Comportamento de Elementos Estruturais de Concreto Auto-Adensável Protendidos

Transcrição

1 Departamento de Engenharia Civil Comportamento de Elementos Estruturais de Concreto Claudia Maria de Oliveira Campos I SIMPÓSIO LATINO AMERICANO SOBRE CONCRETO AUTOADENSÁVEL

2 Concreto Auto-Adensável (CAA) Fluidez; Habilidade passante; Resistente à segregação. Ensaio de Espalhament- Slump Flow Test (MOREIRA, 2011)

3 Vantagens Preenchimento uniforme das fôrmas; Menor tempo nas operações de concretagem; Fácil aplicação em elementos estruturais com elevada taxa de armadura; Melhor qualidade na execução; Redução de mão de obra; Redução de custos.

4 Aplicações Amplamente empregado no Japão, Europa e EUA; Elementos estruturais moldados in loco; Indústria de pré-moldados; No Brasil: o emprego do CAA vem ganhando espaço no mercado da construção; Custo inicial mais elevado, porém aplicações práticas ressaltam as vantagens relacionadas ao seu emprego quando comparado ao concreto vibrado convencional (CVC).

5 Propriedades do CAA Caracterização do CAA no estado fresco: Normas internacionais; Normas Brasileiras: NBR :2010 (classificação, controle e aceitação), NBR :2010 (ensaio de espalhamento), NBR :2010 (ensaio do anel), NBR :2010 (ensaio da caixa L), NBR :2010 (método do funil V), NBR :2010(ensaio de resistência à segregação). Relevante número de estudos desenvolvidos sobre as propriedades do CAA nos estados fresco e endurecido.

6 Propriedades do CAA Importantes parâmetros para o projeto de elementos estruturais no ELU e ELS Resistências à compressão e tração; Módulo de Elasticidade; Retração e deformação lenta; Aderência aço-concreto; Resistência ao fogo.

7 Propriedades do CAA Composição do CAA Agregados graúdos com menor diâmetro máximo; Maior quantidade de finos; Emprego de aditivos; Variações nas características dos materiais constituintes; Dosagem: importante parâmetro para emprego do CAA (Gomes e Barros, 2009; Tutikian e Dal Molin, 2008).

8 Propriedades do CAA Coutinho (2011) Ampla análise dos estudos já realizados sobre propriedades do CAA. Resistências à compressão e tração Em geral, resistência de corpos de prova de CAA é similar à do concreto convencional vibrado (CCV), considerando materiais empregados e relações a/c similares para uma mesma classe de resistência.

9 Propriedades no estado endurecido Módulo de Elasticidade Maior quantidade de argamassa, maior quantidade de finos e a menor quantidade de agregados graúdos valores mais baixos para E c. Fonte: Coutinho, 2011

10 Elementos estruturais de CAA protendidos Comportamento estrutural: pesquisas desenvolvidas sobre o tema ainda são poucas, mas indicam tópicos de relevância: Resistência à flexão Resistência ao esforço cortante Retração e deformação lenta

11 Elementos estruturais de CAA protendidos Resistência à flexão: Burgueño e Bendert (2007) -Vigas pré-moldadas; - Seção caixão; - Vão total de 15,8 metros; - Protensão com 18 cordoalhas de 7 fios de diâmetro nominal de 15,2mm.

12 Elementos estruturais de CAA protendidos Resistência à flexão: Burgueño e Bendert (2007)

13 Elementos estruturais de CAA protendidos Resistência ao cortante Características dos materiais constituintes e proporção como cada material contribui na mistura são fatores que poderão influenciar no mecanismo de resistência ao cortante: efeito de encaixe do agregado graúdo. Choulli et. al (2007) Desenvolveram estudo teórico-experimental sobre o comportamento de vigas em CAA protendidas; Vigas em escala natural com comprimento total de 10 metros, seção transversal em I, protendidas com cordoalhas de 12,7mm. Fck = 90 MPa

