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Capítulo 48 Concreto Autoadensável Wellington Longuini RepetteWellington Longuini Repette Universidade Federal de Santa C t i UFSCCatarina - UFSC •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia I t d ã Definição Introdução ç O concreto autoadensável, uma vez lançado, se move por conta própria e preenche, sem necessitar de nenhumap p p , intervenção, os espaços destinados a ele na fôrma. Além disso, não necessitar ser adensado com vibrador, não ã i isegrega e não aprisiona ar em excesso. Vantagens Como resultado, sua aplicação é mais fácil, rápida, requer, p ç , p , q menos mão-de-obra e representa o fim dos ninhos de concretagem e dos ruídos dos vibradores nas obras! •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia I t d ãIntrodução Figura 1 – Ninhos de concretagem (“bicheiras”) frequentes em concretagens com concreto convencional e aplicação do CAA em obra de edifício, sem possibilidade para a ocorrência de bicheiras e com redução da equipe de concretagem para apenas dois operários •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia bicheiras e com redução da equipe de concretagem para apenas dois operários R i it t í ti i i i As características do concreto fresco mais claramente Requisitos e características principais diferenciam o CAA do concreto convencional. O CAA tem que apresentar elevada fluidez e estabilidade da mistura, ã á i i d t ê i d dque são mensuráveis por meio de três propriedades básicas: h bilid d d hi t d• habilidade de preenchimento dos espaços • habilidade de passar por restrições • capacidade de resistir à segregação Outros requisitos comuns ao concreto convencional tambémq são aplicáveis ao CAA, como o tempo em aberto, bombeabilidade, acabamento superficial e resistência â i d bilid d •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia mecânica e durabilidade. M t i i tit i t O CAA é produzido, fundamentalmente, com os mesmos Materiais constituintes p , , materiais empregados nos concretos convencionais. Para se apontarem as possíveis maiores diferenças, na i ã d CAAcomposição do CAA empregam-se: • mais “finos” (mas não necessariamente mais cimento) • aditivos dispersantes de grande eficiência, conhecidosp g , como superplastificantes de “terceira geração” e • por vezes, aditivo promotor de viscosidade.p , p . •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia M t i i tit i t Cimento Materiais constituintes • todos os tipos de cimento portland empregados na produção do concreto convencional podem serp ç p empregados na produção do CAA • Cimentos com elevada finura, com elevados teores de, álcalis, e com maiores teores de C3A demandam maior quantidade de aditivo superplastificante e podem ã d fl id d CAAapresentar pequena manutenção de fluidez do CAA. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia M t i i tit i t Adições minerais Materiais constituintes ç • Adições são frequentemente utilizadas com o objetivo de se aumentar a quantidade de nas misturas.q • De forma geral, consideram-se adições ou finos os materiais com dimensões de partículas menores dop que 0,150 mm, sendo indicado que mais que 75% tenham dimensões menores do que 0,075 mm. • Algumas adições mais utilizadas: • Fíler calcário • Cinza volante • Sílica ativa e metacaulim •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia M t i i tit i t Aditivos químicos Materiais constituintes q • Superplastificantes • São mais empregados os superplastificantesSão mais empregados os superplastificantes (dispersantes) de grande eficiência, dentre os quais se destacam os de base policarboxilato. Como regra geral, pode-se dizer que os aditivos indicados para o CAA necessitam promover redução de água de no mínimo 20%.20%. • Promotores de viscosidade • são empregados para melhorar a resistência à• são empregados para melhorar a resistência à segregação do CAA. Em sua maioria, são produtos à base de polissacarídeos, dentre os quais se destacam os •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia de éter-celulose M t i i tit i t Agregado miúdo Materiais constituintes g g • Todo tipo de agregado miúdo utilizado no concreto convencional pode ser empregado no CAA. • Areias naturais são preferíveis por apresentarem grãos com forma mais uniforme e arredondada. • Areias artificiais, obtidas pela britagem da pedra, são geralmente menos indicadas por apresentarem grãos com elevada angulosidade e aspereza superficial o quecom elevada