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Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 1 1 Prof. Eng. Luiz Gustavo Laval MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II CONCRETO PREPARO, TRANSPORTE, LANÇAMENTO, ADENSAMENTO E CURA luiz.gustavo@imed.edu.br FABRICAÇÃO INTRODUÇÃO: A mistura dos materiais, é a operação de fabricação do concreto, destinada a obter um conjunto homogêneo resultante do agrupamento interno dos agregados, aglomerantes, adicionantes, aditivos e água (Bauer, 2000). Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 2 CONCRETO FEITO EM OBRA INTRODUÇÃO: Podem ser de origem manual ou mecânica: � Mistura manual – autoconstrução (periferia) – subitem 12.3 da NBR 6118:2014 – o amassamento manual do concreto, a empregar-se excepcionalmente em pequenos volumes ou obras de pouca importância, deverá ser realizado sobre um estrado ou superfície plana impermeável e resistente. Misturar-se-ão primeiramente, a seco, os agregados e o cimento, de maneira a obter-se cor uniforme; em seguida, adicionar-se-á aos poucos a água necessária, prosseguindo-se a mistura até conseguir-se massa de aspecto uniforme. Não será permitido amassar-se, de cada vez, volume de concreto superior ao correspondente à 100 kg de cimento CONCRETO FEITO EM OBRA INTRODUÇÃO: Podem ser de origem manual ou mecânica: � Mistura mecânica – obtida em máquinas especiais – constituídas de um tambor ou cuba, fixa ou móvel em torno de um eixo que pode ser vertical, horizontal ou inclinado; � Betoneiras estacionárias – carregamento em volume � Centrais gravimétricas � Dosadoras � Misturadoras Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 3 CONCRETO FEITO EM OBRA CRITÉRIOS DE DOSAGEM – NBR 12.655:2006: Correção do fck em função dos cuidados na produção do concreto: CONCRETO FEITO EM OBRA ESCOLHA DOS MATERIAIS: � CIMENTO PORTLAND – tipo e classe – características exigidas do concreto; � AGREGADOS – em geral a escolha é feita dentre os materiais disponíveis a preços adequados, distribuição granulométrica, dimensão máxima característica, forma do grão, impurezas (de ação química – interferência nas reações de pega e endurecimento; de ação física – aumentando a demanda de água e/ou interferindo nas ligações da pasta), aumento na demanda do cimento (prejuízo técnico e prejuízo econômico) � ÁGUA DE AMASSAMENTO – Água potável – portaria nº 518 do Ministério da Saúde, Água de córregos e poços – NBR 15900:2009 (Monitoramento constante); � ADITIVOS – efeito nem sempre é proporcional à dosagem, o uso não pode ser indiscriminado, podem haver efeitos colaterais (superdosagem), a eficiência é função do tipo e do consumo de cimento, observar o prazo de validade, agitar antes de usar � ADIÇÕES MINERAIS – Observar a procedência (quimicamente ativas (pozolanas); atividade química desprezível (ação física comportamento, reológico) Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 4 CONCRETO FEITO EM OBRA ARMAZENAMENTO DOS MATERIAIS: � CIMENTO PORTLAND – Já estudado; � AGREGADOS – Separação: compartimentos estanques para evitar mistura (figura) – Proteção – cobertura para evitar contaminações; � ÁGUA DE AMASSAMENTO – Reservatórios fechados – para elevado consumo – Tambores – para pequeno consumo (betoneiras); � ADITIVOS E ADIÇÕES MINERAIS – Pó ou líquido, identificação precisa. CONCRETO FEITO EM OBRA MISTURA: Mistura Homogeneidade Desempenho: � Ordem de carregamento: � Betoneira estacionária sem carregador: � agregado graúdo e a maior parte da água; � Cimento; � agregado miúdo; � Betoneira estacionária com carregador : a maior parte da água deverá ser colocada previamente na betoneira, o cimento deverá ser colocado entre o agregado graúdo e o agregado miúdo Em betoneiras estacionárias empregar um número inteiro de sacos de cimento Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 5 CONCRETO FEITO EM OBRA TRANSPORTE: � Prever sempre o menor percurso entre o local de produção e o local de lançamento; � NBR 7212: 2h30min; � Evitar; � segregação � início de pega � perda de trabalhabilidade � Equipamentos: variam em função da plasticidade requerida: � carrinhos de mão, jericas; � Dumpers; � caminhões betoneira; � caminhões caçamba; � caçamba associada à grua; � Esteiras; � Calhas; CONCRETO FEITO EM OBRA LANÇAMENTO: � Compatibilizar a velocidade de lançamento com a velocidade de produção; � Evitar concreto em espera e interrupção da concretagem; � O concreto deve ser lançado o mais próximo possível de sua posição final; � Observar: � altura de lançamento: até 2m ou até um pé-direito; � evitar choque brusco