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10/04/2016 1 Capítulo 48 Concreto Autoadensável Wellington Longuini Repette Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Introdução Definição O concreto autoadensável, uma vez lançado, se move por conta própria e preenche, sem necessitar de nenhuma intervenção, os espaços destinados a ele na fôrma. Além disso, não necessitar ser adensado com vibrador, não segrega e não aprisiona ar em excesso. Vantagens Como resultado, sua aplicação é mais fácil, rápida, requer menos mão-de-obra e representa o fim dos ninhos de concretagem e dos ruídos dos vibradores nas obras! Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Introdução Figura 1 – Ninhos de concretagem (“bicheiras”) frequentes em concretagens com concreto convencional e aplicação do CAA em obra de edifício, sem possibilidade para a ocorrência de bicheiras e com redução da equipe de concretagem para apenas dois operários Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 2 Requisitos e características principais As características do concreto fresco mais claramente diferenciam o CAA do concreto convencional. O CAA tem que apresentar elevada fluidez e estabilidade da mistura, que são mensuráveis por meio de três propriedades básicas: • habilidade de preenchimento dos espaços • habilidade de passar por restrições • capacidade de resistir à segregação Outros requisitos comuns ao concreto convencional também são aplicáveis ao CAA, como o tempo em aberto, bombeabilidade, acabamento superficial e resistência mecânica e durabilidade. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Materiais constituintes O CAA é produzido, fundamentalmente, com os mesmos materiais empregados nos concretos convencionais. Para se apontarem as possíveis maiores diferenças, na composição do CAA empregam-se: • mais “finos” (mas não necessariamente mais cimento) • aditivos dispersantes de grande eficiência, conhecidos como superplastificantes de “terceira geração” e • por vezes, aditivo promotor de viscosidade. . Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Cimento Materiais constituintes • todos produção os tipos de cimento portland empregados na do concreto convencional podem ser empregados na produção do CAA • Cimentos com elevada finura, com elevados teores de álcalis, e com maiores teores de C3A demandam maior quantidade de aditivo superplastificante e podem apresentar pequena manutenção de fluidez do CAA. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 3 Materiais constituintes Adições minerais • Adições são frequentemente utilizadas com o objetivo de se aumentar a quantidade de nas misturas. materiais com dimensões de partículas menores • De forma geral, consideram-se adições ou finos os do que 0,150 mm, sendo indicado que mais que 75% tenham dimensões menores do que 0,075 mm. • Algumas adições mais utilizadas: • Fíler calcário • Cinza volante • Sílica ativa e metacaulim Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Materiais constituintes Aditivos químicos • Superplastificantes • São mais empregados os superplastificantes (dispersantes) de grande eficiência, dentre os quais se destacam os de base policarboxilato. Como regra geral, pode-se dizer que os aditivos indicados para o CAA necessitam promover redução de água de no mínimo 20%. • Promotores de viscosidade Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia • são empregados para melhorar a resistência à segregação do CAA. Em sua maioria, são produtos à base de polissacarídeos, dentre os quais se destacam os de éter-celulose Agregado miúdo Materiais constituintes • Todo Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia tipo de agregado miúdo utilizado no concreto convencional pode ser empregado no CAA. • Areias naturais são preferíveis por apresentarem grãos com forma mais uniforme e arredondada. • Areias artificiais, obtidas pela britagem da pedra, são geralmente menos indicadas por apresentarem grãos com elevada angulosidade e aspereza superficial, o que causa maior intertravamento das partículas e maior adsorção de água, aumentando a demanda por pasta e aditivos superplastificantes na composição do CAA. • Volumes entre 40% e 50% são típicos para o agregado miúdo nas argamassas do CAA. 10/04/2016 4 Agregado graúdo Materiais constituintes • Para a produção de CAA é preferível o emprego de agregados graúdos de forma regular, de qualquer natureza (litologia) utilizado para concreto convencional • Agregados graúdos com forma irregular, como partículas angulosas e lamelares, e com textura áspera, devem ser empregados em uma granulometria mais fina para que seja menor o efeito na fluidez do concreto. • A dimensão máxima característica do agregado graúdo para o CAA é, em geral, de 19 mm. • O emprego de agregado graúdo com dimensão máxima característica de 9,5 mm é bastante difundido por tender a menor segregação e causar menos bloqueio. