lnec_e_464_2007_-_betoes_vida_util_100_anos

5/10/2018 LNEC_E_464_2007_-_Betoes_vida_util_100_anos

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L ABORAT 6R IO NAC IO NALD E E NG EN HA RIA C IV IL

ESPEC IF JCA ~AO lN ECDocurnentacao normativa

E464 - 2007CTlSfS

q4:f2 (Ajv).CDU, 6,91.327:6915(083,74)!S :SN 0870-8592

"

BETOESMetodologia prescritiVa para uma vidautil de projectode SOe de 100anos face asaccoes ambientais

Esta Especificar;ao anula e subsnnn a Especificacao lNEC E464-2005.

BETONMethodologie prescriptive pour une vie utile deprojet de 50 et de 100 annees so us les actions

environnementales( _ ) B i 1 : 1

Ce document etablit I'aptitude des melanges de ciment etd'additions et les prescriptions pour le beton des structuresavec une vie utile de 50 ou 100 ans. L'aptitude du concept de laperformance equivalente est aussi etablie,

iNDICE pag,OBJECTO ..

2 REFERtNCIAS NORMATIVAS ..3 APTIDAO DOS CIMENTOS, ADI


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NP EN 12390-2:2003 - Ensaios do betao endurecido. Parte2: Execucao e cura dos provetes para ensaios de resistenciamecanica.NP EN 12390-3:2003 - Ensaios do betao endurecido. Parte 3:Resistencia a cornpressao dos provetes de ensaio.NP EN 12620:2004 -Agregados para betao,NP ENV13670-1:2005 - Execucao de estruturas em betao. Parte1: Regras gerais.NP 4220:1993 - Pozolanas para betao. Definicoes, especificacoese verificacao da conformidade.EN 1992-1-1:2004 - Eurocode 2 - Design of concrete structures- Part 1-1: General rules and rules for buildings.EN 1992-1-2:2004 - Eurocode 2 - Design of concrete structures- Part 1-2: General rules - Structural fire design.EN 10088-1:1995 - Stainless steels - Part 1: list of stainlesssteels.NP EN 13263-1:2005 - Silica de fumo para betao - Parte 1:Definicoes, requisitos e criterios de conformidade.NP EN 15167-1:2006 - Esc6ria granulada de aLto-forno moidapara betao - Parte 1: Definicoes, requisitos e criterlos deconformidade.Especificacao LNEC E 391-1993 - Betoes. Deterrninacao daresistencia a carbonatacao,Especificacao LNEC E 392-1993 Betoes. Deterrninacao dapermeabiLidade ao oxigenio.Especificacao LNEC E 393-1993 - Bet6es. Deterrninacao daabsorcao de agua por capilaridade.Especificacao LNEC E 461-2004 - Bet6es. Metodologia paraprevenir reaccoes expansivas internas.Especificacao LNEC E 462-2004 - Cimentos. Determinacao daresistencia dos cimentos ao ataque por sulfatos.Especificacao LNEC E 463-2004 - Bet6es. Determinacao docoeficiente de difusao dos cloretos por ensaio de rnigracao emregime nao estacionario.Especificacao LNEC E 465-2005 - Bet6es. MetodoLogia paraestimar as propriedades de desempenho do betao que permitemsatisfazer a vida utll de projecto de estruturas de betao armadoou pre-esforcado sob as exposicoes ambientais XCe XS.Especificacao LNEC E466-2005 - Fileres calcarios para liganteshidraulicos. Caracteristicas e verificacao da conformidade.Especlficacao LNECE468-2005 - Revestimentos por pintura paraproteccao do betao armado contra a penetracao de cloretos.ASTM A 775/A 775M - 04a: Standard specification for epoxy--coated steel reinforcing bars.

A TiDAo 005 Cli"lENTOS,ADI ~6sC . I..IH1KF-S[0"'1(' CCNSTlTUL vrssnOBFA0

A aptidao geral dos cimentos para serem constituintes dobetao esta estabelecida na seccao 5.1.2 da NP EN 206-1 para oscimentos correntes que satisfar,:am a NP EN 197-1.A aptidao geral das adicoes como constituintes do betao estaestabelecida na seccao 5.1.6 da NP EN 206-1 para os fileres quesatisfizerem a NP EN 12620 e para as cinzas volantes siliciosasque satisfizerem a NP EN 450. Fica estabelecida para as silicas defumo que satisfizerem a NP EN 13263-1, para a esc6ria granuladade alto-forno moida que satisfizer a NP EN 15167-1 e para aspozolanas que satisfizerem a NP 4220.

TaLcomo refere a NP EN 206-1 em 5.1.1,0facto da aptidao geraldum material para constituinte do betao estar estabelecidanao implica aptidao em todas as situacoes e em todas ascornposicoes,E 0 caso das sltuacoes relacionadas com a durabilidade e,nomeadamente, com a utilizacao de misturas, que sao liganteshidraulicos obtidos pela juncao na betoneira de um cimentosatisfazendo a NP EN 197-1 com adicoes satisfazendo osdocumentos normativos correspondentes atras indicados.A aptidao duma dada mistura para ser constituinte do betao ficaestabelecida desde que sejam satisfeitas simultaneamente asseguintes condicoes:

a) 0 cimento seja do tipo CEM lou CEM IliA e da classe deresistencia 42,5 ou superior;

b) as adicoes sejam do tipo Ide origem calcaria e satisfazendoa Especificacao LNECE 466 ou do tipo II;

c) a cornposicao da mistura satisfac;:aos limites estabelecidospara a composicao de um dos cimentos do Quadro 1da NP EN 197-1 constantes dos Quadros 6 a 9 destaEspecificacao (no Anexo A apresenta-se 0 procedimentopara 0calculo da composkao de misturas);

d) a proporcao de silica de fumo em relaC;ao ao clinquer (seela existir na cornposicao da mistura) seja igual ou inferiora 11%.

