Resumo CAA

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CONCRETO AUTO-ADENSÁVEL (CAA)
O que é CAA?
Segundo Tutikian e Dal Molin (2008) o Concreto auto-adensável (CAA) é um tipo de concreto especial que possui a capacidade de se moldar às formas e preencher vazios por conta própria. O CAA permite a concretagem de armaduras muito densas e de fôrmas com formatos diferenciados, também permite que a concretagem seja feita em locais onde não é possível realizar o processo de vibração.
O CAA surgiu no Japão em 1986, proposto pelo professor Hajime Okamura. Nesta época o Japão passava por dificuldades com mão de obra na construção civil e o concreto auto-adensável surgiu como alternativa, pois necessita de menos profissionais para sua execução.
Características
Segundo Ferneda (2014), as principais propriedades do concreto auto adensável (CAA) no estado fresco são a coesão, fluidez e resistência à segregação. É denso e homogêneo, preservando as mesmas propriedades do concreto convencional (CCV).
A capacidade de preenchimento nas formas e habilidade passante por ação exclusiva do seu peso próprio, ou seja, sem a aplicação de vibração para o adensamento, é a característica mais marcante do CAA. Essa capacidade é obtida com o equilíbrio entre a alta fluidez, devido ao uso de aditivos superplastificantes, e a viscosidade moderada, com o incremento de adições minerais de granulometria fina. Viabiliza a compactação total, mesmo em presença de armaduras densas e complexas (MARANGON, 2006).
Outra característica do CAA é o maior volume de pasta e menor volume de agregados, em comparação aos CCV. Demanda uma grande quantidade de materiais finos (adições minerais), o que aumenta a absorção de água e reduz-se o volume de agregados graúdos, sendo a argamassa responsável pelas propriedades no estado fresco (NUNES, 2001 apud FERNEDA, 2014).
 
Materiais Constituintes
Os materiais utilizados para a elaboração do CAA, na prática, são os mesmos utilizados para o CCV, porém com maior quantidade de finos (adições minerais quimicamente ativas ou fílers) e de aditivos plastificantes, superplastificantes e/ou modificadores de viscosidade.
A seleção dos materiais para produção de CAA não é simples, pois existem cimentos e agregados com grandes variações nas suas composições e propriedades. A situação é agravada pelo fato de que inúmeros aditivos químicos e adições minerais podem ser utilizados simultaneamente, e não existem regras totalmente objetivas que permitam realizar a escolha dos materiais mais adequados.
O concreto autoadensável no estado fresco é muito mais sensível às variações de qualidade e uniformidade dos constituintes que o compõem do que o concreto convencional.
Cimento
Podem ser utilizados os mesmos cimentos já adotados para a produção de concretos estruturais convencionais. GJORV (1992) apud TUTIKIAN (2008) atribui importância ao tipo de cimento no que tange à necessidade de água e trabalhabilidade da mistura, para as quais os fatores de controle são o conteúdo de aluminato tricálcico (C3A) e a granulometria do cimento. Cimentos com teores de C3A maiores do que 10% podem resultar em rápida perda da fluidez, dificultando a aplicação do CAA em obras. Quanto maior a superfície específica do cimento, maior a quantidade dessas partículas em contato com a água, sendo assim o mais apropriado.
Adições Minerais
Uma das principais características do CAA é a sua elevada resistência à segregação do agregado graúdo. Isto se deve ao fato de que normalmente são utilizados aditivos modificadores de viscosidade e/ou adições minerais. As adições minerais têm também papel importante para a resistência e durabilidade do concreto, tanto física: efeito fíler (aumento da densidade da mistura resultante do preenchimento dos vazios pelas minúsculas partículas das adições), refinamento da estrutura de poros e redução ou eliminação do acúmulo de água livre; quanto quimicamente: reação com o hidróxido de cálcio. É importante que estas tenham áreas superficiais maiores que a do componente que estão substituindo. Exemplos de adições minerais: cinza volante, escória de alto forno, sílica ativa, metacaulim, cinza de casca de arroz, fíler (calcário, areia fina...) entre outros.
Agregados Miúdos
A seleção do agregado miúdo está condicionada à demanda de água, partículas arredondadas e lisas são preferíveis para produção de CAA porque aumentam a fluidez da mistura para uma mesma quantidade de água e quanto menor o módulo de finura melhor para concretos de elevada coesão. Segundo Okamura e Ouchi (2003) apud TUTIKIAN (2008), quanto mais angulosas forem as partículas do agregado miúdo, maior será a resistência ao cisalhamento das argamassas, dificultando a deformabilidade do concreto. O módulo de finura do agregado miúdo não deve ter variações superiores a ±0.20 para garantir a estabilidade das propriedades reológicas durante a produção (GÓMES e MAESTRO, 2005, apud TUTIKIAN (2008)).
