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CONCRETO
Engo Rubens CurtiSupervisor de Concreto
Engo Rubens CurtiSupervisor de ConcretoRecife - Outubro de 2006
2Curso Tecnologia Básica do Concreto
O QUE É CONCRETO
Mistura em proporções pré-fixadas de um aglutinante (cimento) com água e um agregado
constituído de areia e pedra, de sorte que venha a formar uma massa compacta, de consistência
plástica, e que endurece com o tempo.
3Curso Tecnologia Básica do Concreto
IMPORTÂNCIA
Consumo de Concreto
11.000 kg/habitante
2.700 kg/habitante
O concreto é o segundo produtomais consumido pela humanidade
4Curso Tecnologia Básica do Concreto
IMPORTÂNCIA
Participação no custo da estrutura
20 a 30%Concr eto
AçoFôr mas
Cimbr amentoMovimentação eEquipamentos
Mater ial
Mão de obr a0%
5%
10%
15%
20%
25%
5Curso Tecnologia Básica do Concreto
Concretos usuais (fck)
55,12%
25,79%
55,40%48,22% 41,92% 37,58% 34,42%
51,37% 45,40%33,20%
46,93% 51,11% 45,57%29,09%
23,38%67,61%
18,85% 31,68%
12,15%11,59%
50,02%
37,30%41,68%
54,87%35,65%
18,90%41,22%
57,53%
19,19%3,05%
21,32% 15,77%
44,14%44,68%
13,61% 9,99% 9,56% 3,44% 13,54%25,65%
12,08% 11,60%2,31% 3,55% 4,43% 4,32% 1,81% 6,15% 1,95% 1,35% 3,36% 8,49% 3,88% 4,34% 1,13% 1,78%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
São P
aulo
Ribei
rão P
reto
Rio d
e Jan
eiro
Sal
vador
Fort
aleza
Rec
ife
Curitib
a Bra
sília
Port
o Ale
gre
Belo H
orizonte
Goiâ
nia
Vitória
Flor
ianóp
olisCam
pinas
Cidades (Cálculo)
<15
>30
15 a 25
25 a 30
fck’s USUAIS NO BRASIL
Dados ABESC - 2005
Porto A
legre
Recife
6Curso Tecnologia Básica do Concreto
MATERIAIS CONSTITUINTES
ou a “receita do bolo”
1:2:3:0,5 (c:a:b:a/c)
7Curso Tecnologia Básica do Concreto
MATERIAIS CONSTITUINTES
ou a “receita do bolo”
agregados
cimento água areia britaaglomerante
pasta
argamassa
concreto
aditivo(opcional)
8Curso Tecnologia Básica do Concreto
MATERIAIS CONSTITUINTES
ou a “receita do bolo”
agregados
pasta
concreto
aditivocimento água areia britaaglomerante
argamassa
(opcional)
9Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
Aglomerante hidráulico constituído de óxidos (cálcio, silício, ferro e alumínio) que em contato com a água tem a capacidade de endurecer.
CimentoCimento: palavra origin: palavra origináária do Latim ria do Latim CaementumCaementum, , que significa que significa uniãounião
10Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimento Portland
Histórico / Generalidades
Fabricação / Constituintes
Tipos / Normalização
Algumas questões relevantes
Aplicações
11Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico Mundial
Gregos e RomanosPioneiros na utilização do cimento
CimentoCal + Cinzas vulcânicas
ObrasPanteão, Coliseu, Basílica de Constantino
12Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico Mundial
Smeaton (1756)Reconstrução do Farol de Eddystone (Inglaterra)
Conhecimento 2 partes de cal extinta +da Época 1 parte de pozolana
Conhecimento 1 Cal impura + 1 pozolanaAplicado
13Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico Mundial
Parker (1796):1º Cimento hidráulico comercial cimento romano
Nódulos de calcários com argila queimados a alta temperatura (vitrificação) e moídos
5 partes de pó + 2 partes de águaEndurecimento: 10 a 20 minutos
14Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico Mundial
1824Patente do Cimento Portland
Similar a rocha calcária de Portland / Inglaterra
Joseph AspdinCALCÁRIO + ARGILA
(Calcinados)
15Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico Mundial
Apesar do desenvolvimento tecnológico, o princípio básico de fabricação permaneceu o mesmo
16Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico no Brasil
1888 -1918 → Primeira Iniciativa
Fazenda Santo Antonio, Estação Rodovalhoda extinta E. F. SOROCABANA
17Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico no Brasil
1892Ilha do Tiriri (PB)
Somente 3 meses de operação
1912 – 1924Primeira iniciativa estatal
Cachoeira do Itapemirim / ES
18Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico no Brasil
19261ª Produção efetiva de cimento brasileiro: Cia. Brasileira de Cimento Portland Perus
19Curso Tecnologia Básica do Concreto
Histórico no Brasil
1926
Consumo de 410.000 t /ano 100% Importado
1939
5 Fábricas Importação: 5%
20Curso Tecnologia Básica do Concreto
Panorama Brasileiro de Cimento
Fábricas no Brasil58 unidades industriais
PRODUÇÃO 2005
36,6 milhões
toneladas
21Curso Tecnologia Básica do Concreto
Fabricantes do mercado nacional em 2004
58TOTAL1Ciplan101Itambé91Soeicom84Cimento e Participações75Camargo Corrêa66Lafarge55Holcim48Cimpor3
10João Santos217Votorantim1
FábricasGrupos Industriais
FONTE: SNIC
Panorama Brasileiro de Cimento
22Curso Tecnologia Básica do Concreto
Panorama Brasileiro de Cimento
