moduloiv eduardo cabral ufc

8/18/2019 ModuloIV Eduardo Cabral UFC

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1

ASSOCIA ASSOCIAÇÇ ÃO CEARENSE DE ÃO CEARENSE DEENGENHARIA ESTRUTURALENGENHARIA ESTRUTURAL

10/12/2008

Projeto Estrutural: conceitos,

leitura e execução

Módulo IV:

Tecnologia do Concreto

Eduardo Cabral


Projeto Estrutural: conceitos, leitura e execução – Módulo IV: Tecnologia do Concreto – 10/12/2008

Grupos de pesquisa

GPMATEGPMATEGrupo de Pesquisa em Materiais deGrupo de Pesquisa em Materiais de

ConstruConstruçção e Estruturasão e Estruturas


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2



Sumário

Parte 1: Conceitos básicos

Parte 2: Dosagem de concreto

Parte 3: Controle tecnológico do concreto

Parte 4: Módulo de elasticidade

Parte 5: Concretos especiais



CONCEITOS

BÁSICOS

Parte 1:


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3




• Concreto:É um material composto que consisteessencialmente de um meio contínuoaglomerante dentro do qual estão mergulhadospartículas de agregados.

(ACI 116, Terminologia sobre Cimento e Concreto)




• Constituintes:

CIMENTO

AGLOMERANTE

ÁGUA AREIA

AGREGADOS

BRITA

PASTA

ARGAMASSA

CONCRETO


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4




• Constituintes:




• Outros Constituintes: – Adições

– Aditivos


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5




• Cimento Portland Aglomerante hidráulico constituído de óxidos(cálcio, ferro e alumínio) que em contato com aágua tem a capacidade de endurecer .

– Matéria-prima

1450 ºC

Pedra calcária→ CaO + CO2

Argila→ SiO2 + Al2O3 + Fe2O3

3CaO.SiO22CaO.SiO2

3CaO.Al2O34CaO.Al2O3.Fe2O3




• Cimento Portland


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6




• Cimento Portland




• Cimento Portland – Nomeclatura

CP TIPO RES

CimentoPortland

Resistência(MPa)

Composição

Adições

Ex: CP II Z 32


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7




• Cimento Portland – Tipos de cimento fabricados no Brasil

• Cimento Portland Comum _________NBR 5732

CP I, CP I-S

• Cimento Portland Composto_______NBR 11578

CP II-E, CP II-Z, CP II-F

• Cimento Portland de Alto-Forno____NBR 5735

CP III

• Cimento Portland Pozolânico ______NBR 5736

CP IV

• Cimento Portland de Alta _________NBR 5737

(CP V – Alta Resistência Inicial - ARI)





• Cimentos Resistentes a Sulfatos (RS) – NBR 5733

• Cimento com baixo calor de hidratação (BC) – NBR 13116

• Cimento Portland Branco (CPB) – NBR 12989


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8





6 –10

0 –10

0 –10

1 – 5

0

Carbonato

0094 – 90

25

32

40

CP II-F

6 – 14094 – 76

25

32

40

CP II-

Z

06 –3494 – 56

25

32

40

CP II-

E

Composto

99 – 95

25

32

40

CP I-S

100

25

32

40

CP I

Comum

PozolanaEscóriaClinquer

+ GessoClasseSigla

Cimento

Portland

6 –10

0 –10

0 –10

1 – 5

0

Carbonato

0094 – 90

25

32

40

CP II-F

6 – 14094 – 76

25

32

40

CP II-

Z

06 –3494 – 56

25

32

40

CP II-

E

Composto

99 – 95

25

32

40

CP I-S

100

25

32

40

CP I

Comum

PozolanaEscóriaClinquer

+ GessoClasseSigla

Cimento

Portland





0 – 5

0 – 5

0 – 5

Carbonato

Alta

resistência

inicial

Pozolânico

Alto-forno

Cimento

Portland

--100 – 95-CP V-

ARI

15 – 50085 – 45

25

32

40

CP IV

035 – 7065 – 25

25

32

40CP III

PozolanaEscóriaClínquer

+ GessoClasseSigla

0 – 5

0 – 5

0 – 5

Carbonato

Alta

resistência

inicial

Pozolânico

Alto-forno

Cimento

Portland

--100 – 95-CP V-

ARI

15 – 50085 – 45

25

32

40

CP IV

035 – 7065 – 25

25

32

40CP III

PozolanaEscóriaClínquer

+ GessoClasseSigla


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9




• Cimento Portland – Tipos de cimento x características físicas




• Cimento Portland – Tipos de cimento x resistência à compressão


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• Cimento Portland – Tipos de cimento x outras propriedades

PadrãoMaiorMaiorPadrãoDurabilidade

MenorMaiorMaiorPadrão

Resistência aos agentes

agressivos (água do mar ede esgotos)

