UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO … · Sendo assim, vários traços deste concreto...

UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA

Curso de Engenharia Civil

Dimas Alan Strauss Rambo

ESTUDO DA TRABALHABILIDADE DO CONCRETO

AUTOADENSVEL

Iju RS 2009

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09

___________________________________________________________________________ Estudo da Trabalhabilidade do Concreto Autoadensvel

1

Dimas Alan Strauss Rambo

ESTUDO DA TRABALHABILIDADE DO CONCRETO AUTOADENSVEL

Trabalho de concluso de curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obteno do grau de Engenheiro Civil.

Iju 2009

___________________________________________________________________________ Dimas Alan Strauss Rambo - TCC - Curso de Engenharia Civil, 2009

2

Trabalho de concluso de curso defendido e aprovado em sua forma final pelo professor orientador e pelos membros da banca

examinadora.

___________________________________________ Prof. Marcelo Adriano Duart, Msc Orientador

Banca Examinadora

___________________________________________

Prof. Raquel Paranhos, Msc UNIJU/DeTec


3

Agradecimento

Inicialmente quero agradecer a Deus, pois foi atravs dele, que conquistei tudo o que

tenho at hoje. Foi ele que me ensinou a superar os obstculos e a viver cultivando a paz e a

alegria.

Agradeo de corao aos meus pais Valzir e Marisa que, com muita dignidade e

honestidade, se sacrificaram para que eu pudesse concluir mais esta etapa da vida. Afinal, foram

eles que me deram o exemplo e me fizeram acreditar que tudo era possvel, mesmo nas

dificuldades, eis a o porqu do meu imenso orgulho e amor por eles.

Agradeo a minha irm Fabiana que, alm de ter praticamente escolhido meu curso,

sempre me apoiou em todas as horas, elevando minha autoestima e me fazendo acreditar em

todas as minhas potencialidades.

Obrigado tambm a todos os colegas, ex-colegas e amigos do Curso de Engenharia Civil,

aos laboratoristas Salete, Luiz e Tiago, pela grande amizade, pelas boas conversas, e pela

disposio em me ajudar, independentemente das condies. s companheiras de pesquisa Ctia

e Thiana e, principalmente, ao colega e amigo Tiago Rafael Bohn,, que muito me apoiaram

durante o desenvolvimento de meus trabalhos.

Por fim, agradeo ao orientador Marcelo Duart pelos ensinamentos e pela confiana em

mim depositada nestes dois anos de pesquisa e, ao professor Luciano Specht, que alm de timo

professor, sempre foi um grande amigo e muito me apoiou durante toda a graduao e, mais

ainda, durante o perodo em que fiz parte do grupo PET.


4

RESUMO

O concreto um dos materiais mais utilizados no mbito da construo civil, tanto que

nos dias atuais no possvel imaginar a construo de uma obra sem sequer alguma aplicao

deste notvel produto. Porm, para que o mesmo tenha uma correta utilizao, vrias de suas

caractersticas devem ser analisadas, principalmente no tocante resistncia e trabalhabilidade

do material. Seguindo este contexto, este trabalho se destinou produo de um trao de concreto

autoadensvel, otimizado com relao trabalhabilidade, empregando para isto, o melhor

proporcionamento possvel dos materiais constituintes, materiais estes provenientes da regio de

Iju. Sendo assim, vrios traos deste concreto foram produzidos e avaliados com relao

trabalhabilidade aps diversas variaes no proporcionamento dos agregados grados, midos,

nos teores de argamassa seca e nos percentuais de substituio de cimento por cinza volante. Para

cumprir com os objetivos propostos, foram realizados ensaios de caracterizao de materiais,

slump flow test e caixa L, ambos no Laboratrio de Engenharia Civil (LEC) da Universidade

Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJU). Estes ensaios serviram,

respectivamente, para avaliar as caractersticas dos materiais utilizados, a trabalhabilidade do

concreto fresco e, por fim, sua fluidez. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que os

proporcionamentos e percentuais que melhor desenvolveram a trabalhabilidade para os concretos

autoadensveis produzidos com materiais da regio de Iju foram: 60% para a brita 0 e 40% para

a brita 1 (agregados grados), 50% para a areia mdia e 50% para a areia fina (agregados

midos), 57% para o teor de argamassa seca e 15% para o percentual de substituio de cimento

por cinza volante. Utilizando tais percentuais, foi possvel a produo de um trao de concreto

autoadensvel, o qual alcanou slump de 27 cm, espalhamento de 716,7 mm, 0,96 no parmetro

H1/H2, 0,40s no parmetro T20 e 0,88s no parmetro T40, resultados estes, que segundo valores

obtidos em Tutikian (2004), se encaixam perfeitamente nas caractersticas de um concreto

autoadensvel de alta qualidade.

Palavras-chave: Trabalhabilidade; reologia; concreto autoadensvel.


5

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Exsudao de concretos com aditivos superplastificantes ......................................22

Figura 2 Exsudao de concretos com aditivos superplastificantes..........................................22 Figura 3 Ancoragem da ponte Akashi-Kaikyo ......................................................................23 Figura 4 Tnel em Yokahama, Japo ....................................................................................24 Figura 5 Shopping Flamboyant em Goinia..........................................................................25 Figura 6 Programa experimental ...........................................................................................26 Figura 7 Aglomerantes utilizados..........................................................................................27 Figura 8 Agregados grados utilizados .................................................................................28 Figura 9 Granulometria dos agregados grados ....................................................................29 Figura 10 Agregados midos utilizados ................................................................................29 Figura 11 Granulometria dos agregados midos....................................................................30 Figura 12 Aditivos utilizados .............................................................................................. . 30 Figura 13 Instante de medio dos parmetros T20 e T40....................................................32 Figura 14 Escoamento total do concreto. ..............................................................................32 Figura 15 Limites de resultados e dimenses para ensaio com Caixa-L, segundo diversas referncias.................................................................................................................................32 Figura 16 Slump flow test sendo executado..........................................................................34 Figura 17 Limites de resultados para o slump flow test, segundo diversas referncias ........35 Figura 18 Limites de resultados para o slump flow test T50 cm, segundo diversas referncias..................................................................................................................................................35 Figura 19 Dimenses da Caixa-L ..........................................................................................37 Figura 20 Sequncia inicial de produo...............................................................................37


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Figura 21 Etapa final da implementao ...............................................................................38 Figura 22 Caixa L implementada .......................................................................................39 Figura 23 Base metlica implementada para utilizao no Slump flow test .........................40 Figura 24 Valores de espalhamento.......................................................................................42 Figura 25 Valores de slump...................................................................................................42 Figura 26 Valores de H1/H2..................................................................................................42 Figura 27 Valores de espalhamento .......................................................................................44 Figura 28 Valores de slump...................................................................................................44 Figura 29 Valores de H1/H2..................................................................................................45 Figura 30 Valores de T20 ......................................................................................................45 Figura 31 Valores de T40 ......................................................................................................45 Figura 32 Valores de espalhamento .......................................................................................47 Figura 33 Valores de slump...................................................................................................47 Figura 34 Valores de H1/H2..................................................................................................48 Figura 35 Valores de T20 ......................................................................................................48 Figura 36 Valores de T40 ......................................................................................................48 Figura 37 Valores de espalhamento .......................................................................................50 Figura 38 Valores de slump...................................................................................................51 Figura 39 Valores de H1/H2..................................................................................................51 Figura 40 Valores de T20 ......................................................................................................51 Figura 41 Valores de T40 ......................................................................................................52 Figura 42 Composio granulomtrica dos agregados midos (Trao A3 D 57 15 ) ..54 Figura 43 Composio granulomtrica dos agregados grados (Trao A3 D 57 15....54


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Resultados dos ensaios laboratoriais referentes aos aglomerantes .........................28 Tabela 2 Massa unitria, massa especfica e absoro dos agregados grados.....................28 Tabela 3 Massa unitria e massa especfica dos agregados midos......................................30 Tabela 4 Traos testados durante a etapa de produo do trao referncia...........................40 Tabela 5 Nomenclatura e percentuais de agregado grado utilizados na produo dos traos de CAA.....................................................................................................................................41 Tabela 6 Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3................................43 Tabela 7 Nomenclatura e percentuais de agregado mido utilizados na produo dos traos de CAA.....................................................................................................................................44 Tabela 8 Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3 - D..........................46 Tabela 9 Nomenclatura e teores de argamassa seca utilizados na produo dos traos de CAA..........................................................................................................................................46 Tabela 10 Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3 D 57...............49 Tabela 11 Nomenclatura e teores de substituio de cimento por cinza volante nos traos de CAA..........................................................................................................................................50 Tabela 12 Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3 D 57 15 .......52 Tabela 12 Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3 D 57 15 .......52


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LISTA DE SIGLAS E SMBOLOS

a/c Relao gua/cimento

a/cv Relao gua/cinza volante

ACI American Concrete Institute

A Espessura da parte vertical da caixa L (mm)

AF Areia Fina

AM Areia mdia

B Largura da caixa L tanto na parte horizontal como na parte horizontal (mm)

B0 Classe de agregados grado com dimetro mximo de 12,5 mm.

