Desafios reológicos rumo a concretos · 2010. 10. 25. · Desafios reológicos rumo a concretos eco-eficientes 4 4 2 2 6 3 6 3 1 5 1 V 5 i s c o s i d a d e a p a r e n t e Taxa

Desafios reológicos rumo a concretos eco-eficientes

Concreto existe para trabalhar no

estado endurecido


Desempenho

RESISTÊNCIA

DURABILIDADE

A melhor solução de engenharia

Desempenho Custo






Desempenho

CustoSocial



Tecnologia de concretagem



bombeamento



Projeção



Auto adensável


RESISTÊNCIA

DURABILIDADE

ESTADO FRESCO !!!!!


Desempenho

Custo

Ambiental

Social


RESISTÊNCIA

DURABILIDADE

ESTADO FRESCO !!!!!

ECO-EFICIÊNCIA !!!!!

Solução de engenharia


Estado Fresco

XEco-

Eficiência



Estado Fresco

=Atividade

Meio




Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento


Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento

TRABALHABILIDADE


Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento

TRABALHABILIDADE


Avaliação do Estado Fresco

Abatimento tronco de cone







Classificação NIST Ensaio

Fluxo Livre

Abatimento de tronco de cone

Abatimento Modificado

Fluxo Confinado

Orimet Test

V-Funnel Test

Habilidade Enchimento

Vibração Remoldagem de Powers

Reometria Reômetros



Funil em V



J-ring



Orimet Test



techne

Caixa L



Vibração / Remoldagem








4

4

2

2

6

63

3

1

15

5Vis

cosid

ade

ap

are

nte

Taxa de cisalhamentoTaxa de cisalhamento

Ten

sã

o d

e c

isalh

am

ento

(1) newtoniano

(2) de Bingham

(3) pseudoplástico

(4) pseudoplástico com

tensão de escoamento

(5) dilatante

(6) dilatante com

tensão de escoamento

Possibilidadesreológicas são

ilimitadas



4

4

2

2

6

63

3

1

15

5Vis

cosid

ade

ap

are

nte


Ten

sã

o d

e c

isalh

am

ento


ilimitadas


Tensão de

escoamento



CISALHAMENTO RESTRITO A

TAXAS LIMITADAS



Taxa de cisalhamento

Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C


Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C

T1 T2


Tensão de

cisalhamento

Viscosidade




Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C


Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C

T1 T2

Tensão de

cisalhamento

Viscosidade





Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C


Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C

T1 T2

Tensão de

cisalhamento

Viscosidade





Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C


Te

nsã

o d

e C

isa

lha

me

nto

A B C

A

B

C


Vis

co

sid

ad

e

A B C

A

B

C

T1 T2

Tensão de

cisalhamento

Viscosidade





EX. SISTEMAS DE ORIENTAÇÃO

ESTRELAS

BÚSSOLA

GPS




Classificação NIST Ensaio

Fluxo Livre

Abatimento de tronco de cone

Abatimento Modificado

Fluxo Confinado

Orimet Test

V-Funnel Test

Habilidade Enchimento

Vibração Remoldagem de Powers

Reometria Reômetros



4

4

2

2

6

63

3

1

15

5Vis

cosid

ade

ap

are

nte


Ten

sã

o d

e c

isalh

am

ento


ilimitadas



1º Reômetro para

CONCRETOS

Cilindros

Concêntricos

Controle

velocidade

rotação

BML viscometer Cemagref-IMG Two-Point rheometer

BTRHEOM IBB rheometer


ConTec Rheometer



Como controlar reologia ?


Como controlar reologia ?




Junto ao caminhão betoneira

ICAR




Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento


Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento



Fonte: National Ready Mix Concrete Association


Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento


REÔMETRO CONCRETOS / ARGAMASSA/ PASTA


REÔMETRO CONCRETOS / ARGAMASSA/ PASTA


REÔMETRO CONCRETOS


• Mistura

• Transporte

• Aplicação


Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento

EXEMPLO 1

ADIÇÃO TARDIA DE

SUPERPLASTIFICANTE EM

CONCRETOS AUTO-

ADENSÁVEIS

Exemplo 1

Caracterização reológica de concretos auto-adensáveis

Exemplo 1


Exemplo 1


Exemplo 1


Correções (água / aditivo) decididas

pelo motorista baseando-se na fluidez

Ensaio fluidez

Tensão de Escoamento

Concretos auto-escoantes

Exemplo 1


Ensaio fluidez

Exemplo 1


Exemplo 1


Tensão de Escoamento

Exemplo 1


Viscosidade

Perfil Reológico?

Concretos auto-escoantes

CPII (a) – escória AF (6-34%)

CPII (b) – escória AF (6-34%)

CPIII – escória AF (65-70%)

Exemplo 1


Exemplo 1


Tempo para adição do aditivo (min)

Fluidez com tempo

Valor de fluidez corrigido com água


Exemplo 1


Exemplo 1



Fluidez corrigida semelhante inicial

FLOW VALUE X YIELD TORQUEExemplo 1


Fluidez

torque escoamento

NOVEL RHEOMETER FOR CONCRETESExemplo 1


Torque escoamento tempo

Rotação (rpm)

CPII (a)

NOVEL RHEOMETER FOR CONCRETES


Exemplo 1


Rotação (rpm)

CPII (a)


Perfis reológicos e níveis de torque

semelhantes (PSEUDOPLÁSTICO) nas

maiores velocidades

Exemplo 1


Rotação (rpm)


Correção da água

torque maiores velocidades

Torque escoamento retorna ao inicial

Exemplo 1


Rotação (rpm)


