gestÃo de estruturas racionalizadas de concreto · cimento: palavra originária do latim...
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GESTÃODE
ESTRUTURAS RACIONALIZADAS
DECONCRETO
P R O M O Ç Ã O
P R O J E T O : E S T R U T U R A D E C O N C R E T O R A C I O N A L I Z A D A E R E V E S T I M E N T O E M A R G A M A S S A D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0
CONCRETO
Engº Rubens Curti
P R O J E T O : E S T R U T U R A D E C O N C R E T O R A C I O N A L I Z A D A E R E V E S T I M E N T O E M A R G A M A S S A D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0
O QUE É CONCRETO
Mistura em proporções pré-fixadas de um aglutinante (cimento) com água e um agregado constituído de areia e pedra, de sorte que venha a formar
uma massa compacta, de consistência plástica, e que endurece
com o tempo.
Fonte: Aurélio
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IMPORTÂNCIACONSUMO DE CONCRETO
O concreto é o segundo produtomais consumido pela humanidade
11.000 kg/habitante11.000 kg/habitante
2.700 kg/habitante2.700 kg/habitante
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IMPORTÂNCIA
Concr etoAço
Fôr masCimbr amento
Movimentação eEquipamentos
Mater ial
Mão de obr a0%
5%
10%
15%
20%
25%
Participação no custo da estrutura
20 a 30%
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FCK´s USUAIS NO BRASIL
54
31 31
6078 75
41
6 822
29
54 46
20
10 18
51
87 7764
5 89
17 23 4 5
10 412 7 14
310
4 4 25 10
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
São
Paulo
(25
-30)
Ribei
rão
Preto
(20
-30)
Rio d
e Ja
neiro
(25
-30)
Salv
ador
(20
-25)
Fort
alez
a (3
0-45
)Rec
ife
Curiti
ba (
20)
Brasí
lia (
25-3
0-35
)
Porto
Ale
gre
(25-
30)
Belo
Horiz
onte
(25
-30) <15
>30
15 a 21
25 a 30
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MÓDULO: CONCRETOComo o curso está organizado:
PreparoRelação A/CPropriedadesDurabilidadeDosagemControle TecnológicoConcretagemCAD
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
1:2:3:0,5 (c:a:b:a/c)
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
cimento areia brita
argamassa
concreto
água aditivo(opcional)
pasta
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
cimento água areia britapasta
argamassa
concreto
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CIMENTO
Aglomerante hidráulico constituído de óxidos (cálcio, silício, ferro e alumínio) que
em contato com a água tem a capacidade de endurecer.
CimentoCimento: palavra originária do Latim : palavra originária do Latim CaementumCaementum, , que significa que significa uniãounião
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CIMENTO
GRANELEIRO
Pré-aquecedor
Depósito de Clínquer
Gesso
Clínquer
EscóriaMoinho de Cimento
Separador
Ensacamento
Homogeneização
Calcário
Moinho de CruArgila
Britador
Carvão/CoqueDepósito deMix
Combustíveis
Moinho de Carvão
CalcárioDepósito
Silos de Cimento
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JAZIDA DE CALCÁRIO (céu aberto)
Calcário é a principalmatéria-primana fabricaçãodo cimento
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EXTRAÇÃO DE CALCÁRIO
o desmonte do calcário na jazida é feito com explosivos
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TRANSPORTE
na britagem, o calcário é reduzido a dimensões adequadas ao processamento industrial
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SILOS DE HOMOGENEIZAÇÃO
a mistura de calcáriocom argila (farinha
crua)é enviada aos silos
de homogeneização
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FORNO
no forno, a umatemperatura
próximaa 1450 oC, o
materialtransforma-se empelotas escuras -
o clínquer
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MOINHO DE CIMENTO
na moagem final,o gesso é misturadoao clínquer,resultando ocimento