10 Grupos Cimenteiros
23Curso Tecnologia Básica do Concreto
Panorama Brasileiro de Cimento
CIMENTO E PARTICIPAÇÕES
5,3%
HOLCIM8,8%
CIMPOR10,0%
JOÃO SANTOS12,3%
VOTORANTIM41,5%
LAFARGE6,7%
SOEICOM2,9%ITAMBÉ
2,3%
CAMARGO CORRÊA7,9%
CIPLAN2,3%
Produção por grupos industriais em 2005
FONTE: SNIC
Mt
1,3Ciplan
0,9Itambé
1,5Cimento e Participações
1,2Soeicom
2,9Holcim
5,0João Santos
14,7Votorantim
36,6TOTAL
2,5Lafarge
3,0Camargo Corrêa
3,6Cimpor
ProduçãoGrupos Industriais
24Curso Tecnologia Básica do Concreto
Panorama Brasileiro de Cimento
2 2 23 3 3 3 3
4 4 4 5 5 5 6 6 6 68 8 9
1012
1315
1719
2123
2527
26 25
2119 20
25 25 25 26 2627
24 25 25
28
35
3840 40 39
38 38
3434,436,9
50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00
PlanoCollor
PlanoCruzado
“Anos JK”
“Milagre Brasileiro”“Década Perdida”
PlanoReal
12,5%aa
2005
Consumo Brasileiro de Cimento(em milhões de toneladas)
FONTE: SNIC
25Curso Tecnologia Básica do Concreto
Panorama Brasileiro de Cimento
Consumo Brasileiro de Cimento(em milhões de toneladas)
20050
10
20
30
40
50
60 65 70 75 80 85 90 95 2001 2005
9
28
4,5
20x3
x2
Histórico 1983 - 2005
(em milhões de t)
36,9
Mercado de Cimento no Brasil
27Curso Tecnologia Básica do Concreto
Panorama Brasileiro de Cimento
Consumo regional em 2005
CENTROCENTRO--OESTEOESTE
NORDESTENORDESTE
NORTENORTE
SUDESTESUDESTE
SULSUL
SE
CO
SN
NE
FONTE: SNIC
4,0%
12,0%
48,0%
21,0%
15,0%
SE
co
NE
SUNO
28Curso Tecnologia Básica do Concreto
Mercado de Cimento
Aplicações do cimento
Aplicação100%
Infra-Estrutura18,1%
Edificação81,8%
Agropecuária0,1%
FONTE: ABCP
29Curso Tecnologia Básica do Concreto
Mercado de Cimento
Perfil de Consumo do Cimento
FONTE: SNIC
Consumo decimento
100%
Consumidorindustrial
28,4%
Consumidorfinal
71,6%
29,1%
CONSTRUTORAS/EMPREITEIRAS 14,7%EMPRESAS PRIVADAS 7,7%ÓRGÂOS PÚBLICOS 2,8%PREFEITURAS 3,0%COOPERATIVAS/MUTIRÕES 0,9%
CONCRETEIRAS 13,3%ARTEFATOS 6,8%PRÉ-MOLDADOS 4,5%FIBROCIMENTO 2,4%ARGAMASSAS 1,4%
PEQUENO CONS. INDIVIDUAL 27,3%
PEDREIROS/PEQ.EMPREITEIROS 15,2%42,5%
28,4%
30Curso Tecnologia Básica do Concreto
930,0
134,495,0 72,4 55,8 46,6 46,1 45,4 41,3 34,0 36,7 35,0 34,4
China India USA Japão Coreia doSul
Espanha Itália Rússia Turquia Indonésia Tailândia México Brasil
Produção (Mt)
Panorama Mundial de Cimento
Maiores produtores em 2004
36,7 (1,7%)Tailândia
37,9 (1,8%)Indonésia
35,0 (1,6%)México
34,4 (1,6%)Brasil
45,4 (2,1%)Rússia
95,0 (4,5%)USA
2115,1Produção mundial
41,3 (1,9%)Turquia
46,1 (2,1%)Itália
46,6 (2,2%)Espanha
55,8 (2,6%)Coréia do Sul
72,4 (3,4%)Japão
134,4 (6,3%)India
930,0 (43,9%)China
Produção de cimento(Mt /ano)País
1° 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9° 10° 11° 12° 13°
31Curso Tecnologia Básica do Concreto
Panorama Mundial de Cimento
Brasil (2004) ~191 kg / habBrasil (2004) 34,4 milhões t
0 250 500 750 1000 1250 1500
EUA
PortugalCingapura
Espanha
ChinaAlemanha
Japão
FrançaBrasil
Consumo Per-Capita
Coréia do Sul
Etapas de Fabricação doCimento Portland
33Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimento Portland: Definição
Aglomerante hidráulico constituído de uma mistura de CLÍNQUER PORTLAND e GESSO
34Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimento Portland: Esquema de Fabricação
GRANELEIRO
Pré-aquecedor
Depósito deMix Combustíveis
Depósito de Clínquer
Gesso
Clínquer
Escória oupozolanaMoinho de Cimento
SeparadorSilos de Cimento
Carvão/Coque/óleo
Moinho de Carvão
Homogeneização
Calcário
Moinho de CruArgila
Calcário
Ensacamento
Britador
Depósito
A oferta dos diversos tipos de cimento varia em função do número de silos e da disponibilidade de matéria-prima, da característica do mercado regional... Em geral a fábrica oferece 2 a 3 tipos.
35Curso Tecnologia Básica do Concreto
Jazida de Calcário (subterrânea)
Principal matéria-prima na fabricação do cimento
36Curso Tecnologia Básica do Concreto
Jazida de Calcário (céu aberto)
Principal matéria-prima na fabricação do cimento
37Curso Tecnologia Básica do Concreto
Extração de Calcário
O desmonte do calcário na jazida é feito com explosivos
38Curso Tecnologia Básica do Concreto
Transporte
O material resultante é transportado em caminhões “fora-de-estrada” até a instalação de britagem
39Curso Tecnologia Básica do Concreto
Calcário antes do Britador
40Curso Tecnologia Básica do Concreto
Britagem
Na britagem, o calcário é reduzido a dimensões adequadas ao processamento industrial
41Curso Tecnologia Básica do Concreto
Moagem do Calcário
42Curso Tecnologia Básica do Concreto
Silos de Homogeneização
A mistura de calcário com argila (farinha crua)é enviada aos silos de homogeneização
43Curso Tecnologia Básica do Concreto
Forno Rotativo
No forno, a uma temperatura próxima a 1450oC, o materialtransforma-se em pelotas escuras - o clínquer.