Os cimentos e as misturas constituem ligantes hidraulicos, quese designam apenas por ligantes.Se na cornposicao do betao for utilizada uma mistura comaptidao para constituinte do betao, os termos "dosagem decimento" e "razao agua/cirnento" devem ser substituidos pelostermos "dosagem de ligante" e "razao agua/Iigante", aplicando--se a mistura 0 estabelecido na seccao 5 para 0 correspondentecimento.

.

,1.

1

.

4 A DEGRAI)At;AO DO B':TA.o F ,A.SCL .ASSESD E fX PO S Ic.t\O A MB IE N T! :..! ..

.' .

A deterioracao do betao pode resultar das condicoes ambientaisa que 0 betao esta exposto, de reaccoes quimicas expansivasinternas (reaccoes alcalis-agregado e reaccoes sulfaticas) ou deoutras accoes, normalmente tratadas no calculo estrutural (p.e.,accoes terrnicas, fluencia, retraccoes, desgaste).Os mecanlsmos que conduzem a reacc;:oes expansivas intern asno betao e a forma de as prevenir sao objecto da EspecificacaoLNEC E461.Quanto as accoes ambientais, estao classificadas na NP EN206-1em 6 grupos, 3 relativos a deterioracao do betao por corrosaodas armaduras por accao do dioxide de carbono e dos cloretosprovenientes da agua do mar ou de outras origens (XC,XSe XD),2 relativos a deterioracao do pr6prio betao pelo gelo/degelo (XF)ou por ataque quimico (XA)e 1 grupo (XO) para quando nao harisco de corrosao de metais ou de ataque ao betao.Estes grupos (com excepcao de XO) estao divididos em classesde exposkao, que sao apresentadas na NP EN 206-1 atraves dadescricao surnaria do ambiente e de exemplos informativos, comexcepcao das classes XA.Repete-se nos Quadros 1 a 5 esta organlzacao, acrescentandomais exemplos informativos. Nao se incluem as classes XF3 eXF4, por nao serem aplicaveis em Portugal, e as classes XApor semanter sem qualquer alteracao 0 estabelecido na NP EN 206-1.

.,

' .

"

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Sempre que nas classes XA1 ou XA2 houver riscos de acurnulacsode sulfatos devido a ciclos de secagem e molhagem ou deabsorcao capilar, devem satisfazer-se os requisitos da classesuperior.o ataque por bacterias, nomeadamente as anaer6bias quese encontram, p.e., nos esgotos e produzem acidos sulfurico enitrico, e um ataque quimico fortemente agressivo (classe XA3).

E-S'' 0m.x 2! 12,5 mm: CZO/1Z.S =1,10Cpara 12,5 mm > D m a x > 4 mm: C1Z.S/4 =1,23 C .Quando a agressividade quimica provier da accao dos sulfatos,presentes na agua ou nos solos em contacto com 0 betao, acornposicao do dinquer dos cimentos ou das correspondentesmisturas deve satisfazer os limites indicados no Quadro 10.

')UM:;RC 'Sem risco de corrosao ou ataque

P ara b etao sern arm adu ras . T od as ase xp os lc oe s, e xc ep to a o g el o/ de ge lo ,a ebrasao ou ao ataque qufmico

Betao '~nterrado' e m s o l o l~a6 agress ivo.B etao perm an en tem ente s ub mers e. ern ag ua nao ag res siva .se tae com c id os d e r no lh ag ern /s ec ag ern n ao s uje ito a a bra sa o, g elo /d eg eloou ataque qulrnico.

Para betao a rm a do :m ulto s eco

B.etao arm ado em amb ien te muito seco.B eN iO n o in te rio r d e e dlflc io s com multo baixa h ur nid ad e d o, a r.

o ut i l izador e a p es so a o u e nt id ad e q ue u tiliz a 0 b eta o f re sc o n a e xe cu ca o d e u m a c on str uc ao o u e le m en to ( ve r N P E N 2 06 -1 , s ec ca o 3 .1 .3 9).


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OlJI'>.DRO?Corrosao induzida por carbonatacao

' .S e c oo u p e rr na n en te r ne n te hUmida

Betaaarmada, no . i nt er io r d e e di ff ci as a u' e st ru tu r as , cam e xc ep cao d a sa re as cam hurnldadeelevada, ' _: B etaaarr n~ dQ p err nanentem ente s Ub mers a'em ag uanaa ag res siva.B etao ar mad a eriterrad a em 50.10 . naoagressivo.Betao .armado sl. l jeito a tongospenodosde contacto cam agua nao agressiva.Su pe r fl ci es e xt er io r es d e be t ao a rmada p r at eg i0 a s da chuv a transportada pelo ven to .

, B eta a a rm a da n ol nte rto n de.est ruturas cornrncdeiada a u e le va da h um id ad e do . ar(v.g.,cazinhas , cas as de banha). "

Hu rn id o , r a ra r ne n te s e co

Maderadamente hurnldo

CidLicamente humldo, ,

B eta o.a rm ad o.e xp os to a c kl os d e m al ha gem ls ec ag em .Superffcies e xte rio re s.d e b eta o e rm ad o e xpo sta s a chuva ou fora do . am bito d a XCZ .