Correção da água não era

necessária – aumenta

tendência segregação

Exemplo 1


Rotação (rpm)



Rotação (rpm)

CPII (b)




Rotação (rpm)


CPII (b)



Rotação (rpm)

Perfis reológicos semelhantes

(PSEUDOPLÁSTICO), níveis de

torque distintos


Correção da água


Exemplo 1


Rotação (rpm)




Rotação (rpm)


CPIII



Rotação (rpm)


CPIII


Perfis reológicos diferentes

(PSEUDOPLÁSTICOS), níveis

de torque distintos

Exemplo 1


Rotação (rpm)



Rotação (rpm)


Correção da água



Torque escoamento corrigido com água

Exemplo 1






Torque escoamento corrigido com água

FLOW VALUE X YIELD TORQUE

Água corrigida

Exemplo 1


FLOW VALUE X YIELD TORQUE

Água corrigida

Exemplo 1



Torque em altas velocidades

Não há tendência com tempo

Depende do tipo de cimento

Exemplo 1




Correção da água

Redução torque

Exemplo 1




Correção da água

Torque final inicial

Exemplo 1



T25 T1000

Exemplo 1


Exemplo 1


T25 T1000

Exemplo 1


PRACTICAL CONSEQUENCES

FLUIDEZ

Todos os cimentos demandariam adição

suplementar de água na aplicação para

recuperar obter a fluidez especificada

Adição tardia de superplastificante

Exemplo 1


PRACTICAL CONSEQUENCESExemplo 1


REÔMETRO

PRACTICAL CONSEQUENCES

Somente CPII (b) demandou água

adicional para recuperar o

comportamento reológico

Exemplo 1


Adição tardia de superplastificante

Exemplo 1


Exemplo 1


Exemplo 1



Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento

EXEMPLO 2

SCI-R MOBILE RHEOMETER FOR CONCRETESExemplo 2

Caracterização reológica na concreteira





0

5

10

15

20

25

30

35

0 500 1000 1500 2000

Torq

ue (

N.m

)

Rotação (rpm)

1 - SL90-85

2 - SL90-85

1 - SL90-100

2 - SL90-110

1 - SL220-220

2 - SL220-220

1 - SL140-120

2 - SL140-110

1 - SL90-90

2 - SL90-80



0

5

10

15

20

25

30

35

0 500 1000 1500 2000

Torq

ue (

N.m

)

Rotação (rpm)

1 - SL90-85

2 - SL90-85

1 - SL90-100

2 - SL90-110

1 - SL220-220

2 - SL220-220

1 - SL140-120

2 - SL140-110

1 - SL90-90

2 - SL90-80





R² = 0,828

R² = 0,450

0

5

10

15

20

25

30

40 70 100 130 160 190 220

To

rqu

e (

Nm

)

Abatimento (mm)

25 RPM

1000 RPM

R² = 0,828

R² = 0,450

0

5

10

15

20

25

30

40 70 100 130 160 190 220

To

rqu

e (

Nm

)

Abatimento (mm)

25 RPM

1000 RPM




Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento

EXEMPLO 3

0.05

0.07

0.09

0.11

0.13

0.15

0.17

0.19

0.21

0.23

0.25

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

tempo (s)

eq

uiv

ale

nte

To

rqu

earg Aarg Carg F arg Harg J arg Marg R

MIXING CURVES

Exemplo 3

Reometria de Mistura

Área sob curva = energia mistura

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

Arg A Arg J Arg F Arg M Arg C Arg R Arg H

eq

uiv

ale

nte

En

erg

ia

A, J, F – energia mistura

Exemplo 3

Reometria de Mistura


Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento

EXEMPLO 4

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

rotação (rpm)

Torq

ue (

N.m

)

Auto-adensável

projeção

bombeável

Exemplo 4

Famílias reológicas


Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento

EXEMPLO 5

REÔMETROS

Não simulam espalhamento

sobre superfície

Exemplo 5

Acabamento superfície

Exemplo 5


SQUEEZE FLOW

Exemplo 5


SQUEEZE FLOW

Exemplo 5


1 2

Exemplo 5


Fluidez

1flow > 340mm

Exemplo 5


Fluidez

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Deslocamento (mm)

Carg

a (

N)

15min

60min

1> 1000N

1

2flow = 279mm

Exemplo 5


Fluidez

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Deslocamento (mm)

Carg

a (

N)

15min

60min

2

< 200N

Manual_60min

0

100

200

300

400

500

600

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Deslocamento (mm)

Carg

a (

N)

Manual_60min (1)

Manual_60min (2)

Manual_60min (3)

Manual MixingSQUEEZE FLOW

Exemplo 5


Norma_60min

0

100

200

300

400

500

600

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Deslocamento (mm)

Carg

a (

N)

Norma_60min (1)

Norma_60min (2)

Norma_60min (3)

Standard MixingSQUEEZE FLOW

Exemplo 5


Mecânica_60min

0

100

200

300

400

500

600

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Deslocamento (mm)

Carg

a (

N)

Mecânica_60min (1)

Mecânica_60min (2)

Mecânica_60min (3)

Two step water additionSQUEEZE FLOW

Exemplo 5



LIÇÕESAPRENDIDAS


Desempenho

Custo

Ambiental

Social


RESISTÊNCIA

DURABILIDADE

ESTADO FRESCO !!!!!

ECO-EFICIÊNCIA !!!!!



Estado Fresco

Mistura

Transporte

Aplicação

Acabamento



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