puc_barragens_04_CCR

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CCRCCR
Concreto Compactado com RoloConcreto Compactado com Rolo
Uma alternativa para estruturas de Uma alternativa para estruturas de 
barramento e pavimentosbarramento e pavimentos
ConcretoConcreto
• Mistura composta, basicamente, de • Mistura composta, basicamente, de 
cimento, brita, areia e água.
CCR CCR -- Concreto Compactado Com RoloConcreto Compactado Com Rolo
• Sumário : 
• Histórico
• Aplicações
• Estudos em Laboratório• Estudos em Laboratório
• Pista Experimental
• Métodos Executivos
• Vantagens e Desvantagens
• Credibilidade no Meio Técnico
Histórico :Histórico :
• Segundo Joaquim Laginha Serafim, as
barragens antigas mais conhecidas, foram
desenvolvidas por egípcios, gregos e
romanos e consistiam muitas vezes deromanos e consistiam muitas vezes de
caixões de alvenaria preenchidos com
entulho de alvenaria.
Histórico : Histórico : 
• Os romanos construíram algumas barragens
de alvenaria de pedras perfeitamente
cortadas e o núcleo preenchido com “opuscortadas e o núcleo preenchido com “opus
cimentitium” ou seja concreto.
Histórico :Histórico :
• Tais barragens eram as mais fáceis e as mais
seguras de se construir e se tornaram
resistentes devido às grandes pedras queresistentes devido às grandes pedras que
constituíam as faces.
• Esta era uma construção similar à maioria
das barragens desenvolvidas atualmente de
CCR... .
Histórico :Histórico :
• A 1ª utilização de compactação foi na ensecadeira da Barragem de 
Shimen.
• A primeira grande obra de CCR - Willow Creek / USA, 1982 - com 52 m 
de altura e 317.000 m³. 
Willow Creek
• A 1ª barragem construída no Brasil em CCR - Saco de Nova Olinda (PB), 
em 1986, com 56 m de altura e 135.000 m³.
• UHE Dona Francisca - pioneira em estudos com maciços experimentais 
de CCR em laboratório, em 1998.
• UHE Lajeado foi a pioneira no Brasil a utilizar a técnica do CCR 
Rampado, com Altura de 43 m e 210.000 m³, em 2001. 
Histórico: Histórico: 
• A construção de barragens de concreto
apresenta três períodos bem distintos.
• I- Até o início da década de 30;• I- Até o início da década de 30;
• II - Construção da barragem de Hoover até o
início do CCR;
• III - Período das construções utilizando o
CCR.
Histórico:Histórico:
• Em 1996 - concluídas 157 barragens de CCR em 
20 países.
• Em 2002 - 251 barragens concluídas, além de 
outras 34 estarem em construção em 35 países outras 34 estarem em construção em 35 países 
(DUNSTAN, 2003) . 
Aplicações :Aplicações :
Construção de barragens, açudes e diques;
UHE Capanda.
Ribeirão João Leite.
Aplicações :Aplicações :
Construção de barragens, açudes e diques;
UHE Lajeado
UHE Cana Brava
Aplicações :Aplicações :
• construção de ensecadeiras;
Gold Ray Dam.
Aplicações :Aplicações :
• Proteção e reforço de taludes de barragens 
de solo e enrocamento;
 Rip-rap
A B C A 
Random
Núcleo argiloso 
Solo arenoso Filtro
Aplicações :Aplicações :
• construção de contra-fortes incorporados a
barragem de concreto para reforço;
Outras aplicações :Outras aplicações :
• proteção de margens de canais, lagos e 
reservatórios; 
• lançamento de grandes blocos, praças ou 
áreas pavimentadas;
• fundações massivas e lajes de fundação;
• proteção e reforço de taludes de barragens 
de solo e enrocamento;de solo e enrocamento;
• reparos de emergência;
• proteção de crista de barragens de terra;
• reabilitação de barragens de terra e de 
concreto;
• aumento da altura de barragens; 
• construção de vertedouros de emergência, 
para proteção contra galgamento;
• construção de contra-fortes incorporados a 
barragem de concreto para reforço;
• reconstrução. 
Viveiro de Camarões
Concreto Compactado com Rolo
- Principais Características -
• Consistência mais seca que a apresentada por um concreto convencional;
• Suporta o peso de um rolo vibratório e compactador no momento de sua
compactação;
• Baseia-se em conceitos de mecânica dos solos e tecnologia de concreto;• Baseia-se em conceitos de mecânica dos solos e tecnologia de concreto;
• Grande quantidade de agregados e baixo consumo de cimento;
• Lançamento em multi-camadas;
• Redução de tempo e de custo de construção;
• Utilizado em barragens e pavimentos, principalmente.
Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :
• Definição dos Parâmetros de Dosagem
• Trabalhabilidade (Cannon Time)
• Dmáx - Dimensão Máxima Característica
• Tipo Litológico dos Agregados
• Teor Material Pulverizado no miúdo (~10%)
• Materiais Cimentícios (Escória, Fly-ash, Sílica 
Ativa, Pozolana Natural, Ag. Pulverizado...)
