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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SULEscola de Engenharia
Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil
TESE DE DOUTORADO
MACIOS EXPERIMENTAIS DE LABORATRIO DECONCRETO COMPACTADO COM ROLO APLICADO S
BARRAGENS
JOS MARQUES FILHO
Orientadora: Profa. Denise Carpena Coitinho Dal MolinOrientador Prof. Vladimir Antonio Paulon
Porto Alegre
2005
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JOS MARQUES FILHO
MACIOS EXPERIMENTAIS DE LABORATRIO DECONCRETO COMPACTADO COM ROLO APLICADO S
BARRAGENS
Tese apresentada ao corpo docente do Programa dePs-Graduao em Engenharia Civil da UniversidadeFederal do Rio Grande do Sul, como requisito parcialpara a obteno do ttulo de Doutor em ConstruoCivil.
Orientadores:Prof. Dr. Denise C. C. Dal MolinProf. Dr. Vladimir A. Paulon
Porto AlegreOutubro de 2005
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Esta tese foi julgada adequada para obteno do ttulo de DOUTOR EM ENGENHARIA
e aprovada em sua forma final pelos orientadores e pelo Programa dePs-Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal do RioGrande do Sul.
Profa. Denise Carpena Coitinho Dal MolinDra pela Universidade de So PauloOrientadora
Prof. Vladimir Antonio PaulonDr. pela Universidade de So PauloOrientador
Prof. Dr. Fernando SchnaidCoordenador do Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil
Banca Examinadora:
Selmo Chapira KupermanDr. pela Universidade de So Paulo
Marcos Antonio Marino
Ph.D. pela The University of New MexicoNilo Csar ConsoliPh.D. pela Concordia University - Canad
Angela Borges MasueroDra. pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul
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DEDICATRIA
minha esposa Eugenia Maria e aos meus filhos Amanda
Maria e Jos Lucas, luzes e razo da minha existncia, que
deram apoio incondicional ao sonho de um pai de famlia,
sem nunca exprimir qualquer gesto ou palavra de
desagrado pelo tempo roubado de seu convvio.
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AGRADECIMENTOS
Professora Denise C. C. Dal Molin pela orientao competente em todas as fases do
doutorado, com grande compreenso do ser humano e com demonstraes tocantes de amizade.
Ao Professor Vladimir Antonio Paulon, conhecedor profundo de concreto aplicado s
barragens, que alm de orientador em todas as horas, foi suporte nos momentos difceis e um
amigo a ser reverenciado.
Ao Professor Paulo Monteiro pelas valiosas contribuies a esta tese, pelo incentivo
constante e pelo apoio nos momentos difceis.
Ao Engenheiro Walton Pacelli de Andrade, que admiro pela altssima competnciatcnica em concreto de obras hidrulicas, grande amigo e incentivador, sem o qual o projeto de
pesquisa e desenvolvimento executado no Programa da ANEEL, que permitiu a execuo deste
trabalho no existiria.
Aos amigos de todos os momentos que atravs do incentivo e apoio tornaram a aridez do
doutorado suportvel, Jos Carlos Loureiro, Jos de Almendra Freitas Jnior, Mahmoud
Farghaly e Ruy Dikram Steffen.
Ao Engenheiro Maurice Antoine Trabousi, pela competncia e dedicao nos ensaios
desta tese, ao qual aprendi a respeitar e nutrir grande amizade.
diretoria da COPEL, Companhia Paranaense de Energia por todo apoio recebido
durante o desenvolvimento do doutorado, notadamente ao Engenheiro Mrio Roberto Bertoni e
Administrador Gilberto Serpa Griebeler.
Aos professores do Departamento de Construo Civil pelo apoio durante o afastamento
das aulas regulares do Curso, notadamente os professores Ricardo Mendes Jnior, Marcos
Antonio Marino e o grupo de Materiais de Construo Civil.
Aos colegas da COPEL Participaes e da Coordenao de Gesto de Ativos em
Sociedade, pela cooperao, amizade, carinho e incentivo incondicional durante todo o perodo
de desenvolvimentos das atividades necessrias obteno do ttulo de doutor, especialmente
meus superiores imediatos Engenheiro Antonio Srgio Guetter e Engenheiro Srgio Montenegro
Kraemer.
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Ao Laboratrio de Concreto do Departamento de Apoio e Controle Tcnico de Furnas
Centrais Eltricas S. A., especialmente ao amigo Engenheiro Rubens Bittencourt.
Dona Francisca Energtica S. A., DFESA, pelo apoio, especialmente ao seu presidente
da poca, Engenheiro Nivaldo de Almeida Neto.
Ao Engenheiro Joaquim Franco Filho, coordenador geral do Consrcio Iva-Torno, pelo
apoio e estmulo ao trabalho desenvolvido e pela amizade demonstrada em todos estes anos.
Agncia Nacional de Energia Eltrica e Furnas Centrais Eltricas S.A., por
proporcionarem a oportunidade do desenvolvimento desta pesquisa.
Engenheira Fernanda Risseto Delfino Candeo pelo paciente auxlio no trabalho grfico
desta tese, bem como aos grandes amigos e engenheiros Ruy Fernando SantAna e os
mencionados Maurice, Farghaly e Jos Freitas, e minha esposa Eugenia Maria Sobral Marques
pela leitura e auxlio na reviso ortogrfica deste trabalho.
Aos meus amigos e familiares pela demonstrao de apreo e pacincia com algum que
diminuiu o convvio e o contato por mais de trs anos.
Especial agradecimento deve ser feito ao saudoso Tcnico Guilherme Leroy pelo
desenvolvimento tcnico e executivo do equipamento climatizador da superfcie de camada,
proposto nesta tese.
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"A sabedoria no nos dada. preciso descobri-la por ns mesmos, depois de uma viagem que
ningum nos pode poupar ou fazer por ns".
Marcel Proust
"As dificuldades, como as montanhas, aplainam-se quando avanamos por elas".
mile Zola
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SUMRIO
1 INTRODUO ..........................................................................................................1
1.1 IMPORTNCIA DA PESQUISA .............................................................................................5
1.2 OBJETIVOS GERAL E ESPECFICOS ....................................................................................7
1.2.1 Objetivo Geral.............................................................................................................7
1.2.2 Objetivos Especficos ..................................................................................................7
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO ..............................................................................................8
2 BARRAGENS DE CCR...........................................................................................10
2.1 HISTRICO E APLICAES..............................................................................................10
2.1.1 Histrico da utilizao de Barragens de Concreto...................................................102.1.2 Evoluo Histrica da Tcnica do CCR Aplicado s Barragens .............................11
2.2 BARRAGENS DE CONCRETO............................................................................................20
2.2.1 Concreto Massa.........................................................................................................23
2.2.2 Variaes Volumtricas e Fissurao de Origem Trmica ......................................25
2.2.2.1 Avaliao dos Efeitos Trmicos e Fissurao Trmica ........................................26
2.2.3 Permeabilidade e Percolao ...................................................................................31
2.2.4 Aditivos......................................................................................................................342.2.5 Segurana..................................................................................................................36
2.2.6 Barragens em Arco....................................................................................................46
2.3 BARRAGENS DE CCR-CONCEITUAO GERAL .............................................................47
2.4 IMPACTO DO PROCESSO EXECUTIVO DO CCRNAS PROPRIEDADES DO CONCRETO ........51
2.4.1 Caractersticas Gerais de Obra ................................................................................52
2.4.2 Conceitos Iniciais ......................................................................................................54
2.4.2.1 Dosagem e estudos Prvios de Laboratrio ..........................................................55
2.4.2.2 Ensaios para avaliao da Trabalhabilidade..........................................................56
2.4.2.3 Ensaios para a Avaliao da Resistncia aos Esforos Mecnicos.......................57
2.4.3 Abordagens para Estudos de Dosagem ....................................................................59
2.4.4 Controle da Qualidade..............................................................................................65
2.4.5 Aspectos Construtivos ...............................................................................................68
2.4.5.1 Solues para a Face de Montante ........................................................................73
2.4.5.2 Juntas de Contrao...............................................................................................78
2.4.5.3 Demais Interferncias............................................................................................80
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2.4.6 Dvidas Conceituais Importantes .............................................................................81
2.4.7 Previso de Parmetros ............................................................................................83
2.4.8 Macios Experimentais .............................................................................................84
2.4.9 Perspectivas de Futuro e Pesquisa ...........................................................................89
2.4.9.1 Barragens em arco.................................................................................................90
2.4.9.2 Solues da face de montante ...............................................................................92
2.4.9.3 Concreto Rampado ou Mtodo Chins .................................................................93
2.4.9.4 Novas tecnologias para avaliao da necessidade de preparao de camada .......96
3 ENSAIOS ESPECFICOS E ESPECIAIS PARA BARRAGENS DE CCR ......98
3.1 ENSAIO PARA MEDIDA DE PERMEABILIDADE .................................................................98
3.2 MASSA UNITRIA DO CCRCOMPACTADO ATRAVS DO APARELHO DE VEBE E CANNON
TIME.........................................................................................................................101
3.3 MASSA UNITRIA E TEOR DE GUA UNITRIA ATRAVS DO APARELHO DE DMA.....103
3.4 PERMEABILIDADE DO CONCRETO FRESCO....................................................................104
3.5 RESISTNCIA TRAO POR COMPRESSO DIAMETRAL..............................................105
3.6 RESISTNCIA TRAO DIRETA..................................................................................107
3.7 MDULO DE ELASTICIDADE .........................................................................................110
3.8 CISALHAMENTO DIRETO ..............................................................................................1113.9 MOLDAGEM DE CORPOS-DE-PROVA CILNDRICOS DE CCR..........................................114
3.10 DENSMETRONUCLEAR................................................................................................116
4 DOSAGEM DE CCR COM ALTO TEOR DE FINOS......................................118
4.1 GRADUAES GEOMTRICAS.......................................................................................119
4.2 CURVAS DE REFERNCIA DE TALBOT-RICHARD...........................................................120
4.3 CURVAS DE REFERNCIA DO ACICOMMITTEE 207......................................................121
