CONCRETO MASSA

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CONCRETO MASSA
HISTÓRICO
Nas obras pouco requisitadas de concreto simples e que resistem as cargas mais pela forma e massa do que pela resistência, como no caso de barragens
tipo gravidade, a quantidade de cimento é muito maior do que exigida pela
Estática.
Assim procura-se reduzir a quantidade de cimento a fim de diminuir a geração de calor pela hidratação e assim minimizar as variações de tamanho e de fissuramento.
Petrucci(1998, pg. 244), define concreto massa:
“[...] como concreto utilizado em penas de grandes dimensões, sem armadura, e caracterizado por consumos baixos de cimento, agregados de elevado diâmetro máximo, e com geração de baixa quantidade de calor de hidratação.”
O progresso do concreto massa na melhorias de propriedades, dosagens e as utilizações crescentes têm sido cada vez maiores. Por volta de 1990, o concreto massa era o concreto ciclópico, onde colocavam-se grandes pedras,com consumo de cimento elevado e com adensamento feito por socamento.
Com o aumento da altura, do volume e importância das barragens, foi necessário aperfeiçoar os métodos de construção. em 1916; com os estudos de Abrams iniciou a diminuição a relação água/cimento que melhorou a redução de teor de cimento e a melhoria dos meios de adensamento; e com os estudos Bogue sobre a constituição do cimento portland, foi posta em evidência a contribuição dos diversos componentes para a geração do calor de hidratação, fazendo a partir daí a cuidar não só da quantidade, como da qualidade do cimento empregado na construção. 
Assim foram sendo feitos alguns passos como ter agregados maiores, consumo de cimento menor, uso de vibradores adequados, uso de pozolana, uso de aditivos como os retardadores de endurecimento e o uso de cimento especiais. Com avanços mais recentes, por volta da década de 11940-1950, introduziu-se o resfriamento tanto nos agregados, quanto no concreto em fase de execução ou endurecido.
Segundo Ptrucci(1998, pg. 245):
“O avanço na seleções de materiais, no proporcionamento da mistura e dos meios e modos de execução da obra, passaram a exigir também controles mais adequados e mais precisos dos constituintes e das diferentes fases da produção.”
MATERIAIS
Cimento
É possível utilizar todos os tipos de cimentos para a produção dos concretos massa de barragens. No entanto, em virtude da evolução das temperaturas do material, os cimentos devem ser submetidos a uma série de ensaios físico-químicos, incluindo a determinação do calor de hidratação e dos álcalis solúveis em água. Os tipos de cimento mais adequados para utilização de concreto massa são:
Cimentos de baixo calor de hidratação;
Cimentos metalúrgicos, tanto o cimento de alto-forno, como o cimento com escória são utilizáveis, pois a lenta hidratação motivada pela existência da escória permite uma dissipação mais fácil do calor gerado.
Agregados
A quantidade de agregados do concreto massa pode chegar a aproximadamente 90% do volume total. Devido ao grande volume desses materiais, deve-se realizar ensaios de controle de qualidade.
Os agregados mudos seguem a norma brasileira NBR 7211(ABNT, 2005). Para os agregados graúdos, porém, podem-se adotar faixas granulométricas maiores do que as indicadas na norma a fim de diminuir o consumo de cimento. É importante lembrar que devem ser neutralizadas as reações álcali-agregado. Uma medida adequada é a adição de materiais pozolânicos ao concreto. 
P ara agregados graúdos, utilizam-se faixas granulométricas diferentes das indicadas na NBR 7211, com as seguintes dimensões máximas características: 19mm, 38mm, 76mm, 152mm. Na prática, a utilização das dimensões máximas 25 mm, 50 mm e 100 mm apresenta-se vantajosa economicamente. Isso se justifica porque o consumo de cimento diminui à medida que aumentam as dimensões dos agregados, devido à redução de
vazios entre as partículas. A dosagem deve objetivar a obtenção da máxima massa específica do concreto aliada ao menor volume de vazios para garantir estabilidade à estrutura.
O uso de finos também tem grande importância, pois eles são responsáveis por preencher os vazios, reduzir a permeabilidade da mistura e aumentar a coesão no estado fresco.
Aditivos
Os aditivos tradicionalmente usados são plastificantes, retardadores de pega e incorporadores de ar. Os dois primeiros influenciam as propriedades do concreto fresco, já o ultimo vai modificar o comportamento do concreto endurecido e é utilizado para manter a camada de concreto adequada parareceber a camada superior permitindo boa aderência entre as duas. 
