15/10/2012 SESSION 8: Standards, specifications and practical applications Prof. Bernardo F Tutikian [email protected] [email protected] O CAA deve possuir: FLUIDEZ HABILIDADE DE PASSAR POR OBSTÁCULOS RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO 1 15/10/2012 O CAA deve possuir: FLUIDEZ O CAA deve possuir: FLUIDEZ HABILIDADE DE PASSAR POR OBSTÁCULOS RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO 2 15/10/2012 O CAA deve possuir: O CAA deve possuir: 3 15/10/2012 O CAA deve possuir: FLUIDEZ HABILIDADE DE PASSAR POR OBSTÁCULOS RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO O CAA deve possuir: RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO Brita Argamassa CAA Resistente à Segregação 4 15/10/2012 O CAA deve possuir: RESISTÊNCIA À SEGREGAÇÃO Sem segregação Com segregação Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA – NBR 15823/10 – parte 1 5 15/10/2012 Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA – NBR 15823/10 – parte 1 Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA – NBR 15823/10 – parte 1 6 15/10/2012 Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA – NBR 15823/10 – parte 1 Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA – NBR 15823/10 – parte 2 7 15/10/2012 Ensaios de Trabalhabilidade NORMAS CAA – NBR 15823/10 – parte 2 Ganho de resistência 8 15/10/2012 Efeito Rüsch Efeito Rüsch 9 15/10/2012 UTILIZAÇÃO Museu Iberê Camargo - Porto Alegre (concreto branco auto-adensável) UTILIZAÇÃO Museu Iberê Camargo 10 15/10/2012 UTILIZAÇÃO Indústria de Pré-moldados - Verdicon UTILIZAÇÃO CEITEC 11 15/10/2012 UTILIZAÇÃO CEITEC UTILIZAÇÃO Centro Popular de Compras de Porto Alegre jateamento de água sob pressão para a exposição dos agregados 12 15/10/2012 Concreto convencional 13 15/10/2012 Concreto convencional Concreto auto-adensável 14 15/10/2012 Concreto auto-adensável Concreto auto-adensável 15 15/10/2012 Pessoal envolvido na concretagem do CCV e do CAA Pessoal CCV Quantidade Mestre-de- 1 obras CCA Atividade Quantidade Inspecionar e 1 coordenar o serviço Pedreiro 2 Atividade Inspecionar e coordenar o serviço Reguar e desempenar 1 o concreto Desempenar o concreto e verificar os níveis Servente 9 Manusear 3 Manusear tubulação(2), tubulação(2), segurar o vibrador(1), espalhar o espalhar o concreto(1), serviços concreto(4), serviços diversos(1) diversos(1) Topógrafo 1 Estabelecer o nível superior do concreto desempenado 14 5 Tempos de concretagem do CCV e do CAA 3 Hora de início CAA 23 23 8h30 9h42 9h22 10h32 52 minutos 50 minutos 9h22 10h42 Caminhão 2 Hora de fim Tempo total Hora de início Caminhão 3 Caminhão 1 Volume de concreto (m ) CCV Hora de início Tempo total 28 minutos Caminhão 4 Total Hora de início 10h28 Hora de fim 11h10 Tempo total 42 minutos Hora de fim 10h00 11h18 Tempo total 38 minutos 20 minutos 10h00 11h24 Hora de fim 10h28 11h42 18 minutos Tempo total 2h40 2h00 16 15/10/2012 Custo dos concretos (UMC) Custos totais (UMC) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 25 30 35 Resistência à compressão (MPa) CCV CAA com areia fina CAA com cinza volante - 3% CAA com cinza volante CAA com areia fina CCV + 2% INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Convencional – sl=80mm Trabalhável – sl=160mm Tutikian, Zanetti, Vargas, 2011 17 15/10/2012 INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Tutikian, Zanetti, Vargas, 2011 18 15/10/2012 INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS • Estudo comparativo de custos globais de produção do concreto convencional em relação ao concreto autoadensável em uma indústria de pré-fabricado (GREPOL) Argenta e Tutikian, 2010 INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Conforme a norma NR 15, o limite para exposição do trabalhador