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CONCRETO PREPARO E CONTROLE O concreto armado é o melhor material que o homem encontrou até o momento. O fato de que mediante ele pode obter-se praticamente.

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1 CONCRETO PREPARO E CONTROLE O concreto armado é o melhor material que o homem encontrou até o momento. O fato de que mediante ele pode obter-se praticamente qualquer solicitação, aproxima-o do maravilhoso. Com ele não existem fronteiras para a fantasia criadora no âmbito da construção Pier Luigi Nervi 1891–1980

2 Cimento Água Agregado Miúdo Agregado Graúdo Ar COMPONENTES Objetivo dos tecnologistas: estabelecer esta correlação

3 Concreto de uso corrente (rico) Concreto magro Proporção de materiais componentes do concreto

4 AGREGADOS 60% a 80% do volume Origem:natural artificial Propriedades:Resistentes às ações mecânicas Isento de substâncias estranhas (inerte) Dimensões:Miúdos (# a 4,8 mm) Graúdos (# 4,8 a 152 mm)

5 Resistente a esforços mecânicos Compressão (superior a pasta) Abrasão AGREGADOS ÍNDICES DE QUALIDADE Substâncias nocivas Torrões de argila Materiais carbonosos Materiais pulverulentos Impurezas orgânicas

6 CIMENTO Material com propriedades adesivas e coesivas, capaz de ligar fragmentos de minerais entre si propiciando a formação de um outro material compacto. Origem: Gregos e romanos: usavam inicialmente calcário calcinado e posteriormente adicionaram areias, pedaços de cerâmica e pedras Egípcios: já utilizavam gesso impuro calcinado Os romanos usaram para argamassagem submersa cal com cinzas vulcânicas ou telhas de argila finamente moídas. Veio ser chamado posteriormente de cimento pozolânico em razão de cidade de Pozzuoli próximo ao Vesúvio

7 1849, Wilkison descobriu que o aço combateria as solicitações de tração no concreto Origem: 1756, John Smeaton misturou pozolana ao calcário com elevada taxa de argila. Obteve material de dureza e cor similar às pedras da ilha de Portland Joseph Monier descobriu que a resistência de vasos de plantas era maior se adicionasse barras de ferro na argamassa 1824, John Aspedin patenteou o processo de fabricação do cimento portland: calcário + argila clinker + gesso moído (1.200 o )

8 Tipos de cimento Portland produzidos no Brasil CPBnão estrutural Cimento Portland Branco Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação estes cimentos são designados pela sigla original acrescida de RS. Ex. CP V-ARI-RS, CP III-32 RS estes cimentos são designados pela sigla original acrescida de BC. Ex. CP IV-32 BC estruturalCPB – 32 Cimento Portland Resistente a Sulfatos material carbonático (até 5%) Cimento Portland de Alta Resistência Inicial pozolana (15 – 50%)Cimento Portland Pozolânico escória (35 – 70%)Cimento Portland de Alto-Forno CP II F – 32 CP II-F – 40 CP III – 32 CP III – 40 CP IV – 32 CP V – ARI filer (6 – 10%) CP II-Z – 32pozolana (6 – 14%) escória (6 – 34%) Cimento Portland Composto CP I-S – 32 CP I-S – 40 CP II-E – 32 CP II-E – 40 Escória, pozolana ou filer (até 5%)Cimento Portland Comum Sigla Tipo – ClasseTipo de AdiçãoDenominação

9 Identificação rápida dos itens localizados na embalagem de cimento Portland

10 PASTA Qualidade do concreto Qualidade da pasta Relação A/C Tipo do cimento Cura

11 Reação água/cimento – resistência a compressão de cimentos brasileiros

12 Proporção adequada (?) Água –40% da massa do cimento para hidratação completa 23% desta água é quimicamente combinada Condições de umidade, temperatura e tempo Hidratação do cimento Êxito:

13 Princípios de dosagem Máxima trabalhabilidade possível com menor consumo de cimento e com menor relação água/cimento. Melhor encaixe possível entre os agregados graúdos (distribuição granulométrica contínua). Adequação da relação argamassa/concreto