QU'-\DRO 3Corrosao induzida por doretos nao provenientes da agua do mar

.Betaoarrnado completamentelrnerso em agua contendo doi-etos;piscinas.Betaa , a rmada" d i r ec tame[ l tea fec tadb ' p el os s ai s d es co ng el an te s o u pelo s s alpico s d eagl!lacentendo doretos '". , ; \ " ' , , " c .'Betaa ar rnado em que urna . da s s upe rtto es e sta im ers ae m a gua co nte nd o doretos ea outraex po sta ao ar (v.g;; algu mas pis cinas o u partes d elas ). L ajes d e parq ues de es tacio narnento d ea uto mo ve is we ou tro s pa vim en to s e~p6s tosa s a is c o nt en d o doretos.

( ') N o n os so p ai s es ta s s itu aco es d eve ra o s er co ns id era da s na dasse XD1_( ') Id em . se re levante.

Cidkarnentehurnido e seca '

H um id o, r ar am e nte s ec o ,.

QU,t.o.DRO .!Corrosao induzida por cLoretos da agua do mar "

Ar transpartandasais rnar lnhos masse m rontacto directa cam agua do ,m arSu b rn e rs a o p e rr na n e nt e

Betao 'ar mad o em am biente rnarl t imo saturad6 de sais . ,'"Betao anr i edoem areas costei ras perto d o. m ar, dire cta me nre e xpo sto e a rrie no s de ZO O m d o .mar. es tadistanclapode ser au mentad a ate 1 kr n n as c os ta s p la na se foz d e rio s.Be tao armado pe r rnanen temen te submer so .Becaa a r rnadosu je i to as m ares au aos salpicas ,des d'el0 rn adm ad~ nlvel superior das mares(5 mnacostaSulde P o rtu g al .C o n ti ne nta t) a te 1 rnabaixo donlvelinter lo roas m ares . ''Betaa armadoern qu e .u rn a d as .s u pe rn ci es e sta im e rs a em ag ua do mar e a outra expastaaoar (v.g. , tU ll ef s s ub m er se s a u a be rto s e m rocha01i solos .p erm e~ veis no m ar o u em es tu ario den os ). E s ta e xp as i~ o e xi gir ar nu ito p ro va ve lr ne nte m ed id as d e p ro te ct;a o s up le rn en ta re s.

Z ana d e m ares , d e reb entacaoe . d e s al pk o s

QUADRO 5Ataque pelo gelo/degelo

r -toderado num ere de ddos de' gelo / [ Ma o. em superftdes vefticais expostas ~ 'chuv~ eaogela. _degelo, semprodutosdeseongetan tes Bet ao em s u pe rf lc ia sn ij o v er ti ca ls .r na s e xp o sta s a ch u va .o u ge lo .'t-to derad o nernerod e cld os d e.gelal B etao , talco rno nas pcntes .x las sificavelco mo .xr l, m as ex po sto aossa l sdescongetan tes directadegelo, ca m p r odu ta s d e s conge l an te s O~ ind irectarnente, '

, ';


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Limites da cornposicao e da classe de resistencia do betao sob accaodo dioxide de carbono, para uma vida util de 50 anos

35 35 40 35 35 400,65 0 : 6 5 0,60 0,60 0,65 0,65 0,55 Q,55240 240 280 280 260 260 300 300

C2-5/30 C25/30 00/37 (30/37 C25/30 C25/30. 00/37 C30/37lt2$/28 IlC25i28 100/33 L(30/33 LC25/28 LC2$/28 LC30/33 LOO!33

(') N ao a plk av et a os c im en to s II /A -T e IJ /A -W e a os c im en to s 1 1/8 -T e IJ /8 -W , r es pe ct iv a m en te .(') N ao a plic av el a os c irn en to s c om p er ce nt ag em in fe rio r a 5 0% d e c lin qu er p ort la nd , e m r na ss a,

JUnDk)Limites da composicao e da classe de resistencia do betao sob accao

dos cloretos, para uma vida util de 50 anos

45 50 55 50 550,55 OS S 0,45 0,45 0,45 0,40320 320 340 360 360 380

C30/37 C30/37 c3si45. C40/50 C40/50 (50/60Lt30/33 LC30/33 L05/38 LC40/44 LC40/44 LC50/55o N a o a pl ic av e t a o s c im e nt os I I- T, I I- W , 1 I/ 8- L e 1 1/ 8- LL .

':)il,~D~o 8Limites da cornposlcao e da classe de resistencia do betao sob accao

do gelo/degelo, para uma vida util de 50 anos

280 300 30080C30/37LC30/33

(30137lC30f334,0

(30/37lC;l0/33.

C30/37LC30/334,0

C l N ao a plica ve t a os cim en to s II/A -T e IliA -W e a os cim en to s IIIB -T e II/B-W, r e spec t i va rneo te .(') N ao s pu ca ve l a os cim en to s co m p erce nta ge m in fe rio r a 5 0% d e clin qu er po rtla nd , e m m as se .

