencing the pumping performance of the concrete were identified. It was determined that the rheological parameters of yield stress and viscosity from concretes are determining factors in pumping performance, making these concretes more suitable to be subjected to pumping or not. To determine the influence of the pumping network, of the three conducted campaigns, two used identical network configurations, and in a global analysis, it was shown that the pumping network influences the pressure demand in the system. From the determination that the network influences the pressure demand, a normalized analysis was performed to determine the degree of influence of the rheological parameters, determining that the yield stress property is the main parameter of influence on the pumping performance of concrete, but that the parameter of viscosity influences this demand in a minor degree. Considering that the pumping network is fixed in a given necessity and that the concrete can vary depending on the loading process in the production plants, the influence of this loading variation on the rheological properties of concrete was studied. It was found that loading variations generate influence on the rheological properties of concrete and that they consecutively influence the pressure demand of the system. Care related to the concrete loading process can/must be adopted due to the need to limit changes in pressure-demand requested by the pumping configuration.