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EXPEDIÇÃO
o produto é estocadonos silos de cimentoe expedido em sacosou a granel
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CIMENTO
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CIMENTO
Para a produção de 1 tonelada de cimento(20 sacos), são utilizados, em média:
1.250 kg de calcário300 kg de argila
14 kg de minério de ferro40 kg de gesso
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CIMENTO
ADIÇÕES UTILIZADAS
ESCÓRIAS ESCÓRIAS
POZOLANASPOZOLANAS
FÍLER CALCÁRIOFÍLER CALCÁRIO
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RAZÕES PARA O USO DAS ADIÇÕES
•TÉCNICASMelhora em propriedades específicas
•ECONÔMICASRedução de custosDiminuição do consumo energético
•ECOLÓGICASAproveitamento de resíduos poluidores
•ESTRATÉGICASPreservação das jazidas
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USO DE ADIÇÕES-RAZÕES TÉCNICAS
• Aumento da impermeabilidade
• Diminuição da porosidade capilar
• Maior resistência a sulfatos
• Redução do calor de hidratação
• Inibição da reação álcali-agregado
MAIOR DURABILIDADE
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CIMENTO
Chi
na
IND
IA
EU
A
Jap
ão
Cor
éia
do S
ul
Esp
anha
Itál
ia
Bra
sil
Rús
sia
Tailâ
ndia
China Índia EUA Japão Coréia do Sul Espanha Itália Brasil Rússia Tailândia97,6625,0 88,9 79,5 53,7 40,5 39,9 38,9 35,1 35,0
PRODUÇÃO MUNDIAL(2001)
(Milhões de toneladas)
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CIMENTOConsumo Per Capita em 2000 (kg/hab/ano)
1048971958
661562
434431415
350307
232228
170
PORTUGAL
CORÉIA DO SUL
ESPANHA
ITÁLIA
JAPÃO
ALEMANHA
CHINA
EUA
FRANÇA
MÉXICO
BRASIL
CHILE
ARGENTINA
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CIMENTO• 56 Unidades industriais
Produção 2002
38,1 milhões de toneladas
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Panorama Brasileiro de CimentoCIMENTO
5,0%
HOLCIM8,7%
CIMPOR10,0%
JOÃO SANTOS12,3%
VOTORANTIM41,6%
CAMARGO CORRÊA7,9%
SOEICOM2,9%
ITAMBÉ2,4%
LAFARGE7,1%
CIPLAN2,1%
CIMENPAR
CIMEPAR
Produção por grupos industriais em 2002
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19901990 25,825,819911991 27,527,519921992 23,923,919941994 25,225,219961996 28,328,319981998 39,939,919991999 40,240,220002000 39,639,620012001 38,738,720022002 38,138,1
PRODUÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTOPRODUÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO(milhões de toneladas)(milhões de toneladas)
FONTE : SNIC /2003
CIMENTO
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CIMENTO
TIPO
Cimento Portland Composição
ou
qualificativo
CP XXX RR
Resistênciaaos 28 dias
(MPa)
CLASSECP II- E- 32 (TIPO)
CPII-E (SIGLA)
32 (CLASSE)
SIGLA
NOME TÉCNICO:CimentoPortland composto com escória
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CIMENTO
NORMALIZAÇÃO
Cimento Portland Comum NBR 5732(CPI, CPI-S)
Cimento Portland Composto NBR 11578(CPII-E, CPII-Z, CPII-F)
Cimento Portland de Alto-Forno NBR 5735(CPIII)
Cimento Portland Pozolânico NBR 5736(CPIV)
Cimento Portland de Alta Resistência Inicial NBR 5733(CPV-ARI)
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CIMENTO
OUTROS TIPOS
• Cimento Portland Resistente a Sulfatos NBR 5737
• Cimento Portland de Baixo
Calor de Hidratação NBR 13116
• Cimento Portland Branco NBR 12989
• Cimento Portland para Poços Petrolíferos NBR 9831
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CIMENTO
PRODUÇÃO
• COMUM (CP-I) 1,2%
• COMPOSTO (CP-II) 75,8%
• ALTO-FORNO (CP-III) 8,1%
• POZOLÂNICO (CP-IV) 7,6%
• BRANCO (CPB) < 0,1%
• ARI (CP-V) 7,3%
FONTE : SNIC /2003
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CIMENTO
CimentoPortland Sigla Classe Clínquer
+ GessoEscória Pozolana Carbonato
ComumCPI
253240
100 0
CPI-S253240
99-95 1-5
CPII-E253240
94-56 6-34 0 0-10