PadrãoMenorMenorPadrãoPermeabilidade

MaiorMenorMenorPadrãoCalor gerado na reaçãodo cimento com a água

Muito maiornos primeiros

dias

Menor nosprimeiros dias

e maior nofinal da cura



PadrãoResistência a compressão

Alta

Resistência

Inicial

PozolânicoAlto-FornoComum e

CompostoPropriedade

PadrãoMaiorMaiorPadrãoDurabilidade

MenorMaiorMaiorPadrão

Resistência aos agentes

agressivos (água do mar ede esgotos)

PadrãoMenorMenorPadrãoPermeabilidade

MaiorMenorMenorPadrãoCalor gerado na reaçãodo cimento com a água

Muito maiornos primeiros

dias





PadrãoResistência a compressão

Alta

Resistência

Inicial

PozolânicoAlto-FornoComum e

CompostoPropriedade




• Cimento Portland – Fornecimento

• Sacos de papel tipo kraft (papel extensível) com 25kge 50kg;

• Containers (big-bag);

• Granel.


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11




• Cimento Portland – Armazenamento

30 cm

Al tura máxima :• 10 sacos; ou

15 sacos quando operíodo de

armazenamento for inferior a 15 dias

30cm




• AgregadosMaterial granular inerte (pedra, areia, etc), queparticipa da composição de concretos eargamassas e cujas partículas são ligadas entrese por um aglutinante (cimento).

(Adaptado do Aurélio)


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• Agregados – O que se espera do agregado

• Quimicamente Inertes

• Fisicamente compatíveis – Cimento

– Armadura

• Duráveis quando expostos a solicitação

• Aderência com a pasta

• Forma e dimensões compatíveis




• Agregados – Importância do agregado

• Custo do agregado < custo do cimento

• Ocupam de 60 a 80% do m3 de concreto

• Influenciam nas propriedades do concreto – No estrado fresco:

»Trabalhabilidade – No estado endurecido:

»Módulo de elasticidade

»Retração por secagem

»Abrasão


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• Agregados – Classificação quanto à dimensão

• Fíler – ∅ < 0,075mm

• Miúdo – 0,075mm < ∅ < 4,75mm

• Graúdo – 4,75mm < ∅ < 75mm




• Agregados – Exigências para uso no concreto


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• Agregado miúdo – Exigências para uso no concreto -granulometria




• Agregado miúdo – Granulometria

Descontínua


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• Agregado miúdo – Granulometria de areias de Fortaleza

MF=2,3

DMC=6,3mm

MF=3,2

DMC=4,8mm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Abertura da peneira (mm)

% R e t i d a A c u m u l a d a

6,3 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15




• Agregado miúdo – Substâncias nocivas mais comuns

• Torrões de argila e materiais friáveis – Quando não se desagregam durante a mistura são

agregados frágeis. Quando se pulverizam, dificultam aaderência pasta/agregado.

• Materiais carbonosos – Afeta a durabilidade e causa manchas.

• Materiais pulverulentos (


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• Agregado miúdo – Substâncias nocivas – limites da NBR 7211/05




• Agregado miúdo – Substâncias nocivas – limites da NBR 7211/05


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• Agregado graúdo – Exigências para uso no concreto -granulometria




• Agregado graúdo – Granulometria – classificação comercial

Brita 0 4,75 a 9,5 mm

Brita 1 9,5 a 19 mm

Brita 2 19 a 25 mm

Brita 3 25 a 37,5 mm

Brita 4 37,5 a 75 mm

Brita 5 > 75 mm


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• Agregado graúdo – Granulometria das britas de Fortaleza

MF=6,7

DMC=19,1mm

MF=7,6

DMC=25mm

0

20

40

60

80

100

Abertura da peneira (mm)

% R e t i d a A c u m u l a d a

19,1 12,5 9,5 6,3 4,8253238




• Agregado graúdo – DMC – NBR 6118:07

• < 1/3 espessura lajes ou pavimentos

• < 1/4 das faces das fôrmas

• < 0,8 do menor espaçamento entre armadurashorizontais

• < 2 do menor espaçamento entre as armaduras verticais• < 1/4 do diâmetro de tubulação de bombeamento

• < 1,2 do cobrimento


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• Agregado graúdo – Substâncias nocivas – limites da NBR 7211/05




• Agregados – Reatividade álcali-agregado

Tipos:• reação álcali-silicato

• reação álcali-carbonato

• reação álcali-sílica

Condiçõespara

ocorrência

Agregado reativo Álcalis (sódio e potássio)Umidade


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20





• Como identificar? – ASTM C-1260;

– Imersão de barras de argamassa em solução de NaOH 1N,a 80 °C;

– Verifica-se a variação de comprimento;

– Resultados acima de 0,10% aos 14 dias, indicam possívelreatividade (exigência NBR 7211/05).





