24/11/2016 RESISTÊNCIA DOS CONCRETOS DE ALTO DESEMPENHO INTRODUÇÃO

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Ana Teixeira Beppler
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1 RESISTÊNCIA DOS CONCRETOS DE ALTO DESEMPENHO INTRODUÇÃO Engenheiros sempre buscaram tornar suas estruturas mais eficientes, deixando-as mais leves, resistentes e duráveis. Um produto que está trazendo muitos benefícios à construção civil é o concreto de alto desempenho (CAD). Este possui seu traço diferenciado e especialmente calculado a fim de melhorar sua eficiência estrutural. INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO O uso do CAD é de extrema eficiência, a tecnologia e o estudo envolvidos tornam-no muito confiável. Atendidas as especificações, o CAD é um produto que vem tornando possível estruturas mais complexas e resistentes, atendendo a criatividade e necessidade dos projetistas. COMO ATINGIR A ALTA RESISTÊNCIA O concreto de alta resistência, possui uma resistência maior do que o convencional, adquirida através de adições e aditivos. Para se alcançar alta resistência e durabilidade ao concreto, é importante conhecer a microestrutura, os materiais constituintes, e a influência destes nas propriedades do concreto. Por isso torna-se necessário o estudo da composição química, finura dos grãos e compatibilidade entre suas partículas e o aditivo utilizado, para se obter maiores resistências com boa trabalhabilidade. 1

2 COMO ATINGIR A ALTA RESISTÊNCIA Relação água/cimento Agregados de melhor qualidade Aditivos Adições RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO A resistência a compressão do concreto depende do fator a/c, e esta relação depende da distribuição granulométrica do agregado. Com a baixa relação a/c, podemos atingir elevadas resistências e diminuir a retração do cimento. Quando dosado com a sílica, constatasse, reduções significativas na permeabilidade e na infiltração de cloretos. RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO Dependendo da quantidade de água adicionada ao cimento, muda a resistência do concreto RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO Para se obter uma relação a/c com uma boa trabalhabilidade é necessário o uso de aditivos superplastificantes, substituição de uma parte do cimento por um volume de material cimentício suplementar (sílica ativa), e da distribuição granulométrica dos agregados. O aumento da resistência é obtido principalmente pela redução drástica da porosidade da pasta de cimento hidratada. AGREGADOS GRAÚDOS A forma dos agregados graúdos deve ser equidimensional e a classificação deve ser uniforme. AGREGADOS DE MELHOR QUALIDADE Diferente dos concretos convencionais, a seleção dos agregados é necessária. No concreto de alto desempenho, a pasta de cimento e a zona de transição podem ser mais resistentes do que os agregados graúdos, podendo haver uma ruptura do concreto por fratura dos grãos. A máxima dimensão do agregado graúdo deve variar de 10mm a 14mm. Isso porque o processo de diminuição do tamanho dos grãos frequentemente elimina os defeitos internos dos agregados. 2

3 AGREGADOS MIÚDOS Os agregados miúdos para o concreto de alto desempenho devem ser selecionados, no intuito de reduzir a demanda de água. Sempre que possível, o agregado miúdo selecionado deverá ter um modulo de finura de 2,7mm a 3,0m. O uso de areias mais grossas leva a um pequeno decréscimo de água na mistura, sendo vantajoso do ponto de vista da resistência. ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES Os superplastificantes são aditivos redutores de água de alta eficiência, seu uso é de muita importância pois tem permitido a produção de concretos de alta resistência, duráveis e de concretos fluidos. Os superplastificantes podem reduzir o teor de água da mistura do concreto de 25% a 35%, aumentando a resistência em poucas idades de 50% a 75%. ADITIVOS Substância adicionada que modifica algumas de suas propriedades, fazendo o concreto acentuar suas características. ADITIVOS SUPER PLASTIFICANTES Seu principal efeito é melhorar a distribuição das partículas de cimento. Assim os superplastificantes aumentam a trabalhabilidade; Reduzem a quantidade de água para um mesmo consumo de cimento; Reduzem tanto a quantidade de água quanto a de cimento mantendo a mesma trabalhabilidade e resistência, evitando fissuras, retrações e tensões causadas pelo calor de hidratação do cimento; SILICA ATIVA A sílica ativa é a adição mais utilizada em concreto de alto desempenho em todo o mundo. ADIÇÕES Substância que confere ao concreto propriedades que ele geralmente não tinha. Além de proporcionar uma melhoria nas propriedades do cimento, ainda tem grande importância econômica e ecológica. A sílica é um pó extremamente fino, ocupando vazios não preenchidos pelo cimento e reduzem a exsudação, deixando o concreto mais denso "efeito filer". A sílica reage com a portlandita (Ca OH) formando o gel CSH, devido a reação pozolânica, aumentando a resistência do concreto. 3