0 1 ,1 .\O k'~ '-Limites da cornposicao e da classe de resistencia a cornpressao do betao

sob ataque quimico, para uma vida util de 50 anos

320(30/37LC30/33

,\ .' 360 38040C35/45LC35/38

360 340, C35/45LC35/38

C40/50L(40/44

(40/50LC40/44

C35/45LC35/38

( ') N ao a plk s ve l a or c i'lle nro s II- T, I I-W , II/ B-L e I I/B -L L.( ') Q u an do a a gr es s iv id ad e re su lta r d a p re se nc e d e s ulfa to s, o s c im e nt os devem s atis fa ze r o s r eq uis ite s m en cio na do s n a s ec ca o 5 .3 , n om e ad am e nt e n o Q u ad ro 10, ap l i cando -se

a o b ets o a s e xig en cie s e st ab ele cid as n es te q ua dr o p ar a 0C EM IV , V er A ne xo B .


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C;UAm;'c roComposicao do clinquer de cimentos resistentes aos suLfatos

::;'5%, ::;10%ss % _ : -

::;20%

P) A pl ic av el t ar nb er n a o s c im e nt os C EM 1 1I A- L, I I/ A- LL e I I/ A- M_{lj S 6 e plic av et a os c im en to s C EM 1 1 1 5 , I I/ D, I I/ P e l iN{3 S 6 e x ig iv el a os c im en to s C EM 1 11 IA , V/A e V I A

Poder-se-ao utilizar cimentos (ou misturas) nao respeitandoestes vaLores se os cimentos (ou as misturas) satisfizerem 0estabeLecido na Especificacao LNEC E 462 apos a realizacao doensaio de reslstencia aos suLfatos neLaprevisto.Os cimentos portLand nao resistem a meios acidos cujo pH sejainferior a 4, pelo que tern que ser protegidos do contacto comestes meios atraves dum revestimento por pintura satisfazendoos requisitos previstos na NP EN 1504-2 para 0 PrincipioP6 - Reslstencia aos produtos quimicos.Esta proteccao deve tarnbern existir sempre que 0 teor dequaLquer dos eLementos agressivos referidos no Quadro 2 daNP EN 206-1 seja superior ao Limite indicado para a cLasse XA3.FinaLmente, para garantir a durabilidade duma estrutura debetao, seLeccionada a cLasse de exposicao apropriada, devemainda ser satisfeitos, no seu projecto e execucao, os requisitosde colocacao em obra, de proteccao e cura do betao e demaisrequisitos estabeLecidos na NP ENV 13670-1 e a rnanutencaoprevista, como estipuLa a NP EN 206-1 em 5.3.2.

s CO~jjB!NA..;:6f.S DE CLASSESDE ~XPOS1(;:A.oA NP EN 206-1, na seccao 4.1, estabeLece que as condicoesambientais asquals 0betao esta sujeito podemterde ser expressascomo uma combinacao de classes de exposicao e acrescenta queas diferentes superficies de um eLemento estruturaL podem estarsujeitas a diferentes accoes.Neste sentido, deve ter-se em conta que:

a cLasseXOe, em geral, a cLasse XCl se apLicam isoLadas;- a carbonatacao e um processo comum a todas as

estruturas de betao e a accao dos cLoretos ou os ataquesquimico e por geLo/degelo sao especificos de certosambientes;na orla maritima (classes XS) 0 nurnero de dias comtemperaturas negativas (onde se poderiam apLicaras classes XF) e despiciendo, enquanto no interior,nomeadamente nas zonas com um total de 30 ou maisdias com temperaturas negativas, pode haver combinacaodas classes XF2 com a XD (embora esta classe seja poucofrequente em Portugal);

- 0ataque quimico ao betao de fundacoes, obras de suportede terras ou pavirnentos em contacto com solos da-se emsoLos agressivos ou em aguas agressivas com nivel freaticoatingindo as fundacoes e ao betao de superstruturas dereservatorios ou condutas por ac"ao de aguas agressivas.

Assim, as combinacoes de classes de exposicao mais frequentessao as do Quadro 11.

QU,ADRO 1'1Cornbinacoes de classes de exposicao

XD2 'XS 2 +ataque.da agua do mar (XA1)'x f1 , -,XAl, XA2o).iXA3~~=~ .XFl .. "'.XD1+:XFi

,.,.,

Em cada cornblnacao de classes de exposlcao ambiental devemser satisfeitos, para 0 cimento (ou para a correspondentemistura) a utilizar e como requisitos da cornblnacao, os valoresprescritivos mais exigentes da minima dosagem de cimento, damaxima razao agua/cimento (e do teor de ar se for 0 casal e dacLasse de resistencia entre os valores de cada uma das classes deexposicao ambiental da cornbinacao. No caso do cimento naoser comum as diferentes classes de exposicao prevalece aqueleque satisfizer a classe com os requisitos mais exigentes.

f:'

, " ,

) .11 E NQ LJA DRA ME N TO GP


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2) Ainda para tempos de vida util de 50 e 100 anos, se:a) os recobrimentos nominais forem menores do que os

minimos previstos nos Quadros 6 e 7 , no caso de 50anos de vida util, ou do que estes minimos acrescidos de10 mm, no caso de 100 anos de vida util,ou se:

b) os recobrimentos nominais forem maiores do que os dosQuadros 6 e 7 e, para 50 anos de vida util, se pretenderaplicar uma cornposicao que nao respeite os limitesindicados nesses Quadros,

deve recorrer-se aos rnetodos de especificacao do betaobase ados no desempenho relacionado com a durabilidade queforem aplicaveis a exposicao ambiental em causa (XC ou XS)ou a que for mais desfavoravel no caso de haver cornbinacao,seguindo, nomeadamente, a metodologia estabelecida naEspecificacao LNECE465. No estabelecimento do recobrimento,deve seguir-se 0especificado no Anexo B.Sea vida util for diferente de50 ou 100 anos pode recorrer-se aosrnetodos da Especificacao LNECE465.

