Apresenta

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTAUNESP - Campus de
Bauru/SPFACULDADE DE ENGENHARIADepartamento de
Engenharia Civil
2151 CONCRETOS ESPECIAIS CONCRETO
PROJETADO Prof. Dr. PAULO SÉRGIO DOS SANTOS
BASTOS (wwwp.feb.unesp.br/pbastos)
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CONCRETO PROJETADO

• FONTE
• Luiz Roberto Prudêncio Jr., Concreto projetado.
  Concreto, Ensino, Pesquisa e Realizações, São
  Paulo, Ed. Geraldo Cechella Isaia, IBRACON, 2005,
  pp.1227-1257.

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CONCRETO PROJETADO

• Definição concreto com dimensão máxi-ma de
  agregado superior a 4,8 mm, transportado por uma
  tubulação e projetado, sob pressão, em elevada
  velocidade, sobre uma superfície, sendo
  compactado simultaneamente.

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CONCRETO PROJETADO

• É usado principalmente no revestimento de obras
  subterrâneas e taludes e no reparo de estruturas,
  por dispensar o uso de fôrmas e proporcionar
  grande velocidade nas opera-ções de lançamento e
  adensamento do concreto.

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CONCRETO PROJETADO

• Reflexão relação em massa do concreto que não
  adere e a massa total lançada à superfície de
  projeção.
• Isso faz com que o concreto aplicado difere do
  concreto que abasteceu a máquina de projeção.
• Primeiro equipamento concebido em 1908, para
  construir réplicas de animais pré-históricos
  (museu em Chicago).

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CONCRETO PROJETADO

• Construído em 1912 um reservatório de água de 24
  m de diâmetro (argamassa projetada).
• Em 1947 surgiram primeiras máquinas a rotor,
  similar aos equipamentos atuais.
• Surgiram primeiros equipamentos via úmida, onde o
  concreto é pré-misturado com água, e após é
  projetado.

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CONCRETO PROJETADO

• Evolução a partir de 1962 materiais e
  equipamentos.
• Materiais sílica ativa, metacaulim, fibras de
  aço e sintéticas (náilon e polipropileno),
  cimentos, aditivos aceleradores e redutores de
  água (plastificantes e super).
• Equipamentos automação (robôs) e siste-mas
  computadorizados.

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PROCESSOS DE PROJEÇÃO

• Via seca e Via úmida.
• Via seca aglomerante e agregados são misturados
  e lançados na máquina de projeção. A introdução
  da água ocorre no bico de projeção.
• Via úmida aglomerante, agregados e água são
  misturados previamente ao abasteci-mento na
  máquina de projeção.

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Via Seca

• Equipamentos máquinas a rotor.
• Cimento e agregados são introduzidos na cuba,
  caem preenchendo uma câmara do rotor em
  movimento, recebe ar comprimido que a pressuriza.
  O material segue para o mangote.
• Na ponta do bico é introduzida a água com
  aditivo, controlada pelo mangoteiro.

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Via Seca

• Ajuste de ar e água é empírico. Por isso exige-se
  mangoteiro experiente.
• Distância do alvo 1,5 m.
• Ajuste da água a maior quantidade possível
  (aumenta a resistência do concreto à compressão).
• Motivo melhor adensamento, que expulsa o ar e
  compensa maior relação a/c.

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Via Seca

• Projeção perpendicular ao alvo, para reduzir
  reflexão e aumentar compacidade do concreto.
• Projeção com movimentos circulares ou pendulares.

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Via Seca

• Vantagens
• - projetar a longas distâncias da máquina (melhor
  abastecimento da máquina)
• concreto mais resistente e compacto (melhor
  controle da água durante o processo de
  aplicação)
• bom para revestimento primário devido à
  flexibilidade do processo.

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Via Seca

• Desvantagens
• - alto nível de reflexão (10 a 35 paredes
  verticais, 20 a 50 teto)
• formação de poeira
• qualidade muito dependente da experiên-cia da
  mão-de-obra
• concreto tende a ser mais heterogêneo.

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Via Úmida

• Dominante na Europa. Uso crescente no Brasil,
  devido ao aditivo superplastificante concretos
  de grande compacidade e resistência à compressão
  (50 MPa).
• Uso em revestimentos secundários de túneis devido
  à baixa reflexão (lt 10 ) e alta produtividade
  com robôs.

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Via Úmida

• Equipamentos de fluxo denso e fluxo aerado.
• Fluxo denso bombas a pistão - concreto lançado
  na cuba é transportado dentro do mangote pela
  bomba. O ar comprimido e o aditivo são injetados
  no bico de projeção.
• Comprimento do mangote de 80 a 100 m. Reflexão
  baixa lt 5 .

