cbc concreto centrifugado

14
ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 1 Propriedades Físico-mecânicas do Elemento de Concreto Centrifugado Physical and Mechanical Properties of the Spun Concrete Element GOBBO, P.H.(1); MEDRANO,M.L.O.(2); UEHARA,F.N.(3). (1) Pedro Henrique Gobbo, SCAC Fundações e Estruturas Ltda. (2) Mário Luiz de Oliveira Medrano, SCAC Fundações e Estruturas Ltda. (3) Fábio Nori Uehara, SCAC Fundações e Estruturas Ltda. Avenida Engenheiro Billings, 2300 Jaguaré São Paulo, SP. Resumo A compactação do concreto por meio da centrifugação consiste na aplicação de alta rotação ao concreto confinado em um molde metálico de seção geométrica desejada. Esse ciclo gera uma força centrifuga, que projeta o concreto contra o molde a uma resultante de aproximadamente 30 g´s conferindo alta compacidade à estrutura e uma seção vazada. Durante o processo de centrifugação, os componentes mais densos do concreto são orientados à superfície externa do elemento, garantindo uma superfície lisa e compacta. Por atribuir ao elemento características físico-mecânicas e estéticas diferenciadas, em países como Japão, Malásia, Itália, Estados Unidos e Alemanha essa técnica é difundida e utilizada para a produção de postes, estacas, vigas, pilares, torres eólicas e dutos para estruturas terrestres e marítimas. Este trabalho apresenta um estudo sobre as características do elemento centrifugado. Abrange resistência à compressão e módulo de elasticidade, através de ensaios desenvolvidos em corpos de prova centrifugados. Para isso foi construída uma centrífuga e moldes em escala reduzida. Os resultados obtidos destes ensaios mostraram um ganho de resistência a compressão de 14%. Além disso, os corpos-de-prova centrifugados e vazados demonstraram uma forma de ruptura diferenciada. Os estudos de durabilidade foram efetuados através de espécimes extraídos de elementos centrifugados, submetidos a ensaios de absorção, capilaridade, massa específica, índice de vazios, porosidade e penetração de água sob pressão. Devido ao formato cilíndrico do elemento centrifugado, foi desenvolvido um método específico para a real avaliação da permeabilidade superficial. Os ensaios demonstraram grandes potenciais de aplicação do elemento centrifugado em condições de alta agressividade. Palavra-Chave: Concreto, processo de centrifugação, durabilidade, resistência. Abstract The concrete compaction by spinning process is the application of high-speed rotation to the concrete confined in a formwork of a desired geometric section. This process generates a centrifugal force, which launches the concrete against the formwork with approximately 30 g´s, giving a high compaction to concrete and creating a hollow core section. During the centrifugation, denser components of concrete are pushed to the outer surface of the section, ensuring a smooth and compact surface to the element. In countries like Japan, Malaysia, Italy, the United States and Germany this technique is widespread used for manufacturing of pile, poles, beams, columns, wind towers and pipelines to ground structures and offshore ones, due to improved physical and mechanical properties beyond better aesthetics characteristics. This work presents a study of the characteristics of the centrifuged concrete element. It covers compressive strength and Young's modulus, through tests developed in hollow core centrifuged specimens. To this work were manufactured a small spinning machine. The results of these tests show a significant gain of compressive resistance on average 14%. In addition, the centrifuged specimens presented different cracking behavior. Durability studies were performed using specimens from hollow core centrifuged elements submitted to absorption, capillarity, density, voids, porosity and water penetration under pressure tests. Due to the curved element surface, a specific method for the real assessment of the surface permeability was developed. Results show high potential for application in the aggressive conditions. Keywords: Concrete, Spinning process, durability, resistance.

Upload: cesar-goncalves

Post on 16-Nov-2015

36 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Propriedades Físico-mecânicas do Elemento de Concreto Centrifugado

TRANSCRIPT

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 1

    Propriedades Fsico-mecnicas do Elemento de Concreto Centrifugado

    Physical and Mechanical Properties of the Spun Concrete Element

    GOBBO, P.H.(1); MEDRANO,M.L.O.(2); UEHARA,F.N.(3).

    (1) Pedro Henrique Gobbo, SCAC Fundaes e Estruturas Ltda.

