2151 CONCRETOS ESPECIAIS

CONCRETO PROJETADO

Prof. Dr. PAULO SRGIO DOS SANTOS BASTOS(wwwp.feb.unesp.br/pbastos)UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNESP - Campus de Bauru/SP FACULDADE DE ENGENHARIA Departamento de Engenharia Civil

CONCRETO PROJETADOFONTE:Luiz Roberto Prudncio Jr., Concreto projetado. Concreto, Ensino, Pesquisa e Realizaes, So Paulo, Ed. Geraldo Cechella Isaia, IBRACON, 2005, pp.1227-1257.

CONCRETO PROJETADODefinio: concreto com dimenso mxi-ma de agregado superior a 4,8 mm, transportado por uma tubulao e projetado, sob presso, em elevada velocidade, sobre uma superfcie, sendo compactado simultaneamente.

CONCRETO PROJETADO usado principalmente no revestimento de obras subterrneas e taludes e no reparo de estruturas, por dispensar o uso de frmas e proporcionar grande velocidade nas opera-es de lanamento e adensamento do concreto.

CONCRETO PROJETADOReflexo: relao em massa do concreto que no adere e a massa total lanada superfcie de projeo.Isso faz com que o concreto aplicado difere do concreto que abasteceu a mquina de projeo.Primeiro equipamento concebido em 1908, para construir rplicas de animais pr-histricos (museu em Chicago).

CONCRETO PROJETADOConstrudo em 1912 um reservatrio de gua de 24 m de dimetro (argamassa projetada).Em 1947 surgiram primeiras mquinas a rotor, similar aos equipamentos atuais.Surgiram primeiros equipamentos via mida, onde o concreto pr-misturado com gua, e aps projetado.

CONCRETO PROJETADOEvoluo a partir de 1962: materiais e equipamentos.Materiais: slica ativa, metacaulim, fibras de ao e sintticas (nilon e polipropileno), cimentos, aditivos aceleradores e redutores de gua (plastificantes e super).Equipamentos: automao (robs) e siste-mas computadorizados.

PROCESSOS DE PROJEOVia seca e Via mida.Via seca: aglomerante e agregados so misturados e lanados na mquina de projeo. A introduo da gua ocorre no bico de projeo.Via mida: aglomerante, agregados e gua so misturados previamente ao abasteci-mento na mquina de projeo.

Via SecaEquipamentos: mquinas a rotor.Cimento e agregados so introduzidos na cuba, caem preenchendo uma cmara do rotor em movimento, recebe ar comprimido que a pressuriza. O material segue para o mangote.Na ponta do bico introduzida a gua com aditivo, controlada pelo mangoteiro.

Via SecaAjuste de ar e gua emprico. Por isso exige-se mangoteiro experiente.Distncia do alvo: 1,5 m.Ajuste da gua: a maior quantidade possvel (aumenta a resistncia do concreto compresso).Motivo: melhor adensamento, que expulsa o ar e compensa maior relao a/c.

Via SecaProjeo perpendicular ao alvo, para reduzir reflexo e aumentar compacidade do concreto.Projeo com movimentos circulares ou pendulares.

Via SecaVantagens: - projetar a longas distncias da mquina (melhor abastecimento da mquina); concreto mais resistente e compacto (melhor controle da gua durante o processo de aplicao); bom para revestimento primrio devido flexibilidade do processo.

Via SecaDesvantagens: - alto nvel de reflexo (10 a 35 % paredes verticais, 20 a 50 % teto); formao de poeira; qualidade muito dependente da experin-cia da mo-de-obra; concreto tende a ser mais heterogneo.

Via midaDominante na Europa. Uso crescente no Brasil, devido ao aditivo superplastificante concretos de grande compacidade e resistncia compresso (50 MPa).Uso em revestimentos secundrios de tneis devido baixa reflexo (< 10 %) e alta produtividade com robs.

Via midaEquipamentos: de fluxo denso e fluxo aerado.Fluxo denso: bombas a pisto - concreto lanado na cuba transportado dentro do mangote pela bomba. O ar comprimido e o aditivo so injetados no bico de projeo.Comprimento do mangote de 80 a 100 m. Reflexo baixa: < 5 %.

Via midaFluxo aerado: bombas a rotor difere do via seca apenas pelo concreto lanado na bomba ser plstico.Permite via seca tambm.Para no ocorrerem entupimentos e pulsaes: mangotes com comprimento < 30 m, evitar curvas no percurso.

MateriaisCimento: qualquer tipo. ARI muito utilizado no Brasil.Cimentos muito finos podem ser benficos na via mida (maior coeso) e prejudiciais na via seca (reagem com a umidade da areia e o tempo de utilizao diminui).

MateriaisAgregados: resistentes, limpos e no alongados.ACI 506-R-90 indica trs faixas granulo-mtricas.Dimenso mxima < 10, 12 e 19 mm. Graduao com 12 mm a mais utilizada.Via mida no Brasil: areia (MF = 2,4 a 3,2) e pedrisco com 9,5 mm.

MateriaisAditivos: imprescindvel.Redutores na via mida (teor de argamassa elevado requer mais gua).Aceleradores na via seca e mida para aplicao em paredes verticais e tetos. Resistncia mais rpida para tneis.

Ensaios/NormasMoldada placa 60 x 60 x 16 cm para extrao de cp testemunhos.Ensaio de consistncia pela agulha de Proctor para controlar a consistncia do concreto projetado. Feito imediatamente aps a projeo do concreto, e em intervalos.Determinao da evoluo das resistncias a baixas idades pelo penetrmetro de profun-didade constante

Ensaios/NormasDeterminao da evoluo das resistncias a baixas idades pelo penetrmetro de energia constante.Diversas normas brasileiras consultar.

