SESSION 8: Standards, specifications and practical applications

SESSION 8: Standards, specifications and practical applications Prof. Bernardo F Tutikian btutikian@terra.com.br bftutikian@unisinos.br O CAA deve possuir: FLUIDEZ HABILIDADE DE PASSAR POR OBSTÁCULOS RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO 1

O CAA deve possuir: FLUIDEZ O CAA deve possuir: FLUIDEZ HABILIDADE DE PASSAR POR OBSTÁCULOS RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO 2

O CAA deve possuir: O CAA deve possuir: 3

O CAA deve possuir: FLUIDEZ HABILIDADE DE PASSAR POR OBSTÁCULOS RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO O CAA deve possuir: RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO Brita Argamassa CAA Resistente à Segregação 4

O CAA deve possuir: RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO Sem segregação Com segregação Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA NBR 15823/10 parte 1 5

Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA NBR 15823/10 parte 1 Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA NBR 15823/10 parte 1 6

Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA NBR 15823/10 parte 1 Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA NBR 15823/10 parte 2 7

Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA NBR 15823/10 parte 2 Ganho de resistência 8

Efeito Rüsch Efeito Rüsch 9

UTILIZAÇÃO Museu Iberê Camargo -Porto Alegre (concreto branco auto-adensável) UTILIZAÇÃO Museu Iberê Camargo 10

UTILIZAÇÃO Indústria de Pré-moldados - Verdicon CEITEC UTILIZAÇÃO 11

UTILIZAÇÃO CEITEC UTILIZAÇÃO Centro Popular de Compras de Porto Alegre jateamento de água sob pressão para a exposição dos agregados 12

Concreto convencional 13

Concreto convencional Concreto auto-adensável 14

Concreto auto-adensável Concreto auto-adensável 15

Pessoal envolvido na concretagem do CCV e do CAA Pessoal CCV CCA Quantidade Atividade Quantidade Atividade Mestre-deobras 1 Inspecionar e coordenar o serviço 1 Inspecionar e coordenar o serviço Pedreiro 2 Reguar e desempenar o concreto Servente 9 Manusear tubulação(2), segurar o vibrador(1), espalhar o concreto(4), serviços diversos(1) 1 Desempenar o concreto e verificar os níveis 3 Manusear tubulação(2), espalhar o concreto(1), serviços diversos(1) Topógrafo 1 Estabelecer o nível superior do concreto desempenado Total 14 5 Tempos de concretagem do CCV e do CAA CCV CAA Volume de concreto (m 3 ) 23 23 Caminhão 1 Caminhão 2 Caminhão 3 Hora de início 8h30 9h42 Hora de fim 9h22 10h32 Tempo total 52 minutos 50 minutos Hora de início 9h22 10h42 Hora de fim 10h00 11h18 Tempo total 38 minutos 20 minutos Hora de início 10h00 11h24 Hora de fim 10h28 11h42 Tempo total 28 minutos 18 minutos Caminhão 4 Hora de início Hora de fim Tempo total 10h28 11h10 42 minutos Tempo total 2h40 2h00 16

Custos totais (UMC) Custo dos concretos (UMC) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 25 30 35 Resistência à compressão (MPa) CAA com cinza volante CCV CAA com areia fina CAA com cinza volante CCV CAA com areia fina - 3% + 2% INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Convencional sl=80mm Trabalhável sl=160mm Tutikian, Zanetti, Vargas, 2011 17

INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Tutikian, Zanetti, Vargas, 2011 18

INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Estudo comparativo de custos globais de produção do concreto convencional em relação ao concreto autoadensável em uma indústria de pré-fabricado (GREPOL) Argenta e Tutikian, 2010 INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Conforme a norma NR 15, o limite para exposição do trabalhador é de 85 db(a) CCV CAA Argenta e Tutikian, 2010 19

INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS NR-15 INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Comparação de custo global dos concretos R$ 210.00 R$ 180.00 R$ 203.70 R$ 211.26 R$/m³ R$ 150.00 R$ 120.00 R$ 90.00 + 3,47 % R$ 60.00 R$ 30.00 R$ 0.00 CCV CAA Argenta e Tutikian, 2010 20

Estudo de caso Edificações sendo montadas Estudo de caso Edificações sendo montadas 21

Estudo de caso Montagem da parede Estudo de caso Montagem da parede 22

Estudo de caso Montagem da parede Estudo de caso Edificações sendo montadas 23

Estudo de caso Montagem da parede Estudo de caso Montagem da parede 24

Estudo de caso Colocação da armadura e eletrodutos Estudo de caso Instalação elétrica 25

Estudo de caso Baterias Estudo de caso Parede com porta na fôrma metálica com desmoldante 26

Estudo de caso Parede sem porta na fôrma metálica com desmoldante Estudo de caso Paredes prontas para serem concretadas 27