14 Elementos estruturais de CAA protendidos Resistência ao cortante: Choulli et. al (2007)

15 SCC viga de CAA; CVC viga em concreto convencional; fr = módulo de ruptura; fpo = tensão inicial de protensão Elementos estruturais de CAA protendidos Resistência ao cortante: Choulli et. al (2007) ID concreto fck (MPa) fr (MPa) fpo (MPa) A t (cm 2 /m) S1E SCC 99 5,37 11,37 - S1W SCC 99 5,37 11,37 - S2E SCC 96 5,54 7,11 - S2W SCC 96 5,54 7,11 - C2TE CVC 90 7,11 7,11 2,5 C2TW CVC 90 7,11 7,11 2,5 S2TE SCC 96 5,20 7,11 2,5 S2TW SCC 96 5,20 7,11 2,5 C1TE CVC 81 5,86 11,37 2,5 C1TW CVC 81 5,86 11,37 2,5 S1TE SCC 91 5,04 11,37 2,5 S1TW SCC 91 5,04 11,37 2,5

16 SCC viga de CAA; CVC viga em concreto convencional; fr = módulo de ruptura; fpo = tensão inicial de protensão Elementos estruturais de CAA protendidos Resistência ao cortante: Choulli et. al (2007)

17 SCC viga de CAA; CVC viga em concreto convencional; fr = módulo de ruptura; fpo = tensão inicial de protensão Elementos estruturais de CAA protendidos Resistência ao cortante: Choulli et. al (2007)

18 SCC viga de CAA; CVC viga em concreto convencional; fr = módulo de ruptura; fpo = tensão inicial de protensão Elementos estruturais de CAA protendidos Retração e deformação lenta: Coutinho (2011) Valores de retração e de deformação lenta para elementos de CAA são maiores que os observados em elementos de CVC: se justifica, inicialmente, pelo maior volume de pasta na composição do CAA. Resultados contrários foram observados quando empregadas determinadas adições (cinza volante, por exemplo) na confecção do CAA.

19 SCC viga de CAA; CVC viga em concreto convencional; fr = módulo de ruptura; fpo = tensão inicial de protensão Elementos estruturais de CAA protendidos Retração e deformação lenta: Marques (2011) Realizou estudo teórico-experimental sobre o tema, verificando a possibilidade de empregar modelos de previsão existentes para estimativa do comportamento estrutural de elementos de CAA. O autor enfatiza a necessidade de realização de ensaios com diferentes traços de CAA, variando o tipo de cimento e agregados.

20 Elementos estruturais de CAA protendidos Retração e deformação lenta: Gross et.al. (2007) Estudo experimental com o objetivo principal de avaliar as perdas de protensão e deformações ao longo do tempo em vigas de concreto autoadensável de alta resistência por um período de 300 dias.

21 SCC viga de CAA; CVC viga em concreto convencional; fr = módulo de ruptura; fpo = tensão inicial de protensão Elementos estruturais de CAA protendidos

22 Elementos estruturais de CAA protendidos As perdas de protensão em vigas de CAA foram de, aproximadamente, 27% da tensão inicial aplicada; As perdas iniciais também foram maiores para as vigas de CAA. Resultados satisfatórios no emprego de modelos de previsão para as perdas de protensão.

23 Considerações Finais Comportamento à flexão: os resultados mostram poucas diferenças quando comparado com os elementos em concreto convencional. Esforço cortante: os resultados mostram que as vigas em CAA apresentaram menor resistência, mas com máxima diferença de, aproximadamente, 20%. Para este mecanismo de resistência, as expressões da das normas vigentes mostram ser muito conservadoras.

24 Considerações Finais Considerando os estudos analisados, a maior diferença encontrada na resposta do material, ocorreu na análise das perdas de protensão. É necessário ampliar as pesquisas sobre o comportamento estrutural de elementos de CAA protendidos, para uma melhor avaliação das recomendações de normas vigentes que orientam o projeto das estruturas de concreto.

25 Departamento de Engenharia Civil Comportamento de Elementos Estruturais de Concreto Claudia Maria de Oliveira Campos I SIMPÓSIO LATINO AMERICANO SOBRE CONCRETO AUTOADENSÁVEL