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CIMENTO MÓDULO DE TREINAMENTO CONCRETO CONTROLE DE QUALIDADE DO CONCRETO MATERIAIS CONSTITUINTES PROPRIEDADES CONTROLE TECNOLÓGICO CONCRETO DOSADO EM CENTRAL PRODUÇÃO DO CONCRETO O QUE É O CONCRETO? CONCRETO ? Mistura em proporções pré-fixadas de um aglomerante (cimento) com água e agregado areia (miúdo) e pedra(graúdo), formando uma massa compacta, de consistência plástica, e que endurece com o tempo. 3 Envolver Agregados Preencher Vazios Facilitar Manuseio = CONCRETO PASTA DE CIMENTO ÁGUA CIMENTO PORTLAND + Reação Química que gera Resistência Mecânica = CONCRETO ÁGUA CIMENTO PORTLAND + + AREIA = ARGAMASSA + BRITA PASTA DE CIMENTO Resistência à desgaste Resistência à intempéries Diminuição da variação térmica Diminuição do custo = CONCRETO ÁGUA CIMENTO PORTLAND + + AREIA = ARGAMASSA + BRITA PASTA DE CIMENTO CONCRETO = + ADITIVOS ADIÇÕES De acordo com especificação do projetista MÓDULO DE TREINAMENTO CONCRETO MATERIAIS CONSTITUINTES NBR 12654 CIMENTO PORTLAND ADIÇÕES ADITIVOS ÁGUA AGREGADOS Aglomerante hidráulico constituído de óxidos (cálcio, silício, ferro e alumínio) que em contato com a água tem a capacidade de endurecer. Cimento: palavra originária do Latim Caementum, que na antiga Roma uma espécie de pedra natural. AGLOMERANTE: CIMENTO PORTLAND 8 Península de Portland : origem do nome do Cimento Portland Joseph Aspdin : patenteou o cimento portland em 1864 Cimento: Origem CIMENTO PORTLAND: FABRICAÇÃO = = 10 Conforme o tipo de cimento poderão ser acrescentados, no processo de moagem, materiais conhecidos por Adições: Escórias, Pozolanas, Calcário CIMENTO PORTLAND: ADIÇÕES 11 Clínquer Gesso + + Filer Escória Cimentos CP II-Z ou CPIV Pozolana CIMENTO PORTLAND: ADIÇÕES Cimento Comum (CP I ou CP V) Cimento CP II-F Cimentos CP II-E ou CP III 12 RAZÕES PARA O USO DE ADIÇÕES Econômicas: Diminuição do consumo energético Ecológicas: Aproveitamento de resíduos poluidores e preservação das jazidas Técnicas: Melhoria de propriedades específicas CIMENTO PORTLAND: ADIÇÕES Aumento da impermeabilidade; Diminuição da porosidade capilar; Maior resistência a sulfatos; Redução do calor de hidratação; Inibição da reação álcali-agregado; Maior Durabilidade. 13 Tipos de Cimento e Normalização 14 CP Composição Resistência aos 28 dias (MPa) Cimento Portland TIPO CP II- E- 32 (TIPO) CPII-E (SIGLA) 32 (CLASSE) CLASSE SIGLA NOME TÉCNICO: Cimento Portland composto com escória CIMENTO PORTLAND: NOMENCLATURA RR XXX 15 Cimento Portland Comum NBR 5732 Cimento Portland Composto NBR 11578 Cimento Portland de Alto-Forno NBR 5735 Cimento Portland Pozolânico NBR 5736 Cimento Portland de Alta Inicial NBR 5733 CIMENTO PORTLAND: NORMALIZAÇÃO 16 Cimento Portland Resistente a Sulfatos NBR 5737 Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação NBR 13116 Cimento Portland Branco NBR 12989 Cimento para Poços Petrolíferos NBR 9831 Cimento Aluminoso NBR 13847 CIMENTO PORTLAND: NORMALIZAÇÃO 17 Qual a composição de cada tipo de cimento portland Quais as características de cada um Entenda as normas… (siga em frente->) CIMENTO PORTLAND Para descobrir a resposta clique na interrogação ? ? 