Composto CPII-Z253240
94-76 0 6-14 0-10
CPII-F253240
94-90 0 0 6-10
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CIMENTO
CimentoPortland
Sigla Classe Clínquer+ Gesso
EscóriaPozolana Carbonato
Alto forno CPIII253240
60- 25 35 -70 0 0 - 5
Pozolânico CPIV2532-
80 - 45 0 15 - 50 0 - 5
Altaresistência
inicialCPV-ARI
- 100-95 - - 0 - 5
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CIMENTO
53,351,337,346,639,840,138,446,541,940,328 dias
43,144,12631,529,430,830,538,331,733,37 dias
35,038,420,421,922,123,624,631,124,428,83 dias
21,324,7--------1 diaResistência
àcompressão axial (MPa)
214220320271255238241290263269Fim
139142240191179162170206190190InícioTempo de pega (min)
29,229,332,929,226,928,526,529,527,327,5Água de ConsistênciaNormal (%)
0,20,30,40,41,91,62,50,21,71,1Resíduo de Peneira 75 µm
456464460390373455361447382353Área Específica (m2.kg-1)
3,043,082,773,013,053,003,083,043,043,1Massa Específica (mg.m-3)
1242241136448875311Número de amostras
CP VARI-RS
CP VARI
CP IV32
CP III40
CP III32
CP II-Z32
CP II-F32
CP II-E40
CP II-E 32
CP I-S 32
Amostras Intercâmbio2002
Caracteristícas Médias
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CIMENTO
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Idade (dias)
Res
istê
ncia
à c
ompr
essã
o ax
ial (
MPa
)
CP I-S CP II CP III CP IV CP V
7 281 3
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CIMENTO
Calor de Hidratação
Resistência final
Resistência inicial
Baixa
Alta
Baixa
Alta
Contribuição para
BaixaAltaModerada5 - 10C4AF
AltaBaixaAlta5 - 10C3A
BaixaAltaBaixa15 - 30C2S
AltaBaixaAlta50 - 70C3S
Taxade
Hidratação
Teor (%)
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CIMENTO
Tipo x Propriedades
PadrãoMaiorMaiorPadrãoDurabilidade
MenorMaiorMaiorPadrão
Resistência aosagentes agressivos(água do mar e de
esgotos)
PadrãoMaiorMaiorPadrãoImpermeabilidade
MaiorMenorMenorPadrãoCalor gerado na
reação do cimentocom a água
Muito maiornos primeiros
dias
Menor nosprimeiros dias
e maior no final da cura
Menor nosprimeiros
dias e maior no final da
cura
PadrãoResistência a compressão
Alta Resistência
InicialPozolânicoAlto FornoComum e
CompostoPropriedade
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CIMENTOOUTROS TIPOS DE CIMENTOS
•CIMENTOS RESISTENTES A SULFATOS (RS)
•CIMENTO COM BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO
•CPB - CIMENTO PORTLAND BRANCO
•CPP - CIMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS
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CIMENTO
ENSAIOS
FÍSICOS E MECÂNICO
REALIZADOS EM AMOSTRAS
DE CIMENTOS
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Resistência à compressãoCIMENTO
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CIMENTO
Resíduo em peneira
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CIMENTOÁrea especifica
(Blaine)
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Tempo de PegaCIMENTO
P R O J E T O : E S T R U T U R A D E C O N C R E T O R A C I O N A L I Z A D A E R E V E S T I M E N T O E M A R G A M A S S A D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0
Massa específicaCIMENTO
P R O J E T O : E S T R U T U R A D E C O N C R E T O R A C I O N A L I Z A D A E R E V E S T I M E N T O E M A R G A M A S S A D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0
Expansibilidade LeChatelierCIMENTO
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
cimento água areia britapasta
argamassa
concreto
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
areia britacimento águapasta
argamassa
concreto
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AGREGADOS
Material granular inerte (pedra, areia, etc.), que participa da composição de concretos, argamassas e alvenarias, e cujas partículas são ligadas entre si por um aglutinante (cimento).