Otaviano (2007) apud TUTIKIAN (2008) ainda chama a atenção para a necessidade de realizar um controle rigoroso na umidade do agregado miúdo, que consiste em uma das principais causas de variação da fluidez da mistura. Segundo Domone (2003) apud TUTIKIAN (2008), erros de 0, 5% na estimativa da umidade dos agregados podem alterar o consumo de água em até 8 kg/m3 de concreto.
Agregado Graúdo
Para garantir a passagem do concreto por todos os obstáculos durante o lançamento e reduzir a tendência à segregação GÓMES e MAESTRO (2005) apud TUTIKIAN (2008) recomendam que a dimensão máxima característica do agregado graúdo seja inferior a 2/3 do espaçamento entre barras ou grupos de barras e a 3/4 do cobrimento mínimo de concreto às armaduras.
Agregados angulares com superfícies ásperas apresentam melhor aderência com a pasta de cimento que agregados lisos e arredondados, mas podem surgir efeitos opostos no aumento do consumo de água e redução da trabalhabilidade se a angulosidade for muito acentuada. Por isso, indica-se para CAA agregados que possuam coeficiente de forma o mais próximo possível de 1 (forma cúbica).
São menos deformáveis e com menores possibilidades de fissurarem por retração na secagem os concretos com mais agregados e, consequentemente, com menor teor de argamassa (MEHTA e MONTEIRO, 2006, apud TUTIKIAN (2008)).
Aditivos
Os dois principais tipos de aditivos usados: os superplastificantes e os modificadores
de viscosidade. Os aditivos superplastificantes permitem que se alcance alta fluidez nas misturas, enquanto os aditivos modificadores de viscosidade oferecem um aumento da coesão, prevenindo a exsudação e segregação do concreto.
Água
Os requisitos de qualidade da água para o CAA são os mesmos do concreto convencional.
Dosagem
Será sempre difícil desenvolver um método teórico de dosagem que possa ser utilizado universalmente com qualquer combinação de cimento Portland, materiais cimentícios suplementares, quaisquer agregados e quaisquer aditivos, já que os critérios de aceitação destes materiais - apesar de serem normalizados - são amplos demais (AÍTCIN, 2000, apud TUTIKIAN (2008)). A composição de um concreto autoadensável (CAA) deve ser definida de forma a satisfazer um conjunto de requisitos, como a autocompactabilidade, resistência e durabilidade.
A dosagem dos CAA era apontada como o ponto crítico desse novo material, uma vez que os métodos existentes eram defasados por terem sido propostos antes que se iniciasse a utilização de materiais como aditivos superplastificantes à base de policarboxilatos, por exemplo. Então com o passar do tempo foram sendo propostos alguns métodos de dosagem como por exemplo o Método Tutikian (2004), Gomes (2002), Melo-Reppete (2005) e Tutikian & Dal Molin (2007).
Os componentes são basicamente os mesmos utilizados para os CCV: cimento, agregados miúdo e graúdo e água, acrescidos de um material fino, de granulometria inferior à do agregado miúdo, e aditivo superplastificante. Ocasionalmente, é possível acrescentar outras classes de agregado graúdo e o modificador de viscosidade.
Ensaios e requisitos no estado fresco
As principais diferenças entreo concreto convencional e concreto auto-adensável se dão no estado fresco. A trabalhabilidade do CAA no estado fresco é essencial, pois seu adensamento não depende da ação humana.
Dificilmente conseguiremos alterar as propriedades do CAA em obra, por isso devem ser verificadas as três características citadas anteriormente: fluidez, habilidade passante e resistência à segregação. De acordo com Marques (2011), para saber se esses requisitos foram atendidos precisamos fazer alguns testes, os principais deles são:
Espalhamento (Slump Flow Test): Neste teste o concreto é colocado em um tronco cone e depois espalhado sobre uma mesa, na sequência verifica-se o espalhamento do mesmo, sendo que para o CAA as medidas devem ser maiores que 600mm. Neste teste verifica-se, além da fluidez, a resistência à segregação, afinal caso essa resistência seja pequena o agregado graúdo se concentrará em um só local no momento do espalhamento.
