Artigo-ConcretoAuto-adensável

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    Concreto auto-adensvel - caractersticas e aplicaoPor Wellington L. Repette

    Pergunte-se: no seria interessante um concreto que, uma vez lanado, semovesse por conta prpria e preenchesse, sem necessitar de nenhumainterveno, os espaos da frma? Pois o concreto auto-adensvel tem essacapacidade. Alm de no necessitar ser adensado com vibrador, no segrega eno aprisiona ar em excesso.

    Como resultado, sua aplicao rpida, requer menos mo-de-obra, e nodeixa ninhos de concretagem. Por essas e outras razes, o CAA cada vez maisempregado como material de construo, tanto nos setores de pr-moldados epr-fabricados, como para as aplicaes de concreto no local.

    Neste artigo, descrevem-se as caractersticas do concreto auto-adensvel, comnfase nas propriedades no estado fresco e em sua composio. Um exemplode aplicao em obra de edifcio convencional apresentado e analisado.

    O que CAA?As caractersticas do concreto fresco que diferenciam o CAA do concretoconvencional. O CAA tem que apresentar elevada fluidez e deformabilidade,

    alm de elevada estabilidade da mistura, que lhe confere trs caractersticasbsicas e essenciais: habilidade de preencher espaos nas frmas; habilidade de passar por restries; capacidade de resistir segregao.

    Muitos insucessos na aplicao do CAA relacionam-se elevada segregao,que resulta no afundamento dos agregados e na separao da gua da mistura:a exsudao (figura 1). Assim, o CAA tem que ser fluido, deformvel e, aomesmo tempo, coeso.

    Ensaios e requisitos no estado frescoOs mtodos de ensaio do CAA diferem dos empregados na avaliao doconcreto convencional somente para as determinaes das propriedades no

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    estado fresco. As caractersticas essenciaisdo CAA so satisfatoriamente avaliadas como espalhamento do tronco de cone, tempode escoamento no funil-V e do desempenhoao escoamento e passagem por restriesna caixa-L. Tanto no laboratrio quanto no

    recebimento em obra, os trs ensaiosdevem ser realizados.

    Para que seja considerado auto-adensvel, o concreto precisa satisfazer a todosos requisitos apresentados na tabela 1.

    Materiais e proporcionamento (dosagem)No proporcionamento do CAA, alguns princpios bsicos devem serconsiderados:a) para se conseguir elevada fluidez, a pasta do concreto deve lubrificar eespaar adequadamente os agregados, de forma que o atrito interno entre osmesmos no comprometa a capacidade do concreto de escoar;

    b) para que o CAA apresente resistncia segregao e seja capaz de passar

    por restries sem que haja bloqueio, a pasta deve ter viscosidadesuficientemente elevada a fim de manter os agregados em suspenso, evitandoque segreguem pela ao da gravidade. Outros fatores que controlam asegregao so a quantidade e a distribuio granulomtrica dos agregados,sendo que as distribuies contnuas so as mais adequadas para esse fim;

    c) a capacidade de passar pelos espaos entre as armaduras, e dessas com asparedes das frmas, limita o teor e a dimenso dos agregados grados namistura.

    Materiais e composies tpicas

    Em princpio, todos os tipos de cimento empregados na produo do concretoconvencional podem ser utilizados na produo do CAA. No h restries paraos teores dos materiais componentes do CAA, desde que satisfeitos os

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    requisitos do concreto nos estados fresco eendurecido. No entanto, algumasparticularidades cabem ser mencionadas: frequentemente, mas noexclusivamente, um superplastificante base de cido policarboxlico (carboxilato)

    utilizado; o teor de finos (partculas com dimetro 0,075 mm) tipicamente fica entre 400kg/m e 600 kg/m. A relao de gua -finos totais fica entre 0,80 e 1,10, emvolume; o uso de aditivo promotor (oumodificador) de viscosidade no essencial a todas as misturas, mas especialmente importante quando as partculas finas no esto presentes emvolume suficiente; em muito casos os CAA podem resultar mais baratos e com melhor qualidadecom o uso de agregados grados de at 10 mm de dimetro; o volume de agregado mido est, em geral, entre 35% e 50%, e o volumede agregado grado entre 25% e 35%.