Estudo de caso Concreto convencional abatimento entre 80 e 120 mm Estudo de caso Colocação do aditivo superplastificante 28

Estudo de caso Mistura do aditivo superplastificante Estudo de caso Mistura do aditivo superplastificante (vídeo) 29

Estudo de caso Ensaio do espalhamento flow entre 750 e 790 mm Estudo de caso Ensaio do espalhamento flow entre 750 e 790 mm (vídeo) 30

Estudo de caso Concreto autoadensável Estudo de caso Concreto autoadensável sendo lançado 31

Estudo de caso Concreto autoadensável sendo lançado (vídeo) Estudo de caso Concreto autoadensável sendo lançado (vídeo) 32

Estudo de caso Parede com bolhas pouca adensabilidade Estudo de caso Parede com segregação muita adensabilidade 33

Estudo de caso Parede perfeita meta!!! Estudo de caso Pequeno estoque de paredes prontas 34

Controle estatístico do concreto É realizado de acordo com a ABNT NBR 12655:2006; Controle parcial X Controle total; Média móvel últimos 20 valores (ver exemplo): n fc (MPa) 1 40,8 2 37,8 3 39,6 4 42,9 5 44,1 6 42,6 7 42,1 8 35,5 9 40,6 10 42 11 40,5 12 39,2 13 35,2 14 40,5 15 42,4 16 44,9 17 36,7 18 39,7 19 41,6 20 47,4 21 48,3 22 43,6 23 37,6 24 37,1 25 39,6 26 46,1 27 43,8 28 43,4 29 42 30 39,3 31 38,6 32 40,6 33 40,8 34 29,6 35 38,4 36 30,1 37 36,5 38 34 39 41,2 40 40 41 35,7 42 35,3 43 35,9 44 34,4 45 46 46 35,7 47 37,2 48 35,7 49 39,1 50 50,2 51 33,8 52 35,1 53 39,4 54 37,6 55 37,2 56 37,1 57 35,4 58 37,3 59 25,2 60 34,9 61 33,7 62 35,8 63 37,3 64 36,8 fck = 30 MPa Mês 1 35

n fc (MPa) fcm (últimos 20 n) Sd (MPa) fckest (últimos 20 n) 1 40,8 2 37,8 3 39,6 4 42,9 5 44,1 6 42,6 7 42,1 8 35,5 9 40,6 10 42 11 40,5 12 39,2 13 35,2 14 40,5 15 42,4 16 44,9 17 36,7 18 39,7 19 41,6 20 47,4 40,8 3,04 35,8 21 48,3 41,2 3,47 35,4 22 43,6 41,5 3,42 35,8 23 37,6 41,4 3,50 35,6 24 37,1 41,1 3,61 35,1 25 39,6 40,9 3,55 35,0 26 46,1 41,0 3,72 34,9 27 43,8 41,1 3,77 34,9 28 43,4 41,5 3,56 35,6 29 42 41,6 3,55 35,7 30 39,3 41,4 3,59 35,5 31 38,6 41,4 3,64 35,3 32 40,6 41,4 3,61 35,5 33 40,8 41,7 3,30 36,2 34 29,6 41,2 4,27 34,1 35 38,4 41,0 4,30 33,9 36 30,1 40,2 4,83 32,2 37 36,5 40,2 4,84 32,2 38 34 39,9 5,03 31,6 39 41,2 39,9 5,03 31,6 40 40 39,5 4,71 31,8 41 35,7 38,9 4,30 31,8 42 35,3 38,5 4,22 31,5 43 35,9 38,4 4,25 31,4 44 34,4 38,3 4,34 31,1 45 46 38,6 4,67 30,9 46 35,7 38,1 4,35 30,9 47 37,2 37,7 4,14 30,9 48 35,7 37,4 3,94 30,8 49 39,1 37,2 3,81 30,9 50 50,2 37,8 4,78 29,9 51 33,8 37,5 4,86 29,5 52 35,1 37,2 4,83 29,3 53 39,4 37,2 4,78 29,3 54 37,6 37,6 4,44 30,2 55 37,2 37,5 4,44 30,2 56 37,1 37,9 4,08 31,1 57 35,4 37,8 4,11 31,0 58 37,3 38,0 4,02 31,3 59 25,2 37,2 4,84 29,2 60 34,9 36,9 4,82 29,0 61 33,7 36,8 4,87 28,8 62 35,8 36,8 4,86 28,8 63 37,3 36,9 4,86 28,9 64 36,8 37,0 4,82 29,1 fcm todos Sd todos fckest todos 38,9 4,44 31,6 60 55 50 45 MPa 40 35 30 25 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 n 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 fc (MPa) fcm (últimos 20 n) fckest (últimos 20 n) 36