ONe srro D DESFt'jPEtjHOU. F l . 1 : : . \

A aptidao do conceito de desempenho equivalente dum betaoem relacao a resistencia a carbonatacao ou a penetracao doscloretos e estabelecida nas seccoes que se seguem, de acordocom a seccao 5.2.5.3 da NP EN 206-1.

8.1 PrincipioSobre uma composicao de referenda que satisfaca as exigenciaslimite de composicao e de resistencla mecanica estabelecidasnos Quadros 6 e 7 para a classe de exposicao objecto do estudode equivalencia, e com 0 cimento de referenda indicado paraesta classe nestes Quadros, sao determinadas as propriedadesreferidas no Quadro 12 para esta classe de exposicao,Procede-se de igual modo com a cornposicao de estudo, ou sejacom a forrnulacao cujo desempenho se pretende avaliar.

Propriedades, rnetodos e provetes de ensaio

Carbonata


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r

No fabrico e conservacao dos provetes, quer da forrnulacaode referenda quer da cornposicao de estudo, seguir-se-a 0estabelecido nas normas NP EN 12350-1 e NP EN 12390-2, comexcepcao dos provetes destinados aos ensaios de carbonatacaoacelerada, permeabilidade ao oxigenio e absorcao capiLar, cujacura, ap6s 7 dias de idade, e feita como a seguir se indica:

- cerbonetecio acelerada: 7 dias a (20 2) Csem trocas de humidade, seguidos de 14 dias a(20 2) C e a (65 5) % de humidade relativa;permeabilidade ao oxigenio e abso;ao capitar: ap6ssecagem superficial com urn pano, 3 dias de secagema (50 2) C em estufa ventilada, seguidos de 17 dias a(50 2) C e 1 dia a (20 2) C, sendo a conservacao semtrocas de humidade nestes 18 dias.

As determinac;:6es devem ser iniciadas aos 28 dias de idade. Osensaios devem realizar-se no minimo de tres em tres anos esempre que ocorrerem alterac;:6es nos materiais constituintes doligante ou nos demais componentes do betao de forma que naopossam ser respeitados os valores minima da dosagem de ligantee maximo da razao A/C, da composicao de estudo.8.4 Analise dos resultadosPara cada propriedade determinada, deve ser calculada a mediados vaLores obtidos nos provetes de cada composicao principal ousecundaria, bern como a media globaLdas diferentes composicoesde referencia e das diferentes composicoes de estudo.Cada propriedade das composicoes de estudo deve apresentaruma media global iguaLou inferior a media global das cornposicoesde referenda, com excepcao da resistencia a compressao, emque a media global das composicoes de estudo deve ser igual ousuperior a media global das composic;:6es de referenda.

Em sirnultaneo, entre cada cornposlcao de estudo, principaL ousecundaria, e a correspondente cornposicso de referencia devemverificar-se, quando aplicaveis, as seguintes relac;:6es:Profundidade de carbonatacao aceLerada, peA:PCA,studo ::::; ,3

PCAreferenciaAbsorcao capilar, AC:

ACestudo :-:;1,3ACreferenciaPermeabilidade ao oxigenio, K:KeslUdo :-:;2,0

K referenciaCoeficiente de difusao dos cLoretos, D:oestudo :-:;2,0oreierencie

Resistencia a cornpressao.j.f , ..c . re te re n ct e : -: ;1, 1fc,estudo

8.5 ReLat6rioNo relat6rio final devem apresentar-se as composicoes ensaiadas,os ensaios realizados e os resultados obtidos.A analise dos resultados deve concluir sobre a equiva lenciado desempenho da composlcao de estudo relativamente acomposicao de referenda.


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MISTURAS DE CIMENTOS EADIc;:OES.METODOLOGIA EXEMPLIFICATIVA; . NEXOf :.

1 - Verificacao da cornposlcao de misturas

., "

Considere-se uma mistura de massa Do' constituida por cimentoe adicoes, Para a deterrninacao da quanti dade de ligante, DL,e dasua cornposicao devem executar-se os seguintes passos:A.1 Determinam-se as dosagens, C51 , e as percentagenspreliminares de cada um dos diferentes componentes no total damistura de massa Do' No cimento util izado devem considerar-seos seus constituintes separadamente, admitindo a percentagemminima de clinquer prevista na NP EN 197-1 ou a declarada pelofabricante.A.2 Selecciona-se do Quadro 1 da NP EN 197-1 0 cimento que sepretende equivaler, de modo a que os seus constituintes tenhamcorrespond enc ia na mistura considerada. 5e a percentagem decada um dos componentes da mistura satisfizer os limites decomposicao do cimento seleccionado, toma-se como dosagemde ligante, DL,0valor de Do' considerando 0 ligante equivalenteao cimento seleccionado. Caso contrario, segue-se 0 estipuladona seccao A.3.A.3 Para cada componente i da mistura que fac;:a parte dosconstituintes principais do cimento seleccionado no pontoanterior, determina-se a quantidade de ligante maxima Dmx eminima D I ,considerando os limites superior lim .e inferior

m~ .~l iminu de cada constituinte no cimento seleccionado, conformeestipulado no Quadro 1 da NP EN 197-1. Assim, a partir dasdosagens C51 dos componentes, determinadas na seccao A1,estabelece-se um conjunto de n intervalos [Dmin)'Dmax_;l.mque:D . = CSimax_, liminf_i

