concreto preparo e controle o concreto armado é o melhor material que o homem encontrou até o...
Post on 17-Apr-2015
106 Views
Preview:
TRANSCRIPT
CONCRETO
PREPARO E CONTROLE
“O concreto armado é o melhor material que o homem encontrou até o momento.
O fato de que mediante ele pode obter-se praticamente qualquer solicitação,
aproxima-o do maravilhoso. Com ele não existem fronteiras para a fantasia criadora
no âmbito da construção”
Pier Luigi Nervi1891–1980
• Cimento
• Água
• Agregado Miúdo
• Agregado Graúdo
• Ar
COMPONENTES
Objetivo dos tecnologistas:estabelecer esta correlação
Concreto de uso corrente (rico)
Concreto magro
Proporção de materiais componentes do concreto
AGREGADOS
60% a 80% do volume
Origem: natural
artificial
Propriedades: Resistentes às ações mecânicas
Isento de substâncias estranhas (inerte)
Dimensões: Miúdos (# 0.0075 a 4,8 mm)
Graúdos (# 4,8 a 152 mm)
Resistente a esforços mecânicosCompressão (superior a pasta)Abrasão
AGREGADOS
ÍNDICES DE QUALIDADE
Substâncias nocivasTorrões de argilaMateriais carbonososMateriais pulverulentos
Impurezas orgânicas
CIMENTO
Material com propriedades adesivas e coesivas, capaz de ligar fragmentos de minerais entre si propiciando a formação de um outro material compacto.
Origem:
Gregos e romanos: usavam inicialmente calcário calcinado e posteriormente adicionaram areias, pedaços de cerâmica e pedras
Egípcios: já utilizavam gesso impuro calcinado
Os romanos usaram para argamassagem submersa cal com cinzas vulcânicas ou telhas de argila finamente moídas. Veio ser chamado posteriormente de cimento pozolânico em razão de cidade de Pozzuoli próximo ao Vesúvio
1849, Wilkison descobriu que o aço combateria as solicitações de tração no concreto
Origem:
1756, John Smeaton misturou pozolana ao calcário com elevada taxa de argila. Obteve material de dureza e cor similar às pedras da ilha de Portland.
1849. Joseph Monier descobriu que a resistência de vasos de plantas era maior se adicionasse barras de ferro na argamassa
1824, John Aspedin patenteou o processo de fabricação do cimento portland: calcário + argila clinker + gesso moído(1.200o)
Tipos de cimento Portland produzidos no Brasil
CPBnão estruturalCimento Portland Branco
Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
estes cimentos são designados pela sigla original acrescida de “RS”. Ex. CP V-ARI-RS, CP III-32 RSestes cimentos são designados pela sigla original acrescida de “BC”. Ex. CP IV-32 BC
estrutural CPB – 32
Cimento Portland Resistente a Sulfatos
material carbonático (até 5%)
Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
pozolana (15 – 50%)Cimento Portland Pozolânico
escória (35 – 70%)Cimento Portland de Alto-Forno
CP II F – 32CP II-F – 40
CP III – 32CP III – 40
CP IV – 32
CP V – ARI
filer (6 – 10%)
CP II-Z – 32pozolana (6 – 14%)
escória (6 – 34%)
Cimento Portland Composto
CP I-S – 32CP I-S – 40
CP II-E – 32CP II-E – 40
Escória, pozolana ou filer (até 5%)Cimento Portland Comum
Sigla Tipo – ClasseTipo de AdiçãoDenominação
Identificação rápida dos itens localizados na embalagem de cimento Portland
PASTA
Qualidade do concreto
Qualidade da pasta
• Relação A/C
• Tipo do cimento
• Cura
Reação água/cimento – resistência a compressão de cimentos brasileiros
Proporção adequada (?)
Água – 40% da massa do cimento para
hidratação completa
23% desta água é quimicamente
combinada
Condições de umidade, temperatura e tempo
Hidratação do cimento
Êxito:
Princípios de dosagem
• Máxima trabalhabilidade possível com menor
consumo de cimento e com menor relação
água/cimento.
• Melhor encaixe possível entre os agregados
graúdos (distribuição granulométrica contínua).
