Tecnologia de concretos especiais

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CONCRETO COM BAIXO 
PESO ESPECÍFICO
Débora Klein Motta, Gabriel Machado, Marcos Chamum, Morgana Zarpelon e Taciane Strickler
1
Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)
Unidade Acadêmica de Graduação - Curso de Engenheria Civil
TECNOLOGIA DE CONCRETOS ESPECIAIS 
TRAÇO E MATERIAIS 
1:1,40 (agl:agr)
a/c = 0,21
α = 60%
H = 8,75%
2
Cimento
Areia
Argila 
Expandida
Água
Sílica 
Ativa
SP
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
3
Cimento Portland de Alta Resistência Inicial CP V-ARI
I. Origem: Itambé 
II. Massa Específica: 3,09 g/cm³
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
4
Aditivo Superplastificante
MC-PowerFlow 4000
I. Origem: MC-Bauchemie Brasil
II. Peso específico: 1,12 g/cm³
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
5
ADIÇÕES: Sílica Ativa SILMIX
I. Origem: Tecnosil
II. Peso Específico: 2,22 g/cm³
III. Granulometria: Diâmetro médio 0,40 μm
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
6
AGREGADO GRAÚDO: Argila Expandida Classe 2215
I. Origem: CINEXPAN – Indústria e Comércio de Argila Expandida Ltda. Várzea Paulista – SP 
(Revenda: Seixos Pedra Nobre – Lajeado – RS)
II. Peso Específico: 0,64 g/cm³
III. Granulometria: 15 – 20mm *Equivalente a Brita 1
IV. Absorção de água: 10% *em volume 24h 
Dados retirados da ficha técnica do fabricante. 
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
7
Argila Expandida Classe 2215 – GRANULOMETRIA 
*Ensaio conforme NBR NM 248/2003: Agregados – Determinação da composição granulométrica
ENSAIO DE GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
Peso da amostra [g] 1000
Ensaio de Granulometria da Argila 2215
Série Peneira Peneiramentos
Média % Retida
% 
AcumuladaNormal Interm. 1º 2º
25 9,80 0,00 4,90 0,49 0,49
19 314,60 190,80 252,70 25,27 25,76
12,5 670,00 797,50 733,75 73,38 99,14
9,5 2,20 9,60 5,90 0,59 99,73
6,3 3,40 2,10 2,75 0,28 100,00
4,8 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
2,4 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
1,2 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
0,6 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
0,3 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
0,15 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
Fundo 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
TOTAL 1000,00 1000,00 1000,00 100,00 -
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
8
AGREGADO MIÚDO: Argila Expandida Classe 1506
I. Origem: CINEXPAN – Indústria e Comércio de Argila Expandida Ltda. Várzea Paulista – SP 
(Revenda: Seixos Pedra Nobre – Lajeado – RS)
II. Peso Específico: 1,11 g/cm³
III. Granulometria: 6 – 15mm *Equivalente a Brita 0
IV. Absorção de água: 7% *em volume 24h 
Dados retirados da ficha técnica do fabricante. 
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
9
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
10
AGREGADO MIÚDO: Areia Média
I. Origem: Proveniente do Laboratório de Materiais de Construção (LMC) da UNISINOS. 
II. Peso Específico: 2,57 g/cm³
III. Granulometria: Diâmetro máximo = 2,4mm
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
11
Areia Média – MASSA ESPECÍFICA 
*Ensaio conforme a NBR 9776: Agregados – Determinação da massa específica de agregados miúdos 
por meio do frasco Chapman. 
