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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIDosagem de CAR/CAD
Prof. José de Almendra Freitas Jr.
MÉTODOS DE DOSAGEM DE CONCRETOS DE ALTA RESISTÊNCIA
ou ALTO DESEMPENHOCAD / CAR
Materiais de Construção III
(TC-034)
Ministério da EducaçãoUniversidade Federal do ParanáSetor de TecnologiaDepartamento de Construção Civil
Versão 2017Versão 2017
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIDosagem de CAR/CAD
CONCRETOS DE ALTA RESISTÊNCIA:
� Mais duráveis e mais resistentes;
� Dosados por métodos específicos;
� Aplicar métodos para concretos comuns
chega-se a consumos de cimento absurdos
..…800 …900 Kg/m3;
Atualmente o foco Atualmente o foco éé a conjugaa conjugaçção da alta ão da alta
resistência com a alta durabilidade.resistência com a alta durabilidade.
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CONCEITOS
BurjDubai
CARCARCConcreto de oncreto de AA lta lta RResistênciaesistência• alta resistência
(NBR-8953, fck≥ 50 MPa)
CADCADCConcreto de oncreto de AA lto lto DDesempenhoesempenho
• alta durabilidade (ensaios específicos)
• alta resistência
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CAD/CAR – características da composição
• Baixa relação água/aglomerante;• Alto consumo de aglomerante (cimento + adições);• Baixo consumo de água;• Necessidade de aditivos superplastificantes (SP);• Trabalhabilidade governada pelo SP, não pela água;
• Quase obrigatório o uso de adições minerais: (sílica ativa, argila calcinada ou metacaulim)
• Agregados de boa qualidade.
CONCREBRAS
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Alta ResistênciaE-Tower - fck 125 MPa (42 andares, 162 m)
IncorporadoraMunir Abbud
CAD/CARPontos positivos
• Resistência à compressão por custo, peso e volume;• Diminuição peças estruturais, mais espaços livres;• Redução deformações imediatas;• Redução fluência (2/3 do concreto convencional); • Aumento durabilidade, menor permeabilidade;
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Pontos positivos
• Redução volume de concreto necessário;• Redução do peso das estruturas;• Maior rapidez de execução;• Alta resistência inicial;• Alto módulo de elasticidade;• Alta resistência a abrasão;• Alta durabilidade em ambientes agressivos• Não apresenta segregação;• Menos emissões de CO2 por MPa;• Custo por MPa menor;
CAD/CAR – propriedades
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Pontos negativos
• Dificuldade de aplicação, maior coesão causada pela sílica ativa;
• Perda de abatimento, tempo de eficiência do SP;• Controle de qualidade mais apurado;• Necessidade maior de cura, devido ao baixo
consumo de água; • Retração:
• Autógena – água solidifica ao hidratar o cimento; • Por Secagem - saída da água dos vazios capilares.
CAD/CARJosé de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIDosagem de CAR/CAD
Pontos negativos
• Maior fragilidade ou suporta menos deformações até a ruptura;
• Alto calor de hidratação, consumos cimento alcançam valores superiores a 500 kg/m3.
Controle de temperatura
CONCREBRAS
CAD/CAR
Termopares inseridos no concreto e aparelho de medição
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Dificuldade de retirar da colher devido a grande coesão gerada pela sílica ativa. Concreto C 90
CAD/CAR – propriedades
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CONCREBRAS
CAD 80 MPa – Burj Dubai
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Instituto de Educação, 1968(Atual M.O.N.) fck 40 MPa
CAD/CAR em Curitiba
Museu Oscar Niemeyer, 2000 fck 35 MPa aos 7 dias
CAR para possibilitar protensão no prazo
CESBE
CESBE
(J. A. Freitas Neto)
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CAR em Curitiba
Evolution Towers 2000fck 60 MPa
Pilares do Corporativo com fck 60 MPaCAR para aumenta vãos internos
Irmãos Thá S/AIrmãos Thá S/A
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CAD/CAR emCuritiba
Palácio da Justiça, 2005.
Estrutura inteira emfck 50 MPa
Para se alcançar uma maior durabilidade.
Engenharia e Construção
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CAD/CAR no Paraná
Centro Empresarial Antártica - Ponta Grossa , 2008 (em construção) Pilares fck 90 MPa - Recorde bras ileiro
CAR para melhorar as garagens
(Christófolli, Jorge L.)(Vicente Babur Ltda)
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Estruturas mais leves, peças estruturais menores: 1/3 das aplicações
BurjBurj Califa Califa ((DubaiDubai ))
Evolution Towers Evolution Towers CuritibaCuritiba
Principais aplicações do CAD/CAR:
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Principais aplicações do CAD/CAR:
Estruturas mais duráveis: 2/3 das aplicações
PONTE ESTAIADASOBRE O RIO NEGRO
PONTE ESTAIADAOTAVIO FRIAS DE OLIVEIRA
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Elementos estruturais de flexão: VIGAS E LAJES
Peças expostas a esforços de flexão:
Flexão = compressão e tração na mesmo peça.
Concreto somente suporta esforços de compressão.
Esforços de tração são suportados pelas armaduras.
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Elementos estruturais de flexão: VIGAS E LAJES
armaduras inferiores
armaduras superiores
Tração: suportada pelas armaduras inferiores
Corte A-A’
Compressão: suportada pelo concreto e pelas armaduras superiores
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Elementos estruturais de compressão: PILARESCargas predominantes de compressão, que são
suportadas pelas armaduras e o concreto.
←← ConcretoConcreto
←← ArmadurasArmaduras
CargasCargas
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Uso de CAD/CAR nos elementos estruturais :
Pilares :
Nos elementos estruturais de compressão, o concreto colabora muito com a resistência da
peça.
Uso de CAD/CAR é claramente vantajoso do ponto de vista técnico e provavelmente do
ponto de vista econômico.
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Uso de CAD/CAR nos elementos estruturais :
Pilares : Recomenda-se o uso em pilares com índice
de esbeltez λ ≤ 90, tendo em vista a fragilidade maior do CAD/CAR.
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Uso de CAD/CAR nos elementos estruturais :
Vigas e lajes :
Nos elementos estruturais de flexão, o concreto colabora pouco a resistência da peça, o material mais importante é o aço.
Uso de CAD/CAR não é claramente vantajoso, nem do ponto de vista técnico ou
do econômico, salvo o aumento da durabilidade, que é relevante somente para
peças expostas à ambientes agressivos.