    (2) Mrio Luiz de Oliveira Medrano, SCAC Fundaes e Estruturas Ltda. (3) Fbio Nori Uehara, SCAC Fundaes e Estruturas Ltda.

    Avenida Engenheiro Billings, 2300 Jaguar So Paulo, SP.

    Resumo A compactao do concreto por meio da centrifugao consiste na aplicao de alta rotao ao concreto confinado em um molde metlico de seo geomtrica desejada. Esse ciclo gera uma fora centrifuga, que projeta o concreto contra o molde a uma resultante de aproximadamente 30 gs conferindo alta compacidade estrutura e uma seo vazada. Durante o processo de centrifugao, os componentes mais densos do concreto so orientados superfcie externa do elemento, garantindo uma superfcie lisa e compacta. Por atribuir ao elemento caractersticas fsico-mecnicas e estticas diferenciadas, em pases como Japo, Malsia, Itlia, Estados Unidos e Alemanha essa tcnica difundida e utilizada para a produo de postes, estacas, vigas, pilares, torres elicas e dutos para estruturas terrestres e martimas. Este trabalho apresenta um estudo sobre as caractersticas do elemento centrifugado. Abrange resistncia compresso e mdulo de elasticidade, atravs de ensaios desenvolvidos em corpos de prova centrifugados. Para isso foi construda uma centrfuga e moldes em escala reduzida. Os resultados obtidos destes ensaios mostraram um ganho de resistncia a compresso de 14%. Alm disso, os corpos-de-prova centrifugados e vazados demonstraram uma forma de ruptura diferenciada. Os estudos de durabilidade foram efetuados atravs de espcimes extrados de elementos centrifugados, submetidos a ensaios de absoro, capilaridade, massa especfica, ndice de vazios, porosidade e penetrao de gua sob presso. Devido ao formato cilndrico do elemento centrifugado, foi desenvolvido um mtodo especfico para a real avaliao da permeabilidade superficial. Os ensaios demonstraram grandes potenciais de aplicao do elemento centrifugado em condies de alta agressividade.

    Palavra-Chave: Concreto, processo de centrifugao, durabilidade, resistncia.

    Abstract The concrete compaction by spinning process is the application of high-speed rotation to the concrete confined in a formwork of a desired geometric section. This process generates a centrifugal force, which launches the concrete against the formwork with approximately 30 gs, giving a high compaction to concrete and creating a hollow core section. During the centrifugation, denser components of concrete are pushed to the outer surface of the section, ensuring a smooth and compact surface to the element. In countries like Japan, Malaysia, Italy, the United States and Germany this technique is widespread used for manufacturing of pile, poles, beams, columns, wind towers and pipelines to ground structures and offshore ones, due to improved physical and mechanical properties beyond better aesthetics characteristics. This work presents a study of the characteristics of the centrifuged concrete element. It covers compressive strength and Young's modulus, through tests developed in hollow core centrifuged specimens. To this work were manufactured a small spinning machine. The results of these tests show a significant gain of compressive resistance on average 14%. In addition, the centrifuged specimens presented different cracking behavior. Durability studies were performed using specimens from hollow core centrifuged elements submitted to absorption, capillarity, density, voids, porosity and water penetration under pressure tests. Due to the curved element surface, a specific method for the real assessment of the surface permeability was developed. Results show high potential for application in the aggressive conditions.

    Keywords: Concrete, Spinning process, durability, resistance.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 2

    1 Introduo

    1.1 O Concreto Centrifugado

    A centrifugao consiste em aplicar altas rotaes num material em torno de um eixo fixo. Isto ocasiona a segregao de elementos de uma amostra de acordo com as massas especficas de cada componente. Na construo civil o primeiro processo foi utilizado em 1907, para a fabricao de postes de concreto com a concepo da primeira centrfuga pela empresa Schlosser. Em pases como o Japo, Estados Unidos, Alemanha, Rssia e Itlia o concreto centrifugado amplamente difundido para fabricao de elementos em concreto destinados a ambientes altamente agressivos. Outra grande vantagem que, de acordo com as necessidades estruturais ou de durabilidade ao qual o elemento estar submetido, o processo de centrifugao permite facilmente variar a espessura da parede do elemento vazado, seja ele, poste, estaca, coluna ou viga. possvel obter geometrias externas variadas de acordo com a definio do molde, conforme figura 1.