Bloco fissurado devido à RAA


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Edifício Areia Branca – Jaboatão dos Guararapes/PE





• Cimento Resistente à reação Alcali-Agregado (RRAA)


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• Agregados – Umidade e Absorção de água




• Agregados – Inchamento - NBR 6467:06


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• Água – Função da água de amassamento

• Promover a reação de hidratação e posteriorendurecimento do aglomerante;

• Homogeneização da mistura;

• Trabalhabilidade.




• Água

A quantidade de água necessária àhidratação completa do cimento é de,aproximadamente, 40% do total de sua

massa.

23% é quimicamente combinadanos produtos de hidratação;

17% é absorvida na superfície do gel.


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• Água – NM 137/97- Água para amassamento e cura deargamassa e concreto de cimento Portland

• pH ....................................... 5,5 – 9,0

• Sólidos Totais .................... < 5000 ppm (mg/l)

• Sulfatos ............................... < 2000 ppm

• Cloretos – Concreto simples ........... < 2000 ppm

– Concreto armado ............ < 700 ppm

– Concreto protendido ...... < 500 ppm

• Matéria orgânica ................. 300 ppm




• Água

“ Se a água é boa para beber, tambémserá boa para o preparo do concreto”

A presença de pequenas quant idades deaçúcar e de citratos não tornam a água

imprópr ia para beber, mas podem torná-lainsatisfatória para concreto.


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• AditivosCompostos adicionados em pequenasquantidades para melhorar uma ou maispropriedades no estado fresco ou endurecido

– NBR 11768/92




• Aditivos – Tipos

• Plastificante (P)

• Retardador (R)

• Acelerador (A)

• Plastificante retardador (PR)

• Plastificante acelerador (PA)• Incorporador de ar (IAR)

• Superplastificante (SP)

• Superplastificante retardador (SPR)

• Superplastificante acelerador (SPA)


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• Aditivos



• AdiçõesUsados para obter maior compacidade, maiorresistência mecânica e durabilidade.

– Tipos:

• Materiais não reativos• Materiais cimentícios

• Materiais pozolânicos


Fíler calcárioEscória de alto forno

Cinza volante

Metacaulim

Argila calcinada

Cinza de casca de arroz

Sílica ativa


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• Adições – Sílica ativa - características:

• SiO2 ≥ 85%

• Resíduo na peneira 45 µm ≤ 10%

• Massa específica: – densificada: ≥ 350 Kg/m³

– não densificada: de 150 Kg/m³ a 350 Kg/m³

• Efeito fíler – Material extremamente fino (1 grão de cimento é 100 vezes

maior que 1 grão de sílica ativa)

– Preenchem vazios entre os grãos maiores, propiciandouma estrutura mais compacta

• Efeito pozolânico – reage com o Ca(OH)2 produzindo C-S-H

• Consumo: de 5 a 15% da massa do cimento



DOSAGEM DO

CONCRETO

Parte 2:


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28



Parte 2: Dosagem do concreto

• Dosagem:Estudo do proporcionamento dos materiais quecompõem o concreto

• Traço:Proporção entre os materiais (em massa, emvolume ou combinado)Cimento:adição:areia1:areia2:brita1:brita2:aditivo:a/c

m

Cimento:areia:brita1:brita2:a/c

1:m:a/c → 1:a:p:a/c




DE QUE FORMA OS MATERIAIS

INFLUENCIAM O DESEMPENHODO CONCRETO?


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• Maior consumo de cimento acarreta: – Maior plasticidade

– Maior coesão

– Menor segregação

– Menor exsudação

– Maior calor de hidratação

– Maior variação volumétrica




• Aumento do teor de agregado miúdoacarreta: – Aumento do consumo de água

– Aumento do consumo de cimento

– Maior plasticidade


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30




• Influência do agregado graúdo: – Mais arredondado e liso

– Forma lamelar

– Melhores agregados

Maior plasticidade emenor aderência

Maior consumo de argamassa emenor resistência

Cúbicos e rugosos




• Fundamentos – f ck

Valor de resistência à compressão acima do qual seespera ter 95% de todos os resultados dos ensaios daamostragem feita.

– f cjValor de resistência média à compressão do concreto a jdias de idade. Quando não for indicada a idade, j=28dias.

Fcj = Fck + 1,65.Sd


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• Fundamentos – Escolha do f ck

• Classes do concreto normal - NBR 8953:92





• Classes de agressividade ambiental - NBR 6118:07


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• Correspondência entre a classe de agressividadeambiental e a qualidade do concreto - NBR 6118:07




• Fundamentos – Escolha do Sd

• Concreto com desvio-padrão conhecido – NBR12655:06

“Quando o concreto for elaborado com os mesmosmateriais, mediante equipamentos similares e sob

condições equivalentes, o valor numérico do desvio-padrão (Sd) deve ser fixado com no mínimo 20resultados consecutivos obtidos no intervalo de 30 dias,em período imediatamente anterior. Em nenhum caso ovalor de Sd adotado pode ser menor que 2 MPa”.