Fonte: Aurélio
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AGREGADOSO que se espera do agregado:
quimicamente inertesfisicamente compatíveis• cimento• armadura
Duráveis• expostos a solicitação
aderência com a pastaformas e dimensões
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AGREGADOS
IMPORTÂNCIA ECONÔMICA
Custo do agregado < custo do cimento
Ocupam de 60 a 80 % do m3 de concreto
Produção nacional > 200 milhões de ton / ano
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AGREGADOS
IMPORTÂNCIA TÉCNICA
Influenciam muitas propriedades do concreto no
estado fresco e endurecido
Trabalhabilidade
Retração por secagem
Propriedades mecânicas
Desgaste por abrasão
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AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS AGREGADOS
ORIGEM
DIMENSÕES
MASSA UNITÁRIA
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AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM
Naturais:aqueles utilizados tal como encontrados na natureza (areia de rio, seixo rolado, pedregulho)
Artificiais:aqueles que necessitam de tratamento (britagem) antes do uso (areia artificial,pedra britada, argila expandida)
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AGREGADOSCLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO
FILLER < 0,075 mm
MIÚDO 0,075 a 4,8 mm
GRAÚDO 4,8 a 152 mm
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AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO COMERCIAL
Brita 0
Brita 1
Brita 2
Brita 3
Brita 4
Brita 5
4,8 a 9,5 mm
9,5 a 19,0 mm
19,0 a 25,0 mm
25,0 a 38,0 mm
38,0 a 76,0 mm
>76,0 mm
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AGREGADOSQUANTO À MASSA UNITÁRIA
Leves (d < 1000kg/m3)
argila expandida, vermiculita, etc...
Normais (1000 < d < 2000 kg/m3)
seixo rolado, pedra britada, areia de rio, etc...
Pesados (> 2000 kg/m3)
barita, hematita, etc...
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AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do grão
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AGREGADOSDISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
• Determinação da distribuição dos tamanhos dos grãos do agregado
• Feita por peneiramento
• Resulta: dimensão máxima Dmáx
módulo de finura MF
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AGREGADOSCURVA GRANULOMÉTRICA
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AGREGADOSANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE UMA BRITA
Peneira Massa Porcentagem
ABNT (mm) (g) Retida Acumulada
25 0 0 019 150 3 3
12,5 2800 56 599,5 750 15 74
6,3 1200 24 984,8 100 2 1002,4 0 0 1001,2 0 0 1000,6 0 0 1000,3 0 0 1000,15 0 0 100
<0,15 0 0 100TOTAL 5000 100 677
Dmáx. = 19,0mm MF = 6,771,2
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AGREGADOS
DIMENSÃO MÁXIMA DIMENSÃO MÁXIMA DDmáxmáx
É a abertura da peneira à qual
corresponde uma porcentagem retida
acumulada igual ou imediatamente
inferior a 5%
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AGREGADOS
DIMENSÃO MÁXIMA DIMENSÃO MÁXIMA DDmáxmáx
• Condicionantes:
Dimensões da peça
Espaçamento das armaduras
Tipo de lançamento
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AGREGADOS
DIMENSÃO MÁXIMA DIMENSÃO MÁXIMA DDmáxmáx
• ≤ 1/3 espessura lajes ou pavimentos
• ≤ 1/4 das faces das fôrmas
• ≤ 0,8 do menor espaçamento entre armaduras horizontais
• ≤ 1,2 do menor espaçamento entre armaduras verticais
• ≤ 1/4 do diâmetro de tubulação de bombeamento
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AGREGADOS
MÓDULO DE FINURA (MF)MÓDULO DE FINURA (MF)
É a soma das porcentagens retidas
acumuladas nas peneiras da série normal,
dividida por 100
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AGREGADOSANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE UMA AREIA
PeneiraABNT
Massa(g)
Porcentagem retidaAcumulada
(mm) GLOBAL NORMAL INTERM.
6,3 0 0 - 04,8 28 3 3 -2,4 100 13 13 -1,2 190 32 32 -0,6 215 54 54 -0,3 287 82 82 -0,15 150 97 97 -
<0,15 30 100 - 100TOTAL 1000 * 281
Dmáx. = 4,8mm MF = 2,811,2
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AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do grão
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AGREGADOS
MASSA UNITÁRIA
MASSA DE AGREGADOVOLUME UNITÁRIO
Importante na transformação do traço de massa para volume!