    Figura 1 Exemplos de geometrias

    A fabricao de elementos de concreto consiste na montagem da armao sobre uma frma lubrificada com desmoldante. Os elementos podem ser simplesmente armados ou protendidos por pr-tensionamento de cordoalhas ou fios contra as formas autoportantes. De acordo com a geometria desejada, lanado um volume pr-determinado de concreto sobre a frma, que ento fechada atravs de parafusos ou cunhas de grande resistncia e, caso necessrio, protendida.

    A frma ento encaminhada at a centrfuga. Existem dois tipos de centrfuga: por gravidade, em que a frma apoiada sobre um conjunto de rodas que transferem o movimento atravs do atrito; ou Schlosser, quando as formas so colocadas numa mquina composta por conjuntos de tambores que confinam a forma e a rotaciona num mesmo eixo. A figura 2 apresenta os dois tipos de centrfuga citados.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 3

    (a) (b)

    Figura 2 (a) centrfuga de gravidade; (b) centrfuga Schlosser.

    As frmas so submetidas ao processo de centrifugao por alguns minutos pr-determinados. So empregadas basicamente duas velocidades de centrifugao. Na primeira, em velocidade reduzida, o concreto fresco e plstico misturado e distribudo de maneira uniforme ao longo da frma. Logo aps, na rotao mxima, o concreto projetado contra um molde metlico, resultando uma acelerao equivalente a 30 vezes a fora da gravidade. Como conseqncia, obtm-se elementos vazados (ocos) e, de acordo com KURANOVAS (2007), as distncias entre os agregados e outras partculas slidas so reduzidas e partes da gua, alm de partculas finas de baixa resistncia so expulsas do concreto. Neste momento, o concreto atinge um dos mais altos graus de compacidade dentre os diversos mtodos de adensamento existentes. Os materiais submetidos elevada fora centrfuga tendem a se ordenar segundo o peso especfico de cada componente do trao. Devido ao seu peso especfico, uma parte do cimento envolve toda a superfcie externa do elemento, formando uma capa externa extremamente lisa, de alto coeficiente de impermeabilidade, alta resistncia contra aes qumicas e fsicas e conseqentemente alta durabilidade. Internamente, devido a sua menor densidade, a gua impulsionada para fora do concreto, carreando os elementos finos leves. Com a reduo de relao gua/cimento e de materiais finos, o concreto centrifugado obtm elevada caracterstica de resistncia compresso. A alta energia de compactao permite ao processo utilizar concretos com uma taxa elevada de agregados grados, comparando ao modo de dosagem de traos para concreto adensado por vibrao. Isto melhora o mdulo de elasticidade e proporciona baixa porosidade. De acordo com FORD (1997), a centrifugao ainda melhora a aderncia entre o ao e o concreto, baixa retrao e uma superfcie lisa e densa. De acordo com KURANOVAS (2007), fisicamente a centrifugao resulta num decrscimo da porosidade, com aumento da homogeneidade e da resistncia. De acordo com, QASRAWI (2007), no h, at o presente momento, publicaes que comprovem o melhoramento das propriedades do concreto endurecido centrifugado. Aps a centrifugao aplica-se um ciclo de cura a vapor por um determinado intervalo de tempo. Aps esse perodo os elementos podem ser desmoldados.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 4

    2 Objetivos

    Este trabalho apresenta um estudo sobre as caractersticas do elemento de concreto centrifugado. Abrange propriedades relacionadas resistncia compresso, mdulo de elasticidade e propriedades fsicas relacionadas durabilidade.

    3 Metodologia

    Para avaliar as propriedades fsico-mecnicas do concreto centrifugado foram efetuados ensaios de resistncia compresso, mdulo de elasticidade e obteno de parmetros de durabilidade. Os ensaios utilizados foram baseados nas normas ABNT e IRAM, com algumas adaptaes na geometria dos CPs de forma a manter o real comportamento da pea centrifugada, e para avaliao de durabilidade foram realizadas extraes.

    3.1 Determinao da resistncia compresso e mdulo de elasticidade

    A seo transversal de um elemento centrifugado caracterizada por ser vazada. Nesse sentido foi desenvolvido um corpo-de-prova que representasse essa caracterstica. O trabalho props a utilizao de CPs cilndricos centrifugados, com dimenses de (20x20) cm, de seo vazada, conforme geometria indicada na figura 3.

