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Aditivos para Concreto e Concreto Auto-Adensável

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SEÇÃO DE ENSINO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
MAJ MONIZ DE ARAGÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO IIÇ
TECNOLOGIA DA ARGAMASSA E DO CONCRETO 
• Aditivos;
Concreto Auto Adensável (CAA): Definições e ensaios de• Concreto Auto-Adensável (CAA): Definições, e ensaios de 
aceitação.
• Concreto de Alto Desempenho (CAD): Definições.p ( ) ç
NBR 11768 : 1992
Aditivos para concreto de cimento portland
Aditivos:
Produtos que adicionados em pequena quantidade a concretos de 
cimento Portland modificam algumas de suas propriedades, no 
sentido de melhor adequá las a determinadas condiçõessentido de melhor adequá-las a determinadas condições.
• Aditivos que melhoram a trabalhabilidade
Aditi difi d t• Aditivos que modificam a pega do concreto
• Outros tipos de aditivosOutros tipos de aditivos
Aditivos que melhoram a trabalhabilidadeAditivos que melhoram a trabalhabilidade
REDUTORES DE ÁGUA OU PLASTIFICANTES:
f t i tê i it d ã d ásem afetar a consistência, permitem a redução no consumo de água 
de uma determinada mistura de concreto:
• aumentando a trabalhabilidade mantendo a mesma resistência;
• aumentando a resistência e durabilidade reduzindo o fatoraumentando a resistência e durabilidade reduzindo o fator 
água/cimento e mantendo a mesma trabalhabilidade;
• reduzindo o custo ao reduzir simultaneamente o conteúdo de 
cimento (e água) para uma mesma resistência e trabalhabilidade
do concretodo concreto.
Efeitos: - no abatimento (slump) inicial;
- no tempo de pega;
- na manutenção da trabalhabilidade.
Aditivos Redutores de água ou plastificantesAditivos Redutores de água ou plastificantes
Grupos:
Pl tifi t (1ª ã )• Plastificante (1ª geração)
Redução a/c entre 6 e 12%
Ex.: Ácidos lignosulfonadosEx.: Ácidos lignosulfonados
Ácidos carboxílicos hidroxilados
S l tifi t (2ª ã )• Superplastificante (2ª geração)
Redução a/c entre 12 e 20%
Ex.: Sais de sulfonados de melaminaEx.: Sais de sulfonados de melamina
Condensados de naftaleno-formaldeido
S l tifi t (3ª ã )• Superplastificante (3ª geração)
Redução a/c maior que 20%
Ex.: PolicarboxilatosEx.: Policarboxilatos
NBR 11768 : 1992
Aditivos para concreto de cimento portland
LEGENDA: - Aditivo plastificante (tipo P)
Aditivo superplastificante (tipo SP)- Aditivo superplastificante (tipo SP)
- Aditivo retardador de pega (tipo R)
- Aditivo acelerador de pega (tipo A)
Aditivos redutores de água
SUPERPLASTIFICANTES
A ação química de um superplastificante normal consiste em 3 fases:
• Adsorção superficial• Adsorção superficial
• Carga eletrostática sobre a partícula de cimento
• Dispersão
O aditivo envolve um sistema de partículas carregando-o com cargas de 
mesmo sinal. Por efeito da repulsão eletrostática, o superplastificante vai 
dispersar as partículas de cimento, fazendo com que se necessite de menos 
água para se atingir uma dada trabalhabilidade:
Superplastificantes à base de éter policarboxílico
f à
(3ª/última geração)
Apresenta resultados superiores aos superplastificantes à base de melamina
e a base naftalenosulfonato (2ª geração):
• Redução de água de até 45 % da água de amassamento
• Deixa o concreto coeso porém trabalhável
• Redução linear da água de amassamento
• Possibilidade de se trabalhar com fatores a/c menores que 0,30
Mi i i d ã• Minimiza a exsudação
• Efeito mínimo no tempo de pega do cimento
• Grande manutenção da plasticidade• Grande manutenção da plasticidade
• Compatibilidade com todas as bases químicas 
• Aumento das resistências à compressão iniciais e finaisAumento das resistências à compressão iniciais e finais
• Aumento da durabilidade estrutural
• Permite a execução de concretos auto-adensáveis com dosagens relativamente 
baixas.
Produto comercial mais conhecido: GLENIUM (Master Builders/BASF) 
Ação do policarboxilato sobre as partículas de cimento:Ação do
S l tifi t b
r
/
Superplastificante
-
c
c
.
c
o
m
.
Ação de um superplastificante normal:
w
w
w
.
b
a
s
f
-
o policarboxilato possui longas cadeias 
laterais que aumentam o espaço físico 
em um sistema de partículas de 
f
:
 