NBR 7251- estado solto (obra)NBR 7810 - estado compactado (dosagem)
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AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do grão
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AGREGADOS
MASSA ESPECÍFICA REAL
MASSA DE AGREGADOVOLUME SÓLIDO
IMPORTANTE NA DOSAGEM
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AGREGADOSMASSAS UNITÁRIAS E ESPECÍFICA
MÉDIAS DE AGREGADOS
MATERIALMASSA
ESPECÍFICA
MASSA UNITÁRIA3
(kg/m3) SOLTA COMPACTADA
( kg/m )
AREIA 2650 1470 1670
BRITA 1 2700 1430 1490
BRITA 2 2700 1380 1430
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AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do grão
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AGREGADOS
UMIDADE E ABSORÇÃO
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AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do grão
P R O J E T O : E S T R U T U R A D E C O N C R E T O R A C I O N A L I Z A D A E R E V E S T I M E N T O E M A R G A M A S S A D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0
AGREGADOS
FORMA DO GRÃO
• Grau de arredondamento
• Grau de esfericidade
• NBR 7809: MAIOR DIMENSÃOMENOR DIMENSÃO
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AGREGADOSGRAU DE ESFERICIDADE E GRAU DE ARREDONDAMENTO
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AGREGADOS
Agregados com formas arredondadas (seixos)Agregado de forma cúbica
Fragmentos lamelares e alongados Agregado sujo
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AGREGADOSSUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS
Torrões de argila (NBR 7218/87)
Materiais pulverulentos (NBR 7219/87)
Impurezas Orgânicas (NBR NM 49/01)
Açúcar
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AGREGADOSSUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS
Torrões de argila Quando não se desagregam durante a mistura são
agregados frágeis. Quando se pulverizam, dificultam a aderência pasta/agregado.
Materiais pulverulentos Dificultam a aderência pasta/agregadoProvocam queda da resistência
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AGREGADOSSUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS
Impurezas orgânicas Interferem na hidratação do cimento(podendo até inibir).Mais comum em areias naturais
AçúcarA presença de açúcar tem como característica o retardamento de pega do cimento, prejudicando a evolução das resistências do concreto.
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TEORES MÁXIMOS ADMISSÍVEIS DE MATERIAL PULVERULENTO
AGREGADOS
Agregados miúdos
em concreto submetido a desgaste
superficial..........................................................3,0%
nos demais concretos.......................................5,0%
Podendo aumentar esses limites para 5,0% e 7,0%
respectivamente, quando o agregado for de origem
artificial.
Agregados graúdos............................................1,0%
NBR 7211/83
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AGREGADOS
TEORES MÁXIMOS ADMISSÍVEIS DE TORRÕES DE ARGILA
Agregados miúdos...........................................1,5%
Agregados graúdos
Em concretos cuja aparência é importante ...1,0%
em concreto submetido a desgaste
superficial........................................................2,0%
nos demais concretos.....................................3,0%
NBR 7211/83
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AGREGADOS
PRESENÇA DE MATÉRIA ORGÂNICA
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AGREGADOSPRESENÇA DE AÇÚCAR
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AGREGADOS
REATIVIDADE ÁLCALI-AGREGADO
Condições Agregado reativopara Álcalis (sódio e potássio)
ocorrência Umidade
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AGREGADOS
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AGREGADOS
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AGREGADOS
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AGREGADOSRESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE ROCHAS COMUNS
ROCHAS
GranitoBasaltoCalcárioMármoreQuartzitoGnaisse
Xisto
RESISTÊNCIA (MPa)
181283159117252147170
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
cimento água areia britapasta
argamassa
concreto
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
cimento água areia britapasta
argamassa
concreto
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ÁGUAFUNÇÃO DA ÁGUA DE AMASSAMENTO
• promover a reação de hidratação ou do endurecimento do aglomerante
• homogeneização da mistura• trabalhabilidade
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ÁGUA
A quantidade de água necessária à A quantidade de água necessária à hidratação completa do cimento é hidratação completa do cimento é
de, aproximadamente, 40% do de, aproximadamente, 40% do total de sua massatotal de sua massa
23% é quimicamente combinada nos produtos de hidratação
17% é absorvida na superfície do gel
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ÁGUA
“Se a água é boa para beber,
também será boa para o
preparo do concreto”
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ÁGUA
A presença de pequenas quantidades
de açúcar e de citratos não tornam a
água imprópria para beber, mas
podem torná-la insatisfatória para
concreto
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ÁGUA
PARÂMETROS DA ÁGUA A SER EMPREGADA NAS DOSAGENS
• pH .......................................... 5,0 - 8,0
• Sólidos Totais .................. ≤ 5000 mg/ℓ
• Sulfatos ............................ ≤ 600 mg/ℓ
• Cloretos ........................... ≤ 1000 mg/ℓ
• Açúcar ................................... ≤ 5 mg/ℓ
•Matéria Orgânica ...................... 3 mg/ℓ
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ÁGUANM 137/97 - ÁGUA PARA AMASSAMENTO E CURA DE ARGAMASSA E CONCRETO
DE CIMENTO PORTLAND
Requisitos Físicos DiferençaMáxima
Tempos de Pega
(minutos)
Inicial
Final30
Resistência à Compressão 7 e 28 dias (%) 10
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ÁGUA
“A tecnologia do concreto se
fundamenta na relação
água/cimento.”