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• Concreto com desvio-padrão desconhecido – Condições de preparo do concreto - NBR 12655:06







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34









• Fundamentos

DOSAGEM


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35




Proporcionamento dos materiais constituintescom o objetivo de obter, de maneira mais

econômica possível, um concreto que atendaaos requisitos de projeto, especialmente:

Concreto fresco:

Trabalhabilidade

f (tipo de construção,técnicas detransporte,

lançamento eadensamento)

Concreto endurecido:

Resistência

Durabilidade

Corretadeformabilidade




• Concreto dosado em central

– Procedimento para pedido do concreto• Preenchimento de uma ficha de dados para o projeto

• Ficha de pedido de concreto


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• Concreto dosado em central

– Procedimento para pedido do concreto• Preenchimento de uma ficha de dados para o projeto

• Ficha de pedido de concreto



• Concreto dosado em obra

– Dosagem não experimental• Uso de tabelas de traços → década de 40!• Grande consumo de cimento

– Dosagem experimental• IPT• INT

• ACI

• ABCP



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• Método da ABCP – Adaptado do método da ACI (AmericanConcrete Institute), para agregados brasileiros.

– Para concretos de consistência plástica a fluida.

– Fornece uma primeira aproximação daquantidade dos materiais devendo-se realizaruma mistura experimental.




• Método da ABCP

Características dos materiais

Fixar a relação a/c

Determinar o consumo de materiais

Apresentação do traço


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• Método da ABCP – Características dos materiais

• Cimento – Tipo

– Massa específica

– Resistência do cimento aos 28 dias

• Agregados – Análise granulométrica

» Módulo de finura do agregado miúdo

» Dimensão máxima do agregado graúdo

– Massa específica

– Massa unitária compactada




• Método da ABCP – Características dos materiais

• Concreto – Consistência desejada no estado fresco

– Condições de exposição (NBR 6118:07)

– Resistência de dosagem do concreto (NBR6118:07)

» Sd: desvio padrão de dosagem (NBR12655:06)


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o que for menor!


• Método da ABCP – Fixação da relação a/c

• Critérios – NBR 12655:06

– Resistência mecânica do concreto

» Escolha do a/c é função da curva de Abramsdo cimento



o que for menor!


• Método da ABCP – Fixação da relação a/c

• Critérios – NBR 12655:06

– Resistência mecânica do concreto

» Escolha do a/c é função da curva de Abramsdo cimento


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• Método da ABCP – Determinação do consumo de materiais

• Determinação aproximada do consumo deágua

19019520020523080 a 100

18519019520022560 a 8018018519019522040 a 60

38,032,025,019,09,5

Dmáx agregado graúdo (mm) Abat imento(mm)

Consumo de água aproximado (l/m3)

19019520020523080 a 100

18519019520022560 a 8018018519019522040 a 60

38,032,025,019,09,5

Dmáx agregado graúdo (mm) Abat imento(mm)

Consumo de água aproximado (l/m3)





• Determinação do consumo de cimento

(kg/m3)

C = consumo de cimento

Ca = consumo de água

ca

CaC

/=


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• Determinação do volume compactado seco(Vc) do agregado graúdo por m3 de concreto

0,6650,6400,6150,5900,4653,6

0,6850,6600,6350,6100,4853,4

0,7050,6800,6550,6300,5053,2

0,7250,7000,6750,6500,5253,0

0,7450,7200,6950,6700,5452,8

0,7650,7400,7150,6900,5652,6

0,7850,7600,7350,7100,5852,4

0,8050,7800,7550,7300,6052,2

0,250,8000,7750,7500,6252,0

0,8450,8200,7950,7700,6451,8

38,032,025,019,09,5

Diâmetro máximo (mm)MF

0,6650,6400,6150,5900,4653,6

0,6850,6600,6350,6100,4853,4

0,7050,6800,6550,6300,5053,2

0,7250,7000,6750,6500,5253,0

0,7450,7200,6950,6700,5452,8

0,7650,7400,7150,6900,5652,6

0,7850,7600,7350,7100,5852,4

0,8050,7800,7550,7300,6052,2

0,250,8000,7750,7500,6252,0

0,8450,8200,7950,7700,6451,8

38,032,025,019,09,5

Diâmetro máximo (mm)MF





• Determinação do consumo do agregadograúdo

(kg/m3)

Cb = consumo de agregado graúdo

Mb = massa unitária compactada do ag. graúdo

Vc = volume compactado

bcb M V C .=


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• Composição de dois agregados graúdos – Critério do menor volume de vazios

– Proporcionar as britas de maneira a obter a maiormassa unitária compactada

50% B3 e 50% B4B3, B4

50% B2 e 50% B3B2, B3

50% B1 e 50% B2B1, B2

30% B0 e 70% B1B0, B1

ProporçãoBritas

50% B3 e 50% B4B3, B4

50% B2 e 50% B3B2, B3

50% B1 e 50% B2B1, B2

30% B0 e 70% B1B0, B1

ProporçãoBritas





• Determinação do consumo do agregadomiúdo

(m3)