44Curso Tecnologia Básica do Concreto
Clínquer Interior do forno
Formação do Clínquer
45Curso Tecnologia Básica do Concreto
↑
C3A
C4AFLíquido
↓
Minerais de argila
FORNO ROTATIVO COM PRFORNO ROTATIVO COM PRÉÉ--AQUECEDOR AQUECEDOR
Pré-aquecedor< 1 min
CaCO3
Zona de calcinação
28 min
CO2
Zona de transicão
5 min
Zona de queima10 min
Zona de resfriamento2 min 1400
12001000
600400200
C4AFC2(A,F)C12A7 C3A
Cr LíquidoBelita
Cal livre
T [
T [ ºº C
C]
800
[min][min]45403530252015105Tempo deTempo deresidênciaresidência
H2O
α quartzo β quartzoRel
aR
ela çç
ãoãode
mas
sade
mas
sa
Alita
Fe2O3
Comprimento do forno/diâmetro do forno ..... aproximadamente 14/1Dimensões do forno para 2.500 t/d ................. 4.8 x 67 a 5.0 x 74mVelocidade........................................................... aprox. 2 rpmSegundo sistema de queima ............................ nenhumDescarbonatação ............................................... aproximadamente 40%
46Curso Tecnologia Básica do Concreto
Pré-aquecedor< 1 min
Zona decalcinação
2 min
CO2
Zona de transicão
15 min
Zona de queima12 min
Zona de resfriamento
2 min
1450ºC
Alita
1400
1200
1000
800
600
400
200
C3AC4AF
Líquido
30
C3AC4AF
Cr
C2(A,F)C12A7
Belita
Cal livre
252015H2O
Minerais de argilaβ quartzo
CaCO3
T [
T [ ºº
C]C]
FORNO ROTATIVO COM PRÉ-AQUECEDOR E PRÉ-CALCINADOR
[min][min]105
Tempo de Tempo de residênciaresidência
Fe2O3
α quartzoRel
aR
ela çç
ãoãode
mas
sade
mas
sa
Pré-aquecedor
Zona decalcinação
2 min
CO2
Zona de transicão
15 min
Zona de queima12 min
Zona de resfriamento
2 min
1450ºC
Alita
1400
1200
1000
800
600
400
200
C3AC4AF
Líquido
30
C3AC4AFC2(A,F)C12A7
Belita
Cal livre
252015H2O
Minerais de argila
CaCO3
Comprimento/diâmetro do forno ......... aproximadamente 14/1Dimensões do forno (2500 t/d).............. 4.0 x 56 a 4.4 x 64mVelocidade .............................................. aproximadamente 3rpmTaxa de combustível no 2ºsistema de queima.... 65%máximo
(ar terciário)Descarbonatação................................... aproximadamente 95%
47Curso Tecnologia Básica do Concreto
1146 kgCalcário
CalcitaDolomita
ArgilaQuartzoArgilomineraisFeldspato
CorretivosBauxitaHematitaQuartzo
303kg
1000kgClínquer
SilicatosAluminatosFerroaluminatoscálcicos
MATÉRIAIS-PRIMASPara a produção de 1 tonelada de cimento (20 sacos), são utilizados, em média:
48Curso Tecnologia Básica do Concreto
32322 O0,65FeO1,2Al2,8SiO100CaOFSC
++=
3232
2
OAlOFeSiOMS+
=32
32
OFeOAlMA =
CalcárioCalcário +
SiO2
CO2
CaOCaO
Argila
Al2O3
Fe2O3
ClínquerClínquer850 kcal/kg
CO2CO2
C3S
C2S
C3A
C4AF
Coque7951kcal/kg
Carvão5794kcal/kg
TRANSFORMAÇÕES MINERALÓGICAS
60 a 130 kg de combustível e110 a 130 kWh de energia elétrica.
49Curso Tecnologia Básica do Concreto
20 - 100oCPerda de água livre
500 - 600oCDesidroxilação dos argilomineraisTransformação do quartzo α em quartzo β
700 - 900oCDescarbonatação dos carbonatosPrimeiras reações em estado sólido com formação de aluminatos e ferroaluminatos cálcicos (C12A7 e C2[A,F])Primeiros cristais de belita (C2S)Formação de cristobalita a partir do quartzo
REAÇÕES DE FORMAÇÃO DO CLÍNQUER PORTLAND
50Curso Tecnologia Básica do Concreto
900 - 1200oCCristalização da belitaConversão do C12A7 e C2[A,F] em C3A e C4AF
(ocorrem apenas reações em estado sólido)
1250 - 1350oCFusão dos constituintes da fase intersticial (C3A e C4AF)Geração dos primeiros cristais de alita (C3S) a partir dos cristais pré-existentes de belita (C2S) e CaO
1350 - 1450oCDesenvolvimento dos cristais de alita (C3S)
REAÇÕES DE FORMAÇÃO DO CLÍNQUER PORTLAND
51Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cal livre
Belita
CaCO3
α quartzo β quartzo
CO2
Alita
LíquidoCristobalita
C12A7Minerais de argila
Fe2O3H2O C2(A,F) C4AF
C3A Líquido
Clín
quer
Farin
ha
Rel
ação
de m
assa
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
↓
↑
REAÇÕES DE FORMAÇÃO DO CLÍNQUER PORTLAND
º C
52Curso Tecnologia Básica do Concreto
Resfriador Industrial
Resfriador de grelhas
1450oC 80oC
53Curso Tecnologia Básica do Concreto
Clínquer Portland
54Curso Tecnologia Básica do Concreto
MINERALOGIA DO CLMINERALOGIA DO CLÍÍNQUERNQUER
PRINCIPAISPRINCIPAIS COMPOSICOMPOSIÇÇÃOÃOAlita CAlita C33SSBelitaBelita CC22SSFase Intersticial CFase Intersticial C33A e CA e C44AFAF
SECUNDSECUNDÁÁRIOSRIOSCaO livre CaOCaO livre CaOPericlPericláásio MgOsio MgO Simbologia Simbologia
C = CaO A = AlC = CaO A = Al22O O S = SiOS = SiO22 F = FeF = Fe22OO33
55Curso Tecnologia Básica do Concreto
56Curso Tecnologia Básica do Concreto
C3S
C2S
57Curso Tecnologia Básica do Concreto
C2S
C3A + C4AF
58Curso Tecnologia Básica do Concreto
C3S
C3A
C4AF
59Curso Tecnologia Básica do Concreto
C3A + C4AF
C3S
C3S
60Curso Tecnologia Básica do Concreto
Componente indesejComponente indesejáável vel -- EXPANSIVOEXPANSIVO
CaO + HCaO + H22O = Ca(OH)O = Ca(OH)22
Origem:Origem: Falha no processo de dosagem e fabricaFalha no processo de dosagem e fabricaçção ão (moagem, homogeneiza(moagem, homogeneizaçção, resfriamento) ão, resfriamento) Teor não limitado por norma:Teor não limitado por norma: Determinado indiretamente Determinado indiretamente pelo ensaio de expansibilidade de pelo ensaio de expansibilidade de LeLe ChatelierChatelier
CAL LIVRE (CaO)
61Curso Tecnologia Básica do Concreto
C3SCaO livre
Poro
62Curso Tecnologia Básica do Concreto
Componente indesejável - EXPANSIVO
MgO + H2O = Mg(OH)2
Menos reativo que a cal livreOrigem: Calcário magnesianoLIMITAÇÃO POR NORMA ≤ 6,5%
PERICLÁSIO (MgO)
63Curso Tecnologia Básica do Concreto
Poro
Periclásio
64Curso Tecnologia Básica do Concreto
Características dos Componentes Principais