    SEO TRANVERSAL

    A A

    CORTE A-A

    Figura 3 Geometria do corpo-de-prova cilndrico de seo vazada.

    O fato de utilizar uma geometria de CP com seo vazada e relao dimetro/altura igual a 1,0, faz com que seja esperado um mecanismo de ruptura diferente do CP cilndrico macio (10x20) cm, utilizado para ensaios de controle resistncia compresso. De acordo com a teoria da resistncia dos materiais, esperado que um CP cilndrico macio possua uma superfcie de ruptura cisalhada a 45o. Para o CP cilndrico vazado espera-se uma ruptura no formato de ampulheta. A figura 4 esquematiza o mecanismo de ruptura esperado para cada tipo de CP.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 5

    CP MAICO

    (10x20)cm

    CP VAZADO

    (20x20)cm

    RUPTURA 45 RUPTURA

    FORMATO AMPULHETA

    Figura 4 Mecanismos de ruptura dos corpos-de-prova em funo de sua geometria

    Por haver diferena de geometria e de processo de adensamento entre o CP centrifugado (CPC) e o CP (10x20) macio, foram criados CPs vibrados (CPV) cilndricos (20x20) cm de seo vazada. Dessa forma, poderia ser efetuada uma correo pelo modo de compactao entre CPC e CPV e posteriormente uma correo de forma entre CPV e CP. A figura 5 esquematiza essas correlaes de CPs.

    CP NORMA (CP) CP CENTRIFUGADO (CPC)CP VIBRADO (CPV)

    FORMA PROCESSO

    Figura 5 Correes de forma e processo dos corpos-de-prova.

    Os CPCs foram concebidos atravs da rotao a uma velocidade constante do molde metlico em uma centrfuga de escala reduzida, desenvolvida para simular o comportamento da centrifugao de um elemento produzido em escala real. Uma das vantagens em se desenvolver esse equipamento foi a possibilidade de reduzir os desvios de produo, garantindo aos CPs melhores condies para serem avaliados quanto aos parmetros de resistncia compresso. A figura 6 apresenta a centrfuga em escala reduzida utilizada para a produo dos CPs.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 6

    Figura 6 Centrfuga utilizada para confeco dos CPCs.

    Foram moldados 12 conjuntos de exemplares, cada um composto por 2 CPC, 2 CPV e 2 CP, submetidos ao ensaio de resistncia compresso com idade de 28 dias.

    No intuito de avaliar o mdulo de elasticidade de um concreto mais britado, caracterstico do trao para centrifugado, foram moldados corpos-de-prova cilndricos macios, que foram submetidos ao ensaio para obteno do mdulo de elasticidade secante (ECS), de acordo com a NBR 8522 (2008).

    3.2 Determinao dos parmetros de durabilidade

    Os ensaios de durabilidade foram realizados em corpos-de-prova extrados de elementos centrifugados prontos para utilizao, a fim de verificar o seu real comportamento. Foram utilizadas como amostragem extraes mensais em um perodo de 7 meses. As extraes foram efetuadas na direo transversal ao elemento, conforme figura 7a. A amostragem de cada extrao foi constituda por 3 CPs prismticos em formato de placa (25x25x10) (figura 7b) e 6 CPs cilndricos (10x10) cm (figura 7c). As amostras foram destinadas a ensaios de massa especfica, absoro por imerso e ndice de vazios, de acordo com a NBR 9778 (2005) e para ensaios de capilaridade, de acordo com a NBR 9779 (1995). Este ensaio tambm foi efetuado pela IRAM 1871 (2004), que avalia no apenas ascenso capilar, mas a velocidade com que a gua absorvida em funo do tempo.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 7

    Figura 7 - (a) - Extrao de corpos-de-prova para ensaios de durabilidade (b) CP (25x25x10) cm em formato de placa. (c) CP cilndrico (10x10) cm

    Os prismas foram destinados ao ensaio de penetrao de gua sob presso, de acordo com a NBR 10787 (1994). Neste caso, foi desenvolvida uma metodologia que adaptasse a geometria do CP de forma a manter o procedimento normativo. Confeccionou-se um suporte metlico que acomodasse a geometria do CP para que o mesmo pudesse ser inserido no permemetro. A figura 8 apresenta o esquema do CP prismtico no permemetro sobre o apoio metlico.

