CAA concreto auto adensável

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CONCRETO AUTO-ADENSÁVEL (CAA)
Belém-2008
INTRODUÇÃO
Antes de iniciarmos os estudos sobre o concreto primeiro veremos sua definição que consiste em um material da construção civil composto por uma mistura de cimento, areia, pedras britadas e água, além de outros materiais eventuais, os aditivos. 
Quando armado com ferragens passivas, (é quando o concreto comum é adicionado de vigas de aço) recebe o nome de concreto armado, e quando for armado com ferragens ativas recebe o nome de concreto protendido. 
Sua resistência e durabilidade dependem da proporção entre os materiais que o constituem. A mistura entre os materiais constituintes é chamada de dosagem. 
Para obtenção de um bom concreto de acordo com sua finalidade, devem ser efetuadas com perfeição as operações básicas de produção do material, que influem nas propriedades do concreto endurecido. 
A partir dessa definição de concreto iremos estudar uma de seus diversos tipos o Concreto Auto Adensável ou Fluido (CAA) que é um tipo de 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.
O termo concreto auto-adensavel (CAA) identifica uma categoria de concreto que pode ser moldado em fôrmas preenchendo cada espaço vazio através exclusivamente de seu peso próprio, não necessitando de qualquer tecnologia de compactação ou vibração externa (TUTIKIAN, 2004).
O CAA foi desenvolvido no Japão no ano de 1983, porém teve mais destaque em obras civis em 1997 quando fizeram a concretagem das ancoragens da ponte com maior vão livre do mundo a Akashi-kaikyo (Japão). A partir de então começaram a fazer mais estudos e análises sobre este tipo de concreto. No Brasil a primeira grande concretagem com o CAA foi apenas em 2004, em Goiânia. Mas o principal obstáculo para o uso deste tipo de concreto é o elevado preço, pois seu preparo requer aditivo como superplastificantes e modificadores de viscosidade e seu manuseio também requer mão de obra qualificada.
MATERIAIS DO CAA (Concreto Auto-Adensável)
Os materiais utilizados para produção de CAA são, em teoria, os mesmos utilizados para a produção de concretos convencionais, porém com maior adição de finos, quer sejam adições minerais ou fílers e de aditivos plastificantes e superplastificantes e por vezes, aditivos modificadores de viscosidade. Para ter a melhor obtenção de um Concreto Auto-Adensável é recomendável entender bem os materiais de seu composto, tais como o cimento, agregados e aditivos. E iremos abordar alguns desses elementos a seguir:
2.1- CIMENTO
No geral não existe um cimento específico para o CAA. No entanto, é utilizado o Cimento Portland tipo bastante produzido e de fácil comercialização. Porém, estudos têm recomendado um cimento com ajuste, levando em consideração a composição de mistura do CAA. 
A adsorção de aditivos superplastificantes pelas partículas do cimento ocorre preferencialmente nos aluminatos. No entanto, as quantidades destes elementos devem ser moderadas para que ocorra uma adsorção mais uniforme. O Teor do C3A dever ser inferior a 10%, isto é o que a EFNARC recomenda.
O Cimento Portland composto, CPII, pode ser o tipo de cimento mais utilizado, ser facilmente encontrado e a sua composição está dentro daquela especificada pela EFNARC.
O CAA apresenta geralmente em sua composição muitos finos o que gera um grande volume na pasta e reduz o volume de agregado graúdo , mas por outro lado, um grande volume de pasta necessita de uma grande quantidade de cimento, gerando um grande calor de hidratação e o custo mais elevado. Para contornar isso é usado fileres ou pozolana para substituir parte do cimento.
2.2- AGREGADOS
A obtenção das propriedades de auto-adensibilidade do CAA exige misturas com elevado volume de pasta e reduzido volume e dimensão máxima característica dos agregados graúdos, sendo que recomendações para agregado do CAA são encontradas na literatura, tais como:
O volume de agregado miúdo é fixado em 40% do volume de argamassa. Já para o agregado graúdo, a sua quantidade utilizada no concreto deve ser de 50% do volume de sólidos.