angulosidade e aspereza superficial, o que causa maior intertravamento das partículas e maior adsorção de água, aumentando a demanda por pasta e aditivos superplastificantes na composição do CAA. • Volumes entre 40% e 50% são típicos para o agregado iúd d CAA •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia miúdo nas argamassas do CAA. M t i i tit i t Agregado graúdo Materiais constituintes g g g • Para a produção de CAA é preferível o emprego de agregados graúdos de forma regular, de qualquer natureza (litologia) utilizado para concreto convencional • Agregados graúdos com forma irregular, como partículas l l l t t á dangulosas e lamelares, e com textura áspera, devem ser empregados em uma granulometria mais fina para que seja menor o efeito na fluidez do concreto.j • A dimensão máxima característica do agregado graúdo para o CAA é, em geral, de 19 mm. • O emprego de agregado graúdo com dimensão máxima característica de 9,5 mm é bastante difundido por tender ã bl i •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia a menor segregação e causar menos bloqueio. M t i i tit i t Outros possíveis constituintes: Materiais constituintes p • Agregados leves: pode utilizar agregados leves naturais ou artificiais; a absorção de água deve ser evitada por comprometer a fluidez do CAA. • Fibras: o emprego de fibras metálicas de aço carbono é o i fib li é i d id t bémais comum, mas fibras poliméricas ou de vidro também são empregadas; teores elevados de fibra causam o aumento do bloqueio na passagem do CAA porq p g p restrições • Pigmentos: os mesmos pigmentos indicados para concreto convencional podem ser empregados na produção da CAA pigmentado, colorido. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d iMétodos de ensaio Os métodos de ensaio do CAA diferem dos empregados naOs métodos de ensaio do CAA diferem dos empregados na avaliação do concreto convencional somente para as determinações das propriedades no estado fresco. Os métodos de uso mais difundido são: espalhamento no tronco de cone; escoamento no funil V; anel-J; caixa L; e coluna de segregação. As dimensões dos equipamentos de ensaio e os procedimentos normalizados de ensaio estão apresentados na ABNT NBR15823:2010 – Concretos a toadensá el nas s as partes 2 a 6autoadensável – nas suas partes 2 a 6. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Espalhamento Métodos de ensaio p • Emprega-se o cone de Abrams • Preenche-se o molda sem adensar o concreto com haste • Suspende-se o molde • Após o concreto parar de se mover, mede-se o seu espalhamento, que corresponde à média aritmética de duas determinações dos diâmetros aproximados do concreto espalhado, tomadas em direções ortogonais.ç g •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Espalhamento Métodos de ensaio p Figura 2 – Ensaio de espalhamento •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Funil V (tempo de escoamento) Métodos de ensaio ( p ) • Preenche-se completamente o interior dofunil padrão, sem adensamento • Abre-se a extremidade inferior do funil • Registra-se o tempo necessário para que escoe pelo funil, determinando se com cronômetro o tempo desde a abertura dadeterminando-se, com cronômetro, o tempo desde a abertura da extremidade inferior, até que a luz seja visível através da parte superior do equipamento. • Para se evitar o efeito de uma eventual segregação do concreto, a determinação do tempo deve ser feita imediatamente após o preenchimento do funilpreenchimento do funil • O tempo é normalmente expresso em segundos e relaciona-se às habilidades de preencher e de passar por restrição (estreitamento) •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia do CAA. Mét d d i Funil - V (tempo de escoamento) Métodos de ensaio ( p ) Figura 3 – Ensaio de tempo de escoamento no funil-V •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Caixa L Métodos de ensaio • Avalia-se a capacidade do CAA de escoar e de resistir ao bloqueio ao passar entre as armaduras e nos espaços entre as armaduras e as paredes das fôrmasas paredes das fôrmas • O concreto é vertido, sem adensamento, no compartimento vertical da caixa • Quando se abre a “porta” de contenção entre os compartimentos vertical e horizontal, o concreto, pela ação do seu peso próprio, escoa através das barras de aço para dentro do compartimentoescoa através das barras de aço para dentro do compartimento horizontal, até parar de se mover • A altura do concreto H1 é medida junto à porta de