CAD – Concreto de Alto Desempenho

A construção de um edifício de 20 andares é o novo empreendimento da construtora Rossi que

está sendo construída no bairro São Sebastião, próximo a uma indústria de alumínio, até o

presente momento já foram aplicados 140m3 de concreto, fornecidos por uma concreteira em

caminhões de 7m3. A Caixa Econômica, que está financiando esta obra, exige que seja feito o

controle tecnológico dos materiais e, sendo assim, você, como engenheiro responsável pela

obra, elaborou um traço de concreto para a concreteira visando atender as indicações de

projeto (fck de 40 Mpa e slump de 60±10mm) e retirou amostras para o ensaio de resistência àcompressão. Até o presente momento foram retiradas 10 amostras a serem rompidas a 28

dias. Os moldes de concreto toram enviados ao laboratório, cujos resultados de ensaio a

compressão encontram-se na tabela a seguir. O fiscal da Caixa, fez uma visita a sua obra e fez

as seguintes perguntas:

A. Qual o traço em peso?

B. Qual o consumo de cimento por m3?

C. Qual o fck est da obra, de acordo com a NBR 12655?

Tensão de RupturaIdade (dias)

CPNo.

Data de moldagem

Data de Ruptura

NF Tensão (Mpa)

28 65 4/3/15 31/3/15 3139 47,2528 66 4/3/15 31/3/15 3139 46,7628 67 4/3/15 31/3/15 3139 46,5728 68 4/3/15 31/3/15 3139 48,9528 69 14/3/15 10/4/15 3145 46,2028 70 14/3/15 10/4/15 3145 47,3428 71 14/3/15 10/4/15 3145 46,5028 72 14/3/15 10/4/15 3145 46,7228 73 23/3/15 21/4/15 3153 48,7128 74 23/3/15 21/4/15 3153 47,14

ɤ (kg/m3)

δKg/m3)

Ømax(mm)

MF Inchamento(%)

W(%)

Cimento 3150 1408 - - - -Sílica 2480 - - - - -Areia 2650 1700 2,4 2,6 30 3Brita 2910 1650 12,5 - - -

Plastificante 1067 - - - - -

O concreto será executado em Usina deconcreto, ou seja, condição A, logo o Sd é4,0MPa.

Fcj=40+(1,65x4,0)=46,6MPa

Slump 60±10mm Teor de água = 217 l/m3Ømax=12,5mm

Como iremos utilizar aditivo plastificante (Glenium 51da BASF) neste concreto, o mesmo promove umaredução de 40% no teor de água, então adotaremos 135l/m3 de água.

Como a obra se sitia em ambiente com agressividadedevido a proximidade à industria, adotar CP II-z 32,que promove uma menor permeabilidade ao concretoe, portanto uma maior resistência à agressividade domeio.

A=544,53B=444,53 →

Fcj=46,6MPa

4,0//1,63,684,3

)53,444ln(/)53,544ln()6,46ln(53,444

53,5446,46 /

aaaa

aa

aa

Consultando a tabela 1 da norma, adotamos Classede agressividade III, cuja agressividade é consideradaforte e risco grande de deterioração da estrutura,devido à proximidade com a industria.

Com base na tabela 2, temos:a/a≤0,55 – Adotado a/a=0,4Classe do concreto ≥C30 –fck=40MPa - okConsumo de cimento≥320kg/m3

Como o traço do concreto será para fcj≥40MPa, esteconcreto é um CAD (Concreto de Alto Desempenho) e seránecessário utilizar sílica e aditivo plastificante para atingiresta resistência à compressão. O percentual de sílicanormalmente adotado varia de 7 a 10 %.Adotaremos neste traço o percentual de 10% de sílica e,portanto teremos 90% de cimento como aglomerante.