CSD .. =--'-mln_' lim .SUP_I

A dosagem de Iigante preliminar DLpsera 0menor de todos osDmax_;eterminados pela equacao (1).5e DLp2 Do segue-se 0 estabelecido nas seccoes A4 e A6; seDLp< Do'deve verificar-se 0 estabelecido nas seccoes AS e A.6.A4 Para cada componente i cujo Dmln seja superior a Do' seranecessario considerar uma menor dosagern CSi.I, que verifiquesimultaneamente as seguintes condicoes:

csi, = = limsuP_i x [( ~restantes CSi J + csi, + CMmisl] (3)n-lLrestantes CSi -csi,

CMmisl ::;;-'-'--------'----xO,050,95

Assim tem-se que CSialt e 0 men or valor das seguintesdeterminac;:6es:n-llimsup_ixLrestantesCSi

CSialt = = - - -- '- - -- - - 0,95limsup_i(6 )

csi, = limsup_i x Do (7 )No caso de varies componentes a alterar obtem-se um intervalode valores, para cada componente, que verifica a equacao (3).A.S Para cada componente i cujo Dmin_'eja superior a DLp' seranecessario considerar uma menor dosagem C5ialtde modo que:

(8 )5e se verificar

[ ~ restantes CSi J + CSia~ ;:::DLpentao DL= DLpe nao ha lugar para componentes rninoritarios namistura, CMmist, tendo-se:

(9 )

(1)(n-l JCSialt = DLp - ~reslanles CSi

5e se verificar(10)

(2 ) (n-l Jf. restantes CSi + CSia11< DLp (11)entao ha lugar para componentes minoritarios na mistura, CMml",demodoque:

n-lLrestantesCSi + CS iallCMmis1::;;"'"---'-------'---xO,050,95e

(12)

[n-t Jf. restantes CSi +CSiall +CMmis1 = = DLp (13)

(4)

A.6 A dosagem de Iigante DL a considerar corresponde aosomat6rio de todos os componentes (principais e rrunoritarios},seleccionados em A.2, cujas quantidades foram determinadasnas seccoes A.1eA4 ou AS:

(5 ) (n-1 JDL = = f. res1antesCSi + CS ialt+ CMmist (14)


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Exemplo 1Considere-se a seguinte mistura:

300 kg/m' de cimento (EM II/A-L 42,5 R com 70 kg/m' de cinzasvolantes e 130 kg/m' de esc6ria granulada de alto-forno. Tem-seDo= 500 kg/m3

A.1 as componentes damistura e respectivos teo res serao:Clinquer - CS,=0,80 x 300 =240 kg/m3: 48,0% de Do(considerou--sea dosagem minima).Celcsrio - CSt=0,20 x 300 =60 kg/m3: 12,0% de Do'Componentes minoritsrios - CSm=considera-se que estao induldosno calcario.Cinzas volantes - CS,=70 kg/m3: 14,0% deDo'Esc6rias - CS,=130 kg/m': 26,0% de Do,Esta mistura nao corresponde a nenhum cimento do Quadro 1 daNP EN 197-1 pelo que a composicao do ligante tern de serrecalculada.A.2 Selecciona-se 0CEMVIA. tendo em conta que a mistura tern grandequantidade de cinzase de esc6rias, excluindo assim 0 calcario.

A3 Paracadacomponente CSI_mo ,em-se:a. Clinquer Dm,,_, =240 I 0,40 =600,0 kg/m"

Dmtn_'=240 I 0,64 = 375,0 kg/m'b. Cinzas - 0m",_,=70 I 0,18=388,9 kg/m'

Dmln_,=70 I 0,30 = 233,3 kg/m'c. Esc6rias - Dm",_, =130 I 0,18 = 722,2 kg/m'

Dmln_, 130 I 0,30 = 433,3 kg/m'Tem-se que DLp=min{Dm",) =D~_v = 388,9 kg/m' < Do'

A.4 Nao seapl ica.A5 Verif ica-se que paraas esc6rias Dmln_' :> OLp' ou seja a dosagem destecomponente tern de ser alterada. Tomando 0 limite superior paraas

esc6rias e segundo (8) tem-se CS, ,It = 388,9 x 0,30 = 116,7kg/m'.Como severifica a condicao (9) (240 + 70) + 116,7 z 388,9 kg/m'tem-se que DL= DLpe nao ha lugar a componentes minori tarios,tendo-se, segundo (10),que CS,_,1t 388,9 - (240 +70) = 78,9 kg/ rn".

A.6 A dosagem do ligante a considerar como equivalente ao cimentoCEMVIA e de 388,9 kg /m" , com a segulnte cornpostcao:ClInquer - 240,0 kg/m': 61,7%.Cinzas volantes - 70,0 kg/rn': 18,0%.Esc6rias - 78,9 kg/m 3: 20,3%.

Assim, 111,1kg/m' damistura inicial nao puderam ser considerados comoligante.

Exemplos

Exemplo 2Considere-se a seguinte mistura:

200 kg/m3 de cimento (EM I 42,5 R com 80 kg/m' de cinzasvolantes e 140 kg/m' de esc6ria granulada de al to-forno. Tem-seDo=420 kg/m'.

