s.j. dos campos

1S.J. dos Campos

Prof. Dr. FERNANDO CRUZ Prof. Dr. FERNANDO CRUZ BARBIERIBARBIERI

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIPENGENHARIA CIVIL

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL

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CAD


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DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES: Concreto é um material de construção : Concreto é um material de construção proveniente da mistura, em proporção adequada, de: proveniente da mistura, em proporção adequada, de:

•aglomerantes, aglomerantes,

•agregados e agregados e

•água. água.

1 – Concreto: Definição1 – Concreto: Definição


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a) a) AGLOMERANTES: AGLOMERANTES:

•Unem os fragmentos de outros materiais. Unem os fragmentos de outros materiais.

•No concreto, em geral se emprega No concreto, em geral se emprega cimento portlandcimento portland, que , que reage com a água e endurece com o tempo. reage com a água e endurece com o tempo.

b) b) AGREGADOS: AGREGADOS:

•São partículas minerais que aumentam o volume da São partículas minerais que aumentam o volume da mistura, reduzindo seu custo. mistura, reduzindo seu custo.

•Dependendo das dimensões características φ, dividem-se Dependendo das dimensões características φ, dividem-se em dois grupos: em dois grupos:

• • Agregados miúdos: 0,075mm < φ < 4,8mm. Exemplo: Agregados miúdos: 0,075mm < φ < 4,8mm. Exemplo: areias. areias. • • Agregados graúdos: φ ≥ 4,8mm. Exemplo: pedras. Agregados graúdos: φ ≥ 4,8mm. Exemplo: pedras.

2 – Concreto: Composição 2 – Concreto: Composição


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C) PASTA:C) PASTA:

•Resulta das Resulta das reações químicas do cimento com a águareações químicas do cimento com a água. . Quando há água em excesso, denomina-se nata. Quando há água em excesso, denomina-se nata.



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d) ARGAMASSA:d) ARGAMASSA:

•Provém da pela Provém da pela mistura de cimento, água e agregado mistura de cimento, água e agregado miúdomiúdo, ou seja, pasta com agregado miúdo, ou seja, pasta com agregado miúdo



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E) CONCRETO SIMPLES:E) CONCRETO SIMPLES:

•É É formado por cimento, água, agregado miúdo e agregado formado por cimento, água, agregado miúdo e agregado graúdograúdo, ou seja, argamassa e agregado graúdo. , ou seja, argamassa e agregado graúdo.



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Depois de endurecer, o concreto apresenta: Depois de endurecer, o concreto apresenta:

•boa resistência à compressão; boa resistência à compressão;

•baixa resistência à tração; baixa resistência à tração;

•comportamento frágil, isto é, rompe com pequenas comportamento frágil, isto é, rompe com pequenas deformações. deformações.

Na maior parte das aplicações estruturais, para melhorar Na maior parte das aplicações estruturais, para melhorar as características do concreto, ele é usado junto com as características do concreto, ele é usado junto com outros materiais.outros materiais.


3 – Concreto: Propriedades3 – Concreto: Propriedades

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4 – Concreto: Classificação quanto a resistência à 4 – Concreto: Classificação quanto a resistência à

compressãocompressão


CAR

CAD

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CAD: Concreto de Alto DesempenhoCAD: Concreto de Alto Desempenho

•CAD é evolução tecnológica de um material consagrado CAD é evolução tecnológica de um material consagrado do concreto convencional.do concreto convencional.

5 – Concreto: CAD: Definição5 – Concreto: CAD: Definição


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HISTÓRICO:HISTÓRICO:

Primeiras experiências no Brasil com CAD:Primeiras experiências no Brasil com CAD:

• MASP (década de 60) MASP (década de 60) 45 MPa 45 MPa

• CNEC (1989) CNEC (1989) edifício de 18 pavimentos edifício de 18 pavimentos

FcFc33 = 46,8 MPa = 46,8 MPaFcFc77 = 56,9 MPa = 56,9 MPaFcFc2828 = 84 MPa = 84 MPa

FcFc9090 = 120,7 MPa = 120,7 MPa

523 kg/m523 kg/m33 de cimento de cimento12% de sílica ativa12% de sílica ativaA/C = 0,28A/C = 0,28

6 – Concreto: CAD: Histórico6 – Concreto: CAD: Histórico


Fc = resistência à compressão

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ANTIGAMENTE ANTIGAMENTE Estruturas concebidas e projetadas para Estruturas concebidas e projetadas para satisfazer condições de segurança e estabilidade perante satisfazer condições de segurança e estabilidade perante solicitações de ordem mecânicasolicitações de ordem mecânica