    REAO

    APOIO DE AO

    ANEL DE BORRACHA

    PRESSO DE

    GUA

    DESENVOLVIDO

    PERMEAMETRO

    PADRO

    Figura 8 Prisma de concreto centrifugado recebendo presso de gua no permemetro.

    (b)

    (c)

    (a)

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 8

    4 Resultados

    De acordo com HELENE (1983) e METHA & MONTEIRO (1994) as propriedades do concreto, tais como mdulo de elasticidade e durabilidade (principalmente penetrao de gua agente agressivo) esto diretamente ligados a resistncia a compresso do concreto, que se um parmetro inicial de um projeto e um ndice de referencia da qualidade de um concreto. A centrifugao confere caractersticas diferenciadas a um concreto simples (utilizando como agregados apenas brita e areia) atravs de uma compactao dinmica. A Tabela 1 apresenta os efeitos decorrentes do processo de centrifugao.

    Tabela 1 Antes e depois do processo de centrifugao.

    Parmetros Concreto Simples

    ANTES DEPOIS

    Fator a/c 0,40 0,34

    Massa Especifica (g/cm3) 2,39 2,53

    Resistncia a Compresso (%) 100 114

    4.1 Resistncia do Concreto

    A Tabela 2 apresenta os valores mdios de resistncia compresso aos 28 dias dos exemplares em funo de sua geometria e forma de compactao (CPC, CPV e CP).

    Tabela 2 Valores de resistncia compresso

    Resistncia a Compresso (MPa)

    Nomencl. CPC CPV CP

    Forma Vazado Vazado Macio

    N.

    de

    Exem

    pla

    res

    n. 01 65,5 60,1 46,7

    n. 02 64,3 58,5 48,9

    n. 03 66,7 59,7 46,6

    n. 04 67,2 63,7 37,6

    n. 05 65,0 58,8 50,6

    n. 06 71,7 62,0 47,6

    n. 07 64,6 56,8 47,7

    n. 08 70,4 57,3 52,6

    n. 09 66,0 56,9 53,2

    n. 10 62,1 56,6 53,7

    n. 11 70,4 62,1 55,8

    n. 12 74,5 56,8 57,4

    A Tabela 3 apresenta os valores de resistncia compresso mdia, com os respectivos desvios-padro e coeficientes de variao para cada tipo de CP.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 9

    Tabela 3 Resistncia compresso, desvio-padro e coeficiente de variao para cada tipo de CP.

    Geometria

    CPs Nomenclatura

    Tipo de

    Adensamento Forma

    fc,28

    (MPa)

    Sd

    (MPa)

    CV

    (%)

    20 x 20 CPC Centrifugado Vazado 67,4 3,6 5,4

    20 x 20 CPV Vibrado Vazado 59,1 2,4 4,1

    10 x 20 CP Vibrado Macio 49,9 5,3 10,6

    Para uma equivalncia direta entre a resistncia de CPC e CP, foi utilizado um fator de correo conforme a equao 1.

    CPcCPCc fFf ,, (Equao 1)

    O FATOR DE CORREO (F) leva em considerao a diferena de geometria (FFOR) e de compactao (FCOM) entre CPC e CP. Dessa forma, pde ser desmembrada:

    CPc

    FOR

    COMCPCc f

    F

    Ff ,,

    (Equao 2)

    O FCOM leva em considerao e diferena do processo de compactao (centrifugao versus vibrado) entre CPC e CPV. Foi determinado de acordo com a equao 3. Com os resultados obteve-se o valor de 1,14. Ou seja, o processo de centrifugao incrementou em 14% o valor da resistncia compresso.

    CPVc

    CPCc

    COMf

    fF

    ,

    , (Equao 3)

    O FFOR leva em considerao a diferena de geometria entre CPV e CP, atravs da equao 4. Os resultados forneceram um valor de 0,84. Isto quer dizer que os valores obtidos em CPV devem ser corrigidos com este fator.

    CPVc

    CPc

    FORf

    fF

    ,

    , (Equao 4)

    4.2 Mdulo de Elasticidade

    O processo de compactao por centrifugao permite que a concepo do trao possua caractersticas de teor argamassado abaixo de 42% e conseqentemente um alto teor de brita. Teoricamente possibilita valores mais elevados de mdulo de elasticidade. A Tabela 4 apresenta os valores de mdulo de elasticidade secante realizados em CPs padronizados pela NBR 8522 (2008)

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 10

    Tabela 4 Mdulo de deformao especifica do concreto utilizado nos CP's.