é de 85 dB(A) CCV CAA Argenta e Tutikian, 2010 19 15/10/2012 INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS NR-15 INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS Comparação de custo global dos concretos R$ 210.00 R$ 211.26 R$ 203.70 R$ 180.00 R$/m³ R$ 150.00 + 3,47 % R$ 120.00 R$ 90.00 R$ 60.00 R$ 30.00 R$ 0.00 CCV CAA Argenta e Tutikian, 2010 20 15/10/2012 Estudo de caso Edificações sendo montadas Estudo de caso Edificações sendo montadas 21 15/10/2012 Estudo de caso Montagem da parede Estudo de caso Montagem da parede 22 15/10/2012 Estudo de caso Montagem da parede Estudo de caso Edificações sendo montadas 23 15/10/2012 Estudo de caso Montagem da parede Estudo de caso Montagem da parede 24 15/10/2012 Estudo de caso Colocação da armadura e eletrodutos Estudo de caso Instalação elétrica 25 15/10/2012 Estudo de caso Baterias Estudo de caso Parede com porta na fôrma metálica com desmoldante 26 15/10/2012 Estudo de caso Parede sem porta na fôrma metálica com desmoldante Estudo de caso Paredes prontas para serem concretadas 27 15/10/2012 Estudo de caso Concreto convencional – abatimento entre 80 e 120 mm Estudo de caso Colocação do aditivo superplastificante 28 15/10/2012 Estudo de caso Mistura do aditivo superplastificante Estudo de caso Mistura do aditivo superplastificante (vídeo) 29 15/10/2012 Estudo de caso Ensaio do espalhamento – flow entre 750 e 790 mm Estudo de caso Ensaio do espalhamento – flow entre 750 e 790 mm (vídeo) 30 15/10/2012 Estudo de caso Concreto autoadensável Estudo de caso Concreto autoadensável sendo lançado 31 15/10/2012 Estudo de caso Concreto autoadensável sendo lançado (vídeo) Estudo de caso Concreto autoadensável sendo lançado (vídeo) 32 15/10/2012 Estudo de caso Parede com bolhas – pouca adensabilidade Estudo de caso Parede com segregação – muita adensabilidade 33 15/10/2012 Estudo de caso Parede ‘perfeita’ – meta!!! Estudo de caso ‘Pequeno estoque’ de paredes prontas 34 15/10/2012 Controle estatístico do concreto • • • É realizado de acordo com a ABNT NBR 12655:2006; Controle parcial X Controle total; Média móvel últimos 20 valores (ver exemplo): n fc (MPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 40,8 37,8 39,6 42,9 44,1 42,6 42,1 35,5 40,6 42 40,5 39,2 35,2 40,5 42,4 44,9 36,7 39,7 41,6 47,4 48,3 43,6 37,6 37,1 39,6 46,1 43,8 43,4 42 39,3 38,6 40,6 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 40,8 29,6 38,4 30,1 36,5 34 41,2 40 35,7 35,3 35,9 34,4 46 35,7 37,2 35,7 39,1 50,2 33,8 35,1 39,4 37,6 37,2 37,1 35,4 37,3 25,2 34,9 33,7 35,8 37,3 36,8 fck = 30 MPa Mês 1 35 15/10/2012 n fc (MPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 40,8 37,8 39,6 42,9 44,1 42,6 42,1 35,5 40,6 42 40,5 39,2 35,2 40,5 42,4 44,9 36,7 39,7 41,6 47,4 48,3 43,6 37,6 37,1 39,6 46,1 43,8 43,4 42 39,3 38,6 40,6 fcm (últimos 20 n) 40,8 41,2 41,5 41,4 41,1 40,9 41,0 41,1 41,5 41,6 41,4 41,4 41,4 Sd (MPa) fckest (últimos 20 n) 3,04 3,47 3,42 3,50 3,61 3,55 3,72 3,77 3,56 3,55 3,59 3,64 3,61 35,8 35,4 35,8 35,6 35,1 35,0 34,9 34,9 35,6 35,7 35,5 35,3 35,5 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 40,8 29,6 38,4 30,1 36,5 34 41,2 40 35,7 35,3 35,9 34,4 46 35,7 37,2 35,7 39,1 50,2 33,8 35,1 39,4 37,6 37,2 37,1 35,4 37,3 25,2 34,9 33,7 35,8 37,3 36,8 41,7 41,2 41,0 40,2 40,2 39,9 39,9 39,5 38,9 38,5 38,4 38,3 38,6 38,1 37,7 37,4 37,2 37,8 37,5 37,2 37,2 37,6 37,5 37,9 37,8 38,0 37,2 36,9 36,8 36,8 36,9 37,0 3,30 4,27 4,30 4,83 4,84 5,03 5,03 4,71 4,30 4,22 4,25 4,34 4,67 4,35 4,14 3,94 3,81 4,78 4,86 4,83 4,78 4,44 4,44 4,08 4,11 4,02 4,84 4,82 4,87 4,86 4,86 4,82 36,2 34,1 33,9 32,2 32,2 31,6 31,6 31,8 31,8 31,5 31,4 31,1 30,9 30,9 30,9 30,8 30,9 29,9 29,5 29,3 29,3 30,2 30,2 31,1 31,0 31,3 29,2 29,0 28,8 28,8 28,9 29,1 fcm