Cap15 - Produção e controle de concreto em obras

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Capítulo 15
Produção e Controle do Concreto em Obra
Fernando A. P. Recena –
Cientec/PUCRS
Fernanda Macedo Pereira –
Cientec/ULBRA
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
15 1 I t d ã
• Concreto feito em obra
15.1 Introdução
• Concreto feito em obra
• Betoneiras estacionárias – carregamento em volume
• Centrais gravimétricas
• Dosadoras
• Misturadoras
• Mistura manual – autoconstrução (periferia)ç (p )
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
15 2 C ité i d d (NBR 12655 2006)15.2 Critérios de dosagem (NBR 12655:2006)
• fcm = fck + (1,65 x Sd)( , )
• Classificação conforme os cuidados na produção
(quadro 1):(q )
Quadro 1 - Condições de preparo do concreto
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
15 3 E lh d t i i15.3 Escolha dos materiais
• Cimento Portland
• Tipo e classe – características exigidas do concreto
• Agregados
• em geral a escolha é feita dentre os materiaisem geral a escolha é feita dentre os materiais
disponíveis a preços adequados
• distribuição granulométricadistribuição granulométrica
• dimensão máxima característica
• forma do grão• forma do grão
• impurezas
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
• de ação química – interferência nas reações de pega e 
edurecimento
15 3 E lh d t i i15.3 Escolha dos materiais
• de ação física – aumentando a demanda de água e/oude ação física aumentando a demanda de água e/ou 
interferindo nas ligações da pasta
• Aumento na demanda do cimento
• prejuízo técnico
• prejuízo econômicoprejuízo econômico
• Água de amassamento• Água de amassamento
• Água potável – portaria n° 518 do Ministério da Saúde
• Água de córregos e poços – NBR 15900:2009
• Monitoramento constante
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
15 3 E lh d t i i
• Aditivos
15.3 Escolha dos materiais
• O efeito nem sempre é proporcional à dosagem
• O uso não pode ser indiscriminadop
• Podem haver efeitos colaterais (superdosagem)
• Eficiência é função do tipo e do consumo de cimento• Eficiência é função do tipo e do consumo de cimento
• Observar o prazo de validade, agitar antes de usar
• Adições minerais
• Observar a procedênciaObservar a procedência
• quimicamente ativas (pozolanas)
• atividade química desprezível (ação física comportamento
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
atividade química desprezível (ação física, comportamento
reológico)
15 4 A t d t i i15.4 Armazenamento dos materiais
Condições de armazenamento - integridade
• Cimento Portland
• Material higroscópico - abrigo da umidadeMaterial higroscópico - abrigo da umidade
• Empilhamento controlado - evitar compactação (figura 1)
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•Editor: Geraldo C. Isaia
Figura 1 – Recomendações para o armazenamento do cimento – Fonte: 
www.canteirodeobra.com
15 4 A t d t i i15.4 Armazenamento dos materiais
Condições de armazenamento - integridade
• Agregados
• Separação: compartimentos estanques para evitar
mistura (figura 2)
• Proteção – cobertura para evitar contaminações
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Figura 2 – Armazenamento de agregados – Fonte: Votorantim Cimentos/Engemix
15 4 A t d t i i15.4 Armazenamento dos materiais
Condições de armazenamento - integridade
• Água
• Reservatórios fechados - elevado consumoReservatórios fechados - elevado consumo
• Tambores - pequeno consumo em betoneiras
estacionárias (obra) evitar sujeira (lavagem deestacionárias (obra), evitar sujeira (lavagem de
equipamentos)
Aditi Adi õ i i• Aditivos e Adições minerais
• Pó ou líquido, identificação precisa
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15 5 D d t i i15.5 Dosagem de materiais
• Dosagem  ato de estabelecer as proporções de
cada material componente do traçop ç
• Dosagem em massa: calibração do equipamento de• Dosagem em massa: calibração do equipamento de
medição (balança)