• Adequação da relação argamassa/concreto
RESISTÊNCIA DO CONCRETO
Tensão de Tração
Resistência a Compressão
NBR 5738 e NBR 5739 – moldagem e ensaio
Tensão de Ruptura
Resistência a Tração
NBR 7222 (Lobo Carneiro)
fc = PS
fts = 2PDL
Ensaio de tração simples por compressão diametral em corpos-de-prova cilíndricos
a) Cargas sobre o plano diametral do cilindro
Ensaio de tração simples por compressão diametral em corpos-de-prova cilíndricos
b) Distribuição das tensões
Variação entre as tensões de ruptura a 28 e a 7 dias com a relação água/cimento
Desenvolvimento da resistência dos cimentos brasileiros CP-I e CP-III com a idade
3 0,51 0,35
7 0,73 0,57
28 1,00 1,00
60 1,11 1,20
90 1,19 1,28
Idade(ј dias) CP-I CP-III
Coeficiente
PREPARO DO CONCRETO
1. Profissional responsável pelo projeto estrutural
Responsabilidades
• Resistência característica do concreto (fck)
• Condições de retirada de escoramento
• Aplicação de protensão
• Consumo mínimo de cimento
• Relação água/cimento
• Módulo de deformação estático mínimo na desforma.
2. Profissional responsável pela execução
Responsabilidades
3. Responsável pelo controle
• Proprietário ou responsável técnico
• Tipo de consistência do concreto
• Dimensão máxima característica do agregado
• Aceitação do concreto
• Racional e experimentalpara C15 ou superior
Modalidade de preparo do concreto
• Pelo executante da obra
• Por empresa de serviços de concretagem
Dosagem do concreto
• Empíricapara C10 (consumo mínimo de 300 kg cimento por m3)
• Concreto C: Massa específica 2000 a 2800 kg/m3
• Concreto CL: Massa específica < 2000 kg/m3
• O número corresponde ao valor da resistência característica do concreto a compressão (fck) expresso em MPa (Mega Pascoal)
Grupo I Classes C10, C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50
Grupo II Classes C55, C60, C60, C80
Classes de Resistência do Concreto
Fcj = resistência a compressão na idade de J dias
Fck = resistência característica do concreto
Sd = desvio padrão de dosagem
Resistência de Dosagem
fcj = fck + 1,65 Sd
Preparo do Concreto
Cimento + agregado massa A C10 até C80 Água massa ou volume 4,0 MPa
Água corrigida em função umidade
Cimento massa C10 até C25 Água volume
Agregado massa combinada c/ volume
B Cimento massa 5,5, MPa C10 até C20 Água + agregado volume
Água corrigida através curva deinchamento
Cimento massa C C10 e C15 Água + agregado volume 7,0 MPa
Água corrigida através da umidadeestimada
Sd * (Qdo
desconhecido)Condição Classe de
aplicaçãoCritérios de Medidas
Sd conhecido
Condições: 20 resultados em 30 dias = mínimo 2,0 MPa
Curva de Gauss
Y% = densidade de probabilidade
fcj = resistência média a compressão dos C.P. na idade de j dias (efetiva).
fci = unidade de resistência a compressão.
fc = resistência a compressão do concreto.
fck = resistência característica do concreto a compressão.
S = desvio padrão.t = coeficiente que
depende de y%.
Onde:
Para as probabilidades de ocorrência de resultados abaixo de fc os valores de t serão:
Y% 20 15 10 5 1
t 0,842 1,036 1,282 1,645 2,326
Variações da resistência do concreto
A resistência de dosagem deve tomar como base a resistência característica do concreto a compressão (fck), devendo levar em conta a dispersão dos valores através do desvio padrão (S) e deve ser tal que garanta a probabilidade de que apenas 5% dos resultados caiam abaixo do fck de projeto.
fck = fck + 1,65 Sd
Variações da resistência do concreto
b) Variações apresentadas na resistência, causadas por variações do ensaio.
A grandeza das variações na resistência dos corpos de prova de concreto depende do grau de controle exercido sobre seus materiais componentes, da preparação do concreto e dos ensaios. As variações observadas na resistência podem ser identificadas como provindas de duas origens fundamentalmente diferentes.
a) Variações nas propriedades da mistura, responsáveis pela resistência do concreto.