B1 Classe de agregados grado com dimetro mximo de 19,0 mm.

C Altura da parte vertical da caixa L (mm)

c.p. Corpo de prova

CAA Concreto autoadensvel

CAD Concreto de alto desempenho

cm Centmetro

CP Cimento Portland

D Comprimento total do fundo da caixa - L (mm)

E Esessura da caixa L na parte vertical (mm)

EFNARC European Federation for Specialist Construction Chemicals and Concrete Systems

h Hora

H1 Maior altura da camada de material depositada na caixa L

H2 Menor altura da camada de material depositada na caixa L

H2/H1 Relao final entre as alturas do concreto no final do trecho horizontal e a altura

do concreto remanescente do trecho vertical da caixa - L

Kg Quilograma

l/m Litros por metro cbico

Kg/m Quilograma por metro cbico

m Metro

m Metro cbico

mm Milmetro


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P Aditivo plastificante

s Segundos

SL Sem leitura

SP Aditivo superplastificante

TA Teor de argamassa seca

T Tempo

T50 Tempo gasto pelo concreto at alcanar a marca dos 500 mm no ensaio de

espalhamento

TL20 Tempo para o concreto em fluxo alcanar um comprimento horizontal de 20 cm na

parte horizontal da caixa - L

TL40 Tempo para o concreto em fluxo alcanar um comprimento horizontal de 40 cm na

parte horizontal da caixa - L


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SUMRIO

1 INTRODUO ................................................................................................................... 12

1.1 TEMA DA PESQUISA ................................................................................................. 12

1.2 DELIMITAO DO TEMA......................................................................................... 12

1.3 FORMULAO DA QUESTO DE ESTUDO .......................................................... 12

1.4 OBJETIVOS.................................................................................................................. 12

1.4.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................... 12

1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ..................................................................................... 12

1.5 JUSTIFICATIVA .......................................................................................................... 13

1.6 SISTEMATIZAO DA PESQUISA.......................................................................... 15

2 REVISO BIBLIOGRFICA ........................................................................................... 16

2.1 CONCRETO AUTOADENSVEL.............................................................................. 16

2.2 HISTRICO E UTILIZAO...................................................................................... 20

3 METODOLOGIA................................................................................................................ 25

3.1 CLASSIFICAO DO ESTUDO................................................................................. 25

3.2 PLANEJAMENTO DA PESQUISA ............................................................................. 25

3.3 MATERIAIS UTILIZADOS......................................................................................... 26

3.3.1 AGLOMERANTES..................................................................................................... 26

3.3.2 AGREGADOS GRADOS ........................................................................................ 27

3.3.3 AGREGADOS MIDOS ........................................................................................... 28

3.3.4 ADITIVOS.................................................................................................................. 29

3.3.5 GUA ........................................................................................................................ 30


11

3.4 TCNICAS EXPERIMENTAIS ................................................................................... 30

3.4.1 ENSAIO COM CAIXA - L....................................................................................... 30

3.4.2 SLUMP FLOW TEST............................................................................................... 32

4 APRESENTAO E ANLISE DOS RESULTADOS .................................................. 35

4.1 EQUIPAMENTOS IMPLEMENTADOS ..................................................................... 35

4.1.1 CAIXA - L................................................................................................................. 35

4.1.2 CHAPA PARA ENSAIO DE ABATIMENTO......................................................... 38

4.2 PRODUO DO TRAO REFERNCIA................................................................... 39

4.3 AJUSTE DOS TEORES DE AGREGADO GRADO................................................. 40

4.4 AJUSTE DOS TEORES DE AGREGADO MIDO .................................................... 42

4.4.1 AJUSTE DO TEOR DE ARGAMASSA SECA....................................................... 45

4.4.2 SUBSTITUIO DE CIMENTO POR CINZA VOLANTE................................... 48

4.4.3 DEFINIO DO TRAO FINAL APRIMORADO................................................ 52

5 CONSIDERAES FINAIS.............................................................................................. 54

5.1 CONCLUSO............................................................................................................... 54

5.2 SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS ......................................................... 55

6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .............................................................................. 56


12

1 INTRODUO

1.1 TEMA DA PESQUISA

O tema da pesquisa : Materiais de construo civil.

1.2 DELIMITAO DO TEMA

Este trabalho baseado no estudo de concretos do tipo autoadensvel.

1.3 FORMULAO DA QUESTO DE ESTUDO

possvel, com a utilizao de materiais da regio de Iju, produzir um trao de concreto

autoadensvel e aprimorar sua trabalhabilidade exclusivamente atravs do melhor

proporcionamento dos materiais utilizados?

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo Geral

Buscar, atravs de dosagem experimental, um trao de concreto autoadensvel aprimorado com

relao trabalhabilidade, empregando para isto o melhor proporcionamento dos materiais

utilizados.

1.4.2 Objetivos Especficos

Implementar os equipamentos necessrios avaliao da trabalhabilidade do concreto

autoadensvel;


13

Determinar a melhor proporo entre os agregados grados (brita 0 e brita 1), que resulte

em melhorias na trabalhabilidade do concreto autoadensvel;

Determinar a melhor proporo entre os agregados midos (areia mdia e areia fina), que

resulte em melhorias na trabalhabilidade do concreto autoadensvel;

Determinar o teor de argamassa seca que acarrete mais benefcios a trabalhabilidade do

concreto autoadensvel;

Determinar o teor de substituio de cimento por cinza volante que acarrete mais

benefcios a trabalhabilidade do concreto autoadensvel.

1.5 JUSTIFICATIVA

Um dos mais importantes pilares da economia do Brasil e de muitos outros pases o

setor da construo civil. Uma das formas de perceber tal fato est na participao deste setor no

PIB do pas. Nos ltimos anos a parcela do PIB brasileiro referente ao setor da construo civil,

alm de permanecer alta, vem crescendo notavelmente, proporcionando assim inmeros ganhos,

dentre os quais podem ser citados: a realizao de investimentos, o potencial de criao de

empregos (diretos e indiretos) e ainda os efeitos benficos do mesmo sobre a balana comercial e

sobre o nvel de inflao do pas.

Poderia o setor da construo civil estar muito menos desenvolvido, no fosse o

descobrimento de um material que, nos dias atuais, apontado como um dos produtos mais

utilizados em todo o mundo: o concreto.

O concreto foi e , sem dvida, um recurso de extrema importncia para a humanidade.

Barragens, pontes, pavimentos e, principalmente, moradias, so os principais destinos desta vasta

produo em todo o mundo. No possvel imaginar, nos dias atuais, grandes empreendimentos

sendo projetados sem sequer alguma aplicao deste notvel material.

Dentre as mais almejadas caractersticas do concreto, sem dvida, est a capacidade de

suportar cargas. Porm, em algumas aplicaes especficas, tal propriedade sozinha no

suficiente. Em casos, como por exemplo: estruturas com elevada taxa de armadura, formas


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complexas, obras com acabamento em concreto aparente e peas de concreto com formatos no

convencionais, alm da resistncia, outras caractersticas so exigidas, dentre as quais so de

extrema importncia a fluidez, a coeso e a resistncia segregao, propriedades estas que o

concreto convencional no atende facilmente.

Tais caractersticas, quando bem desenvolvidas, proporcionam ao concreto a capacidade

de transpor densas malhas e preencher todo e qualquer espao vazio, mantendo a coeso e a

homogeneidade da massa. Objetivando alcanar tais propriedades, na dcada de 80, foi produzido

no Japo um concreto com excelente resistncia e grande trabalhabilidade no estado fresco, o

qual foi intitulado Concreto Autoadensvel (CAA).