Calor de Hidratação
Resistência final
Resistência inicial
Baixa
Alta
Baixa
Alta
Contribuição para
BaixaAltaModerada5 - 10C4AF
AltaBaixaAlta5 - 10C3A
BaixaAltaBaixa15 - 30C2S
AltaBaixaAlta50 - 70C3S
Taxa de HidrataçãoTeor (%)
65Curso Tecnologia Básica do Concreto
Taxa
de
hidr
ataç
ão (%
)
Tempo (dias)
100 -
Taxa de Hidratação
66Curso Tecnologia Básica do Concreto
Moinho de Cimento
Na moagem final, o gesso e eventuais adições sãomisturados ao clínquer, resultando o cimento
67Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimento Portland: Fabricação
68Curso Tecnologia Básica do Concreto
Adições ao Cimento Portland
Conforme o tipo de cimento poderão ser acrescentados, no
processo de moagem, materiais conhecidos por Adições:
Escórias, Pozolanas, Calcário
69Curso Tecnologia Básica do Concreto
Adições ao Cimento Portland
CP II-Z ou CPIV
Clínquer
Gesso
+ CP II-E ou CP III+
CP II-F
CP I ou CP V
Filer
Escória
Pozolana
70Curso Tecnologia Básica do Concreto
Regionalização dos Tipos de Cimento
Distribuição
regional de
alguns tipos de
cimento em
função da
matéria-prima
disponível ´
71Curso Tecnologia Básica do Concreto
Razões para o Uso das Adições
TécnicasMelhoria de propriedades específicas
EconômicasDiminuição do consumo energético
EcológicasAproveitamento de resíduos poluidores e preservação das jazidas
72Curso Tecnologia Básica do Concreto
Uso de Adições: Razões Técnicas
Aumento da impermeabilidade
Diminuição da porosidade capilar
Maior resistência a sulfatos
Redução do calor de hidratação
Inibição da reação álcali-agregado
Maior Durabilidade
73Curso Tecnologia Básica do Concreto
Silos de estocagem de cimentoSilos de estocagem de cimento
Silos de Cimento
74Curso Tecnologia Básica do Concreto
Expedição
O produto é estocado nos silos de cimento e expedido em sacos ou a granel
Tipos de Cimento e Normalização
76Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimento : Nomenclatura
CP XXX RR
Cimento Portland Composição
ou
qualificativo
Resistênciaaos 28 dias
(MPa)
CP II- E- 32 (TIPO)
CPII-E (SIGLA)
32 (CLASSE)
CLASSE
SIGLA
TIPO
NOME TÉCNICO:CimentoPortland composto com escória
77Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimentos Portlands Normalizados
Cimento Portland Comum NBR 5732
Cimento Portland Composto NBR 11578
Cimento Portland de Alto-Forno NBR 5735
Cimento Portland Pozolânico NBR 5736
Cimento Portland de Alta Inicial NBR 5733
78Curso Tecnologia Básica do Concreto
Outros Tipos
Cimento Portland Resistente a Sulfatos NBR 5737
Cimento Portland de BaixoCalor de Hidratação NBR 13116
Cimento Portland Branco NBR 12989
Cimento Portland para Poços Petrolíferos NBR 9831
Cimento Aluminoso NBR 13847
79Curso Tecnologia Básica do Concreto
Perfil da Produção em 2004
COMUM (CP I) 2,0%
COMPOSTO (CP II) 69,0%
ALTO-FORNO (CP III) 15,0%
POZOLÂNICO (CP IV) 8,0%
BRANCO (CPB) <0,1%
ARI (CP V-ARI) 6,0%
TOTAL 100,0%
FONTE : SNIC / 2004
80Curso Tecnologia Básica do Concreto
Especificações Normativas
0-1006-3494-56253240
CP II-E
Composto
6-100094-90253240
CP II-F
0-106-14094-76253240
CP II-Z
1-599-95253240
CP I-S
0100 %253240
CP I
Comum
Filer(F)
Pozolana (Z)
Escória (E)
Clinquer+
GessoClasseSiglaCimento
Portland
81Curso Tecnologia Básica do Concreto
Especificações Normativas
0-50
0-515-50
0-5035-7065-25253240
CP IIIAlto Forno
085-452532CP IVPozolânico
0100-95---CP VAri
Fíler (F)Pozolana (Z)
Escória (E)
Clinquer+
GessoClasseSiglaCimento
Portland
82Curso Tecnologia Básica do Concreto
Tipo de cimento Portland
Resíduo insolúvel
(%)
Perda ao fogo
(%) MgO (%) SO3 (%) CO2 (%) S (%)
CPI CPI-S
≤ 1,0 ≤ 5,0
≤ 2,0 ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 1,0
≤ 3,0 -- --
CPII-E CPII-Z CPII-F
≤ 2,5 ≤ 16,0 ≤ 2,5
≤ 6,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 5,0
-- -- --
CPIII ≤ 1,5 ≤ 4,5 -- ≤ 4,0 ≤ 3,0 ≤ 1,01) CPIV2) 3) ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 3,0 --
CPV-ARI ≤ 1,0 ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 3,5 para C3A≤8%≤ 4,5* para C3A>8% ≤ 3,0 --
Destinam-se a garantir os teores de adições e defeitos de fabricação
Prescrições Químicas
83Curso Tecnologia Básica do Concreto
Prescrições Físico-MecânicasFinura Tempos de
pega (h) Expansibilidade
(mm) Resistência à compressão
(MPa) Ti
po d
e ci
men
to P
ortla
nd
Cla
sse
Res
íduo
pen
eira
7
5 µm
(%
)
Áre
a es
pecí
fica
(m2 /k
g)
Iníc
io
Fim
A fr
io
A q
uent
e
1 di
a
3 di
as
7 di
as
28di
as
CPI CPI-S
25 32 40
≤ 12,0 ≤ 10,0
≥ 240 ≥ 260 ≥ 280
≥ 1 ≤ 10 ≤ 5 ≤ 5 -- ≥ 8 ≥ 10 ≥ 15
≥ 15 ≥ 20 ≥ 25
≥ 25 ≥ 32 ≥ 40
CPII-ECPII-Z CPII-F
25 32 40
≤ 12,0 ≤ 10,0
≥ 240 ≥ 260 ≥ 280
≥ 1 ≤ 10 ≤ 5 ≤ 5 -- ≥ 8 ≥ 10 ≥ 15
≥ 15 ≥ 20 ≥ 25
≥ 25 ≥ 32 ≥ 40
CPIII 25 32 40
≤ 8,0 -- ≥ 1 ≤ 12 ≤ 5 ≤ 5 -- ≥ 8 ≥ 10 ≥ 12
≥ 15 ≥ 20 ≥ 23
≥ 25 ≥ 32 ≥ 40
CPIV 25 32 ≤ 8,0 -- ≥ 1 ≤ 12 ≤ 5 ≤ 5 -- ≥ 8
≥ 10 ≥ 15 ≥ 20
≥ 25 ≥ 32
CPV-ARI ≤ 6,0 ≥ 300 ≥ 1 ≤10 ≤ 5 ≤ 5 ≥ 14 ≥ 24 ≥ 34 --
Garantem o desempenho
84Curso Tecnologia Básica do Concreto
R 1 14 MPa R 3 10 MPaR 3 24 MPa R 7 20 MPa R 7 34 MPa R 28 32 MPa
Classe32
Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
85Curso Tecnologia Básica do Concreto
ESTRUTURAL : CPB-25, CPB-32 e CPB-40
NÃO ESTRUTURAL : CPB
FINALIDADE ESTÉTICA
Similares aos CP I-S 32 e CP II-F 32, mas isentos de C4AF
Exigência: índice de brancura maior que 78%
Cimento Portland Branco
86Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
IDENTIFICAÇÃO: Acréscimo do sufixo BC ao tipo original
Exigência: baixo desprendimento de calor
< 260 J/g aos 3 dias
< 300 J/g aos 7 dias
87Curso Tecnologia Básica do Concreto
Cimentos Resistentes aos Sulfatos
C3A do clínquer e fíler calcário menor que 8% e 5%, respectivamente.