Os agregados devem seguir as normas vigentes do país em questão, geralmente são utilizados agregados graúdos com dimensão máxima entre 16 e 20 mm. Para o agregado miúdo, todas as areias podem ser utilizadas contanto que isentas de agentes nocivos e impurezas. É bom também se lembrar de se fazer o controle de umidade dos agregados para a obtenção do CAA com composição uniforme.
2.3- ADITIVOS MINERAIS
	São materiais finamente moídos, que são incorporados ao concreto com finalidade de se obter características específicas. Estes são geralmente utilizados em grande quantidade, com o objetivo de reduzir o custo, melhorar a trabalhabilidade no concreto no estado fresco, podendo até melhorar a resistência à fissuração térmica, à expansão álcali-agregado e ao ataque por sulfatos.
O uso de resíduos industriais como materiais finos, em pastas, argamassas e concreto, geralmente proporciona m uma melhora das suas propriedades tanto no estado fresco quanto no endurecido.
As adições podem ser classificadas como predominantemente inertes ou predominantemente reativas de acordo com a ação do concreto. As predominantemente reativas ajudam na formação dos hidratos, como pozolana, cinza volante, sílica reativa, metacaulim, etc.
Usando esses materiais provenientes de indústrias estamos contribuindo para que estes elementos não sejam despejados no meio ambiente poluindo-o, diminuindo o custo do concreto e dando mais qualidade ao mesmo.
Estes materiais minerais quando juntos a massa de cimento contribui para a diminuição na dosagem do cimento, reduz o calor de hidratação e evita à presença de fissuras internas no concreto, melhorando o comportamento da microestrutura do mesmo; preenchendo assim os poros de menor escala e aumentando a viscosidade, o que reduz a fricção entre os agregados, conseqüentemente, aumenta a resistência a segregação e/ou exsudação.
2.4- ADITIVOS QUIMICOS SUPERPLASTIFICANTES
Estes elementos são conhecidos como redutores de água de alta eficiência, por serem capaz de reduzir o teor de água em 3 a 4 vezes mais, para uma dada mistura, quando comparados aos aditivos plastificantes. São tensoativos de cadeias longas, massa molecular elevada e um grande número de grupos polares na cadeia do hidrocarboneto.
Comparado a aditivos plastificantes, quantidade relativamente grande de superplastificante de até 1% em relação a massa do cimento, pode ser incorporada a mistura sem causar exsudação excessiva e retardamento de pega, apesar da consistência ser da ordem de 200 a 250m de abatimento.
A fim de melhorar algumas propriedades do concreto convencional como a trabalhabilidade para uma mesma relação a/c sã requisitos os superplastificantes ao sistema, para obtenção de concretos especiais como o concreto auto-adensável.
A incorporação de superplastificantes em pasta, argamassa o concreto provoca alterações na 	 propriedades de característica da mistura como hidratação, porosidade, fluidez, retração, tempo d pega, evolução da resistência, segregação entre outras. Tais características podem ser consideradas positivas ou negativas, então para que o concreto seja resultado satisfatório é preciso devem ser feitos estudos prévios de compatibilização e uma adequada caracterização dos materiais empregados ao sistema
2.5- ÁGUA
A quantidade de água a ser utilizada no sistema é definida pela relação água/cimento. Quanto maior a quantidade de água no concreto, menor é a tensão limite de escoamento, aumentando sua deformabilidade e diminuindo a viscosidade da mistura. Para garantir a grande fluidez do CAA, sem afetar negativamente as características, parte da água pode ser substituída pelo superplastificante.
A adição de água na mistura deve ser cuidadosamente adequada para que não coloque água demais e provoque mudançanas propriedades finais do concreto, ou seja, a água é um elemento que tem importância fundamental na só de homogeneizar a mistura, mas também de dar características necessárias ao concreto.
OPERAÇÕES BÁSICAS DA PRODUÇÃO DO CAA 
Dosagem: indicação das proporções e quantificação dos materiais componentes da mistura, a fim de obter um concreto com determinadas características previamente estabelecidas. O objetivo de qualquer método de dosagem é determinar a combinação adequada e econômica dos constituintes do concreto com vistas a produzir um concreto que possa estar próximo daquele que consiga um equilíbrio entre as várias propriedades desejadas ao menor custo possível.