contenção, e aj p ç H2 na extremidade final do compartimento horizontal • A relação H2/H1, chamada de razão de bloqueio, indica a facilidade do concreto em escoar e passar pelas restrições •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia facilidade do concreto em escoar e passar pelas restrições impostas pelas barras de aço. Mét d d i Caixa L Métodos de ensaio • Como informação adicional para a análise da facilidade de escoamento do CAA, pode-se medir o tempo gasto pelo concreto para escoar pelo compartimento horizontal Normalmente medem-para escoar pelo compartimento horizontal. Normalmente, medem- se os tempos para que o concreto escoe a distâncias de 200 e 400mm da face da porta de contenção • A avaliação visual do concreto traz informações importantes sobre o seu comportamento. O acúmulo de agregado graúdo junto às barras de restrição indica que o concreto tem baixa resistência aç q bloqueio e coesão insuficiente para mover-se homogeneamente ao redor dos obstáculos • P it i fl ê i d ã t t t l d i• Para evitar a influência da segregação, o tempo total de ensaio não deve ser maior do que 5 minutos. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Caixa L Métodos de ensaio Unidades: mm Barras: 3 x O12mm Distância: 35mm • 6 0 0 Fi 4 E i d i L •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 4 – Ensaio da caixa-L Mét d d i Anel-J (Anel Japonês) Métodos de ensaio • Consiste em um anel metálico, com 300 mm de diâmetro e 120 mm de altura, com dezesseis barras de aço de 10 mm de diâmetro igualmente distribuídas ao longo do seu perímetroigualmente distribuídas ao longo do seu perímetro • O ensaio consiste em realizar a determinação do ensaio de escoamento no tronco de cone (item 48.3.1), posicionando o anel- J equidistante das bordas do tronco de cone • Após o concreto ter cessado de escoar, medem-se a abertura no espalhamento e por vezes também a altura do concreto no centroespalhamento e, por vezes, também a altura do concreto no centro do anel • A diferença de abertura no espalhamento obtido nos ensaios deç p anel-J e no espalhamento sem restrição (sem o anel-J) indica a resistência do concreto ao bloqueio e é o principal resultado obtido no ensaio com anel-J. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia no ensaio com anel J. Mét d d i Anel-J (Anel Japonês) Métodos de ensaio Fi 5 E i d l J •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 5 – Ensaio do anel-J Mét d d i Avaliação da segregação Métodos de ensaio • A segregação é a “separação” dos constituintes do concreto • A segregação compromete o desempenho mecânico e a d bilid d d CAAdurabilidade do CAA • Algumas formas de avaliar a segregação: Di t ib i ã d d i tê i d á li• Distribuição dos agregados e existência de água livre no ensaio de espalhamento (observação visual) • Distribuição dos agregados nos corpos de prova de CAA• Distribuição dos agregados nos corpos de prova de CAA endurecido • Ensaio de coluna de segregaçãoEnsaio de coluna de segregação •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Avaliação da segregação Métodos de ensaio Figura 6 – Segregação avaliada no ensaio de espalhamento, com exsudação da água e •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia afundamento dos agregados Mét d d i Avaliação da segregação Métodos de ensaio Figura 7 – Detecção da segregação em no concreto endurecido – concreto sem segregação (direita) e com afundamento dos agregados (à esquerda). •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Avaliação da segregação Métodos de ensaio •Preenchimento •Repouso (20 minutos) •Separação •Peneiramento (abertura 5 mm) e lavagem •Secagem superficial e pesagem Figura 8 – Aparato e execução do ensaio da coluna de segregação •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Mét d d i Avaliação da segregação Métodos de ensaio m 100 )mm(2SR TB •mT 100mmSR TB •Onde: •mB Onde: •- SR é índice de resistência à segregação •- mB é a massa dos agregados da base •- mT é a massa dos agregados do topo Figura 9 – Determinação do índice de segregação (SR) B mT é a massa dos agregados do topo •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 9 Determinação do índice de segregação (SR) Cl ifi ã b t d fClassificação com base no estado fresco De forma geral concretos autoadensáveis devemDe forma geral, concretos autoadensáveis devem necessariamente ter desempenho satisfatório frente aos ensaios de espalhamento, funil-V e caixa-L, além da baixa segregação. A classificação dos CAA de acordo com os critérios apresentados no Quadro 1 define os requisitos mínimos e a indicação dos parâmetros para adequação do CAA às diferentes aplicaçõesdiferentes aplicações. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Cl ifi ã b t d fClassificação com base no estado fresco •Quadro 1 Ensaios e classificação para CAA (parte 1) Propriedade avaliada Parâmetro avaliado e Classes e valores limites de acordo com as normas •Quadro 1 – Ensaios e classificação para CAA (parte 1) Propriedade avaliada método de ensaio de acordo com as normas NBR15823 e EN12530 Habilidade de Fluidez pelo método do espalhamento (Cone de (valores em mm) SF1 – 550 a 650 preenchimento espalhamento (Cone de Abrams) SF2 – 660 a 750SF3 - 850 Habilidade de Viscosidade plástica t t500 (C d (valores em segundos) VS1 ≤ 2Habilidade de preenchimento aparente t500 (Cone de Abrams) VS1 - ≤ 2 VS2 - > 2 Habilidades de preenchimento e de Habilidade passante pelo (valores em mm) PJ1 25preenchimento e de passagem por restrições p p anel J PJ1 - 25PJ2 - 50 •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Cl ifi ã b t d fClassificação com base no estado fresco •Quadro 1 Ensaios e classificação para CAA (parte 2) Propriedade avaliada Parâmetro avaliado e ét d d i Classes e valores limites de acordo com as normas •Quadro 1 – Ensaios e classificação para CAA (parte 2) Propriedadeavaliada método de ensaio de acordo com as normas NBR15823 e EN12530 Habilidades de hi t d Habilidade passante pela (H2/H1) PL1- ≥ 0,80, com 2 barras dpreenchimento e de passagem por restrições Habilidade passante pela caixa L (sob fluxo confinado) de açoPL2 - ≥ 0,80, com 3 barras de aço Habilidades de (valores em segundos)Habilidades de preenchimento e de passagem por restrições Viscosidade plástica aparente pelo funil V (valores em segundos) VF1 - < 9 VF2 - 9 a 25 R i tê i à ã Resistência à segregação (valores em %)Resistência à segregação estática Resistência à segregação pela coluna de segregação ou pelo ensaio da peneira* (valores em %) SR1 - ≤ 20 SR2 - ≤ 15 •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia * Mesmas classes e valores para a NBR 15823-1:2010 e para a EN12350. No entanto, o ensaio preconizado pela NBR é o da coluna de segregação, e o da EN12350-11 é o do ensaio da peneira. Referências de uso em função da l ifi ã d CAAclassificação do CAA Figura 10 – Indicação das classes de CAA para cada uso (adaptado de •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 10 Indicação das classes de CAA para cada uso (adaptado de WALRAVEN, 2005) DDosagem Alguns princípios básicos (estado fresco):Alguns princípios básicos (estado fresco): • Para se conseguir elevada fluidez, a pasta do concreto deve lubrificar e espaçar adequadamente os agregados, de forma que o atrito interno entre p ç q g g q os mesmos não comprometa a capacidade do concreto de escoar • Tão importante quanto a fluidez, é a sua manutenção durante o tempo necessário para a aplicação do CAAnecessário para a aplicação do CAA • Para que o CAA apresente resistência à segregação dinâmica, a pasta deve ter viscosidade suficientemente elevada, a fim de manter os agregados em suspensãoem suspensão • Para aumentar a retenção de água e a viscosidade da mistura, empregam-se mais finos no CAA do que no concreto convencional •as viscosidades da pasta e da argamassa devem ser suficientes para que o concreto escoe homogeneamente através das restrições, com coesão. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia DDosagem Alguns princípios básicos (estado fresco):Alguns princípios básicos (estado fresco): Figura 11 – Ilustração dos principais fatores que governam o bloqueio do CAA •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 11 Ilustração dos principais fatores que governam o bloqueio do CAA pelos agregados graúdos DDosagem Métodos utilizam as seguintes estratégias: • Preenchimento dos espaços entre os agregadosp ç g g • Controle da segregação – empuxo • Incorporação de agregados nas fases menores •Exemplos: • Incorporação de agregados nas fases menores •Método de Okamura (Japão) • Método Repette-Melo (UFSC-Brasil)• Método Repette-Melo (UFSC-Brasil) •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia DDosagem Mét d R tt M l (UFSC B il)• Método Repette-Melo (UFSC-Brasil) • Desenvolvido na Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC; • Etapas básicas: • Pasta: incorporam-se partículas finas à mistura cimento-água (relação água/cimento para a resistência desejada) no teor necessário para queágua/cimento para a resistência desejada) no teor necessário para que não haja exsudação e segregação • Argamassa: na pasta, incorporam-se os agregados miúdos obtendo-se a relação agregado miúdo/argamassa e o teor de aditivoa relação agregado miúdo/argamassa e o teor de aditivo superplastificante, definidos para que a argamassa atenda aos requisitos de espalhamento e escoamento no funil V (de argamassa). C t d fi i ã d l ã d úd / t t d• Concreto: o definição do relação agregado graúdo/concreto e o teor de superplastificante são obtidos por ensaios no concreto, nos ensaios de espalhamento, funil V e caixa L. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia DDosagem Valores típicos:Valores típicos: • Não há restrições para os teores dos materiais componentes do CAACAA. • Para CAA produzidos com a incorporação de finos e de materiais comumente empregados no concreto convencional, tem-se, em geral: • teor de cimento entre 350 a 450 kg/m3; 3• incorporação de partículas finas entre 150 e 250kg/m3; • relação água/finos (em volume) entre 0,8 e 1,10; l d d iúd f ã d t 35%• volume de agregado miúdo na fração de argamassa entre 35% e 50%; e • volume de agregado graúdo no concreto entre 25 e 35%. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia volume de agregado graúdo no concreto entre 25 e 35%. C t í ti t d d idCaracterísticas no estado endurecido Resistências à compressão e à traçãoResistências à compressão e à tração • O comportamento do CAA à compressão e à tração é bastante similar ao dos concretos convencionais A resistência à tração do CAA pode serdos concretos convencionais. A resistência à tração do CAA pode ser ligeiramente maior do que do concreto convencional Figura 12 – Relação entre a resistência à compressão e a resistência à tração (ensaio de compressão diametral) de diferentes CAA em comparação com a faixa de previsão referente ao Model Code 90 •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia (HOLSCHEMACHER, 2004) C t í ti t d d idCaracterísticas no estado endurecido Módulo de elasticidadeMódulo de elasticidade • CAA com menor teor de agregado graúdo podem apresentar redução de módulo de elasticidade em até 10% do valor obtido para o concretomódulo de elasticidade em até 10% do valor obtido para o concreto convencional de mesma resistência à compressão G P a ) Faixa de módulo de elasticidade de acordo com o CEB-FIB Model Code 90 d e e l a s t i c i d a d e ( G Figura 13 – Relação entre a resistência à compressão e o módulo de elasticidade (ensaio em M ó d u l o d cubo) de diferentes CAA em comparação com a faixa de previsão referente ao Model Code 90 (HOLSCHEMACHER, 2004) •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Resistência à compressão média (MPa) C t í ti t d d idCaracterísticas no estado endurecido Retração e fluênciaRetração e fluência • A retração do CAA, no geral, pode ser de 5% a 15% maior do que a do concreto convencional de mesma resistência à compressão; • Não há resultados conclusivos que atestem a maior fluência do CAA em relação ao concreto convencional. Contudo, a maior retração e a possível maior fluência do CAA devem ser fatores de análise, particularmente para as , p p estruturas em concreto protendido. Resistência à aderência da armadura • A resistência de aderência da armadura ao CAA é maior ou no mínimo da mesma ordem que a observada para o concreto convencional Quandomesma ordem que a observada para o concreto convencional. Quando verificado, o aumento da aderência é explicado pelo fato de o CAA apresentar menos água livre para se acumular na interface com o aço em decorrência do efeito parede e há maior homogeneidade do concreto na •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia decorrência do efeito parede e há maior homogeneidade do concreto na interface com a armadura (SKARENDAHL, 2003; BOEL et al., 2010) P d ã li ãProdução e aplicação ProduçãoProdução • O controle da produção do CAA deve ser mais rigoroso do que o empregado na produção de concreto convencional; • O que seriam pequenas alterações nos materiais e na forma de produção do concreto convencional pode causar alterações substanciais no comportamento do CAA, principalmente no estado fresco;p , p p ; • O teor de água dos agregados é um dos aspectos menos controlados nas usinase que mais afetam a qualidade do CAA; • Alt õ i t j d f b i t d ti f t• Alterações no cimento, seja de fabricante ou de tipo, afetam significativamente o