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Evolution TowersCuritiba –PR - 2000
CAD/Concreto ConvencionalCAD/Concreto Convencional
Pilarem CAD
(Eng. Moacir H. Inoue)
Uso de CAD/CAR nos elementos estruturais :CAD/CAR só nos pilares e 1/3 da altura dos blocos
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Evolution TowersCuritiba –PR - 2000
Bloco c/ 1/3 da altura em CAD C 60 cura sendo aplicada
(Eng. Moacir H. Inoue)
Uso de CAD/CAR nos elementos estruturais :
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Blocos de coroamento:
Para absorver a carga dos pilares em CAD/CAR, os blocos das fundações devem ter sua camada
superior (altura das esperas das armaduras) em concreto com o mesmo fck do pilar.
C30
CAD C60
Evolution Towerspilares em CAD C60
Cuidados com calor de hidratação (uso de
gelo?) e evitar junta fria entre os concretos
diferentes.
Uso de CAD/CAR nos elementos estruturais :
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Projeto estrutural:� Diagrama tensão/deformação tende ao diagrama
triangular;� Deformações inferiores (encurtamento específico) nos
CAR/CAD que nos concretos comuns;
DIFERENÇAS ENTRE OS CONCRETOS CONVENCIONAIS E O CAD / CAR
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Projeto estrutural:
CONSIDERAÇÃO DA NÃO-LINEARIDADE FÍSICA EM PILARES
Em pilares esbeltos, mesmo pequenas excentricidades causam deformações por flexão que geram tensões de
compressão desiguais.
Nos pilares em CAD/CAR, a situação é mais crítica, pois tem limites menores de deformação plástica na
flexão.
A consideração da não-linearidade física pode ser feita por meio da relação momento-normal-curvatura
para cada seção.
DIFERENÇAS ENTRE OS CONCRETOS CONVENCIONAIS E O CAD / CAR
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Projeto estrutural:
PERDA DO COBRIMENTO EM PILARES
Os pilares em CAD/CAR, podem apresentar perda prematura do cobrimento.
Em concretos de baixa resistência, a ruptura ocorre de forma gradual, com o cobrimento desprendendo-se
lentamente.
Nos pilares em CAD/CAR, que é um concreto mais frágil, as altas tensões de compressão podem conduzir
à instabilidade do cobrimento e a ruptura explosiva.
DIFERENÇAS ENTRE OS CONCRETOS CONVENCIONAIS E O CAD / CAR
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Projeto estrutural:
PERDA DO COBRIMENTO EM PILARES
DIFERENÇAS ENTRE OS CONCRETOS CONVENCIONAIS E O CAD / CAR
Os estribos formam um plano natural de separação.
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Produção em centrais de concreto:
� Controle rigorosíssimo da umidade nos agregados e nos aditivos;
� Agregados selecionados: Miúdos naturais, Areia de quartzo?, graúdos não lamelares e com resistência maior que o fc planejado.
� Sequencia na betoneira: agregados, aglomerantes (CP + SA), 80% da água. Mistura 5 minutos. Saldo da água com a aditivos SP
e inibidor. (Evita absorção do SP pelos grãos dos agregados)
�Caminhões betoneiras com 60% da capacidade para melhor mistura e minimizar problemas com a aderência do concreto ao
balão;
DIFERENÇAS ENTRE OS CONCRETOS CONVENCIONAIS E O CAD / CAR
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Execução da obra:� Formas e concretagens mais caprichadas;
�Cuidados para não misturar concretos com diferentes resistências
� Sílica ativa aumenta a coesão;
� Altíssimas resistências 100MPa concretos bem coesos(dificuldades de transporte, bombeamento??);
� Alto consumo de cimento gera maior calor de hidratação;� Concreto com gelo em peças volumosas;
� Maior necessidade de cuidados com a cura;� Eventuais “bicheiras” são mais difíceis de corrigir.
DIFERENÇAS ENTRE OS CONCRETOS CONVENCIONAIS E O CAD / CAR
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MICROESTRUTURA DO CAD/CARFASE AGREGADO • Rocha com alta resistência; • Lamelaridade prejudica;
FASE PASTA MATRIZ• Baixas relações A/A minimizam vazios;• Sílica ativa, mais C-S-H e efeito microfiler;
ZONA DE TRANSIÇÃO• Baixas relações A/A e a SA melhoram ZT.
(Aïtcin, 2000)
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MATERIAIS CONSTITUINTES
CIMENTO
• ACI 363R-92 primordial que varie pouco;
• Brasil - CP V ARI ou CP V ARI RS
As adições minerais são aglomerantesrelação A/A = Água / (Cimento + Sílica Ativa)
SÍLICA ATIVA• Em adição ou substituição de parte do cimento;• Aumenta resistência mecânica e durabilidade;
• Aumenta coesão, diminui a segregação e exsudação;• Reduz retração, porosidade e permeabilidade.
AGLOMERANTES
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MATERIAIS CONSTITUINTES
AGREGADOS MIÚDOS• Seleção é importante;• Grãos arredondados, s/ impurezas e s/ muitos finos;
• Preferencialmente areia natural;• Em maiores fck – mistura com areia de quartzo.
Areia Natural
(Freitas Jr, J. A.)
Areia de Quartzo
% de umidade no estado SSS permite melhor consideração da água por desconsiderar a que está absorvida pelos grãos dos agregados.
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MATERIAIS CONSTITUINTES
AGREGADOS GRAÚDOS• Seleção é importante;• Rocha com resistência superior ao fck pretendido;• Preferencialmente grãos não lamelares ou agulhas;• Britas no 1 ou 2.
Brita n o 1
(Freitas Jr, J. A.)
Grão de brita de granito
% de umidade no estado SSS permite melhor consideração da água por desconsiderar a que está absorvida pelos grãos dos agregados.
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MATERIAIS CONSTITUINTES ADITIVO SUPERPLASTIFICANTESem SP, impraticável relação A/A < 0,4;Compatibilidade com o cimento é vital.
Aditivos SP – alto custo;Interação dos SP com o cimento é complicada;
Aplicação simultânea com inibidores de hidratação para se obter um maior tempo de eficiência.
ADITIVO INIBIDOR DE HIDRATAÇÃONão é obrigatório para a produção de CAR/CAD mas
facilita muito a sua aplicação.Tem a finalidade de aumentar o tempo de eficiência do aditivo SP, possibilitando a ocorrência do início de pega
após duas horas da mistura.
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ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE
Concreto sem SP Concreto com SP
100 g de SP ou 1% da massa do aglomerante
Filmes concreto / Slump tes aditivo e sem / Slump Test - Sem aditivo Filmes concreto / Slump tes aditivo e sem / Slump Test - Aditivo Plastificante
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ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE
Moléculas sólidas
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Concreto com aditivo SP e sConcreto com aditivo SP e síílica ativa na betoneira: lica ativa na betoneira: fluidez + coesãofluidez + coesão
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIDosagem de CAR/CAD
MATERIAIS CONSTITUINTES
COMPATIBILIDADE AGLOMERANTES-ADITIVO SP• Ensaio com o funil de Marsh para determinação ponto de
saturação do aditivo SP (otimiza consumo do SP);
• Mede o tempo que pastas dos aglomerantes, (cimento, sílica ativa e água), com diferentes teores de aditivo SP, levam para
preencher um litro.