    Tenso

    Prevista

    (%)

    Tenso

    Aplicada

    (MPa)

    Deformao Mdia (mm)

    CP n.

    3

    CP n.

    4

    CP n.

    5

    Inicial 0,5 0,00000 0,00000 0,00000

    20 10 0,02750 0,02650 0,02800

    30 15 0,04200 0,04400 0,04450

    40 20 0,05850 0,06350 0,06300

    50 25 0,07900 0,08600 0,08500

    60 30 0,10450 0,11250 0,11300

    70 35 0,13900 0,14950 0,15200

    80 40 0,19500 0,19150 0,20700

    fc,28 (MPa) 49,0 47,1 47,4

    ECS (GPa)

    NBR 8522 34,5 35,8 33,9

    ECS (GPa)

    NBR 6118 33,3 32,7 32,8

    Considerando um incremento de 14% na resistncia compresso dos CPs devido ao processo de centrifugao, foram estimados os novos valores de ECS apresentados na tabela 5.

    Tabela 5 Mdulo de Elasticidade estimado para o concreto centrifugado.

    Mdulo de Elasticidade

    CP n. 3 CP n. 4 CP n. 5 Mdia

    ECS (GPa)

    NBR 8522 34,5 35,8 33,9 34,7

    ECS (GPa)

    NBR 6118 33,3 32,7 32,8 32,9

    ECS (GPa)

    Centrifugado

    Fc,28 x 1,14 35,6 34,8 34,9 35,1

    De acordo com os valores da tabela 5 conclui-se que a centrifugao poderia aumentar em mdia 6,7% no valor de ES. O resultado alcanado condiz com afirmao de FOAD apud QASRAWI (2007), que relata a possibilidade em se aplicar 90% da fora de ruptura num elemento de poste de concreto centrifugado protendido e no evidenciar danos aps o alvio de carga.

    4.3 Durabilidade

    A tabela 6 apresenta os resultados dos ensaios de ndices fsicos, capilaridade e penetrao de gua sob presso para corpos-de-prova extrados de elementos centrifugados em escala real.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 11

    Tabela 6 Parmetros de durabilidade do concreto em funo de amostragens mensais.

    Amostra

    Massa

    Esp.

    Aparente

    (g/cm3)

    ndice

    de

    Vazios

    (%)

    Absoro

    (%)

    Capilaridade Pen. de gua sob presso2

    Absoro

    (g/cm2)

    Ascenso

    (cm)

    S1

    (g/m2 x s

    1/2)

    NBR 10787

    (mm)

    IRAM 1554

    (mm)

    1 2,63 8,1 2,9 0,38 5,0 1,56 - 2,3

    2 2,50 10,4 3,8 0,46 5,3 1,60 35 2,4

    3 2,50 11,0 4,0 0,38 5,2 1,58 33 2,1

    4 2,48 9,6 3,5 0,38 5,2 - - 2,0

    5 2,50 8,5 3,3 0,67 8,8 - 37 -

    6 2,59 7,7 2,9 0,49 6,2 3,56 33 2,3

    7 2,54 9,4 3,6 0,49 6,2 2,61 27 -

    MDIA 2,53 9,2 3,4 0,46 5,9 2,18 33 2,2

    Onde: 1 - S velocidade de suco capilar de acordo com a IRAM 1871:2004; 2- os ensaios da NBR 10787 foram realizados com corpos de prova com 28 dias de cura, enquanto que para a norma IRAM com mais de 200 dias;

    Com os resultados e atravs da classificao de HELENE (1983) e VLZ et al. (2002) foi possvel estabelecer a classificao em funo dos tipos de concreto para o ndice de vazios, absoro e fator a/c obtido num estudo de durabilidade para concretos de alto desempenho (CAD). A Figura 9 ilustra para cada critrio os limites e as setas em verde representam os ndices em que se encontra o processo de centrifugao. A partir desses resultados foi possvel comprovar que o processo de compactao exercido pela centrifugao contribuiu para melhorias de durabilidade, considerando que para essa situao o trao trabalhou apenas com brita 1 e areia mdia.

