Transcript CAD - Professor Barbieri

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO CIVIL
Prof. Dr. FERNANDO CRUZ BARBIERI
S.J. dos Campos
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CAD
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1 – Concreto: Definição
DEFINIÇÕES: Concreto é um material de construção proveniente da
mistura, em proporção adequada, de:
•
•
•
aglomerantes,
agregados e
água.
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2 – Concreto: Composição
a) AGLOMERANTES:
•
•
Unem os fragmentos de outros materiais.
No concreto, em geral se emprega cimento portland, que reage
com a água e endurece com o tempo.
b) AGREGADOS:
•
•
São partículas minerais que aumentam o volume da mistura,
reduzindo seu custo.
Dependendo das dimensões características φ, dividem-se em dois
grupos:
• Agregados miúdos: 0,075mm < φ < 4,8mm. Exemplo: areias.
• Agregados graúdos: φ ≥ 4,8mm. Exemplo: pedras.
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2 – Concreto: Composição
C) PASTA:
•
Resulta das reações químicas do cimento com a água. Quando há
água em excesso, denomina-se nata.
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2 – Concreto: Composição
d) ARGAMASSA:
•
Provém da pela mistura de cimento, água e agregado miúdo, ou
seja, pasta com agregado miúdo
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2 – Concreto: Composição
E) CONCRETO SIMPLES:
•
É formado por cimento, água, agregado miúdo e agregado graúdo,
ou seja, argamassa e agregado graúdo.
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2 – Concreto: Composição
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3 – Concreto: Propriedades
Depois de endurecer, o concreto apresenta:
•
•
•
boa resistência à compressão;
baixa resistência à tração;
comportamento frágil, isto é, rompe com pequenas deformações.
Na maior parte das aplicações estruturais, para melhorar as
características do concreto, ele é usado junto com outros materiais.
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4 – Concreto: Classificação quanto a resistência à compressão
C
A
R
C
A
D
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5 – Concreto: CAD: Definição
CAD: Concreto de Alto Desempenho
•
CAD é evolução tecnológica de um material consagrado do
concreto convencional.
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6 – Concreto: CAD: Histórico
HISTÓRICO:
Primeiras experiências no Brasil com CAD:
•
•
MASP (década de 60)  45 MPa
CNEC (1989)  edifício de 18 pavimentos
Fc3 = 46,8 MPa
Fc7 = 56,9 MPa
Fc28 = 84 MPa
Fc90 = 120,7 MPa
523 kg/m3 de cimento
12% de sílica ativa
A/C = 0,28
Fc = resistência à compressão
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7 – Concreto: CAD: Característica
ANTIGAMENTE  Estruturas concebidas e projetadas para
satisfazer condições de segurança e estabilidade perante solicitações
de ordem mecânica
ATUALMENTE  Propriedades mecânicas, Durabilidade, Desempenho
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7 – Concreto: CAD: Característica
OFERECE:
•
•
•
•
•
•
Alta resistência mecânica (compressão);
Baixa difusão (íons e gases);
Estabilidade dimensional (retração, tensões térmicas, Etc);
Alta aderência (aço/matriz e pasta/agregado);
Baixa permeabilidade;
Resistencia à ataque químicos.
EXIGÊNCIAS DAS NOVAS CONCEPÇÕES:
•
•
Custo (redução do custo final da obra);
Durabildiade.
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7 – Concreto: CAD: Característica
•
•
Concretos com resistência à compressão em torno de 120 MPa
(1200 Kgf/cm2), podem hoje ser obtidos e utilizados em obras
comuns, com uma série de vantagens em relação aos concretos
normais, dentre as quais a maior durabilidade.
Para se obter tais concretos são utilizados os mesmos materiais
empregados no concreto convencional, ou seja:
cimento Portland comum,
brita,
areia,
água,
acrescentando-se porém, aditivo superplastificante e sílica ativa.
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8 – Concreto: CAD: Dosagem
DOSAGEM:
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8 – Concreto: CAD: Dosagem
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9 – Concreto: CAD: A/C
RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C:
Funções da pasta
Estado fresco –
•
•
•
envolver os agregados,
preencher os vazios entre agregados e
comunicar uma certa mobilidade ou fluidez à mistura
Estado endurecido –
•
•
•
aglutinar os agregados,
conferindo impermeabilidade,
resistência mecânica e durabilidade
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9 – Concreto: CAD: A/C
RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C NO CONCRETO COMUM:
Quantidade media de água da mistura em relação à massa de cimento
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9 – Concreto: CAD: A/C
RELAÇÃO AGUA E CIMENTO A/C NO CAD:
•
•
Quanto menor a relação água/cimento, mais duráveis serão 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 adição
de plastificantes
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10 – Concreto: CAD: Sílica Ativa
SÍLICA ATIVA:
•
•
•
A sílica ativa possui uma superfície especifica enorme e o diâmetro
médio de seu grão é 100 (cem) vezes menor que o de cimento.
Torna-se imprescindível o uso de um aditivo superplastificante,
devido ao baixo fator a/c (ou fator a/c + sílica ativa) e devido à
grande superfície especifica da sílica ativa.