Vm = volume da areia

C, Cb, Ca = consumo de cimento, brita e água,respectivamente em m3

γc, γb, γa = massa específica do cimento, da brita e daágua, respectivamente em kg/m3

⎟⎟ ⎠ ⎞⎜⎜

⎝ ⎛ ++−=

a

a

b

b

c

m C C C V γ γ γ

1


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• Determinação do consumo do agregadomiúdo

(kg/m3)

Cm = consumo de areia

Vm = volume de areiaγm = massa específica da areia

mmm V C .γ =





• Correções – Verificação experimental do consumo de água

(l/m3)

Car = consumo de água requerida

Cai = consumo de água inicial

ar = abatimento requerido

ai = abatimento inicial

1,0

. ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ =i

r aiar

a

aC C


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• Correções – Verificação experimental do consumo de água;

– Falta de argamassa: acrescentar areia e diminuir aquantidade de brita, mantendo constante a relaçãoteor de materiais secos (m);

– Excesso de argamassa: acrescentar brita, além dequantidades proporcionais de água e cimento;

– Agregados com alta absorção de água:acrescentar no consumo de água.




• Método da ABCP – Apresentação do traço

Cimento : areia : brita : relação a/c

C

C

C

C

C

C abm :::1


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• Método da ABCP – Exemplo de aplicação

• Cimento Concreto – γc=3100 kg/m3 Slump=9±1cm

Sd=4,0 MPa

• Agregado miúdo f ck=25 MPa – γm=2650 kg/m3

– MF=2,60

• Agregado graúdo (80% B1 e 20% B2) – γb=2700 kg/m3

– DMC=25mm

– Massa unitária=1500 kg/m3

•





• Determinação da relação a/c – Cálculo da resistência aos 28 dias

f c28 = 25 +1,65.4,0 → f c28 = 31,6 MPa

– Cálculo da relação a/c» Tabelas NBR 6118:07

a/c=0,55

» Ábaco da resistência do cimento

a/c=0,50 ← adotar esta relação a/c!


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• Determinação o consumo de materiais – Consumo de água (tabela)

Ca = 200 litros

– Consumo de cimento

Cs = 200/0,5 = 400 kg/m3

– Consumo de agregado graúdo (tabela)

Vs=0,715 m3

Cb=0,715 x 1500=1072,5 kgCb1=1072,5 kg x 0,80 = 858 kg

Cb2=1072,5 kg x 0,20 = 215,5 kg





• Determinação o consumo de materiais – Consumo de agregado miúdo

→

Vm = 1-(0,725) → Vm= 0,275 m3

Ca=0,275 x 2650 → Ca=729 kg/m3

⎟⎟ ⎠ ⎞⎜⎜

⎝ ⎛ ++−=

a

a

b

b

c

m C C C V γ γ γ

1 ⎟ ⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++−= 1000200

27001070

31004001Vm


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• Apresentação do traço

1 : areia : brita1 : brita 2 : a/c

400

200:

400

5,215:

400

858:

400

729:1

50,0:54,0:15,2:82,1:1

C

C

C

C

C

C abm :::1




• Método da ABCP – Considerações finais

• Traço piloto1:4,5

• Traços auxiliares

– traço inferior (1:4) – traço superior (1:5)

• Determinação do diagrama de dosagem – Curva de Abrams – Lei de Lyse – Lei de Molinari


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• Método da ABCP – Considerações finais

• Traço piloto1:4,5

• Traços auxiliares – traço inferior (1:4) – traço superior (1:5)

• Determinação do diagrama de dosagem – Curva de Abrams

– Lei de Lyse – Lei de Molinari



CONTROLE

TECNOLÓGICO

Parte 3:


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Parte 3: Controle tecnológico

• Considerações iniciais – NBR 12655:06 – Definições

• Família de concretoCompreende de concretos preparados em uma mesmacentral, que apresentem consistência dentro de ummesmo intervalo, elaborados com cimento de um mesmotipo e classe de resistência e contendo agregados de umamesma origem geológica, tipo e dimensões.

• Lote de concretoVolume definido de concreto elaborado e aplicado sobcondições uniformes (mesma classe, mesma família,mesmos procedimentos e mesmos equipamento.

• Amostra de concretoVolume de concreto retirado do lote com o objetivo defornecer informações, mediante realização de ensaios,sobre a conformidade deste lote, para fins de aceitação.

• Exemplar Elemento da amostra constituído por 2 corpos-de-prova damesma betonada, moldados no mesmo ato, para cadaidade de rompimento.