do concreto com as formas e com a armadura; � evitar segregação dos compósitos – uso de direcionadores de fluxo (funil); � O lançamento deverá ser feito sobre formas estáveis, estanques e limpas; Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 6 CONCRETO FEITO EM OBRA PLANEJAMENTO DA CONCRETAGEM: � Capacidade de produção tem que ser compatível coma capacidade de lançamento e com a equipe de concretagem; � Prazo > Segurança; RASTREABILIDADE DO CONCRETO: � O destino do concreto deve ser conhecido: � peça concretada; � nota fiscal; � características do concreto; � horário final de emprego; � mapeamento do concreto em planta – registro gráfico: CONCRETO FEITO EM OBRA ADENSAMENTO: � Otimização > Redução do número e tamanho dos defeitos � • Aumento da densidade > Resistência mecânica e durabilidade � Tipos de adensamento: � Vibração; � Compactação; � Centrifugação. � Tipos de vibradores: � Imersão; � Superfície; � Vibrador de forma. Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 7 CONCRETO FEITO EM OBRA ADENSAMENTO: � VIBRADORES DE IMERSÃO – composto por três partes distintas: a fonte de energia, (pneumática, motor elétrico ou a gasolina), a agulha vibrante (cabeça) e a mangueira; O efeito do vibrador de imersão é decorrente da rotação excêntrica localizado no interior da agulha. A frequência do vibrador é normalmente apresentada em rotações por minuto (rpm) ou vibrações por minuto (vpm). A amplitude é o deslocamento do vibrador em relação ao ponto de origem ( distância que o vibrador atinge em relação ao seu ponto de repouso). CONCRETO FEITO EM OBRA ADENSAMENTO: � VIBRADORES DE IMERSÃO: NBR 14931:2004 - espessura da camada de concreto a ser adensada com vibradores de imersão deve ser aproximadamente igual a 3/4 do comprimento da agulha, sempre considerando que o vibrador deve penetrar em torno de 10 cm na camada subjacente de concreto Cuidados a serem observados: � utilizar o vibrador de preferência na posição vertical; � vibrar o maior número possível de pontos ao longo da peça, promovendo um adensamento uniforme; � atenção aos cantos e arestas para evitar a formação de vazios; � introduzir e retirar lentamente o vibrador, mantendo-o ligado, para que a cavidade formada pela agulha se feche naturalmente; � não deixar o vibrador entrar em contato com a forma, a fim de evitar a formação de bolhas de ar na superfície da peça; � não vibrar além do necessário, mudando o vibrador de posição quando a superfície apresentar-se brilhante; Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 8 CONCRETO FEITO EM OBRA CURA: � Evitar a fuga prematura da água empregada na produção do concreto: � garantia da continuidadedas reações de hidratação do cimento; � minimizar os efeitos da retração; � Tipos de cura: � água – molhagem direta ou indireta; � produtos químicos – películas de cura; � cobertura do concreto; � Cura ativa – interferência na velocidade de reação (vapor, gelo); CONCRETO FEITO EM OBRA CURA: Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 9 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) Teve seu surgimento com o objetivo de atender às obras de infraestrutura que necessitavam de grandes volumes de concreto em curto período de tempo e com uma menor variabilidade de suas resistências mecânicas e características. Consumo relativo de cimento pelas concreteiras ao longo do tempo (com base em 2010) CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) A norma ABNT NBR 7212 fornece as diretrizes que regem essa atividade. Contempla todas as etapas e cuidados a serem tomados para que o fornecimento de concreto ocorra sem transtornos, incluindo, a obrigatoriedade dos fornecedores informarem a quantidade de cada material nas notas fiscais. � muitas das especificações do concreto são de difícil mensuração através de ensaios, em especial, consumo de cimento e relação a/c. Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 10 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) CONCEITOS BÁSICOS: � concreto dosado em central é comercializado na forma de serviço e não de produto. � Não se usina concreto, mas apenas se prepara o mesmo com equipamentos e tecnologia apropriadas. � o desempenho de uma central de concreto depende da assertividade das programações realizadas pelas obras (relação entre volume programado e entregue), visto que está na otimização dos seus recursos o ganho de escala característico das centrais. CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) VANTAGENS: � Velocidade – permite a execução de grandes volumes de concreto em curto espaço de tempo; � Racionalização dos canteiros de obras – elimina a necessidade de espaços destinados ao armazenamento de areia, brita, cimento, aditivos, etc.; � Flexibilidade – adapta-se mais facilmente à necessidades específicas das diferentes peças (alturas e dificuldades de lançamento, etc.) – demandam concretos com propriedades específicas; � Qualidade – definição da dosagem, a seleção adequada e o correto proporcionamento dos materiais resultam em concretos mais homogêneos; � Economia – o fornecimento em alta escala, propicia uma melhor negociação de preços com fornecedores, maior sincronização entre as atividades e melhor uso dos recursos humanos. Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 11 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) VANTAGENS: � Suporte Técnico – uma empresa fornecedora, devidamente capacitada, possui departamento técnico com plenas condições de auxiliar os empreendimentos na busca de soluções que visem aprimorar o processo de fornecimento do concreto. Para que todas as potenciais vantagens possam ser garantidas, é necessário ter especial atenção: � A seleção de materiais adequados e provenientes de fornecedores com estrutura para suportar a regularidade e a qualidade dos produtos fornecidos; � Treinamento da mão de obra. Como o ajuste final no concreto, correntemente, é feito pelo motorista do caminhão betoneira, é importante que ele esteja apto e consciente da sua importância para manutenção dos parâmetros definidos pelo departamento técnico da central. CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 12 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL: Fluxograma de atividades comumente encontrados em centrais de concreto: CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL: Layout de uma central de dosagem de concreto com dois pontos de carregamento: Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 13 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL: � Os agregados devem cumprir com os requisitos da NBR 7211 – incluindo a granulometria e o teor de material pulverulento; � Os estoques nas centrais dependem da sua capacidade de produção diária – costumam ser inferior a 3 dias de produção; � A preparação do concreto inicia quando uma ordem de serviço entra no sistema especificando – tipo de concreto, tipos e as quantidades de materiais utilizados no traço e o volume de material a ser produzido; CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL: � PESAGEM DOS MATERIAIS: � Manual: processo lento (ciclos > a 15 minutos) – pesagem dos materiais sob responsabilidade do operador, que controla visualmente a sequência de colocação dos materiais nas balanças e libera o transporte para os caminhões - sistema simples e com baixos investimentos – caracteriza-se por ter uma variabilidade maior e uma menor rastreabilidade do processo. � Automatizada: processo rápido (ciclos < a 5 minutos): � Central semiautomática, têm-se alguns materiais dosados por sistemas automatizados (normalmente o cimento), e os demais manualmente (agregados e aditivos); � Central automática, usa sistemas automatizados para efetuar a dosagem de todos os materiais – por meio de programas específicos, é feita a seleção do cliente, do concreto a ser preparado, o sistema efetua a pesagem dos materiais necessários na confecção de traços – processo mais confiável e com uma melhor rastreabilidade. Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 14 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL: � SEQÜÊNCIA DE CARREGAMENTO: � Pesar na totalidade os agregados; � Liberar aproximadamente 50 % dos agregados com 30 % da água; � Pesar a totalidade do cimento; � Liberar mais 30 % da carga de agregados em conjunto com a totalidade do cimento (100%) e o restante da água simultaneamente com os aditivos (70 %) – deixar um pouco de água (aproximadamente 20 litros/m3) para limpeza do funil de carregamento; � Liberar os 20 % restantes dos agregados; � Liberar o restante da água retida; Ao término do carregamento é colocado o lacre na bica (ou calha) do caminhão betoneira, preparada a nota fiscal e entregues as fôrmas para moldagem dos corpos-de-prova. CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL: � ADIÇÃO DE ÁGUA: � A NBR 7212:1984 trata da adição de água para correção do abatimento devido à evaporação, antes do início da descarga, é permitida desde que: � Antes de proceder-se a esta adição, o valor de abatimento obtido seja igual ou superior a 10 mm; � Esta correção não aumente o abatimento em mais de 25 mm; � O abatimento após a correção não seja superior ao