(Freitas Jr, J. A.)(Freitas Jr, J. A.)
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MATERIAIS CONSTITUINTES
COMPATIBILIDADE CIMENTO e ADITIVO SPAtravés deste teste encontra-se a combinação mais adequada dos aglomerantes com o aditivo SP, que serve como referência para o
% de aditivo a ser usado nos CAD/CAR.
(Fre
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Jr, J
. A.)
% de SP em relação a massa de aglomerantes
0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,8 e 1,0%Tempos de 5, 30 e 60 minutos.
Ensaio de fluidez da pasta, com o cone de Marsh.Fração de sólidos é a parte de
sólidos do SP da massa do SP, o resto é água e deve ser
computado na relação A/A.
Fração de sólidos do SP = 0,30(ensaio)
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Ensaio de fluidez da pasta Ensaio de fluidez da pasta -- cone de cone de MarshMarsh
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIDosagem de CAR/CAD
LANÇAMENTO, ADENSAMENTO E CURA
• Não devem ocorrer atrasos na entrega;
• O adensamento é importante para se alcançar a resistência elevada;
• Abatimento usual de 180 a 220 mm;
• A cura é importante para não fissurar e não faltar água para a hidratação.
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MICROESTRUTURA
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Poros capilares muito pequenos
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MICROESTRUTURA
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ZT “perfeita”Pasta Matriz sem poros e com muito
C-S-H
Baixas relações A/A minimizam vazios;
Sílica ativa, forma mais C-S-H e efeito microfiler preenche os vazios.
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ENSAIOS DE RUPTURA
Concreto C 90 ConcrebrasCentro Empresarial Antártica, Ponta Grossa -PR
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Arquivo: Filmes concreto / CENT EMP ANTÁRTICA - C 90/ Romp-104 MPa
Alta resistência à leva prensas ao limite e pode causar rupturas explosivas.
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PROPRIEDADES NO ESTADO ENDURECIDO
• Maior resistência à abrasão;
• Menor permeabilidade;
• Sofre menos carbonatação;
• Mais resistente ao gelo-degelo;
• Mais resistente aos ataques químicos;
• Resistente as reações álcali-agregado;
• Muito menos corrosão das armaduras.
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Finalidade: Construir um diagrama de dosagem dos concretos, especificamente para materiais selecionados.
MÉTODOS DE DOSAGEM
Para ajustar parábolas do 2º grau, precisa-se de 3 pontos. O ideal, para
melhor precisão 5 ou 6 pontos, ajusta-se parábolas do 2º grau pelo método do
mínimo erro quadrático.
Definições preliminares para as metodologias
tratadas:• Os agregados não limitam
a resistência • DMC da brita
• Abatimento desejado (usual 180 a 220 mm).
•% de Sílica Ativa (5 a 10%)
Exemplo de diagrama para o
método do IPT/EPUSP modificado
Aglomerantes
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MÉTODOS DE DOSAGEM ESPECÍFICOS PARA CAR / CAD
•• MMéétodo MEHTA/Atodo MEHTA/A ÏÏTCINTCIN(MEHTA & AÏTCIN 1990)
•• MMéétodo Atodo A ÏÏTCINTCIN(AÏTCIN 2000)
•• MMéétodo IPT/EPUSP modificadotodo IPT/EPUSP modificado(CREMONINI et al., 2001)
* Solicitar planilha excel ao professor.
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MÉTODO MEHTA/AÏTCIN
Características:
• Projetado para resistências de 60 a 120 MPa;
•• Otimiza principalmente o aditivo SP;Otimiza principalmente o aditivo SP;
• Segue conjunto de tabelas com valores determinados por uma série grande de ensaios;
• Consumo de água tabelado por resistências;
• Volume da pasta é sempre 35% do total;
• Volume dos agregados 65%;
• Necessita ensaios preliminares de Massas Específicas e compatibilidade do aditivo SP;
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MÉTODO MEHTA/AÏTCIN
Ensaios Preliminares:
ME Areia SSS Areia h%
ME Brita SSS Brita h%
ME Sílica Ativa ME Cimento Portland
Aditivo Superplastificante:
Fração de sólidos SP
Ponto de saturação pelo Cone Marsh
* SSS = agregado com grão SSaturado com SSuperfície SSeca
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MÉTODO MEHTA/AÏTCIN
Montagem do diagrama de dosagem:Para se montar o diagrama por utiliza-se as faixas de
resistências previstas, fixa-se os pontos (de 3 a 6) com estimativas iniciais de resistências.
Calcula-se os quantitativos dos materiais por meio das tabelas do método e produz os concretos ajustando a quantidade de SP para atingir o abatimento desejado.
Depois se corrige a relação A/A com a água contida nos eventuais acréscimos do SP.
Após a ruptura dos CPs à compressão é possível montar o diagrama.
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MÉTODO MEHTA/AÏTCIN
Traço Resistência Média prevista (MPa)
Consumo máximo de água (litros/m 3)
*A0 (extrapolação) 50 190
A 65 175
B 75 160
C 90 145
D 105 135
E 120 120
Sequencia de passos:a) Intervalos de resistências: 5050, 65, 75, 90, 105 e 120 MPa,
(extrapolação para a faixa A0 de 50 MPa);
* Extrapolação faixa A0 – cimentos CP V produzem resultados melhores que os cimentos estudados para a criação do método.
b) Estima consumos de água entre 120 e 190 litros/m3 conforme as resistências previstas;
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c) Volume total pasta (cimento + sílica ativa + água + ar incorporado) é 0,35 m3/m3, subtrai-se volume da água e de ar incorporado; (pasta 0,35 / agregados 0,65)
d) Determina-se os volumes de cimento (CP) e sílica ativa (SA), conhecendo suas massas específicas (ME) e % sílica ativa;
MÉTODO MEHTA/AÏTCIN
e) Volume total agregados 0,65 m3/m3; As relações volumétricas dos agregados miúdos e graúdos, variam de acordo com a resistência. O decréscimo no consumo de água e aumento do SP, aumenta o consumo de agregados graúdos;
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MÉTODO MEHTA/AÏTCIN
Relações volumétricas entre os agregados graúdos e miúdos aplicadas pelo método:
Nível de resistência Relação volumétrica dos agregados miúdos : graúdos
A0(extrapolação) 2,05 : 2,95
A 2,00 : 3,00
B 1,95 : 3,05
C 1,90 : 3,10
D 1,85 : 3,15
E 1,80 : 3,20
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MÉTODO MEHTA/AÏTCINf) Define-se consumos em massas com as ME;
(agregados no estado saturado com superfície seca)
f) Dosagem inicial de SP pelo resultado do ensaio do cone de Marsh;
g) Corrige-se a dosagem subtraindo-se a água contida nos agregados e aditivo SP ;
h) Durante a produção ajusta-se, por tentativas, a quantidade de SP para alcançar o abatimento desejado (180 a 220 mm).
