Avanços e Inovações na Normalização Técnica de Concreto. Enga. Inês Laranjeira da Silva Battagin Superintendente do ABNT/CB-18

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1 Avanços e Inovações na Normalização Técnica de Concreto Enga. Inês Laranjeira da Silva Battagin Superintendente do ABNT/CB-18

2 CONCRETO AUTO-ADENSÁVEL menor desperdício de materiais menor desgaste de equipamentos menos ruído maior produtividade segurança do trabalhador maior durabilidade APONTADO COMO A INOVAÇÃO TECNOLÓGICA MAIS IMPORTANTE DO ÚLTIMO SÉCULO PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL

3 Como se sabe, o CAA foi desenvolvido no Japão... Assim como o macarrão e as especiarias, veio do oriente para o ocidente, para ficar!

4 Para viabilizar esse avanço tecnológico no Brasil e também em outros países, muitas mudanças tem sido necessárias...

5 ABNT NBR 11768: ADITIVOS PARA CONCRETO Classificação por função Ensaios de caracterização Controle da uniformidade RETARDADOR DE PEGA PLASTIFICANTE SUPER PLASTIFICANTE Verificação de desempenho Ensaios de compatibilidade RETENTOR DE ÁGUA ADITIVOS QUÍMICOS POLIFUNCIONAL Base: EN e ASTM C 494 INCORPORADOR DE AR ACELERADOR DE PEGA ACELERADOR ENDURECIMENTO

6 ABNT NBR 11768: ADITIVOS PARA CONCRETO Importância para o CAA: PLASTIFICANTE aumento da fluidez sem adição de água RETARDADOR DE PEGA SUPER PLASTIFICANTE maior coesão, diminuindo a tendência à segregação RETENTOR DE ÁGUA ADITIVOS QUÍMICOS POLIFUNCIONAL viscosidade adequada para bombeamento e espalhamento do concreto INCORPORADOR DE AR ACELERADOR ENDURECIMENTO ACELERADOR DE PEGA

7 ABNT NBR Partes 1 a 11 Água de amassamento do concreto Origem da água (fontes naturais) Uso de água reciclada da preparação de concreto Requisitos químicos Requisitos físicos Controle da qualidade Freqüência de ensaios Base: ISO/CD Normas similares: ASTM C-1602, EN 1008, NM 137

8 ABNT NBR 13956:2012 (Partes 1 a 4) SÍLICA ATIVA Produto de grande homogeneidade, elevado teor de SiO 2 (partículas esféricas de diâmetro da ordem de 10-6 m), coletado nos filtros dos fornos elétricos das indústrias de silício metálico e de ligas de ferro-silício Norma com requisitos e ensaios de aceitação (finura, composição e desempenho) Dois métodos de ensaio indicados para comprovação de desempenho da atividade pozolânica Base: Normas NBR e 13957:1997, CEN e ASTM

9 ABNT NBR 15894:2010 (Partes 1, 2 e 3) METACAULIM Produto obtido por calcinação e moagem de argilominerais cauliníticos. Constitui um tipo de pozolana formada essencialmente por partículas lamelares com estrutura predominantemente não cristalina. Requisitos e ensaios de aceitação (finura, composição e desempenho) Dois métodos de ensaio indicados para comprovação de desempenho da atividade pozolânica Base: Experiência Brasileira Norma Francesa NF P :2010 com diretrizes similares

10 Contribuições da Sílica Ativa e do Metacaulim para o Concreto Auto Adensável por sua finura promovem: melhora no empacotamento; aumento da coesão da massa de concreto diminuição da segregação pelas propriedades pozolânicas: tendência a maior resistência à compressão após as primeiras idades, se comparado ao concreto sem essa adição maior durabilidade (mitiga a reação álcali-agregado, resiste aos sulfatos, aumenta a impermeabilidade do concreto)

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12 ABNT NBR 15823:2010 Normalização Brasileira de Concreto Auto-Adensável Bases de inspiração da Comissão de Estudo EN e complementares ASTM C 1610 ASTM C 1611 Trabalhos técnicos