    10% 15%

    POROSIDADE

    4,2% 6,3%

    ABSORO

    0,35 0,60

    FATOR a/c

    Concretos Durveis

    Concretos Normais

    Concretos Deficientes

    Figura 9: Classificao dos tipos de concreto em funo da porosidade, absoro e fator a/c.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 12

    5 Consideraes Finais

    A compactao produzida pela centrifugao induz que o trao seja muito compacto e no necessariamente obedeam as prescries de dosagens de traos recomendadas para outros processos de adensamento. Uma das caractersticas desse processo a possibilidade de utilizao de traos com distribuio granulomtrica irregular, permitindo uma alta quantidade de brita e um teor de argamassa inferior a 42%. A figura 10 apresenta a curva granulomtrica da composio do trao.

    Figura 10 Curva granulomtrica.

    A segregao dos componentes do concreto ocasionado pela centrifugao expulsa a gua do concreto reduzindo o fator a/c de 0,40 para 0,34. Os resultados comprovam um incremento de resistncia a compresso (fc,28) de 14,0 % devido ao processo de compactao, quando comparado ao processo de adensamento por vibrao.

    Figura 11 Estrutura do concreto: alta compactao e confinamento de ao.

    Barra de ao

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 13

    A fora equivalente a 30g resultante da centrifugao provoca reduo nos vazios do concreto, ou seja, um aumento significativo da massa especifica de 2,39 g/cm3 para 2,53 g/cm3. O mdulo de elasticidade estimado pela NBR 6118 (2007) de 32,9 GPa, valor inferior ao obtido por ensaio atravs da NBR 8522 (2008) de 34,7 GPa. Sobre este valor estima-se ainda um ganho de 6,7% para o centrifugado. Como parmetros de durabilidade o ndice de vazios de 9,2%, a absoro por imerso de 3,4% e por capilaridade de 0,46 g/cm2, classificando como concreto durvel.

    6 Referncias

    ABNT NBR 10787. Concreto endurecido Determinao da penetrao de gua sob presso. Associao Brasileira de Normas Tcnicas, Rio de Janeiro, 1994. ABNT NBR 5739. Concreto Ensaio de compresso de corpos-de-prova cilndricos. Associao Brasileira de Normas Tcnicas, Rio de Janeiro, 1994. ABNT NBR 6118. Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Associao Brasileira de Normas Tcnicas, Rio de Janeiro, 2007. ABNT NBR 7680. Concreto Extrao, preparo e ensaio de testemunhos de concreto. Associao Brasileira de Normas Tcnicas, Rio de Janeiro, 2007. ABNT NBR 8522. Concreto Determinao dos mdulos estticos de elasticidade e de deformao e da curva tenso-deformao. Associao Brasileira de Normas Tcnicas, Rio de Janeiro, 2008. ABNT NBR 9778. Argamassa e concreto endurecido Determinao da absoro de gua, ndice de vazios e massa especfica. Associao Brasileira de Normas Tcnicas, Rio de Janeiro, 2005. ABNT NBR 9779. Argamassa e concreto endurecido Determinao da absoro de gua por capilaridade. Associao Brasileira de Normas Tcnicas, Rio de Janeiro, 1995. FORD, W. Y. Guide for the Design of Prestressed Concrete Pole. PCI Journal, Vol.42, Chicago,1997. HELENE, P.R.L. La Agresividad Del Medio y La Durabilidad Del Hormign. Hormign AATH, n. 10, Buenos Aires,1983.

  • ANAIS DO 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2010 52CBC0190 14

    IRAM 1871. Hormign Mtodo de ensayo para determinar la capacidad y la velocidad de succin capilar de agua del hormign endurecido. Instituto Argentino de Normalizacin y Certificacin, Buenos Aires, 2004. KURANOVAS, A. Centrifugally Manufactured Hollow Concrete-Filled Steel Tubular Columns. Journal of Civil Engineering and Management. Vol.XIII. No. 4, Lithuania, 2007. METHA, K.P.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto Estrutura, Propriedades e Materiais. Editora Pini, So Paulo, 1994. QASRAWI, Y. Flexural Behavior of Spun-Cast Concrete-Filled Fibre Reinforced Polymer Tubes for Pole Applications. Tese de Mestrado. Queen`s University, Canada, 2007. VLZ, R.B.; CARBONARI, G.; CARBONARI, B.T. Durabilidade de Concreto de Alto Desempenho. XI Encontro Anual de Iniciao Cientifica, Maring, 2002.