4.4 CURVAS GRANULOMTRICAS CBICAS........................................................................122
4.5 LEI DE SLATER LYSE ....................................................................................................122
4.6 PROCEDIMENTO DE DOSAGEM DE CCRCOM ALTO TEOR DE FINOS .............................122
4.6.1 Escolha e caracterizao dos materiais..................................................................125
4.6.2 Combinao do material cimentcio .......................................................................126
4.6.3 Combinao de agregados e ajuste granulometria de referncia .......................127
4.6.4 Definio das Misturas Experimentais ...................................................................129
4.6.5 Verificao da trabalhabilidade e capacidade de compactao............................130
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4.6.6 Ensaios com o concreto fresco e preparao de corpos-de-prova para ensaios de
concreto endurecido........................................................................................132
4.6.7 Grficos de Dosagem..............................................................................................132
4.6.8 Escolha dos traos adequados ................................................................................133
5 PROGRAMA EXPERIMENTAL ........................................................................134
5.1 EQUIPAMENTO PARA COMPACTAO DE CCREM LABORATRIO ................................137
5.1.1 Aparato para Cura no Intervalo entre Camadas (Climatizador) ...........................140
5.1.2 Extrao de Testemunhos........................................................................................142
5.2 PROJETO DE EXPERIMENTOS ........................................................................................149
5.2.1 Anlise da Envoltria de Resistncia entre Camadas ............................................150
5.2.2 Avaliao da Influncia da Posio Relativa dentro do Macio Experimental Programa Experimental Complementar I.......................................................152
5.2.3 Estudo com Corpos-de-prova Prismticos Programa Experimental
Complementar II .............................................................................................153
5.2.4 Resumo dos Macios Experimentais Necessrios s Matrizes Experimentais
Propostas.........................................................................................................154
5.3 ENSAIOS NOS MACIOS EXPERIMENTAIS .....................................................................156
5.4 SEQNCIA DE EXECUO DOS MACIOS EXPERIMENTAIS .........................................1605.5 CARACTERIZAO DOS MATERIAIS..............................................................................167
5.5.1 Cimento ...................................................................................................................168
5.5.2 Agregado Grado e Mido .....................................................................................168
5.6 DOSAGENS DE CONCRETO COMPACTADO COM ROLO (CCR)E ARGAMASSAS. ............171
5.6.1 Concreto compactado com rolo ..............................................................................171
5.6.2 Argamassa...............................................................................................................171
6 RESULTADOS E ANLISE DE DADOS PARA A MATRIZEXPERIMENTAL PROPOSTA...........................................................................173
6.1 RESULTADOS DOS CORPOS-DE-PROVA MOLDADOS PARA CONTROLE DOS MACIOS
EXPERIMENTAIS ...........................................................................................................174
6.1.1 Resultados do Programa Experimental ..................................................................174
6.1.2 Resistncia Compresso Controle da Qualidade no Prottipo ........................181
6.2 RESULTADOS DOS ENSAIOS EM TESTEMUNHOS DO PROGRAMA EXPERIMENTAL PARA
ANLISE DA ENVOLTRIA DE RESISTNCIA ENTRE CAMADAS......................................181
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6.2.1 Ensaios para Determinao das Resistncias Compresso e Trao, Massa
Especfica e Mdulo de Elasticidade ..............................................................182
6.2.2 Ensaios de Cisalhamento Direto.............................................................................184
6.2.2.1 Macio de CCR fora da Junta .............................................................................185
6.2.2.2 Anlise da Envoltria de Experimento entre Camadas Resultados dos Ensaios
de Cisalhamento Direto ...........................................................................187
6.3 AVALIAO DA POSIO RELATIVA NO MACIOPROGRAMA EXPERIMENTAL
COMPLEMENTAR I....................................................................................................201
6.4 RESULTADOS CORPOS-DE-PROVA PRISMTICOSPROGRAMA EXPERIMENTAL
COMPLEMENTAR II...................................................................................................209
6.5 COMPARAO DE RESULTADOS ...................................................................................216
6.5.1 Parmetros de Resistncia do Macio de CCR entre juntas ..................................216
6.5.2 Parmetros de Resistncia do Macio de CCR Comparados com Testemunhos do
Prottipo .........................................................................................................222
6.5.3 Comparao dos Resultados dos Ensaios de Cisalhamento Direto .......................223
6.5.4 Consideraes sobre as Comparaes Efetuadas ..................................................227
7 CONSIDERAES FINAIS.................................................................................230
7.1 CONCLUSES................................................................................................................2307.2 SUGESTES PARA FUTURAS PESQUISAS .......................................................................233
REFERNCIAS CITADAS..........................................................................................236
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA 2.1 Fotografias Panormicas da Barragem de Miel I...............................................14
FIGURA 2.2 Barragem da Derivao do Rio Jordo no Final da Construo......................... 17
FIGURA 2.3 Vista Geral da UHE Salto Caxias.......................................................................17
FIGURA 2.4 Vista Geral da UHE Dona Francisca ..................................................................18
FIGURA 2.5 Vista Geral de Jusante da Barragem de Santa Clara........................................... 19
FIGURA 2.6 Vista Geral de Jusante da Barragem de Dona Francisca durante a
Construo .......................................................................................................... 19
FIGURA 2.7 Planta e Corte Longitudinal de Barragem de Concreto a Gravidade.................. 20
FIGURA 2.8 Seo Transversal Tpica de Barragem de Concreto a Gravidade...................... 21
FIGURA 2.9 Seo Transversal Esquemtica Tpica Barragem de Concreto a
Gravidade............................................................................................................ 22
FIGURA 2.10 Coeficientes de Restrio considerando a Fundao Infinitamente Rgida ......... 30
FIGURA 2.11 Seo Tpica de Barragem Vertedouro de Concreto Gravidade ...................... 34
FIGURA 2.12 Consumos de gua para vrios Dimetros Mximos do Agregado
Considerando a Presena de Aditivo Incorporador de gua.............................. 35
FIGURA 2.13 Diagramas de Tenses em Barragens de Concreto Gravidade ........................40
FIGURA 2.14 Vista da Barragem de Glen Canyon Rio Colorado, Arizona, EUA.................... 47
FIGURA 2.15 Equipamento para transporte de CCR usado em Miel I ..................................... 49FIGURA 2.16 Detalhe Esquemtico de Praa de CCR.............................................................. 50
FIGURA 2.17 Praa Tpica da Barragem de Salto Caxias......................................................... 51
FIGURA 2.18 Aparelho Vebe Modificado ................................................................................ 56
FIGURA 2.19 Moldagem e Compactao em Mesa Vibratria de Corpos-de-prova de
CCR ....................................................................................................................58
FIGURA 2.20 Ensaio de Trao Direta...................................................................................... 59
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FIGURA 2.21 Ensaio de Permeabilidade do Concreto Fresco................................................... 64
FIGURA 2.22 Dispositivo para Medida do Teor de gua (DMA)............................................66
FIGURA 2.23 Densmetro Nuclear ............................................................................................67
FIGURA 2.24 Seo Transversal Tpica de uma Barragem de CCR a Gravidade ....................68
FIGURA 2.25 Limpeza e Tratamento de Fundaes de Miel I.................................................. 69
FIGURA 2.26 Vista Geral da Praa de CCR da UHE Salto Caxias...........................................70
FIGURA 2.27 Vista Geral de Praa de CCR da UHE Salto Caxias Em Primeiro Plano
Utilizao do Densmetro Nuclear......................................................................70
FIGURA 2.28 Viso Geral de Barragem de CCR em Construo A Montante se v a
Face de Concreto Convencional Utilizando a Tcnica de Formas
Deslizantes da UHE Salto Caxias....................................................................... 71
FIGURA 2.29 Detalhe de Espalhamento de Argamassa, Face de Montante e Juntas de
Contrao............................................................................................................ 71
FIGURA 2.30 Detalhe da Praa de CCR de Miel I.................................................................... 72
FIGURA 2.31 Detalhe da Praa de CCR da Barragem de Dona Francisca ............................... 72
FIGURA 2.32 Instalao de Manta de PVC na Face de Montante de Miel I............................. 74
FIGURA 2.33 Detalhe da Face de Montante no Processo da rvore de Natal ......................75
FIGURA 2.34 Face de Montante com Processo da rvore de Natal da Barragem da
Derivao do Rio Jordo..................................................................................... 76
FIGURA 2.35 Execuo de Junta de Contrao pela Aplicao Prvia de Manta No
Aderente.............................................................................................................. 79
FIGURA 2.36 Corte Mecnico de Junta em Miel I.................................................................... 79
FIGURA 2.37 Execuo da Face de Jusante da Barragem da Derivao do Rio Jordo........... 80
FIGURA 2.38 Face de Jusante com Vertedouro em Degraus da UHE Dona Francisca ............ 81
FIGURA 2.39 Macio Experimental no Campo da UHE Salto Caxias ..................................... 85
FIGURA 2.40 Vista Geral do Equipamento para Compactao em Laboratrio ...................... 86
FIGURA 2.41 Vista Superior do Equipamento de Compactao em Laboratrio.....................86
FIGURA 2.42 Macio Experimental de Laboratrio - Corpo-de-Prova Tpico.........................87
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FIGURA2.43 Vista de jusante da Barragem de Puding, China.................................................91
FIGURA 2.44 Vista Lateral do Processo do CCR Rampado..................................................... 94
FIGURA 2.45 Perspectiva do Mtodo Chins Rampado........................................................... 94