• Dosagem em volume: controle sobre o número de• Dosagem em volume: controle sobre o número de
caixas, padiolas ou latas
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15 5 D d t i i15.5 Dosagem de materiais
• Dimensionamento das caixasDimensionamento das caixas
• Seção transversal fixa, a incógnita é a altura (figura 3)
•
Figura 3 – Exemplo de caixa para o proporcionamento de agregados 
• Cálculo direto: h=volume de material/seção transversal da caixa
• O volume da caixa não deverá determinar uma massa deO o u e da ca a ão de e á de e a u a assa de
material superior a 50 kg (a altura h deve ser dividida, definindo
mais de uma caixa)
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15 6 Mi t15.6 Mistura
Mistura  Homogeneidade  Desempenho
• Ordem de carregamento
• Betoneira estacionária sem carregador (figura 4a)g ( g )
• agregado graúdo e a maior parte da água
• cimentocimento
• agregado miúdo
• Betoneira estacionária com carregador (figura 4b): a• Betoneira estacionária com carregador (figura 4b): a
maior parte da água deverá ser colocada previamente
na betoneira, o cimento deverá ser colocado entre ona betoneira, o cimento deverá ser colocado entre o
agregado graúdo e o agregado miúdo
• Em betoneiras estacionárias empregar um número
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Em betoneiras estacionárias empregar um número
inteiro de sacos de cimento
15 6 Mi t15.6 Mistura
•Figura 4 – Betoneira de tambor (a) sem carregador, (b) com carregador de materiais - Fonte: 
www.menegotti.ind.br
•(a) •(b)
• em centrais gravimétricas a sequência de pesagem
deverá permitir que sobre uma quantidade de água
g
colocada previamente no balão do caminhão
possa ser colocada a brita e em seguida o comento,
t d últi l d iúd
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entrando em último lugar o agregado miúdo
15 7 T t15.7 Transporte
• S t l l d d ã• Sempre no menor percurso entre o local de produção e
o local de lançamento
• NBR 7212 2h30 i• NBR 7212: 2h30min
• Evitar
• segregação
• início de pega
• perda de trabalhabilidade
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15 7 T t15.7 Transporte
• E i t f ã d l ti id d• Equipamentos: função da plasticidade
• carrinhos de mão, jericas (figura 5)
• dumpers (figura 6)
• caminhões betoneira
• caminhões caçamba
• caçamba associada à grua (figura 7)
• esteiras
• calhas
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15 7 T t15.7 Transporte
Figura 5 – Transporte com jerica
Fonte: ABCP (2011)
Figura 6 – Equipamento motorizado para transporte (dumper)
Fonte: www.gammacobra.com.br
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Figura 7 – Transporte de concreto com grua - Fonte: ABCP (2011)
15 8 L t15.8 Lançamento
• Velocidade de lançamento deve ser compatível com a
velocidade de produção
• Evitar concreto em espera e interrupção da concretagem
• O concreto deve ser lançado o mais próximo possível
de sua posição final
• Observar
• altura de lançamento: até 2m ou até um pé-direitoç p
• evitar choque do concreto com as formas e com a
armadura
• evitar segregação - uso de direcionadores de fluxo (funil)
• O lançamento deverá ser feito sobre formas estáveis,
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O a ça e o de e á se e o sob e o as es á e s,
estanques e limpas
15 8 1 Pl j t d t15.8.1 Planejamento da concretagem
• Capacidade de produção  Capacidade de lançamento 
Equipe
• Prazo  Segurança
• Alternativas
• equipamento
• equipeequipe
• Plano alternativo: fornecedor
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15 8 2 O t t t15.8.2 O concreto e a temperatura
• Alteração da temperatura  alteração na velocidade de
reação (hidratação)
• Efeito combinado
• Temperatura do ar Evaporação
• velocidade do ar 
• umidade do ar
Evaporação
Perda de trabalhabilidade
Retração e fissuraçãoç ç
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15 8 3 R t bilid d d t15.8.3 Rastreabilidade do concreto
• O destino do concreto deve ser conhecido
• peça concretada
• nota fiscal
• características do concreto