Cimentos CPIII com 60% a 70% de escória
Cimentos CPIV com 25% a 40% de pozolana
Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos
IDENTIFICAÇÃO : sufixo RS ao tipo original
88Curso Tecnologia Básica do Concreto
Características dos Cimentos
Os cimentos brasileiros ultrapassam expressivamente as exigências mínimas das normas técnicas
Fonte: Controle do Selo de Qualidade ABCP – Resistência à compressão em MPa
49,8-41,834,034,224,020,711,0CP V-ARI-RS
49,8-41,834,035,524,025,114,0CP V-ARI
38,832,027,220,021,210,012,0-CP IV-32
51,440,033,523,022,112,08,5-CP III-40
42,732,025,720,015,910,05,2-CP III-32
38,532,030,720,024,910,014,3-CP II-F-32
40,832,029,820,022,010,09,3-CP II-E-32
MédiaNormaMédiaNormaMédiaNormaMédiaNorma
28 dias7 dias3 dias1 diaCimento
89Curso Tecnologia Básica do Concreto
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Idade (dias)
Res
istê
ncia
à c
ompr
essã
o ax
ial (
MPa
)
CP I-S CP II CP III CP IV CP V
Desempenho dos Tipos de Cimento
90Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO + H2O
PEGAPEGA RESISTÊNCIARESISTÊNCIA
1 2 3 44
C-S-H
HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
91Curso Tecnologia Básica do Concreto
HIDRATAÇÃO
ÁÁGUA + CIMENTO = DissoluGUA + CIMENTO = Dissoluçção e ão e formaformaçção de novas fases hidratadasão de novas fases hidratadas
O tempo aumenta o entrelaO tempo aumenta o entrelaççamento dos amento dos cristais, aumentando a resistência cristais, aumentando a resistência mecânicamecânica
92Curso Tecnologia Básica do Concreto
RESUMO DAS REARESUMO DAS REAÇÇÕES DE HIDRATAÕES DE HIDRATAÇÇÃOÃO
+ H+ H22O O →→ CC--SS--H + Ca(OH)H + Ca(OH)22
resistênciaresistência proteproteçção ão ààs s
armadurasarmaduras-- lixivialixiviaççãoão-- carbonatacarbonataççãoão
malmalééfico ao fico ao concretoconcreto
CC33SS
CC22SS
CC33AA
CC44AFAF+ H+ H22O + Ca(OH)O + Ca(OH)2 2 →→ CC44AHAH1313
93Curso Tecnologia Básica do Concreto
PEGA
GESSO atua como controlador de pega
C3A + H2O = PEGA RÁPIDA
C3A + GESSO + H2O = RETARDAMENTO
94Curso Tecnologia Básica do Concreto
C3A + H2O
C3A + H2O + GESSO
PEGA RPEGA RÁÁPIDA PIDA
PEGA RETARDADAPEGA RETARDADA
C3AC4AH13
C4AH13
C3A
ETRINGITA(pouco solúvel)
95Curso Tecnologia Básica do Concreto
COMPONENTES MAIS VULNERÁVEIS DO CIMENTO: C3A e Ca(OH)2
SULFATOS = Etringita expansiva
CLORETOS = Cloroaluminato expansivo
96Curso Tecnologia Básica do Concreto
Influência dos Tipos de Cimento nas Argamassas e Concretos
PadrãoMaiorPadrãoMaiorMaiorPadrãoDurabilidade
MenorMaiorMenorMaiorMaiorPadrão
Resistência aos agentes
agressivos (água do mar e de
esgotos)
PadrãoPadrãoPadrãoMaiorMaiorPadrãoImpermeabilidade
MaiormenorMaiorMenorMenorPadrão
Calor gerado na reação do
cimento com a água
PadrãoPadrão
Muito maior nos primeiros
dias
Menor nos primeiros dias
e maior no final da cura
Menor nos primeiros dias
e maior no final da cura
PadrãoResistência àcompressão
Branco Estrutural
Resistente aos
SulfatosARIPozolânicoAlto-Forno
Comum e Compos-
to
Tipo de CimentoInfluência
Aplicações dosDiferentes Tipos de
Cimento
98Curso Tecnologia Básica do Concreto
Aplicações
Todos os tipos de cimento são adequados a todos os
tipos de estruturas e aplicações.