18 Cimento Portland Sigla Classe Clinquer + Gesso Escória (E) Pozolana (Z) Filer (F) Comum CP I 25 32 40 100 % 0 CP I-S 25 32 40 99-95 1-5 Composto CP II-E 25 32 40 94-56 6-34 0 0-10 CP II-Z 25 32 40 94-76 0 6-14 0-10 CP II-F 25 32 40 94-90 0 0 6-10 CIMENTO PORTLAND ESPECIFICAÇÕES NORMATIVAS 19 Cimento Portland Sigla Classe Clinquer + Gesso Escória (E) Pozolana (Z) Fíler (F) Alto Forno CP III 25 32 40 65-25 35-70 0 0-5 Pozolânico CP IV 25 32 85-45 0 15-50 0-5 Ari CP V --- 100-95 0 0 0-5 CIMENTO PORTLAND ESPECIFICAÇÕES NORMATIVAS 20 Destinam-se a garantir os teores de adições e defeitos de fabricação NBR 5740 Tipo de cimento Portland Resíduo Insolúvel (%) Perda ao fogo (%) MgO (%) SO3 (%) CO2 (%) S (%) CP I CPI-S ≤ 1,0 ≤ 5,0 ≤ 2,0 ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 1,0 ≤ 3,0 ---- CP II-E CP II-Z CP II-F ≤ 2,5 ≤ 16,0 ≤ 2,5 ≤ 6,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 5,0 ---- CP III ≤ 1,5 ≤ 4,5 ---- ≤ 4,0 ≤ 3,0 ≤ 1,0 CP IV ---- ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 3,0 ---- CP V-ARI ≤ 1,0 ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 3,5 p/ C3A ≤ 8,0% ≤ 4,5 p/ C3A ≤ 8,0 % ≤ 3,0 ---- CIMENTO PORTLAND PRESCRIÇÕES QUÍMICAS 21 Garantem o desempenho CIMENTO PORTLAND PRESCRIÇÕES FÍSICO-MECÂNICAS 22 CIMENTO PORTLAND CIMENTO PORTLAND BRANCO : O que é ? Quais são as suas características? Aonde usar? Para descobrir a resposta clique na interrogação ? ? TIPOS: estrutural e não estrutural. COR: seu índice de brancura deve ser maior que 78%. CLASSES : cimento estrutural :classes de resistência: 25, 32 e 40 MPa. cimento não estrutural : não possui classe. CIMENTO PORTLAND CIMENTO PORTLAND BRANCO USOS: Na cor branca ou escolha as cores com adição de pigmentos coloridos. O cimento branco estrutural é aplicado em concretos pré-moldados para afins arquitetônicos, monumentos, fachadas,etc. Já o não estrutural é utilizado para rejutamento de azulejos, rebocos, fabricação de artefatos de cimento e em aplicações não estruturais. CIMENTO PORTLAND CIMENTO PORTLAND BRANCO Comparação entre barreiras de concreto branco e cinza Torre de TOMBO - Lisboa Aeroporto de DULLES Concreto de Cimento Branco Estrutural CIMENTO PORTLAND O QUE É? QUAIS SÃO AS SUAS CARACTERÍSTICAS ? AONDE USAR? CIMENTO PORTLAND BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO: CIMENTO PORTLAND ? CIMENTO PORTLAND BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO IDENTIFICAÇÃO: Acréscimo do sufixo BC ao tipo original Exigência: baixo desprendimento de calor < 260 J/g aos 3 dias < 300 J/g aos 7 dias Uso: Barragens e grandes blocos CIMENTO PORTLAND 28 Barragem de Itaipu CIMENTO PORTLAND Barragem de Porto Primavera USO + INDICADO: CIMENTO DE BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO CIMENTO PORTLAND O QUE É? QUAIS SÃO AS SUAS CARACTERÍSTICAS ? AONDE USAR? CIMENTO PORTLAND RESISTENTE A SULFATOS : ? De acordo com a norma NBR 5737, cinco tipos básicos de cimento – CPI, CPII, CPIII, CPIV e CPV-ARI – podem ser resistentes aos sulfatos, desde que se enquadrem em pelo menos uma das seguintes condições: teor de aluminato tricálcico (C3A) do clinquer e teor de adições carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa respectivamente; Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escoria granulada de alto-forno, em massa; Cimentos do tipo pozolanico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolanico, em massa; Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos. tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos ou efluentes industriais IDENTIFICAÇÃO : sufixo RS ao tipo original CIMENTO PORTLAND CIMENTO RESISTENTE A SULFATOS CIMENTO PORTLAND Estações de Tratamento de Esgoto USOS: Cimentos RS CIMENTO PORTLAND O QUE É? QUAIS SÃO AS SUAS CARACTERÍSTICAS ? AONDE USAR? CIMENTO PORTLAND ALUMINOSO: ? CIMENTO PORTLAND ALUMINOSO Siglas CAC - modelo básico com 40% de alumina CK- 51 / CK-60 / CK-70 / CK-80 Materiais Componentes calcário + bauxita (mineral de alumínio) (temperatura de fusão) Características Cor: cinzento escuro Endurecimeto: rápido 30 MPa em 6 horas 40 MPa em 24 horas reações com grande desprendimento de calor resistente a águas selenitosas (contem gesso), águas do mar, cloretos e certos ácidos diluidos Usoconcreto refratários obras rápidas e provisórias concretagem em nevadas CIMENTO PORTLAND Concreto Refratário CIMENTO PORTLAND QUANTO ESPERAR DO VALOR DAS RESISTÊNCIAS NAS DIVERSAS IDADES? CIMENTO PORTLAND ? Veja a tabela com valores médios obtidos da ABCP : Associação Brasileira de Cimento Portland Cimento 1 DIA 3 DIAS 7 DIAS 28 DIAS CPII-E-32 23 54 73 100 CPII-F-32 37 65 80 100 CPIII-32 13 37 60 100 CPIII-40 17 43 65 100 CPIV-32 31 55 70 100 CPV-ARI 50 71 84 100 CPV-ARI RS 40 67 82 100 Fonte: CONTROLE DO SELO DE QUALIDADE ABCP CIMENTO PORTLAND EVOLUÇÃO PORCENTUAL DA RESISTÊNCIA DOS CIMENTOS (%) (R28=100) 37 VEJA O CIMENTO SE HIDRATANDO !! IMAGENS DE MICROSCÓPIO ELETRÔNICO CIMENTO PORTLAND: HIDRATAÇÃO 38 E as características dos diversos tipos, como são se compararmos com o CP I e CPII? CIMENTO PORTLAND Veja na tabela seguinte … 39 Influência Tipo de Cimento Comum e Composto Alto-Forno Pozolânico ARI Resistente aos Sulfatos Branco Estrutural Resistência à compressão Padrão Menor nos primeiros dias e maior no final da cura Menor nos primeiros dias e maior no final da cura Muito maior nos primeiros dias Padrão Padrão Calor gerado na reação do cimento com a água Padrão Menor Menor Maior Menor Maior Impermeabilidade Padrão Maior Maior Padrão Padrão Padrão Resistência aos agentes agressivos (água do mar e de esgotos) Padrão Maior Maior Menor Maior Menor Durabilidade Padrão Maior Maior Padrão Maior Padrão CIMENTO PORTLAND INFLUÊNCIA DOS TIPOS DE CIMENTO NAS ARGAMASSAS E CONCRETOS 40 Aplicações dos Diferentes Tipos de Cimento 41 APLICAÇÕES Todos os tipos de cimento são adequados a todos os tipos de estruturas e aplicações. Existem tipos de cimento que são mais recomendáveis ou vantajosos para determinadas aplicações CIMENTO PORTLAND 42 CIMENTO PORTLAND Utilização recomendada para o CP II – Cimento Portland Composto CIMENTO PORTLAND Edifícios e Estádio podem usar CP II obras de concreto-massa como barragens e peças de grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares etc. obras em contato com ambientes agressivos por sulfatos, terrenos salinos etc. pilares de pontes ou obras submersas em contato com águas correntes puras obras em zonas costeiras ou em água do mar pavimentação de estradas e pistas de aeroportos etc. CIMENTO PORTLAND ENFATIZANDO O USO VANTAJOSO DO CP III e CP IV 45 “DICAS ÚTEIS” : RECOMENDAÇÕES PARA O USO : CP III e CP IV A menor resistência inicial pode ser incrementada pelo uso de aditivos aceleradores ou por compensações na dosagem do concreto Para pré-moldados, nos casos em que se exija desforma rápida, usar cura a vapor Evitar as concretagens em dias muito secos , com ventos fortes ou em temperaturas baixas Não recomendado em caldas de injeção para bainhas de protensão, embora no concreto protendido ou armado não haja restrições CIMENTO PORTLAND 46 Uso Recomendado: CP III ou CP IV Obras Rodoviárias: Rodovia dos Imigrantes São Paulo CIMENTO PORTLAND CIMENTO PORTLAND Elevador Lacerda – Salvador-Bahia Obras próximas ao mar recomendado usar CP III ou CP IV USOS: CP IV Mesmos usos recomendados para o CP III – Alto Forno; Concretos com agregados reativos; CIMENTO PORTLAND Previne fissuras devido reações álcalis-agregados, com esta configuração. CIMENTO PORTLAND USO: CP IV ENFATIZANDO A UTILIZAÇÃO