Mtodos de DosagemVia seca: no um concreto plstico, de modo que suas propriedades no depen-dem tanto de a/c, e sim mais da compacidade.Via mida: caractersticas muito seme-lhantes ao concreto convencional. a/c fundamental.

Mtodos de DosagemDosar um concreto projetado buscar o atendimento dos requisitos bsicos de projeto resistncia compresso e trabalhabilidade (consistncia de proje-o) a um custo mnimo, sem, no entanto, esquecer as caractersticas exigidas pelo equipamento de projeo nem as do prprio processo, como a reflexo.

Mtodos de Dosagem Via SecaCinco etapas:1) Composio dos agregados e definio do teor de argamassa ideala) determinar a proporo relativa entre areias (duas) e brita que melhor se enquadre nas faixas prescritas pelo ACI 506-R-90 (ver Quadro 1).

Mtodos de Dosagem Via Secab) projetar uma placa-teste, com equipamen-to e mo-de-obra reais, com trao piloto (1:4 cimento:agregados), conforme NBR 13070 (1994).Avaliar reflexo, textura superficial, determinar consistncia pela agulha de Proctor (valores entre 2,5 e 5 MPa), determinar gua/mat.secos por secagem em frigideira (NBR 13044, 1994).

Mtodos de Dosagem Via SecaSe reflexo > 20 % (NBR 13354) ou textura muito grosseira, aumentar teor de argamassa e/ou quantidade de areia mais fina, e repetir tudo.

Mtodos de Dosagem Via Seca2) Moldagem das placas para construo do diagrama de dosagemmoldar duas placas-teste com traos 1:3 e 1:5, com gua/mat.secos constante;extrair 3 cp testemunhos (D = 75 mm) por ensaio de resistncia (7 e 28 dias).

Mtodos de Dosagem Via Seca3) Construo do diagrama de dosagem e determinao do trao preliminarcom resultados dos ensaios de resistncia, construir o diagrama de dosagem.

Mtodos de Dosagem Via Seca

Fig. 8

Mtodos de Dosagem Via Secab) fazer os ajustes necessrios para considerar os efeitos do aditivo acelerador na resistncia de dosagem (h frmula para isso);c) entrar no diagrama e determinar m preliminar correspondente.

Mtodos de Dosagem Via Seca4) Estudo do efeito do aditivo acelerador

com o trao preliminar moldar mais trs placas com trs teores de aditivo acelerador;extrair cp para ensaios (7 e 28 dias);

Mtodos de Dosagem Via Secac) nas placas, monitorar a evoluo das resistncias iniciais e construir grfico.

Fig. 9

Mtodos de Dosagem Via Seca5) Determinao do trao final

com grfico de resistncias iniciais (Fig. 9), determinar o teor mnimo de aditivo;Verificar, via frmulas, se o teor de aditivo atende s necessidades de resistncia aos 7 e 28 dias).

Mtodos de Dosagem Via midaO tipo de equipamento empregado influencia decisivamente nas caractersti-cas da mistura no estado fresco.No caso de fluxo aerado empregam-se concretos com abatimentos maiores (entre 14 e 22 cm), para facilitar preenchimentos das cmaras do rotor.

Mtodos de Dosagem Via midaNo caso de fluxo denso (bombas a pisto), a propriedade fundamental a coeso para evitar a segregao dentro do mangote.Fatores importantes no fluxo denso: teor de argamassa, presena de adies, curva granulomtrica e forma dos gros dos agregados.Possvel trabalhar com abatimentos menores (entre 8 e 12 cm).

Mtodos de Dosagem Via mida1) Estabelecimento do consumo de cimento da mistura e definio do trao pilotoH necessidade de finos para facilitar o bombeamento (cimento entre 400 a 500 kg/m3).a) partir do trao piloto 1:3,7:0,5 (cimento:agregados:gua);

Mtodos de Dosagem Via midab) trabalhar com duas areias e uma brita, e atender faixas do ACI 506-R-90 (buscar granulometria uniformemente distribuda para fluxo denso, para facilitar bombea-mento);c) fazer concreto com aditivo plastifi-cante, e ajustar se necessrio para alcanar abatimento para bombeamento. Moldar cp.

Mtodos de Dosagem Via midaAlterar para aditivo superplastificante se necessrio.Ajustar coeso (alterando proporo entre areias, e/ou substituir parte do cimento por material fino (slica ativa, metacau-lim, etc.).

Mtodos de Dosagem Via mida2) Produo das misturas adicionais necessrias construo do diagrama de dosagema) com mesmo trao fazer duas novas misturas variando a/c (0,4 e 0,6) e aditivo plastificante. Moldar cp e ensaiar;

Mtodos de Dosagem Via mida3) Construo do diagrama de dosagem e determinao do trao preliminara) no diagrama,determinar a/c;

Fig. 10

Mtodos de Dosagem Via mida4) Estudo do efeito do aditivo acelerador e da projeoa) com trao preliminar moldar trs placas com diferentes teores de aditivo acelera-dor, e monitorar as resistncias iniciais;O aditivo deve endurecer o concreto minutos aps a projeo, e garantir o no desplacamento das camadas de concreto recm-lanadas.

Mtodos de Dosagem Via mida5) Determinao do trao finalCom a quantidade mnima de aditivo acelerador e a resistncia de dosagem correspondente, tira-se a/c no diagrama de dosagem, bem como o teor de aditivo plastificante.Podem ser necessrios pequenos ajustes no campo.

Obras e PesquisasRevestimentos em tneis na segunda pista da Imigrantes;Tnel sob a Av. Faria Lima;Vrios outros.