Tempo de escoamento (T₅₀₀): Este ensaio é feito em conjunto com o de espalhamento, porém nele é feita a medição do tempo de espalhamento, ou seja, velocidade com que o concreto escoa. Este tempo é medido até o concreto chegar a marca de 500mm de espalhamento. Diversos autores definem limites de tempo para esse ensaio, um dos mais recentes é o de Almeida Filho et al. (2010) apud Marques (2011), que estabelece um tempo mínimo de 1s e máximo de 1,5s. Se o tempo for menor que isso o concreto está muito fluído, caso contrário está muito coeso.
Ensaio do anel em J: Este também é um ensaio complementar ao de espalhamento, é utilizado para verificar a habilidade passante do concreto. É utilizado um anel com barras de aço espaçadas ao redor do tronco cone, em seguida é verificado o espalhamento, sendo que a diferença entre as alturas médias internas e externas ao anel não pode ser maior que 10mm.
Vantagens e Desvantagens
Vantagens:
Redução do custo de aplicação por m³ de concreto
Garantia de excelente acabamento em concreto aparente
Permite bombeamento em grandes distâncias horizontais e verticais
Otimização de mão de obra
Maior rapidez de execução de obra
Eliminação do ruído provocado pelo vibrador
Significativa redução nas atividades de espalhamento e de vibração
Permite a concretagem sem adensamento em regiões com grande densidade de armadura
Aumento das possibilidades de trabalhos com fôrmas de pequenas dimensões
Redução do custo final da obra em comparação com o concreto convencional
Acelera o lançamento do concreto na estrutura, permitindo concretagens mais rápidas
Redução de mão de obra do canteiro
Aumento da durabilidade devido à redução de defeitos de concretagem
Desvantagens:
Qualificação da mão de obra
Minuciosidade na aplicação 
Cuidado com a estanqueidade das fôrmas
Adição de aditivos
Custo dos aditivos no Brasil
Alto custo com um fck de 20 mPa, pela quantidade de aditivos
Aplicações
Pouco se tem conhecimento sobre as aplicações do CAA, mas geralmente é empregado em concretagens com armaduras densas e complexas, em que é mais difícil atender às propriedades de adensamento na realização do processo de vibração.  
Uma aplicação bem difundida do CAA ocorre na fabricação de pré-moldados. A alta homogeneidade desse concreto permite melhores acabamentos superficiais, indispensáveis na produção de pré-fabricados. A diminuição das etapas necessárias à aplicação do concreto e redução do número de funcionários envolvidos no processo promovem vantagens no sentido de uma expansão da capacidade produtiva da indústria, com mais agilidade e organização (FERNEDA, 2014).
Além disso, Ferneda (2014) afirma que há ganho de resistência do CAA nas primeiras idades em razão das altas quantidades de materiais finos, que permitem uma maior interação do cimento com a água. Isso é uma das propriedades exigidas pelas peças pré-moldadas e daí a utilização do CAA no setor.
Portanto, é indicado para concretagens de peças densamente armadas, estruturas pré-moldadas, fôrmas em alto relevo, fachadas em concreto aparente, painéis arquitetônicos, lajes, vigas, etc.
Referências Bibliográficas
FERNEDA, Mônica C. Estudo do desenvolvimento de concreto auto-adensável com areia artificial em pré-fabricados. 2014. 116. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato branco, 2014.
MARANGON, Ederli. Desenvolvimento e caracterização de concretos auto-adensáveis reforçados com fibra de aço. 2006. Dissertação – Programa de Pós-Graduação de Engenharia. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 2006.
MARQUES, Ana Caroline. Concreto auto-adensável: caracterização da evolução das propriedades mecânicas e estudo da sua deformabilidade por solicitação mecânica, retração e fluência. 2011. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. São Paulo, 2011.
TUTIKIAN, Bernardo F., MOLIN, Denise C., Concreto Auto Adensável, 1ª Edição, São Paulo: Editora Pini, 2008, 140 páginas.
Disponível em: <http://www.portaldoconcreto.com.br/cimento/concreto/adensavel.html>
Disponível em: <http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/135/concreto-auto-adensavelcaracteristicas-e-aplicacao-285721-1.aspx>
Disponível em : <http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/140/vantagens-concretas-286551-1.aspx>
Disponível em : <http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/111/artigo287017-1.aspx>
Disponível em : <https://civilizacaoengenheira.wordpress.com/2012/03/11/inovacoes-no-concreto-2-concreto-auto-adensavel/>
Disponível em : <http://construcaomercado17.pini.com.br/negocios-incorporacao-construcao/112/concreto-autoadensavel-x-concreto-convencional-material-mais-caro-ajudou-299437-1.aspx>
Disponível em : <http://www.allquimica.com.br/interna.asp?un=364&ss=6>
Disponível em : <http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/193/artigo287003-3.aspx>