(Freitas Jr, J. A.)
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MÉTODO MEHTA/AÏTCIN
Ensaios Preliminares:ME Areia (SSS)= 2,65 g/cm3 ME Brita (SSS) = 2,67 g/cm3
ME Sílica Ativa = 2,22 g/cm3 ME Cim. Portland = 3,14 g/cm3
Fração de sólidos SP = 0,30 Cone Marsh= 1,33%h areia= 1,25% h brita= 0,46%
EXEMPLO:Definições pelo método:
Volume de pasta = 35,0% do volume totalVolume agregados = 65,0% do volume total
Definições técnicas:% SA = 8,0% da massa dos aglomerantes
Ar incorporado = 1,5% do volume total
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIDosagem de CAR/CAD
Consumos de cimento e sílica-ativaMÉTODO MEHTA/AÏTCIN
Traço Água (m 3) Ar (m 3) Aglomerantes (m 3) CP (m3) SA (m 3)
A0 0,190 0,015 0,145 0,129 0,016 A 0,175 0,015 0,160 0,142 0,018 B 0,160 0,015 0,175 0,156 0,019 C 0,145 0,015 0,190 0,169 0,021 D 0,135 0,015 0,200 0,178 0,022 E 0,120 0,015 0,215 0,191 0,024
Formulário utilizado:
V aglomerantes = Volume CP + Volume SA
Massa SA = % SA x (Massa CP + Massa SA)
Massa SA = % SA x Massa CP + 0,08 x Massa SA
Massa SA = [%SA / (100 - %SA)] x M CP
Massa CP / ME CP + Massa SA / ME SA = Volume aglomerantes
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MÉTODO MEHTA/AÏTCINConsumos dos materiais secos em massas por m3 de concreto:
Tr.CP
(Kg)SA
(Kg)Água (Kg)
Agregado (Kg) SP(Kg)
Rel.A/A
MassaTotal (Kg)Graúdo Miúdo
A0 405,4 35,3 190,0 1.023,9 706,2 1,76 0,43 2.362,6
A 447,4 38,9 175,0 1.041,3 689,0 1,94 0,36 2.393,5
B 489,3 42,5 160,0 1.058,7 671,8 2,12 0,30 2.424,4
C 531,3 46,2 145,0 1.076,0 654,6 2,30 0,25 2.455,3
D 559,2 48,6 135,0 1.093,4 637,3 2,43 0,22 2.476,0
E 601,2 52,3 120,0 1.110,7 620,1 2,61 0,18 2.506,9
Massa = Volume x ME
Volume de brita + Volume de areia = 0,650 m3
Volume de areia = Volume de brita x relação volumétrica areia / brita
SP = % Cone de Marsh x Fração de sólidos x (M CP + M SA)
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MÉTODO MEHTA/AÏTCINConsumos dos materiais úmidos em massas por m3 de concreto:
Tr. CP(Kg)
SA(Kg)
ÁguaLíq . (Kg)
Agregado (Kg) SP *(Kg)
Rel.A/A
MassaTotal (Kg)Graúdo Miúdo
A0 405,4 35,3 172,4 1.028,7 715,1 5,86 0,43 2.362,6
A 447,4 38,9 157,1 1.046,1 697,6 6,47 0,36 2.393,5
B 489,3 42,5 141,8 1.063,5 680,2 7,07 0,30 2.424,4
C 531,3 46,2 126,5 1.081,0 662,7 7,68 0,25 2.455,3
D 559,2 48,6 116,3 1.098,4 645,3 8,08 0,22 2.476,0
E 601,2 52,3 101,1 1.115,8 627,9 8,69 0,18 2.506,9
Peso úmido = Peso seco x (1 + h% /100)
Água líquida = água total - água presentes nos agregados e no SP
* A dosagem do SP obtida pelo resultado do cone de Marsh é preliminar, produzindo-se o concreto provavelmente haverá a necessidade de acréscimos do SP
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MÉTODO AÏTCIN
Características:
• Projetado para resistências entre 40 e 160 MPa.
• Segue o ACI 211/2001, baseado em resultados empíricos e do critério do volume absoluto;
•• Otimiza o consumo de cimento;Otimiza o consumo de cimento;
• Funciona para concretos com ar incorporado, (considera a redução da resistência causada pelas bolhas de ar);
• Necessita de informações preliminares dos materiais (MEs, absorção dos agregados,...)
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MÉTODO AÏTCIN
* SSS = agregado com grão SSaturado com SSuperfície SSeca
ME Sílica Ativa ME Cimento Portland
ME Areia SSS ME Brita SSS
% umidade da areia % umidade da brita
Aditivo Superplastificante
ME aditivo Fração de sólidos ME sólidos SP
Ponto de Saturação pelo Cone Marsh
Ensaios Preliminares:
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MÉTODO AÏTCIN
Montagem do diagrama de dosagem:
Para se montar o diagrama por esta metodologia, fixa-se 3 a 6 estimativas iniciais de resistências.
Se calcula, os quantitativos dos materiais por meio dos ábacos do método e se produz os concretos ajustando a
quantidade de SP para atingir o abatimento desejado.
Depois se corrige a relação A/A com a água contida nos eventuais acréscimos do SP.
Após a ruptura dos CPs à compressão é possível montar o diagrama.
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MÉTODO AÏTCINPassos:Preliminarmente estabelecidos: abatimento e % de SA;• Define-se as relações A/A conforme a resistência
pretendida através do ábaco;
40
60
80
100
120
140
160
0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
A/A
fc (
MP
a)
Lim Inf. Média Lim. Sup.
0,45
Relação Água/Aglomerante
Extrapolação do gráfico devido aos cimentos CP V
produzirem resultados melhores que os cimentos
estudados p/ criação do método.
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MÉTODO AÏTCINPassos:
b) Com o ábaco do método, (teor de água x ponto de saturação do SP, pelo ensaio do cone de Marsh);
Usando cimento CP V , com menos de 135 l/m3 não se alcança o abatimento desejado.
Consumo de água
Extrapolação do gráfico pode ser necessária devido aos aditivos SP atuais, 3ª geração, produzirem resultados melhores que os aditivos testados para a montagem do ábaco.
