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1 PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO CENTRO UNIVERSITÁRIO ADVENTISTA DE SÃO PAULO Curso de Engenharia Civil Materiais de Construção Civil II Prof. Dr. Lucas da Silva Barboza Lucas.barboza@ucb.org.br 2019 Propriedades do concreto ESTADO FRESCO • Trabalhabilidade; • Tempo de trabalhabilidade; • Tempo de pega; • Coesão; • Segregação. ESTADO ENDURECIDO • Massa específica; • Resistências mecânicas; • Deformabilidade; • Estabilidade dimensional; • Durabilidade. 3 Concreto Definições Cimento + Água = pasta Pasta + Agregado miúdo = argamassa Argamassa + Agregado graúdo = concreto Concreto + Armadura = concreto armado Estado fresco = antes do final da pega Estado endurecido = depois do final da pega Cura = procedimentos para controlar a hidratação do cimento, a fim de que o concreto endureça corretamente 4 CONCRETO – Definição de traço Relação entre o cimento e agregados por massas, pode também quando especificado ser por volumes. Traço 1 : a : p a = massa de agregado miúdo / massa de cimento p = massa de agregado graúdo / massa de cimento ou 1 : m onde m = a + p ou 1 : a : p1 : p2 p1 = agregado graúdo tipo 1 / cimento p2 = agregado graúdo tipo 2 / cimento Na sequencia pode estar a relação água/cimento (a/c) 5 CONCRETO – Estado fresco inicial Suspenção de partículas diversas ◉ Pasta de cimento; ◉ Agregados; ◉ Aditivos ou adições. Endurecimento progressivo ◉ Produtos de hidratação do cimento (gel); ◉ Perda de água para o ambiente. Mudanças iniciais de volume e temperatura ◉ Ascenção de água; ◉ Assentamento dos agregados maiores; ◉ Evaporação progressiva da água; ◉ Calor de hidratação.2 1 3 Aumento progressivo de consistência e perda de mobilidade = perda de TRABALHABILIDADE Trabalhabilidade Conceito que identifica a menor ou maior aptidão do concreto ser empregado sem perda de homogeneidade. Determina a facilidade com a qual os concretos podem ser misturados, lançados, adensados e acabados. 6 7 “Propriedade composta de pelo menos dois componentes principais: fluidez, que descreve a facilidade de mobilidade do concreto fresco; e a coesão, que descreve a resistência à exsudação ou à segregação”. Mehta & Monteiro Fatores que afetam: INTERNOS ◉ Consistência; ◉ Compacidade; ◉ Travamento. Trabalhabilidade 8 Propriedades do concreto no estado fresco CAA CC CCR Fatores que afetam: EXTERNOS ◉ Eficiência do misturador; ◉ Tipo de transporte; ◉ Forma de adensamento; ◉ Dificuldade de concretagem. Trabalhabilidade 9 Propriedades do concreto no estado fresco 10 Dificuldade de concretagem Propriedades do concreto no estado fresco A trabalhabilidade adequada de um concreto depende da natureza da obra, dimensões das formas, taxas das armaduras e dos processos de lançamento e adensamento do concreto. 11 Dificuldade de concretagem Propriedades do concreto no estado fresco Nova Ponte Benicia-Martinez, São Francisco – Califórnia - EUA 12 Avaliação da Trabalhabilidade Propriedades do concreto no estado fresco Fácil avaliar fatores internos. Externos é complicado. Uso prático avalia-se a consistência. Métodos baseiam-se na medição de: • Esforço para uma deformação pré- determinada; • Deformação por força pré-determinada. 13 Avaliação da Trabalhabilidade Propriedades do concreto no estado fresco Concreto convencional Concreto autoadensável 14 Avaliação da Consistência NBR NM 67 Ensaio de abatimento do tronco de cone – Slump Test 3 camadas adensadas c/ 25 golpes Medir em 8 a 12 seg. 15 Avaliação da Consistência NBR NM 67 Ensaio de abatimento do tronco de cone – Slump Test Medidas em dezenas (inteiras) de milímetros. Preencher 3 camadas, compactar com 25 golpes, retirar o molde na vertical e medir em 8 a 12 seg. Usual: 60 a 70 ± 10 mm para concretos comuns 90 a 120 ± 20 mm para concretos bombeáveis 16 Ensaio de abatimento do tronco de cone – Slump Test https://www.youtube.com/watch?v=Awh9blmXBs0 17 Avaliação da Consistência Caminhões Betoneira– Slump Test Manômetro instalado na betoneira, indica a pressão no interior do balão possibilitando assim a identificação (aproximada) do abatimento do concreto. 