Existem tipos de cimento que são mais recomendáveis
ou vantajosos para determinadas aplicações
99Curso Tecnologia Básica do Concreto
I, II, III, IVEndurecimento rápidoConcreto para desforma
rápida(com cura térmica)
V, I, IIEndurecimento rápidoConcreto para desforma
rápida(sem cura térmica)
I, II, III, IVResistência de projetoConcreto simples e armado
Tipo de CimentoPropriedade DesejadaAplicações
100Curso Tecnologia Básica do Concreto
V, I, IIPeças esbeltasArgamassa armada
I, II, III, IV, VResistência à abrasãoPisos industriais de concreto
I, II, III, IV, VPequena retraçãoPavimento de concreto
III, IV, II, BCBaixo calor de hidrataçãoConcreto massa
Tipo de CimentoPropriedade DesejadaAplicações
101Curso Tecnologia Básica do Concreto
ARI, AluminosoEndurecimento rápidoConcreto ou argamassa para reparos urgentes
AluminosoResistência a alta temperaturaConcreto refratário
I, II, III, IVAglomeranteSolo-cimento
RS, III, IVResistência a sulfatosObras marítimas
IV, IIIPrevenção da reação álcali-agregado
Concreto com agregados reativos
Tipo de CimentoPropriedade DesejadaAplicações
102Curso Tecnologia Básica do Concreto
I, II, III, IVPequena retração, retenção de água e
plasticidade
Argamassa de revesti-mento e assentamento
de tijolos e blocos
I, IIAderênciaArgamassa de
assentamento e chapiscos
BrancoEstética (cor branca)Argamassa de
rejuntamento de azulejos e ladrinhos
Branco estruturalEstética (cor branca)Concreto arquitetônico
Tipo de CimentoPropriedade DesejadaAplicações
103Curso Tecnologia Básica do Concreto
Enfatizando o uso vantajoso do CP III E CP IV...
obras de concreto-massa como barragens e peças de grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares etc.
obras em contato com ambientes agressivos por sulfatos, terrenos salinos etc.
tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos ou efluentes industriais
104Curso Tecnologia Básica do Concreto
concretos com agregados reativos
pilares de pontes ou obras submersas em contato com águas correntes puras
obras em zonas costeiras ou em água do mar
pavimentação de estradas e pistas de aeroportos etc.
Enfatizando o uso vantajoso do CP III E CP IV...
105Curso Tecnologia Básica do Concreto
Recomendações
A menor resistência inicial pode ser incrementada pelo uso de aditivos aceleradores ou por compensações na dosagem do concreto
Para pré-moldados, nos casos em que se exija desforma rápida, usar cura a vapor
Evitar as concretagens em dias muito secos , com ventos fortes ou em temperaturas baixas
Não recomendado em caldas de injeção para bainhas de protensão, embora no concreto protendido ou armado não haja restrições
106Curso Tecnologia Básica do Concreto
Enfatizando a utilização do CP V...
Onde o requisito de elevada resistência às primeiras idades é fundamental Na indústria de pré-fabricados Aplicação da protensãoConcreto projetadoPisos industriaisObras em climas de baixa temperatura
PrecauçõesRetração e fissuração térmica
107Curso Tecnologia Básica do Concreto
Obras de concreto massaBaixo calor
Estético e estruturalBranco E
EstéticoBranco
Ambientes agressivos, água do marRS
Geral, concreto massa, água do mar, com agregados reativos, meios agressivosCP IV e CP III
GeralCP I, CP II
UsoTipo de cimento
RESUMO
108Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
ENSAIOSFÍSICOS E MECÂNICO
REALIZADOS EM AMOSTRAS DE CIMENTOS
109Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
Resistência à compressão
110Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
Resíduo em peneira
111Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
Área especifica(Blaine)
112Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
Tempo de Pega
113Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
Massa específica
114Curso Tecnologia Básica do Concreto
CIMENTO
Expansibilidade LeChatelier
115Curso Tecnologia Básica do Concreto
MATERIAIS CONSTITUINTES
ou a “receita do bolo”
agregados
cimento água areia britaaglomerante
pasta
argamassa
concreto
aditivo(opcional)
116Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Material granular inerte (pedra, areia, etc.), que participa
da composição de concretos, argamassas e alvenarias,
e cujas partículas são ligadas entre si por um
aglutinante (cimento).
Fonte: Aurélio
117Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
O que se espera do agregado:
Quimicamente inertes
Fisicamente compatíveis
– Cimento
– Armadura
Duráveis
– Expostos a solicitação
Boa aderência com a pasta
Formas e dimensões definidas
118Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
IMPORTÂNCIA ECONÔMICA
Custo do agregado < custo do cimento
Ocupam de 60 a 80 % do m3 de concreto
Produção nacional > 200 milhões de t / ano
119Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
IMPORTÂNCIA TÉCNICA
• Influenciam muitas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido
– Trabalhabilidade
– Retração por secagem
– Propriedades mecânicas
– Desgaste por abrasão
120Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS AGREGADOS
ORIGEM
DIMENSÕES
MASSA UNITÁRIA
121Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM
Naturaisaqueles utilizados tal como encontrados na natureza (areia de rio, seixo rolado, pedregulho)
Artificiaisaqueles que necessitam de tratamento (britagem) antes do uso (areia artificial,pedra britada, argila expandida)
122Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO
FILLER < 0,075 mm
MIÚDO 0,075 a 4,8 mm
GRAÚDO 4,8 a 152 mm
123Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO COMERCIAL
Brita 0Brita 1Brita 2Brita 3Brita 4Brita 5
4,8 a 9,5 mm9,5 a 19,0 mm19,0 a 25,0 mm25,0 a 38,0 mm38,0 a 76,0 mm>76,0 mm
124Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
QUANTO À MASSA UNITÁRIA
Leves (d < 1000kg/m3)argila expandida, vermiculita, etc...
Normais (1000 < d < 2000 kg/m3)seixo rolado, pedra britada, areia de rio, etc...
Pesados (> 2000 kg/m3)barita, hematita, etc...
125Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
− Distribuição granulométrica
– Massa unitária
– Massa específica real
– Umidade e absorção
– Forma do grão
126Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
Determinação da distribuição dos tamanhos dos grãos do agregado
Feita por peneiramento
Resulta: dimensão máxima Dmáxmódulo de finura MF
127Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Curva granulométrica
128Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOSAnálise Granulométrica de uma Brita
1,2
Peneira Massa PorcentagemABNT (mm) (g) Retida Acumulada
25 0 0 019 150 3 3
12,5 2800 56 599,5 750 15 74
6,3 1200 24 984,8 100 2 1002,4 0 0 1001,2 0 0 1000,6 0 0 1000,3 0 0 1000,15 0 0 100
<0,15 0 0 100TOTAL 5000 100 677
Dmáx. = 19,0mm MF = 6,77
129Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
DIMENSÃO MÁXIMA Dmáx
É a abertura da peneira à qual corresponde
uma porcentagem retida acumulada
igual ou imediatamente inferior a 5%
130Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
DIMENSÃO MÁXIMA Dmáx
Condicionantes:
– Dimensões da peça
– Espaçamento das armaduras
– Tipo de lançamento
131Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
DIMENSÃO MÁXIMA Dmáx
≤ 1/3 espessura lajes ou pavimentos
≤ 1/4 das faces das fôrmas
≤ 0,8 do menor espaçamento entre armaduras horizontais
≤ 1,2 do menor espaçamento entre armaduras verticais
≤ 1/4 do diâmetro de tubulação de bombeamento
132Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
MÓDULO DE FINURA (MF)
É a soma das porcentagens retidas acumuladas nas
peneiras da série normal, dividida por 100
133Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
• Distribuição granulométrica
• Massa unitária
• Massa específica real
• Umidade e absorção
• Forma do grão
134Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
MASSA UNITÁRIA
MASSA DE AGREGADOVOLUME UNITÁRIO
Importante na transformação do traço de massa para volume!
