Pisos Industriais com Concreto de Retração Compensada

ENG. Públio Penna Firme Rodrigues Diretor Técnico da LPE Engenharia e Consultoria

Voltando ao passado...

Histórico 1962

Mayerhof

Load Carrying Capacity of Concrete

Pavements

1961

Losberg

1927

Westergaard

Histórico

1980

Europa:

Yeld Line Theory

Modelos Plásticos

Obscurantismo

1990

Fib

ras

de A

ço (

MP)

95 92

Lase

r Scr

eed

LPE 2000

Rodrigues:

Pavimentos Estruturalmente

Armados

97

Pitta & Carvalho

Rego & Sprinz

(elásticos)

ACI 360: Design of

Slabs-on ground

2006 2013 2015

Evolução: Resumo

Westergaard

Losberg

Ciência dos

Materiais

Os três pilares do piso de sucesso

Projeto

Materiais Execução

Materiais

Concreto

Cimento

Agregados

Água

Aditivos

Durante a hidratação do cimento, acontecem dois fatos marcantes:

Ganho de resistência

Variações volumétricas

𝐶3𝑆 + 6𝐻 → 𝐶3𝑆2𝐻3 + 3𝐶𝐻

Tipos de retração

Retração química Retração autógena

Muito importante quando a/c<0,5

Formas da água no concreto • Água combinada

• Água capilar (poros > 5 nm)

• poros > 50 nm (poros não ativos)

• poros 5 < d < 50 nm (poros ativos)

• Água quimicamente combinada

• Água adsorvida (rem. UR < 30%)

• Água intersticial (entre camadas dos

cristais; rem. < 10%)

Influência do consumo de água

Retração por Secagem

Influência da espessura do piso e da umidade relativa na retração por secagem

Resumindo:

a retração do concreto pode ser influenciada por diversos

fatores, como consumo de água, tipo do cimento, consumo de

agregados, condições climáticas, adições etc.

Consequências:

Fissuras

Empenamento da placa

Como mitigar os efeitos da retração?

Controlando o consumo de água

Empregando aditivos que controlem ou compensem a retração final:

Aditivos químicos (orgânicos)

Aditivos minerais - expansores

Cura muito bem feita

Úmida

Química

Expansores

São adições minerais que reagem com a água ou com espécies do cimento ou mesmo entre si, formando compostos expansivos (ACI 223-R10).

ACI 223-R10

Aditivo Expansor tipo G – Óxido de cálcio

Fases da Calcinação do Calcário

• 300 o C: água é removida;

• 900 o C: descarbonatação (liberação do CO2) total do calcário, formando CaO;

• 1550 a 1600 o C: ocorre a sinterização, que modifica os cristais do CaO tornando-os mais uniformes, menos angulosos, maiores e mais próximos um do outro, reduzindo, assim, os vazios existentes entre eles.

Requisitos Gerais do CaOsint (NBR 11768)

Propriedade Requisito

Teor de álcalis totais < 1 %

Teor de Sulfetos < 1 %

Óxido de cálcio > 88 %

Perda ao fogo < 5 %

Massa específica > 3,1 g/cm3

Aspecto visual Pó

Ensaios com o aditivo em pó

Propriedade Requisito

Teor de no concreto fresco

± 2,0%

Res. Compressão (28d) IM ≥ 0,95

Res. à tração (28d) IM ≥ 0,95

Início e final de pega ≤ 90 min

Exsudação < 1 %

Absorção de água (capilaridade)

IM ≤ 1,05

Abatimento ± 30 %

Retração aos 28 dias* IM ≤ 0,95

(*) Ensaio ASTM C157 modificado

Ensaios com concreto de referência

Ensaio de Retração (ASTM 157 modificada )

PROJETO ABNT 018:300.002-004 - Desforma entre 9 e 15 horas (o mais rápido possível): para medir a

expansão inicial - 7 dias em cura úmida - Cura a 50 % de umidade relativa do ar até completar 56 dias

Influência do CaOsint nas propriedades do concreto

Concreto Fresco: • O emprego do Dry-One praticamente não tem influência nas propriedades do

concreto fresco; • Nota-se que ocorre ligeiro aumento no comportamento plástico do concreto • A exsudação é facilmente controlada

Concreto Endurecido: • A resistência à compressão praticamente não se altera • A resistência ao desgaste apresenta ganhos de 30 a 40% (ACI 223) • A permeabilidade diminui • Retração: aparentemente não é apenas compensada; há uma

redução real, que precisa ser melhor estudada.

Foto da obra com 8 meses: placas de 32,5 x 32,5 m

Dimensionamento

1. Os métodos de dimensionamento empregados nos pisos industriais com aditivo compensador de retração são os mesmos comumente utilizados.

2. Entretanto o expansor não é eficaz, ou pouco eficaz, em pisos de concreto simples, já que há necessidade de algum tipo de reforço que atue como elemento de protensão parcial.

3. Quando empregado em pisos com reforços de tela soldada ou fibras estruturais, a experiência tem demonstrado que é possível atingir dimensões de placas de pisos tipo jointless com menores taxas de reforço quando comparado com o concreto sem aditivos, possibilitando ainda menor abertura de junta.

4. Em pisos protendidos, permite a execução de placas de grandes dimensões com menor abertura de junta.

Resumindo...com o uso do aditivo à base da CaOsint:

1. O aditivo permite o emprego de placas de dimensões elevadas devido ao seu maior controle sobre a fissuração do concreto.

2. Essa eficiência é maior nas primeiras idades (até 7 dias), onde a expansão é máxima e as resistências do concreto são menores, período em que ocorre a maior parte das fissuras por retração.

3. A prática tem demonstrado que a abertura final das juntas é menor, facilitando o seu tratamento e reduzindo custos de manutenção.

4. O empenamento da placa é reduzido 5. Melhoria na resistência superficial do piso

Obrigado!