Mistura: é a operação que visa revestir a superfície de todos os agregados com pasta de cimento, e juntar todos os materiais do concreto de modo a tornar a massa homogênea, isto é, fazer com que ele apresente a mesma composição em qualquer ponto de sua massa.
A adição de finos no CAA proporciona melhoria em diversas propriedades, tanto no estado fresco como no endurecido. Acredita-se que os finos atuam como pontos de nucleação, isto é, quebram a inércia do sistema fazendo com que as partículas de cimento sofram reação mais rápida com a água, ocasionando ganhos de resistências nas primeiras idades. Atuam ainda no aumento do pacote de finos, fazendo com que haja um crescimento na densidade da pasta, dificultando a penetração de agentes agressivos e melhorando a zona de transição (BOSILJKOV, 2003).
Os aditivos superplastificantes permitem que se alcance alta fluidez nas misturas, já os aditivos modificadores de viscosidade oferecem aumento na coesão, prevenindo- se com isto a exsudação e segregação no concreto.
Transporte: Levar o concreto do ponto onde foi preparado ao local onde será aplicado, podendo ser dentro da obra ou para ela, quando misturado em usina ou fora dela. 
Recebimento: No recebimento do concreto na obra devem-se tomar os mesmos cuidados de um concreto convencional: conferir todos os dados da nota fiscal, verificar o lacre do caminhão, verificar o tempo transcorrido desde a saída do caminhão da usina até a obra etc.
Para o CAA os aditivos (superplastificante e modificador de viscosidade) devem ser misturados depois da chegada do caminhão na obra e imediatamente antes do lançamento. A adição deve ser feita pelo próprio funcionário da usina de concreto e segundo as quantidades já estabelecidas
Em seguida, é retirada uma parte do concreto para realização dos ensaios necessários. Foram moldados corpos-de-prova para resistência à compressão aos 7 e 28 dias, conforme ABNT - NBR 5738/2003.
Lançamento: Colocação do concreto no local de aplicação, em geral, nas formas. Começa a endurecer apos quatro horas da adição da água. 
Adensamento: O CAA não precisa ser adensado, já que ele é fluido e sua principal característica é a adequação onde ele for lançado, pois ele preenche os vazias e se auto nivela.
A Cura: Conjunto de medidas com o objetivo de evitar a perda de água (evaporação) pelo concreto nos primeiros dias de idade, água essa necessária para reação com o cimento (hidratação). Utilizam-se mantas de feltro molhadas com água. Em climas muito frios aquecem com vapor. Normalmente a resistência de projeto é atingida após vinte e oito dias da aplicação. 
 VANTAGENS DO CAA
Sua característica é de fluir com facilidade dentro das formas, passando pelas armaduras e preenchendo os espaços sob o efeito de seu próprio peso, sem o uso de equipamento de vibração. 
Para lajes e calçadas, por exemplo, ele se auto nivela, eliminando a utilização de vibradores e diminuindo o número de funcionários envolvidos na concretagem.
Redução do custo de aplicação por m³ de concreto;
Garantia de excelente acabamento em concreto aparente;
Permite bombeamento em grandes distâncias horizontais e verticais com maior velocidade;
Maior rapidez de execução de obra;
Melhoria nas condições de segurança na obra;
Significativa redução nas atividades de espalhamento e vibração;
Permite a concretagem sem adensamento em regiões com grande densidade de armadura;
Aumento das possibilidades de trabalho com fôrmas de pequenas dimensões;
Acelera o lançamento do concreto na estrutura, permitindo concretagens mais rápidas;
Melhoria do acabamento superficial;
Aumento da durabilidade devido à redução de defeitos da concretagem;
Aplicações do concreto auto adensável;
É indicado na utilização de obras convencionais onde se quer maior velocidade de concretagem, redução de custos e melhor qualidade de o concreto. Também em casos específicos a sua utilização é recomendada, por exemplo, em lajes de pequenas espessuras ou lajes nervuradas, fundações executadas por hélices contínuas, paredes, vigas, colunas, paredes diagrama, estações de tratamento de água e esgoto, reservatórios de água e piscinas, pisos, muros, painéis, locais de difícil acesso, peças pequenas com muitos detalhes ou com formatos não-convencionais onde seja difícil a utilização de vibradores, fôrmas com grandes concentrações de ferragens.