FIGURA 2.46 Aplicao do CCR Rampado na UHE Lajeado.................................................. 95
FIGURA 2.47 Face de Jusante da Barragem da UHE Santa Clara ............................................96
FIGURA 3.1 Equipamento para Ensaios de Permeabilidade gua....................................... 98
FIGURA 3.2 Representao Esquemtica de Equipamento para Ensaio de
Permeabilidade.................................................................................................... 99
FIGURA 3.3 Seqncia de Tarefas para Determinao do Cannon Time ............................. 102
FIGURA 3.4 Determinao da Massa Unitria Compactada................................................. 102
FIGURA 3.5 Ensaio com DMA ............................................................................................. 104
FIGURA 3.6 Ensaio de Permeabilidade do Concreto Fresco. Moldagem do Corpo-de-
prova e Ensaio em Execuo ............................................................................ 105
FIGURA 3.7 Obteno de Testemunhos Horizontais nas Juntas entre Camadas de
Concretagem..................................................................................................... 106
FIGURA 3.8 Ensaio de Trao por Compresso Diametral Determinando a Resistncia
Trao da Junta entre Camadas ........................................................................ 106
FIGURA 3.9 Ensaio Trao Direta Utilizando o Dispositivo Leroy...................................108
FIGURA 3.10 Ensaio de Resistncia Trao Direta Desenvolvido no LAME .....................109
FIGURA 3.11 Ensaios para Determinao da Resistncia Trao Direta Executados por
RIBEIRO, em 2002........................................................................................... 110
FIGURA 3.12 Ensaio para Determinao do Mdulo de Elasticidade .................................... 110
FIGURA 3.13 Envoltria de Mohr-Coulomb........................................................................... 111
FIGURA 3.14 Desenho Esquemtico do Arranjo para Ensaio de Cisalhamento..................... 112
FIGURA 3.15 Equipamento para Ensaio de Cisalhamento Direto ..........................................113
FIGURA 3.16 Corpo-de-prova Confinado na Caixa de Cisalhamento.................................... 113
FIGURA 3.17 Curva Tenso de Cisalhamento Deslocamento Horizontal Tpica................ 114
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FIGURA 3.18 Adensamento de Corpo-de-prova com Martelete Tipo Kango.........................115
FIGURA 3.19 Corpos-de-prova Adensados em Mesa Vibratria............................................ 115
FIGURA 3.20 Representao Esquemtica de Utilizao do Densmetro Nuclear ................. 116
FIGURA 3.21 Utilizao do Densmetro Nuclear - UHE Lajeado .......................................... 117
FIGURA 3.22 Utilizao do Densmetro Nuclear durante a Execuo de Macio
Experimental em Laboratrio ........................................................................... 117
FIGURA 4.1 Volumes Absolutos dos Componentes dos Concretos Utilizados na
barragem de Itumbiara ...................................................................................... 123
FIGURA 4.2 Faixa Granulomtrica de Referncia baseada na curva cbica......................... 127
FIGURA 4.3 Comparao de curvas Granulomtricas .......................................................... 128
FIGURA 4.4 Determinao do Cannon Time em Fase Inicial, Intermediria e no Final do
Processo ............................................................................................................ 131
FIGURA 5.1 Detalhe da Lateral do Macio Experimental durante a Compactao.............. 138
FIGURA 5.2 Topo de Camada recm Compactada em Macio Experimental no
Laboratrio........................................................................................................ 138
FIGURA 5.3 Compactao Manual da Lateral de Camada do Macio Experimental em
Laboratrio........................................................................................................ 139
FIGURA 5.4 Regularizao do Topo da Camada com Vibro-acabadora Manual ................. 139
FIGURA 5.5 Vista Geral do Aparato para Controle Ambiental ............................................141
FIGURA 5.6 Equipamento Embutido no Aparato para Controle Ambiental.........................141
FIGURA 5.7 Aparato para Controle Ambiental Instalado ..................................................... 142
FIGURA 5.8 Plataforma para Perfurao e Obteno de Testemunhos ................................ 144
FIGURA 5.9 Detalhe do Incio do Processo de Perfurao ................................................... 145
FIGURA 5.10 Seqncia de Furos de Sondagem ....................................................................145
FIGURA 5.11 Retirada do Testemunho do Furo......................................................................146
FIGURA 5.12 Extrao de Testemunhos na Posio Horizontal............................................. 146
FIGURA 5.13 Corte com Serra de Fio Diamantado................................................................. 147
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FIGURA 5.14 Usinagem de Testemunhos para Obteno de Corpos-de-prova......................147
FIGURA 5.15 Aspecto dos Topos dos Corpos-de-Prova Obtidos de Testemunhos aps a
Usinagem .......................................................................................................... 148
FIGURA 5.16 Acabamento nos topos dos testemunhos com argamassa................................. 148
FIGURA 5.17 Apicoamento do Topo da Camada Simulando Corte com Jato de Alta
Presso ..............................................................................................................151
FIGURA 5.18 Vista Geral do Tratamento do Topo da Camada com a Metade da Esquerda
com Limpeza com Ar Comprimido e a da Direita com Apicoamento ............. 151
FIGURA 5.19 Corpo-de-Prova Prismtico Aps Ruptura e Cmara de Ensaio de
Cisalhamento .................................................................................................... 154
FIGURA 5.20 Plano de extrao dos macios experimentais nmeros de 01 a 06.................. 158
FIGURA 5.21 Plano de extrao dos macios experimentais nmeros de 07 a 10.................. 159
FIGURA 5.22 Pesagem dos Materiais e Abastecimento da Betoneira de 1,5 m ....................160
FIGURA 5.23 Sala de Dosagem e Carregamento da Betoneira...............................................161
FIGURA 5.24 Descarga Ps-mistura .......................................................................................161
FIGURA 5.25 Homogeneizao do CCR................................................................................. 161
FIGURA 5.26 Lanamento e Espalhamento ............................................................................ 162
FIGURA 5.27 Compactao das Extremidades do Macio Experimental...............................162
FIGURA 5.28 Medio da Altura da Camada Aps Compactao das Extremidades ............ 162
FIGURA 5.29 Vista Geral do Equipamento no Incio da Compactao..................................163
FIGURA 5.30 Execuo de Furo para utilizao de Densmetro Nuclear............................... 163FIGURA 5.31 Medio da Massa Especfica do CCR com Utilizao do Densmetro
Nuclear.............................................................................................................. 163
FIGURA 5.32 Desforma da Macio Experimental ..................................................................164
FIGURA 5.33 Continuao da Desforma com Auxlio da Ponte Rolante ............................... 165
FIGURA 5.34 Colocao na Cmara mida ........................................................................... 165
FIGURA 5.35 Vista Geral da Estocagem na Cmara mida...................................................165
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FIGURA 5.36 Vista geral da extrao...................................................................................... 166
FIGURA 5.37 Retirada de testemunho.....................................................................................166
FIGURA 5.38 Corte com fio diamantado.................................................................................167
FIGURA 5.39 Vista da seo transversal................................................................................. 167
FIGURA 5.40 Curva Granulomtrica do Agregado Grado Basalto 25 mm........................... 169
FIGURA 5.41 Curva Granulomtrica do Agregado Grado Basalto 50 mm.......................... 170
FIGURA 5.42 Curva Granulomtrica da areia artificial .......................................................... 170
FIGURA 6.1 Variao da Resistncia Compressocom o Tempo dos Corpos-de-Prova
Moldados com a Idade......................................................................................176
FIGURA 6.2 Variao da Resistncia Trao dos Corpos-de-Prova Moldados com a
Idade.................................................................................................................. 177
FIGURA 6.3 Evoluo do Mdulo de Elasticidade com o Tempo ........................................179
FIGURA 6.4 Variao dos Parmetros no Tempo em Relao aos Resultados aos 28 dias
Resistncias Compresso e Trao; e, Mdulo de Elasticidade............... 179
FIGURA 6.5 Envoltrias de Resistncia para as Vrias Idades do Macio de CCR ............. 185
FIGURA 6.6 Comparao dos Valores de Esforos Resistentes ao Cisalhamento Obtidos
das Correlaes nas Vrias Idades.................................................................... 187
FIGURA 6.7 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de Argamassa
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Limpeza com Ar Comprimido; e
Temperatura da Superfcie: 25C...................................................................... 191
FIGURA 6.8 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de Argamassa
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Limpeza com Ar Comprimido; e
Temperatura da Superfcie: 45C...................................................................... 191
FIGURA 6.9 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de Argamassa
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Apicoamento; e Temperatura da
Superfcie: 25C ................................................................................................ 192
FIGURA 6.10 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de Argamassa
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Apicoamento; e Temperatura da
Superfcie: 45C ................................................................................................ 192
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FIGURA 6.11 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de Argamassa
Idade: 180 dias; Tratamento de Camada: Limpeza com Ar Comprimido; e
Temperatura da Superfcie: 25C...................................................................... 193
FIGURA 6.12 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de ArgamassaIdade: 180 dias; Tratamento de Camada: Limpeza com Ar Comprimido; e
Temperatura da Superfcie: 45C...................................................................... 193
FIGURA 6.13 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de Argamassa
Idade: 180 dias; Tratamento de Camada: Apicoamento; e Temperatura da
Superfcie: 25C ................................................................................................ 194
FIGURA 6.14 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo e Uso de Argamassa
Idade: 180 dias; Tratamento de Camada: Apicoamento; e Temperatura da
Superfcie: 45C ................................................................................................ 194
FIGURA 6.15 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa.