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MÉTODO AÏTCIN
c) Dosagem inicial de SP pelo resultado do ensaio do cone de Marsh;
d) Quantidade agregados graúdos estimada em função da forma dos grãos, com ábaco do método em kg/m3;
e) Ar incorporado estimado em 1,5%;
(kg/m 3)
Dosagem do aditivo SP e do agregado graúdo
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MÉTODO AÏTCIN
f) Aplica-se a planilha do método, que procede aos cálculos a partir dos volumes e M.E. para a definição das quantidades dos materiais para a produção de 1 m3 e uma betonada com 74 kg de concreto;
(74 kg = massa p/12 CPs 10x20, + ensaio de densidade).
g) Ajusta-se, por tentativas, a quantidade de SP para alcançar o abatimento desejado;
Corrige-se (subtrai-se) a água contida no aditivo SP acrescentado.
Dosagem dos materiais
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MÉTODO AÏTCIN
h) Ajusta-se, por tentativas, a quantidade de SP p/ alcançar o abatimento desejado;
Corrige-se a água contida no aditivo SP.
(Freitas Jr, J. A.)
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A/A= 0,4 0,4 (1)
Água = 135135 litros/m3 (2)
Brita = 10501050 kg/m3 (5)
Ar = 1,5%(6) =1515 litros/m3 (10)
MÉTODO AÏTCIN
Definições pelos ábacos do método:
ME Areia SSS = 2,65 g/cm3
ME Brita SSS = 2,67 g/cm3
ME Sílica Ativa= 2,22 g/cm3
ME Cimento= 3,14 g/cm3
ME aditivo SP = 1,087 g/cm3
Fração de sólidos SP = 0,30
h areia= 1,25% h brita= 0,46%
Cone Marsh= 1,33%ME sólidos SP = 1,290 g/cm3
Ensaios Preliminares:
EXEMPLO:
* A dosagem do SP obtida pelo resultado do cone de Marsh é preliminar, produzindo-se o
concreto provavelmente haverá a necessidade de acréscimos do SP
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MÉTODO AÏTCIN
1 2 3 4 5 6Materiais
Consumo Volume Dosagem Correção Composição Betonada kg/m3 l/m3 SSS kg/m3 de água (l/m3) kg p / 1 m3 kg p/ 74 kg
Água 2 135,0 2 2 23 25
A/A 1 0,40 3 337,5Cimento 4.1 310,5 8.1 4.1 4.1 26.1
Sílica-ativa 8% 4.2 27,0 8.2 4.2 4.2 26.2
Brita 5 1.050,0 9 5 18 17 27
Areia 13 14 20 19 28
Ar incorporado 6 1,5% 10
Superplastificante *7 1,33% 11 15 21 24 29
Total 12 1.000,0 16 22 31 30
Células com:Fundo amarelo: Definições pelos ábacos
Fundo laranja: Resistência escolhida
Coluna 1 - Células: [3] = [2] / [1][4.2] = [3] x 8%[4.1] = [3] – [4.2]
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MÉTODO AÏTCIN1 2 3 4 5 6
MateriaisConsumo Volume Dosagem Correção Composição Betonada
kg/m3 l/m3 SSS kg/m3 de água (l/m3) kg p / 1 m3 kg p/ 74 kg
Água 2 135,0 2 135,0 2 23 25
A/A, Aglom.
1 0,40 3
337,5Cimento
4.1 310,5 8.1 98,9 4.1 4.1 26.1
Sílica-ativa 8% 4.2 27,0 8.2 12,2 4.2 4.2 26.2
Brita 5 1.050,0 9 393,3 5 18 17 27
Areia 13 344,7 14 20 19 28
Ar incorporado 61,5%
1015,0
Superplastificante *7 1,33% 11 1,044 15 21 24 29
Total 12 1.000,0 16 22 31 30
[8.1] = [4.1] / ME CP [8.2] = [4.2] / ME SA [9] = [5] / ME brita SSS [10] = 1000 x 1,5%
[11] = [3] x [7] x Fração sólidos SP x ME sólidos SP
[13] = [12] – [2] – [8.1] – [8.2] – [9] – [10] – [11]
Coluna 2 -
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MÉTODO AÏTCIN1 2 3 4 5 6
MateriaisConsumo Volume Dosagem Correção Composição Betonada
kg/m3 l/m3 SSS kg/m3 de água (l/m3) kg p / 1 m3 kg p/ 74 kg
Água 2 135,0 2 135,0 2 135,0 23 25
A/A, Aglom.
1 0,40 3
337,5Cimento
4.1 310,5 8.1 98,9 4.1 310,5 4.1 26.1
Sílica-ativa 8% 4.2 27,0 8.2 12,2 4.2 27,0 4.2 26.2
Brita 5 1.050,0 9 393,3 5 1050,0 18 17 27
Areia 13 344,7 14 913,3 20 19 28
Ar incorporado 6 1,5% 10 15,0Superplastificante *
7 1,33% 11 1,044 15 1,347 21 24 29
Total 12 1.000,0 16 2437,2 22 31 30
[14] = [13] x ME areia SSS
[15] = [11] x Fração sólidos SP
[16] = [2] + [4.1] + [4.2] + [5] + [14] + [15]
Coluna 3 -
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MÉTODO AÏTCIN1 2 3 4 5 6
MateriaisConsumo Volume Dosagem Correção Composição Betonada
kg/m3 l/m3 SSS kg/m3 de água (l/m3) kg p / 1 m3 kg p/ 74 kg
Água 2 135,0 2 135,0 2 135,0 23 25
A/A, Aglom.
1 0,40 3
337,5Cimento
4.1 310,5 8.1 98,9 4.1 310,5 4.1 26.1
Sílica-ativa 8% 4.2 27,0 8.2 12,2 4.2 27,0 4.2 26.2
Brita 5 1.050,0 9 393,3 5 1050,0 18 -4,8 17 27
Areia 13 344,7 14 913,3 20 -11,4 19 28
Ar incorporado 6 1,5% 10 15,0Superplastificante *
7 1,33% 11 1,044 15 1,347 21 -3,142 24 29
Total 12 1.000,0 16 2437,2 22 -19,4 31 30
[18] = [5] x h % brita [20] = [14] x h % areia
[21] = [3] x [7] – [11] x Fração sólidos SP
[22] = [18] + [20] + [21]
Coluna 4 -
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MÉTODO AÏTCIN1 2 3 4 5 6
MateriaisConsumo Volume Dosagem Correção Composição Betonada
kg/m3 l/m3 SSS kg/m3 de água (l/m3) kg p / 1 m3 kg p/ 74 kg
Água 2 135,0 2 135,0 2 135,0 23 115,6 25
A/A, Aglom.