Sendo considerado por muitos autores a mais revolucionria tcnica da construo de

estruturas em concreto das ltimas dcadas, o CAA proporciona inmeras vantagens quando

comparado ao concreto convencional. Devido alta trabalhabilidade que possui, o CAA no

necessita de qualquer tipo de vibrao, oferece excelente acabamento, bombeamento a grandes

distncias com maior velocidade, otimizao e reduo de mo-de-obra, mais rapidez na

execuo da obra, melhores condies de segurana, eliminao de rudos causados pelo

vibrador, reduo nas atividades de espalhamento, concretagens possveis mesmo em estruturas

densamente armadas, possibilidade de trabalho em frmas pequenas ou muito detalhadas, maior

durabilidade (reduo das falhas de concretagem) e ainda possibilita ganhos ambientais, j que

utiliza, em alguns casos, resduos como por exemplo a cinza volante, resduos de corte e

polimento de mrmore e granito, etc.

Tendo em vista, toda a gama de possibilidades que este novo material tem a oferecer e

todas as vantagens, as quais seu uso pode acarretar tanto para a engenharia quanto para o meio

ambiente, fica clara a importncia do seu estudo.


15

1.6 SISTEMATIZAO DA PESQUISA

O relatrio desta pesquisa apresenta a seguinte estrutura:

1 Captulo: neste captulo descrito o tema da pesquisa, a delimitao do tema, a

formulao da questo de estudo, os objetivos geral e especficos e a justificativa.

2 Captulo: este captulo apresenta a reviso bibliogrfica, abordando consideraes

sobre o concreto autoadensvel e ainda um breve histrico sobre a produo e utilizao de

CAAs.

3 Captulo: este captulo apresenta a metodologia, composta pela classificao do estudo

e o planejamento da pesquisa (coleta e anlise dos dados).

4 Captulo: neste captulo so apresentados os resultados obtidos de cada ensaio, seguido

da anlise, tabulao e interpretao dos mesmos.

5 Captulo: este captulo aborda as concluses obtidas com o decorrer da pesquisa, as

principais contribuies da mesma e as sugestes para trabalhos futuros.


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2 REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 CONCRETO AUTOADENSVEL

A ideia de um concreto que fosse por si s adensvel nunca foi novidade no mbito da

construo civil. A tcnica de compactao de concreto em elementos estruturais considerada

uma etapa fundamental da obra. Tal prtica garante ao concreto uma estrutura mais homognea,

com menos vazios, proporcionando uma melhor resistncia e durabilidade ao concreto. Tcnicas

de compactao do concreto tm sido desenvolvidas nos ltimos anos, mas o processo ainda

bastante complicado quando as estruturas so de difcil acesso, com formas complexas e

densamente armadas (NUNES apud CAINELLI, 2008).

Na dcada de 80, tais tcnicas e dificuldades impulsionaram durante vrios anos os

estudos e pesquisas nos centros de investigao do Japo. O mercado apresentava carncia de

mo-de-obra qualificada e de equipamentos adequados para atender s exigncias das estruturas

com elevada taxa de armaduras, que so comuns no pas devido aos abalos ssmicos, e de formas

complexas (BILLBERG apud CAINELLI, 2008).

Assim, impulsionado pela necessidade, em 1988 no Japo, na Universidade de Tkio, o

professor Hajime Okamura produz um concreto de alto desempenho (CAD) com uma excelente

deformabilidade no estado fresco, o qual foi denominado Concreto Autoadensvel .

O termo concreto autoadensvel (CAA) identifica uma categoria de material cimentcio

que pode ser moldado nas frmas e preencher cada espao vazio exclusivamente atravs de seu

peso prprio, ou seja, sem necessidade de qualquer forma de compactao ou vibrao externa

(TUTIKIAN, 2004; COPPOLA, 2000; ARAJO et al ., 2003; BARBOSA et al ., 2002; MA e

DIETZ, 2002; HO et al ., 2002).

Um concreto s ser considerado autoadensvel, se trs propriedades forem alcanadas: a

fluidez, a coeso e a resistncia segregao (EUROPEAN FEDERATION FOR SPECIALIST

CONSTRUCTION CHEMICALS AND CONCRETE SYSTEMS, 2002).


17

Estas propriedades do CAA no estado fresco, por serem decisivas para sua aplicao na

obra, so analisadas com muito mais freqncia do que suas propriedades no estado endurecido,

que garantem o atendimento do CAA as solicitaes estabelecidas em projeto. Isso tem criado

certa insegurana na utilizao deste material, aumentada pela falta de normalizao de

procedimentos de ensaios e de confiabilidade nos mtodos de dosagem existentes para este tipo

de material, o que faz com que surjam novas pesquisas direcionadas para o estudo das

propriedades mecnicas e procedimentos de ensaios (CAVALCANTI, 2006).

Esta evoluo tecnolgica, como comumente descrito o CAA, s foi possvel graas a

pesquisas aplicadas e introduo de adies minerais, adies de flers e aditivos qumicos ao

concreto tradicional. O desenvolvimento destes materiais, principalmente com a descoberta da

extraordinria ao de disperso dos aditivos superplastificantes e a ao coesiva dos

modificadores de viscosidade, tem impulsionado esta tecnologia nos dias atuais.

Conforme descrito em Marangon (2006), o CAA bastante suscetvel em suas

propriedades no estado fresco, e algumas caractersticas dos materiais constituintes como, por

exemplo, tamanho, textura e distribuio granulomtrica dos agregados, so importantes para a

garantia da fluidez desejada da mistura.

Segundo EFNARC (2002), todos os tipos de agregados grados e midos utilizados em

concretos convencionais so adequados para o emprego em CAA. O volume de agregados ocupa

70 % do volume de concreto, sendo dominante nas propriedades do concreto no somente pela

qualidade, mas tambm pela quantidade. Alem disso, todas as areias industrializadas ou naturais

usadas em concreto convencional podem ser usadas no CAA. Podem ser usados silcios ou areias

calcrias. Partculas menores que 0,125 mm so consideradas como p e so muito importantes

para a reologia do concreto autoadensvel.

Porm, conforme descrio de Khayat (2000), as areias artificiais obtidas por britagem,

so as menos indicadas por apresentarem elevada superfcie especfica e aspereza superficial,

demandando maior consumo de gua e aditivos superplastificantes para se conseguir a fluidez


18

necessria. J os agregados naturais possuem uma forma mais arredondada, o que prefervel na

produo desses concretos. Uma curva granulomtrica contnua, onde os gros menores dos

agregados preenchem os espaos deixados pelos gros maiores, proporciona melhor resistncia

segregao para os CAAs.

Conforme Marangon (2006), todos os tipos de cimento empregados na produo de

concretos convencionais podem ser utilizados na produo de CAA. Variaes no tipo de

cimento, mesmo sendo do mesmo fabricante, afetam diretamente as propriedades do concreto

autoadensvel, podendo no desenvolver uma interao satisfatria de compatibilidade com os

aditivos qumicos. Com cimentos mais finos, tem-se maior superfcie especfica, o que

proporciona menor tenso de escoamento e maior viscosidade da mistura, decorrente do aumento

da quantidade de partculas em contato com a gua, diminuindo a distncia entre os gros e

aumentado a freqncia de coliso entre eles.

Os agregados grados de forma regular, de qualquer natureza, so os mais indicados na

produo de concreto autoadensvel. Agregados com elevadas superfcies especficas, lamelares

e com textura spera, devem ser empregados em granulometria mais fina e contnua para que seja

menor o efeito de reduo na fluidez da mistura. O CAA pode ser produzido com agregados

grados com dimenses de at 20 mm, porm, quanto maior for a dimenso do agregado, maior

dever ser a viscosidade da pasta para evitar a segregao. Alm disso, quanto maior for a

dimenso do agregado, maior ser a ocorrncia de bloqueamento em passagens estreitas.

Agregados com dimetro mximo de at 10 mm so os mais utilizados na produo do CAA, por

resultar em uma composio mais econmica, e um melhor desempenho das propriedades

reolgicas (NUNES apud MARANGON, 2006).

Conforme descrito em EFNARC (2002), o CAA difere do concreto convencional em suas

propriedades no estado fresco, as quais so vitais para determinar se este poder ou no pode ser

utilizado de forma satisfatria. Os vrios aspectos da prtica que controlam a coeso, a fluidez e a

resistncia a segregao precisam ser cuidadosamente controlados para assegurar o potencial

mximo do concreto produzido. O nvel de fluidez do CAA regido principalmente pela

dosagem do superplastificante. Contudo, a superdosagem pode levar ao risco de segregao e


19

bloqueio. Prevenir segregao , portanto, uma caracterstica muito importante do regime de

controle. O tempo no qual o CAA mantm suas propriedades reolgicas desejadas open time

muito importante para a obteno de bons resultados na utilizao do concreto. Este tempo pode

ser ajustado escolhendo o tipo certo de superplastificante ou retardando o uso combinado de

misturas.