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
cimento areia brita
argamassa
concreto
água aditivo(opcional)
pasta
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MATERIAIS CONSTITUINTESou a “receita do bolo”
agregadosaglomerante
cimento areia brita
argamassa
concreto
água aditivo(opcional)
pasta
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ADITIVOS PARA CONCRETODEFINIÇÃO
Produto que, além dos constituintes
normais (água, agregado e cimento
portland) é adicionado ao concreto com o
intuito de modificar certas propriedades
da mistura fresca e/ou endurecida.
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ADITIVO PARA CONCRETO
MODIFICADOR DE CERTASPROPRIEDADES DO
CONCRETO
CONCRETO MAL DOSADO+
ADITIVO
MODIFICADORES DE PEGARetardadoresAceleradores
INCORPORADOR DE ARREDUTORES DE ÁGUA
PlastificantesSuperplastificantes
AÇÃO COMBINADA
ADITIVO NÃO É REMÉDIO
=CONCRETO RUIM
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TIPOS DE ADITIVOS
Modificadores de Pegaretardadoresaceleradores
Incorporadores de ArRedutores de Água
plastificantessuperplastificantes
ExpansoresImpermeabilizantesDe Ação Combinada
plastificante retardadorplastificante acelerador
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REDUTORES DE ÁGUAPlastificantesSuperplastificantes
Objetivo → Diminuir água• > Resistência• < Permeabilidade• < Retração Hidráulica• < Exsudação• < C para = R
Mecanismo de Ação
• Dispersante → eletrostática• Lubrificante → < tensão superficial • Coesivo → ar
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PLASTIFICANTE
- Lingnosulfonato → subproduto celulose
açúcares ⇒ retardador- açúcar ⇒ - retardador
NATUREZA QUÍMICA
- Ácidos Hidroxi-carboxílicos(Glucônico, salicílico, tartárico etc.)
ação retardadoraadições: cloreto
formiatooutras
Acelerador
- Polímeros Hidroxilados(Hidrólise de carbohidratos)
REDUÇÃO DE ÁGUA → DE 7 A 10 %
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SUPERFLUIDIFICANTES
PRINCIPAL VANTAGEM
NATUREZA QUÍMICA- Naftalenossufonatos- Trimetil-melamina sulfonada
- Concretos auto-adensáveis- Resistência de 1 dia pode ser aumentada de 180 220 %
CUIDADOS- Pequena vida útil- Exsudação- Custo x benefício
REDUÇÃO DE ÁGUA → ATÉ 40 %(caso comum → DE 15 A 25 %)
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SUPERFLUIDIFICANTES
CONCEITUAÇÃO
AçãoAção ConseqüênciaConseqüência
Redução de água(abatimento constante)
Aumento da trabalhabilidade
Redução doconsumo de cimento
Aumento de resistência e durabilidade
Melhor adensamento,lançamento e acabamento
Redução de custos, retração, tensões térmicas
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SUPERFLUIDIFICANTES
HISTÓRICO
Inglaterraprimeira patente
EUA
Japão e EUApesquisas
Japão e EUA
Lignossulfonato (LS) (Rixom; Mailvaganam, 1999)
Policondensado de naftaleno(Aïtcin, 1998)
Melamina (MS) e Naftaleno (NS)
(Rixom; Mailvaganam, 1999)
1904
fim dos anos 60
1990
1938
Policarboxilatos (PC)(Leidhodt, et al., 2000)
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SUPERPLASTIFICANTES(DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
NATUREZA QUÍMICAPOLICARBOXILATO ÉTER
MECANISMO DE AÇÃOESTABILIZAÇÃO ESTÉRICA
PRINCIPAL VANTAGEM- Concretos auto-adensáveis de demorada aplicação- Alta resistência inicial
CUIDADOSCusto x benefício
REDUÇÃO DE ÁGUA → ATÉ 40 %
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SUPERPLASTIFICANTES(DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
POLICARBOXILATO
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
(a) Monômero de um policarboxilato
• Conhecidos comercialmente como de 3ª geração;• Redução de até 40% de água da mistura• Possuem grupos carboxílicos COOH;• Cadeia lateral longa.