h
t
t
p
:
/
/
w
Com o início do processo de 
hidratação do cimento o efeito de 
p
cimento, resultando em uma redução 
de água muito superior devido ao 
chamado efeito estério
R
e
f
dispersão eletrostática é minimizado, 
fazendo com que o concreto perca
trabalhabilidade, necessitando de 
chamado efeito estério
,
adição de água para manter a 
mesma trabalhabilidade.
Manutenção da trabalhabilidade mesmo 
com o início do processo de hidratação p ç
do cimento (quando se perde o efeito da 
repulsão eletrostática )
Central de concreto: visão geralCentral de concreto: visão geral
,
 
o
 
P
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M
a
Aditivos redutores de água
,
 
SUPERPLASTIFICANTES
o
 
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,
Efeito do Superplastificante (1%)
e
 
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M
a
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
Definição - NBR 15823-1:2010
O
N
.
 
Concreto que é capaz de fluir,
auto-adensar pelo seu peso
g
i
a
,
 
I
B
R
A
C
O
auto adensar pelo seu peso
próprio, preencher a forma e
passar por embutidos (armadu-
d t i t ) t a
 
e
 
T
e
c
n
o
l
o
g
ras, dutos e insertos), enquanto
mantém sua homogeneidade
(ausência de segregação) nas e t o
:
 
C
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c
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a
(ausência de segregação) nas
etapas de mistura, transporte,
lançamento e acabamento.
2
0
1
1
,
 
C
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n
c
r
Concreto fluido que pode ser moldado in loco sem o uso de I
s
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a
,
 
G
.
,
 
2
Concreto fluido que pode ser moldado in loco sem o uso de 
vibradores para formar um produto livre de vazios e falhas.
Mehta e Monteiro (2008)
e
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t
e
,
 
W
.
 
L
.
,
 
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:
 
R
e
p
e
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
Definições - NBR 15823-1:2010
VISCOSIDADE PLÁSTICA APARENTE DO CONCRETO 
Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco 
propriedade que está relacionada com a consistência da mistura (coesão) e que 
influencia na resistência (comportamento) do concreto ao escoamento. 
Q t i i id d d t i i tê i tQuanto maior a viscosidade do concreto, maior a sua resistência ao escoamento. 
habilidade de preenchimento fl idehabilidade de preenchimento; fluidez 
capacidade do concreto auto-adensável de fluir dentro 
da forma e preencher todos os espaços 
habilidade passante 
capacidade do concreto auto-adensável de fluir dentro p
da forma, passando por entre os embutidos, sem 
obstrução do fluxo ou segregação
Concreto Auto-adensável(CAA)( )
Definições - NBR 15823-1:2010
RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO 
capacidade do concreto de permanecer com sua composição homogênea durante 
as etapas de transporte, lançamento e acabamento 
segregação dinâmicasegregação dinâmica 
segregação que ocorre durante o lançamento enquanto o CAA flui dentro da forma 
segregação estáticasegregação estática 
segregação associada aos fenômenos de sedimentação, que ocorre quando o 
concreto está em repouso dentro das formas 
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-1:2010
ACEITAÇÃO para concreto dosado em central e recebido na obra:
Deve ser baseada no mínimo na comprovação das seguintes propriedades:
• fluidez e viscosidade plástica aparente avaliadas pelos ensaios:• fluidez e viscosidade plástica aparente, avaliadas pelos ensaios:
• espalhamento e t500 - previstos na NBR 15823-2;
ouou
• método do funil V - previsto na NBR 15823-5;
• habilidade passante, avaliada pelos ensaios:
• utilização do anel J - conforme a NBR 15823-3;
ou
• método da caixa L - previsto na NBR 15823-4;p
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-2:2010
t
a
n
t
â
n
e
a
 