A utilizao do CAA vasta, segundo Tutikian (2004), este tipo de concreto to verstil

que pode ser moldado in loco como na indstria de pr-moldados, pode ser dosado no canteiro de

obras ou ainda em centrais de concreto e depois transportado via caminho betoneira para as

construes. Tambm pode ser lanado com bombas de concreto, gruas ou simplesmente

espalhado.

As principais indicaes de uso do CAA so: Fundaes executadas por hlice contnua,

paredes, vigas e colunas, paredes diafragma, estaes, reservatrios de gua e piscinas, pisos

contrapisos, lajes, pilares, muros, painis, obras com acabamento em concreto aparente, obras de

concreto em locais de difcil acesso, em peas pequenas, com muitos detalhes ou com formatos

no convencionais, onde seja difcil a utilizao de vibradores e em formas de peas com grande

concentrao de ferragens (CAMARGOS apud LISBA, 2004).

O uso do concreto autoadensvel, conforme descrito em Watanabe (2006),

extremamente benfico e acarreta inmeras vantagens obra, entre as quais pode-se citar:

Excelente acabamento;

Bombeamento a grandes distncias com maior velocidade;

Otimizao e reduo de mo-de-obra;

Mais rapidez na execuo da obra;

Melhores condies de segurana;


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Eliminao de rudos causados pelo vibrador;

Reduo nas atividades de espalhamento e vibrao;

Concretagem possvel mesmo em estruturas densamente armadas;

Mais possibilidades de trabalho em frmas pequenas ou muito detalhadas;

Maior durabilidade, pois reduz falhas de concretagem (nichos).

A trabalhabilidade traz outras vantagens: alm de minimizar os riscos de acidentes

causados pelo excesso de pessoas sobre as lajes, reduz problemas ergonmicos nos trabalhadores,

j que estes reduzem o esforo necessrio ao lanamento e acabamento, alm de diminuir a

possibilidade de problemas auditivos.

2.2 HISTRICO E UTILIZAO

At meados dos anos 70, o ACI (American Concrete Institute) no recomendava que se

utilizassem misturas com resultados de abatimento (slump test) acima de 175mm, j que a

exsudao aumentava exponencialmente. A Figura 1 mostra que alm do aumento da exsudao,

medida que o consumo de cimento diminua o problema se agrava, pois a quantidade de finos

menor. Mas, com o advento dos aditivos superplastificantes, pde-se dosar concretos fluidos com

valores de abatimento acima de 250 mm com nenhuma ou desprezvel exsudao (Figura 2).

Assim, foi sugerido que aquelas misturas fossem nomeadas de concretos reodinmicos,

bastante fluidas, mas ao mesmo tempo coesivas e com baixa tendncia segregao e exsudao

(COLLEPARDI apud TUTIKIAN, 2004).


21

Figura 1: Exsudao de concretos sem aditivos

Fonte: COLLEPARDI apud TUTIKIAN, 2004

Figura 2: Exsudao de concretos com aditivos superplastificantes

Fonte: COLLEPARDI apud TUTIKIAN, 2004


22

Segundo Ouchi (1998) desde o desenvolvimento do prottipo de concreto autoadensvel

em 1988, seu uso em estruturas reais tem aumentado gradualmente. Em 1998, o percentual de

concreto autoadensvel, no produto anual de concretos usinados no Japo, atingia cerca de 0,1%

e 0,5%. Um tpico exemplo de aplicao de concreto autoadensvel so as duas ancoragens da

Akashi-Kaikyo, a ponte de maior vo livre do mundo (1.991 metros). O volume de concreto

lanado nas duas ancoragens ultrapassou a marca dos 290.000 m. Nesta obra o concreto foi

misturado prximo ao local e bombeado para fora da usina com o auxlio de cerca de 200 metros

de dutos. A utilizao de concreto autoadensvel encurtou a construo do ancoradouro em 20%

do perodo estimado, passando de 2,5 para 2 anos de obras. A Figura 3 apresenta a construo

praticamente concluda de um dos ancoradouros da ponte Akashi-Kaikyo.

Figura 3: Ancoragem da ponte Akashi-Kaikyo

Fonte: OKAMURA, 2003

Ainda no Japo, o CAA teve participao na execuo de grandes tanques para gases

liquefeitos, a exemplo do construdo em Ozaka. Os materiais utilizados foram: fler calcrio e o

agregado grado com dimetro mximo de 20 mm. Com o uso do CAA, houve reduo de quatro


23

meses no tempo previsto para execuo da obra e o nmero de trabalhadores que era de 150,

pde ser reduzido para 50 (PETERSON apud LISBA 2004).

No Japo, o CAA foi bastante aplicado em construes de tneis, com destaque para um

construdo em Yokohama (Figura 4), que apresenta trs metros de dimetro e um quilmetro de

comprimento. A opo pelo uso do CAA foi atribuda grande quantidade de armaduras do

tnel, onde as duas camadas de ao protendido foram preenchidas com este material

(TAKEUCHI et al., 1994).

Figura 4: Tnel em Yokahama, Japo

Fonte: TAKEUCHI et al., 1994

Por fim, outro exemplo, agora no Brasil, ocorreu na dcada de 1980, em Goinia, no

Shopping Flamboyant (Figura 5). Nele, cerca de 3.000 m de concreto autoadensvel foram

utilizados no reforo de algumas fundaes e pilares de concreto j existentes. Esse concreto

tambm foi escolhido para proporcionar maior velocidade na execuo das lajes da nova

estrutura, composta ainda por pilares e vigas metlicos.


24

Alm da possibilidade de avanar mais rpido no cronograma da obra, em funo da

maior produtividade propiciada pelo concreto autoadensvel, as equipes envolvidas na execuo

das concretagens, tanto da fornecedora, Realmix, quanto da construtora Toctao, tambm

poderiam ser mais enxutas, j que o produto demanda menos trabalhadores no momento da

aplicao.

Figura 5: Shopping Flamboyant em Goinia

Fonte: Informativo Realmix, 04/2005

Isso garantia, tambm, uma reduo brutal de custos com horas extras de homens que

prestavam servios para a obra. Durante as obras, o shopping continuou funcionando

normalmente, o que muitas vezes obriga as equipes a realizar concretagens durante a madrugada,

quando o custo da hora extra maior. Tambm partindo do ponto de vista tcnico, o uso de um

material mais fluido tornava muito mais fcil o transporte por bombas a grandes distncias

horizontais, caractersticas de shopping centers. Segundo o gerente da Realmix, essas distncias

chegavam a 90 m. A expanso do Flamboyant foi concluda em seis meses (CAINELLI, 2008).


25

Coleta de dados

Caracterizaodos materiais

Implementaodos equipamentos

Produodo trao referncia

Ajuste dos teoresde agregado grado

Ajuste dos teoresde agregado mido

Ajuste do teorde argamassa seca

Substituio parcialde cimento por cinza

volante

Definio do traofinal aprimorado

3 METODOLOGIA

3.1 CLASSIFICAO DO ESTUDO

A pesquisa de ordem quantitativa, uma vez que diversos traos de concreto autoadensvel

foram produzidos atravs de dosagens experimentais e seus resultados tabelados e analisados

graficamente. Os ensaios realizados foram: ensaio de abatimento (NBR NM 67), ensaio com

Caixa L (EFNARC, 2002) e resistncia compresso (NBR 5739).

3.2 PLANEJAMENTO DA PESQUISA

Tanto a produo como a avaliao dos traos de CAA foi realizada no LEC

Laboratrio de Engenharia Civil da UNIJU. A ordem cronolgica da pesquisa seguiu as etapas

apresentadas no delineamento programa experimental (Figura 6), apresentado abaixo.

Figura 6: Programa experimental


26

O volume de concreto para cada trao produzido foi de aproximadamente 40 litros, os

quais foram avaliados principalmente no tocante a mobilidade, segregao dos materiais e ainda

atravs dos valores medidos de abatimento, espalhamento, nivelamento e velocidade de

escoamento.

3.3 MATERIAIS UTILIZADOS

Os materiais e equipamentos utilizados nesta pesquisa bem como suas caractersticas

esto apresentados abaixo.

3.3.1 Aglomerantes

Os aglomerantes utilizados neste estudo foram: cimento CPII F e cinza volante (Figura

7), ambos provenientes da regio de Iju, coletados de forma a suprir toda a gama de ensaios

necessrios at o fim do estudo em questo. Seu armazenamento se deu em sacos plsticos

fechados, proporcionando assim a conservao das propriedades iniciais e evitando uma possvel

contaminao dos mesmos.

a) b)

Figura 7: Aglomerantes utilizados - a) Cimento CPII F; b)Cinza volante

As propriedades dos aglomerantes obtidas atravs de ensaios laboratoriais esto

apresentadas na Tabela 1.