• horário final de emprego
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15 8 3 R t bilid d d t15.8.3 Rastreabilidade do concreto
• Mapeamento do concreto em planta – registro gráfico
(figura 8)
Figura 8 – Mapeamento da concretagem - Fonte: ABCP (2011)
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15 9 Ad t15.9 Adensamento
• Otimização  Redução do número e tamanho dos
defeitos
• Aumento da densidade  Resistência mecânica e
durabilidade
• Tipos de adensamento
• vibração
• compactação
• centrifugaçãog ç
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15 9 Ad t15.9 Adensamento
• Tipos de vibradoresp
• Imersão
• Superfície• Superfície
• Vibrador de forma
• Vibradores de imersão
• Composto por três partes distintas: a fonte de energiap p p g
(pneumática, motor elétrico ou a gasolina), a agulha
vibrante (cabeça) e a mangueira (figura 9)
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15 9 Ad t15.9 Adensamento
Figura 9 – Vibrador de imersão elétrico - Fonte: Mattos (1997)
• Efeito do vibrador de imersão: decorrente da rotação de umEfeito do vibrador de imersão: decorrente da rotação de um
excêntrico localizado no interior da agulha
• A frequência do vibrador normalmente apresentada emA frequência do vibrador, normalmente apresentada em
rotações por minuto (rpm) ou vibrações por minuto (vpm), é
o número de ciclos do excêntrico na unidade de tempop
• A amplitude é o deslocamento do vibrador em relação ao
ponto de origem (distância que o vibrador atinge em
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p g ( q g
relação ao seu ponto de repouso)
15 9 Ad t15.9 Adensamento
• NBR 14931:2004: espessura da camada de concreto aNBR 14931:2004: espessura da camada de concreto a
ser adensada com vibradores de imersão deve ser
aproximadamente igual a 3/4 do comprimento da
agulha, sempre considerando que o vibrador deve
penetrar em torno de 10 cm na camada subjacente de
concretoconcreto
• Cuidados a serem observados
• utilizar o vibrador de preferência na posição vertical
• vibrar o maior número possível de pontos ao longo da
d d t if d t dpeça, promovendo um adensamento uniforme de toda a
massa de concreto, com atenção aos cantos e arestas
para evitar a formação de vazios
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
p ç
15 9 Ad t15.9 Adensamento
• vibrar o maior número possível de pontos ao longo da• vibrar o maior número possível de pontos ao longo da
peça, promovendo um adensamento uniforme de toda a
massa de concreto, com atenção aos cantos e arestas
para evitar a formação de vazios
• introduzir e retirar lentamente o vibrador, mantendo-o
fligado, para que a cavidade formada pela agulha se
feche naturalmente
• não deixar o vibrador entrar em contato com a forma a• não deixar o vibrador entrar em contato com a forma, a
fim de evitar a formação de bolhas de ar na superfície da
peça
• não vibrar além do necessário, mudando o vibrador de
posição quando a superfície apresentar-se brilhante
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15 9 Ad t15.9 Adensamento
R ib ã d t• Revibração do concreto
• Permite a diminuição de fissuras de sedimentação ou de
lá iassentamento plástico
• Deve ser realizada antes que o concreto apresente
fperda de plasticidade significativa
• Por garantir a a eliminação de fissuras poderá ser
adotada sempre que possível, tendo seu início
condicionado ao aparecimento de uma lâmina de água
na superfície da peça (como referência é possível citarna superfície da peça (como referência é possível citar
um tempo de 30 minutos para o início da operação)
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15 10 C15.10 Cura
• Evitar a fuga prematura da água empregada na produçãog p g p g p ç
do concreto
• garantia da continuidade das reações de hidratação dog ç ç
cimento
• minimização dos efeitos da retração
• Tipos de cura
• água - molhagem direta ou indireta (figuras 10 e 11)água molhagem direta ou indireta (figuras 10 e 11)
• produtos químicos - películas de cura (figura 12)