O emprego de aditivos sofre influência da variação da temperatura ambiente e, por isso, deve haver ensaios contínuos em campo, para adaptá-los às condições ambientais locais.
REFRIGERAÇÃO DO CONCRETO
O primeiro relato documentado de uso de refrigeração do concreto em larga escala foi em Hoover Dam no começo dos anos 34 nos Estados Unidos, conforme ACI-207 (2005).
A refrigeração do concreto pode ser feito de duas maneiras. A primeira delas é a pré-refrigeração em que se refrigeram os agregados graúdos e se utiliza gelo e água gelada para fabricação do concreto (é pratica comum no Brasil). A outra maneira é a pós-refrigeração realizada pela passagem de águia fria em tubulações embutidas no concreto.
Os benefícios da refrigeração são: o controle das fissurações devido à atividade térmica e a redução do consumo de cimento. 
A refrigeração do CCR, no Brasil, não é sempre necessária em virtude dos baixos consumos de cimento (média de 80kg/m3) e os estudos de barragens já construídas descartam essa possibilidade. Porém, a pós-refrigeração é utilizada no CCR em outras localidades. A primeira vez que esse procedimento foi utilizado e registrado para a construção de uma barragem em arco foi na barragem de Knellpoort, na Africa do Sul, completada em 1988, de acordo com ACI-207 (2005).
TIPOS
Os tipos de concreto massa a serem utilizados variam de acordo com as necessidades de cada projeto. A resistência nos primeiros dias são reduzidas se comparadas com os concretos estruturais e as idades de controle são superiores aos tradicionais 28 dias. Resistências menores, nesses casos, reduzem o consumo de cimento, diminuindo tensões de origem térmica e reações álcali-agregado. 
Outros fatores de escolha das características do concreto massa são agregados disponíveis, cronograma executivo, temperaturas de lançamento, o planejamento adotado para a obra e as espessuras de face impermeável desejadas. 
O concreto massa é divido em dois tipos. O primeiro a ser utilizado foi o convencional, adensado por vibradores de imersão. O outro tipo de concreto massa é o concreto compactado com rolo que, por possuir consistência seca, é transportado e adensado por maquinário de terraplenagem.
CONCRETO COMPACTADO COM ROLO
CONCEITOS
“O concreto compactado com rolo (CCR) é um material utilizado principalmente na construção de barragens e pavimentos. Trata-se de um concreto seco, consolidado por compactação externa, sendo executada geralmente por rolos compressores vibratórios,
usualmente empregados na Compactação de solos.” (RIBEIRO et. al, 2000)
 
“Concreto compactado com rolo (CCR) é definido como sendo um concreto de
consistência seca – ‘no slump’, aspecto arenoso com propriedades, que é transportado,espalhado e compactado de forma contínua, através de maquinários usualmente aplicados em obras de terra e enrocamento.” (OLIVEIRA, SALLES, 1995)
 
“O CCR é um concreto de consistência seca, semelhante a terra úmida e com trabalhabilidade particular de maneira a permitir seu adensamento com rolos compressores lisos, estáticos ou vibratórios. Eventualmente, quando o CCR for aplicado em revestimento, é recomendado a associação de rolos de pneus e rolos lisos para um melhor acabamento das superfície de rolamento.” (PITTA et. al, 1995; CARVALHO, 1993)
PAVIMENTAÇÃOConhecido pela durabilidade e resistência, os pavimentos em concreto estão ganhan do mercado a cada dia. Com durabilidade de projeto de 25 a 30 anos e aliando a pouca manutenção requerida, o CCR tornou-se a melhor alternativa para os longos contratos concessionários, sendo seu alto custo de implantação, dissolvido ao longo dos anos.
A principal diferença dos pavimentos rígidos (CCR) para os pavimentos flexíveis(Asfalto), é a forma como as cargas são distribuídas. Com as placas de concreto, o solo tem menor responsabilidade, sendo que as cargas são distribuídas numa área maior, e não em pontos concentrados.
O sistema é composto por oito itens, listados explicados abaixo:
1. Espessura: a maior espessura em relação ao asfalto, ajuda na distribuição das cargas para o restante da estrutura.
Planicidade: é controlado em mm/km, sendo corrigido com a raspagem utilizando pontas diamantadas.
Junta Longitudinal: necessárias para evitar trincamento no pavimento. São cortadas após a execução do pavimento.