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Ar Comprimido; e Temperatura
da Superfcie: 25C...........................................................................................197
FIGURA 6.16 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa.
Idade: 180 dias; Tratamento de Camada: Ar Comprimido; e Temperatura
da Superfcie: 25C...........................................................................................197
FIGURA 6.17 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa.
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Ar Comprimido; e Temperatura
da Superfcie: 45C...........................................................................................198
FIGURA 6.18 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa.
Idade: 180 dias; Tratamento de Camada: Ar Comprimido; e Temperatura
da Superfcie: 45C...........................................................................................198
FIGURA 6.19 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa.
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Apicoado; e Temperatura da
Superfcie: 25C ................................................................................................ 199
FIGURA 6.20 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa
Idade: 180 dias; Tratamento de Camada: Apicoado; e Temperatura da
Superfcie: 25C ................................................................................................ 199
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FIGURA 6.21 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa
Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Apicoado; e Temperatura da
Superfcie: 45C ................................................................................................ 200
FIGURA 6.22 Envoltrias Variando Intervalo de Tempo Utilizando Argamassa
Idade: 180 dias; Tratamento de Camada: Apicoado; e Temperatura da
Superfcie: 45C ................................................................................................ 200
FIGURA 6.23 Testemunhos do Programa Experimental Complementar I .............................. 202
FIGURA 6.24 Resultados Envoltrias de Resistncia Programa Complementar I............... 203
FIGURA 6.25 Envoltria Geral de Resistncia Programa Experimental Complementar I .. 205
FIGURA 6.26 Perda de Resistncia de Testemunhos Cilndricos Compresso para a
Situao de Junta do Estudo Experimental Complementar I em Relao ao
Macio entre Camadas...................................................................................... 208
FIGURA 6.27 Corpos-de-Prova obtidos de Testemunhos Prismticos Juntamente com os
seus Correspondentes Cilndricos..................................................................... 210
FIGURA 6.28 Envoltrias de Resistncia dos Corpos-de-Prova Gerados por Testemunhos
Prismticos........................................................................................................ 211
FIGURA 6.29 Envoltrias de Resistncia dos Corpos-de-Prova Gerados por Testemunhos
Cilndricos......................................................................................................... 211
FIGURA 6.30 Envoltrias de Resistncia dos Corpos-de-Prova Gerados por Corpos-de-
Prova Moldados ................................................................................................ 212
FIGURA 6.31 Comparao das Envoltrias de Resistncia entre o Programa
Complementar II e a Anlise de Camadas Sem
Argamassa; Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Ar Comprimido;
Temperatura da Superfcie: 25C; e Intervalo de 4hs ....................................... 224
FIGURA 6.32 Comparao das Envoltrias de Resistncia entre o Programa
Complementar II e a Anlise de Camadas Sem
Argamassa; Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Ar Comprimido;
Temperatura da Superfcie: 25C; e Intervalo de 8hs ....................................... 224
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FIGURA 6.33 Comparao das Envoltrias de Resistncia entre o Programa
Complementar II e a Anlise de Camadas Com
Argamassa; Idade: 120 dias; Tratamento de Camada: Ar Comprimido;
Temperatura da Superfcie: 25C; e Intervalo de 24hs ..................................... 225
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LISTA DE TABELAS
TABELA 2.1 Barragens de CCR em Arco na China ................................................................15
TABELA 2.2 Evoluo dos Consumos de Cimento no Tempo................................................25
TABELA 2.3 Classificao da qualidade do concreto pela porosidade.................................... 32
TABELA 2.4 Comparao do coeficiente de permeabilidade de rochas com pastas
maduras............................................................................................................... 33
TABELA 2.5 Recomendao sobre a Porcentagem de Ar Incorporado em Funo do
Dimetro Mximo do Agregado ......................................................................... 35
TABELA 2.6 Fatores de Segurana e Tenses Admissveis para Barragens de Concreto
Massa ..................................................................................................................45
TABELA 2.7 Teores de Aglomerante utilizados em Barragens na Espanha............................ 77
TABELA 2.8 Dosagem do concreto utilizado na pesquisa de Ribeiro et al., 2003 ..................97
TABELA 5.1 Fatores Controlveis ......................................................................................... 150
TABELA 5.2 Resumo dos Macios Experimentais Matriz Experimental........................... 155
TABELA 5.3 Caracterizao de Cimento ............................................................................... 168
TABELA 5.4 Caracterizao dos Agregados..........................................................................169
TABELA 5.5 Trao Utilizado para a Confeco dos Macios Experimentais. ......................171
TABELA 5.6 Trao Utilizado para a Argamassa de Ligao .................................................172
TABELA 6.1 Resultados de Ensaios de Compresso, Massa Especfica, Resistncia
Trao por Compresso Diametral, Resistncia Trao Direta e Mdulode Elasticidade para Corpos-de-Prova Moldados.............................................175
TABELA 6.2 Relao entre Resistncias Trao Direta e por Compresso Diametral
para Corpos-de-Prova Moldados ...................................................................... 177
TABELA 6.3 Relao entre Resistncia Trao e Resistncia Compresso para
Corpos-de-Prova Moldados .............................................................................. 178
TABELA 6.4 Medidas do Densmetro Nuclear - Macios Experimentais em Laboratrio.... 180
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TABELA 6.5 Resultados de Ensaios de Resistncia Compresso para Corpos-de-Prova
Moldados e Comparao com seus Equivalentes dos Macios em
Laboratrio........................................................................................................ 181
TABELA 6.6 Resistncias Compresso e Trao, Massa Especfica e Mdulo deElasticidade para Testemunhos......................................................................... 183
TABELA 6.7 Relao entre Resistncias Trao Direta e por Compresso Diametral
para Testemunhos ............................................................................................. 184
TABELA 6.8 Relao entre Resistncia Trao e Resistncia Compresso para
Testemunhos..................................................................................................... 184
TABELA 6.9 Valores de Coeso e ngulo de Atrito para as Vrias Idades do Macio de
CCR ..................................................................................................................186
TABELA 6.10 Tenses de Cisalhamento para as Tenses Normais de Ensaio Obtidas das
Correlaes ....................................................................................................... 186
TABELA 6.11 Resultados dos Ensaios de Cisalhamento Direto (kPa) .................................... 188
TABELA 6.12 Parmetros das Envoltrias de Resistncia para a Anlise da Envoltria de
Resistncia entre Camadas com Intervalo de Tempo Inferiores a 12h............. 190
TABELA 6.13 Parmetros das Envoltrias de Resistncia para a Anlise da Envoltria de
Resistncia entre Camadas com Intervalos de Tempo Superiores a 8h com
Utilizao de Argamassa de Ligao................................................................196
TABELA 6.14 Projeto Experimental Complementar I Resistncia Compresso, Massa
Especfica e de Mdulo de Elasticidade dos Corpos-de-prova Obtidos de
Testemunhos..................................................................................................... 201
TABELA 6.15 Projeto Experimental Complementar I Resistncia Trao das Juntasdos Corpos-de-prova obtidos de Testemunhos................................................. 202
TABELA 6.16 Parmetros das Envoltrias de Resistncia para o Programa Experimental
Complementar I com Intervalo de Tempo Igual 4h, sem Utilizao de
Argamassa de Ligao...................................................................................... 203
TABELA 6.17 Resultado Geral de Resistncia Compresso, Massa Especfica,
Resistncia Trao Direta e Mdulo de Elasticidade para Testemunhos do
Programa Experimental Complementar I ......................................................... 204
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TABELA 6.18 Anlise Estatstica da Envoltria de Resistncia da Junta Programa
Experimental Complementar I.......................................................................... 205
TABELA 6.19 Anlise Estatstica Segregando Resultados por Tenso Normal de Ensaio...... 206
TABELA 6.20 Anlise Estatstica Segregando Resultados por Tenso Normal de Ensaio...... 207
TABELA 6.21 Matriz Experimental Testemunhos Prismticos ............................................209
TABELA 6.22 Parmetros das Envoltrias de Resistncia para o Programa Experimental
Complementar II ...............................................................................................212
TABELA 6.23 Segregao dos Resultados do Programa Experimental Complementar II
por Tenso Normal ........................................................................................... 213
TABELA 6.24 Relao dos Resultados Segregados por Tenso Normal entre os
Resultados dos Testemunhos Cilndricos em Funo dos Prismticos ............ 214
TABELA 6.25 Relao dos Resultados Segregados por Tenso Normal entre os
Resultados de Intervalo de Tempo de 4 Horas sem Argamassa em Relao
aos de 24 Horas com Argamassa ......................................................................214
TABELA 6.26 Comparao dos Resultados de Resistncia Compresso nas Diversas
Idades do Programa Experimental com os Dados dos Corpos-de-prova
Moldados da Obra.............................................................................................217
TABELA 6.27 Comparao dos Ensaios de Massa Especfica do Programa Experimental
com os Dados dos Corpos-de-prova Moldados da Obra .................................. 218
TABELA 6.28 Comparao dos Ensaios de Resistncia Trao por Compresso
Diametral para o Macio fora das Juntas entre Corpos-deprova Moldados
e Testemunhos Cilndricos................................................................................ 219
TABELA 6.29 Comparao dos Ensaios de Resistncia Trao Direta para o Macio fora
das Juntas entre Corpos-deprova Moldados e Testemunhos Cilndricos ....... 220
TABELA 6.30 Comparao dos Ensaios de Mdulo de Elasticidade para o Macio fora
das Juntas entre Corpos-deprova Moldados e Testemunhos Cilndricos ....... 221
TABELA 6.31 Comparao de Resultados de Testemunhos do Programa Experimental
para Anlise de Camadas com Testemunhos do Prottipo............................... 222
TABELA 6.32 Comparao de Resultados de Corpos-de-Prova Moldados do ProgramaExperimental para Anlise de Camadas com os equivalentes do Prottipo..... 223
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TABELA 6.33 Resultados de Envoltria de Resistncia - Obras Citadas em HESS, 1999...... 225
TABELA 6.34 Comparao dos Resultados Obras Citadas por HESS, 1999, com relao
Aplicao de Misturas de Ligao....................................................................226
TABELA 6.35 Resultados de Mdulo de Elasticidade comparados com NBR 6118............... 227
TABELA 6.36 Comparao dos Resultados do Programa Experimental Complementar II
por Tenso Normal com o Macio Fora da Junta (Matriz de CCR)................. 229
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LISTA DE ABREVIATURAS E SMBOLOS
A Consumo de gua
a/c Relao gua/cimento, em massa
Ab rea da face do corpo-de-prova do ensaio de permeabilidade do
concreto
ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas
ACI American Concrete Institute
Apic. Apicoamento do topo da camada da interface estudada
Ar Compr. Limpeza com Ar Comprimido de baixa presso da interface estudada
ASTM American Society for Testing and Materials
ATF CCR com Alto Teor de Finos
c coeso
C Consumo de cimento
c/ Com aplicao de argamassa de ligao
C3A Aluminato Triclcico
C3S Silicato Triclcico
CBDB Comit Brasileiro de Barragens
CBDB-NRSP Ncleo Regional de So Paulo do Comit Brasileiro de Barragens
CBGB Comit Brasileiro de Grandes Barragens
CCC Condio de Carregamento de Construo
CCE Condio de Carregamento Excepcional
CCL Condio de Carregamento Limite
CCN Condio de Carregamento Normal
CCR Concreto Compactado com Rolo
CEMIG Companhia Energtica de Minas Gerais S. A.