13 ABNT NBR Concreto auto adensável Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco Parte 2: Determinação do espalhamento e do tempo de escoamento Método do cone de Abrams Parte 3: Determinação da habilidade passante Método do anel J Parte 4: Determinação da habilidade passante Método da caixa L Parte 5: Determinação da viscosidade Método do funil V Parte 6: Determinação da resistência à segregação Método da coluna de segregação

14 ABNT NBR Parte 1 Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco classifica o concreto auto-adensável no estado fresco em função de sua auto-adensabilidade estabelece as diretrizes para a realização do controle por ensaios e para a aceitação do concreto auto-adensável no estado fresco se aplica a concreto com massa específica normal, compreendida no intervalo entre kg/m 3 e kg/m 3 dos grupos I e II de resistência, conforme classificação da ABNT NBR o concreto pode ser misturado na obra, dosado em central ou produzido em indústria de pré-moldados.

15 ABNT NBR Parte 1 Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco classifica o concreto auto-adensável no estado fresco em função de sua auto-adensabilidade estabelece as diretrizes para a realização do controle por ensaios e para a aceitação do concreto auto-adensável no estado fresco se aplica a concreto com massa específica normal, compreendida no intervalo entre kg/m 3 e kg/m 3 dos grupos I e II de resistência, conforme classificação da ABNT NBR o concreto pode ser misturado na obra, dosado em central ou produzido em indústria de pré-moldados.

16 ABNT NBR 8953:2009 Classificação do concreto em grupos de resistência, massa específica e consistência CL C C60 S220 CL25 S100 CD CD 30 S180 conforme Nota 1 da Tabela 4

17 ABNT NBR 8953 Classificação do concreto pela massa específica Definições 3.1 concreto normal (C) concreto com massa específica seca, de acordo com a ABNT NBR 9778, compreendida entre kg/m³ e kg/m³ 3.2 concreto leve (CL) concreto com massa específica seca, de acordo com a ABNT NBR 9778, inferior a kg/m³ 3.3 concreto pesado ou denso (CD) concreto com massa específica seca, de acordo com a ABNT NBR 9778, superior a kg/m³

18 ABNT NBR 8953 Classificação do concreto por classes de resistência Tabela 1 Classes de resistência de concretos estruturais do grupo I Classe de resistência Grupo I C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 Resistência característica à compressão MPa

19 ABNT NBR 8953 Classificação do concreto por classes de resistência Tabela 2 Classes de resistência de concretos estruturais do grupo II Classe de resistência Grupo II C55 C60 C70 C80 C90 C100 Resistência característica à compressão MPa Para os concretos do grupo II permite-se, na ausência de Norma brasileira em vigor, adotar os critérios de projeto estrutural de Normas Internacionais.

20 ABNT NBR 8953 Classificação do concreto por classes de resistência Tabela 3 Classes de resistência de concretos não estruturais Classe de resistência C10 C15 Resistência característica à compressão MPa 10 15

21 ABNT NBR 8953 Classificação do concreto pela consistência (abatimento) Classe Abatimento mm Aplicações tipicas S10 10 < A < 50 Concreto extrusado, vibro prensado ou centrifugado S50 50 < A < 100 Alguns tipos de pavimentos, de elementos de fundações e de elementos pré-moldados ou pré-fabricados S100 S < A < 160 Elementos estruturais correntes como lajes, vigas, pilares, tirantes, pisos, com lançamento convencional do concreto 160 < A < 220 Elementos estruturais correntes como lajes, vigas, pilares, tirantes, pisos, paredes diafragma, com concreto lançado por bombeamento, estacas escavadas lançadas por meio de caçambas. S220 A > 220 Estruturas e elementos estruturais esbeltos ou com alta densidade de armaduras com concreto lançado por bombeamento, lajes de grandes dimensões, elementos prémoldados ou pré-fabricados de concreto, estacas escavadeiras lançadas por meio de caçambas.