14 RESISTÊNCIA DO CONCRETO Tensão de Tração Resistência a Compressão NBR 5738 e NBR 5739 – moldagem e ensaio Tensão de Ruptura Resistência a Tração NBR 7222 (Lobo Carneiro) f c = PSPS f ts = 2P DL

15 Ensaio de tração simples por compressão diametral em corpos-de-prova cilíndricos a)Cargas sobre o plano diametral do cilindro

16 Ensaio de tração simples por compressão diametral em corpos-de-prova cilíndricos b)Distribuição das tensões

17 Variação entre as tensões de ruptura a 28 e a 7 dias com a relação água/cimento

18 Desenvolvimento da resistência dos cimentos brasileiros CP-I e CP-III com a idade 30,510,35 70,730,57 281,001,00 601,111,20 901,191,28 Idade (ј dias) CP-ICP-III Coeficiente

19 PREPARO DO CONCRETO 1. Profissional responsável pelo projeto estrutural Responsabilidades Resistência característica do concreto (fck) Condições de retirada de escoramento Aplicação de protensão Consumo mínimo de cimento Relação água/cimento Módulo de deformação estático mínimo na desforma.

20 2. Profissional responsável pela execução Responsabilidades 3. Responsável pelo controle Proprietário ou responsável técnico Tipo de consistência do concreto Dimensão máxima característica do agregado Aceitação do concreto

21 Racional e experimental para C15 ou superior Modalidade de preparo do concreto Pelo executante da obra Por empresa de serviços de concretagem Dosagem do concreto Empírica para C10 (consumo mínimo de 300 kg cimento por m 3 )

22 Concreto C: Massa específica 2000 a 2800 kg/m 3 Concreto CL: Massa específica < 2000 kg/m 3 O número corresponde ao valor da resistência característica do concreto a compressão (fck) expresso em MPa (Mega Pascoal) Grupo IClasses C10, C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50 Grupo IIClasses C55, C60, C60, C80 Classes de Resistência do Concreto

23 Fcj= resistência a compressão na idade de J dias Fck= resistência característica do concreto S d = desvio padrão de dosagem Resistência de Dosagem fcj = fck + 1,65 S d

24 Preparo do Concreto Cimento + agregado massa A C10 até C80 Água massa ou volume 4,0 MPa Água corrigida em função umidade Cimento massa C10 até C25 Água volume Agregado massa combinada c/ volume B Cimento massa5,5, MPa C10 até C20 Água + agregado volume Água corrigida através curva de inchamento Cimento massa C C10 e C15 Água + agregado volume7,0 MPa Água corrigida através da umidade estimada S d * (Qdo desconhecido) Condição Classe de aplicação Critérios de Medidas S d conhecido Condições: 20 resultados em 30 dias = mínimo 2,0 MP a

25 Curva de Gauss Y%= densidade de probabilidade fcj=resistência média a compressão dos C.P. na idade de j dias (efetiva). fci=unidade de resistência a compressão. fc=resistência a compressão do concreto. fck=resistência característica do concreto a compressão. S=desvio padrão. t=coeficiente que depende de y%. Onde: Para as probabilidades de ocorrência de resultados abaixo de fc os valores de t serão: Y% t0,8421,0361,2821,6452,326

26 Variações da resistência do concreto A resistência de dosagem deve tomar como base a resistência característica do concreto a compressão (fck), devendo levar em conta a dispersão dos valores através do desvio padrão (S) e deve ser tal que garanta a probabilidade de que apenas 5% dos resultados caiam abaixo do fck de projeto. fck = fck + 1,65 S d

27 Variações da resistência do concreto b)Variações apresentadas na resistência, causadas por variações do ensaio. A grandeza das variações na resistência dos corpos de prova de concreto depende do grau de controle exercido sobre seus materiais componentes, da preparação do concreto e dos ensaios. As variações observadas na resistência podem ser identificadas como provindas de duas origens fundamentalmente diferentes. a)Variações nas propriedades da mistura, responsáveis pela resistência do concreto.