NBR 7251- Estado solto (obra)
NBR 7810 - Estado compactado (dosagem)
135Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do grão
136Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
MASSA ESPECÍFICA REAL
MASSA DE AGREGADOVOLUME SÓLIDO
IMPORTANTE NA DOSAGEM
137Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Massas Unitárias e Específica Médias de Agregados
143013802700Brita 2
149014302700Brita 1
167014702650Areia
CompactadaSolta
Massa unitária (kg/m3)Massa
Específica (kg/m3)
Material
138Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do groan
139Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Umidade e absorção
140Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
Distribuição granulométrica
Massa unitária
Massa específica real
Umidade e absorção
Forma do grão
141Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
FORMA DO GRÃO
Grau de arredondamento
Grau de esfericidade
NBR 7809: MAIOR DIMENSÃOMENOR DIMENSÃO
142Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Grau de esfericidade e grau de arredondamento
143Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Agregado de forma cúbica Agregados com formas arredondadas (seixos)
Fragmentos lamelares e alongados Agregado sujo
144Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS
Torrões de argila (NBR 7218/87)
Materiais pulverulentos (NBR 7219/87)
Impurezas Orgânicas (NBR NM 49/01)
Açúcar
145Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS
Torrões de argilaQuando não se desagregam durante a mistura são agregados frágeis. Quando se pulverizam, dificultam a aderência pasta/agregado.
Materiais pulverulentosDificultam a aderência pasta/agregado.Provocam queda da resistência.
146Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS
Impurezas orgânicasInterferem na hidratação do cimento (podendo até inibir). Mais comum em areias naturais
AçúcarA presença de açúcar tem como característica o retardamento de pega do cimento, prejudicando a evolução das resistências do concreto.
147Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
TEORES MÁXIMOS ADMISSÍVEIS DE MATERIAL PULVERULENTO
Agregados miúdos– em concreto submetido a desgaste
superficial..................................................................3,0%
– nos demais concretos..............................................5,0%
– Podendo aumentar esses limites para 5,0% e 7,0% respectivamente, quando o agregado for de origem artificial.
Agregados graúdos........................................................1,0%
NBR 7211/05
148Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
TEORES MÁXIMOS ADMISSÍVEIS DE TORRÕES DE ARGILA
Agregados miúdos.......................................................1,5%
Agregados graúdos
– Em concretos cuja aparência é importante .........1,0%
– em concreto submetido a desgaste superficial................................................................2,0%
– nos demais concretos............................................3,0%
NBR 7211/05
149Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Presença de matéria orgânica
150Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
Presença de açúcar
151Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
REATIVIDADE ÁLCALI-AGREGADO
Condições para
ocorrência
• Agregado reativo• Álcalis (sódio e potássio) > 3,0 kg/m³
de concreto.• Umidade > 80%• (Temperatura como catalisador)
152Curso Tecnologia Básica do Concreto
REAÇÃO ALCALI AGREGADO (RAA) Edifício em Recife
153Curso Tecnologia Básica do Concreto
REAÇÃO ALCALI AGREGADO (RAA) Edifício em Recife
154Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
155Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
156Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
157Curso Tecnologia Básica do Concreto
AGREGADOS
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE ROCHAS COMUNS
ROCHAS
GranitoBasaltoCalcárioMármoreQuartzitoGnaisse
Xisto
RESISTÊNCIA (MPa)
181283159117252147170
158Curso Tecnologia Básica do Concreto
MATERIAIS CONSTITUINTES
ou a “receita do bolo”
agregados
cimento água areia britaaglomerante
pasta
argamassa
concreto
aditivo(opcional)
159Curso Tecnologia Básica do Concreto
ÁGUA
FUNÇÃO DA ÁGUA DE AMASSAMENTO
Promover a reação de hidratação ou do endurecimento do aglomerante
Homogeneização da mistura
Trabalhabilidade
160Curso Tecnologia Básica do Concreto
ÁGUA
A quantidade de água necessária à hidratação completa do cimento é de, aproximadamente, 40%
do total de sua massa
23% é quimicamente combinada nos produtos de hidratação
17% é absorvida na superfície do gel
161Curso Tecnologia Básica do Concreto
ÁGUA
“Se a água é boa para beber,
também será boa para o
preparo do concreto”
162Curso Tecnologia Básica do Concreto
ÁGUA
A presença de pequenas quantidades
de açúcar e de citratos não tornam
a água imprópria para beber,
mas podem torná-la insatisfatória
para concreto
163Curso Tecnologia Básica do Concreto
ÁGUAPARÂMETROS DA ÁGUA A SER EMPREGADA NAS DOSAGENS
pH ................................................................... 5,0 - 8,0
Sólidos Totais ............................................... ≤ 5000 mg/ℓ
Sulfatos ......................................................... ≤ 600 mg/ℓ
Cloretos ......................................................... ≤ 1000 mg/ℓ
Açúcar ........................................................... ≤ 5 mg/ℓ
Matéria Orgânica ........................................... 3 mg/ℓ
164Curso Tecnologia Básica do Concreto
ÁGUANM 137/97 - ÁGUA PARA AMASSAMENTO E CURA DE ARGAMASSA E CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND
10Resistência à Compressão 7 e 28 dias (%)
Final30
InicialTempos de Pega (minutos)
Diferença MáximaRequisitos Físicos
165Curso Tecnologia Básica do Concreto
ÁGUA
“A tecnologia do concreto
se fundamenta na
relação água/cimento.”
166Curso Tecnologia Básica do Concreto
MATERIAIS CONSTITUINTES
ou a “receita do bolo”
agregados
cimento água areia britaaglomerante
pasta
argamassa
concreto
aditivo(opcional)
167Curso Tecnologia Básica do Concreto
ADITIVOS PARA CONCRETO
DEFINIÇÃO
Produto que, além dos constituintes normais (água, agregado e cimento portland)
é adicionado ao concreto com o intuito demodificar certas propriedades
da mistura fresca e/ou endurecida.