22 Classe ABNT NBR 8953 Classificação pelo abatimento Abatimento mm Tabela 4 Classes de consistência Aplicações tipicas (exemplos ilustrativos) S10 10 < A < 50 Concreto extrusado, vibro prensado ou centrifugado S50 50 < A < 100 Alguns tipos de pavimentos, de elementos de fundações e de elementos pré-moldados ou pré-fabricados S100 S < A < 160 Elementos estruturais correntes como lajes, vigas, pilares, tirantes, pisos, com lançamento convencional do concreto 160 < A < 220 Elementos estruturais correntes como lajes, vigas, pilares, tirantes, pisos, paredes diafragma, com concreto lançado por bombeamento, estacas escavadas lançadas por meio de caçambas. S220 A > 220 Estruturas e elementos estruturais esbeltos ou com alta densidade de armaduras com concreto lançado por bombeamento, lajes de grandes dimensões, elementos prémoldados ou pré-fabricados de concreto, estacas escavadeiras lançadas por meio de caçambas.

23 ABNT NBR Concreto Auto Adensável Parte 2: Determinação do espalhamento (Slump-flow) e do tempo de escoamento Método do cone de Abrams

24 ABNT NBR Parte 2 Classe de espalhamento SF1 SF 2 SF 3 Classe de viscosidade plástica aparente VS 1 VS 2 Espalhamento mm 550 a a a 850 t 500 s 2 > 2

25 Slump Flow Espalhamento Tempo de escoamento t500

26 ABNT NBR O ensaio pode ser realizado com o cone na posição normal ou invertido. A CE 18: Comissão de Estudo de Concreto Auto Adensável realizou ensaios utilizando os dois procedimentos e verificou que não há diferença significativa entre eles. Pode ser mais interessante realizar o ensaio de espalhamento (Slump Flow) com o cone invertido para depois fazer o ensaio do anel J com mais facilidade.

27 ABNT NBR Concreto Auto Adensável Parte 3: Determinação da habiliidade passante Método do anel J

28 ABNT NBR Parte 3 Classe de habilidade passante sob fluxo livre PJ1 PJ2 Anel J mm 0 a a 50 Classe dada pela diferença entre o espalhamento do concreto sem o anel e com o anel

29 Curso do Dr. Fernando Almeida Filho, do NETPRÉ, ,

30 ABNT NBR Concreto Auto Adensável Parte 4: Determinação da habilidade passante Método da caixa L

31 ABNT NBR Parte 4 Classe de habilidade passante sob fluxo confinado PL1 PL2 Caixa L H2/H1 > 0,80 com 2 barras < 0,80 com 3 barras

32 Caixa L Medida da habilidade passante

33 ABNT NBR Concreto Auto Adensável Parte 5: Determinação da viscosidade Método do funil V

34 ABNT NBR Parte 5 Classe de viscosidade plástica aparente sob fluxo confinado VF1 VF2 Funil V s < 9 9 a 25

35 Curso do Dr. Fernando Almeida Filho, do NETPRÉ, ,

36 ABNT NBR Concreto Auto Adensável Parte 6: Determinação da resistência à segregação Método da coluna de segregação

37 ABNT NBR Parte 6 Classe de resistência à segregação VF1 VF2 Coluna de segregação % < 20 < 15

38 Dissertação de Mestrado de Tobias Azevedo da Costa Pereira, apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos/USP

39 ABNT NBR Parte 1 Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco classifica o concreto auto-adensável no estado fresco em função de sua auto-adensabilidade estabelece as diretrizes para a realização do controle por ensaios e para a aceitação do concreto auto-adensável no estado fresco se aplica a concreto com massa específica normal, compreendida no intervalo entre kg/m 3 e kg/m 3 dos grupos I e II de resistência, conforme classificação da ABNT NBR o concreto pode ser misturado na obra, dosado em central ou produzido em indústria de pré-moldados.

40 ABNT NBR 7212 Especificação do concreto dosado em central Publicada em primeira versão em 1984 Revisada em 2012 (publicada em , em vigor a partir de )

41 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Estabelece os requisitos para a execução de concreto dosado em central e inclui: recebimento, controle de qualidade e inspeção dos materiais armazenamento dos materiais dosagem do concreto mistura transporte critérios de aceitação e rejeição do controle interno da central de concreto.