1 0,40 3
337,5Cimento
4.1 310,5 8.1 98,9 4.1 310,5 4.1 310,5 26.1
Sílica-ativa 8% 4.2 27,0 8.2 12,2 4.2 27,0 4.2 27,0 26.2
Brita 5 1.050,0 9 393,3 5 1050,0 18 -4,8 17 1054,8 27
Areia 13 344,7 14 913,3 20 -11,4 19 924,7 28
Ar incorporado 6 1,5% 10 15,0Superplastificante *
7 1,33% 11 1,044 15 1,347 21 -3,142 24 4,489 29
Total 12 1.000,0 16 2437,2 22 -19,4 31 2437,2 30
[23] = [2] – [22] [17] = [5] – [18]
[19] = [14] - [20] [24] = [3] x [7]
[31] = [23] + [4.1] + [4.2] + [17] + [19] + [24]
Coluna 5 -
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MÉTODO AÏTCIN1 2 3 4 5 6
MateriaisConsumo Volume Dosagem Correção Composição Betonada
kg/m3 l/m3 SSS kg/m3 de água (l/m3) kg p / 1 m3 kg p/ 74 kg
Água 2 135,0 2 135,0 2 135,0 23 115,6 25 3,51A/A, Aglom.
1 0,40 3 337,5Cimento
4.1 310,5 8.1 98,9 4.1 310,5 4.1 310,5 26.1 9,43Sílica-ativa 8% 4.2 27,0 8.2 12,2 4.2 27,0 4.2 27,0 26.2 0,82Brita 5 1.050,0 9 393,3 5 1050,0 18 -4,8 17 1054,8 27 32,03Areia 13 344,7 14 913,3 20 -11,4 19 924,7 28 28,08Ar incorporado 6 1,5% 10 15,0Superplastificante *
7 1,33% 11 1,044 15 1,347 21 -3,142 24 4,489 29 0,14Total 12 1.000,0 16 2437,2 22 -19,4 31 2437,2 30 74,0
[25] = [23] x 74 / [31] [26.1] = [4.1] x 74 / [31]
[26.2] = [4.2] x 74 / [31] [27] = [17] x 74 / [31]
[28] = [19] x 74 / [31] [29] = [24] x 74 / [31]
[30] = [25] + [26.1] + [26.2] + [27] + [28] + [29]
Coluna 6 -
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Montagem do diagrama de dosagem:
Para se montar o diagrama por esta metodologia, fixa-se 3 a 6 valores de “m”.
Se calcula, os traços por meio do método e se produz os concretos ajustando a quantidade de SP para atingir o
abatimento desejado.
Corrige-se a relação A/A com a água contida nos acréscimos do SP.
Com as Massas Específicas dos concreto produzidos se calcula os consumos de cimento e dos demais materiais para
se produzir 1m3 de concreto.
Após a ruptura dos CPs à compressão é possível montar o diagrama.
MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADO
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MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADO
Características:
• Método adaptado para condições nacionais;
• Adaptação para CAD/CAR do método IPT/EPUSP para concretos convencionais;
• Objetiva minimizar o consumo de cimento;
• Fixa a relação água/materiais secos;
• Necessita do ensaio do teor ideal de argamassa “α” para a brita utilizada.
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Baseado em CREMONINI et al. (2001)
Adaptação p/ CAR do IPT/EPUSP (HELENE & TERZIAN, 1992).
água ————— = H% x (1+ a + p)
CP + SA
Passos:
a) Fixa-se a relação água/materiais secos, H entre 5 e 6%;
b) Calcula-se a relação água/aglomerante usando a “Lei de Lyse”, através da Equação:
água / aglomerante = H% x ( 1+ m )m = massa total de agregados secos = a + p
MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADO
c) Determina-se o teor de argamassa “α”, seguindo metodologia do IPT/EPUSP com o traço 1:5;
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d) Define-se valores para “m”. Com “m” e “α” calcula-se valores do traço para os agregados miúdos “a” e graúdos “p”;
1 + a α = ——————— e m = a + p
1 + a + p
f) Calcula-se o consumo total de aglomerantes pela medição da Massa Específica do concreto e a fórmula de Molinari;
g) Calcula-se massas de cimento e SA; (8% da massa total de aglomerante?)
h) Calcula-se os consumos de areia, brita e água por m3
multiplicando o Caglomerantes pelos “a” e “p” do traço.
MEconcretoC aglomerantes = ————————
1 + a + p + A/A
MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADO
e) Produz-se o concreto ajustando a quantidade do SP necessária para o abatimento desejado (inicia pelo % de saturação do SP) ;
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MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADOEXEMPLO:
Ensaios Preliminares:ME Areia SSS= 2,65 g/cm3 ME Brita SSS = 2,67 g/cm3
ME Sílica Ativa = 2,22 g/cm3 ME Cim. Portland= 3,14 g/cm3
h areia= 1,25% h brita= 0,46%
Ensaio de Teor Ideal de Argamassa “α” - ensaio IPT/EPUSP
com o traço 1:5 + 2% perdas: Alfa α = 0,51
Superplastificante:Fração de sólidos SP = 0,30 Cone Marsh= 1,33%
ME concreto = 2.436,0 kg/m3 (sem o SP)
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MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADOEXEMPLO:
Definições :
H% = Peso de água / [ (Peso CP + Peso SA) x ( 1 + a + p) ]
H% = 6,0%
% SA = 8,0% da massa dos aglomerantes
Ar incorporado = 1,5% do volume total
As faixas de resistências são determinadas pelos valores de m.
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MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADOEXEMPLO:
Traço m a pA 2,40 0,734 1,666 B 3,10 1,091 2,009 C 4,00 1,550 2,450 D 4,80 1,958 2,842 E 5,60 2,366 3,234
Escolha das faixas de resistências pelos valores de m.
a + p = m
1 + a α = —————
1 + a + p
Determinando-se me conhecendo-se α,
calcula-se a e p
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MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADOEXEMPLO:
Conhecendo-se a ME do concreto , a e p, calculam-se os consumos de cimento e sílica ativa e de água por m3.
CP SA ÁguaTraço A/A (Kg) (Kg) (litros)
A 0,20 621,8 54,1 137,9 B 0,25 515,7 44,8 137,9 C 0,30 422,9 36,8 137,9 D 0,35 364,5 31,7 137,9 E 0,40 320,3 27,9 137,9
MEconcretoCaglomerantes = ———————1 + a + p + A/A
SA = C aglomerantes x %SA
SA = Caglomerantes x %SA Água = H/100 x (1+ m) x Caglomerantes
A/A = Água / Caglomerantes
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MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADOEXEMPLO:
Conhecendo-se os consumos dos aglomerantes, a e p, calculam-se os consumos dos agregados e o preliminar de SP.