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Materiais constituintes Outros possíveis constituintes: • Agregados leves: pode utilizar agregados leves naturais ou artificiais; a absorção de água deve ser evitada por comprometer a fluidez do CAA. • Fibras: o emprego de fibras metálicas de aço carbono é o mais comum, mas fibras poliméricas ou de vidro também são empregadas; teores elevados de aumento do bloqueio na passagem fibra causam o do CAA por restrições • Pigmentos: Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia os mesmos pigmentos indicados para concreto convencional podem ser empregados na produção da CAA pigmentado, colorido. Métodos de ensaio Os métodos de ensaio do CAA diferem dos empregados na avaliação do concreto convencional somente para as determinações das propriedades no estado fresco. Os métodos de uso mais difundido são: espalhamento no tronco de cone; escoamento no funil V; anel-J; caixa L; e coluna de segregação. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia dos equipamentos de normalizados de ensaio e os ensaio estão As dimensões procedimentos apresentados na ABNT NBR15823:2010 – Concretos autoadensável – nas suas partes 2 a 6. 10/04/2016 5 Métodos de ensaio Espalhamento • Emprega-se o cone de Abrams • Preenche-se o molda sem adensar o concreto com haste • Suspende-se o molde • Após o concreto parar de se mover, mede-se o seu espalhamento, que corresponde à média aritmética de duas determinações dos diâmetros aproximados do concreto espalhado, tomadas em direções ortogonais. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Espalhamento Métodos de ensaio Figura 2 – Ensaio de espalhamento Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Funil V (tempo de escoamento) Métodos de ensaio do funil padrão, sem • Preenche-se completamente o interior adensamento • Abre-se a extremidade inferior do funil • Registra-se o tempo necessário para que escoe pelo funil, determinando-se, com cronômetro, o tempo desde a abertura da extremidade inferior, até que a luz seja visível através da parte superior do equipamento. • Para se evitar o efeito de uma eventual segregação do concreto,a determinação do tempo deve ser feita imediatamente após o preenchimento do funil • O tempo é normalmente expresso em segundos e relaciona-se às habilidades de preencher e de passar por restrição (estreitamento) do CAA. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 6 Funil - V (tempo de escoamento) Métodos de ensaio Figura 3 – Ensaio de tempo de escoamento no funil-V Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Métodos de ensaio Caixa L • Avalia-se a capacidade do CAA de escoar e de resistir ao bloqueio ao passar entre as armaduras e nos espaços entre as armaduras e as paredes das fôrmas • O concreto é vertido, sem adensamento, no compartimento vertical da caixa • Quando se abre a “porta” de contenção entre os compartimentos vertical e horizontal, o concreto, pela ação do seu peso próprio, escoa através das barras de aço para dentro do compartimento horizontal, até parar de se mover • A altura do concreto H1 é medida junto à porta de contenção, e a H2 na extremidade final do compartimento horizontal • A relação H2/H1, chamada de razão de bloqueio, indica a Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia restrições facilidade do concreto em escoar e passar pelas impostas pelas barras de aço. Métodos de ensaio Caixa L • Como informação adicional para a análise da facilidade de escoamento do CAA, pode-se medir o tempo gasto pelo concreto para escoar pelo compartimento horizontal. Normalmente, medem- se os tempos para que o concreto escoe a distâncias de 200 e 400mm da face da porta de contenção • A avaliação visual do concreto traz informações importantes sobre o seu comportamento. O acúmulo de agregado graúdo junto às barras de restrição indica que o concreto tem baixa resistência a bloqueio e coesão insuficiente para mover-se homogeneamente ao redor dos obstáculos • Para evitar a influência da segregação, o tempo total de ensaio não deve ser maior do que 5 minutos. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 7 Caixa L Métodos de ensaio Unidades: mm Barras: 3 x O12mm Distância: 35mm 6 0 0 Figura 4 – Ensaio da caixa-L Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Métodos de ensaio Anel-J (Anel Japonês) • Consiste em um anel metálico, com 300 mm de diâmetro e 120 mm de altura, com dezesseis barras de aço de 10 mm de diâmetro igualmente distribuídas ao longo do seu perímetro • O ensaio consiste em realizar a determinação do ensaio de escoamento no tronco de cone (item 48.3.1), posicionando o anel- J equidistante das bordas do tronco de cone • Após o concreto ter cessado de escoar, medem-se a abertura no espalhamento e, por vezes, também a altura do concreto no centro do anel • A diferença de abertura no espalhamento obtido nos ensaios de anel-J e no espalhamento sem restrição (sem o anel-J) indica a resistência do concreto ao bloqueio e é o principal resultado obtido no ensaio com anel-J. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Anel-J (Anel Japonês) Métodos de ensaio Figura 5 – Ensaio do anel-J Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 8 Métodos de ensaio Avaliação da segregação • A segregação é a “separação” dos constituintes do concreto • A segregação compromete o desempenho mecânico e a durabilidade do CAA • Algumas formas de avaliar a segregação: • Distribuição dos agregados e existência de água livre no ensaio de espalhamento (observação visual) • Distribuição dos agregados nos corpos de prova de CAA endurecido • Ensaio de coluna de segregação Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Avaliação da segregação Métodos de ensaio Figura 6 – Segregação avaliada no ensaio de espalhamento, com exsudação da água e afundamento dos agregados Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Avaliação da segregação Métodos de ensaio Figura 7 – Detecção da segregação em no concreto endurecido – concreto sem segregação (direita) e com afundamento dos agregados (à esquerda). Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 9 Avaliação da segregação Métodos de ensaio Preenchimento Repouso (20 minutos) Separação Peneiramento (abertura 5 mm) e lavagem Secagem superficial e pesagem Figura 8 – Aparato e execução do ensaio da coluna de segregação Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Avaliação da segregação Métodos de ensaio SR 2(mB mT ) 100 m T B T m m mB Onde: - SR é índice de resistência à segregação - mB é a massa dos agregados da base - m é a massa dos agregados do topo Figura 9 – Determinação do índice de segregação (SR) T Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Classificação com base no estado fresco De forma geral, concretos autoadensáveis devem necessariamente ter desempenho satisfatório frente aos ensaios de espalhamento, funil-V e caixa-L, além da baixa segregação. A classificação dos CAA de acordo com os critérios apresentados no Quadro 1 define os requisitos mínimos e a indicação dos parâmetros para adequação do CAA às diferentes aplicações. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 10 Classificação com base no estado fresco Quadro 1 – Ensaios e classificação para CAA (parte 1) Propriedade avaliada Parâmetro avaliado e método de ensaio Classes e valores limites de acordo com as normas NBR15823 e EN12530 Habilidade de preenchimento Fluidez pelo método do espalhamento (Cone de Abrams) (valores em mm) SF1 – 550 a 650 SF2 – 660 a 750 SF3 - 850 Habilidade de preenchimento Viscosidade plástica aparente t500 (Cone de Abrams) (valores em segundos) VS1 - ≤ 2 VS2 - > 2 Habilidades de preenchimento e de passagem por restrições Habilidade passante pelo anel J (valores em mm) PJ1 - 25 PJ2 - 50 Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Classificação com base no estado fresco Propriedade avaliada Classes e valores limites de acordo com as normas Quadro 1 – Ensaios e classificação para CAA (parte 2) Parâmetro avaliado e método de ensaio NBR15823 e EN12530 Habilidades de preenchimento e de passagem por restrições Habilidade passante pela caixa L (sob fluxo confinado) (H2/H1) PL1- ≥ 0,80, com 2 barras de aço PL2 - ≥ 0,80, com 3 barras de aço Habilidades de preenchimento e de passagem por restrições Viscosidade plástica aparente pelo funil V (valores em segundos) VF1 - < 9 VF2 - 9 a 25 Resistência à segregação estática Resistência à segregação pela coluna de segregação ou pelo ensaio da peneira* (valores em %) SR1 - ≤ 20 SR2 - ≤ 15 * Mesmas classes e valores para a NBR 15823-1:2010 e para a EN12350. No entanto, o ensaio preconizado pela NBR é o da coluna de segregação, e o da EN12350-11 é o do ensaio da peneira. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Referências de uso em função da classificação do CAA Figura 10 – Indicação das classes de CAA para cada uso (adaptado de WALRAVEN, 2005) Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 11 Dosagem Alguns princípios básicos (estado fresco): •Para se conseguirelevada fluidez, a pasta do concreto deve lubrificar e espaçar adequadamente os agregados, de forma que o atrito interno entre os mesmos não comprometa a capacidade do concreto de escoar •Tão importante quanto a fluidez, é a sua manutenção durante o tempo necessário para a aplicação do CAA •Para que o CAA apresente resistência à segregação dinâmica, a pasta deve ter viscosidade suficientemente elevada, a fim de manter os agregados em suspensão •Para aumentar a retenção de água e a viscosidade da mistura, empregam-se mais finos no CAA do que no concreto convencional •as viscosidades da pasta e da argamassa devem ser suficientes para que o concreto escoe homogeneamente através das restrições, com coesão. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Dosagem Alguns princípios básicos (estado fresco): Figura 11 – Ilustração dos principais fatores que governam o bloqueio do CAA pelos agregados graúdos Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Dosagem Métodos utilizam as seguintes estratégias: • Preenchimento dos espaços entre os agregados • Controle da segregação – empuxo • Incorporação de agregados nas fases menores Exemplos: Método de Okamura (Japão) Método Repette-Melo (UFSC-Brasil) Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 12 Dosagem Método Repette-Melo (UFSC-Brasil) • Desenvolvido na Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC; • Etapas básicas: •Pasta: incorporam-se partículas finas à mistura cimento-água (relação água/cimento para a resistência desejada) no teor necessário para que não haja exsudação e segregação •Argamassa: na pasta, incorporam-se os agregados miúdos obtendo-se a relação agregado miúdo/argamassa e o teor de aditivo superplastificante, definidos para que a argamassa atenda aos requisitos de espalhamento e escoamento no funil V (de argamassa). •Concreto: o definição do relação agregado graúdo/concreto e o teor de superplastificante são obtidos por ensaios no concreto, nos ensaios de espalhamento, funil V e caixa L. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Dosagem Valores típicos: •Não há restrições para os teores dos materiais componentes do CAA. •Para CAA produzidos com a incorporação de finos e de materiais comumente empregados no concreto convencional, tem-se, em geral: •teor de cimento entre 350 a 450 kg/m3; • incorporação de partículas finas entre 150 e 250kg/m3; • relação água/finos (em volume) entre 0,8 e 1,10; •volume de agregado miúdo na fração de argamassa entre 35% e 50%; e • volume de agregado graúdo no concreto entre 25 e 35%. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Características no estado endurecido Resistências à compressão e à tração •O comportamento do CAA à compressão e à tração é bastante similar ao dos concretos convencionais. A resistência à tração do CAA pode ser ligeiramente maior do que do concreto convencional Figura 12 – Relação entre a resistência à compressão e a resistência à tração (ensaio de compressão diametral) de diferentes CAA em comparação com a faixa de previsão referente ao Model Code 90 (HOLSCHEMACHER, 2004) Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 13 Características no estado endurecido Módulo de elasticidade •CAA com menor teor de agregado graúdo podem apresentar redução de módulo de elasticidade em até 10% do valor obtido para o concreto convencional de mesma resistência à compressão Faixa de módulo de elasticidade de acordo com o CEB-FIB Model Code 90 M ó d u lo d e e la s ti c id a d e ( G P a ) Figura 13 – Relação entre a resistência à compressão e o módulo de elasticidade (ensaio em cubo) de diferentes CAA em comparação com a faixa de previsão referente ao Model Code 90 (HOLSCHEMACHER, 