28 Causas prováveis das variações A -Materiais: -Variações na resistência do cimento 16% -Quantidade total de água 10% -Agregados 20% B -Mão de Obra: -Tempo e procedimento da mistura- 30% C -Equipamentos: -Mistura inicial, carregamento- 10% D -Procedimento de ensaio: -Coleta- 10% -Adensamento manual- 50% -Cura 40% -Remate (capeamento) - 30% para concavidade - 50% para convexidade -Ruptura 10% Efeito provável máx. no resultado

29 CONTROLE DO CONCRETO Ensaios de Resistência à Compressão e Formação de Lotes Cada exemplar é constituído de dois corpos de prova (CP). Amostragem Volume de concreto50 m m 3 Número de andares11 Tempo de concretagem 3 dias de concretagem 1 Flexão simples 1 Este período deve estar compreendido no prazo total máximo de sete dias, que inclui eventuais interrupções para tratamento de juntas Limites superiores Solicitação principal dos elementos da estrutura Compressão ou compressão e flexão

30 Tipos de controle da resistência 1.Controle estatístico do concreto por amostragem parcial 2.Controle do concreto por amostragem total 3.Controle do concreto em casos excepcionais

31 Não se tomará valor menor que fck est = 6 f 1 1.Controle estatístico do concreto por amostragem parcial N o exemplares:Grupo IMínimo de seis Grupo IIMínimo de doze Cálculo para lotes 6 n < 20 fck est = 2 x - f m f 1 + f f m-1 m - 1 f 1 + f 2... f m =valores da resistência e ordem crescente n=número de exemplares m > n2n2

32 Valores de A0,820,860,890,910,920,94 B ou C0,750,800,840,870,890,91 Condição de preparo Nota: os valores de n entre 2 e 5 são empregados para os casos excepcionais A 0,950,970,991,001,02 B ou C 0,930,960,981,001,02 Número de exemplares (n)

33 1.Controle estatístico do concreto por amostragem parcial Cálculo para lotes n 20 fck est = fcm – 1,65 S d Sendo: f 1 + f 2... f m =valores da resistência e ordem crescente n=número de exemplares m > fcm=resistência média dos exemplares do lote S d =desvio padrão do lote para n-1 resultados n2n2

34 2.Controle do concreto por amostragem total Cálculo para n > 20 fck est = f 1 sendo i = 0,05 n Exemplares em todas amassadas Casos especiais a critério do RT da obra Cálculo para n 20 fck est = f 1 3.Controle do concreto em casos excepcionais 2 < n < 5 fck est = f 1 Quando cada lote tem o máximo de 10 m 3 de concreto

35 Exemplo de cálculo do fck est Tensão característica de projeto aos 28 dias: fck est 20 MPa Amostragem do lote de concretagem: 12 exemplares Condição B de preparo do concreto

36 Resultados obtidos em laboratório (28 dias) ab 22,621,4 21,824,2 29,629,5 21,420,3 25,626,125,8 23,622,7 21,922,2 26,823,7 25,427,2 20,920,7 24,625,8 ordenados: 20,9 = f 1 21,4 = f 2 22,2 = 22,6 = 23,6 = f m-1 24,2 = f m – f n/2 25,8 = 26,1 = 26,8 = 27,2 = 29,6 = f 12 - f m primeira metade dos menores

37 Cálculo do fck est : fck est = 2 - f m f 1 + f f m-1 m - 1 fck est = ,2 20,9+21,4+22,2+22,6+23,6 5 fck est = 20,0 MPa

38 Não se tomará valor menor que: fck est = 20,5 MPa * Ou seja, fck est = 6 f 1 = 0,98. 20,9 fck est = 20,5 MPa * Portanto, fck est > fck Aceitação automática deste lote da estrutura.

39 Aceitação da Estrutura 1 - Revisão do Projeto (fck est = fck) Aceita-se a estrutura quando: (aceitação automática) fck est > fck E se ocorrer, fck est > fck ? * Decisão a adotar: Caracterizado que as condições de segurança são satisfeitas: Aceita-se a estrutura. 2 - Ensaios Especiais do Concreto 3 - Ensaio da Estrutura

40 Caso Contrário ? * Toma-se uma das seguintes decisões: 1 - Aproveita-se a estrutura com restrições 2 - Reforça-se a estrutura 3 - Demole-se a parte condenada

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