Traço A/A Água(litros)
CP(Kg)
SA(Kg)
Agregados (kg) SP(Kg)
Total(Kg)Graúdo Miúdo
A 0,40 137,9 320,3 27,9 1.126,1 823,8 1,39 2.437,4 B 0,35 137,9 364,5 31,7 1.126,1 775,8 1,58 2.437,6 C 0,30 137,9 422,9 36,8 1.126,1 712,4 1,83 2.437,8 D 0,25 137,9 515,7 44,8 1.126,1 611,5 2,24 2.438,2 E 0,20 137,9 621,8 54,1 1.126,1 496,1 2,70 2.438,7
Ag Graúdo = Caglomerantes x p
Ag Miúdo = Caglomerantes x aSP = Caglom. x %Cone Marsh x Fr. de Sólidos
Consumos dos materiais secos:
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MÉTODO IPT/EPUSP MODIFICADOEXEMPLO:
Conhecendo-se os consumos os teores de umidades dos agregados e a fração de sólidos do SP corrige-se a água.
C úmido = C seco x (1 h%/100)
Consumos dos materiais úmidos:
TraçoCP
(Kg)SA
(Kg)Água Líquida
(Kg) Agregado SP *
(Kg)Massa
Total (Kg)Graúdo (Kg) Miúdo (Kg)A 320,3 27,9 119,2 1.131,3 834,1 4,63 2.437,4 B 364,5 31,7 119,3 1.131,3 785,5 5,27 2.437,6 C 422,9 36,8 119,5 1.131,3 721,3 6,11 2.437,8 D 515,7 44,8 119,8 1.131,3 619,2 7,45 2.438,2 E 621,8 54,1 120,2 1.131,3 502,3 8,99 2.438,7
* A dosagem do SP obtida pelo resultado do cone de Marsh é preliminar, produzindo-se o concreto provavelmente haverá a necessidade de acréscimos do SP
SP = Caglom. x % Cone Marsh
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PROCEDIMENTOS DE PRODUÇÃO EM LABORATÓRIO:
a) “Imprimar” betoneira previamente;
b) Colocar na seqüência: brita, areia, cimento, SA, 80% da água e misturar por 2 a 3 minutos;
c) Colocar o resto da água com o aditivo SP misturado;
d) Misturar por 10 min. antes da 1a verificação de abatimento;
e) Adicionar pequenas quantidades SP até alcançar o abatimento desejado;
e) Medir a massa específica do concreto; (IPT/EPUSPmodificado)
f) Moldar CPs 10x20cm adensando com vibrador de agulha;
g) Ensaios à compressão: 3 CP-3 dias; 3 CP-7 dias e 3 CP-28 dias;
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PROGRAMA EXPERIMENTAL DE DOSAGEM Procedimentos
h) Dosagens de repetição, p/ cada concreto, em dias diferentes;
i) CPs protegidos por película plástica, até desmoldagem, 24 horas após a moldagem;
j) CPs em câmara úmida até data da ruptura, quando é feita a preparação fina do CP (retificação; capeamento; ?).
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PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA
Retificando o topo
Capeamento
Aspecto da superfície
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PREPARAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA
Retífica de corpo de prova automática
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ENSAIOS DE RUPTURA
Prensa EMIC, para 200 t servo-controlada
(Jos
éF
reita
s Jr
.)
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DIAGRAMA – Método Mehta/AïtcinTraço A/A Fc médio 28 dias (MPa)
A0 0,43 58,0 A 0,36 74,6 B 0,30 86,2 C 0,25 98,5 D 0,22 100,8 E 0,18 108,5
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DIAGRAMA – Método Mehta/AïtcinTraço A/A Fc médio 28 dias (MPa)
A0 0,43 58,0 A 0,36 74,6 B 0,30 86,2 C 0,25 98,5 D 0,22 100,8 E 0,18 108,5
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DIAGRAMA – Método Mehta/Aïtcin
Fc x CP
y = -0,0008x2 + 1,0363x - 234,13
R2 = 0,9968
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
300,0 400,0 500,0 600,0 700,0
Mehta-Aitcin
Ajuste
Fc x Brita
y = -0,0048x2 + 10,905x - 6029,4
R2 = 0,9928
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
1.010,0 1.060,0 1.110,0
Mehta-Aitcin
Ajuste
Fc x SA
y = -0,1028x2 + 11,917x - 234,13
R2 = 0,9968
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
30,0 40,0 50,0 60,0
Mehta-Aitcin
Ajuste
Fc x Areia
y = -0,0049x2 + 5,9522x - 1692,7
R2 = 0,9928
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
610,0 630,0 650,0 670,0 690,0 710,0
Mehta-Aitcin
Ajuste
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DIAGRAMA – Método AïtcinTraço A/A Fc médio 28 dias (MPa)
A 0,45 54,7 B 0,40 76,5 C 0,35 80,8 D 0,30 92,0 E 0,25 101,5 F 0,20 108,3
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DIAGRAMA – Método AïtcinFc x CP
y = -0,0005x2 + 0,5717x - 61,249
R2 = 0,9588
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
250,0 350,0 450,0 550,0 650,0
Aitcin
Ajuste
Fc x Areia
y = -0,0005x2 + 0,6806x - 111,44
R2 = 0,9588
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
600,0 700,0 800,0 900,0
Aitcin
AjusteO consumo de brita é
constante para todos os traços conforme o formato do grão.
(Ábaco do Método)
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DIAGRAMA – Método IPT-EPUSP Modificado
A/A x m
y = 16,2x - 0,88
R2 = 0,9989
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
IPT-EPUSPModificado
Ajuste
m x CP
y = 8920,9x-1,2765
R2 = 0,9993
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
300,0400,0500,0600,0700,0
IPT-EPUSPModificado
Ajuste
Abatimento180 a 220 mm
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AREIAUmidade de recebimento h % 7,0 Coeficiente de inchamento (CI) para h=7,0% 1,33Massa unitária (MU) 1,49
BRITAMassa Unitária (MU) 1,42
ANÁLISE QUANTO AOS CUSTOS DOS CONCRETOS
ANÁLISE DOS RESULTADOS DOS MÉTODOS DE DOSAGEM
MATERIAL Forma de venda Valor ( 05/2005) R$ / kg
Cimento Granel p/ 1.000 kg R$ 285,00 0,285
Sílica ativa sacos 15 kg R$ 21,85 p/ saco 1,457
Brita granel p/ m3 R$ 25,00 / m3 0,01813
Areia granel p/ m3 R$ 26,00 / m3 0,02321
Aditivo SP granel p/ kg R$ 14,30 / kg 14,30
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RESULTADOSCUSTOS x RESISTÊNCIAS – 28 dias 05/2005
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Representatividade dos custos dos materiais nos CAD/CAR (Mehta-Aïtcin)
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ANÁLISE DOS RESULTADOS
QUANTO AOS CONSUMOS DE CIMENTO
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Três edifícios: Flat, Residencial e Corporativo. 46.210 m2, 37 pav. e 132 m de altura
Construção: Irmãos Thá S/A Projeto estrutural: TESC Proj. Estruturais S/C Estrutura: 14.000 m3 de concreto C-20 a C-60.