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CIGB Commission Internationale des Grands Barrages
CODEVASF Companhia de Desenvolvimento do Vale do So Francisco e do
Parnaba
COPEL Companhia Paranaense de Energia S. A.
CORSAN Companhia Riograndense de Saneamento
CPU Unidade Central de Processamento de microcomputadores PC
compatveis
CRIEPI Central Research Institute of Electric Power Industry
d Lado direito da camada, colocado ao lado da numerao das camadas
(ex. 10d)
d Tamanho da malha da peneira da srie normal
D Dimetro do corpo-de-prova
DFESA Dona Francisca Energtica S. A.
DMA Dispositivo para Determinao da Massa Unitria e da gua Unitria
Dmx Dimenso Mxima Caracterstica do Agregado
e: Lado esquerdo da camada, colocado ao lado da numerao das
camadas (ex. 8e)
Ec Mdulo de Elasticidade do concreto
ELETROBRS Centrais Eltricas Brasileiras S.A.
F Consumo de cinza volante
fck Resistncia caracterstica compresso do concretoft Resultado de resistncia trao no ensaio de compresso axial
FSD Fator de Segurana ao Deslizamento
FSD Fator de minorao da resistncia devida ao atrito
FSDc Fator de minorao da resistncia devida coeso
FSF Fator de Segurana Flutuao
FST Fator de Segurana ao Tombamento
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FURNAS Furnas Centrais Eltricas S. A.
H Altura da coluna de gua correspondente presso aplicada no ensaio
de permeabilidade do concreto
H Tenso Tangencial na seo ensaiada no ensaio de cisalhamento direto
I, II, III e IV Camadas de Concretagem, na seqncia de execuo
I/II, II/III, III/IV Juntas entre camadas sucessivas
IBRACON Instituto Brasileiro do Concreto
ICOLD International Commission on Large Dams
Id.c. Idade de controle para efeito de ruptura de corpos-de-prova
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial
k Coeficiente de permeabilidade
Ka Coeficiente de Restrio devido fundao considerada infinitamente
rgida
kr Coeficiente de minorao de Kr, levando em conta a deformabilidade
do concreto e da fundao
L Altura do corpo-de-prova
LACTEC Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento
LAME Laboratrio de Materiais e Estruturas
M.F. Mdulo de Finura
MgO xido de Magnsio
n Nmero de peneiras da srie normal a partir da que define Dmx
N Resultante da fora normal
NBR Norma Brasileira
p Porcentagem retida acumulada na peneira de malha d
P Esforo total aplicado pela prensa no ensaio de resistncia trao por
compresso diametral
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PC Computador pessoal baseado em microprocessador (INTEL ou
similar)
PVC Cloreto de Polivinila
Q Vazo de entrada para o ensaio de permeabilidade do concreto
R2 Quadrado do Coeficiente de Correlao do Momento do Produto de
Pearson
RCC Roller compacted concrete
RCD Roller Compacted Dam
RILEM International Union of Laboratories and Experts in Construction
Materials, Systems and Structures
s/ Sem aplicao de argamassa de ligao
SO3 Trixido deenxofre
T Resultante da fora de Cisalhamento
UFPR Universidade Federal do Paran
UHE Usina hidreltrica
USBR United States Department of the Interior Bureau of Reclamation
V Tenso Normal na seo ensaiada no ensaio de cisalhamento direto
Coeficiente de dilatao trmica do concreto
Razo da graduao geomtrica de agregados
t Intervalo de tempo entre camadas de concretagem sucessivas
Diferena de temperatura
Deformao do Concreto
Subpresso
Tenso Normal no Concreto
e Tenso normal efetiva
t Tenso normal total
Tenso Tangencial
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Coeficiente de Fluncia do concreto
ngulo de atrito
Peso especfico da gua
Porcentagem que passa na peneira correspondente a Dmxe retida na
peneira imediatamente inferior
Presso aplicada no ensaio de permeabilidade do concreto
Me Somatrio de todos os momentos estabilizantes em relao ao ponto
considerado
Mt Somatrio de todos os momentos de tombamento
U Somatrio de todos os esforos verticais gerados pela subpresso em
uma seo estudada
V Somatrio de todas as foras gravitacionais geradas pelo peso prprio
e as cargas permanentes mnimas da estrutura
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MACIOS EXPERIMENTAIS DE LABORATRIO DE CONCRETO
COMPACTADO COM ROLO APLICADO S BARRAGENS
Jos Marques Filho
RESUMO
O crescimento das populaes humanas e a necessidade urgente de melhoria das suascondies de vida, atravs do desenvolvimento sustentvel, pressionam as reservas disponveis
para consumo, agronegcio e gerao de energia. A utilizao planejada dos recursos hdricosinduz a formao de reservatrios atravs de aproveitamentos hidrulicos. A construo de
barragens de concreto se iniciou no final do sculo XIX, e no Brasil teve notveldesenvolvimento entre os anos 60 e 80, quando as barragens de concreto massa perderamcompetitividade em relao a diversas alternativas. O processo executivo denominado ConcretoCompactado com Rolo, ou CCR, uma evoluo natural do concreto convencional, utilizandointensamente equipamentos originariamente empregados em grandes obras de terra paratransporte, espalhamento e adensamento do concreto, gerando um processo industrial eficiente ecompetitivo.
No Brasil a tcnica est se mostrando competitiva em vrios arranjos hidrulicos,notadamente a partir da dcada de 90, sendo desenvolvido o conceito de CCR com alto teor definos pela pequena disponibilidade de pozolana no pas. Pelas caractersticas intrnsecas do
processo executivo, com consistncia mais seca que o concreto convencional e o adensamentoobtido pela aplicao de rolos compactadores, surgiram dvidas quanto aplicabilidade ecapacidade de fornecimento de parmetros adequados dos ensaios usualmente utilizados nacaracterizao e controle de qualidade de concreto convencional. Esta lacuna de conhecimentofoi abordada na construo de macios experimentais no campo, cujos resultados so conhecidose interpretados, em geral, aps o incio da obra.
Este trabalho props a execuo de macios experimentais compactados em laboratrio,atravs de equipamento para simulao de colocao e adensamento de CCR existente noLaboratrio de Concreto de FURNAS Centrais Eltricas S. A., em Goinia. Os resultados foramvalidados atravs da comparao com os resultados do controle de qualidade do campo etestemunhos da UHE Dona Francisca, no Rio Grande do Sul.
Com a validao da simulao em laboratrio foram estudadas envoltrias de resistnciaentre camadas de concretagem para vrias situaes de intervalo de tempo de lanamento e de
preparo e exposio de superfcie de camada. Os estudos foram efetuados atravs de ensaios decisalhamento direto em corpos-de-prova e testemunhos, avaliando os efeitos do traumatismocausado pela extrao e pela sua usinagem, e os efeitos de sua forma propondo ensaios emtestemunhos prismticos, comparando-os com resultados equivalentes do macio fora da junta.