todos Sd todos fckest todos 38,9 4,44 31,6 60 55 50 40 35 30 25 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 MPa 45 n fc (MPa) fcm (últimos 20 n) fckest (últimos 20 n) 36 15/10/2012 n fc (MPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 36,6 36,8 34,8 40,1 36,6 37,5 40,5 41,6 37 32,1 33 37,9 35,6 33,3 41,4 43,9 33,4 35,7 38 39,2 37,1 39,9 35,7 38,6 40,2 36,5 37,2 n fc (MPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 36,6 36,8 34,8 40,1 36,6 37,5 40,5 41,6 37 32,1 33 37,9 35,6 33,3 41,4 43,9 33,4 35,7 38 39,2 37,1 39,9 35,7 38,6 40,2 36,5 37,2 fck = 30 MPa 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 fcm (últimos 20 n) 39,4 39,3 39,5 39,3 39,3 39,0 39,4 38,9 38,4 37,9 37,9 37,8 37,2 36,9 37,0 36,9 36,8 36,8 37,3 37,3 37,4 37,5 37,4 37,6 37,5 37,4 37,1 35,8 38,2 41,2 37 36,5 37,9 41,8 37,4 36,9 38 38,6 35,4 38,5 37,4 42,1 40 40,5 45,3 32,8 40,4 39,7 39,2 36,1 34,8 37 46,1 42,7 Sd (MPa) 4,69 4,74 4,69 4,73 4,69 4,27 4,16 3,86 4,06 4,13 4,13 4,14 3,97 3,18 3,39 3,42 3,42 3,43 3,17 3,17 3,22 3,19 3,14 3,19 3,20 3,13 2,98 Mês 2 fckest (últimos 20 n) 31,6 31,5 31,7 31,5 31,6 31,9 32,5 32,5 31,7 31,1 31,1 30,9 30,7 31,6 31,4 31,3 31,2 31,2 32,0 32,0 32,1 32,2 32,2 32,3 32,2 32,2 32,2 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 35,8 38,2 41,2 37 36,5 37,9 41,8 37,4 36,9 38 38,6 35,4 38,5 37,4 42,1 40 40,5 45,3 32,8 40,4 39,7 39,2 36,1 34,8 37 46,1 42,7 37,1 37,6 37,8 37,7 37,8 38,3 38,1 37,7 37,9 38,1 38,0 37,9 37,9 38,0 38,3 38,4 38,2 38,4 38,6 38,8 38,8 38,6 38,5 38,5 38,9 38,9 38,9 2,99 2,87 2,67 2,68 2,64 2,55 2,45 2,03 1,76 1,68 1,79 1,77 1,76 1,95 1,91 1,98 2,49 2,78 2,79 2,73 2,72 2,73 2,84 2,82 3,29 3,34 3,34 32,2 32,9 33,4 33,3 33,5 34,1 34,0 34,4 35,0 35,3 35,0 35,0 35,0 34,8 35,1 35,1 34,1 33,8 34,0 34,3 34,3 34,1 33,8 33,8 33,5 33,4 33,4 37 15/10/2012 fcm todos Sd todos fckest todos 38,1 3,02 33,1 60 55 50 MPa 45 40 35 30 25 20 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 n fc (MPa) fcm (últimos 20 n) fckest (últimos 20 n) CPR • Assim como os CAD são uma evolução frente aos CC, a evolução dos CAD é o concreto de pós reativos (CPR) – Reactive Powder Concrete (RPC), também conhecido como concreto de ultra alto desempenho (CUAD); • Em termos de escala o CPR está para o CAD na proporção de 1:100. 38 15/10/2012 CPR Figura 12– Comparação de texturas entre CAD (esquerda) e CPR (direita) (RESPLENDINO, 2011). CPR • Após os processos de execução do CPR, que incluem curas a altas temperaturas e pressões, adiciona-se a fibra metálica para conferir ao material a ductilidade e resistências à tração e à flexão necessárias para eliminar as armaduras na estrutura final. 39 15/10/2012 CPR • Sem armaduras e com as altas propriedades mecânicas, pode-se diminuir a espessura dos elementos por não necessitar de cobrimento e por absorver as solicitações com pouca quantidade de material. CPR Exemplo de obras • Seções de quatro tipos de materiais, CPR, aço, concreto protendido e concreto armado, com mesma capacidade portante, para fins de comparação. 40 15/10/2012 CPR CPR Exemplo de obras Figura 20 – Seção transversal da viga inferior da passarela de Sherbrooke (BLAIS & COUTURE, 1999). 41 15/10/2012 CPR Exemplo de obras Figura 20 – Passarela Seonyu, Coréia do Sul. CPR Exemplo de obras Figura 21 – Posto de Pedágio do Viaduto Millau, França. 