CONSUMOS DOS MATERIAIS APLICADOS
Consumos de concretos
C20 1.690 m3
C25 1.600 m3
C30 7.966 m3
C40 1.770 m3
CAD C60 1.008 m3
Consumo de formas: 84.000 m2
Consumo de aços CA50 / CA 60: 1.047.000 kg
Consumo de aços CP 190 RB: 72.000 kg
ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NO CASO DO EVOLUTION TOWERS
(TESC, eng. Moacir H. Inoue)
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ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NO CASO DO EVOLUTION TOWERS
FUNDAÇÕESEstacas escavadas;
Bloco mais importante 80.000 kN;Concretados em duas camadas,
inferior em C-30 e superior (+- 1/3) em C-60;Inibidores de pega no C-30 e de cura no C-60.
(TESC, eng. Moacir H. Inoue)
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ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NO CASO DO EVOLUTION TOWERS
Flat e Residencial- C-30 e C-20
Corporativo - lajes nervuradas protendidas
Pilares em CAR/CAD C-60
PAVIMENTOS TIPO
(TESC, eng. Moacir H. Inoue)
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ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NO CASO DO EVOLUTION TOWERS
PAVIMENTO DE TRANSIÇÃONo topo do Corporativo, nasce o Residencial, total 37 pavimentos
Pavimento com diversas vigas de transição. A mais importante com MF de 25.000 kNm e Q de 13.000 kN.
Concreto da classe C-40.
Plano de concretagem, com enchimento
preliminar de uma camada de 1 m, para dar às vigas de transição resistência
suficiente para suportar a complementação do
concreto.
(TESC, eng. Moacir H. Inoue)
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ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NOS PILARES DO CORPORATIVO
AS ALTERNATIVAS
Estudos para os seis 1os pavimentos do Corporativo, onde aplicou-se concreto C-60.
Projeto real sob supervisão do projetista – Eng. Moacir Inoue.
Além da solução C-60 executada, estudou-se mais duas: concreto convencional C-40 e CAR C-80.
Para o cálculo pilares, em C-40, aplicou-se a NBR-6118/2003.
Para o CAR, confrontou-se normas internacionais: CEB-FIP MC(90), Eurocode EC 2(95), NS-3473 (92), ACI
441R-96(97), ACI 363R-92(2001) e CSA–A233-(94).
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ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NOS PILARES DO CORPORATIVO
CRITÉRIOS DAS NORMAS INTERNACIONAIS
Observou-se os seguintes itens:� Diagrama tensão/deformação tende ao diagrama triangular;� Encurtamento específico inferior em CAD/CAR ao concreto convencional;� Efeito da fluência, 0,85 fixo NBR-6118, considera variável com o fck.
Norma CEB-FIP MC-90 EC-2 NS 3473E/92 CSA233/94
Classe C40 C60 C80 C40 C60 C40 C60 C80 C40 C60 C80
α 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,78 0,71 0,67 0,79 0,76 0,73
γχ 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,4 1,65 1,65 1,65
εco(‰) 2 2 2 2 2 2 2,07 2,11 2 2 2
εcu (‰) 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,2 2,85 3,5 3,5 3,5
α - coeficiente multiplicador da tensão de cálculo que contempla o efeito Rüsch e o acréscimo de carga com a idade do concreto;
γχ - coeficiente de minoração da resistência do concret o;
εco (‰) - o encurtamento específico do concreto no ponto de transição da parábola/ constante;
εcu (‰)– o encurtamento específico do concreto na fibra mais comprimida.
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ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NOS PILARES DO CORPORATIVO
• Para C-40 e C-60, não se alterou seções para melhor aproveitamento das formas. Obteve-se redução das
armaduras até o mínimo de norma;
• Para uso do C-80 reduziu-se gradualmente seções conforme a altura.
Concreto classe Volume (m3)
Formas (m2)
Aço (kg)
Taxa (%/m2)
Convencional C 40 675 3.404 90.292 9,55CAR / CAD C 60 675 3.404 54.932 5,81CAR / CAD C 80 567 3.192 57.320 6,07
CÁLCULO DOS PILARES
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CUSTOS DOS AÇOS, FORMA E SERVIÇOS (maio/2005)
Aço CA-50/CA-60 R$ 2,27/kg
Formas em compensado 18 mm plastificado R$ 42,50/m2
Custo p/ transporte concreto até as lajes R$ 9,00/m3
M.O. para montagem das armaduras R$ 0,85/kg
M.O. para montagem das formas e aplicação do concreto R$ 20,00/m2
Orçamento: aço, formas e a MO para a montagem armaduras, formas e aplicação do concreto. (05/2005)
Solução Serviços R$ Formas R$ Aço R$
Em C 40 96.323,20 24.111,67 204.962,84
Em CAD/CAR C 60 66.267,20 24.111,67 124.695,64
Em CAD/CAR C 80 65.165,00 22.610,00 130.116,40
COMPARATIVO DOS CUSTOS
ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NOS PILARES DO CORPORATIVO
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Solução Volume (m 3) Custo R$ (m 3) Concreto R$
Em C 40 675 R$ 232,00 156.600
Em CAD/CAR C 60 675 R$ 354,00 238.950
Em CAD/CAR C 80 567 R$ 558,00 316.386
SoluçãoServiços
R$Formas
R$Aço R$
Concreto R$ TOTAIS R$
C 40 96.323 24.111 204.962 156.600 481.997,71
CAD/CAR C 60 66.267 24.111 124.695 238.950 454.024,51
CAD/CAR C 80 65.165 22.610 130.116 316.386 534.277,40
COMPARATIVO DOS CUSTOS DAS ALTERNATIVAS
ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DE CAR NOS PILARES DO CORPORATIVO
Concretos orçados em central de produção em Curitiba (5/2005)
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Transporte vertical de areia ....Transporte vertical de areia ....
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•PINTO, R. O.; GEYER, A. L. B.; LOPES, A. N. M. L. , Aplicação dos Métodos de Dosagem Específicos para Concretos de Alto Desempenho (CAD) , Ibracon, 2003. 16p.