ATUALMENTE ATUALMENTE Propriedades mecânicas, Durabilidade, Propriedades mecânicas, Durabilidade, DesempenhoDesempenho

7 – Concreto: CAD: Característica7 – Concreto: CAD: Característica


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OFERECE:OFERECE:

•Alta resistência mecânica (compressão);Alta resistência mecânica (compressão);

•Baixa difusão (íons e gases);Baixa difusão (íons e gases);

•Estabilidade dimensional (retração, tensões térmicas, Etc);Estabilidade dimensional (retração, tensões térmicas, Etc);

•Alta aderência (aço/matriz e pasta/agregado);Alta aderência (aço/matriz e pasta/agregado);

•Baixa permeabilidade;Baixa permeabilidade;

•Resistencia à ataque químicos.Resistencia à ataque químicos.

EXIGÊNCIAS DAS NOVAS CONCEPÇÕES:EXIGÊNCIAS DAS NOVAS CONCEPÇÕES:

•Custo (redução do custo final da obra);Custo (redução do custo final da obra);

•Durabildiade.Durabildiade.



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• Concretos com Concretos com resistência à compressão em torno de resistência à compressão em torno de 120 MPa (1200 Kgf/cm120 MPa (1200 Kgf/cm22), ), podem hoje ser obtidos e podem hoje ser obtidos e utilizados em obras comuns, com uma utilizados em obras comuns, com uma série de série de vantagens em relação aos concretos normaisvantagens em relação aos concretos normais, dentre as , dentre as quais a maior durabilidade. quais a maior durabilidade.

• Para se obter tais concretos são utilizados os mesmos Para se obter tais concretos são utilizados os mesmos materiais empregados no concreto convencional, ou materiais empregados no concreto convencional, ou seja: seja:

cimento Portland comum, cimento Portland comum, brita, brita, areia, areia, água, água, acrescentando-se porém, aditivo superplastificante e sílica acrescentando-se porém, aditivo superplastificante e sílica

ativaativa. .



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DOSAGEMDOSAGEM::

8 – Concreto: CAD: Dosagem8 – Concreto: CAD: Dosagem


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8 – Concreto: CAD: Dosagem8 – Concreto: CAD: Dosagem

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RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C:RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C:

Funções da pasta Funções da pasta

Estado fresco – Estado fresco –

•envolver os agregados, envolver os agregados,

•preencher os vazios entre agregados e preencher os vazios entre agregados e

•comunicar uma certa mobilidade ou fluidez à misturacomunicar uma certa mobilidade ou fluidez à mistura

Estado endurecido –Estado endurecido –

•aglutinar os agregados, aglutinar os agregados,

•conferindo impermeabilidade, conferindo impermeabilidade,

•resistência mecânica e durabilidaderesistência mecânica e durabilidade

9 – Concreto: CAD: A/C9 – Concreto: CAD: A/C


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RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C NO RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C NO CONCRETO COMUMCONCRETO COMUM::

Quantidade media de água da mistura em relação à massa de Quantidade media de água da mistura em relação à massa de cimentocimento



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RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C NO RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C NO CADCAD::

•Quanto menor a relação água/cimento, mais duráveis serão Quanto menor a relação água/cimento, mais duráveis serão as estruturas e melhor a resistência à compressão .as estruturas e melhor a resistência à compressão .

•No CAD a relação A/C é menor, cerca de 0,2 a 0,4 devido a No CAD a relação A/C é menor, cerca de 0,2 a 0,4 devido a adição de plastificantesadição de plastificantes



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SÍLICA ATIVASÍLICA ATIVA::

•A sílica ativa possui uma superfície especifica enorme e o A sílica ativa possui uma superfície especifica enorme e o diâmetro médio de seu grão é 100 (cem) vezes menor que o de diâmetro médio de seu grão é 100 (cem) vezes menor que o de cimento.cimento.

•Torna-se imprescindível o uso de um aditivo Torna-se imprescindível o uso de um aditivo superplastificante, devido ao baixo fator a/c (ou fator a/c + superplastificante, devido ao baixo fator a/c (ou fator a/c + sílica ativa) e devido à grande superfície especifica da sílica sílica ativa) e devido à grande superfície especifica da sílica ativa.ativa.