27

Ensaios Cimento CinzaFinura Mdia (%) 5,09 8,00

Massa especfica (g/cm) 3,08 2,06Flow Table - Fator a/c 0,53 0,79Tempo de pega (hrs) 4,36 -

Grau de pozolanicidade (%) - 75,00

Agregado grado Massa Especfica (kg/dm) Massa Unitria (kg/dm) Absoro (%)Brita 0 2,90 1,50 1,40Brita 1 2,94 1,49 1,12

Tabela 1: Resultados dos ensaios laboratoriais referentes aos aglomerantes

3.3.2 Agregados grados

Os agregados grados utilizados neste estudo foram brita 0 e brita 1 (Figuras 8), ambas de

origem basltica, com dimetro mximo de 19mm, provenientes da regio de Iju. Estas, aps

coletadas, foram secas em estufa e, em seguida, depositadas separadamente em padiolas com

revestimento plstico. A Figura 9 e a Tabela 2 apresentam respectivamente a granulometria e os

resultados de massa especfica, massa unitria e absoro para ambos os agregados grados

obtidos aps o trmino dos ensaios laboratoriais.

a) b)

Figura 8: Agregados grados utilizados a) Brita 0; b) Brita 1

Tabela 2: Massa unitria, massa especfica e absoro dos agregados grados


28

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Malha da peneira (espassamento em mm)

% R

etid

a A

cum

ulad

a

Brita 0

Brita 0

Brita 1

Brita 1

Brita 2

Brita 2

Brita 3

Brita 3

Brita 4

Brita 4

Material Ensaiado 1 (BRITA 0)

Material Ensaiado 2 (BRITA 1)

6,3 12,54,82,4 9,5 19 25 32 38 50 64 76

Figura 9: Granulometria dos agregados grados

3.3.3 Agregados midos

Os agregados midos utilizados neste estudo foram areias fina e mdia (Figura 10),

extradas de rio, provenientes da regio de Santa Maria RS, os quais so largamente utilizados

em obras de nossa regio. Ambas, depois de coletadas, foram secas em estufa e em seguida,

depositadas separadamente em padiolas com revestimento plstico. A Figura 11 e a Tabela 3

apresentam respectivamente a granulometria e os resultados de massa especfica e massa unitria

para ambos os agregados midos obtidos aps o trmino dos ensaios laboratoriais.

a) b)

Figura 10: Agregados midos utilizados - a) Areia fina; b) Areia mdia


29

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Malha da Peneira (espaamento em mm)

% R

etid

a A

cum

ula

da

Zona 1

Zona 1

Zona 2

Zona 2

Zona 3

Zona 3

Zona 4

Zona 4

Areia Mdia

Areia Fina

0,15 0,60,3 6,34,82,41,2

Agregado mido Massa Especfica (kg/dm) Massa Unitria (kg/dm)Areia Fina 2,60 1,63

Areia Mdia 2,60 1,55

Figura 11: Granulometria dos agregados midos

Tabela 3: Massa unitria e massa especfica dos agregados midos

3.3.4 Aditivos

Foram utilizados na produo do CAA dois tipos de aditivo (Figura 12), um

superplastificante (redutor de gua, incorporador de ar e modificador de viscosidade) e um

plastificante (redutor de gua).

Figura 12: Aditivos utilizados


30

3.3.5 gua

Para a produo dos traos de CAA foi utilizada gua proveniente de um poo artesiano

localizado no Campus/UNIJU, o qual abastece o LEC Laboratrio de Engenharia Civil da

Uniju.

3.4 TCNICAS EXPERIMENTAIS

Muitos diferentes mtodos tm sido desenvolvidos na tentativa de caracterizar as

propriedades dos CAAs. At agora nenhum mtodo ou combinao de mtodos alcanou

aprovao universal. Sendo assim, cada parmetro deve ser testado por diferentes tipos de ensaios

(EFNARC, 2002).

A seguir encontram-se apresentados os mtodos utilizados neste trabalho para a avaliao

destes parmetros.

3.4.1 Ensaio com Caixa L

Este o ensaio no qual medida a fluidez do concreto, bem como sua capacidade de

transpor obstculos que estejam em seu percurso, sem que ocorram perdas na coeso. Este

equipamento, com formato de L possui uma portinhola, a qual, aprisiona o concreto na parte

vertical do aparelho e depois o libera, fazendo com que passe por trs barras metlicas verticais,

simulando assim, a transposio do concreto atravs dos obstculos encontrados em uma obra

qualquer, como por exemplo a armadura de uma viga ou de um pilar.

Os espaamentos entre estas barras no possuem padronizao, porm, como descrito em

Tutikian (2004), o mais correto seria padronizar apenas a parte fixa do equipamento, enquanto as

armaduras seriam escolhidas para cada situao.

Execuo do ensaio:

Inicialmente, deve-se colocar a caixa - L em solo ou piso nivelado e umedec-la

levemente. Logo aps, necessrio fechar a portinhola da mesma para ento preencher a parte

vertical com concreto (para isto, podem ser utilizadas colheres ou conchas para concreto). O


31

volume de concreto necessrio para este ensaio de aproximadamente 12 litros, os quais, aps

aberta a portinhola, escoam por entre as barras metlicas atingindo toda a face horizontal da

caixa, tendendo ao nivelamento.

Este ensaio fornece a obteno dos parmetros T20, T40 (Figura 13) e H2/H1 que so

respectivamente, o tempo para o concreto em fluxo alcanar um comprimento horizontal de 20

cm, 40 cm e a relao final entre as alturas do concreto no final do trecho horizontal e a altura do

concreto remanescente do trecho vertical da caixa aps a abertura da portinhola e o escoamento

total do concreto (Figura 14).

a) b)

Figura 13: Instante de medio dos parmetros T20 e T40 - a) Instante de medio do T20; b)

Instante de medio do T40

a) b)

Figura 14: Escoamento total do concreto - a) Nivelamento total do concreto; b) Concreto

nivelado entre as barras


32

Segundo Tutikian (2004) o valor H2/H1 procurado, deve se situar entre 0,80 e 1,00, valor

adotado pela maioria dos pesquisadores como indicado na Figura 15, o qual tambm apresenta as

dimenses usuais para este tipo de equipamento. Quanto mais fluida estiver a mistura, mais

rpido chegar nas marcas de 20 e 40 cm e mais nivelada terminar. Tambm se deve observar a

movimentao do concreto durante o ensaio, pois se o mesmo este estiver segregando ao passar

nos obstculos, o agregado grado ir demorar mais a fluir, enquanto a argamassa do concreto ir

chegar primeiro ao final da caixa.

Neste estudo, os parmetros T20 e T40 foram medidos com o auxlio de uma filmadora

digital posicionada a cerca de 1m da caixa. A preciso obtida com a utilizao de um software

para edio de vdeos foi da ordem de 0,01 segundos.

Figura 15: Limites de resultados e dimenses para ensaio com Caixa-L, segundo diversas referncias

Fonte: TUTIKIAN, 2004

3.4.2 Slump flow test

Segundo Tutikian (2004), o slump flow test utilizado para medir a capacidade do

concreto autoadensvel de fluir livremente sem segregar. Foi desenvolvido primeiramente no


33

Japo, para ser usado em concretos submersos. A medida de fluidez a ser obtida do CAA o

dimetro do crculo formado pelo concreto.

Para concretos convencionais, a trabalhabilidade medida pela NBR NM 67 (Associao

Brasileira de Normas Tcnicas, 1998b): concreto Determinao da consistncia pelo

abatimento do tronco de cone mtodo de ensaio, ou pela NBR NM 68 (ABNT, 1998c):

concreto Determinao da consistncia pelo espalhamento na mesa de Graff. A determinao

da consistncia do concreto, pelo espalhamento da mesa de Graff, aplicvel para misturas que

atinjam o espalhamento mnimo de 350 milmetros, mas limitado ao tamanho da mesa, de 700

milmetros. Pode-se afirmar, a grosso modo, que o slump flow test (Figura 16) uma adaptao

destes dois ensaios, para um concreto excessivamente fluido.

a) b)

Figura 16: Slump flow test sendo executado a) Cone de Abrams j preenchido sem

compactao; b) Escoamento ocorrido aps o iamento do cone

Execuo do ensaio:

Este ensaio consiste em preencher o cone de Abrams at o topo sem qualquer

compactao, o qual dever estar previamente umedecido e apoiado sobre uma chapa metlica

nivelada tambm umedecida. Uma vez preenchido o cone, o mesmo deve ser erguido

verticalmente deixando o concreto fluir livremente sobre a superfcie da chapa.