    Aspectos que merecem particular atenoGrande parte dos mtodos usados com sucesso para a dosagem de concretosconvencionais no so adequados para o proporcionamento racionalizado doCAA. Alm disso, os aditivos no devem ser usados como forma de corrigirproporcionamentos (traos) inadequados. O teor de cimento pode ser reduzidopela adio de finos ativos ou inertes, de forma a garantir o teor necessrio de

    finos para assegurar adequadas coeso e estabilidade no estado fresco.Concretos auto-adensveis no necessitam ser autonivelantes. Deve-se lembrarque quanto mais fluido for o concreto, maior ser seu custo. Alm disso, difcilo controle de aplicao e o rastreamento do CAA de elevada fluidez naconcretagem de vigas e lajes, pois o concreto literalmente "foge" do lugar deaplicao.

    A obteno de CAA a partir de traos de concretos convencionais pela simplesincorporao de finos, do uso de superplastificante de base cido carboxlico edo aumento do seu teor, geralmente resulta em CAA de baixa qualidade e com

    custo elevado. O uso de mtodos de dosagem apropriados para CAA, como, porexemplo, o de Okamura e o de Repette-Melo, o primeiro passo para sealcanar, na plenitude, os benefcios do uso do CAA.

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    Aplicao do CAA como substituto do concreto convencionalA avaliao do uso do CAA nas obras convencionais de estruturas de concretoarmado um passo importante para a disseminao e aperfeioamento dessematerial e dessa tecnologia. A avaliao, descrita a seguir, atesta as vantagense a facilidade do uso desse material. O estudo deu-se no mbito dos trabalhosda Comunidade da Construo Florianpolis e foi realizado entre setembro e

    dezembro de 2004.

    DescrioAs aplicaes de CAA e de concreto convencional foram monitoradas durante aconstruo de duas lajes de um edifcio residencial, uma feita com CAA e outracom concreto convencional (abatimento de 10 cm). As frmas e cimbramentosforam os mesmos para ambas as lajes. As caractersticas esto apresentadasna tabela 2.

    Os concretos foram produzidos em central e transportados em caminhes comcapacidade de 8 m. As betonadas do CAA tinham 5 m, e as de concreto

    convencional, 8 m. Todos os materiais constituintes foram adicionados nacentral. O tempo mdio de transporte foi de 40 minutos e a temperatura mdiaambiente era de 26C. Uma vista geral do pavimento sendo concretado comCAA apresentada na figura 2.

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    Preparao para aplicao do CAAPara prevenir que o concreto flusse dos trechos de lajes com maior cota para ode menor, foram construdos diques, como ilustra a figura 3. Vigas invertidas eescadas foram concretadas com concreto convencional (figura 4). Nos locaisonde era possvel a entrada de concreto nas peas cermicas da laje mista, osorifcios dos tijolos foram tampados com argamassa ou membrana plstica. Osfuros dos tijolos, nas faces entre dois tijolos, no necessitaram ser tampados.Os espaos entre vigotas pr-fabricadas justapostas foram preenchidos comargamassa (figura 5).

    Aplicao do CAA e do concreto convencionalNa obra, amostras do concreto de todos os caminhes foram avaliadas pelosensaios de espalhamento (figura 6), funil-V e caixa-L (figura 7). Tanto o

    concreto convencional quanto o CAA foram transportados/aplicados pelomesmo conjunto bomba-lana, e a execuo de cada pavimento deu-sesegundo o mesmo plano de concretagem. No total, foram aplicados 57 m deCAA (vigas invertidas e escada foram concretados com concreto convencional)e 64 m de concreto convencional. Aproximadamente metade do volume deCAA foi produzido com espalhamento maior que 750 mm e a outra metade comespalhamento em torno de 650 mm, objetivando a anlise da influncia daaplicao de CAA com "classes" diferentes. Todo o processo de aplicao foifilmado ininterruptamente, para permitir a anlise detalhada das operaes deaplicao do CAA (figuras 8 a 19).