Causas prováveis das variações
A -Materiais:- Variações na resistência do
cimento 16%- Quantidade total de água 10%- Agregados 20%
B -Mão de Obra:- Tempo e procedimento da mistura - 30%
C -Equipamentos:- Mistura inicial, carregamento - 10%
D -Procedimento de ensaio:- Coleta - 10%- Adensamento manual - 50%- Cura 40%- Remate (capeamento) - 30% para
concavidade- 50% para convexidade
- Ruptura 10%
Efeito provável máx. no resultado
CONTROLE DO CONCRETO
Ensaios de Resistência à Compressão e Formação de Lotes
Cada exemplar é constituído de dois corpos de prova (CP).
Amostragem
Volume de concreto 50 m3 100 m3
Número de andares 1 1
Tempo de concretagem 3 dias de concretagem1
Flexão simples
1 Este período deve estar compreendido no prazo total máximo de sete dias, que inclui eventuais interrupções para tratamento de juntas
Limites superioresSolicitação principal dos elementos da estrutura
Compressão ou compressão e flexão
Tipos de controle da resistência
1. Controle estatístico do concreto por amostragem parcial
2. Controle do concreto por amostragem total
3. Controle do concreto em casos excepcionais
Não se tomará valor menor que fckest = 6f1
1. Controle estatístico do concreto por amostragem parcial
No exemplares: Grupo I Mínimo de seis
Grupo II Mínimo de doze
• Cálculo para lotes 6 n < 20
fckest = 2 x - fm f1+ f2+ ... + fm-1
m - 1
f1 + f2 ... fm = valores da resistência e ordem crescente
n = número de exemplares
m >
n2
Valores de 6
2 3 4 5 6 7
A 0,82 0,86 0,89 0,91 0,92 0,94
B ou C 0,75 0,80 0,84 0,87 0,89 0,91
Condição de preparo
Nota: os valores de n entre 2 e 5 são empregados para os casos excepcionais.
8 10 12 14 16
A 0,95 0,97 0,99 1,00 1,02
B ou C 0,93 0,96 0,98 1,00 1,02
Número de exemplares (n)
1. Controle estatístico do concreto por amostragem parcial
• Cálculo para lotes n 20
fckest = fcm – 1,65 Sd
Sendo:f1 + f2 ... fm = valores da resistência e
ordem crescenten = número de exemplares
m >
fcm = resistência média dos exemplares do lote
Sd = desvio padrão do lote para n-1 resultados
n2
2. Controle do concreto por amostragem total
• Cálculo para n > 20fckest = f1 sendo i = 0,05 n
• Exemplares em todas amassadas
• Casos especiais a critério do RT da obra
• Cálculo para n 20fckest = f1
3. Controle do concreto em casos excepcionais
• 2 < n < 5fckest = f1
• Quando cada lote tem o máximo de 10 m3 de concreto
Exemplo de cálculo do fckest
• Tensão característica de projeto aos 28 dias:
fckest 20 MPa
• Amostragem do lote de concretagem:
12 exemplares
• Condição B de preparo do concreto
Resultados obtidos em laboratório (28 dias)
a b22,6 21,421,8 24,229,6 29,521,4 20,325,6 26,125,8 25,823,6 22,721,9 22,226,8 23,725,4 27,220,9 20,724,6 25,8
ordenados:20,9 = f1
21,4 = f2
22,2 =22,6 =23,6 = fm-1
24,2 = fm – f n/2
25,8 =25,8 =26,1 =26,8 =27,2 =29,6 = f12 - fm
primeira metade
dos menores
• Cálculo do fckest:
fckest = 2 - fm f1+ f2+ ... + fm-1
m - 1
fckest = 2 - 24,2 20,9+21,4+22,2+22,6+23,6
5
fckest = 20,0 MPa
• Não se tomará valor menor que:
fckest = 20,5 MPa
* Ou seja,
fckest = 6f1 = 0,98 . 20,9
fckest = 20,5 MPa
* Portanto, fckest > fck
Aceitação automática deste lote da estrutura.
Aceitação da Estrutura
1 - Revisão do Projeto (fckest = fck)
Aceita-se a estrutura quando:
(aceitação automática)
fckest > fck
E se ocorrer, fckest > fck ?
* Decisão a adotar:
Caracterizado que as condições de segurança são satisfeitas: Aceita-se a estrutura.
2 - Ensaios Especiais do Concreto
3 - Ensaio da Estrutura
Caso Contrário ?
* Toma-se uma das seguintes decisões:
1 - Aproveita-se a estrutura com restrições
2 - Reforça-se a estrutura
3 - Demole-se a parte condenada
top related