e
 
Parte 2: Determinação do espalhamento e do tempo de escoamento –
Método do cone de Abrams
(“Slump Flow Test”) r m
a
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( Slump Flow Test )
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M
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,
 
U
Prescreve o método de ensaio para 
determinação da fluidez do CAA em fluxo
e
 
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e
 
Mdeterminação da fluidez do CAA, em fluxo 
livre, sob a ação de seu peso próprio, 
empregando-se o cone de Abrams.
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”
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- procedimento simples e rápido;
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,
 
“
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A
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-
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- permite avaliação visual (qualitativa) 
da segregação.
200 mm
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C
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500 mm
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e
 
C
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-2:2010 - Método do cone de Abrams
Resultados:
Espalhamento (SF)Espalhamento (SF) 
O resultado do ensaio é o espalhamento (SF) 
da massa de concreto, obtido pela média 
SF (mm)
aritmética de duas medidas perpendiculares 
do diâmetro realizadas em milímetros (mm).
Tempo de escoamento (t500) 
O resultado do ensaio (t500) é o intervalo deO resultado do ensaio (t500) é o intervalo de 
tempo, em segundos, entre o início e o final 
do escoamento do concreto, a partir do 
diâmetro do molde (200 mm) até cobrirdiâmetro do molde (200 mm) até cobrir 
totalmente a marca circular de diâmetro 500 
mm da placa de base. 
t500 (s)
Fluxo no cone de Abrams
Slump Flow Test
concreto pouco fluido concreto fluido sem segregação
Ref: Simonetti, C., 2008, “Análise Teórica e Experimental da Deformação Instantânea e Lenta de 
Concretos Auto-adensáveis”, Dissertação de Mestrado, UFRGS.
Fluxo no cone de Abrams
Slump Flow Test
Ensaio de espalhamento indicando concreto segregado
Ref: Simonetti, C., 2008, “Análise Teórica e Experimental da Deformação Instantânea e Lenta de 
Concretos Auto-adensáveis”, Dissertação de Mestrado, UFRGS.
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
Classificação no estado fresco - NBR 15823-1:2010
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
Requisitos - NBR 15823-1:2010 – Anexo A
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-5:2010
Parte 5: Determinação da viscosidade -
Método do funil V
(“V-funnel Test”)( V funnel Test )
Prescreve o ensaio para a determinação 
d i id d d CAA l did dda viscosidade do CAA, pela medida do 
tempo de escoamento de uma massa 
de concreto através do funil V. 
Este ensaio se aplica a CAA preparado 
com agregado graúdo de dimensão g g g
máxima característica menor ou igual a 
20 mm. 
Permite observar a facilidade do fluxo do concreto, sendo que quanto menor , q q
o tempo medido, maior a fluidez do concreto.
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
Requisitos - NBR 15823-1:2010 – Anexo A
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-3:2010
O
N
.
 
Parte 2: Determinação da habilidade passante –
Método do anel J
(“J-ring method”)
g
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,
 
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( J ring method )
Prescreve o método de ensaio para 
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determinação da habilidade 
passante do CAA, em fluxo livre, 
pelo anel J e t
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pelo anel J.
2
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O ensaio consiste em realizar o ensaio de
escoamento no tronco de cone posicionando o anel-J como obstrução
 
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,
 
G
.
,
 
2escoamento no tronco de cone posicionando o anel-J como obstrução. 
Após o concreto ter cessado de escoar, mede-se a abertura média do 
lh t
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e
,
 
W
.
 