limite máximo especificado, sendo ideal o valor médio; � O tempo transcorrido entre a primeira adição de água e o início da descarga não seja inferior a 15 minutos; � Iniciada a descarga e o lançamento do concreto, não é mais permitida a adição de água Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 15 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL: � MOLDAGEM DE CORPOS DE PROVA: � No terço médio da descarga do caminhão betoneira, deve ser retirada uma amostra de concreto para moldagem dos corpos-de-prova que � serão utilizados no controle de qualidade: � Deve-se usar empresa especializada, com equipetreinada � Usualmente moldam-se dois corpos-de-prova para ensaios aos 7 dias e dois corpos-de-prova para ensaios aos 28 dias – existem situações em que as amostragens precisam ser alteradas em função de alguma especificidade da obra ou concreto. Vinte quatro horas após as moldagens dos corpos-de-prova, uma equipe da concreteira e/ou do laboratório deve passar no canteiro de obras para recolher os corpos-de-prova moldados pelo motorista, devidamente identificados, e enviá-los para cura em câmara úmida até a data prevista para o ensaio, conforme prescrito pela norma NBR 5739: 2007. CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) LANÇAMENTO DO CONCRETO (CDC): � DIRETO: Formas tradicionais para lançamento do concreto: (a) diretamente no local de aplicação e b) em jericas. Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 16 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) LANÇAMENTO DO CONCRETO (CDC): � DIRETO: Descarga do caminhão betoneira diretamente na caçamba de uma grua. CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) LANÇAMENTO DO CONCRETO (CDC): � BOMBEADO: O bombeamento vem sendo mais solicitado, por apresentar maior agilidade e produtividade da mão de obra, quando comparado com os demais. A grande vantagem das bombas é que o lançamento do concreto pode ser feito diretamente no local especificado pelo cliente, desde que dentro dos limites impostos pelo equipamento e pelas características do concreto. Exemplo típico de condições de bombeamento do concreto utilizado por centrais dosadoras para uma tubulação com diâmetro de 125mm. Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 17 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) LANÇAMENTO DO CONCRETO (CDC): � CUIDADOS COM BOMBEADO: � O operador da bomba deve poder observar todos os pontos de distribuição durante o lançamento. Se isso não for possível, deve usar um assistente para ajudá-lo a observar todos os pontos e notificar algum possível problema; � Não se deve alterar nem desligar os dispositivos de segurança da bomba, facultando, unicamente, ao operador da bomba suspender imediatamente a operação em casos de não conformidades nos equipamento; � Todas as pessoas devem ser removidas da área de descarga quando a bomba estiver operando pela primeira vez, ou quando for religada em função de alguma parada ou devido à entrada de ar na tubulação; CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) LANÇAMENTO DO CONCRETO (CDC): � CUIDADOS COM BOMBEADO: � Sempre usar mangueira flexível (mangote) na ponta dos tubos ou da lança, preferencialmente usando um apoio para direcionar o mangote. Nunca se deve deixar o mangote dobrar durante o bombeamento, pois ele pode desdobrar com a pressão e acertar pessoas, arremetendo-as com força; � O concreto deve ser lançado bem próximo da peça a ser concretada, evitando a segregação do concreto devido à altura de queda; � A tubulação horizontal deve ser travada na laje por cavaletes/suportes que evitem a sua movimentação durante o bombeamento e que mantenham a tubulação no mesmo nível ou na mesma queda de nível evitando que a tubulação fique torta em qualquer ponto da sua extensão; � A tubulação vertical deve ser travada nas lajes, por onde passa; � A curva de transição ou cantoneira deve ser travada – suportes metálicos, com o objetivo de evitar qualquer movimentação, vertical ou horizontal, da cantoneira Materiais de Construção II - CONCRETO - Preparo, Transporte, Lançamento, Adensamento e Cura Engº Luiz Gustavo Laval 18 CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) LANÇAMENTO DO CONCRETO (CDC): � TIPOS DE BOMBAS: BOMBA ESTACIONÁRIA BOMBA-LANÇA CONCRETO DOSADO EM CENTRAL (CDC) BIBLIOGRAFIA: � BAUER, L. A. F. - Materiais de Construção – Volume 1. Editora LTC, 5º Edição; � Editor ISAIA, Geraldo C. – CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA – Editora IBRACON, Volume 2, 1ª Edição.
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