Massa Específica de Agregados Miúdos
L [ml] 394,50
γa [g/ml] 2,57
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
12
Areia Média – GRANULOMETRIA 
*Ensaio conforme NBR NM 248/2003: Agregados – Determinação da composição granulométrica
ENSAIO DE GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
Peso da amostra [g] 500
Ensaio de Granulometria da Areia
Série Peneira Peneiramentos
Média % Retida % Acumulada
Normal Interm. 1º 2º
6,3 0,00 0,00 0,00 0,00 0
4,8 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2,4 20,20 21,70 20,95 4,19 4,19
1,2 61,00 58,60 59,80 11,96 16,15
0,6 159,60 149,20 154,40 30,88 47,03
0,3 186,00 193,40 189,70 37,94 84,97
0,15 55,10 60,00 57,55 11,51 96,48
Fundo 18,10 17,10 17,60 3,52 100,00
TOTAL 500,00 500,00 500,00 100,00 -
CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
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Água
I. Origem: Proveniente do Laboratório de Materiais de Construção (LMC) da UNISINOS. 
DOSAGEM DO CONCRETO
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MATERIAL DOSAGEM REAL (Kg)
Água 1,68
Cimento 8,00
Sílica Ativa 0,80*
Areia 3,52
Argila 2215 6,08**
Argila 1506 1,62
Superplastificante 0,40***
*10% sobre a massa de cimento;
**30% (1,83kg) da Argila 2215 foi triturada no Moinho de Facas;
***5% sobre a massa de cimento.
DOSAGEM DO CONCRETO 
Método utilizado = IPT/EPUSP + impírico
Traço = 1:1,40
Desdobramento do Traço = 1 : 0,44 : 0,76 : 0,20 : 0,21 : 0,10 : 0,05
cimento : areia : argila 2215 : argila 1506 : água : sílica ativa : Superplastificante
a/c = 0,21
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Data da Moldagem: 09/11/2017 – 16h30min
MÉTODO DE MISTURA DOS MATERIAIS 
16
Método Sequência da Mistura
A 1. Agregado, água;
2. Cimento, água, cimento, aditivo;
3. Sílica Ativa, água, sílica ativa, SP;
4. Areia, SP; 
MASSA ESPECÍFICA
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𝛾CP1 = 1588,55 kg/m³ 
𝛾CP 2 = 1625,48 kg/m³
𝛾CP 3 = 1617,52 kg/m³
𝛾CP 4 = 1591,23 kg/m³
𝛾CP 5 = 1494,08 kg/m³
𝛾CP 6 = 1597,72 kg/m³
𝛾CP 7 = 1627,13 kg/m³
𝜸𝒄𝒐𝒏𝒄𝒓𝒆𝒕𝒐 = 1591,67 kg/m³
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
18
RESISTÊNCIA AOS 5 DIAS* 
*Sendo apenas 1 dia de cura à vapor 
Corpo de Prova (CP) Data de Ensaio Carga (kN) Tensão (MPa)
1 14/11/2017 92,896 11,83
2 14/11/2017 71,627 9,12
Média 10,48
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
19
RESISTÊNCIA AOS 8 DIAS 
Corpo de Prova (CP) Data de Ensaio Carga (kN) Tensão (MPa)
1 17/11/2017 106,592 20,46
20,46
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
20
RESISTÊNCIA AOS 13 DIAS 
Corpo de Prova (CP) Data de Ensaio Carga (kN) Tensão (MPa)
1 22/11/2017 76,243 9,71
2 22/11/2017 56,316 7,17
Média 8,44
RESULTADOS ESPERADOS 
21
MASSA ESPECÍFICA: 𝜸𝒄𝒐𝒏𝒄𝒓𝒆𝒕𝒐 = 1591,67 kg/m³
RESISTÊNCIA REQUERIDA: 20 MPA 
REFERÊNCIAS
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ROSSIGNOLO, J. A. Concreto leve de alto desempenho modificado com SB para pré-
fabricados esbeltos – Dosagem, produção, propriedades e microestrutura. São
Carlos, 2003. Tese (doutorado) – Universidade de São Paulo.
ROSSIGNOLO, J.A.; PAULON, V.A.; AGNESINI, M. V. C. Concreto leve de elevado
desempenho. Revista Engenharia e Construção, n.56, p. 24-30, 2001.
Scibar, Renan Luna. Concreto Leve Estrutural: Substituição do agregado graúdo
convencional por argila expandida.
<http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/6892/1/CM_COECI_2016_1_
29.pdf>. Acesso em: 7 de novembro 2017