L
.
,
 espalhamento.
A diferença de abertura no espalhamento devida à restrição do anel-J indica 
F
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t
o
:
 
R
e
p
e
a resistência do concreto ao bloqueio e é o principal resultado obtido pelo 
ensaio.
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-3:2010 - Método do anel J
O
N
.
 
Resultados: 
Diâmetro final (d ) g i
a
,
 
I
B
R
A
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O
Diâmetro final (dF)
atingido pela massa de concreto, por meio 
da média aritmética de duas medidas (em 
ilí ) li d di õ a
 
e
 
T
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c
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g
milímetros) realizadas em direções 
perpendiculares; 
e
t
o
:
 
C
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a
Diferença entre o diâmetro médio SF do 
espalhamento obtido no ensaio previsto na 
NBR 15823-2 (sem o anel J) e neste
2
0
1
1
,
 
C
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c
r
NBR 15823 2 (sem o anel J) e neste 
ensaio (com o anel J);
Obstrução observada à passagem do I
s
a
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,
 
G
.
,
 
2
Obstrução observada à passagem do 
concreto pelas barras do anel J. 
e
t
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e
,
 
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L
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,
 
F
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o
:
 
R
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p
e
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-4:2010
Parte 2: Determinação da habilidade passante –
Método da caixa L
(“L-box method”)( L box method )
Prescreve o método de ensaio para determinação p ç
da habilidade passante do CAA, em fluxo 
confinado, usando a caixa L.
A câmara vertical da caixa L deve ser preenchida 
totalmente de forma uniforme e sem adensamento. 
Deve então ser efetuada a abertura da comporta de 
forma rápida, uniforme e sem interrupção, permitindo 
o escoamento do concreto para a câmara horizontal. 
Permite observar a fluidez e tendência a bloqueamento e 
ã d f i il t l
p
segregação de forma similar a uma concretagem real.
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-4:2010
Parte 2: Determinação da habilidade passante –
Método da caixa L
(“L-box method”)( L box method )
Prescreve o método de ensaio para determinação p ç
da habilidade passante do CAA, em fluxo 
confinado, usando a caixa L.
A câmara vertical da caixa L deve ser preenchida 
totalmente de forma uniforme e sem adensamento. 
Deve então ser efetuada a abertura da comporta de 
forma rápida, uniforme e sem interrupção, permitindo 
o escoamento do concreto para a câmara horizontal. 
Permite observar a fluidez e tendência a bloqueamento e 
ã d f i il t l
p
segregação de forma similar a uma concretagem real.Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-4:2010 – Método da Caixa L
Resultados: 
habilidade passante (HP)
cessado o escoamento, medir as ,
alturas H1 e H2, e calcular a 
habilidade passante (HP), isto é, a 
razão entre as alturas da superfícierazão entre as alturas da superfície 
do concreto nas extremidades da 
câmara horizontal:
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
Classificação no estado fresco - NBR 15823-1:2010
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
Requisitos - NBR 15823-1:2010 – Anexo A
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-1:2010 – Resistência à Segregação
O
N
.
 
A resistência à segregação é fundamental para a homogeneidade e a 
qualidade do CAA e é particularmente importante em concretos auto-
d á i d i fl id b i i id d (VS1 / VF1) g
i
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,
 
I
B
R
A
C
O
adensáveis de maior fluidez e baixa viscosidade (VS1 / VF1). 
a
 
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:
 
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,
 
C
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O CAA sofre segregação dinâmica durante o lançamento e segregação 
estática após o lançamento 
I
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,
 
G
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,
 
2
estática após o lançamento. 
A segregação estática é mais danosa em elementos estruturais altos, mas 
e
t
t
e
,
 
W
.
 