42 Palestra do Engo. Arcindo, da ABESC, em Belo Horizonte, 2010

43 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central aplica-se, no que couber, aos casos em que a executante da obra dispõe de central de concreto Não se aplica às operações subsequentes à entrega e recebimento do concreto fresco. O recebimento do concreto na obra deve sempre ser realizado conforme a ABNT NBR 12655

44 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Estabelece requisitos para os equipamentos de produção: Balança classe 3 da Portaria INMETRO ou melhor Dosadores volumétricos erros máximos permitidos de 2% Calibrações periódicas: Centrais com célula de carga a cada 6 meses Centrais com transmissão mecânica cada 3 meses sempre que houver reposicionamento dos equipamentos

45 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Estabelece tolerâncias para a dosagem dos materiais: Cimento, sílica ativa e metacaulim: 1% para dosagens > 30% da capacidade da balança 4% para dosagens < 30% da capacidade da balança nunca pesar junto com agregados pode ser dosado em sacos inteiros, obedecidas as tolerâncias acima Agregados 3% do valor nominal ou 1% da capacidade da balança

46 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Estabelece tolerâncias para a dosagem dos materiais: Aditivos 5% do valor nominal Água 3% do valor nominal, que compreende: água adicionada + água dos agregados + água para dissolução dos aditivos + gelo (se for o caso)

47 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Mistura dos materiais, já previamente dosados, pode ser realizada em: Centrais dosadoras Centrais misturadoras Devem ser obedecidas as especificações dos equipamentos no que diz respeito ao tempo de mistura, velocidade, número de rotações e capacidade volumétrica.

48 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Centrais misturadoras Os materiais componentes do concreto, devidamente dosados, são colocados em um misturador e após homogeneização completa, são descarregados em veículo para o transporte até a obra. Os equipamentos devem ser verificados quanto ao desgaste das pás, estanqueidade do misturador, velocidade e tempo de mistura e aderência/limpeza do misturador, a fim de assegurar a eficiência necessária para a mistura.

49 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Centrais dosadoras Os materiais componentes do concreto devem ser colocados no caminhão betoneira na melhor ordem e nas quantidades totais tecnicamente determinadas. A verificação quanto à qualidade da mistura da betoneira deve contemplar sua estanqueidade, a ausência de concreto aderido às paredes da betoneira e os parâmetros e seus limites especificados na Tabela 1.

50 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Tabela 1 Parâmetros e limites para caminhões betoneiras de centrais dosadoras Altura das facas Parâmetro Espessura de chapas de aço (cilindro central do balão e das facas) Velocidade de mistura da betoneira Limite 280 mm 2 mm (14 ± 2) rpm

51 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Correções na obra: Adição suplementar de água: EXCLUSIVAMENTE O PREVISTO NA DOSAGEM Qualquer adição de água exigida pela contratante exime a empresa de serviços de concretagem de qualquer responsabilidade quanto às características do concreto constantes no pedido. Este fato deve ser registrado no documento de entrega.

52 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Correções na obra: Adição suplementar de aditivo: Caso o concreto apresente abatimento inferior à classe de consistência especificada, admite-se adição suplementar de aditivo superplastificante antes do início da descarga, desde que a consistência final não ultrapasse a faixa especificada. Esta deve ser uma decisão técnica definida pela empresa de serviço de concretagem e mantém a sua responsabilidade pelas propriedades constantes no pedido.

53 Concreto: quanto menos água, melhor! Resistência à compressão axial Resistência à Tração na flexão Resistência à abrasão Porosidade Retração Exsudação / Segregação Módulo de Elasticidade Durabilidade Palestra do Engo. Arcindo, da ABESC, em Belo Horizonte, 2010 Use água para curar o concreto e tecnologia para obter trabalhabilidade!

54 ABNT NBR 7212:2012 Tempo para o transporte desde a adição de água fim do adensamento não deve ocorrer após o início da pega do concreto lançado (evitar a formação de junta-fria ) inferior a 90 min, no caso do emprego de caminhão betoneira inferior a 40 min, no caso de veículo não dotado de equipamento de agitação (Não se aplica ao CAA) Se esses prazos não forem atendidos e o tempo previsto para lançamento e adensamento ultrapassar os períodos previstos em 4.5.3, cabe à contratante recusar o recebimento.