(b) Esquematização da molécula
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MODO DE AÇÃO
SUPERPLASTIFICANTES(DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
Cimento Portland + Água
Floculação
Aprisonamento de água entre os grãos de cimento
Redução da fluidez e da área específica disponível
para hidratação
floculado
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MODO DE AÇÃO
SUPERPLASTIFICANTES(DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
Cimento Portland + Água + Aditivo
Dispersão
Liberação da água aprisionada entre os grãos
de cimento
Aumento da fluidez e da área específica disponível para
hidratação
disperso
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INTERAÇÕES • Repulsão eletrostática:
atração e repulsão
Carga de mesmo sinalrepulsão dispersão
• Repulsão estérica:não envolve o efeito das
cargas = melhor manutenção da
trabalhabilidade eabatimento
cadeias laterais (carga negativa)
cadeia polimérica principal
repulsão eletrostática
laterais (neutras)
cadeia polimérica principal
cadeia lateral (carga negativa)
repulsão estérica
SUPERPLASTIFICANTES(DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
NS,MS
PC
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EFEITO DO SUPERPLASTIFICANTE
sem aditivosem aditivo com aditivocom aditivo
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CONCRETO COM SUPERPLASTIFICANTE
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INCORPORADOR DE AROBJETIVOAumentar durabilidade do concreto (< permeabilidade)
NATUREZA QUÍMICAResina VinsolLignossulfonatoSabões sódicos ou alcalinos
AÇÕES SECUNDÁRIAS
> mobilidade interna da massa< exsudação> resistência a gelo-degelo< retração plástica → fissuração> coesão
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EXPANSOROBJETIVO
Provocar expansão “controlada” do concreto.
Fase Plásticacompensador
retração ou expansão
NATUREZA QUÍMICA
Pó de Alumínio(Ca (OH)2 → Hidrogênio)
APLICAÇÃO
Concretos confinados
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RETARDADOR DE PEGAOBJETIVO
Maior tempo de manuseio do concreto.NATUREZA QUÍMICA
LignossulfonatosCarbohidratosFosfatos
cálciosódio
amôniaplastificante
FORMA DE AÇÃO
C3S e C3A → inibe a dissolução da superfícieCUIDADOS
Dosagem → temperaturaCompatibilidade
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ACELERADOR DE PEGA E ENDURECIMENTO
OBJETIVOAumentar a resistência inicial do concreto.
NATUREZA QUÍMICA
Silicatos
Carbonatos de sódio
Cloreto de cálcio
AÇÕES SECUNDÁRIAS
< resistência final
ataque à armadura → (cloretos)
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IMPERMEABILIZANTES
OBJETIVO
Diminuir a permeabilidade do concreto.
NATUREZA QUÍMICA
Orgânica
Mineral
AÇÕES SECUNDÁRIAS
Orgânicos → hidrofugante (água repelida)
Minerais → tamponamento (obstrução de poros)
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APLICAÇÃO DOS ADITIVOS EM CONCRETO
1 - Uso de Plastificante
aumento da consistência
redução da relação a/c
redução do consumo de cimento
1 - Uso de Incorporador de Ar
plastificante ( 2 a 3 x % redução de água)
incorporar ar (< a/c)
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INTERFERÊNCIA DO ADITIVO PLASTIFICANTE
1
4
3
2com aditivo
sem aditivo
Con
sist
ênci
a
Consumo de ÁguaResistência ⇒ f(∆ cimento)
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INFLUÊNCIA DOS ADITIVOS PLASTIFICANTES NO CONCRETO
RES
ISTÊ
NC
IA M
ECÂ
NIC
A
TEMPO
dias meses anos
a/c constante
- referência- plastificante acelerador- plastificante normal- plastificante retardador
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PERFIL DO MERCADO EUROPEU(PARECIDO COM O DO BRASIL)
PLASTI FICANTE40 %
SUPERPLASTIFICANTE37 %
ARGAM ASSAS7 %
OUTROS16 %
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