18 Avaliação da Consistência ABNT NBR 8953:2015 classifica os concretos por sua consistência no estado fresco, (ensaio de abatimento NBR NM 67) 19 Avaliação da Consistência Ensaio de Espalhamento do Cone de Abrams NBR 15823 : 2017 Ensaio de espalhamento do tronco de cone – Slump Flow Test https://www.youtube.com/watch?v=dGd8zU0XyNU 21 Avaliação da Consistência Ensaio de Escorregamento – Flow Test (Argamassa) NBR 13276 : 2005 1. Na “mesa de consistência”, molde tronco-cônico; 2. Material compactado com 25 golpes em duas camadas; 3. Retira o molde, 30 golpes da própria mesa; 4. Mede-se o diâmetro médio depois do escorregamento; 5. Maior diâmetro, menor consistência. 22 Massa específica do concreto Concretos comuns = aprox. 2,4 tf/m³; Concretos c/ agregados pesados ME= 2,8 tf/m³ Concretos c/ agregados leves ME= 1,7 tf/m³ 23 Avaliação da Consistência Teor de ar incorporado pelo método Pressométrico NBR 11686:1990 Concretos comuns: % de ar = 1 a 3% do volume total Vazios com ar são incorporados devido a: • Misturas na betoneira – Ar aprisionado • Aditivos incorporadores de ar (IAR) 24 Concreto dosado em volume Produzido na obra em betoneira estacionária: Tempo mínimo de mistura para o concreto dosado em betoneira estacionária é de 60 segundos. - Maior desperdício de materiais; - Maior desvio padrão (Sd); - Menor economia; - Menor produtividade; - Menor qualidade. Medição em volume: -Caixa ou padiola; -Carrinho etc. 25 Concreto dosado na obra • Controle dos volumes dos agregados ? • Umidade dos agregados ? • Controle do volume de água ? 26 EXSUDAÇÃO Exsudação é a tendência da água de amassamento vir à superfície do concreto recém lançado, devido a sua densidade (1g/cm³) ser menor que a dos agregados (≈2,4g/cm³) e a do cimento (≈ 3,1g/cm³). Fenômeno faz com que a relação a/c da superfície fique enorme, reduzindo a resistência mecânica na região 27 EXSUDAÇÃO Tendência da água de amassamento vir à superfície do concreto recém lançado. 28 EXSUDAÇÃO Procedimentos para evitar: • Minimizar a quantidade de água usada no concreto; • Uso de agregados não lamelares ; • Aumentar a presença de finos nos agregados miúdos; • Aumentar a consistência ou diminuir o abatimento. 29 SEGREGAÇÃO Tendência dos agregados graúdos se separarem da argamassa, deixando o concreto não homogêneo cheio de vazios, reduzindo a resistência mecânica. Causas: • Falta de argamassa, (cimento, areia e água); • Excesso de adensamento; • Traço ruim; • Excesso de água ou aditivos plastificantes; • Arremessar com pá o concreto a distancia; • “Transportá-lo” sobre as formas com o vibrador; • Queda sobre as formas altura superior a 2,5 m. 30 SEGREGAÇÃO 31 Tempo de operação Prazo para aplicação do concreto 32 Tempo de operação Prazo para aplicação do concreto 33 Tempo de operação Prazo para aplicação do concreto 34 Água de amassamento A água utilizada na mistura do concreto, deve ser isenta de teores prejudiciais de substâncias estranhas, tais como óleo, ácidos, sais, matéria orgânica e outras que possam interferir nas reações da hidratação do cimento, prejudicar a durabilidade e afetara coloração final do concreto. Água do mar contém sais como: sulfato de cálcio, sulfato de magnésio e cloreto de sódio. Água de rios e represas urbanas podem estar contaminadas por resíduos industriais e água servida residencial. 