Os macios experimentais de laboratrio permitem a realizao de ensaios de difcilexecuo no campo, e permitem a otimizao de misturas antes do incio da obra, com
parametrizao confivel.
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EXPERIMENTAL TEST FILLS IN LABORATORY OF ROLLED COMPACTEDCONCRETE (RCC) APPLIED TO DAMS CONSTRUCTION
Jos Marques Filho
SUMMARY
The increase of human populations and the urgent need for improvements of their livingconditions, by means of sustainable development, have put pressure on the water reserves,available for consumption, agribusiness and electric power generation. The planned utilization ofhydro resources leads to the forming of reservoirs throughout the hydro projects. Theconstruction of concrete dams has started at the end of the 19 thcentury and, in Brazil, there has
been an impressive development during the periods of 60s and 70s, when the mass concrete
dams have lost the competitiveness, as compared to other several alternatives. The executiveprocess denominated Rolled Compacted Concrete (RCC) is considered as a natural evolution ofthe conventional concrete, utilizing, intensively, earth-moving for transport, placement andcompaction of concrete, thus generating an efficient and competitive industrial process.
In Brazil, the RCC has been demonstrated to be competitive in several hydraulicarrangements, especially as of the decade of 90s, when the RCC concept has been developedusing the high fine contents approach, due to the small availability of Fly Ash in the country.Due to the intrinsic characteristics of the executive process, having dry consistency, as comparedto the conventional concrete, and the compaction obtained from the application of compactingrollers, doubts came up as per the applicability and the capability of obtaining adequate
parameters of the tests usually performed in the characterization and quality control of theconventional concrete. This gap of knowledge has been addressed during the construction of sitefull scale trials, whose results are known and interpreted, normally, after the commencement ofconstruction works.
The present work has proposed the execution of experimental test fills, in laboratory, bymeans of equipment for simulation of placement and compaction of RCC that exist in theConcrete Laboratory of FURNAS Centrais Eletricas S/A, in the city of Goiania, Brazil. Theresults have been validated throughout its comparison with those of the field quality control andcores drilled from Dona Francisca Hydroelectric Power Plant, in the State of Rio Grande do Sul.
Based on the laboratory simulation validation , studies were made to determine therupture envelope for the surface between concrete layers, for several situations of time intervalsfor casting, preparation and exposition of the layers surface. Such studies were performed bymeans of direct shear tests in cores and molded samples, evaluating the effects of traumatismcaused by the extraction, as well as the effects of its shape, proposing tests in prismatic cores,and comparing the results with the equivalent drilled ones.
The laboratory experimental test fills allow for the realization of tests that are difficult tobe executed in field and also allow for the optimization of mixtures prior the job construction, ata reliable parametering.
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1 INTRODUO
O CCR Concreto Compactado com Rolo uma tcnica construtiva, com peculiaridade
de uso intensivo de equipamentos tipicamente empregados em obras de terra/enrocamento,utilizando um material conhecido que o concreto, procurando obter um mximo desempenho
no quesito velocidade de lanamento, aliado a custos baixos e teores de cimento relativamente
pequenos para diminuio dos efeitos das variaes volumtricas de origem termognica do
concreto, nas obras de concreto massa. A tcnica utiliza maciamente equipamentos para
colocao e compactao do concreto, diminuindo a parcela de mo-de-obra por unidade de
volume quando comparado com obras de concreto convencional, gerando um processo industrial
muito eficiente, com atividades repetitivas mensurveis. Sua aplicao deve ser sempre analisada
holisticamente ao longo de todas as fases de implantao de um empreendimento, desde a
deteco da necessidade da sociedade at o final de sua vida til. O processo executivo impacta
em todas as etapas construtivas, pois seus paradigmas de execuo e controle so particulares e
totalmente diferentes da prtica usual dos concretos convencionais, bem como pode trazer
aspectos a serem avaliados e monitorados ao longo da vida til da obra.
Apesar da quantidade significativa de reservatrios hoje existentes, o estudo desta tcnica
e de seu material resultante se justifica pela demanda de empreendimentos hidrulicos geradapelo crescimento das populaes humanas e pela necessidade inerente de melhoria das suas
condies de vida, que pressionam as reservas de gua para consumo humano, agropecurio e
industrial; bem como pelo aumento da procura por energia para promoo do desenvolvimento
econmico auto-sustentado e da distribuio de riqueza. Este fato leva a utilizao planejada dos
recursos hdricos, de modo a satisfazer as necessidades mencionadas, mantendo-se sempre a
tica do respeito ao meio ambiente. A necessidade atual de fornecimento contnuo destes bens
no , em geral, compatvel com os regimes pluviomtricos existentes, levando ao conceito de
armazenagem de gua para consumo, amortizao de cheias e gerao de energia eltrica,
atravs de reservatrios gerados por barragens nos cursos naturais dos rios. As solues em
concreto compactado com rolo so atrativas nestes empreendimentos, pela rapidez de sua
execuo, pelos custos relativamente mdicos e por sua adaptabilidade a vrias situaes
geolgico-geotcnicas e hidrometeorolgicas. Sua rapidez e flexibilidade executivas, tambm o
tornam uma opo interessante para reformas e reparos de obras hidrulicas existentes.
As principais solues de barramentos a serem utilizadas nos arranjos hidrulicos podemser divididas em barragens com corpo executado em materiais soltos ou em concreto, sendo que
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a soluo final depende de avaliao tcnico-econmico-ambiental considerando o
empreendimento como um todo. A escolha de um tipo de barragem em um aproveitamento
hidrulico depende, obviamente, de condicionantes de custo, prazo e qualidade tcnica, sendo
que esta ltima depende da tecnologia existente, atravs da evoluo da teoria da segurana, dos
modelos estruturais e dos processos construtivos (SHARMA, 1981; CREAGER et al., 1965;
GRISHIN, 1981; VARLET, 1972; FUSCO, 1976). Estes fatores se materializam na evoluo das
normas e cdigos existentes, utilizando os dados obtidos de prottipos em operao, os avanos
na rea de modelos estruturais e dos estudos da interao estrutura/fundao (ELETROBRS e
CBDB, 2003; CDDB, 1999; MASON, 1988). Completam os parmetros para deciso as
condies climticas e hidrolgicas, as condicionantes geolgicas-geotcnicas, a topografia do
local e a disponibilidade de materiais para a execuo. (SHARMA, 1981; CREAGER et al.,
1965; GRISHIN, 1981; VARLET, 1972)
Obviamente, a escolha de uma soluo no comparar as solues do barramento em si,
mas sim todo o arranjo espacial do aproveitamento considerado, bem como a reduo dos riscos
geolgicos e hidrolgicos envolvidos na construo. Os arranjos fsicos dos aproveitamentos
hidrulicos contendo barragens de concreto podem permitir a incorporao de vertedouros,
tomadas dgua e outras estruturas, fato que pode diminuir os volumes de escavao e de
concreto destas estruturas. Apesar de comparativamente uma barragem de concreto ter um custo
mais elevado que uma soluo em material solto, o arranjo final pode apresentar custos mais
baixos devido a possvel otimizao do arranjo fsico do empreendimento.
As barragens de concreto adotam cinco tipos de solues bsicas: barragens de concreto a
gravidade, a gravidade aliviada, arco-gravidade, em arco e em contrafortes. Nas barragens de
concreto a gravidade, grosseiramente, as aes geradas pelo reservatrio tm como fator
estabilizante o peso prprio da estrutura, utilizando como critrio de resistncia envoltrias de
Mohr-Coulomb em modelos cujo comportamento predominante pode ser caracterizado
grosseiramente pela seo transversal em balano. As barragens em arco so compostas por
estruturas curvadas em que os carregamentos so transferidos por efeito arco ao permetro, ao
invs de, principalmente, na vertical como no modelo a gravidade. As barragens de arco-
gravidade apresentam um comportamento intermedirio s duas anteriormente mencionadas. Nas
barragens a gravidade aliviada, so projetados vazios nas regies menos solicitadas na interface
entre blocos, diminuindo a subpresso e criando superfcies laterais para a dissipao do calor
termognico da hidratao do cimento. As barragens a contrafortes consideram a utilizao de
placa a montante da barragem apoiada em contrafortes de concreto. As duas ltimas solues
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tm uma utilizao obrigatria de formas laterais que aumentam a complexidade da obra em
termos de logstica e trabalho com mo-de-obra refinada. Em todas estas solues esto
associados volumes expressivos de concreto, gerando preocupaes quanto a fissurao gerada
pelos fenmenos termognicos da hidratao do cimento, cujos malefcios so potencializados
na presena da gua do reservatrio. Na evoluo do concreto para utilizao em estruturas de
grande porte surgiu o conceito de concreto massa, que exige medidas para controlar a gerao de
calor e a variao de volume decorrente, a fim de minimizar a sua fissurao (CBGB et al., 1989;
PACELLI DE ANDRADE et al., 1997).
No dimensionamento, em barragens de concreto as juntas entre camadas de lanamento
sucessivas so as partes mais crticas em relao resistncia mecnica e permeabilidade pelo
macio de concreto (SHARMA, 1981; CREAGER et al., 1965; GRISHIM, 1983; SCHREIBER,1981; e, VARLET, 1972), fato levado em conta nos diversos critrios de projeto onde os
coeficientes de minorao da coeso so muito superiores queles recomendados para o ngulo
de atrito, sempre considerando a envoltria de Mohr-Coulomb.
