Cad Arq
-
Upload
guestd71d29 -
Category
Technology
-
view
2.467 -
download
5
Transcript of Cad Arq
Universidade Federal do TocantinsCurso de Arquitetura & Urbanismo
TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO ICONCRETO DE ALTO
DESEMPENHO
Prof. Fábio Henrique de Melo Ribeiro, MSc.Eng. Civil e Eng. Seg. Trab.
CAR
X
CAD
INTRODUÇÃO
CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO
CAD é evolução tecnológica de um material consagrado: o concreto
convencional.
Principal propriedade alta resistência
Utilização de adições minerais+
Ação dispersante dos superplastificante
INTRODUÇÃO
ANTIGAMENTE
Estruturas concebidas e projetadas para satisfazer condições de segurança e estabilidade perante solicitações de
ordem mecânicaATUALMENTE
Propriedades mecânicas
Durabilidade
Desempenho
CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO
OFERECE: ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA;
BAIXA DIFUSÃO (íons e gases);
ESTABILIDADE DIMENSIONAL (retração,
tensões térmicas, Ec);
ALTA ADERÊNCIA aço/matriz e
pasta/agregado;
BAIXA PERMEABILIDADE;
RESISTÊNIA À ATAQUES QUÍMICOS.
CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO
EXIGÊNCIAS DAS NOVAS CONCEPÇÕES:
CUSTO;
DURABILIDADE.
HISTÓRICO
Surgimento anos 60 em Chicago (EUA).
Motivo espírito pioneiro de projetistas e produtores de concreto (o concreto usual era de 15 a 20 MPa).
Estratégica permissão para utilizar um novo material
Resultado aumento para 45 a 60 MPa em aproximadamente 10 anos.
HISTÓRICO
Barreira técnica início dos nos 70, os redutores de água não produziam mais que 60 MPa.
Novidade superplastificantes (apesar da 1ª patente datar de 1938) como fluidificantes e, depois, como redutores de água.
Descoberta Bache (1981) produziu concreto abaixo da “barreira psicológica” de a/agl 0,3.
HISTÓRICO
Primeiras experiências no Brasil com CAD:
MASP (década de 60) 45 MPa
CNEC (1989) edifício de 18 pavimentos
523 kg/m3 de cimento
12% de sílica ativa
A/agl = 0,28
Fc3 = 46,8 MPa
Fc7 = 56,9 MPa
Fc28 = 77 MPa
Fc90 = 84,7 MPa
CAD
MATERIAIS CONSTITUINTES
Concretos com resistência à compressão em torno de 100 MPa (1000 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.
CAD
MATERIAIS CONSTITUINTES
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.
CAD
CARACTERÍSTICAS
A sílica ativa impõe ao concreto uma melhoria nas suas mais importantes características. Conseguido através da atuação desta adição mineral na microestrutura do concreto através de dois efeitos : atua quimicamente reagindo com o CH transformando-o CSH, 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.
CAD
CARACTERÍSTICAS
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, dentre outras vantagens.
CADCARACTERÍSTICAS
A reação química acontece principalmente na interface entre argamassa de cimento e agregado graúdo, a qual constitui-se em um ponto vulnerável do concreto.
Por isto, com o uso da sílica ativa há uma maior aderência entre agregado e pasta, e o ponto "fraco" do concreto passa a ser o agregado. Isto é evidenciado observando-se a superfície de ruptura do concreto de alto desempenho na compressão, mostrando os agregados totalmente rompidos.
CADPRINCIPAIS 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
CADPRINCIPAIS 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
DESENVOLVIMENTO DA APLICAÇÃO DOS CONCRETOS DE ALTO
DESEMPENHO (CAD)
1 - INTRODUÇÃO
AUMENTO CONSIDERÁVEL DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
RECENTES DESENVOLVIMENTOS TECNOLÓGICOS:
USO DA SÍLICA ATIVA DIMINUI A FRAGILIDADE DA
INTERFACE PASTA-
AGREGADO,POZOLANAS CONTROLAR O SLUMP.