n fc (MPa) 1 36,6 2 36,8 3 34,8 4 40,1 5 36,6 6 37,5 7 40,5 8 41,6 9 37 10 32,1 11 33 12 37,9 13 35,6 14 33,3 15 41,4 16 43,9 17 33,4 18 35,7 19 38 20 39,2 21 37,1 22 39,9 23 35,7 24 38,6 25 40,2 26 36,5 27 37,2 28 35,8 29 38,2 30 41,2 31 37 32 36,5 33 37,9 34 41,8 35 37,4 36 36,9 37 38 38 38,6 39 35,4 40 38,5 41 37,4 42 42,1 43 40 44 40,5 45 45,3 46 32,8 47 40,4 48 39,7 49 39,2 50 36,1 51 34,8 52 37 53 46,1 54 42,7 fck = 30 MPa Mês 2 n fcm (últimos Sd fckest fc (MPa) 20 n) (MPa) (últimos 20 n) 1 36,6 39,4 4,69 31,6 2 36,8 39,3 4,74 31,5 3 34,8 39,5 4,69 31,7 4 40,1 39,3 4,73 31,5 5 36,6 39,3 4,69 31,6 6 37,5 39,0 4,27 31,9 7 40,5 39,4 4,16 32,5 8 41,6 38,9 3,86 32,5 9 37 38,4 4,06 31,7 10 32,1 37,9 4,13 31,1 11 33 37,9 4,13 31,1 12 37,9 37,8 4,14 30,9 13 35,6 37,2 3,97 30,7 14 33,3 36,9 3,18 31,6 15 41,4 37,0 3,39 31,4 16 43,9 36,9 3,42 31,3 17 33,4 36,8 3,42 31,2 18 35,7 36,8 3,43 31,2 19 38 37,3 3,17 32,0 20 39,2 37,3 3,17 32,0 21 37,1 37,4 3,22 32,1 22 39,9 37,5 3,19 32,2 23 35,7 37,4 3,14 32,2 24 38,6 37,6 3,19 32,3 25 40,2 37,5 3,20 32,2 26 36,5 37,4 3,13 32,2 27 37,2 37,1 2,98 32,2 28 35,8 37,1 2,99 32,2 29 38,2 37,6 2,87 32,9 30 41,2 37,8 2,67 33,4 31 37 37,7 2,68 33,3 32 36,5 37,8 2,64 33,5 33 37,9 38,3 2,55 34,1 34 41,8 38,1 2,45 34,0 35 37,4 37,7 2,03 34,4 36 36,9 37,9 1,76 35,0 37 38 38,1 1,68 35,3 38 38,6 38,0 1,79 35,0 39 35,4 37,9 1,77 35,0 40 38,5 37,9 1,76 35,0 41 37,4 38,0 1,95 34,8 42 42,1 38,3 1,91 35,1 43 40 38,4 1,98 35,1 44 40,5 38,2 2,49 34,1 45 45,3 38,4 2,78 33,8 46 32,8 38,6 2,79 34,0 47 40,4 38,8 2,73 34,3 48 39,7 38,8 2,72 34,3 49 39,2 38,6 2,73 34,1 50 36,1 38,5 2,84 33,8 51 34,8 38,5 2,82 33,8 52 37 38,9 3,29 33,5 53 46,1 38,9 3,34 33,4 54 42,7 38,9 3,34 33,4 37

fcm todos Sd todos fckest todos 38,1 3,02 33,1 60 55 50 45 MPa 40 35 30 25 20 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 n fc (MPa) fcm (últimos 20 n) fckest (últimos 20 n) CPR Assim como os CAD são uma evolução frente aos CC, a evolução dos CAD é o concreto de pós reativos (CPR) Reactive Powder Concrete(RPC), também conhecido como concreto de ultra alto desempenho (CUAD); Em termos de escala o CPR está para o CAD na proporção de 1:100. 38

CPR Figura 12 Comparação de texturas entre CAD (esquerda) e CPR (direita) (RESPLENDINO, 2011). CPR Após os processos de execução do CPR, que incluem curas a altas temperaturas e pressões, adiciona-se a fibra metálica para conferir ao material a ductilidade e resistências à tração e à flexão necessárias para eliminar as armaduras na estrutura final. 39

CPR Sem armaduras e com as altas propriedades mecânicas, pode-se diminuir a espessura dos elementos por não necessitar de cobrimento e por absorver as solicitações com pouca quantidade de material. Exemplo de obras CPR Seções de quatro tipos de materiais, CPR, aço, concreto protendido e concreto armado, com mesma capacidade portante, para fins de comparação. 40

CPR Exemplo de obras CPR Figura 20 Seção transversal da viga inferior da passarela de Sherbrooke (BLAIS & COUTURE, 1999). 41