Alas componentes da mistura e respectivos teores serao:Clfnquer - CS,= 0,95 x 200 = 190 kg/m': 45,2% de Do'Componentes m in oriuuio s - CSm = 0,05 x 200 = 10 kg/m': 2,4%de Do'Cinzas volantes - CSv= 80 kg/m 3: 19,0% de Do'Esc6rias - CS,=140 kg/m3: 33,3% de Do'Esta mistura nao corresponde a nenhum cimento do Quadro 1 daNP EN 197-1 pelo que a composicao do ligante tem de serrecalculada.

A.2 Selecciona-se 0CEMVIA, tendo em conta que amistura tern grandequantidade de cinzase de esc6rias.

A3 Paracadacomponente CSI_ml"em-se:a. Cl(nquer - Dm",_, =190 I 0,40 =475,0 kg/m3

Dmrn_k190 I 0,64 =296,9 kg/rri'b. Cinzas - Dm",_v=80 I 0,18 = 444,4 kglm3

Dmrn_v80 I 0,30 = 266,7 kg/m 3c. Esc6rias - D""x_,= 140 I 0,18=777,8 kg /m3

Dm1n_,140 I 0,30,,= 466,7 kglm3Tem-se que OLp=min(Om"') =Dm",_v= 444,4 kg/m 3:> Do,

A.4 Verif ica-se que para asesc6rias Dmrn,:> Do'ou sejaa dosagem destecomponente tern de ser alterada. Assirn, segundo (6) e (7)CS, ,I , = min [ 0,30"(190 + 80)/(0,95 - 0,30) ; 0,30*420]= min [124,6; 126,0] = 124,6 kg/m'.Por conseguinte a dosagem de componentes minorltarios eo maior valor que verifique as condicoes (4) e (5), pelo queCMm,,, = 20,8 kg/m3.

A.5 Nao se apl ica.A.6 A dosagem do ligante a considerar como equivalente ao cimento

CEMVIA e de 415,4 kg/m', com a seguinte composlcao:Clinquer-190,O kg/rn": 45,7%.Cinzas volantes - 80,0 kg/m': 19,3%.Esc6rias -124,6 kg/m': 30,0%.Componentes minoritsrios - 20,8 kg/m': 5,0%.

Assim, 4,6 kg/m' da mistura inidal nao puderam ser consideradoscomo ligante, considerando-se 10,8 kg/m' das esc6rias como parte decomponentes minoritarios.


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2 - Forrnulacao de misturas

Considere-se que se pretende formular uma mistura commassa Do.Existindo inumeras possibilidades para formular a composicaoduma mistura, apresenta-se 0 procedimento em que se limitaa priori a quantidade de clinquer, Assim, devem executar-se osseguintes passos:A.1 Selecciona-se do Quadro 1 da NP EN 197-1 0 cimento que sepretende equivaler.A.2 Selecciona-se a percentagem de clinquer que se pretende namistura, PKm'limitada ao intervalo previsto na NP EN 197-1 ounesta Especlficacao para 0 cimento a equivaler.A.3 Calcula-se a dosagem de clinquer, Ok'o = PKm xOk 100 aA.4 Determina-se a quantidade de cimento a utilizar, Dc'conformeD =0 + 0c co kon de Dec e a dosagem global dos restantes constituintes,incluindo os rninoritarios, do cimento a utilizar, admitindo a

i

(onsidere-se que se d l spoe de um cimento (EM II IA-L e cinzasvolantes para formular uma mistura para um betao expostoII dasse ambiental XC2. Para esta dasse a dosagem minimade ligante exigida e de 260 kg/m3, considerando-se este valorcomo Do .A.1 Tendo em conta os materiais disponiveis, selecciona-se 0

(EM IVIB como 0 cimento que se pretende equivaler na forrnulacaoda mistura.

A.2 Para 0 catculo da dosagem de clinquer e considerando 0 mlnimoexigido para aquela dasse de exposlcao no Quadro 6 da presenteEspecificacao selecciona-se um Pl(m 50%.

A.3 Assim, tem-se que a dosagem de dfnquer na mistura sera de50*260/100 =130 kg/m3.

A.4 Considerando que 0 cimento (EM IIIA-Lcontern 80% de dinquer, adosagem de outros constituintes no cimento a util izer sera de:

A quanti dade de cimento (EM II/A-L a empregar na mistura sera deD,=162,5 kg/m' conforme (2).A.5 A dosagem de cinzas volantes a utilizar tera de ter em consideracao

que no cimento equivalente (EM IVIB nao existe calcaria como

percentagem minima de clinquer para esse cimento, PK'prevista naNP EN 197-1 ou a declarada pelo fabricante, conforme a seguinteequacao:

O __100-PKm----'-...:.=- x Okcc Pkm

(3 )

A.5 A dosagem total de adicoes a utilizar, Da, obtern-se peladlferenca entre a massa da mistura Do e a do cimento, Dc'calculada por (3) na seccao anterior.o = 0 - 0a 0 c (4 )

(1)No entanto, se 0 cimento seleccionado em A.1 nao incluir umou mais constituintes da mistura a utilizar, entao devera sersubtralda aD c a quantidade correspondente a esses constituintes,a nao ser que se pretenda considera-los como rninoritarios, ate5% da mistura.Caso se disponha de mais que uma adicao, estas seraoincorporadas na mistura em partes que respeitem os intervalosprevistos na NP EN 197-1 para 0 cimento que se pretendeequivaler.