DESCOBERTA DOS SUPERPLASTIFICANTES,
2 – APLICAÇÃO DO CAD
ATUALMENTE resistência à compressão na faixa de
40 MPa
1988 resistência à compressão de 120 Mpa
ALTA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
ALTA DURABILIDADE
ASSOCIADO A SITUAÇÕES COTIDIANAS
3 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
GRANDE DIFICULDADE DE EXPRESSAR AS REAÇÕES QUÍMICAS
DA HIDRATAÇÃO
5 CONSTITUÍNTES: C2S, C3S, C4AF, C3A E CaSO4
COMPOSIÇÃO VARIADA DOS TIPOS DE CIMENTO
REATIVIDADE MODIFICADA
A / C RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
4 – SUPERPLASTIFICANTES
1ª PATENTE 1938
COMERCIALIZADO 1970, CONCRETOS FLUIDOS
POSSIBILITA A MÍNIMA, OU ATÉ MENOS, QUANTIDADE DE ÁGUA
AÇÃO DISPERSANTE
EXEMPLOS: naftaleno sulfonado e melamina sulfonada
PERMITE ALTAS DOSAGENS
QUANTIDADE NECESSÁRIA DE ÁGUA:20 a 30 Mpa ( SEM ADITIVOS ) 180 l/m3
REDUTORE DE ÁGUA 165 l/m3
SUPERPLASTIFICANTE 120 l/m3
5 – ADIÇÕES MINERAIS
SUBSTITUIÇAO DO CIMENTO
EXEMPLO: cinza vulcânica, terras diatomáceas, cinza volante,
escória de alto forno, sílica ativa e cinza de casca de arroz.
CAL + POZOLANA C-S-H
CONTROLE DA PERDA DO SLUMP NAS BAIXAS A/C
A ADIÇÃO MINERAL É RELATIVAMENTE INERTE NO CONCRETO
FRESCO
6 – AGREGADOS
PARA 20 A 40 Mpa IMPORTÂNCIA SECUNDÁRIA
PARA CAD RUPTURA NO AGREGADO
IMPERATIVO AGREGADOS DE ALTA RESISTÊNCIA
À COMPRESSÃO
7 – PROPRIEDADES DO CAD
PRINCIPAL ALTA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
MENOR FRAGILIDADE INTERFACE PASTA-AGREGADO
MAIOR MÓDULO DE ELASTICIDADE
ALTA IMPERMEABILIDADE
EXCEPCIONAL RESISTÊNCIA À ABRASÃO
7 – PROPRIEDADES DO CAD
EXCELENTE RESISTÊNCIA AO CICLO GELO-DEGELO
FLUÊNCIA MUITA BAIXA
ALTA RESISTÊNCIA À FLEXÃO
ASPECTO NEGATIVO:
FRATURA EXPLOSIVA COM FRAGMENTAÇÃO DO
CONCRETO
RESISTÊNCIA AO FOGO CONTROVÉRSIAS
8 – VANTAGENS DO CAD
REDUÇÃO DA SEÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS
SIGNIFICATIVO AUMENTO DE ESPAÇO ÚTIL
POSSIBILIDADE DE REDUÇÃO DO CUSTO FINAL
ALTA RIGIDEZ VANTAGEM À AÇÃO DOS VENTOS
REDUÇÃO DA DEFLEÇÃO DAS LAJES
ALTA DURABILIDADE
ELEMENTOS ESTRUTURAIS MAIS ESBELTOS
9 – CONCLUSÃO
EXCEPCIONAL PROPRIEDADES E DURABILIDADE
ESFORÇO CONJUNTO
OBTER MAIS ECONOMIA, SEGURANÇA E SOLUÇÕES
ATRATIVAS
PRODUÇÃO E LANÇAMENTO OTIMIZADO DO CAD