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AULA 01 ❖ TECNOLOGIA DO CONCRETO E SUAS APLICAÇÕES • Pasta: cimento e água. • Argamassa: Cimento, areia e água. • Concreto: Cimento, areia, seixo e água. ➢ MATERIAIS E COMPONENTES DO CONCRETO (Cimento Portland) • É constituído por silicatos e aluminatos de cálcio, que depois de hidratados, funcionam como uma cola que ligam as partículas de agregados entre si. Seu nome decorre de sua semelhança com as rochas encontradas na ilha de Portland (Inglaterra). • É um dos materiais de construção mais utilizados na construção civil, por conta da sua larga utilização em diversas fases da construção. Pode ser classificado como um aglomerante hidráulico (em contato a água se solidifica adquirindo grande resistência ao longo do tempo). Aglomerante: porque tem a propriedade de unir outros materiais; Hidráulico: porque reage (hidrata) ao se misturar com a água e depois de endurecido ganha características de um material resistente. ➢ Histórico – Mundo • Ao queimar pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino, o químico Joseph Aspdin notou que o material ao endurecer, apresentava resistência semelhante a das rochas utilizadas nas construções. ➢ Histórico – Brasil • A primeira fábrica de cimento Portland no Brasil foi inaugurada em 1924 (Perus – SP); • 5º maior produtor mundial de cimento Portland (2014 – 72 milhões de toneladas) ➢ Hidratação do Cimento Portland • O cimento Portland anidro não aglomera areia e agregado graúdo; ele só adquire a propriedade adesiva quando misturada à água. Isto acontece porque a reação química do cimento com a água, comumente chamada de hidratação do cimento Portland, gera produtos que possuem características de pega e endurecimento. O processo é um fenômeno físico-químico que não depende do ar. Quanto menor é o grão de cimento mais rápido é o processo de hidratação. • Resistência mínima em MPa ➢ Adições no Cimento • Cimentantes (escória de alto-forno): Reagem com a água; • Pozolana (Ex: cinza da casca de arroz): Material silicoso ou sílico-alumino, com poder aglomerante quando na presença de umidade e em temperaturas próximas à ambiente, reagindo com o Ca(OH)2 produzido na hidratação do cimento NBR 12653 (ABNT, 2014); • OBJETIVO: Alterar ou obter certas propriedades do cimento ou do concreto; • VANTAGENS: Resistência ao ataque de águas naturais (sulfatos), Resistência à tração, Calor de hidratação (exceto para pozolanas de alta reatividade), Permeabilidade. ➢ Tipos de Cimentos • Cimento Portland Comum (CP I) e Cimento Portland Comum com Adição (CP I-S) São adequados para o uso em construções de concreto em geral quando não há exposição a substâncias químicas agressivas presentes no solo (sulfatos) ou em águas subterrâneas e não são exigidas propriedades especiais do cimento • Cimento Portland Composto com Escória (CP II-E Com adição de escória granulada de alto-forno, evita que a estrutura de concreto fissure por causa da alta temperatura da reação de hidratação do cimento. Também permite produzir um concreto com resistência maior do que aquele feito com o cimento Portland comum. o • Cimento Portland Composto com Pozolana (CP II-Z) e Cimento Portland Composto com Fíller (CP II-F) Pode ser usado em geral, subterrâneas, marítimas e industriais. O concreto feito com estes cimentos se torna mais impermeável e, por isso, mais durável. Também serve para produção de argamassas, concreto simples, armado e protendido. • Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) A adição de escória de alto-forno confere maior impermeabilidade e durabilidade ao concreto, além de reduzir o calor de reação durante a hidratação do cimento e proporciona uma maior resistência química ao produto. É particularmente vantajoso em obras de barragens, peças de grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares, obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e influentes industriais. Nas 1ª idades tem resistência menor que a do cimento comum. • Cimento Portland Pozolânico (CP IV e CP IV RS) Com adição de pozolanas (cinzas volantes), é indicado para argamassas, concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento, além de obras exposta à ação de água (ataque de sulfatos) e ambientes agressivos. Muito utilizado em obras que exijam grande volume de concreto (barragens), pois apresenta um baixo de calor de hidratação. Nas 1ª idades tem resistência menor que o cimento comum o que inverte após 90 dias • Cimento Portland de Alta Resistência (CP V - ARI) Usado para fabricar concretos que precisam adquirir resistência com rapidez. Após um dia 1º dia de cura, o concreto confeccionado com este cimento atinge a resistência à compressão que os concretos feitos com cimento comum demoram até 4 semanas para alcançar. Não deve ser aplicado em concreto massa ou elementos de grandes dimensões, devido ao alto calor de hidratação. ➢ NBR 12655 (ABNT, 1996) Concreto – Preparo, Controle e Recebimento • Durante o transporte, os sacos devem ser protegidos, por meio de lonas de cobertura e bem acondicionados para evitar rasgos e contato com água; • As pilhas de cimento devem ser separadas por corredores que permitam o acesso e os sacos devem ficar apoiados sobre estrados ou paletes de madeira, para evitar o contato com o piso; • Os sacos devem ser empilhados em altura de no máximo 15 unidades, quando ficarem retidos por um período inferior a 15 dias, ou em altura de no máximo 10 unidades, quando permanecerem por período mais longo. AULA 02 ❖ CONFECÇÃO DO CONCRETO ➢ Ensaios com concreto • Consistência, • Resistência à compressão e à tração, • Abatimento – Slump test ➢ Dosagem • Estudo e