• cobertura do concretocobertura do concreto
• Cura ativa – interferência na velocidade de reação (vapor, gelo)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
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15 10 C15.10 Cura
•(a) •(b)(a) (b)
•(c)
Fi 10 C á ( ) lh di t (b) lâ i d á ( ) ã F t
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Figura 10 – Cura com água (a) molhagem direta, (b) lâmina de água e (c) aspersão - Fonte: 
ABCP (2011)
15 10 C15.10 Cura
Figura 11 – Cura com recobrimento com manta - Fonte: ABCP (2011)
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Figura 12 – Cura com película química - Fonte: ABCP (2011)
15 11 C t l d lid d15.11 Controle da qualidade
• Em nível de produção• Em nível de produção
• Em nível de recebimento
• Controle das operações de concretagem
• dosagem
• mistura
• transporte
• lançamentolançamento
• adensamento
• cura
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cura
15 11 C t l d lid d15.11 Controle da qualidade
• Controle do recebimento
• do concreto fresco: trabalhabilidade (abatimento pelo
tronco de cone), verificação das informações constantes
da nota fiscal, observação do tempo de transporte
• d t d id i tê i â i d id d• do concreto endurecido: resistência mecânica, densidade,
módulo de deformação
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15 11 C t l d lid d15.11 Controle da qualidade
C t l d i tê i NBR 12655 2006• Controle da resistência – NBR 12655:2006
• Lote: quantidade de concreto que se supõe homogênea
• Unidade de produto: quantidade de concreto que se
admite ser igual, correspondendo sempre a uma
betonada, independentemente do volume produzido
• n: número de unidades de produto
• Tipos de controle
• Amostragem parcialg p
• Amostragem total
• Casos Excepcionais
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Casos cepc o a s
15 11 C t l d lid d15.11 Controle da qualidade
• Controle por amostragem parcialp g p
• São moldados corpos de prova de uma parcela do total
de unidades de produto componentes do lotede unidades de produto componentes do lote
• quando 6n<20
•Onde:
•fi = resistência do exemplar na idade considerada;
•m = n/2, adotando-se apenas a parte inteira;
•e f1  f2  f3 ...... fm-1  fm ...... fn
Nunca deverá ser tomado por fck,est um valor inferior a “6.f1” 
f1 = a menor resistência obtida em todos os exemplares
 = valor obtido do Quadro 2 que depende tanto do número de exemplares
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6 = valor obtido do Quadro 2, que depende tanto do número de exemplares 
como da maneira como foi produzido o concreto
15 11 C t l d lid d15.11 Controle da qualidade
Quadro 2 - valores de 6
Condição de 
preparo do 
concreto
(NBR 12655)
Número de exemplares constituintes da amostra
(NBR 12655)
2 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16
A 0,82 0,86 0,89 0,91 0,92 0,94 0,95 0,97 0,98 1,00 1,02
B ou C 0,75 0,80 0,84 0,87 0,89 0,91 0,93 0,96 0,98 1,00 1,02
Q d ≥20• Quando n≥20
•Onde:
•fcm = a resistênciamédia dos n exemplares que compõem a amostra;
d i d ã t l 1 lt d
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•sd = o desvio-padrão amostral para n-1 resultados
15 11 C t l d lid d15.11 Controle da qualidade
C t l t t t l• Controle por amostragem total
• A totalidade das unidades de produto empregadas em
l é dum lote é amostrada
• quando n20
• quando n>20q
•Onde:
•i = 0,05 x n, adotando-se o número inteiro imediatamente superior quando i
for fracionário
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15 11 C t l d lid d15.11 Controle da qualidade
C i i• Casos excepcionais
• Estrutura poderá ser dividida em pequenos lotes com no
á i 10 3 li dmáximo 10 m3, e a amostragem realizada com um
número de exemplares entre 2 e 5
•Onde:
6 é obtido do Quadro 2
f1 é a resistência mais baixa daquelas obtidas nos exemplares considerados
Como a quantidade de exemplares é pequena, o 6 acaba por funcionar
como um coeficiente de minoração
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