4 SILICA ATIVA Junto com um superplastificante, a sílica ativa é capaz de produzir resistência tanto nas primeiras idades quanto nas idades posteriores. O ganho nas primeiras idades é devido a rápida aceleração na hidratação do cimento, e o ganho de resistência nas idades finais é devido a reação pozolânica. MOTIVAÇÕES Condições: Arquitetônicas Estruturais Construtivas Funcionais Econômicas INDÚSTRIAS QUÍMICAS APLICAÇÕES Aplicações do concreto de alta resistência REDUÇÃO DE SEÇÃO DE PILARES Aumento de área livre em garagens e pátios de áreas comerciais Na obra do e-tower, o ganho foi de 16 vagas de estacionamento nos subsolos, o que representa aproximadamento US$ Solução para resolver possíveis problemas arquitetônicos Atentar para a redução do cobrimento FUNDAÇÕES Garantir uma base que permita uma sobrecarga de projeto sem colapsar. O concreto de alto desempenho apresenta, em geral, uma menor porosidade comparado ao concreto comum, dificultando a passagem de água e agentes agressivos pelas paredes e principalmente pisos. Obtenção de uma maior durabilidade da fundação, por ser um local de difícil acesso para ensaios, vistorias e manutenção. Apresenta possibilidade de reduzir a profundidade. 4

5 CIDADES DESTAQUE VANTAGENS Maiores propriedades mecânicas - São Paulo Baixa porosidade - Goiás Boa trabalhidade - Curitiba Aumento da aderência entre concreto e armadura - Salvador Microfissuração ocorre em porcentagens maiores de carga. DESVANTAGENS Maiores custos com projeto, para verificar a viabilidade técnica e econômica do uso do concreto de alto desempenho Processo de cura exige processos mais rigorosos DURABILIDADE Resistência Química Ataque de Sulfatos Reação Álcali-Agregado Carbonatação Maior custo inicial. 30% a 40% em geral. Resistência à Abrasão 10 vezes maior que o concreto convencional Difícil determinação de coeficientes de Poisson e do módulo de elasticidade CAD Vida útil 20% maior que um concreto convencional POROSIDADE Baixa porosidade Baixa permeabilidade Baixa relação água/cimento Menor interação com agentes agressivos Cuidados com o processo de cura Risco maior de retração FISSURAÇÃO Porta de entrada para agentes agressivos Comportamento frágil do concreto Inicio de microfissuras 75% Fck Concreto convencional 35% Fck 5

6 COMPARAÇÃO CONCRETO CONVENCIONAL CONCLUSÃO CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO Relação a/c Média/Alta Baixa Aditivos Não utiliza Super Plastificantes Adições Sem adições ou em pequena quantidade Sílica Ativa Porosidade Média/Alta Baixa Fissuração Inicio em 35% do FCK Inicio em 75% do FCK Cura Tradicional Processos Rigorosos Resistência Química Baixa/Média Alta Resistência a Abrasão Normal 10 vezes maior que a convencional Custo Baixo Alto Material que apresenta vantagens em relação aos concretos convencionais Comportamentos peculiares que demandam cuidado para assegurar o desempenho Resultado da evolução tecnológica Alternativa que contribui para o desenvolvimento sustentável REFERÊNCIAS Todo projeto humano é falível, a primeira regra de segurança é pensar no impensável Alexander Carlisle 8. GONÇALVES, D. et al. O concreto de alto desempenho - CAD; SILVA, R. DO N. Um estudo sobre o concreto de alto desempenho. HELENE, P.; HARTMANN, C. T. Concretos de alta resistência. Disponível em: < Acesso em 15 de novembro de 2016 QUINTO, A. C. Concretos de alta resistência poderão ter durabilidade milenar. Disponível em:< Acesso em 15 de novembro de 2016 THOMAZ, E. C. S. Notas de aula: Concretos de Alta Resistência - Traços - Tendências - Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia. Disponível em: < Acesso em 15 de novembro de 2016 ABCP: COMUNIDADE DA CONSTRUÇÃO. CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO (CAD): aplicação nas construtoras. Disponível em: < Acesso em 15 de novembro de 2016 AGUIAR, J. E. de. Avaliação dos ensaios de durabilidade do concreto armado a partir de estruturas duráveis. 15 de dezembro de f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Construção Civil) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2006 Concreto de alta resistência Composição e Economia. Disponível em: < Acesso em 15 de novembro de 2016 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CURSO DE ENGENHARIA CIVIL MATÉRIA DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL I PROFESSOR RONALDO MEDEIROS JUNIOR Caio Vinícius Voigt Diogo Elias Deretti Ferreira Fernando Lucas Vasconcelos de Oliveira Gabriel Frank Simonetto Gabriel Albuquerque Rodrigues 6

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