• Atribuições de responsabilidades – Profissional responsável pelo projeto estrutural

• registrar obrigatoriamente o f ck em todos os desenhos ememórias que descrevem o projeto tecnicamente;

• especificação do f cj para as etapas construtivas, comoretirada de cimbramento, aplicação de protensão ou

manuseio de pré-moldados;• especificação da classe de agressividade adotada em

projeto (tabelas de agressividade da NBR 6118:07);

• especificação dos requisitos correspondentes àspropriedades especiais do concreto, tais como omódulo de deformação mínimo na idade da desforma,movimentação de pré-moldados ou aplicação daprotensão.


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• Atribuições de responsabilidades – Profissional responsável pela execução da obra

• escolha da modalidade de preparo do concreto; – Concreto preparado pelo executante da obra

– Concreto preparado por empresa de serviços deconcretagem

– Outras modalidades (mistura e transporte realizada porempresa de concretagem e o estudo da dosagemrealizada por pessoa qualificada)

• escolha do tipo de concreto a ser empregado e suaconsistência, dimensão máxima do agregado e demaispropriedades, de acordo com o projeto e com ascondições de aplicação;

• aceitação do concreto;




• Requisitos para o concreto e métodos deverificação – Requisitos para os materiais e componentes doconcreto

• Cimento Portland (NBR 5732, NBR 5733, NBR 5735,NBR 5736, NBR 5737, NBR 11578, NBR 12989 ou

NBR 13116)• Agregados (NBR 7211)

• Aditivos (NBR 11768)


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• Requisitos para o concreto e métodos deverificação – Requisitos e condições de durabilidade daconstrução

• Correspondência entre a classe de agressividade (NBR6118:07) e a qualidade do concreto





• Condições especiais de exposição


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• Concretos expostos a solos ou soluções contendosulfatos





• Concretos expostos a cloretos


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• Ensaios de controle de aceitação

CONTROLE TECNOLÓGICO DOCONCRETO

Estado Fresco

Recebimento

Trabalhabilidade

Estado Endurecido

Resistência à compressão

Controle estatístico




• Ensaios de controle de aceitação – Verificação da Nota Fiscal


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• Ensaios de controle de aceitação – Ensaio de consistência

• slump test – NM 67





• slump test – NM 67 – Tolerâncias para concreto dosado em central – NBR7212:84


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Devem ser realizados ensaios de consistência:

• Em concreto virado na obra: – sempre que espalhamento ocorrerem alterações naumidade dos agregados;

– na primeira amassada do dia;

– ao reiniciar o preparo após uma interrupção da jornadade concretagem de pelo menos 2h;

– na troca de operadores;

– cada vez que forem moldados corpos-de-prova.• Em concreto dosado em central: – a cada caminhão betoneira;

– 5 minutos após o término da homogeneização;

– após descarga de 0,5 m3.




• Ensaios de controle de aceitação – Controle estatístico da resistência à compressão

Formação de lotes

Amostragem

Definição dos exemplares

Determinação do f ck

Aceitação ou rejeição doslotes de concreto


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• Formação dos lotes A estrutura deve ser subdividida em lotes conforme a Tabela 7da NBR 12655:06 para a realização de ensaios de resistência àcompressão.

O lote é formado por concreto de uma mesma família, mesmaclasse, mesmos procedimentos, mesmo equipamento.





• Amostragem As amostras devem ser coletadas aleatoriamente durante aoperação de concretagem, conforme NM 33:98.

» O tempo de coleta das amostras não deverá ser superior a

15 min;» O volume da amostra deverá ser de no mínimo 30 litros;

» A coleta de amostras deve ser realizada durante a opera-ção de descarga, após a retirada dos primeiros 15% e antesde completar a descarga de 85% do volume total dabetonada;


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• Definição do número de exemplaresCada exemplar deve ser constituído por 2 corpos-de-prova damesma amassada, para cada idade de rompimento, moldadosno mesmo ato.

A resistência do exemplar é o maior dos dois valores obtidos noensaio do exemplar.





• Definição do número de exemplaresPara o cálculo do f ckest dos lotes de concreto consideram-se 2tipos de controle de resistência:

» Por amostragem parcial:

- Retiram-se exemplares de algumas betonadas de concreto.- Número mínimo de exemplares: 6 para concretos do GrupoI (classes até C50, inclusive) e 12 para concretos do Grupo II(classes superiores a C50).

» Por amostragem total:

- Retiram-se exemplares de cada amassada de concreto.

- Não há limitações do número de exemplares.


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• Determinação do f ck – Por amostragem parcial:

» Para lotes com número de exemplares 6 ≤ n ≤ 20

mm

ckest f m

f f f f −

−+++

= −1

....2 121

Onde:

m=n/2. Despreza-se o valor mais alto de n, se for ímpar.

f 1, f 2, ..., f m valores de resistência dos exemplares, em ordemcrescente.