168Curso Tecnologia Básica do Concreto
ADITIVOS PARA CONCRETO
Modificador de certaspropriedades do concreto
ADITIVO NÃO É
REMÉDIO
CONCRETO MAL DOSADO+
ADITIVO
=CONCRETO RUIM
169Curso Tecnologia Básica do Concreto
TIPOS DE ADITIVOS
Modificadores de Pega– retardadores– aceleradores
Incorporadores de Ar
Redutores de Água– plastificantes– superplastificantes
Expansores
Impermeabilizantes
De Ação Combinada– plastificante retardador– plastificante acelerador
170Curso Tecnologia Básica do Concreto
REDUTORES DE ÁGUA
Objetivo → Diminuir água> Resistência< Permeabilidade< Retração Hidráulica< Exsudação< C para = R
Mecanismo de AçãoDispersante → eletrostáticaLubrificante → < tensão superficial Coesivo → ar
PlastificantesSuperplastificantes
171Curso Tecnologia Básica do Concreto
PLASTIFICANTE
NATUREZA QUÍMICA
Lingnosulfonato → subproduto celulose
Ácidos Hidroxi-carboxílicos (Glucônico, salicílico, etc.)
CUIDADOS
A super dosagem pode ocasionar o retardamento do endurecimento do concreto (perda de resistência inicial)
REDUÇÃO DE ÁGUA → DE 7 A 10 %
A NBR 11768 – “Aditivos para concreto de cimento Portland”estabelece redução mínima de 6%
172Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERFLUIDIFICANTES
NATUREZA QUÍMICANaftalenossufonatosTrimetil-melamina sulfonada
PRINCIPAL VANTAGEMConcretos auto-adensáveisResistência de 1 dia pode ser aumentada de 180 220 %
CUIDADOSPequena vida útilExsudaçãoCusto x benefício
REDUÇÃO DE ÁGUA → DE 15 A 20%
A NBR 11768 estabelece redução mínima de 12%
173Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERFLUIDIFICANTES
CONCEITUAÇÃO
Ação Conseqüência
Redução de água(abatimento constante)
Aumento da trabalhabilidade
Redução doconsumo de cimento
Aumento de resistência e durabilidade
Melhor adensamento,lançamento e acabamento
Redução de custos, retração, tensões térmicas
174Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERFLUIDIFICANTES
HISTÓRICO
Inglaterraprimeira patente
EUA
Japão e EUApesquisas
Japão e EUA
Lignossulfonato (LS) (Rixom; Mailvaganam,
1999)
Policondensado de naftaleno
(Aïtcin, 1998)Melamina (MS) e Naftaleno (NS)
(Rixom; Mailvaganam, 1999)
Policarboxilatos (PC)(Leidhodt, et al., 2000)
1904
fim dos anos 60
1990
1938
175Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERPLASTIFICANTES (DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
NATUREZA QUÍMICAPOLICARBOXILATO ÉTER
MECANISMO DE AÇÃOESTABILIZAÇÃO ESTÉRICA
PRINCIPAL VANTAGEMConcretos auto-adensáveis de demorada aplicaçãoAlta resistência inicial
CUIDADOSCusto x benefício
REDUÇÃO DE ÁGUA → ATÉ 40 %
176Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERPLASTIFICANTES (DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
POLICARBOXILATO
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
CH2 CH
C=0
OCH3 CH2n
CH2CH2
C=0
OCH2CH2(EO)12 CH2O
(a) Monômero de um policarboxilato (b) Esquematização da molécula
Conhecidos comercialmente como de 3ª geração.Redução de até 40% de água da mistura.Possuem grupos carboxílicos COOH.Cadeia lateral longa.
177Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERPLASTIFICANTES (DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
MODO DE AÇÃO
Cimento Portland + Água
Floculação
Aprisonamento de água entre os grãos de cimento
Redução da fluidez e da área específica disponível para
hidratação
floculado
178Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERPLASTIFICANTES (DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
MODO DE AÇÃO
Cimento Portland + Água + Aditivo
Dispersão
Liberação da água aprisionadaentre os grãos de cimento
Aumento da fluidez e da área específica disponível para
hidratação
disperso
179Curso Tecnologia Básica do Concreto
SUPERPLASTIFICANTES (DE ÚLTIMA GERAÇÃO )
INTERAÇÕESRepulsão eletrostática:atração e repulsão
Carga de mesmo sinalrepulsão dispersão
Repulsão estérica:não envolve o efeito das cargas = melhor manutenção datrabalhabilidadee abatimento
cadeias laterais (carga negativa)
cadeia polimérica principal
repulsão eletrostática
laterais (neutras)
cadeia polimérica principal
cadeia lateral (carga negativa)
repulsão estérica
NS,MS
PC
180Curso Tecnologia Básica do Concreto
EFEITO DO SUPERPLASTIFICANTE
Sem aditivo Com aditivo
181Curso Tecnologia Básica do Concreto
CONCRETO COM SUPERPLASTIFICANTE
182Curso Tecnologia Básica do Concreto
INCORPORADOR DE AR
OBJETIVOAumentar durabilidade do concreto (< permeabilidade)
NATUREZA QUÍMICAResina VinsolLignossulfonatoSabões sódicos ou alcalinos
AÇÕES SECUNDÁRIAS> mobilidade interna da massa< exsudação> resistência a gelo-degelo< retração plástica → fissuração> coesão
183Curso Tecnologia Básica do Concreto
EXPANSOR
OBJETIVOProvocar expansão “controlada” do concreto.
NATUREZA QUÍMICAPó de Alumínio(Ca (OH)2 → Hidrogênio)
APLICAÇÃOConcretos confinados
Fase Plásticacompensadorretração ou expansão
184Curso Tecnologia Básica do Concreto
RETARDADOR DE PEGA
OBJETIVOMaior tempo de manuseio do concreto.
NATUREZA QUÍMICA
FORMA DE AÇÃOC3S e C3A → inibe a dissolução da superfície
CUIDADOSDosagem → temperaturaCompatibilidade
LignossulfonatosCarbohidratosFosfatos
cálciosódio
amôniaplastificante
185Curso Tecnologia Básica do Concreto
ACELERADOR DE PEGA E ENDURECIMENTO
OBJETIVOAumentar a resistência inicial do concreto.
NATUREZA QUÍMICASilicatosCarbonatos de sódioCloreto de cálcio
AÇÕES SECUNDÁRIAS< resistência finalataque à armadura → (cloretos)
186Curso Tecnologia Básica do Concreto
IMPERMEABILIZANTES
OBJETIVODiminuir a permeabilidade do concreto.
NATUREZA QUÍMICAOrgânicaMineral
AÇÕES SECUNDÁRIASOrgânicos → hidrofugante (água repelida)Minerais → tamponamento (obstrução de poros)
187Curso Tecnologia Básica do Concreto
PLASTI FICANTE40 %
SUPERPLASTIFICANTE37 %
ARGAM ASSAS7 %
OUTROS16 %
PERFIL DO MERCADO EUROPEU