(2 )

Exemplo

consti tuinte principal, pelo que em D c na o se pode induir a totalidadedeste material. Segundo (4) a maxima quantidade de cinzas volantesa incorporar na mistura seria:Da = 260 - (162,5 - 32,5) = 130 kg/m3Porern,como se pode considerar ate 5% de const ituintes rninoritariose posslvel optar por uma menor dosagem de cinzas volantes,recorrendo a parte do calcario excluldo:(Mm1o;t =260 x 0,05 =13 kg/m3D, =260 - (162,5 - 32,5) -13 =117 kg/m'

Assim, a cornposicao de 260 kg/m' de ligante a considerar comoequivalente ao cimento (EM IVIB poderia ser a seguinte:

CEM I /I A -L -162,5 kg/m';com 130 kg/m3 de clfnquer: 50%.Componentes minoritsrios -13,0 kg/m': 5,0%.Cinzas volantes -117,0 kg/m3: 45%.

ou, em alternativa, nao considerando constituintes minoritarios:CEM I /IA-L -162,5 kg/m3;com 130 kg/m' de clfnquer: 50%.Cinzas volantes -130,0 kglm3: 50%.


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Lista de simboLos1 - Verificacao da cornposicao de misturas

CMmist- Quantidade de componentes rninoritarios na misturaCSi - Quantidade do componente i da misturaCSialt Quantidade aLterada do componente ida misturaDo - Massa da mistura iniciaLaverificarDL - Dosagem de liganteDLp - Dosagem preliminar de ligante

Dmaxj - Quantidade de Ligante maxima para 0 compcinente iconsiderando 0Limlnu

Dmi".J - Quantidade de ligante minima para 0 componente iconsiderando 0 limsuPJ

[iminu - Limite inferior admissivel para 0 componente j nocimento ou no ligante equivalentelim,uP_1 Limite superior admissivel para 0 componente i no

cimento ou no ligante equivalente

2 - Forrnulacao de misturasDo - Massa da mistura a formularDa - Dosagem totaL de adicoes a utilizarDc - Dosagem de cimento a utilizarDec- Dosagem total de constituintes no cimento a utilizar, para

alern do cHnquer

Dk - Dosagem de cLinquer no cimento ou na misturaPK - Percentagem de clinquer existente no cimento a utilizarPKm Percentagem de clinquer que se pretende na mistura


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OS RECOBRIMENTOS DO BHAO ARMADO E PRE-ESFOR


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Se a superficie de acabamento do betao for irregular [p.e.,com agregados a vista) 0 recobrimento minimo, cmln'deve seraumentado de, pelo menos, 5 mm.No caso do betao ser colocado sobre superficies irregulares,os valores do recobrimento minimo, cmin'devem ter em contaa irregularidade da superficie, e ter, pelo menos, os seguintesvalores:

cOlin 65 mm (v.g., betao armado em estacas betonadascontra 0terrene):

- cmln=40 mm (v.g., betao colocado sobre betao de limpezaou sobre terreno previamente preparado).

B.2 Regras de aplicacaoPara vidas uteis de 50 anos e de 100 anos estabeleceram-serecobrimentos c . d das classes 4 e 6, respectivamente, quandoos requisitos pa;;~r betao sao os dos Quadros 6 e 7 da seccao5.1.Assim, os valores do minima recobrimento nominal inscritosnestes Quadros para 50 an os de vida util e na seccao 5.2 para100 anos de vida util foram obtidos com esta regra de aplicacao.As reducoes de cmin.du( devem satisfazer os seguintes requisitos:

- os aces inox devem ser aces austeniticos ou austenitlcos--ferriticos (ver EN 10088-1) e nao podem ser soldados:

- as classes de resistencia do betao permitindo dirninuicaodo recobrimento minimo cmln.dur em cada classe deexposicao XC,XSou XD sao as indicadas no Quadro B.3;

- as resinas epoxidicas e os acos revestidos deveraosatisfazer a norma norte-americana ASTM A 775/A775M-04a;

- 0 revestimento por pintura do betao deve satisfazeros requisitos para todas as apllcacoes estabelecidas naNP EN 1504-2 para 0 Principio Pl - Proteccao contrao ingresso. Para as classes de exposicao XS ou XD 0revestimento por pintura deve satisfazer a EspecificacaoLNEC E 468. Para certas aplicac;:6es, 0 projecto da obra

deve identificar as propriedades relevantes adicionaiscujos requisitos devem tarnbern ser satisfeitos pelorevestimento.

( }UA .DR .C . ' L iClasses de resistencia dos betoes que permitem diminuir

o recobrimento cmin.dur

~C30/37 ~C40/50~C50/60*~45/55

. " i .C60175*


15/15

")

, ,

,.

,.

ENTIDADES QUE COLABORARAM COM 0 LABORAT6RIONACIONAL DEENGENHARIA CIVIL NA ELABORA(AO DESTAESPECIFICA(AO:- Organismo de Normaliza~ao Sectorial para os Cimentos eBet6es: ATIC - Associacao Tecnica da Industria de Cimento;CT104 - Bet6es.

- Organismo de Norrnalizacao Sectorial para os Euroc6digos,Saneamento Basico e Geotecnia - Laborat6rio Nacional deEngenharia Civil; CT115- Euroc6digos Estruturais.

lnec_e_464_2007_-_betoes_vida_util_100_anos

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