Obs:. Não se pode tomar f ckest valor menor que Ψ6.f 1





• Determinação do f ck – Por amostragem parcial:

» Para lotes com número de exemplares n ≥20

Onde:

f cm é a resistência média dos exemplares do lote, em MPa;

Sd é o desvio-padrão da amostra de n elementos, calculadocom um grau de liberdade a menos, em MPa.

d cmckest

S f f .65,1−=

( )2n

i

i 1

x x

sdn 1

=

−=

−

∑


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• Determinação do f ck – Por amostragem total:

» Para lotes com número de exemplares n ≤ 20

» Para lotes com número de exemplares n > 20

Onde:i=0,05.n. Quando valor de i for fracionário, adota-se o númerointeiro imediatamente superior.

1 f f ckest =

ickest f f =





• Determinação do f ck – Casos especiais:

Pode-se dividir a estrutura em lotes correspondentes a nomáximo 10 m3 e amostrá-los com números de exemplares

entre 2 e 5. Nesses casos, o valor estimado da resistênciacaracterística é dado por:

Onde:

Ψ 6 é dado pela tabela abaixo para os números de exemplaresde 2 a 5.

16. f f ckest ψ =


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• Aceitação ou rejeição dos lotes de concreto

→ aceita-se!

→ rejeita-se!

ck ckest f f ≥

ck ckest f f <




• Exemplo

– Plano de concretagem• Pilares P1, P2, P3, P4 e P5 – 7m3 de concreto (rodado em obra) → 2ª feira

• Pilares P6, P7, P8, P9 e P10 – 7,5m3 de concreto (rodado em obra) → 3ª feira

• Pilares P11, P12, P13, P14 e P15 – 7m3 de concreto (rodado em obra) → 4ª feira

• Vigas e Lajes – 73m3 de concreto (central) → 6ª feira da

outra semana

Lote 1

Lote 2


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• Exemplo – Definição do número de exemplares

• Lote 1 (Pilares) – 21,5m3

– Por amostragem total → 60 betonadas → 60 exemplares

– Por amostragem parcial → f ck=30MPa (G1) → n ≥ 6

– Por amostragem especial → não pode!

• Lote 2 (Vigas e Lajes) – 73m3

– Por amostragem total → 11 caminhões-betoneira → 11exemplares

– Por amostragem parcial → f ck=30MPa (G1) → n ≥ 6





• Exemplo – Definição do número de exemplares


– Por amostragem total → 80 betonadas → 80 exemplares

– Por amostragem parcial → f ck=30MPa (G1) → 6 exemplares


• Lote 2 (Vigas e Lajes) – 73m3 – Por amostragem total → 11 caminhões-betoneira → 11exemplares

– Por amostragem parcial → f ck=30MPa (G1) → 6 exemplares – Por amostragem especial → não pode!


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• Exemplo – Resistência dos exemplares


f 1=31,4MPa f 3=32,0MPa f 5=32,5MPa

f 2=31,8MPa f 4=32,3MPa f 6=33,0MPa

• Lote 2 (Vigas e Lajes) – 73m3

f 1=28,9MPa f 5=32,9MPa f 9=33,9MPa

f 2=32,3MPa f 6=33,0MPa f 10=34,2MPa

f 3=32,3MPa f 7=33,5MPa f 11=34,5MPa

f 4=32,5MPa f 8=33,9MPa




• Exemplo – Cálculo do f ckest

• Lote 1 (Pilares) – Por amostragem parcial (6 exemplares)

mm

ckest f m

f f f f −

−+++

= −1

....2 121 →

→ ACEITA-SE!!

332

8,314,31.2 −

+=ckest f 32

MPa f ckest

2,31=


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• Exemplo – Cálculo do f ckest

• Lote 2 (Vigas e Lajes) – Por amostragem total

f ckest=f 1

– Por amostragem parcial

→

→ f ckest=28,9MPa REJEITA-SE!!

mm

ckest f m

f f f f −

−+++

= −1

....2 121

→9,324

5,323,323,329,28.2 −

+++=ckest f

f ckest

=30,1MPa ACEITA-SE!!




• Ensaios de controle de aceitação

O que fazer quando o

f ckest estiver abaixo daespecificação doprojeto?


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• Ensaios de controle de aceitação – Resultados abaixo dos critérios de aceitação

• Assegurar que a capacidade de carga da estrutura nãoseja prejudicada;

• Extrair testemunhos da região afetada conforme NBR6118 e NBR 7680

• Para os corpos-de-prova extraídos valem os mesmoscritérios de amostragem do concreto

• Realizar ensaios de avaliação estrutural – Responsável pelo projeto estrutural




• Ensaios de controle de aceitação – Resultados abaixo dos critérios de aceitação

• Assegurar que a capacidade de carga da estrutura nãoseja prejudicada;

• Extrair testemunhos da região afetada conforme NBR6118 e NBR 7680

• Para os corpos-de-prova extraídos valem os mesmoscritérios de amostragem do concreto

• Realizar ensaios de avaliação estrutural – Responsável pelo projeto estrutural


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MÓDULO DEELASTICIDADE

Parte 4:




• Introdução

ε

σ ε σ

)()(.