42 15/10/2012 Concreto de ultra alto desempenho (CUAD) CPR 200 MPa Materiais Cimento Portland Sílica ativa Areia (150-600µm) Quartzo (d50 = 10 µm) Aditivo superplastificante Fibra metálica (L=12 mm) Fibra metálica (L=3 mm) Agregados metálicos <800 µm Água Pressão de compactação Temperatura de tratamento térmico 1 0,25 1,1 0,016 0,15 - 1 0,23 1,1 0,39 0,019 0,17 - 1 0,25 1,1 0,016 0,175 0,17 - 1 0,23 1,1 0,39 0,019 0,19 - CPR 800 MPa Agregados Agregados de sílica metálicos 1 1 0,23 0,23 0,5 0,39 0,39 0,019 0,019 0,630 0,630 1,49 0,19 0,19 50 MPa 50 MPa 20°C 90°C 20°C 90°C 250 - 400°C Sem fibras Com fibras 250 - 400°C CPR Micro fibras metálicas Fôrmas para aplicar pressão Christ, 2011 - 6- 43 15/10/2012 CPR Christ, 2011 - 6- Christ, 2011 - 6- CPR 44 15/10/2012 CPR Christ, 2011 - 6- Christ, 2011 - 6- CPR 45 15/10/2012 Maturidade • Durante o processo de execução de obras, são inúmeras as situação em que se torna necessário o conhecimento das características que estrutura possui em determinado instante, seja para a realização de desformas, retirada de cimbramento, na execução de protensões ou até mesmo para aplicação de cargas construtivas e de serviço. Crédito a Carlos Braun, 2012 Maturidade Carvalho, 2002 46 15/10/2012 Maturidade Maturidade Unisinos / Supporting Engenharia 47 15/10/2012 Maturidade Unisinos / Supporting Engenharia CONCRETO 50MPa Temperatura Ambiente …………. 20.4ºC Temperatura Ambiente ………………. 19.7ºC Temp. Concreto Lancamento …26.7ºC Temp. na superficie do Concreto … 31.9ºC Temp. forma no lancamento ….17.8ºC Temp. da forma na cura ………………. 37.7ºC Temperatura dos CP’s ………………….. 20.1ºC Unisinos / Supporting Engenharia 48 15/10/2012 Maturidade Unisinos / Supporting Engenharia Concreto para Blindagem • Após os processos de execução do CPR, que incluem curas a altas temperaturas e pressões, adiciona-se a fibra metálica para conferir ao material a ductilidade e resistências à tração e à flexão necessárias para eliminar as armaduras na estrutura final. 49 15/10/2012 Concreto para Blindagem Concreto para Blindagem Óxido de alumínio Dresch, 2011 50 15/10/2012 Concreto para Blindagem Tabela 2 – Níveis permitidos de blindagens para civis Nível I II-A II Munição Energia Cinética (Joules) .22 LRHV Chumbo 133 .38 Special RN Chumbo 342 9 FMJ 441 .357 Magnum JSP 740 9 FMJ 513 .357 Magnum JSP 921 9 FMJ 726 III-A .44 Magnum SWC Chumbo 1411 III 7,62 FMJ (.308 Winchester) 3406 IV .30-06 AP 4068 Grau de Restrição Uso permitido Uso restrito Fonte: Portaria nº13 - D Log (2002) Legenda: LRHV – Long Rifle High Velocity (Rifle Longo de Alta Velocidade) RN – Round Nose (Ogival) FMJ – Full Metal Jacketed (Encamisado Total) JSP – Joint Soft Point (Expansivo) SW GC – Semi WadCutter Gas Check (Ponta Plana) AP – Armor Piercing (Núcleo Perfurante) Dresch, 2011 Concreto para Blindagem A=2m B=1m D = 0,15 m C = 5 m ou 15 m Dresch, 2011 51 15/10/2012 Concreto para Blindagem Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Dresch, 2011 52 15/10/2012 Concreto para Blindagem Arma e munição calibre .38 Arma e munição calibre .22 Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Arma e munição calibre .44 Arma e munição calibre 7,62X51 mm Dresch, 2011 53 15/10/2012 Concreto para Blindagem Placa balística antes do ensaio Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o .38 Dresch, 2011 54 15/10/2012 Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o .22 Dresch, 2011 Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o .44 Dresch, 2011 55 15/10/2012 Concreto para Blindagem Placa balística depois do ensaio com o 7,62X50 mm Dresch, 2011 Concreto para Blindagem http://youtu.be/CzAL7i_OFQk Dresch, 2011 56 15/10/2012 Concreto para Blindagem • Considerações finais: A utilização de placas balísticas com 10 centímetros de espessura, tanto com o concreto convencional quanto para o concreto pesado, é possível para as classes de blindagem até III; Sugere-se em outros trabalhos que se teste placas com outras espessuras e para a classe de blindagem IV, com o calibre .30. Dresch, 2011 SESSION 8: Standards, specifications and practical applications Prof. Bernardo F Tutikian [email protected] [email protected] 57