• Níveis de Resistência 
• Idade de Controle
Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :
• Pré-estudo de dosagem :
• Cálculo das proporções entre os Agregados
• Curvas granulométricas de Referência
CURVAS TEÓRICAS DE GRANULOMETRIA
80,0
100,0
%
 re
tid
as
 a
cu
m
ul
ad
as
• Curva cúbica -
– P=(1-(d / Dmáx)1/3).100+5%
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
0,01 0,1 1 10 100
#Peneiras (mm)
%
 re
tid
as
 a
cu
m
ul
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as
FAURY TALBOT RICHART FULLER BOLOMEY
Granulometria do CCR
80
90
100
%
R
et
. 
A
cu
m
ul
ad
a
0
10
20
Granulometria do CCRGranulometria do CCR
0
10
20
30
40
50
60
70
503825199,54,82,41,20,60,30,150,075
Peneira(mm)
%
R
et
. 
A
cu
m
ul
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a
30
40
50
60
70
80
90
100
%
 P
as
sa
UHE Lajeado
UHE Cana Brava
UHE Itapebi
Curva Cúbica + 5%
Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :
• Proporções entre Agregados e Aglomerante;
• Consumo de cimento pré-determinado;
• Consumo de água em função dos materiais e • Consumo de água em função dos materiais e 
tempo de exposição e transporte;
• Uso de aditivos.
Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :
• Concreto fresco :
• Tempo de vibração (Cannon Time)
• DMA• DMA
• Massa unitária
• Umidade
• Permeabilidade do concreto fresco
• Moldagem de CP’s em mesa vibratória
CCRCCR
•
Ensaios com Concreto FrescoEnsaios com Concreto Fresco
CANNON TIME MASSA ESPECÍFICA
DMA
Ensaios com Concreto FrescoEnsaios com Concreto Fresco
PERMEABILIDADE DO CCR FRESCO
MOLDAGEM DE CORPOS-DE-PROVA
Ensaios com Concreto FrescoEnsaios com Concreto Fresco
DENSÍMETRO NUCLEAR
Massa Unitária do CCRMassa Unitária do CCR
2350
2400
2450
M
as
sa
 u
ni
tá
ria
 (
kg
/m
³)
2200
2250
2300
MB 70 MB80 MB90 MB100 MB110 MB120 MBCmáx
Dosagens
M
as
sa
 u
ni
tá
ria
 (
kg
/m
³)
Consistômetro VeBê DMA Densímetro nuclear Proctor modificado
Concreto EndurecidoConcreto Endurecido
• Propriedades Mecânicas: Resistência à
Compressão, Tração Simples, Tração na Flexão e
Tração por Compressão Diametral;
• Propriedades Elásticas: Módulo de Elasticidade,
Coef. Poisson, Fluência, Cap. De DeformaçãoCoef. Poisson, Fluência, Cap. De Deformação
(Carreg. Ráp. / lento), Retração por Secagem,
Autógena;
• Propriedades Térmicas: Elev. Adiabática,
Difusividade, Condutividade, Calor Específico,
Coef. Dilat. Linear;
• Propriedades Diversas: Permeabilidade (Bureau),
RAA e de Durabilidade.
Ensaios com Concreto EndurecidoEnsaios com Concreto Endurecido
• Resist. à compressão 
• Massa específica 
• Resist. tração simples
• Dispositivo Leroy
• Resist. à tração diametral 
• Módulo de elasticidade 
• Permeabilidade 
• Cisalhamento direto
TRAÇÃO SIMPLES
TRAÇÃO DIAMETRAL MÓDULO DE ELASTICIDADE
Ensaios com Concreto EndurecidoEnsaios com Concreto Endurecido
PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE
CISALHAMENTO DIRETO
Pista Experimental Pista Experimental 
Em LaboratórioEm Laboratório
• Equipamento Simulador de Compactação:
• Freqüência e Amplitude do Equipamento;
• Cargas Estáticas e dinâmicas;
• Número de Passadas;• Número de Passadas;
• Altura de Camada;
• Intervalo de Lançamento;
• Ajuste de Dosagem e Controle com Densímetro Nuclear;
• Tratamento Superficial da Junta;
• Cura em Câmara úmida;
• Extração de Testemunhos ( Corte c/ fio diamantado cp’s 
prismáticos e sonda rotativa de percussão cp’s cilíndricos );
• Ensaios com os testemunhos extraídos.Croqui da Pista Croqui da Pista 
2
30
A
ltu
ra
 d
as
 c
am
ad
as
 (
 m
ed
id
as
 e
m
 c
m
 )
INÍCIO FIM
UHE Lajeado - PISTA EXPERIMENTAL
ALTURAS REAIS DAS CAMADAS
D26.04.00 - 15:00 h 
Argamassa de
regularização
1
19
35
33
50 cm 200 cm 50 cm
300 cm
A
ltu
ra
 d
as
 c
am
ad
as
 (
 m
ed
id
as
 e
m
 c
m
 )
B
C
B25.04.00 - 15:30 h 
26.04.00 - 10:00 h 
24.04.00 - 14:30 h AArgamassade Ligação
Rolo CompactadorRolo Compactador
• Sistema de movimentação 
horizontal 
– velocidade até 0,5 km / h 
• Sistema de movimentação vertical 
– curso útil de 1400 mm 