MPaGPa E E =→=


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• Introdução – Norma NBR 8522:08




• Introdução

- Resolução mínima de 0,001mm.

- O comprimento da base de medida deve ser no mínimoigual a 2/3 do ∅ do CP e no máximo igual à medida desse ∅.

- O ∅ do CP deve ser maior que 4 vezes a DMC do agregadograúdo.

- Para a determinação do Eci devem ser ensaiados 3 CPs.


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• Definição – Módulo de elasticidade ou módulo dedeformação tangente inicial (Eci)

É o módulo de deformação secante entre 0,5 MPa e30% f c.




• Procedimento de ensaio

ab

ab

ci E ε ε

σ σ

−−

=


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• Fatores que afetam o módulo deelasticidade – Agregado graúdo

• Tamanho

• Quantidade

– Matriz de cimento

– Resistência do concreto

– Zona de transição pasta/agregado

– Ensaio

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

0

10

20

30

40

50

60

70

T e n s õ e s ,

M p a

Deformações 10-3

AgregadoCADConc. ComumPasta




• NBR 6118:06 – item 8.2.8“Quando não forem feitos ensaios e não existirem dadosmais precisos sobre o concreto usado na idade de 28 dias,pode-se estimar o valor do módulo de elasticidade usando aexpressão :

• Eci=5600.f ck1/2

O módulo de elasticidade numa idade j≥

7 dias podetambém ser avaliado através dessa expressão, substitu-indo-se f ck por f cj”.


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• Outras expressões – ACI 318

• Eci=4733.f ck1/2

– CEB/FIP•

– α=1,2 para basalto e diabásio

– α=1,0 para granito e gnaisse

– α=0,9 para calcário

– α=0,7 para arenito

– Tomosawa e Noguchi (1993)

• 32

2110

.2400

...3350 cmci f w

k k E ⎟ ⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛ =


3

10

8.21500. +

= ck eci f

E α



• Outras expressões – ACI 318

• Eci=4733.f ck1/2

– CEB/FIP•

– α=1,2 para basalto e diabásio

– α=1,0 para granito e gnaisse

– α=0,9 para calcário

– α=0,7 para arenito

– Tomosawa e Noguchi (1993)

•

3

2

2110

.2400

...3350 cmci f w

k k E ⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =


3

10

8.21500. +

= ck eci

f E α


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• NBR 14931:04

– Item 10.2.2 - Tempo de permanência deescoramentos e fôrmas A retirada das fôrmas e do escoramento só pode ser feitaquando o concreto estiver suficientemente endurecido pararesistir às ações que sobre ele atuarem e não conduzir adeformações inaceitáveis, tendo em vista o baixo valor domódulo de elasticidade do concreto (Eci) e a maiorprobabilidade de grande deformação diferida no tempoquando o concreto é solicitado com pouca idade.




• NBR 14931:04

– Item 10.2.2 - Tempo de permanência deescoramentos e fôrmasPara o atendimento dessas condições, o responsável peloprojeto da estrutura deve informar ao responsável pelaexecução da obra os valores mínimos de resistência à

compressão e módulo de elasticidade que devem serobedecidos concomitantemente para a retirada das fôrmase do escoramento, bem como a necessidade de um planoparticular (seqüência de operações) de retirada doescoramento.



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71



• Interpretação dos resultados – f ck=30MPa → Eci≥30,6GPa (NBR 6118:06)


29,5

44,3



• Interpretação dos resultados – NBR 8522:08 – item 8 – Repetitividade ereprodutibilidade

• RepetitividadeConvém que a diferença entre dois resultados individuais,obtidas a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio,

por um operador empregando um mesmo equipamento em umcurto intervalo de tempo, não seja maior do que 5%.

•ReprodutibilidadeConvém que a diferença entre dois resultados individuais eindependentes, obtidas a partir de uma mesma amostrasubmetida ao ensaio, por dois operadores em laboratóriosdiferentes em um curto intervalo de tempo, não seja maior doque 10%.



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• Interpretação dos resultados – NBR 8522:08 – item 8 – Repetitividade ereprodutibilidade

• CP 03→ 33,2GPa

• CP 04→ 29,4GPa

• CP 05→ 33,2GPa


Diferença de 12% → REJEITA-SE O ENSAIO!

E o concreto, também é

rejeitado?



CONCRETOS

ESPECIAIS

Parte 5:


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• Tipos – Concreto de alto desempenho (CAD)

– Concreto auto-adensável (CAA)

– Grout

– Concreto compactado a rolo (CCR)

– Concreto colorido

– Concreto celular (leve)

– Concreto massa

– Concreto reforçado com fibras – Concreto projetado

– Concreto translúcido

– Concreto com polímeros

Parte 5: Concretos especiais


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