34

Alguns autores apenas avaliam os resultados referentes ao abatimento e espalhamento

final do concreto (resultante da mdia de duas medidas perpendiculares de espraiamento), porm,

outros autores avaliam ainda o chamado T50 cm, parmetro este que se refere ao tempo gasto

pelo concreto at alcanar a marca dos 500 mm. As Figuras 17 e 18 descrevem respectivamente,

segundo diversas referncias, limites mximos e mnimos de resultados para o ensaio de

espalhamento e para o parmetro T50 cm em concretos autoadensveis.

Figura 17: Limites de resultados para o slump flow test, segundo diversas referncias

Fonte: TUTIKIAN, 2004

Figura 18: Limites de resultados para o slump flow test T50 cm, segundo diversas referncias Fonte: TUTIKIAN, 2004


35

4 APRESENTAO E ANLISE DOS RESULTADOS

Neste captulo esto apresentados os resultados dos ensaios laboratoriais de diferentes

traos de concreto autoadensvel, os quais, foram produzidos a partir de dosagem experimental

com o intuito de aprimorar suas propriedades enquanto material fresco. Para isto, foram utilizadas

variaes nos teores de ambos os agregados grados e midos, no teor de argamassa seca e ainda

substituies de cimento por cinza volante.

Ainda neste captulo, podem ser visualizadas as caractersticas, propriedades e dimenses

dos materiais utilizados na implementao dos equipamentos, os quais, conforme descrito na

metodologia, se tornaram indispensveis para a avaliao dos diversos traos de CAA

produzidos.

4.1 EQUIPAMENTOS IMPLEMENTADOS

4.1.1 Caixa - L

Uma das mais importantes propriedades do CAA a fluidez, ou seja, a capacidade

existente no concreto fresco de fluir por entre obstculos mantendo a coeso da mistura. Tal

parmetro medido por vrios autores atravs de um ensaio conhecido como L Box Test ou

simplesmente, ensaio com Caixa L.

Este ensaio apesar de no normatizado no Brasil, tem grande utilizao em meio aos

produtores e pesquisadores deste tipo de concreto, fato este, que tornou essencial

implementao do equipamento antes mesmo do incio dos ensaios laboratoriais deste estudo. A

Figura 19 ilustra o modelo e as dimenses utilizadas na implementao da caixa L.


36

Figura 19: Dimenses da Caixa-L

Fonte: CAVALCANTI, 2006

A sequncia de produo da caixa se deu da seguinte forma: inicialmente, as estruturas

vertical e horizontal da caixa foram recortadas em chapa metlica galvanizada. Logo aps, as

mesmas foram dobradas e soldadas em todas as extremidades (Figura 20).

a) b)

Figura 20: Sequncia inicial de produo a) Dobra das chapas; b)Estruturas horizontal e vertical da caixa


37

O prximo passo foi adaptar as canaletas da portinhola estrutura em formato de L (Figura

21) juntamente com as barras de ao de 10 mm de dimetro, espaadas 40,6 mm entre si.

Terminado este processo, um perfil metlico (tubo 20 x 30 mm) foi soldado a base da caixa

aumentando assim sua estabilidade e evitando o tombamento da mesma durante os ensaios.

a) b)

Figura 21: Etapa final da implementao a) Montagem das canaletas; Perfil metlico j soldado

ao fundo da caixa

J com o corpo todo estruturado, a caixa recebeu a portinhola produzida em chapa de nylon

para evitar o atrito com o concreto. O ltimo passo foi a pintura, a qual foi realizada em tinta

sinttica (cor alumnio) para evitar corroso nos pontos de corte e dobra das chapas. A Figura 22

ilustra a caixa aps o trmino de todas as etapas de implementao.


38

Figura 22: Caixa L implementada

4.1.2 Chapa para ensaio de abatimento

O ensaio de abatimento para concretos autoadensveis um ensaio bastante simples, o

qual realizado com praticamente as mesmas ferramentas utilizadas no ensaio de abatimento do

concreto convencional. Ambos utilizam o Cone de Abrams (NBR NM 67), porm possuem

diferenas quanto ao tamanho da base sobre a qual o concreto escoa, que quando utilizada em

concretos autoadensveis necessita de um tamanho de no mnimo 800mm de lado. O tamanho de

base usualmente utilizado para CAAs de 1000 x 1000 mm de lado (TUTIKIAN, 2004). A

Figura 23 ilustra o Cone de Abrams e a base metlica implementada (1000 x 1000 mm) em chapa

galvanizada para utilizao nos ensaios. Alm de ter os cantos e pontas esmerilhadas, a mesma

recebeu ainda uma ala de forma a facilitar seu iamento e limpeza.


39

L 170 350 53,6 60% 40% 60% 40% 0,8 0,3 300 17,0 -K 234 350 53,6 60% 40% 60% 40% 0,8 0,3 330 19,5 -J 243 350 53,6 60% 40% 60% 40% 0,8 0,3 395 22,0 -I 256 350 53,6 60% 40% 60% 40% 0,8 0,3 430 23,0 -H 270 350 53,6 60% 40% 60% 40% 0,8 0,3 480 25,0 -G 193 380 53,6 40% 60% 60% 40% 0,9 0,3 800 27,0 -F 183 400 53,6 40% 60% 60% 40% 0,9 0,3 600 25,0 -E 190 400 53,6 35% 65% 60% 40% 0,9 0,3 725 24,5 0,6D 190 400 53,6 50% 50% 60% 40% 0,9 0,3 710 23,5 0,5C 190 400 53,6 20% 80% 60% 40% 0,9 0,3 690 26,0 0,7B 190 400 53,6 30% 70% 60% 40% 0,9 0,3 730 26,0 0,7A 190 400 53,6 40% 60% 60% 40% 0,9 0,3 750 26,0 0,8

TraosCons. de

gua (l/m)Cons. de

cimento (kg/m)TA (%) Brita 1 Brita 0 AM AF (H1/H2)SP (%) P (%)

Espalhamento (mm)

Slump

Figura 23: Base metlica implementada para utilizao no Slump flow test

4.2 PRODUO DO TRAO REFERNCIA

Aps implementados todos os equipamentos, tiveram incio os trabalhos laboratoriais, onde

atravs de vrias tentativas, buscou-se produzir um concreto que agregasse todas as

caractersticas necessrias de um CAA. Ao todo foram 12 tentativas, nas quais, com o auxlio das

bibliografias encontradas, tentou-se alcanar um concreto com um mnimo de 600 mm de

espalhamento e 0,8 para o parmetro H1/H2 obtidos respectivamente atravs do ensaio Slump

flow test e ensaio com caixa L. O trao utilizado foi 1 : 2 : 2,5 e com exceo apenas dos teores

de agregado mido e do teor de argamassa, todos os outros parmetros sofreram variaes

aleatrias nos proporcionamentos, como pode ser verificado na Tabela 4.

Tabela 4: Traos testados durante a etapa de produo do trao referncia


40

TRAOS Brita 1 Brita 0A 1 20% 80%A 2 30% 70%

A 3 (REF) 40% 60%A 4 50% 50%A 5 60% 40%A 6 70% 30%A 7 80% 20%

O trao referncia resultante desta etapa foi o trao A, o qual atingiu os parmetros

necessrios estabelecidos e permaneceu com a seguinte configurao:

TRAO REFERNCIA RESULTADOS

Trao 1 : 2 : 2,5Fator a/c 0,475

Consumo de gua ( l ) 190Consumo de cimento (kg) 400

Consumo de cinza volante (kg) 0Teor de argamassa seca (%) 53,6

Massa total de agregado grado (kg) 1032Brita 0: 60% (Kg) 619Brita 1: 40% (Kg) 413

Massa total de agregado mido (kg) 792Areia mdia: 60% (Kg) 475Areia fina: 40% (Kg) 317

P: 0,3% ( l ) 1,2SP: 0,9% ( l ) 3,6

Teor de ar incorporado (%) 2,00OBS: Valores para 1m de concreto.

Quadro 1: Configurao do trao A (trao referncia)

4.3 AJUSTE DOS TEORES DE AGREGADO GRADO

Nesta etapa foram produzidos 7 diferentes traos de CAA com as mesmas caractersticas

do trao referncia. A nica diferenciao se deu nas propores de agregados grados, as quais

variaram de 20% a 80% para ambos, objetivando assim, encontrar a porcentagem que agregasse

ao trao um melhor desempenho nos ensaios realizados. A Tabela 5 apresenta o trao referncia

(agora com nomenclatura A3), a nomenclatura dos novos traos e as diferentes porcentagens de

agregado grado utilizadas em sua produo.

