Post on 11-Dec-2015
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CAD – CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO
Prof. Eng. Andrea Chociay
Introdução
• O concreto de alto desempenho, foi fruto da busca de um concreto mais resistente, compacto e trabalhável.
• Não se consegue um CAD somente com cimento, agregado miudo e graudo. É preciso uma metodologia de dosagem e aditivos
• Vem sendo estudado a 40 anos, mas somente a 20 sua utilização se torna viável.
• Não confundir com ARI, pois o CAD melhora o desempenho, durabilidade e a vida útil do concreto.
• Rompe a barreira dos 100MPa. No Brasil ja se atingiu 155 Mpa.
Utilização em altos edificios
Edificio A Noite – Rio de Janeiro com 103m
Edificio Martinelli – São Paulo com 106m
Vãos livres de laje reta
MASP – São Paulo
Recorde de bombeamento e volume de concreto
CENU – São Paulo com 158m
Maior módulo de Elasticidade empregado em obra
E-Tower – São Paulo com 162 m Redução na dimensão dos pilares
Módulo de Elasticidade : medida de rigidez de um material sólido.
Classificação do CAD
• Pela NBR 8953:2009, para ser considerado um concreto de auto desempenho, deve ter no minimo 50MPa.
• Pela classificação Amaral (CAD 97), o CAD é dividido em 4 categorias de resistência:
Bauxita calcinada é uma mistura impura de minerais de aluminio
Caracteristicas Básicas
• 1. Resistência: em todas as idades • 2. Compacidade: menos poroso • 3. Impermeabilidade: CC (25 a 30% de porosidade) CA (5% de porosidade) • 4. Durabilidade: menos fissuras • 5. Trabalhabilidade: consistente. Consistência é medida pelo abatimento de tronco de cone ou Slump
Características para ser considerado um CAD
• Uso de aditivo superplastificante (ex. Adment da Otto Baughmart) que reduz a taxa de agua/cimento em 12%
Características para ser considerado um CAD
• Adição de minerais no cimento (silica ativa e argila calcinada)
• Baixa relação a/c (maior resistência com menos agua) • Alta resistência inicial • Baixa porosidade • Consumo mais alto de aglomerante (cimento e aditivo) • Baixo consumo de agua • Agregados de boa qualidade • Fácil lançamento
Endurece em contato
com a água.
Aplicação
• Por mais que este concreto esteja se desenvolvendo nos ultimos 20 anos, seu custo de produção ainda é muito alto, cabendo ao uso: • Edificios altos
• Plataformas
• Pontes e viadutos
• Pisos industriais
• Pavimento rigido de rodovias
Resultados obtidos no emprego do CAD
• Redução na dimensão de peças estruturais
• Aumento de area util
• Maior velocidade de execução
• Redução do cronograma
• Aumento da durabilidade e vida útil
• Elevado modulo de elasticidade = pouca deformação
• Ausência de exsudação
• Redução no volume de concreto, forma e armadura
Características dos materiais componentes do CAD
• 1. Cimento: pode ser usado todos, principalmente o CP II E 32, CP III (escória de alto forno) e o CPV (ARI)
• 2. Agregado miudo: manter o mesmo cuidado. Controlar impurezas orgânicas e argilas. Areias são ideais.
• 3. Agregado graúdo: melhor os de menores dimensões. Britas de 10 e 15mm são ideais.
• 4. Água de Amassamento: isenta de teores prejudiciais. Potável e advinda do abastecimento público.
Características dos materiais componentes do CAD
• 5. Adição mineral: utilizada para preencher vazios entre grãos maiores, diminuindo o espaço da água. Mais utilizado é a Silica ativa.
• 6. Aditivo Plastificante: reduz a quantidade de agua mantendo a trabalhabilidade (aumentam o indice de consistência)
Dosagem de CAD
Consumo em 1 m³ de CAD
cimento
a. miudo
a. graudo
relação a/c
superplastificante
silica ativa
Cimento: 450 a 600 kg
A. miudo: 500 a 600 kg
A. graudo: 1000 a 1100 kg
Relacao A/C: 0,2 a 0,4
Superplastificante: 0,3 a 2%
Silica Ativa: 7 a 15%
Existem métodos específicos para dosar um concreto, de maneira a definir traços mais econômicos. Os métodos específicos mais conhecidos são: IPT/EPUSP: objetiva menor consumo de cimento Mehta/Aitcin: concretos de 60 a 120 Mpa Aitcin: concretos de 40 a 160 MPa
Cálculos de dosagem para CAD
• Método ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland)
É um método utilizado para concretos de consistência plástica e fluida
Fornece uma primeira aproximação da quantidade de materiais, depois obtem experimentalmente
Cálculos de dosagem para CAD
• Para o CAD, algumas considerações devem ser feitas:
Estima-se a resistência a compressão como para o CC, mas o desvio padrão é de 10% da resistência característica.
Utiliza-se de diagramas de dosagem para corrigir o traço.
Slump de pelo menos 120 mm
Teor de argamassa seca acima de 49%
Modulo de Elasticidade superior a 33GPa
Diagramas de dosagem
• Lei de Abrams
Concreto endurecido Relaciona a/c com a resistência do concreto Não considera os agregados
Diagramas de dosagem
Concreto endurecido
Diagrama de dosagem
• Lei de Inge Lyse
Concreto fresco
Relação entre consumo de cimento e relação a/c em massa (teor de agregados em relação ao cimento)
Diagrama de dosagem
Diagrama de dosagem
• Lei de Molinari
Consumo de cimento
Relação entre o consumo de cimento e o valor do traço seco (teor de agregados em relação ao cimento)
Diagrama de dosagem
Diagrama de dosagem
• Lembrando que:
Teor de agregados: m=a+p
a= agregado miudo
p= agregado graudo
Teor de argamassa seca: α = (1+a) / (1+a+p)
Traço: 1:a:p
Calculo de dosagem para CAD
• Método MEHTA & AITCIN (1990)
Método simplificado para concretos de 60 a 120 Mpa
Assume que os agregados escolhidos não limitam a resistência
Otimiza o Superplastificante
Agregados graudos de 10 e 15mm (brita 0)
Slump 200 e 250mm
Volume de agregado = 65% do volume de concreto
Volume de aglomerante = 35% do volume de concreto
Superplastificante = 1% da massa de aglomerante
Consumo de agua tabelado por resistências
Necessita de ensaios preliminares para determinar a massa específica dos materiais
Calculo de dosagem para CAD
• Tabelas utilizada no passo a passo de cálculo;
Passo 1 – Determine a resistência
Calculo de dosagem de CAD
Passo 2 – Determine o teor de água
Calculo de dosagem de CAD
Passo 3 – Escolha o aglomerante
Calculo de dosagem de CAD
Passo 4 – Escolha o teor do agregado
Calculo da dosagem de CAD
Passo 5 – Cálculo da massa da mistura
Calculo da dosagem de CAD
Passo 6 – Determine o teor de superplastificante
Passo 7 – Ajuste a umidade
Passo 8 – Ajuste a mistura experimental
Exercicio
• Fazer a dosagem de um CAD de 90MPa, pelo método MEHTA & AITICIN, considerando: Aditivo com densidade de 1,12 g/cm3
42% de sólidos
1% de consumo de superplastificante
Agregado miudo com umidade de 4,5%