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    Consideraes sobre a produtividade da mo-de-obra e o uso do CAAO resumo dos resultados sobre a produtividade da mo-de-obra na aplicaodos concretos apresentado na tabela 3. Os resultados foram obtidosconsiderando-se, exclusivamente, os operrios diretamente envolvidos naaplicao do concreto e as horas efetivamente trabalhadas, no sendocomputados os tempos de espera de descarga do concreto.

    Conclui-se que o consumo de mo-de-obra consideravelmente menor para a

    aplicao do CAA, enquanto que a aplicao de concreto convencional requerintensa mo-de-obra. A taxa de aplicao do CAA de elevada fluidez(espalhamento maior que 750 mm) foi praticamente a mesma do concreto demenor fluidez (espalhamento em torno de 650 mm). O CAA de menor fluidez foimais fcil de aplicar e de controlar (ex.: rastreabilidade) na concretagemrealizada.

    Pelo fato dos salrios pagos no Brasil no serem expressivos, a reduo noconsumo de mo-de-obra, por si s, no justificaria a adoo do CAA comosubstituto do concreto convencional em todas as aplicaes. Nesse caso, adisseminao do uso do CAA ser maior quando outros aspectos foremconsiderados, tcnica e economicamente, como por exemplo: os custos com aquisio, manuteno e uso de vibradores podem ser

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    completamente eliminados; a reutilizao do conjunto de frmas maior, uma vez que no ocorremdanos causados pelos vibradores de imerso; como no h ninhos de concretagem (bicheiras), e como tem-se reduzida apresena de bolhas na superfcie do concreto, os custos com reparos e"maquiagens" so significativamente diminudos;

    a remoo das frmas ocorre mais facilmente, causando menos danos eresultando em maior possibilidade de reso; elementos de concreto com elevada taxa de armadura no precisam ter suaseo aumentada para permitir a concretagem, o que reduz o volume deconcreto; h reduo significativa dos rudos na aplicao do CAA, representando apossibilidade de aumentar o tempos de trabalho em reas urbanas onde hajarestries dos nveis de poluio sonora.

    Consideraes finaisA investigao suportou a afirmao de que o CAA um material inovador eque representa um avano significativo para o setor da Construo Civil. O CAAapresenta muitas vantagens se comparado ao concreto convencional e pode seraplicado na construo de estruturas de concreto armado sem que sejamnecessrias alteraes significativas nas frmas, nos equipamentos detransporte, no lanamento ou nos mtodos de cura. Em muitos aspectos, o CAA um "concreto tradicional".

    Para o emprego mais difundido do CAA necessria a reduo de seu custo.Isso pode ser conseguido, em parte, pela reduo dos preos dos aditivossuperplastificantes de base policaboxilato, devido maior demanda e diminuio nos custos de produo. O impacto do CAA no deve ser avaliadosomente com base no custo de produo, mas considerando-se tambm outras

    vantagens que se obtm do seu emprego. O destino do CAA tornar-se o"concreto convencional" do futuro.

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    Wellington L. Repette, engenheiro civil, professor-doutor Departamento de

    Engenharia Civil da UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina),

    [email protected]

    Leia Mais

    Concreto de ltima Gerao: Presente e Futuro, Captulo 49, Vol. 2,pp.1509-1550. W.L. Repette, In: Concreto: Ensino, Pesquisa eRealizaes, Editor: Geraldo C. Isaia, Ibracon, 2005.

    Relatrio Comunidade da Construo Florianpolis. Ao 6 -Concreto auto-adensvel. W.L. Repette, Universidade Federal deSanta Catarina, Associao Brasileira de Cimento Portland. 2005.50 p.

    European Federation for Specialist Construction Chemicals andConcrete Systems - The European Guidelines for Self-Compacting

    Concrete Specification, Production and Use. EFNARC. (2005).United Kingdom, 2005. 63 p.

    Proposio de mtodo de dosagem de concreto auto-adensvel comadio de fler calcrio, Dissertao - Ps-graduao em EngenhariaCivil, Universidade Federal de Santa Catarina, K. A. Melo.Florianpolis, 2005.

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