Consegue através da atuação de adição mineral na microestrutura do
concreto através de dois efeitos:
atua quimicamente reagindo com o CH transformando-o CSH (silicato
cálcico hidratado), o qual é um dos principais componentes do concreto
endurecido responsáveis pela sua resistência, e
atua também como material inerte preenchendo os poros do concreto e
tornando-os descontínuos.
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10 – Concreto: CAD: Sílica Ativa
SÍLICA ATIVA:
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10 – Concreto: CAD: Sílica Ativa
SÍLICA ATIVA:
Com o uso da sílica ativa o concreto passa a ter:
•
•
•
•
•
maior resistência à compressão,
porosidade próxima de zero,
maior resistência à abrasão e à corrosão química,
maior adesão a outras superfícies de concreto e
melhor aderência com o aço,
SÍLICA ATIVA  DIMINUI A FRAGILIDADE DA INTERFACE PASTAAGREGADO
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11 – Concreto: CAD: Superplastificantes
SUPERPLASTIFICANTES:
•
•
•
•
Novidade  superplastificantes (apesar da 1ª patente datar de
1938) como fluidificantes e, depois, como redutores de água.
Possibilita a mínima quantidade de agua.
Ação dispersante  Exemplos: naftaleno sulfonado e melamina
sulfonada
Permite alta dosagens
Quantidade necessária de agua :
20 a 30 MPa ( sem aditivos)  180 l/m3
Redutores de agua
 165 l/m3
SUPERPLASTIFICANTE
 120 l/m3
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11 – Concreto: CAD: Superplastificantes
SUPERPLASTIFICANTES:
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12 – Concreto: CAD: Vantagens
VANTAGENS:
•
•
•
•
Edifícios em concreto- por reduzir tempo de execução, aumentar
a área útil, tornar a estrutura mais durável e proporcionar uma
economia em torno de 20%.
Pontes e viadutos - permite maiores vãos, rapidez de execução e
aumento da vida útil, além de economia.
Soleiras de vertedouros de usinas Hidrelétricas - devido a sua
boa resistência à abrasão.
Pisos industriais - indicado por ter alta resistência à abrasão bem
como a ataques químicos.
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12 – Concreto: CAD: Vantagens
VANTAGENS:
•
•
•
•
Obras marítimas - por se tratar de um material com
permeabilidade próxima de zero é fortemente indicado o seu uso
em ambientes agressivos.
Recuperação de estruturas - pela sua grande aderência a
superfícies de concreto, dispensando a utilização de epóxi para
união das superfícies.
Peças pré moldadas - seu uso impõe agilidade à produção.
Concreto projetado - elimina o problema da reflexão no concreto
projetado
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13 – Concreto: CAD: Obras
OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:
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13 – Concreto: CAD: Obras
OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:
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13 – Concreto: CAD: Obras
OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:
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13 – Concreto: CAD: Obras
OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:
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13 – Concreto: CAD: Obras
OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:
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13 – Concreto: CAD: Obras
OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:
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13 – Concreto: CAD: Obras
OBRAS QUE UTILIZARAM O CAD:
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14 – Concreto: CAD: Viabilidade econômica
•
•
•
•
•
A realidade do concreto mudou.
Sempre foi necessário cotejar alternativas técnicas e para isto
sempre foi imprescindível apoio em custos para verificação de
viabilidade econômica.
Para produzir um 1m3 cúbico
necessários 250 kg de cimento.
de
concreto
tradicional
são
No caso do CAD, essa relação é de 500 kg/m3, o que o torna
extremamente caro.
A analise feita por engenheiros, baseia-se na substituição de
parte do cimento por minerais, como a sílica ativa e a escória de
alto forno.
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14 – Concreto: CAD: Viabilidade econômica
•
•
A sílica ativa é um substituto perfeito, além de suas propriedades
cimentícias, o material é comercializado a um preço relativamente
baixo por ser um rejeito industrial.
A sílica também aumenta a durabilidade do concreto, 100 vezes
mais fino que o cimento, o material penetra em espaços
minúsculos, evitando a formação de poros e vácuos, isso torna o
concreto mais resistente a infiltrações.
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14 – Concreto: CAD: Viabilidade econômica
•
•
Estudos realizados no exterior, concluíram pela necessidade de
redução da água total nos traços do concreto, como forma de
reduzir a fissuração e a deformabilidade consequente e aumentar
resistência mecânica.
Com o advento dos superplastificantes viabilizou-se a produção de
concretos de relação água/cimento menores que 0,4 surgindo o
CAD, ou seja, um concreto de elevada resistência que possui uma
estrutura densa, com um mínimo de vazios tal que, além de
resistências acima de 120 MPa, e não permite a passagem de
gases e agentes agressivos que atacam o concreto e as
armaduras.
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APS:CAD
APS - Atividades Práticas Supervisionadas - 2014
•
•
Elaboração de um trabalho intitulado “Estudo sobre Concreto de
Alto Desempenho”, abordando os aspectos técnicos e econômicos
sobre este tipo de concreto, com pelo menos 40 páginas, com
textos, figuras e fotos.
Elaborar o trabalho respeitando a formatação ABNT e este
trabalho devera conter:
Titulo
Objetivo
Introdução Teórica (texto)
Conclusão
Bibliografia
OBS.: Equipes de até 5 alunos.
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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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