Tabela 5 : Nomenclatura e percentuais de agregado grado utilizados na produo dos traos de CAA


41

690

730

750 750 750

740

730

680,0

700,0

720,0

740,0

760,0

A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7

Esp

alh

amen

to (

mm

)

26,0 26,0 26,0 26,0 26,0

27,0

26,0

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

28,0

A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7

Slu

mp

(cm

)

0,70 0,71

0,80

0,50

0,30

SLSL0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7

H1/

H2

Os resultados obtidos nesta etapa aps a concluso dos ensaios laboratoriais de avaliao

do concreto fresco esto representados abaixo nas Figuras 24, 25 e 26.

Figura 24: Valores de espalhamento

Figura 25: Valores de slump

Figura 26: Valores de H1/H2


42

ENSAIOS RESULTADOSEspalhamento (mm) 750

Slump (cm) 26H1/H2 0,80T20 (s) 0,48T40 (s) 1,36

A3

Ao fim desta, etapa pode-se perceber que os diferentes proporcionamentos dos agregados

grados de nossa regio causaram grande influncia na trabalhabilidade dos CAAs produzidos,

fato este evidenciado pela ampla variao do parmetro H1/H2 (Figura 26). Tais variaes

evidenciaram um nico trao que alcanou os parmetros necessrios para ser considerado um

CAA, o trao de nomenclatura A3 que, por coincidncia, permaneceu com o mesmo

proporcionamento do trao referncia e portanto com os mesmos resultados nos parmetros

avaliados. Os resultados obtidos para este trao esto apresentados na Tabela 6.

Como descrito no Figura 15, apenas concretos com parmetros H1/H2 maiores que 0,8

podem ser considerados autoadensveis, portanto para todos os traos desta etapa com exceo

apenas do A3, nenhum parmetro T20 e T40 teve sua medio realizada. Os parmetros H1/H2

resultantes dos ensaios com os traos A6 e A7 no puderam ser medidos devido ao fato de que a

grande proporo de brita 1 fez com que ambos os traos segregassem acarretando agrupamento

de material na parte vertical da caixa, impossibilitando assim uma leitura satisfatria.

Tabela 6: Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3

4.4 AJUSTE DOS TEORES DE AGREGADO MIDO

Nesta etapa 7 diferentes traos de CAA foram produzidos com as mesmas caractersticas

do trao A3 (trao de melhor desempenho escolhido na etapa anterior). A nica diferenciao se

deu nas propores de agregados midos as quais variaram de 20% a 80% para ambos,

objetivando assim, encontrar a porcentagem que agregasse ao trao um melhor desempenho nos

ensaios realizados. A Tabela 7 apresenta a nomenclatura dos traos, bem como as diferentes

porcentagens de agregado mido utilizadas em sua produo.


43

TRAOS AREIA MDIA AREIA FINA

A 3 - A 20% 80%A 3 - B 30% 70%A 3 - C 40% 60%A 3 - D 50% 50%A 3 - E 60% 40%A 3 - F 70% 30%A 3 - G 80% 20%

720

713

705700

713

720

730

680

690

700

710

720

730

740

A3 - A A3 - B A3 - C A3 - D A3 - E A3 - F A3 - G

Esp

alh

amen

to (

mm

)

27,2 27,2

27,5

27,0

27,5 27,5

27,2

26,6

26,8

27,0

27,2

27,4

27,6

27,8

A3 - A A3 - B A3 - C A3 - D A3 - E A3 - F A3 - G

Slu

mp

(cm

)

Tabela 7: Nomenclatura e percentuais de agregado mido utilizados na produo dos traos de

CAA

A seguir esto apresentados os resultados obtidos aps o trmino dos ensaios laboratoriais

desta etapa, bem como sua anlise e interpretao. Cada barra identifica um dos traos

produzidos, juntamente com sua nomenclatura e o resultado proveniente do respectivo ensaio.




44

0,880,85 0,84

0,94

0,75

0,80

0,84

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

A3 - A A3 - B A3 - C A3 - D A3 - E A3 - F A3 - G

H1/

H2

0,32

0,48

0,30

0,48

0,56

0,32

0,56

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

A3 - A A3 - B A3 - C A3 - D A3 - E A3 - F A3 - G

T20

(s)

0,64

0,90 0,91

1,36

0,88 0,880,88

0,0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

A3 - A A3 - B A3 - C A3 - D A3 - E A3 - F A3 - G

T40

(s)


Figura 30: Valores de T20



45


Slump (cm) 27H1/H2 0,94T20 (s) 0,30T40 (s) 0,91

A3 - D

Ao fim desta etapa pde-se perceber que devido semelhana das composies

granulomtricas das areias de nossa regio, utilizadas na produo dos traos, os resultados

obtidos para os trs ensaios realizados no apresentaram grandes variaes, ao contrrio dos

resultados obtidos na etapa anterior. Porm, apesar de pequenas, as variaes nos resultados

evidenciaram um trao com fluidez ainda mais acentuada que o trao A3 escolhido na etapa

anterior. A Tabela 8 apresenta os valores obtidos aps o trmino dos ensaios laboratoriais

realizados com o novo trao de nomenclatura A3 D, escolhido para dar continuidade

pesquisa.

Tabela 8: Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3 - D

Pode-se perceber, que apesar de apresentar um valor menor de espalhamento, quando

comparado ao trao A3, obtido na etapa anterior, o trao A3 D se destaca pela elevada fluidez

identificada pelo alto valor H1/H2, pelos baixos valores de T20 e T40 e ainda pelo alto valor de

slump. O valor de espalhamento, ainda que mais baixo que o valor obtido com o trao A3,

perfeitamente aceitvel como descreve a Figura 17. Observouse tambm que no havia indcios

de segregao no trao e que a exsudao se manteve muito baixa.

4.4.1 AJUSTE DO TEOR DE ARGAMASSA SECA


do trao A3 D (trao de melhor desempenho escolhido na etapa anterior). A nica diferenciao

se deu no teor de argamassa seca, o qual foi modificado de um trao para outro, objetivando

assim, encontrar o teor que mais benefcios traria ao desempenho do trao nos ensaios realizados.

A Tabela 9 apresenta a nomenclatura dos traos, bem como os diferentes teores de argamassa

seca testados na produo dos CAAs.


46

TraoTeor de argamassa

secaA 3 - D - 50 50%A 3 - D - 53 53%A 3 - D - 55 55%A 3 - D - 57 57%A 3 - D - 60 60%A 3 - D - 65 65%

750,0 740,0686,7

756,7710,0

636,7

400

500

600

700

800

900

1000

50% 53% 55% 57% 60% 65%

Teores de argamassa seca (%)

Esp

alh

amen

to (

mm

)

27,0

27,7

27,0

28,027,7

26,5

25,5

26,0

26,5

27,0

27,5

28,0

28,5

50% 53% 55% 57% 60% 65%


Slu

mp

(cm

)

Tabela 9: Nomenclatura e teores de argamassa seca utilizados na produo dos traos de CAA



produzidos, juntamente com seu respectivo teor de argamassa seca e o resultado proveniente do

ensaio realizado.




47

0,360,42

0,56

0,94

0,82

0,54

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

50% 53% 55% 57% 60% 65%


H1/

H2

0,48

0,88

0,56

0,80

0,48

0,64

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

50% 53% 55% 57% 60% 65%


T20

(s)

1,28

1,68

1,44

1,84

1,36

1,92

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

50% 53% 55% 57% 60% 65%


T40

(s)


Figura35 Valores de T20



48


Slump (cm) 28H1/H2 0,94T20 (s) 0,80T40 (s) 1,84

A3 - D - 57

Ao final dos ensaios percebeu-se que o aumento gradativo do teor de argamassa seca

causou variaes importantes principalmente no tocante mobilidade do concreto na caixa

medida atravs do parmetro H1/H2. O trao mais bem sucedido nesta etapa, evidenciado atravs

dos resultados grficos, foi o A3 D 57, cujos resultados esto apresentados abaixo na Tabela

10.

Tabela 10: Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3 D 57

Pode-se perceber que este trao alcanou o mesmo parmetro H1/H2 do trao obtido na

etapa anterior, porm percebe-se tambm, aumentos interessantes no valor do slump e no valor

do espalhamento, indicando assim um concreto mais fludo e trabalhvel que os anteriores. Os

parmetros T20 e T40 aumentaram consideravelmente quando comparados aos obtidos no trao

A3 D obtido na etapa anterior e como descrito na Figura 18, estes valores so perfeitamente

aceitveis para concretos do tipo autoadensvel e esto dentro dos limites estabelecidos por

diversos autores.