Exemplo de obras CPR Figura 20 Passarela Seonyu, Coréia do Sul. Exemplo de obras CPR Figura 21 Posto de Pedágio do Viaduto Millau, França. 42

Concreto de ultra alto desempenho (CUAD) CPR 200 MPa CPR 800 MPa Materiais Sem fibras Com fibras Agregados Agregados de sílica metálicos Cimento Portland 1 1 1 1 1 1 Sílica ativa 0,25 0,23 0,25 0,23 0,23 0,23 Areia (150-600µm) 1,1 1,1 1,1 1,1 0,5 - Quartzo (d50 = 10 µm) - 0,39-0,39 0,39 0,39 Aditivo superplastificante 0,016 0,019 0,016 0,019 0,019 0,019 Fibra metálica (L=12 mm) - - 0,175 - - - Fibra metálica (L=3 mm) - - - - 0,630 0,630 Agregados metálicos <800 µm - - - - - 1,49 Água 0,15 0,17 0,17 0,19 0,19 0,19 Pressão de compactação - - - - 50 MPa 50 MPa Temperatura de tratamento térmico 20 C 90 C 20 C 90 C 250-400 C 250-400 C CPR Micro fibras metálicas Fôrmas para aplicar pressão Christ, 2011-6- 43

CPR Christ, 2011-6- CPR Christ, 2011-6- 44

CPR Christ, 2011-6- CPR Christ, 2011-6- 45

Maturidade Durante o processo de execução de obras, são inúmeras as situação em que se torna necessário o conhecimento das características que estrutura possui em determinado instante, seja para a realização de desformas, retirada de cimbramento, na execução de protensões ou até mesmo para aplicação de cargas construtivas e de serviço. Crédito a Carlos Braun, 2012 Maturidade Carvalho, 2002 46

Maturidade Maturidade Unisinos / Supporting Engenharia 47

Maturidade Unisinos / Supporting Engenharia CONCRETO 50MPa Temperatura Ambiente. 20.4ºC Temp. Concreto Lancamento 26.7ºC Temp. forma no lancamento.17.8ºc Temperatura Ambiente. 19.7ºC Temp. na superficie do Concreto 31.9ºC Temp. da forma na cura. 37.7ºC Temperatura dos CP s.. 20.1ºC Unisinos / Supporting Engenharia 48

Maturidade Unisinos / Supporting Engenharia Concreto para Blindagem Após os processos de execução do CPR, que incluem curas a altas temperaturas e pressões, adiciona-se a fibra metálica para conferir ao material a ductilidade e resistências à tração e à flexão necessárias para eliminar as armaduras na estrutura final. 49

Concreto para Blindagem Concreto para Blindagem Óxido de alumínio Dresch, 2011 50

Concreto para Blindagem Tabela 2 Níveis permitidos de blindagens para civis Nível Munição Energia Cinética (Joules) Grau de Restrição I II-A II III-A.22 LRHV Chumbo 133.38 Special RN Chumbo 342 9 FMJ 441.357 Magnum JSP 740 9 FMJ 513.357 Magnum JSP 921 9 FMJ 726.44 Magnum SWC Chumbo 1411 III 7,62 FMJ (.308 Winchester) 3406 IV.30-06 AP 4068 Legenda: LRHV Long Rifle High Velocity (Rifle Longo de Alta Velocidade) RN Round Nose (Ogival) FMJ Full Metal Jacketed (Encamisado Total) JSP Joint Soft Point (Expansivo) SW GC Semi WadCutter Gas Check (Ponta Plana) AP Armor Piercing (Núcleo Perfurante) Uso permitido Uso restrito Fonte: Portaria nº13 - D Log (2002) Dresch, 2011 Concreto para Blindagem A = 2 m B = 1 m D = 0,15 m C = 5 m ou 15 m Dresch, 2011 51

Concreto para Blindagem Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Dresch, 2011 52

Concreto para Blindagem Arma e munição calibre.38 Arma e munição calibre.22 Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Arma e munição calibre.44 Arma e munição calibre 7,62X51 mm Dresch, 2011 53

Concreto para Blindagem Placa balística antes do ensaio Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o.38 Dresch, 2011 54

Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o.22 Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o.44 Dresch, 2011 55

Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o 7,62X50 mm Dresch, 2011 Concreto para Blindagem http://youtu.be/czal7i_ofqk Dresch, 2011 56

Concreto para Blindagem Considerações finais: A utilização de placas balísticas com 10 centímetros de espessura, tanto com o concreto convencional quanto para o concreto pesado, é possível para as classes de blindagem até III; Sugere-se em outros trabalhos que se teste placas com outras espessuras e para a classe de blindagem IV, com o calibre.30. Dresch, 2011 SESSION 8: Standards, specifications and practical applications Prof. Bernardo F Tutikian btutikian@terra.com.br bftutikian@unisinos.br 57