•Consegue através da atuação de adição mineral na Consegue através da atuação de adição mineral na microestrutura do concreto através de dois efeitos: microestrutura do concreto através de dois efeitos:

atua quimicamente reagindo com o CH transformando-o CSH atua quimicamente reagindo com o CH transformando-o CSH (silicato cálcico hidratado), o qual é um dos principais (silicato cálcico hidratado), o qual é um dos principais componentes do concreto endurecido responsáveis pela sua componentes do concreto endurecido responsáveis pela sua resistência, e resistência, e

atua também como material inerte preenchendo os poros do atua também como material inerte preenchendo os poros do concreto e tornando-os descontínuos. concreto e tornando-os descontínuos.

10 – Concreto: CAD: Sílica Ativa10 – Concreto: CAD: Sílica Ativa


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SÍLICA ATIVA:SÍLICA ATIVA:



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SÍLICA ATIVA:SÍLICA ATIVA:

Com o uso da sílica ativa o concreto passa a ter: Com o uso da sílica ativa o concreto passa a ter:

•maior resistência à compressão, maior resistência à compressão,

•porosidade próxima de zero, porosidade próxima de zero,

•maior resistência à abrasão e à corrosão química, maior resistência à abrasão e à corrosão química,

•maior adesão a outras superfícies de concreto e maior adesão a outras superfícies de concreto e

•melhor aderência com o aço, melhor aderência com o aço,

SÍLICA ATIVA SÍLICA ATIVA DIMINUI A FRAGILIDADE DA INTERFACE PASTA- DIMINUI A FRAGILIDADE DA INTERFACE PASTA-AGREGADOAGREGADO



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SUPERPLASTIFICANTES:SUPERPLASTIFICANTES:

•Novidade Novidade superplastificantes (apesar da 1ª patente datar superplastificantes (apesar da 1ª patente datar de 1938) como fluidificantes e, depois, como redutores de de 1938) como fluidificantes e, depois, como redutores de água.água.

•Possibilita a mínima quantidade de agua. Possibilita a mínima quantidade de agua.

•Ação dispersante Ação dispersante Exemplos: naftaleno sulfonado e Exemplos: naftaleno sulfonado e melamina sulfonadamelamina sulfonada

•Permite alta dosagensPermite alta dosagens

Quantidade necessária de agua :Quantidade necessária de agua :

20 a 30 MPa ( sem aditivos) 20 a 30 MPa ( sem aditivos) 180 l/m 180 l/m33

Redutores de agua Redutores de agua 165 l/m 165 l/m33

SUPERPLASTIFICANTE SUPERPLASTIFICANTE 120 l/m 120 l/m33

11 – Concreto: CAD:11 – Concreto: CAD: Superplastificantes Superplastificantes


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SUPERPLASTIFICANTESSUPERPLASTIFICANTES::


11 – Concreto: CAD:11 – Concreto: CAD: Superplastificantes Superplastificantes

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VANTAGENS:VANTAGENS:

•Edifícios em concreto- por reduzir tempo de execução, Edifícios em concreto- por reduzir tempo de execução, aumentar a área útil, tornar a estrutura mais durável e aumentar a área útil, tornar a estrutura mais durável e proporcionar uma economia em torno de 20%.proporcionar uma economia em torno de 20%.

•Pontes e viadutos - permite maiores vãos, rapidez de Pontes e viadutos - permite maiores vãos, rapidez de execução e aumento da vida útil, além de economia.execução e aumento da vida útil, além de economia.

•Soleiras de vertedouros de usinas Hidrelétricas - devido a Soleiras de vertedouros de usinas Hidrelétricas - devido a sua boa resistência à abrasão.sua boa resistência à abrasão.

•Pisos industriais - indicado por ter alta resistência à Pisos industriais - indicado por ter alta resistência à abrasão bem como a ataques químicos.abrasão bem como a ataques químicos.

12 – Concreto: CAD: Vantagens12 – Concreto: CAD: Vantagens


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VANTAGENS:VANTAGENS:

•Obras marítimas - por se tratar de um material com Obras marítimas - por se tratar de um material com permeabilidade próxima de zero é fortemente indicado o permeabilidade próxima de zero é fortemente indicado o seu uso em ambientes agressivos.seu uso em ambientes agressivos.

•Recuperação de estruturas - pela sua grande aderência a Recuperação de estruturas - pela sua grande aderência a superfícies de concreto, dispensando a utilização de epóxi superfícies de concreto, dispensando a utilização de epóxi para união das superfícies.para união das superfícies.

•Peças pré moldadas - seu uso impõe agilidade à Peças pré moldadas - seu uso impõe agilidade à produção.produção.