indicação das proporções e quantificação dos materiais componentes da mistura, para se obter um concreto com determinadas características previamente estabelecidas ➢ Misturas • Mistura Manual • Betoneira Basculante • Usinado Feito nas concreteiras, Sob encomendas, Maior controle Tecnológico ➢ Importante: Controle da quantidade de água. ➢ Transporte • Levar o concreto do ponto onde foi preparado ao local onde será aplicado. • Caminhões betoneiras ➢ Lançamento do Concreto • Colocação do concreto no local de aplicação, em geral, nas formas. Enrijecerá após quatro horas da adição da água. ➢ Adensamento • Compactação da massa de concreto, procurando retirar-se dela o maior volume possível de vazios, ganhando resistência. Utilizam-se equipamentos mecânicos, tais como vibrador por imersão, vibrador de forma e mesa vibratória. ➢ Cura do Concreto • São medidas tomadas para evitar a perda da água no concreto em suas primeiras idades, pois ela é necessária para o sucesso da reação de hidratação. ➢ Tipos de Concretos • Convencional 1) O concreto convencional é de consistência seca e a sua resistência varia de 5,0 em 5,0MPa, a partir de 10,0 até 40,0Mpa. E o Concreto utilizado usualmente na Obra. • Armado 1) Chamamos de concreto armado à estrutura de concreto que possui em seu interior, armações feitas com barras de aço. 2) Estas armações servem para resistir a esforços de tração e são indispensáveis na execução de peças como vigas e lajes, por exemplo. • Projetado 1) Concreto que é lançado por equipamentos especiais e em alta velocidade sobre uma superfície, proporcionando a compactação e a aderência do mesmo a esta superfície. 2) São utilizados para revestimentos de túneis, paredes, pilares, contenção de encostas etc. • Resfriado 1) Concreto resfriado é aquele que tem a temperatura delançamento reduzida, através da adição de gelo à mistura, em substituição total ou parcial da água da dosagem. 2) Utilizado em estruturas de grandes como barragens, alguns tipos de fundações, blocos com alto consumo de cimento. • Auto adensável 1) Indicados para concretagens de peças densamente armadas, estruturas pré-moldadas, fôrmas em alto relevo, fachadas em concreto aparente, painéis arquitetônicos, lajes, vigas etc. 2) Este concreto, com grande variedade de aplicações é obtido pela ação de aditivos super plastificantes, que proporcionam maior facilidade de bombeamento, excelente homogeneidade, resistência e durabilidade. • Extrusado • De alta resistência inicial 1) É aquele concreto que tem a característica de atingir grande resistência, com pouca idade, podendo dar mais velocidade à obra ou ser utilizado para atender situações emergenciais. • De alto desempenho – CAD 1) É o concreto que utiliza aditivos especiais, sua porosidade e permeabilidade são reduzidas, tornando as estruturas elaboradas com este tipo de concreto, mais resistentes ao ataque de agentes agressivos tais como cloretos, sulfatos, dióxido de carbono e maresia • Pesado 1) O concreto pesado é obtido através da utilização de agregados com maior massa específica aparente em sua composição, como por exemplo, a hematita, a magnetita e a barita. 2) Sua dosagem deve proporcionar que a massa específica do concreto atinja valores superiores a 2800 kg/m³, oferecendo à mistura boas características mecânicas, de durabilidade e capacidade de proteção contra radiações. • Leve 1) Os concretos leves são reconhecidos pelo seu reduzido peso específico e elevada capacidade de isolamento térmico e acústico. Enquanto os concretos normais têm sua densidade variando entre 2300 e 2500 kg/m³, os leves chegam a atingir densidades próximas a 500 kg/m³. 2) Os concretos leves mais utilizados são os celulares, os sem finos e os produzidos com agregados leves, como isopor, vermiculita e argila expandida. • Celular 1) O concreto celular faz parte do grupo de concretos leves, com a diferença de que ao invés de utilizar agregados de reduzida massa específica em sua composição, ele é obtido através da adição de um tipo especial de “espuma” ao concreto. • Dosado em Central (CDC) 1) As exigências do mercado fizeram da “simples” tarefa de se misturar cimento, água e agregados, um trabalho para profissionais. 2) Automatizando o controle dos materiais, a dosagem, a mistura, o transporte e a resistência do concreto. • Pré – Moldado 1) Diminuição de custos com formas, andaimes, escoramentos, mão de obra; 2) Maior precisão de dimensões e prumagem, ou seja, maior estabilidade. Devido ao rigoroso controle de qualidade das NBRs. 3) Redução de quase 50% do prazo de construção. “Uma obra convencional é executada em 360 dias. Com material pré-moldado é concluída em 210 dia • Rolado 1) É utilizado em pavimentações urbanas, como sub-base de pavimentos e barragens de grande porte. 2) Seu acabamento não é tão bom quanto aos concretos utilizados em pisos Industriais ou na Pavimentação de pistas de aeroportos e rodovias, por isso ele é mais utilizado como sub-base. • Ciclópico 1) O concreto ciclópico ou fundo de pedra argamassada, como é conhecido em algumas aplicações, nada mais é do que a incorporação de pedras denominadas “pedras de mão” ou “matacão” ao concreto pronto. 2) Estas pedras não fazem parte da dosagem do concreto e por diversos motivos, não devem ser colocadas dentro do caminhão betoneira, mas diretamente no local onde o concreto foi aplicado. • Sem Finos 1) A característica principal desse tipo de concreto é a sua elevada porosidade. A densidade desse concreto varia de acordo com o agregado utilizado: brita, seixo ou argila expandida. 2) Aplicações: Drenagens - Enchimentos - Calçadas 3) Vantagens: Baixa densidade - Alta porosidade Aula 03 z