35 Água de amassamento Causam decomposição da pasta, eflorescências e manchamento no concreto. Podem interferir na hidratação do cimento (podendo até inibir a hidratação). Ocorre frequentemente em areias de naturais Matéria Orgânica NBR NM 137:1997 36 Transporte do concreto “Girica” para transporte manual (bordas verticais evitam perdas de argamassa e pneus com câmara de ar minimizam segregação) 37 Transporte do concreto Concreto bombeável – Características: • Boa trabalhabilidade, abatimento superior a 70mm (normalmente entre 90 e 100mm); • Teor de argamassa maior que nos concretos convencionais produzidos com os mesmos agregados, para lubrificar a tubulação; • Recomendável britas de DMC no máximo 25mm; • Quanto maior a altura e a distância, serão necessários maiores abatimentos, teor de argamassa e menor a DMC da brita. 38 Transporte do concreto Concreto bombeável – Características: - Transporte vertical e horizontal - Grandes volumes 39 Transporte do concreto Concreto bombeável – Características: 40 Transporte do concreto Concreto bombeável – Características: 41 Transporte do concreto Concreto bombeável – Características: BURJ DUBAI – Emirados Árabes Unidos - 2008 42 Transporte do concreto Caçamba em extremidade de grua Transporte vertical, grandes volumes. Transporta concretos com qualquer consistência. 43 Transporte do concreto Caminhão Betoneira 44 Transporte do concreto 45 46 Lançamento do concreto 47 Lançamento do concreto Junta fria de concretagem Falha de concretagem, a trabalhabilidade incorreta. 48 Lançamento do concreto 49 Lançamento do concreto 50 Lançamento do concreto Recomendações para o lançamento: • Lançar concreto mais próximo da sua posição final • Não acumular concreto em pontos da forma • Altura não deve ser superior a 2m, (NBR 6118) • Alturas > 2m, usar janelas laterais, trombas, calhas, funis • Cuidados sob temperatura inferior a 10ºC e superior a 35ºC • Transporte horizontal inferior a 60m - segregação • Carrinhos e “giricas” com pneus com câmara de ar • Abatimento “slump” de acordo com a dificuldade • Molhar e aplicar “desmoldante” nas formas antes das armaduras 51 Lançamento do concreto Processos de recuperação: 1 2 5 43 6 7 8 52 Lançamento do concreto Formas corretas e incorretas de preencher uma peça estrutural de grande altura. 53 Lançamento do concreto Usando o mangote para colocar o concreto no local de aplicação. 54 Adensamento do concreto Preencher as formas completamente, retirar o ar e eliminar vazios. 55 Adensamento do concreto Preencher as formas completamente, retirar o ar e eliminar vazios. 56 Adensamento do concreto Modo correto de usar vibrador de agulha de imersão: • Inserir e retirar o mais na vertical possível • Inserções a cada ± 15 cm • Não vibrar as armaduras • Não fazer o concreto “caminhar” com a vibração. 57 Adensamento do concreto 58 Adensamento do concreto 59 Adensamento do concreto Adensamento e Acabamento Superficial 60 Adensamento do concreto 61 Adensamento do concreto Adensamento e Acabamento Superficial 62 Adensamento do concreto 63 Adensamento e Acabamento Superficial https://youtu.be/g1L-v1IXkKc 64 Adensamento do concreto Revibração do concreto Após o adensamento normal, constatada a ocorrência de retração plástica, antes do início da pega, os vazios e fissuras podem ser eliminados com a revibração do concreto (Giamusso, 1992). 65 Adensamento do concreto Revibração do concreto A revibração é a repetição da vibração por um período de 15 segundos, algumas horas após o termino do adensamento, com o objetivo de aumentar a compacidade, a impermeabilidade e a resistência do concreto. Foram registrados incrementos de resistência da ordem de 21% a 24% aos 7 e 28 dias em concretos revibrados após 1 a 4 horas do lançamento. (Azevedo, 1981) 66
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