55 ABNT NBR 7212:2012 Tempo para lançamento e adensamento do concreto Iniciado até 30 min após a chegada do caminhão betoneira na obra Quando não for possível deve ser avaliada previamente a melhor solução técnica junto a empresa prestadora dos serviços de concretagem 150 min, contado a partir da primeira adição de água, no caso do emprego de caminhão betoneira A não observância dos 150 min EXIME a empresa prestadora de serviços de concretagem de responsabilidade pelo concreto aplicado

56 ABNT NBR 7212:2012 Pedido do concreto: pela resistência característica do concreto à compressão na idade de controle (fck) pelo consumo de cimento (ver ABNT NBR 12655) pela composição do traço

57 ABNT NBR 7212:2012 Pedido pelo fck O concreto deve ser solicitado especificando-se: a resistência característica do concreto à compressão na idade de controle (fck) a classe de agressividade ambiental NBR a dimensão máxima característica do agregado graúdo NBR 7211 a classe de consistência do concreto fresco (abatimento) ou classe de espalhamento no caso de concreto autoadensável no momento da entrega. NBR NM 67 ou NBR 15823

58 ABNT NBR 7212:2012 Pedido pelo consumo de cimento O concreto deve ser solicitado especificando-se: o consumo de cimento por metro cúbico de concreto NBR a dimensão máxima característica do agregado graúdo NBR 7211 a classe de consistência do concreto fresco (abatimento) ou classe de espalhamento no caso de concreto auto-adensável no momento de entrega. NBR NM 67 ou NBR 15823

59 ABNT NBR 7212:2012 Pedido pela composição do traço O concreto deve ser solicitado informando as quantidades dos materiais componentes do concreto por metro cúbico, incluindo-se aditivos, se for o caso. Neste caso, o profissional responsável pela composição do traço responde pelo desempenho do concreto e pelo atendimento às especificações técnicas. Cabe à empresa prestadora do serviço de concretagem a fiel reprodução do traço recebido.

60 ABNT NBR 7212:2012 Podem ser solicitadas outras características e parâmetros: tipo de cimento tipo e teor de aditivo tipo e teor de adição (metacaulim, sílica ativa, fibras metálicas ou sintéticas e outras.) relação água-cimento máxima consumo de cimento máximo ou mínimo teor de ar incorporado tipo de lançamento (convencional, bombeado, projetado, submerso etc.) e outros.

61 ABNT NBR 7212:2012 Documentos de entrega: Além do previsto pelos dispositivos legais vigentes, deve conter: volume de concreto hora de início da mistura (primeira adição de água) classe de consistência ou classe de espalhamento no início da descarga dimensão máxima característica do agregado graúdo resistência característica do concreto à compressão, quando especificada quantidade máxima de água complementar a ser adicionada na obra, retida pela central dosadora código de identificação do traço utilizado na dosagem do concreto carta de traço, quando solicitada.

62 Carta de traço: ABNT NBR 7212:2012 Quando a contratante requerer a composição do traço, a empresa prestadora de serviço de concretagem deve apresentar as informações a seguir pela carta de traço: data da elaboração da carta de traço código de identificação do traço especificações do concreto materiais utilizados fornecedores de insumos quantidade em massa de cada componente do concreto assinatura do responsável técnico.

63 ABNT NBR 7212:2012 Especificação do concreto dosado em central Prevê ainda: O controle do processo de dosagem da central de concreto A análise estatística pelo desvio padrão desse processo.