3/8,335,3271,03/8,3035,3279,0

3/5,3374,0/

mkgTsilmkgTcim

mkgTaglTagl

Taguaaa

Para o cálculo do plastificante, é necessário alguns dados obtidos através da ficha técnica do produto a ser utilizado:

- massa do sólido

- porcentagem de plastificante (%Pla) ou

- com o ponto de saturação (%PS)

- porcentagem ótima de plastificante cujo seu incremento não altera a fluidez do concreto

O cálculo da massa do sólido a partir da porcentagem de plastificante é dados da seguinte forma:

1. Primeiramente calcula-se o ponto de saturação através da equação abaixo:

Onde:%PS = Ponto de saturação%Pla = Porcentagem de plastificante%Sol = Porcentagem de sólidoγp = Massa específica do plastificante

2.Obtendo o valor de %PS, pode-se obter a massa de sólido conforme equação:Onde:

Msol = Massa de sólido

%PS = Ponto de saturação

Tag = Teor de aglomerante

Propriedades Mecânicas

Aditivo Superplastificante: Glenium 51 da BASF

Embalagem: 5,4l, 217l e Caminhão tanque

Cor: líquido branco turvo

Densidade (g/cm³): 1,067 a 1,107 g/cm3 – adotado para cálculo 1,067g/cm3

pH: 5 a 7

Sólidos (%): 28,5 a 31,5 – Adotado para cálculo 30%

%plas=0,2 a 1,0%, mas tendo em vista a experiencia com uso de sílica requer um% maior

adotaremos 3%.

OBS.: As dosagens usuais do BAUTECH 610 estão situadas entre 0,2 a 1,0% s.p.c. (sobre peso do

cimento), mas esta dosagem é orientativa, sendo imprescindível a realização de testes de

laboratório e/ou campo. Tendo em vista que utilizaremos também sílica na formulação deste

concreto adotaremos 3% de plastificante

Se a ficha do aditivo fornecer o valor de %PS (Ponto de Saturação), pode-se obter a

massa de sólidos conforme a equação:

Onde:

%PS é Ponto de saturação (não fornecida na ficha do Glenium 51)

Taglo é o teor de aglomerante

Se a ficha o aditivo plastificante não fornecer o %PS, podemos obter através da

seguinte equação:

E assim, obter a Massa dos sólidos:

100.% TaglPSMsol

100..%%% plassolplasPS

3/24,3100

55,33796,0 mkgMsol

96,0100

067,1300,3%

PS

Volume de água no aditivo

3/1,10067,13010024,3

.%100. mkgplassol

MsolVplas

3/62,7067,12,10100

30100100

)%100( mlplasVplasolVágua

Sabendo que o Dmax=12,5mm, o MF=2,6, temos que o consumo de brita será:

Cbrita=0,57 x 1650=940,5kg/m3

Dmax(mm)

Módulo de Finura da Areia2,4 2,6 2,8 3,0

9,5 0,50 0,48 0,45 0,4412,5 0,59 0,57 0,55 0,5319,0 0,66 0,64 0,62 0,6025,0 0,71 0,68 0,67 0,6638,0 0,75 0,73 0,71 0,69

Materiais Traço(Kg/m3)

Traço(l/m3)

Traço (kg/m3)

Correção de água

Traço Final (kg/m3)

Traço Unitário em

pesoÁgua 135 135 135 - 93,3 0,31

Cimento 303,8 96,4 303,8 - 303,8 1

Sílica 33,8 13,6 33,8 - 33,8 0,11

Areia - 428,8 1136,2 34,1 1102,1 3,63

Brita 940,5 323,2 950,5 - 950,5 3,13

Plastificante 3,24 3,04 3,24 7,6 3,14 0,01

Total - 1000 2568,8 41,7

A

A são os pesos obtidos nos passos anteriores e no Plastificante usar a Msol.B dividir a coluna A pelas respectivas massas específicas (divididas por 1000 – Kg/dm3). Atribuir volume total igual a 1000 e calcular Vareia, subtraindo demais materiais de 1000.C Multiplicar coluna B pela massa específica do respectivo materialD multiplicar o peso da areia pela umidade e colocar o volume de água do plastificanteE subtrair o total de água adicionado do peso da água e somar o peso da areia na água no peso da areia.

F dividir todos os materiais pelo peso do cimento

B C D E F

O traço unitário é:

1 : a : b

a/a

Logo:

1 : 3,63 : 3,13

a/a=0,31

m=areia+brita= 3,63+3,13=6,76

H=(a/a)/(1+m) – (0.31)/7,76=0,04

%arg=1+a/1+m=4,63/7,76=0,59=59,7%