DO CP V Onde o requisito de elevada resistência às primeiras idades é fundamental ?? Na indústria de pré-fabricados Aplicação da protensão Concreto projetado Pisos industriais Obras em climas de baixa temperatura Precauções: Retração Hidráulica e Fissuração Térmica CIMENTO PORTLAND 51 CIMENTO PORTLAND CP V Pré-moldados e Concreto Protendido Tipo de cimento Uso CP I, CP II Geral CP III Geral, concreto massa, água do mar e meios agressivos CP IV Geral, concreto massa, água do mar, meios agressivos e com agregados reativos CP V Pré-moldados, túneis e concretos protendidos RS Ambientes agressivos e água do mar Branco Estético e rejuntes Branco Estrutural Pisos, monumentos e fins arquitetônicos Baixo calor Obras de concreto massa CIMENTO PORTLAND RESUMO 53 O cimento é embalado em sacos de papel kraft de múltiplas folhas; Protege o cimento da umidade e do manuseio no transporte; O saco de papel é o único que permite o enchimento com material ainda bastante aquecido. CIMENTO PORTLAND : Embalagem CIMENTO PORTLAND Para o estoque de cimento, a pilha deve ser constituída de no máximo 10 sacos. As pilhas devem ser feitas sobre estrados de madeira com altura de 10 cm, para que se impeça o contato direto com o piso. Os sacos não devem estar em contato com as paredes ou o teto, guardando destes, distâncias mínimas de 10 cm e 50 cm respectivamente. CIMENTO PORTLAND : Estocagem O saco de papel protege pouco o cimento nele contido da ação direta da água. Se o cimento entrar em contato com a água na estocagem, ele vai empedrar ou endurecer antes do tempo, inviabilizando sua utilização na obra ou fábrica de pré-moldados e artefatos de cimento. O cimento deve ser estocado em local: Seco Coberto Fechado Afastado do chão, do piso e das paredes externas ou úmidas, Longe de tanques, torneiras e encanamentos, ou pelo menos separados deles CIMENTO PORTLAND : Estocagem ERRADO É recomendável utilizar primeiro o cimento estocado há mais tempo, deixando o que chegar por último para o fim, o que evita que um lote fique estocado por tempo excessivo, O cimento, bem estocado, é próprio para uso por três meses, no máximo, a partir da data de sua fabricação. CIMENTO PORTLAND CORRETO MÓDULO DE TREINAMENTO CONCRETO MATERIAIS CONSTITUINTES NBR 12654 CIMENTO PORTLAND ADIÇÕES ADITIVOS ÁGUA AGREGADOS Finura Tempos de pega (h) Expansibilidade (mm) Resistência à compressão (MPa) Tipo de cimento Portland Classe Resíduo peneira 75 m (%) Área específica (m 2 /kg) Início Fim A frio A quente 1 dia 3 dias 7 dias 28dias CPI CPI-S 25 32 40 12,0 10,0 240 260 280 1 10 5 5 -- 8 10 15 15 20 25 25 32 40 CPII-E CPII-Z CPII-F 25 32 40 12,0 10,0 240 260 280 1 10 5 5 -- 8 10 15 15 20 25 25 32 40 CPIII 25 32 40 8,0 -- 1 12 5 5 -- 8 10 12 15 20 23 25 32 40 CPIV 25 32 8,0 -- 1 12 5 5 -- 8 10 15 20 25 32 CPV-ARI 6,0 300 1 10 5 5 14 24 34 -- Tipo de cimento Portland Classe Finura Tempos de pega (h) Expansibilidade (mm) Resistência à compressão (MPa) Resíduo peneira 75 (m (%) Área específica (m2/kg) Início Fim A frio A quente 1 dia 3 dias 7 dias 28dias CPI CPI-S 25 32 40 ( 12,0 ( 10,0 ( 240 ( 260 ( 280 ( 1 ( 10 ( 5 ( 5 -- ( 8 ( 10 ( 15 ( 15 ( 20 ( 25 ( 25 ( 32 ( 40 CPII-E CPII-Z CPII-F 25 32 40 ( 12,0 ( 10,0 ( 240 ( 260 ( 280 ( 1 ( 10 ( 5 ( 5 -- ( 8 ( 10 ( 15 ( 15 ( 20 ( 25 ( 25 ( 32 ( 40 CPIII 25 32 40 ( 8,0 -- ( 1 ( 12 ( 5 ( 5 -- ( 8 ( 10 ( 12 ( 15 ( 20 ( 23 ( 25 ( 32 ( 40 CPIV 25 32 ( 8,0 -- ( 1 ( 12 ( 5 ( 5 -- ( 8 ( 10 ( 15 ( 20 ( 25 ( 32 CPV-ARI ( 6,0 ( 300 ( 1 (10 ( 5 ( 5 ( 14 ( 24 ( 34 --
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