64 Requisitos Recebimento do concreto na obra ABNT NBR Concreto adensável Parte 1 Requisitos gerais classificação no estado fresco Laboratório aceitação no estado fresco espalhamento e anel J Obra controle complementar de aceitação no estado fresco ver Anexo A Laboratório demais requisitos da ABNT NBR

65 ABNT NBR Aceitação concreto endurecido Amostragem conforme a ABNT NBR NM 33 Moldagem conforme a ABNT NBR 5738, mas sem adensar (item 4.2 da ABNT NBR )

66 Normalização Brasileira de Concreto Auto-Adensável ABNT NBR Parte 1 - Requisitos gerais Frequência Indústria de pré-fabricados Conforme o processo e a aplicação: para elementos estruturais armados 1 x ao dia para elementos estruturais protendidos, executados em pista de protensão concreto de cada pista, antes do início de sua concretagem novo ensaio deve ser realizado sempre que houver alteração no proporcionamento dos materiais, ou paralisação e posterior retomada dos trabalhos.

67 Normalização Brasileira de Concreto Auto-Adensável ABNT NBR Parte 1 - Requisitos gerais Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco Anexo A (informativo) Guia para o estabelecimento de requisitos do concreto auto-adensável no estado fresco em função de sua aplicação

68 Classe de espalha-mento ABNT NBR Parte 1 - Requisitos gerais Anexo A Espalhamento (mm) Mm Aplicação Exemplo SF Estruturas não armadas ou com baixa taxa de armadura e embutidos, cuja concretagem é realizada a partir do ponto mais alto com deslocamento livre Concreto auto-adensável bombeado Estruturas que exigem uma curta distância de espalhamento horizontal do concreto auto-adensável Lajes Revestimento de túneis Estacas, certas fundações profundas SF Adequada para a maioria das aplicações correntes Paredes, vigas, pilares e outras SF Estruturas com alta densidade de armadura e/ou de forma arquitetônica complexa, com o uso de concreto com agregado graúdo de pequenas dimensões (menor que 12,5 mm) Pilares-parede Paredes diafragma Pilares

69 ABNT NBR Parte 1 - Requisitos gerais Anexo A Classe viscosidade plástica aparente VS 1/ VF 1 t 500 s Funil- V s Aplicação 2 9 Adequado para elementos estruturais com alta densidade de armadura e embutidos, mas exige controle da exsudação e da segregação. Concretagens realizadas a partir do ponto mais alto com deslocamento livre. VS 2/VF 2 > 2 25 Adequado a para a maioria das aplicações correntes. Apresenta efeito tixotrópico que acarreta menor pressão sobre as formas e melhor resistência à segregação. Efeitos negativos podem ocorrer na superfície de acabamento (ar aprisionado), no preenchimento de cantos e interrupções ou demora entre sucessivas camadas. Exemplo Lajes, paredes diafragma, pilares-parede, indústria de prémoldados e concreto aparente Vigas, pilares e outras

70 ABNT NBR Parte 1 - Requisitos gerais Anexo A Classe de viscosida de plástica aparente Anel-J Mm Caixa-L (H2/H1) Aplicação Exemplo PL 1/PJ 1 25 a 50 mm, com 16 barras de aço PL 2/PJ 2 0 a 25 mm, com 16 barras de aço 0,80, com duas barras de aço 0,80, com três barras de aço Adequada para elementos estruturais com espaçamentos de armadura de 800 mm a 100 mm Adequada para a maioria das aplicações correntes. Elementos estruturais com espaçamentos de armadura de 60 mm a 80 mm. Lajes, painéis, elementos de Fundação Vigas, pilares, tirantes, indústria de prémoldados

71 Classe de resistência à segregação ABNT NBR Parte 1 - Requisitos gerais Anexo A Coluna de segregação (%) Distância a ser percorrida Espaçamen -to entre armaduras Exemplo SR 1 20 < 5 m > 80 mm Lajes de pequena espessura Estruturas convencionais de pouca complexidade SR 2 15 > 5 m > 80 mm Elementos de fundações profundas. Pilares, paredes e elementos estruturais complexas. < 5 m < 80 mm Elementos pré-moldados. NOTA 1 SR 2 ou um valor-limite mais rigoroso pode ser especificado se a resistência ou a qualidade da superfície for particularmente crítica NOTA 2 Quando a distância a ser percorrida pelo concreto for maior e o espaçamento inferior aos estabelecidos na tabela, deve ser especificado um valor de SR menor que 10 %.

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