• Sistema de aplicação de carga 
– carga 15 tf 
– cargas estáticas e dinâmicas 
de até 70 Hz 
– atuador hidráulico com curso 
de 200 mm
Pista ExperimentalPista Experimental
Pista ExperimentalPista Experimental
Pista Experimental Pista Experimental 
Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra -- Central de CCRCentral de CCR
• Fabricação e Transporte
Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra 
Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra 
Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra 
Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra 
MÉTODO TRADICIONAL
Métodos ExecutivosMétodos Executivos
MÉTODO TRADICIONAL
MÉTODO RAMPADO
CCR - MÉTODO TRADICIONAL
6 camadas com h=0,33m
Métodos ExecutivosMétodos Executivos
2m
Substrato
Camada de CCR
Argamassa de Ligação
UHE Cana Brava UHE Cana Brava -- VertedouroVertedouro
Métodos ExecutivosMétodos Executivos
Método Chinês RampadoMétodo Chinês Rampado
• Autores: Jiang Changquan, Du Zida, Yang 
Lichen, Yang Kangning
• “The Horizontally Advancing Sloped Layer 
Construction of RCC - HASLC” - Barragem de Construction of RCC - HASLC” - Barragem de 
Jiangya - 1.100.000 m³ de CCR
• International Symposium on RCC Dam -
Chengdu - China - Abril 1999
• Quem trouxe para o Brasil: Pacelli
• Onde foi implantado: Lajeado
CCR - MÉTODO CHINÊS 
RAMPADO
Sub-camadas contínuas com 
h=0,33m 
2m
Substrato
Sub-camada de CCR
Argamassa de Ligação
Linha do Topo da Fôrma
Método RampadoMétodo Rampado
Método RampadoMétodo Rampado
FACE DE CAMADAS EXECUTADAS COM CCR 
BORDA COMPACTADA COM ROLO WACKER
Testemunhos ExtraídosTestemunhos Extraídos
Método Tradicional
MOVIMENTAÇÃO DAS FÔRMAS
2m
Método Chinês Rampado
2m
150
200
250
%
Produtividades
0
50
100
%
M
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(H
h
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h
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(H
h
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²)
Método Tradicional (Ref)
Método Chinês Rampado
60
80
100
%
Comparativo de Custos
0
20
40
%
M
ã
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Em
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Método Tradicional (Ref)
Método Chinês Rampado
CCR para PavimentoCCR para Pavimento
• Atualmente o CCR é utilizado como base de
pavimento flexível (asfalto);
• Tem-se aplicado o CCR também em vias• Tem-se aplicado o CCR também em vias
urbanas em locais de tráfego intenso;
• Em FURNAS (Goiânia) em Convênio com a
ABCP foi pesquisado o CCR para pavimento
como camada final de rolamento.
CCR para PavimentoCCR para Pavimento
CCR para PavimentoCCR para Pavimento
CCR para PavimentoCCR para Pavimento
CCR para PavimentoCCR para Pavimento
CCR para PavimentoCCR para Pavimento
CCR para PavimentoCCR para Pavimento
• Vantagens
– produtividade superior à de outros 
processos;
– redução do custo (Cronograma 
reduzido);
– mão-de-obra otimizada e de fácil 
adaptação;
– aproveitamento de novos materiais;
• Desvantagens
– ausência de agregados 
próximos à obra;
– região da obra com 
disponibilidade de argila e com 
baixo índice pluviométrico;
– indisponibilidade de 
equipamentos de fabricação, 
CCRCCR
– aproveitamento de novos materiais;
– maior fluência (menor 
probabilidade de fissuras de 
origem térmica);
– satisfação dos clientes que 
utilizaram o CCR;
– credibilidade no meio técnico;
– modernização dos processos 
executivos;
– menor interferência das condições 
climáticas no lançamento
equipamentos de fabricação, 
espalhamento e compactação;
– menor oferta de empregos;
– região da obra distante do 
fornecedor de materiais 
cimentícios. 
Credibilidade no Meio TécnicoCredibilidade no Meio Técnico
• Hoje em dia as grandes projetistas utilizam o
CCR como alternativa em seus
empreendimentos;
• Quantidade de trabalhos técnicos divulgados
em seminários nacionais e internacionaisem seminários nacionais e internacionais
específicos sobre CCR;
• Não há registros de catástrofes em
estruturas em CCR.