. Junta Transversal: mesma função da junta longitudinal, dependendo a distância que são executadas, podem causar desconforto para quem trafega.
. Textura Superficial: quão melhor a textura, menor a chance de aquaplanagem.
Barras de Transferência: Realizam a conexão mecânica das placas, ajudando na transmissão das carga dos veículos.
: Barras de ligação: unem as faixas de rolamento entre si.
Base e subleito: camadas da estrutura do pavimento, previnem movimentações do terreno e dispersam a água.
MATERIAIS E DOSAGEM
A dosagem conceituada de forma simples, é a busca pela melhor composição do material. Diferentemente do concreto usual, onde a pasta ocupa todos os vazios, o concreto compactado a rolo tem como característica fundamental o menor volume de vazios possíveis.COUTINHO (1997)O traço deve obedecer um fator água cimento baixo, compatível com o tipo e capacidade do equipamento de construção. Por norma, não existe restrição quanto ao tipo de agregado a ser utilizado. Entretanto,é importante que o agregado não apresente matéria orgânica ou contaminações por argila. A trabalhabilidade também é importante, pois o material é transportado, lançado, distribuído, adensado e acabado com uma perda de homogeneidade praticamente insignificante, mantendo inalterados tanto a resistência mecânica quanto a durabilidade do material endurecido. Essas propriedades também dependem da dimensão dos agregados, do teor de argamassa, do consumo de cimento e da consistência do concreto.
CONTROLE TECNOLÓGICO
O teste slump é de extrema importância. O comum é que a cada quatro caminhões seja feito o teste slump. A amostra deve permanecer em saco plástico ou protegida com plástico durante a moldagem.Os ensaios de abatimento tem valores fixados em função do tipo equipamentos utilizados na execução, podendo ser equipamentos em quantidade reduzida ou equipamentos sobre fôrmas-trilhos.
MATERIAIS E DOSAGEM
CCR pobre: com baixo teor de material cimentício, menor que 100 kg/m3, é razoavelmente permeável e pouco homogêneo ao longo da espessura da camada, podendo apresentar caminhos preferenciais de percolação.
RCD : desenvolvido no Japão, o método utiliza concreto mais argamassado e úmido afim de assemelhar-se ao material convencional
CCR com alto teor de pasta: usa mais material cimentício, com teores superiores a150 kg/m3, visando à permeabilidade semelhante à do concreto convencional
 Concreto com teor médio de argamassa: com teor cimentício entre 100 kg/m3 e 149kg/m3, alia economia à homogeneidade
Concreto com alto teor de finos (ATF): desenvolvido no Brasil, procura driblar alimitação de disponibilidade de cinza volante ou outros tipos de pozolanas
PROPRIEDADES
O CCR, atinge normalmente a resistência equivalente aos concretos comuns com a mesma dosagem de cimento. "A resistência de 30 MPa é fácil de conseguir desde que os materiais e a dosagem sejam adequados", atesta Selmo Chapira Kuperman, consultor da Desek. Ele conta, ainda, que há experiências estrangeiras de pavimentação que comprovam a viabilidade de obter CCR de até 70 MPa. "Basta melhorar a dosagem para alcançar a resistência desejada."O CCR mostra-se vantajoso quando há necessidade de usar grandes volumes de concreto e onde não há grandes exigências de resistência à tração e à flexão, já que, geralmente,não é armado ou protendido. "Embora seja possível em alguns casos, não se usa armadura para não perder a facilidade de aplicação", comenta Andriolo.Assim sendo, resistente à compressão, é ideal para construção de barragens. Não há limite de altura para barragens, mas a média brasileira é de 60 m a 70 m de altura, com a mais alta chegando aos 95 m. "No exterior há barragens com mais de 200 m", ilustra Andriolo.Apesar de ser largamente difundido o uso do CCR como base de estradas, as de alta velocidade ainda não podem se beneficiar das características do CCR enquanto revestimento. "O uso como capa rodante é prejudicado devido a problemas de textura e uniformidade, que podem trazer desconforto em velocidades superiores a 80 km/h", explica Kuperman.Para tanto, algumas são as soluções possíveis, que estão sendo desenvolvidas principalmente no exterior. Dentre elas, a melhora nas dosagens, o uso de pequena camada de concreto convencional para revestimento, a sofisticação no uso de equipamentos de pavimentação e, até mesmo, o lixamento superficial. Essa última possibilidade é menos estudada por ser pouco econômica.