•Concreto projetado - elimina o problema da reflexão no Concreto projetado - elimina o problema da reflexão no concreto projetado concreto projetado


12 – Concreto: CAD: Vantagens12 – Concreto: CAD: Vantagens

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OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:

13 – Concreto: CAD: Obras13 – Concreto: CAD: Obras


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• A realidade do concreto mudou.A realidade do concreto mudou.

• Sempre foi necessário cotejar alternativas técnicas e Sempre foi necessário cotejar alternativas técnicas e para isto sempre foi imprescindível apoio em custos para para isto sempre foi imprescindível apoio em custos para verificação de viabilidade econômica.verificação de viabilidade econômica.

• Para Para produzir um 1mproduzir um 1m33 cúbico de concreto tradicional cúbico de concreto tradicional são são necessários necessários 250 kg de cimento250 kg de cimento. .

• No caso do No caso do CADCAD, essa , essa relação é de 500 kg/mrelação é de 500 kg/m33, o que o , o que o torna torna extremamente caroextremamente caro. .

• A analise feita por engenheiros, baseia-se na A analise feita por engenheiros, baseia-se na substituição de parte do cimento por minerais, como a substituição de parte do cimento por minerais, como a sílica ativa e a escória de alto forno. sílica ativa e a escória de alto forno.

14 – Concreto: CAD: Viabilidade econômica14 – Concreto: CAD: Viabilidade econômica

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• A A sílica ativa sílica ativa é um substituto perfeito, além de suas é um substituto perfeito, além de suas propriedades cimentícias, o material é comercializado a propriedades cimentícias, o material é comercializado a um um preço relativamente baixo por ser um rejeito preço relativamente baixo por ser um rejeito industrialindustrial..

• A sílica também A sílica também aumenta a durabilidade do concretoaumenta a durabilidade do concreto, , 100 vezes mais fino que o cimento, o material penetra 100 vezes mais fino que o cimento, o material penetra em espaços minúsculosem espaços minúsculos, , evitando a formação de poros e evitando a formação de poros e vácuos, isso torna o concreto mais resistente a vácuos, isso torna o concreto mais resistente a infiltraçõesinfiltrações. .


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• Estudos realizados no exterior, concluíram pela Estudos realizados no exterior, concluíram pela necessidade de necessidade de redução da água total nos traços do redução da água total nos traços do concreto, concreto, como forma de como forma de reduzir a fissuração reduzir a fissuração e a e a deformabilidade consequente e deformabilidade consequente e aumentar resistência aumentar resistência mecânicamecânica..

• Com o advento dos Com o advento dos superplastificantessuperplastificantes viabilizou-se a viabilizou-se a produção de concretos de produção de concretos de relação água/cimento menores relação água/cimento menores que 0,4 que 0,4 surgindo o CAD, ou seja, um concreto de elevada surgindo o CAD, ou seja, um concreto de elevada resistência que possui uma estrutura densa, com um resistência que possui uma estrutura densa, com um mínimo de vazios tal que, além de mínimo de vazios tal que, além de resistências acima de resistências acima de 120 MPa120 MPa, e não permite a passagem de gases e agentes , e não permite a passagem de gases e agentes agressivos que atacam o concreto e as armaduras.agressivos que atacam o concreto e as armaduras.


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APS - Atividades Práticas Supervisionadas - 2014APS - Atividades Práticas Supervisionadas - 2014

•Elaboração de um trabalho intitulado “Estudo sobre Elaboração de um trabalho intitulado “Estudo sobre Concreto de Alto Desempenho”, abordando os aspectos Concreto de Alto Desempenho”, abordando os aspectos técnicos e econômicos sobre este tipo de concreto, com técnicos e econômicos sobre este tipo de concreto, com pelo menos 40 páginas, com textos, figuras e fotos. pelo menos 40 páginas, com textos, figuras e fotos.

•Elaborar o trabalho respeitando a formatação ABNT e este Elaborar o trabalho respeitando a formatação ABNT e este trabalho devera conter:trabalho devera conter:

TituloTituloObjetivoObjetivoIntrodução Teórica (texto)Introdução Teórica (texto)ConclusãoConclusãoBibliografiaBibliografia

OBS.: Equipes de até 5 alunos.OBS.: Equipes de até 5 alunos.

APS:CADAPS:CAD

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Superplastificantes são polímeros à base de éter policarboxilato modificado.

Devido à sua química diferenciada, consegue resultados bem superiores aos superplastificantes à base de naftaleno e melamina.

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