desempenho do CAA; • O mesmo ocorre com trocas de fornecedores de agregados, de adições minerais e de aditivos; • O tempo de mistura necessário para a estabilização do CAA pode ser superior a três vezes o necessário para a produção do concreto •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia p p p ç convencional P d ã li ãProdução e aplicação ProduçãoProdução • O controle da produção do CAA deve ser mais rigoroso do que o empregado na produção de concreto convencional; • No caminhão betoneira, a carga de CAA é geralmente menor do que a de concreto convencional. Um balão com capacidade de 8 m3 é usualmente carregado com até 6 m3 de concreto, de forma a evitar perdas durante o g , p transporte por vias em aclive; • A incorporação dos aditivos pode ocorrer integral ou parcialmente na usina, ou imediatamente antes do lançamento do concreto;ou imediatamente antes do lançamento do concreto; • Como o atrito do CAA com a parede e as facas misturadoras do balão é muito menor do que o verificado para o concreto convencional, a vida útil desses equipamentos é aumentada e é menor o custo de manutenção dedesses equipamentos é aumentada e é menor o custo de manutenção de caminhões e bombas •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia P d ã li ãProdução e aplicação AplicaçãoAplicação • Transporte: O bombeamento é uma das formas mais eficazes de transporte do CAA; • Fôrmas: • Para obras convencionais de edifícios residenciais, a concretagem de lajes e vigas (com até 60 cm de altura) pode ser realizada sem alajes e vigas (com até 60 cm de altura) pode ser realizada sem a necessidade de alteração das fôrmas dimensionadas para o concreto convencional; • O CAA d tili d l j i l j i t d ti• O CAA pode ser utilizado em lajes maciças e lajes mistas do tipo vigota/tavela; • Além das características do CAA, a velocidade de preenchimento das fôrmas governa a magnitude das pressões em suas faces laterais • Na concretagem com bomba, deve-se evitar “projetar” o concreto para dentro das fôrmas, pois a pressões resultantes podem ser elevadas e •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia , p p p causar danos. P d ã li ãProdução e aplicação AplicaçãoAplicação • Lançamento: • Como o CAA apresenta maior volume de argamassa e maiorComo o CAA apresenta maior volume de argamassa e maior resistência à segregação do que o concreto convencional, pode sofrer queda livre de até 5 m sem que haja falhas no concreto; • Recomenda se que a movimentação horizontal do CAA não seja• Recomenda-se que a movimentação horizontal do CAA não seja superior a 7 m para evitar sua segregação; • Apesar da maior capacidade de reter água, é prudente que, antes do l t d CAA j f it lh d fí ilançamento do CAA, seja feita a molhagem das superfícies que o receberão; • Mesmo com o concreto no estado fresco, interrupções de concretagem podem gerar juntas de baixa qualidade, já que não há vibração para “costurar” o concreto nas interfaces das várias camadas de concretagem. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia P d ã li ãProdução e aplicação AplicaçãoAplicação • Nivelamento e cura: • O CAA não precisa ser sempre autonivelante, e a operação deO CAA não precisa ser sempre autonivelante, e a operação de espalhamento e nivelamento pode ser importante para proporcionar o acabamento desejado, particularmente nas lajes; • Como não há água exsudada o concreto fica muito suscetível a• Como não há água exsudada, o concreto fica muito suscetível a fissurar por retração plástica; • A cura deve ser iniciada o mais cedo possível e mantida pelo prazo de t di O di t tili d tsete dias. Os mesmos procedimentos utilizados para o concreto convencional podem ser empregados para a cura do CAA; • Desforma e retirada do escoramento: • A desforma do CAA deve ser feita com os mesmos cuidados dispensados ao concreto convencional; • O número de reutilizações das fôrmas pode ser aumentado pelo •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia • O número de reutilizações das fôrmas pode ser aumentado pelo emprego do CAA. Utili ãUtilização Com relação ao concreto convencional o CAA possibilita:Com relação ao concreto convencional, o CAA possibilita: • grande redução da mão-de-obra e do tempo de concretagem; • melhor acabamento da superfície; • facilidade de aplicação; • redução de ruído • grande capacidade de preenchimento de peças estreitas, de difícil acesso e com elevada densidade de armadura, dentre outras vantagens Exemplos de aplicação são a execução de pisos e pavimentos, reservatórios com ausência de juntas frias, revestimento de túneis, t ã i d t i li d d t ú i d tconstrução industrializada de casas com concretagem única, dentre inúmeras outras. Usado tanto para concretagens in loco como em indústrias de pré- •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Usado tanto para concretagens in loco como em indústrias de pré fabricados. Utili ãUtilização Figura 14 – Elementos de concreto densamente armados, onde o CAA é o material a ser empregado para facilitar a concretagem e eliminar a ocorrência de falhas. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Utili ãUtilização Figura 15 – Utilização de CAA em obra convencional, eliminando falhas de concretagem e promovendo redução significativa da mão-de-obra (REPETTE, 2005) •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Utili ãUtilização Figura 16 – Aplicação de concreto autoadensável na concretagem de laje e viga em Florianópolis, sendo a concretagem realizada por apenas dois operários (REPETTE, 2005). •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Utili ã b bl átiUtilização – obras emblemáticas Torre Burj Dubai: CAA com espalhamento de 550 mm; elevada resistência, à compressão (classe C80); relação água/aglomerante de 0,30; bombeado a aproximadamente 600 m de altura sem estações intermediárias. Figura 17 – Torre Burj Dubai, executada com CAA bombeado a aproximadamente 600 m de altura sem estações de interrupção. No detalhe, o conjunto de bombas •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia utilizado na construção do edifício. Utili ã b bl átiUtilização – obras emblemáticas Ponte Akashi Kaikyo (Japão): maior ponte suspensa do mundo, com vão principal de 1991m; CAA permitiu a concretagem ininterrupta dos túneis de ancoragem; espalhamento no local de aplicação foi de 550-650 mm; 240.000m3 de concreto; redução de prazo de construção de 2,5 para 2 anos; b b d 200 l d lt d 3 ãbombeado por 200 m e lançado a uma altura de 3 m sem segregação. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 18 – Ponte Akashi Kaikyo, no Japão, com visualização do bloco de ancoragem cujos túneis forma produzidos com CAA, totalizando 240.000 m3. Utili ã b bl átiUtilização – obras emblemáticas Edifício Trump Tower (Chicago, USA): concretagem, sem interrupções, da laje de embasamento com dimensões em planta de 61m por 20 1m e 3m dede embasamento, com dimensões em planta de 61m por 20,1m e 3m de altura; 69 MPa de resistência à compressão aos 28 dias; um total de 3800 m3 de CAA em 24 horas - recorde de concretagem única naquele país. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 19 – Execução da laje de embasamento em CAA do edifício Trump Tower, nos Estados Unidos. Utili ã é ld dUtilização – pré-moldados Pré-moldados: o uso de CAA nas empresas de pré-moldados é crescente, inclusive no Brasil Na Holanda e na Françaestima se que mais de 50% doinclusive no Brasil. Na Holanda e na França, estima-se que mais de 50% do concreto empregado nessas empresas já sejam autoadensáveis. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 20 – Aplicação de CAA na indústria de pré-moldados. Tó i d i t i lTópicos de interesse especial Robustez das misturasRobustez das misturas • O concreto autoadensável é mais “sensível”, menos “robusto”, do que o concreto convencional; • Dentre as principais fontes de variabilidade do CAA, destacam-se as características do agregado miúdo, como teor de pulverulentos e teor umidade, e as alterações das propriedades e dos teores do cimento e dos , ç p p aditivos; • A variação na quantidade de água é o fator que mais afeta o CAA na linha de produção;de produção; • Em grande parcela, a robustez do concreto corresponde à sua maior ou menor sensibilidade frente às alterações na quantidade de água; • Na prática, as ações mais convencionais e efetivas para conferir robustez ao CAA são o aumento do teor de finos e o uso de aditivo promotor de viscosidade. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Tó i d i t i lTópicos de interesse especial Pressão nas fôrmasPressão nas fôrmas • A pressão que o concreto exerce nas fôrmas depende dos fatores usualmente considerados, como, por exemplo, a densidade do concreto, as dimensões das peças e a altura de lançamento; • Quanto maior o espalhamento, maior a pressão exercida nas fôrmas pelo CAA;; • Quanto mais rapidamente o concreto se estruturar, ganhar consistência, mais rapidamente ocorre a diminuição da pressão imposta nas fôrmas; • A ã fô t d i l à ã hid táti à did• A pressão nas fôrmas tende a ser igual à pressão hidrostática, à medida que se aumenta a velocidade de concretagem até um patamar de aproximadamente 2 m/h; • Nos casos de concretagens com velocidades acima de 2 m/h, para efeitos práticos e por segurança, deve-se adotar a pressão nas fôrmas como sendo hidrostática. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Tó i d i t i lTópicos de interesse especial Pressão nas fôrmasPressão nas fôrmas Figura 21 – Relação entre a pressão efetiva e a pressão hidrostática exercida nas fôrmas por CAA de diferentes espalhamentos – coluna com diâmetro de 0 25 m altura de •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia por CAA de diferentes espalhamentos coluna com diâmetro de 0,25 m, altura de concretagem de 3 m e velocidade de 27 m/h (TEJEDA-DOMINGUEZ, LANGE & D’AMBROSIA, 2005). Tó i d i t i lTópicos de interesse especial Acabamento superficialAcabamento superficial • Aplicando-se conhecimento técnico e valendo-se de experimentação, é possível obterem-se superfícies com grande qualidade, incluindo as que apresentam relevo de grande complexidade; Fi 22 S fí i l btid CAA •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Figura 22 – Superfícies em relevo obtidas com CAA. Tó i d i t i lTópicos de interesse especial Acabamento superficialAcabamento superficial • Para a obtenção de superfícies mais bem acabadas, indica-se: • preparar o concreto em misturados que minimizem a inclusão de ar;preparar o concreto em misturados que minimizem a inclusão de ar; • produzir concretos com menor tensão de escoamento, pois há maior facilidade de as bolhas de ar ascenderem à superfície do concreto; • promover o lançamento de menores alturas, evitando-se a incorporação de ar; • possibilitar que o concreto escoe horizontalmente na peça, permitindo p q p ç p que durante esse movimento haja a liberação das bolhas de ar aprisionadas na mistura e no lançamento; • selecionar agentes desmoldantes que possibilitem a mobilidade dasselecionar agentes desmoldantes que possibilitem a mobilidade das bolhas de ar, evitem manchas e não causem heterogeneidade quanto à retenção de água na superfície das fôrmas. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Tó i d i t i lTópicos de interesse especial Variabilidade das propriedades mecânicas nasp p estruturas • Os aspectos que mais afetam a variabilidade nas peças confeccionadas CAA ãcom CAA são: • A forma de lançamento do concreto – deve-se evitar incorporar ar e permitir que o ar saia enquanto o concreto estiver em movimento; • A tensão de escoamento – deve ser reduzida para permitir a movimentação das bolhas de ar; • A geometria das peças maior variabilidade para peças esbeltas• A geometria das peças – maior variabilidade para peças esbeltas. • Resultados experimentais reportados por Hastenpflug & Repette (2008), p p p p g p ( ), permitiram concluir que, em vigas, a variabilidade do CAA pode ser maior do que a do concreto convencional vibrado, mas, em pilares, a tendência é que seja menor. •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia Tó i d i t i lTópicos de interesse especial Variabilidade das propriedades mecânicas nasp p estruturas Figura 23 – Variabilidade da resistência à compressão em pilares (à esquerda) e vigas (à direita) concretadosem pilares (à esquerda) e vigas (à direita) concretados com CAA de espalhamento 60 cm (T1C e T1B), 80 cm (T2C e T2B) e concreto convencional de com abatimento de 100 mm. Todos concretos C60 (HASTENPFLUG & REPETTE 2008) •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia REPETTE, 2008) C id õ fi iConsiderações finais • O CAA t d h d t t i l d• O CAA tem grandes chances de se tornar o concreto convencional do futuro; seu uso se difundirá para a construção de estruturas corriqueiras de edificações; • Para que o uso do CAA seja mais difundido, alguns avanços devem ocorrer, com destaque para o aprimoramento na produção e a redução dos preços de comercialização;dos preços de comercialização; • O CAA é apontado como a maior inovação na área de materiais de construção das últimas duas décadas, além de ser considerado o catalisador de maior potencial para promover a alteração tecnológica do setor da construção em direção à sua maior industrialização. Acima de tudo, o concreto autoadensável é concreto., •Livro Concreto: Ciência e Tecnologia •Editor: Geraldo C. Isaia
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