4.4.2 SUBSTITUIO DE CIMENTO POR CINZA VOLANTE


do trao A3 D 57 (trao de melhor desempenho escolhido na etapa anterior). A nica

diferenciao se deu no teor de substituio de cimento por cinza volante, o qual foi modificado

de um trao para outro, objetivando assim, encontrar o teor que mais benefcios traria ao

desempenho do trao nos ensaios realizados. A Tabela 11 apresenta a nomenclatura dos traos,

bem como os diferentes teores de substituio testados na produo dos CAAs.


49

TraoTeor de

substituio

A 3 - D - 57 - 5 5%A 3 - D - 57 - 10 10%A 3 - D - 57 - 15 15%A 3 - D - 57 - 20 20%A 3 - D - 57 - 25 25%

726,7

690,0

716,7 720,0

703,3

650

670

690

710

730

750

5% 10% 15% 20% 25%

Teor de susbstituio de cimento por cinza (%)

Esp

alh

amen

to (

mm

)

Tabela 10 : Nomenclatura e teores de substituio de cimento por cinza volante nos traos de

CAA



produzidos, juntamente com seu respectivo teor de substituio e o resultado proveniente do

ensaio realizado.



50

27,2

26,7

27,0

27,2

27,0

26

26

27

27

27

28

5% 10% 15% 20% 25%


Slu

mp

(cm

)

0,82 0,82

0,96

0,79 0,79

0,0

0,3

0,6

0,9

1,2

5% 10% 15% 20% 25%


H1/

H2

0,13 0,13

0,40 0,40

0,48

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

5% 10% 15% 20% 25%


T20

(s

)





51

1,07

0,88 0,88 0,88

1,28

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

5% 10% 15% 20% 25%


T40

(s)

ENSAIOS RESULTADOSEspalhamento (mm) 716,7

Slump (cm) 27H1/H2 0,96T20 (s) 0,40T40 (s) 0,88

A3 - D - 57 - 15


Ao final desta etapa percebeu-se que substituindo gradativamente o cimento do trao por

cinza volante nas porcentagem descritas acima, a velocidade final de escoamento do concreto na

caixa L aumentou consideravelmente, fato este evidenciado claramente pelos baixos valores de

T40 apresentados na Figura 41. Observou-se tambm que o trao A3 D 57 15 alcanou o

mais alto parmetro H1/H2 de todos os traos produzidos durante a pesquisa (Figura 39),

indicando um CAA de alta qualidade, sendo que o mais alto valor possvel para este parmetro

1, valor este que faz referncia ao nivelamento total do concreto no trecho horizontal da caixa.

O trao mais bem sucedido nesta etapa, evidenciado atravs dos resultados grficos, foi o

A3 D 57 15, cujos resultados esto apresentados abaixo na Tabela 11.

Tabela 11: Resultados dos ensaios laboratoriais obtidos com o trao A3 D 57 15


52

TRAO APRIMORADO RESULTADOS

Trao 1 : 2 : 2,5Fator a/c 0,475

Consumo de gua ( l ) 190Consumo de cimento (kg) 340

Consumo de cinza volante (kg) 60Teor de argamassa seca (%) 57

Massa total de agregado grado (kg) 953Brita 0: 60% (Kg) 572Brita 1: 40% (Kg) 381

Massa total de agregado mido (kg) 862Areia mdia: 50% (Kg) 431Areia fina: 50% (Kg) 431

P: 0,3% ( l ) 1,2SP: 0,9% ( l ) 3,6

Teor de ar incorporado (%) 2,00OBS: Valores para 1m de concreto.

4.4.3 Definio do trao final aprimorado

A Sequncia a seguir, compreende todas as etapas realizadas e os traos aprimorados nelas

definidos:

Produo do trao referncia Trao escolhido: A

Ajuste dos teores de agregado grado Trao escolhido: A3

Ajuste dos teores de agregado mido Trao escolhido: A3 D

Ajuste do teor de argamassa seca Trao escolhido: A3 D 57

Substituio de cimento por cinza volante Trao escolhido: A3 D 57 15

A configurao do trao escolhido na ltima etapa, ou seja, o trao que melhor atendeu as

caractersticas de trabalhabilidade medidas atravs do ensaios realizados, est disposta a seguir:

Quadro 2: Configurao do trao A3 D 57 15 (trao final aprimorado)

A Figura 41 apresenta a composio granulomtrica resultante do proporcionamento dos

agregados midos do trao A3 D 57 15 (AM 50% e AF 50%).


53

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 6,3 9,5

ABERTURA DAS PENEIRAS (mm)

% R

ET

. A

CU

MU

LA

DA

Areia Mdia

Areia Fina

Composio

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 6,3 9,5 12,5 19

ABERTURA DAS PENEIRAS (mm)

% R

ET

IDA

AC

UM

UL

AD

A

BRITA 1

BRITA 0

COMPOSIO

Figura 41: Composio granulomtrica dos agregados midos (Trao A3 D 57 15 )

A Figura 42 apresenta a composio granulomtrica resultante do proporcionamento dos

agregados grados do trao A3 D 57 15 (B0 60% e B1 40%).

Figura 42: Composio granulomtrica dos agregados grados (Trao A3 D 57 15 )


54

5 CONSIDERAES FINAIS

5.1 Concluso

Considerando o estudo realizado para o desenvolvimento desta pesquisa, cujos objetivos

eram: Implementar os equipamentos necessrios avaliao da trabalhabilidade do concreto

autoadensvel; determinar a melhor proporo entre os agregados grados (brita 0 e brita 1), que

resultem em melhorias na trabalhabilidade do concreto autoadensvel; determinar a melhor

proporo entre os agregados midos (areia mdia e areia fina), que resultem em melhorias na

trabalhabilidade do concreto autoadensvel; determinar o teor de argamassa seca que acarrete

mais benefcios a trabalhabilidade do concreto autoadensvel; determinar o teor de substituio

de cimento por cinza volante que acarrete mais benefcios a trabalhabilidade do concreto

autoadensvel estabeleceram-se as seguintes concluses:

Com relao a implementao e utilizao dos equipamentos necessrios avaliao da

trabalhabilidade do concreto autoadensvel, apesar de pioneira na regio, teve sua

eficincia comprovada com o decorrer dos ensaios laboratoriais, sendo que em nenhuma

das etapas ocorreram falhas devido ao uso ou ao modo com que os mesmos foram

implementados.

Em relao ao proporcionamento dos agregados grados (brita 0 e brita 1), observou-se

que sua variao causou grande influncia na trabalhabilidade dos CAAs produzidos e

que para o estudo em questo o melhor proporcionamento, para estes materiais,

permaneceu com a seguinte configurao: B0: 60% e B1: 40% da massa total de

agregados grados do trao.

Quanto ao proporcionamento dos agregados midos (areia mdia e areia fina), percebeu-

se que sua variao desencadeou uma influncia bastante branda sobre os resultados

laboratoriais, fato este, resultante da semelhana entre as faixas granulomtricas de ambas

as areias. Observou-se tambm, que o melhor proporcionamento entre estes materiais


55

permaneceu com a seguinte configurao: AM: 50% e AF: 50% da massa total de

agregados midos do trao.

Observou-se que o aumento gradativo do teor de argamassa seca causou variaes

importantes principalmente no tocante a mobilidade do concreto na caixa medida atravs

do parmetro H1/H2. Verificou-se tambm que o teor de argamassa seca que desenvolveu

maior trabalhabilidade no trao foi 57%.

Sobre a substituio de cimento por cinza volante, percebeu-se que em todas as

porcentagens testadas houve um aumento expressivo na velocidade do concreto e que no

teor de 15 % para o trao em estudo, a fluidez do concreto se torna muito alta, fato este

evidenciado pelo elevado resultado obtido no parmetro H1/H2.

Sendo assim pode-se afirmar que possvel, utilizando materiais da regio de Iju,

produzir um trao de concreto autoadensvel de alta qualidade e que alie propriedades

reolgicas de interesse da engenharia.

5.2 Sugestes para trabalhos futuros

Avaliar o ganho de resistncia a longo prazo proporcionado pela adio de cinza ao

concreto autoadensvel.

Avaliar as relaes de segregao do concreto autoadensvel utilizando funil V e tubo U.

Avaliar a porosidade do concreto autoadensvel atravs de microscopia eletrnica.

Avaliao das implicaes da porosidade na resistncia e na durabilidade dos traos de

concreto autoadensvel produzidos.


56

6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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