Apesar do sucesso das barragens de concreto, com obras de grande impacto no Brasil
como Itaipu, gua Vermelha e Funil, sua utilizao decaiu aps a dcada de 70, sendo seus
arranjos menos atrativos que outras solues utilizando materiais soltos. Alternativas de
barragem de enrocamento com face de concreto se mostraram cada vez mais competitivas emrelao quelas com concreto (CBGB, 1999; CBGB et al., 1989).
A utilizao da tcnica do concreto compactado com rolo na execuo de barragens de
concreto traz como caractersticas a grande velocidade de execuo, a diminuio do consumo
de trabalho humano por volume unitrio e a diminuio do consumo de aglomerante. A
colocao e compactao contnuas possibilitam uma diminuio considervel da quantidade
necessria de formas, simplificando a execuo e reduzindo mais os custos. As vantagens da
utilizao de CCR em relao s solues equivalentes em concreto convencional permitiramuma retomada das solues utilizando macios de concreto em obras hidrulicas, notadamente a
partir dos anos 80 (CBGB, 1999; ICOLD, 2005; CHONGGANG e DUNSTAN, 1991; e,
DUNSTAN, 2003; ICOLD, 1997).
Em um empreendimento hidrulico, qualquer que seja a soluo de barragem adotada,
so fundamentais a parametrizao do material para efeito de projeto, a confiabilidade dos
processos de dosagem do concreto e a indicao de valores para o controle da qualidade da obra
e sua anlise. Todos estes fatores devem estar subsidiados por correlaes laboratrio/obrasedimentadas e confiveis. A presente pesquisa constitui-se de estudo da utilizao de macios
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experimentais em laboratrio para a previso dos parmetros fsicos de concreto compactado
com rolo, criando procedimento para otimizao de dosagem e simulao das condies do
campo. Os macios experimentais foram executados no equipamento para compactao de CCR
em laboratrio existente no Laboratrio de Concreto do Departamento de Apoio e Controle
Tcnico de Furnas Centrais Eltricas S.A., em Goinia, estado de Gois.
Desde o incio do desenvolvimento do concreto compactado com rolo os engenheiros
apresentaram vrias dvidas sobre o comportamento desse material, geradas por sua consistncia
mais seca do que os concretos convencionais, sob o ponto de vista de projeto, execuo e
desempenho das obras. As resistncias iniciais ao emprego do CCR se originaram na dvida no
procedente sobre este se tratar realmente de concreto ou de um enrocamento enriquecido, e
estenderam-se desconfiana de sua estabilidade no decorrer do tempo sob a ao da gua.Alm destes fatores, a consistncia mais seca que a de concretos convencionais utilizados na
construo de barragens gerou maiores desconfianas com relao aos parmetros de resistncia
e permeabilidade em obras de CCR (BACARA, 1997; DIZ-CASCN, 1995; KOGAN e
FEODOSSOV, 1995; RIBEIRO, 1998; RIBEIRO et al., 2002; e, RIBEIRO e CORRAJOLA,
2003). As principais dvidas surgidas durante o desenvolvimento de barragens de CCR so
apresentadas a seguir:
Que parmetros de resistncia o material apresenta?
Qual a envoltria de resistncia apresentada na interface entre camadas (ligao
entre as mesmas)?
As juntas podem gerar caminhos preferenciais de percolao?
Como se obtm a impermeabilidade, ou se controla a permeabilidade da estrutura?
Qual a possibilidade da consistncia seca necessria causar dificuldades de
adensamento que levem a porosidades e/ou permeabilidades inadequadas
responsabilidade da estrutura, podendo comprometer sua durabilidade?
A velocidade de construo muda a conceituao e os cuidados do projeto?
Qual a compatibilidade de deformao entre os diferentes materiais?
Como evitar que as obras obrigatrias, como galerias, sistema de drenagem,
vedajuntas interfiram na automao e velocidade do processo?
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Este trabalho procurar, dentro dos limites da pesquisa, analisar os conceitos e
condicionantes envolvidos nestas questes atravs programa de pesquisa onde prevista a
execuo de macios experimentais em laboratrio cujos resultados sero comparados comqueles obtidos durante a execuo da barragem de CCR da Usina Hidreltrica Dona Francisca,
no Rio Grande do Sul. Esta pesquisa ser complementada e confrontada com as solues
adotadas em obras j executadas ou em execuo, atravs das referncias bibliogrficas
disponveis, e, em visitas a obras e laboratrios.
1.1 IMPORTNCIA DA PESQUISA
O CCR um processo executivo que procura aliar a vocao do concreto na execuo de
estruturas hidrulicas, com a utilizao intensiva de equipamentos de compactao,
disseminados nas barragens de terra e de enrocamento, obras de terra e de pavimentao. Suas
caractersticas principais so:
Baixo consumo de mo-de-obra por volume unitrio.
Alta capacidade de colocao, diminuindo os tempos de execuo em relao a outros
processos construtivos de barragem de concreto, ou em relao outro tipo de
soluo.
Gerao de processo industrial confivel, com melhoria de qualidade ao longo do
tempo.
Baixo consumo total de material em relao s solues que utilizam materiais soltos,
impactando menos no meio-ambiente.
Com a caracterstica de diminuir consideravelmente o tempo de execuo de obra, com a
utilizao de equipamentos com grande disponibilidade no mercado mundial de engenharia civil,
o CCR promoveu o retorno das solues em concreto para os barramentos hidrulicos. Utilizado
inicialmente de maneira tmida, pela desconfiana da ligao entre camadas ou pela imagem de
um possvel caminho de percolao entre as mesmas, o CCR foi tomando vulto no cenrio
tcnico nacional, sendo utilizado em aproveitamentos de porte expressivo.
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Com a nova regulamentao do setor eltrico brasileiro, e com a demanda crescente por
infra-estrutura, abriu-se a porta a utilizao cada vez mais intensa deste tipo de soluo. O
conhecimento do material e sua adequada utilizao esto se consolidando, porm no existe
ainda uma sedimentao dos diversos conceitos envolvidos, desde as condies de escolha de
matria-prima, definio da central de britagem, dosagem, controle da qualidade de materiais e
execuo.
Como a trabalhabilidade e volume de produo dependem da obteno de um material
mais seco que os concretos convencionais que permita a utilizao de rolo vibratrio com
eficincia, tm-se consumos de gua muito baixos, e como conseqncia, seu controle em todas
as fases do processo acaba determinando a qualidade final da obra. Este controle prejudicado
pela grande variabilidade de condies climticas, tanto sazonais quanto ao longo do dia,notadamente nas regies sul e sudeste do Brasil.
Alm dos estudos da influncia da variao dos consumos de gua se aliam as
dificuldades de parametrizao das envoltrias de resistncia entre camadas, as solues de
impermeabilizao da face de montante, o controle da central de concreto no tempo, os
fenmenos trmicos, a fluncia e a obteno de dados adequados de projeto.
As resistncias ao cisalhamento entre camadas de CCR e entre o concreto e a rocha da
fundao so parmetros determinantes do dimensionamento e da segurana da estrutura. Ocrescimento da adoo de barragens de CCR e o natural aumento das alturas das barragens que
postulem a utilizao desta tcnica elevam a responsabilidade estrutural requerida do material,
exigindo avaliaes mais precisas de sua envoltria de resistncia.
As dificuldades de obteno de parmetros de projeto e de tomada de deciso construtiva
so geradas pela grande influncia da forma do agregado, da superfcie especfica do filer obtido,
do cimento e suas adies, as quais so locais, dependendo da petrografia das rochas existentes e
dos demais materiais disponveis. Tambm so muito importantes os tipos de equipamentos de
compactao disponveis, o treinamento da mo-de-obra e o desenvolvimento de sistema da
garantia da qualidade adequado.
A multiplicidade de variveis mostra a complexidade do processo de anlise do
problema, que possui caractersticas particulares para cada obra estudada. Estes fatores tm sua
influncia analisada durante os ensaios laboratoriais para determinao da dosagem, e durante a
execuo de macios experimentais no campo que permitam o ajuste de traos e da central de
concreto, bem como definem os parmetros necessrios ao trmino do projeto. Este ltimo
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processo ocorre juntamente com a execuo do prottipo trazendo vrios problemas logsticos e
de acerto do cronograma de obra e projeto.
Como a obteno de resultados de ensaios demanda um intervalo de tempo considervel,
nesta seqncia de atividades, a otimizao da dosagem s ocorre, em geral, aps o lanamentode quantidade considervel de CCR. A obteno de dados prvios em laboratrio permitiria
otimizar o processo como um todo, fornecendo subsdios para o dimensionamento do canteiro e
traria um benefcio econmico fundamental no incio da obra.
O trabalho proposto pretende fornecer ferramentas que permitam obter correlaes
baseadas na variao dos principais fatores que interferem no processo, diminuindo o grau de
incerteza quanto s principais caractersticas do CCR. Procurar-se- , tambm, propor diretrizes
para a utilizao de pistas experimentais em laboratrio que trariam, como exposto, grandevantagem para a comunidade tcnica e para a sociedade como um todo.
1.2 OBJETIVOS GERAL E ESPECFICOS
1.2.1 Objetivo Geral
Avaliar as propriedades do CCR - Concreto Compactado com Rolo nos estados fresco e
endurecido utilizando resultados de macios experimentais executados em laboratrio,
comparando-os com os resultados da barragem da UHE dona Francisca, construda no Rio
Grande do Sul.