L
.
,
 
também em lajes pouco espessas, podendo levar a defeitos como fissuração e 
enfraquecimento da superfície. 
F
o
t
o
:
 
R
e
p
e
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-6:2010
ê àParte 6: Determinação da resistência à segregação —
Método da coluna de segregação
(“Column segregation test”)( g g )
Prescreve o ensaio para determinação daPrescreve o ensaio para determinação da 
resistência à segregação do CAA, pela diferença 
das massas de agregado graúdo existentes no topo 
b d l d ãe na base da coluna de segregação. 
Este método de ensaio não é aplicável a concreto 
auto-adensável contendo agregado leve ou fibras. 
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-6:2010 – Ensaio da coluna de segregação
A
C
O
N
.
 
Após a moldagem da coluna, devem ser retiradas porções de concreto do 
topo e da base com o auxílio de uma chapa metálica. 
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C d t d l d i di id l t b i G
.
,
 
2
0
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,
 
C
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Cada amostra deve ser lavada individualmente sobre uma peneira com 
abertura de malha de 5 mm, de forma a remover totalmente a argamassa, 
limpando os agregados graúdos. 
L
.
,
 
 
I
s
a
i
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,
 
G
Os agregados graúdos devem ser submetidos a uma secagem superficial, 
com utilização de pano ou papel absorvente (condição saturado superfície 
R
e
p
e
t
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,
 
W
.
 
ç p p p ( ç p
seca, SSS) e em seguida devem ser pesados, obtendo-se as massas mB e 
mT para cada amostra. 
I
m
a
g
e
m
:
 
R
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-6:2010 – Ensaio da coluna de segregação
N
.
 
a
,
 
I
B
R
A
C
O
N
Resultado:
Resistência à segregação do concreto (SR) expressa em porcentagem (%):
e
 
T
e
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o
l
o
g
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a
Resistência à segregação do concreto (SR), expressa em porcentagem (%):
t
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,
 
G
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I
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R
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R
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Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-1:2010 – Resistência à Segregação
A classe SR1 atende à maioria das aplicações. 
Concreto Auto-adensável (CAA)( )
NBR 15823-1:2010 
Freqüência dos ensaios de aceitação:
• O espalhamento do concreto deve ser determinado a cada betonada.
• A habilidade passante pelo anel J deve ser determinada no mínimo a 
cada 30m³ ou a cada jornada de trabalho, o que ocorrer primeiro. 
• Outros ensaios, quando exigidos, devem ter sua freqüência de 
realização estabelecida em comum acordo entre as partes.
Concreto Auto-adensável (CAA)
Indicação das classes de CAA para diferentes aplicações
Ref: Walraven, 2005, apud Repette, W. L., Isaia, G., 2011, Concreto: Ciência e Tecnologia, IBRACON. 
Ref: Repette, W. L., Isaia, G., 2011, Concreto: Ciência e Tecnologia, IBRACON. 
Ref: Repette, W. L., Isaia, G., 2011, Concreto: Ciência e Tecnologia, IBRACON. 
Ref: Repette, W. L., Isaia, G., 2011, Concreto: Ciência e Tecnologia, IBRACON. 
Ref: Repette, W. L., Isaia, G., 2011, Concreto: Ciência e Tecnologia, IBRACON. 
Concreto de Alto Desempenho (CAD)p ( )
HPC- High Performance Concrete
Misturas de concreto que possuem as três propriedades a seguir:
• alta trabalhabilidade;
• alta resistência;
• alta durabilidade.
Mehta e Aitcin(1990)Mehta e Aitcin(1990)
É um concreto que possui relação água /cimento menor que 0,4.q p ç g q ,
Aitcin(2000)
Concreto que atende uma combinação especial entre desempenho 
e requisitos de uniformidade que não pode ser atingida sempre 
rotineiramente com o uso de componentes convencionais e práticas 
normais de mistura, lançamento e cura.
ACI (1990)ACI (1990)

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