2004) Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Resistência à compressão média (MPa) Editor: Geraldo C. Isaia Características no estado endurecido Retração e fluência •A retração do CAA, no geral, pode ser de 5% a 15% maior do que a do concreto convencional de mesma resistência à compressão; •Não há resultados conclusivos que atestem a maior fluência do CAA em relação ao concreto convencional. Contudo, a maior retração e a possível maior fluência do CAA devem ser fatores de análise, particularmente para as estruturas em concreto protendido. Resistência à aderência da armadura •A resistência de aderência da armadura ao CAA é maior ou no mínimo da mesma ordem que a observada para o concreto convencional. Quando verificado, o aumento da aderência é explicado pelo fato de o CAA apresentar menos água livre para se acumular na interface com o aço em decorrência do efeito parede e há maior homogeneidade do concreto na interface com a armadura (SKARENDAHL, 2003; BOEL et al., 2010) Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Produção e aplicação Produção •O controle da produção do CAA deve ser mais rigoroso do que o empregado na produção de concreto convencional; •O que seriam pequenas alterações nos materiais e na forma de produção do concreto convencional pode causar alterações substanciais no comportamento do CAA, principalmente no estado fresco; •O teor de água dos agregados é um dos aspectos menos controlados nas usinas e que mais afetam a qualidade do CAA; •Alterações no cimento, seja de fabricante ou de tipo, afetam significativamente o desempenho do CAA; •O mesmo ocorre com trocas de fornecedores de agregados, de adições minerais e de aditivos; •O tempo de mistura necessário para a estabilização do CAA pode ser superior a três vezes o necessário para a produção do concreto convencional Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 14 Produção e aplicação Produção •O controle da produção do CAA deve ser mais rigoroso do que o empregado na produção de concreto convencional; •No caminhão betoneira, a carga de CAA é geralmente menor do que a de concreto convencional. Um balão com capacidade de 8 m3 é usualmente carregado com até 6 m3 de concreto, de forma a evitar perdas durante o transporte por vias em aclive; •A incorporação dos aditivos pode ocorrer integral ou parcialmente na usina, ou imediatamente antes do lançamento do concreto; •Como o atrito do CAA com a parede e as facas misturadoras do balão é muito menor do que o verificado para o concreto convencional, a vida útil desses equipamentos é aumentada e é menor o custo de manutenção de caminhões e bombas Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Produção e aplicação Aplicação •Transporte: O bombeamento é uma das formas mais eficazes de transporte do CAA; • Fôrmas: •Para obras convencionais de edifícios residenciais, a concretagem de lajes e vigas (com até 60 cm de altura) pode ser realizada sem a necessidade de alteração das fôrmas dimensionadas para o concreto convencional; •O CAA pode ser utilizado em lajes maciças e lajes mistas do tipo vigota/tavela; •Além das características do CAA, a velocidade de preenchimento das fôrmas governa a magnitude das pressões em suas faces laterais •Na concretagem com bomba, deve-se evitar “projetar” o concreto para dentro das fôrmas, pois a pressões resultantes podem ser elevadas e causar danos. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Produção e aplicação Aplicação • Lançamento: •Como o CAAapresenta maior volume de argamassa e maior resistência à segregação do que o concreto convencional, pode sofrer queda livre de até 5 m sem que haja falhas no concreto; •Recomenda-se que a movimentação horizontal do CAA não seja superior a 7 m para evitar sua segregação; •Apesar da maior capacidade de reter água, é prudente que, antes do lançamento do CAA, seja feita a molhagem das superfícies que o receberão; •Mesmo com o concreto no estado fresco, interrupções de concretagem podem gerar juntas de baixa qualidade, já que não há vibração para “costurar” o concreto nas interfaces das várias camadas de concretagem. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 15 Produção e aplicação Aplicação • Nivelamento e cura: •O CAA não precisa ser sempre autonivelante, e a operação de espalhamento e nivelamento pode ser importante para proporcionar o acabamento desejado, particularmente nas lajes; •Como não há água exsudada, o concreto fica muito suscetível a fissurar por retração plástica; •A cura deve ser iniciada o mais cedo possível e mantida pelo prazo de sete dias. Os mesmos procedimentos utilizados para o concreto convencional podem ser empregados para a cura do CAA; • Desforma e retirada do escoramento: •A desforma do CAA deve ser feita com os mesmos cuidados dispensados ao concreto convencional; •O número de reutilizações das fôrmas pode ser aumentado pelo emprego do CAA. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Utilização Com relação ao concreto convencional, o CAA possibilita: •grande redução da mão-de-obra e do tempo de concretagem; • melhor acabamento da superfície; • facilidade de aplicação; • redução de ruído •grande capacidade de preenchimento de peças estreitas, de difícil acesso e com elevada densidade de armadura, dentre outras vantagens Exemplos de aplicação são a execução de pisos e pavimentos, reservatórios com ausência de juntas frias, revestimento de túneis, de casas com concretagem única, dentre construção industrializada inúmeras outras. in loco como em indústrias de pré- Usado tanto para concretagens fabricados. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Utilização Figura 14 – Elementos de concreto densamente armados, onde o CAA é o material a ser empregado para facilitar a concretagem e eliminar a ocorrência de falhas. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 16 Utilização Figura 15 – Utilização de CAA em obra convencional, eliminando falhas de concretagem e promovendo redução significativa da mão-de-obra (REPETTE, 2005) Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Utilização Figura 16 – Aplicação de concreto autoadensável na concretagem de laje e viga em Florianópolis, sendo a concretagem realizada por apenas dois operários (REPETTE, 2005). Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Utilização – obras emblemáticas Torre Burj Dubai: CAA com espalhamento de 550 mm; elevada resistência, à compressão (classe C80); relação água/aglomerante de 0,30; bombeado a aproximadamente 600 m de altura sem estações intermediárias. Figura 17 – Torre Burj Dubai, executada com CAA bombeado a aproximadamente 600 m de altura sem estações de interrupção. No detalhe, o conjunto de bombas utilizado na construção do edifício. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 17 Utilização – obras emblemáticas Ponte Akashi Kaikyo (Japão): maior ponte suspensa do mundo, com vão principal de 1991m; CAA permitiu a concretagem ininterrupta dos túneis de ancoragem; espalhamento no local de aplicação foi de 550-650 mm; 240.000m3 de concreto; redução de prazo de construção de 2,5 para 2 anos; bombeado por 200 m e lançadoa uma altura de 3 m sem segregação. Figura 18 – Ponte Akashi Kaikyo, no Japão, com visualização do bloco de ancoragem cujos túneis forma produzidos com CAA, totalizando 240.000 m3. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Utilização – obras emblemáticas Edifício Trump Tower (Chicago, USA): concretagem, sem interrupções, da laje de embasamento, com dimensões em planta de 61m por 20,1m e 3m de altura; 69 MPa de resistência à compressão aos 28 dias; um total de 3800 m3 de CAA em 24 horas - recorde de concretagem única naquele país. Figura 19 – Execução da laje de embasamento em CAA do edifício Trump Tower, nos Estados Unidos. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Utilização – pré-moldados Pré-moldados: o uso de CAA nas empresas de pré-moldados é crescente, inclusive no Brasil. Na Holanda e na França, estima-se que mais de 50% do concreto empregado nessas empresas já sejam autoadensáveis. Figura 20 – Aplicação de CAA na indústria de pré-moldados. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 18 Tópicos de interesse especial Robustez das misturas •O concreto autoadensável é mais “sensível”, menos “robusto”, do que o concreto convencional; •Dentre as principais fontes de variabilidade do CAA, destacam-se as características do agregado miúdo, como teor de pulverulentos e teor umidade, e as alterações das propriedades e dos teores do cimento e dos aditivos; •A variação na quantidade de água é o fator que mais afeta o CAA na linha de produção; •Em grande parcela, a robustez do concreto corresponde à sua maior ou menor sensibilidade frente às alterações na quantidade de água; •Na prática, as ações mais convencionais e efetivas para conferir robustez ao CAA são o aumento do teor de finos e o uso de aditivo promotor de viscosidade. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Tópicos de interesse especial Pressão nas fôrmas •A pressão que o concreto exerce nas fôrmas depende dos fatores usualmente considerados, como, por exemplo, a densidade do concreto, as dimensões das peças e a altura de lançamento; •Quanto maior o espalhamento, maior a pressão exercida nas fôrmas pelo CAA; •Quanto mais rapidamente o concreto se estruturar, ganhar consistência, mais rapidamente ocorre a diminuição da pressão imposta nas fôrmas; •A pressão nas fôrmas tende a ser igual à pressão hidrostática, à medida que se aumenta a velocidade de concretagem até um patamar de aproximadamente 2 m/h; •Nos casos de concretagens com velocidades acima de 2 m/h, para efeitos práticos e por segurança, deve-se adotar a pressão nas fôrmas como sendo hidrostática. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Tópicos de interesse especial Pressão nas fôrmas Figura 21 – Relação entre a pressão efetiva e a pressão hidrostática exercida nas fôrmas por CAA de diferentes espalhamentos – coluna com diâmetro de 0,25 m, altura de concretagem de 3 m e velocidade de 27 m/h (TEJEDA-DOMINGUEZ, LANGE & D’AMBROSIA, 2005). Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 19 Tópicos de interesse especial Acabamento superficial •Aplicando-se conhecimento técnico e valendo-se de experimentação, é possível obterem-se superfícies com grande qualidade, incluindo as que apresentam relevo de grande complexidade; Figura 22 – Superfícies em relevo obtidas com CAA. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Tópicos de interesse especial Acabamento superficial • Para a obtenção de superfícies mais bem acabadas, indica-se: •preparar o concreto em misturados que minimizem a inclusão de ar; •produzirconcretos com menor tensão de escoamento, pois há maior facilidade de as bolhas de ar ascenderem à superfície do concreto; •promover o lançamento de menores alturas, evitando-se a incorporação de ar; •possibilitar que o concreto escoe horizontalmente na peça, permitindo que durante esse movimento haja a liberação das bolhas de ar aprisionadas na mistura e no lançamento; •selecionar agentes desmoldantes que possibilitem a mobilidade das bolhas de ar, evitem manchas e não causem heterogeneidade quanto à retenção de água na superfície das fôrmas. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Tópicos de interesse especial Variabilidade das propriedades mecânicas nas estruturas •Os aspectos que mais afetam a variabilidade nas peças confeccionadas com CAA são: •A forma de lançamento do concreto – deve-se evitar incorporar ar e permitir que o ar saia enquanto o concreto estiver em movimento; •A tensão de escoamento – deve ser reduzida para permitir a movimentação das bolhas de ar; • A geometria das peças – maior variabilidade para peças esbeltas. •Resultados experimentais reportados por Hastenpflug & Repette (2008), permitiram concluir que, em vigas, a variabilidade do CAA pode ser maior do que a do concreto convencional vibrado, mas, em pilares, a tendência é que seja menor. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia 10/04/2016 20 Tópicos de interesse especial Variabilidade das propriedades mecânicas nas estruturas Figura 23 – Variabilidade da resistência à compressão em pilares (à esquerda) e vigas (à direita) concretados com CAA de espalhamento 60 cm (T1C e T1B), 80 cm (T2C e T2B) e concreto convencional de com abatimento de 100 mm. Todos concretos C60 (HASTENPFLUG & REPETTE, 2008) Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia Considerações finais •O CAA tem grandes chances de se tornar o concreto convencional do futuro; seu uso se difundirá para a construção de estruturas corriqueiras de edificações; •Para que o uso do CAA seja mais difundido, alguns avanços devem ocorrer, com destaque para o aprimoramento na produção e a redução dos preços de comercialização; •O CAA é apontado como a maior inovação na área de materiais de construção das últimas duas décadas, além de ser considerado o catalisador de maior potencial para promover a alteração tecnológica do setor da construção em direção à sua maior industrialização. Acima de tudo, o concreto autoadensável é concreto. Livro Concreto: Ciência e Tecnologia Editor: Geraldo C. Isaia
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