1.2.2 Objetivos Especficos
Calibrar os macios experimentais atravs da simulao de diversas condies de
campo e da comparao de seus resultados com aqueles obtidos em prottipo.
Obter correlaes dos parmetros de caracterizao fsica do material, variando-se a
simulao das condies ambientais, a cura, o tempo de execuo e a presena de
argamassa de ligao entre camadas. Os parmetros eleitos esto abaixo nominados:
Trabalhabilidade, atravs do Cannon Time.
Resistncia aos esforos mecnicos, atravs da resistncia compresso,
resistncia trao por compresso diametral, resistncia trao direta, coeso e
ngulo de atrito.
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Permeabilidade do concreto fresco e do concreto endurecido.
Mdulo de elasticidade.
Dotar a obra de critrios claros para utilizao da argamassa de ligao, notadamente
no quesito necessidade de argamassa em funo do intervalo de lanamento entre
camadas.
Estudar os parmetros de resistncia mecnica na interface entre camadas de
lanamento sucessivas, admitindo que valha a envoltria de resistncia de Mohr-
Coulomb, representadas pela coeso e ngulo de atrito. Tambm sero avaliadas a
resistncia a trao direta e a resistncia trao por compresso diametral.
Estabelecer parmetros e diretrizes para utilizao das pistas experimentais emlaboratrio em projetos envolvendo CCR.
Oferecer anlise crtica ao meio nacional da influncia de cada fator interveniente no
processo, atravs dos resultados de pista experimental em laboratrio.
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO
O trabalho est estruturado, assim, nos seguintes captulos:
Captulo 1 INTRODUO
Captulo 2 BARRAGENS DE CCR Revisa temas referentes as barragens de concreto,
da evoluo dos conceitos do concreto massa para o CCR, as tcnicas atualmente
utilizadas na execuo de CCR, as evolues em andamento, os macios
experimentais no campo e no laboratrio, e as tendncias de futuro para o
desenvolvimento do material.
Captulo 3 ENSAIOS ESPECFICOS E ESPECIAIS PARA BARRAGENS DE CCR
Apresenta os ensaios especficos ou que sofreram adaptaes devidas s
caractersticas diferenciadas de consistncia, trabalhabilidade, processo de
adensamento e sistema executivo do CCR.
Captulo 4 DOSAGEM DE CCRCOM ALTO TEOR DE FINOS Apresenta os processos
para o desenvolvimento das dosagens baseados no estado da arte atual da tcnica do
CCR, mostrando a evoluo dos conceitos empregados em concreto massa at o
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CCR, procurando manter uma viso holstica do processo integrando projeto, obra e
desempenho.
Captulo 5 PROGRAMA EXPERIMENTAL - Apresenta as tcnicas e os ensaios
empregados na caracterizao do CCR, bem como a matriz experimental utilizadacom a variao dos fatores variveis do processo.
Captulo 6 ANLISE DE RESULTADOS Apresenta os resultados dos ensaios
realizados, segregados por tratamento e com nfase nos estudos para a determinao
das envoltrias de resistncia entre camadas de concretagem do CCR.
Captulo 7 CONCLUSES Apresenta um resumo dos principais resultados obtidos e
de suas conseqncia nas atividades de projeto e construo, procurando estabelecer
rotina para a abordagem de barragem de CCR, bem como so propostas continuaes
desta pesquisa.
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2 BARRAGENS DE CCR
As barragens de CCR tm caractersticas gerais de projeto e comportamento estrutural
muito similar aos modelos usualmente adotados para concreto convencional, que so largamenteconhecidos e estudados, tendo como base vrios prottipos em funcionamento. Durante o
desenvolvimento deste item, sero mostrados as caractersticas do material e os processos
executivos envolvidos, bem como feita uma discusso da adaptao soluo utilizando CCR.
2.1 HISTRICO E APLICAES
2.1.1 Histrico da utilizao de Barragens de Concreto
A utilizao de concreto em barragens data da segunda metade do sculo XIX,
inicialmente sem cuidados especiais quanto ao controle da qualidade do material, utilizando
mtodos empricos baseados em estruturas semelhantes de alvenaria. Marco especial no
desenvolvimento da tcnica foi a barragem de Crystal Springs, com 46,2 m de altura na
Califrnia, em 1888, onde houve registros de controle tecnolgico do concreto, especificando-se
o tamanho dos blocos de concretagem e limitando a relao gua/cimento (CBGB et al., 1989).A tecnologia de concreto sofreu grandes evolues nas trs primeiras dcadas do sculo XX,
desenvolvendo-se os processos executivos e sedimentando-se a maioria dos conceitos
envolvidos.
A evoluo do emprego do concreto em obras de grande porte levou ao conceito de
concreto massa, definido como aquele concreto lanado em grandes volumes e que requeira
meios especiais para combate gerao de calor e s variaes volumtricas deste tipo de
material (MEHTA e MONTEIRO, 1994). As solues em concreto convencional apresentammtodos construtivos similares ao de obras de pequeno porte no que se refere necessidade de
adensamento do concreto com vibradores e, para tal, utilizam mtodo de lanamento de pores
discretas de material e utilizao intensiva de mo-de-obra. O concreto deve ter consistncia
adequada ao processo de colocao e adensamento, com grande quantidade de pasta, devendo as
dosagens se preocupar com a minimizao da quantidade de aglomerante, para tentar coibir,
juntamente com outras medidas, os efeitos trmicos e procurar solues mais viveis
economicamente. Desenvolveu-se tambm a utilizao de materiais cimentcios, principalmente
as pozolanas que tm capacidade de reao com o hidrxido de clcio produzido na hidratao
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do cimento, que alm de diminurem o consumo de cimento, e, portanto os efeitos da gerao de
calor, diminuem a porosidade do macio e neutralizam a reao lcali-agregado. Dentre os
materiais cimentcios so particularmente importantes as cinzas volantes (resultado da queima de
carvo mineral em usinas termeltricas), as pozolanas naturais, as pozolanas artificiais obtidas da
calcinao de argilas (com aplicaes de sucesso no Brasil (CDGB et al., 1989)), escria de alto-
forno moda, a slica ativa e o agregado pulverizado. Este ltimo tendo sua utilizao
mencionada pela primeira vez por Osipov, que se baseou em ensaios executados na Rssia e em
Itaipu no Brasil (ALMEIDA, 1991; e PACELLI DE ANDRADE, 1996). No Brasil, a utilizao
de agregado pulverizado teve como marco importante os ensaios pioneiros desenvolvidos na
Usina Hidreltrica Segredo da COPEL, localizada no estado do Paran, por Paulon et al. (1992).
A grande incidncia no uso de trabalho humano e as restries velocidade de colocaoreduziram, ao longo do tempo, a competitividade deste tipo de soluo. Aps a segunda guerra
mundial, a indstria de equipamentos pesados tornou vivel a utilizao dos equipamentos de
terraplenagem e o desenvolvimento intenso das barragens de materiais soltos. Surgiu como
evoluo natural no processo a idia de se otimizar o processo executivo das barragens de
concreto com equipamentos semelhantes aos das obras de terra, utilizando-se um concreto com
consistncia que suportasse o trfego de equipamentos de transporte, espalhamento e
compactao. A tcnica do concreto compactado com rolo gerou um renascimento das barragens
de concreto, em um momento onde sua competitividade havia decrescido em termos de mundo,
principalmente a partir da dcada de 80 (ICOLD, 2005).
2.1.2 Evoluo Histrica da Tcnica do CCR Aplicado s Barragens
A aplicao do CCR iniciou-se em pavimentos e em concretos de regularizao, com uso
contnuo desde a dcada de 20, principalmente como base de pavimentos e pistas aeroporturias.A tcnica teve a denominao usual de mistura pobre (lean mix), concreto seco pobre e outras
denominaes que evocavam a idia de material grosseiro para aplicaes secundrias, com
caractersticas mecnicas sofrveis.
A primeira meno sobre a possibilidade de utilizao das tcnicas comuns a obras de
terra para execuo de barragens de concreto foi feita por HADLEY, 1941. Este trabalho
pioneiro esperou por 20 anos as primeiras aplicaes em barragens. Duas obras no incio da
dcada de 60 iniciaram os conceitos da tcnica do CCR em barragens. A primazia de utilizao
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de tcnica de compactao pode ser creditada ensecadeira da Barragem de Shimen, em Taipei
no incio dos anos 60, que utilizou concreto como seu ncleo impermevel (LOWE, 1962). Deve
ser mencionada, tambm, a Barragem de Alpe Gera, construda entre 1961 e 1964 na Itlia, que
utilizou o conceito de praa estendida, onde as camadas de 70 cm de espessura eram colocadas
em toda a seo horizontal da barragem e as juntas de contrao cortadas posteriormente
compactao executada por bancada de vibradores colocadas em tratores (GENTILE, 1964 e
1970). Estas aplicaes iniciais diferem muito da tcnica desenvolvida para o CCR, mas tm o
mrito de criar condies para a discusso e o emprego posterior em larga escala do processo
construtivo.
Na seqncia de eventos que levaram ao desenvolvimento do CCR, trs publicaes
foram fundamentais. RAPHAEL (1970) props um trabalho terico sobre a otimizao debarragens de concreto a gravidade, tratando-o ainda como um material grosseiro. No incio desta
dcada so importantes tambm os d