ENSAIO PARA O CAA
Titulo: CAA-Concreto Auto-Adensavel;
Objetivo: Produzir um CAA em laboratório que satisfação as normas técnicas e a resistência mecania esperada. 
Material Usado: O material utilizado na montagem foi:
Liquido (água e aditivo plástico e óleo)
Sólidos (Cimento CP3, Areia, Seixo, Meta Caulim) (figura1)
Equipamentos (Balanças, padiolas, proveta graduada, colher de pedreiro, betoneira, serra, corpo de prova, trono de cone, pincel, prensa, software)
Procedimento: 
Realizar o cálculo do traço e definir a quantidade a virar na betoneira.
Pesar os matérias que serão misturados na betoneira na seguinte ordem:
1º- o agregado graúdo (seixo);
2º-50% do total da água;
3º-colocar o agregado miúdo (areia);
4º-colocar o cimento;
5º-colocar o Meta caulim;
7º-colocar o restante da água misturada com o plastificante.
A betoneira deve esta funcionando durante todo o processo de mistura e adição.
Observar e adicionar mais água para realizar possíveis correções de traço.
 Encher o tronco de cone com cimento seguindo a NBR para o ensaio de Slump.
Levantar o trono de cone devagar e cronometrar o tempo de espalhamento do contrato sobre uma superfície plana;
Se aprovado no ensaio de Slump encher os corpos de provas de 10 x20 cm que devem estar limpos e untados com óleo seguindo a NBR;
Levar para a câmara úmida depois de desenformados e retirar da mesma somente 24 horas antes do teste de Compressão Axial Simples; 
5.1- Cálculos para o primeiro ensaio.
Para o calculo de dosagem em laboratório utilizamos um Fck de 25Mpa.
Fem=25Mpa
Fck = 25 MPa
A = 56	B = 4,7
A/ms = 14
 
Traço Unitário
1:1,91:1,38:0,60
Para 8kg de cimento
(8:15,28:11,04:4,8)
10% de metacaulim = 0,80kg
1,5% de superplastificante = 0,120kg
1,3424 - 1,7482 / - 0,6721
 
RELÁTORIO DE ENSAIO DE RESISTÊNCIA MECANICA.
O corpo de prova foi moldado no dia 02 de setembro de 2008 e o primeiro ensaio foi realizado no dia 13 de setembro de 2008 e o segundo ensaio será realizado no dia 30 de setembro de 2008.
Para o primeiro ensaio foi utilizado dois corpos de provas de 10x 20cm que foram retirados da câmara úmida vinte e quatro horas antes do teste o corpo de prova teve a superfície cortada para ficar bem plana e colocada na prensa onde alcançou 31,28Mpa e 34,74Mpa tendo assim uma média de 33,01Mpa aos 11 dias de idade.
Foi observado que no décimo primeiro dia o ensaio já superou o estimado que seria de 25Mpa ficando o segundo com uma grande expectativa.
Abaixo o Relatório de ensaio axial para 11 dias de idade incluindo o gráfico.
CONLUSÃO.
Como pode ser observado este trabalho buscou conhecer melhor o uso do CAA que é uma nova técnica que veio para ficar no mercado poistraz vários benefícios como redução de tempo de concretagem, facilidade de preenchimento em lugares onde o vibrador não deve ser utilizado,diminuição de desperdícios,redução da poluição , preservação do meio ambiente,etc.
BIBLIOGRAFIA.
TUTIKIAN, B.F.Método de dosagem de concretos de alto-adensável.Dissertação de mestrado,UFRGS,2004.
CALVALCANTI,J.H.Contribuição ao estudo de propriedades do concreto auto-adensavél visando sua aplicação em elemento estruturais. Dissertação de mestrado,UFAL,2006.
TUTIKIAN, B.F. Proposição de um método de dosagem experimental para concreto auto-adensáveisl.Dissertação de mestrado,UFRGS,2007.