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Via Úmida

• Fluxo aerado bombas a rotor difere do via seca
  apenas pelo concreto lançado na bomba ser
  plástico.
• Permite via seca também.
• Para não ocorrerem entupimentos e pulsações
  mangotes com comprimento lt 30 m, evitar curvas
  no percurso.

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Materiais

• Cimento qualquer tipo. ARI muito utilizado no
  Brasil.
• Cimentos muito finos podem ser benéficos na via
  úmida (maior coesão) e prejudiciais na via seca
  (reagem com a umidade da areia e o tempo de
  utilização diminui).

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Materiais

• Agregados resistentes, limpos e não alongados.
• ACI 506-R-90 indica três faixas granulo-métricas.
• Dimensão máxima lt 10, 12 e 19 mm. Graduação com
  12 mm é a mais utilizada.
• Via Úmida no Brasil areia (MF 2,4 a 3,2) e
  pedrisco com 9,5 mm.

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Materiais

• Aditivos imprescindível.
• Redutores na via úmida (teor de argamassa elevado
  requer mais água).
• Aceleradores na via seca e úmida para aplicação
  em paredes verticais e tetos. Resistência mais
  rápida para túneis.

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Ensaios/Normas

• Moldada placa 60 x 60 x 16 cm para extração de cp
  testemunhos.
• Ensaio de consistência pela agulha de Proctor
  para controlar a consistência do concreto
  projetado. Feito imediatamente após a projeção do
  concreto, e em intervalos.
• Determinação da evolução das resistências a
  baixas idades pelo penetrômetro de profun-didade
  constante

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Ensaios/Normas

• Determinação da evolução das resistências a
  baixas idades pelo penetrômetro de energia
  constante.
• Diversas normas brasileiras consultar.

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Métodos de Dosagem

• Via seca não é um concreto plástico, de modo que
  suas propriedades não depen-dem tanto de a/c, e
  sim mais da compacidade.
• Via úmida características muito seme-lhantes ao
  concreto convencional. a/c é fundamental.

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Métodos de Dosagem

• Dosar um concreto projetado é buscar o
  atendimento dos requisitos básicos de projeto
  resistência à compressão e trabalhabilidade
  (consistência de proje-ção) a um custo mínimo,
  sem, no entanto, esquecer as características
  exigidas pelo equipamento de projeção nem as do
  próprio processo, como a reflexão.

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Métodos de Dosagem Via Seca

• Cinco etapas
• 1) Composição dos agregados e definição do teor
  de argamassa ideal
• a) determinar a proporção relativa entre areias
  (duas) e brita que melhor se enquadre nas faixas
  prescritas pelo ACI 506-R-90 (ver Quadro 1).

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Métodos de Dosagem Via Seca

• b) projetar uma placa-teste, com equipamen-to e
  mão-de-obra reais, com traço piloto (14
  cimentoagregados), conforme NBR 13070 (1994).
• Avaliar reflexão, textura superficial, determinar
  consistência pela agulha de Proctor (valores
  entre 2,5 e 5 MPa), determinar água/mat.secos por
  secagem em frigideira (NBR 13044, 1994).

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Métodos de Dosagem Via Seca

• Se reflexão gt 20 (NBR 13354) ou textura muito
  grosseira, aumentar teor de argamassa e/ou
  quantidade de areia mais fina, e repetir tudo.

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Métodos de Dosagem Via Seca

• 2) Moldagem das placas para construção do
  diagrama de dosagem
• moldar duas placas-teste com traços 13 e 15,
  com água/mat.secos constante
• extrair 3 cp testemunhos (D 75 mm) por ensaio
  de resistência (7 e 28 dias).

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Métodos de Dosagem Via Seca

• 3) Construção do diagrama de dosagem e
  determinação do traço preliminar
• com resultados dos ensaios de resistência,
  construir o diagrama de dosagem.

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Métodos de Dosagem Via Seca

• Fig. 8

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Métodos de Dosagem Via Seca

• b) fazer os ajustes necessários para considerar
  os efeitos do aditivo acelerador na resistência
  de dosagem (há fórmula para isso)
• c) entrar no diagrama e determinar m preliminar
  correspondente.

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Métodos de Dosagem Via Seca

• 4) Estudo do efeito do aditivo acelerador
• com o traço preliminar moldar mais três placas
  com três teores de aditivo acelerador
• extrair cp para ensaios (7 e 28 dias)

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Métodos de Dosagem Via Seca

• c) nas placas, monitorar a evolução das
  resistências iniciais e construir gráfico.
• Fig. 9

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Métodos de Dosagem Via Seca

• 5) Determinação do traço final
• com gráfico de resistências iniciais (Fig. 9),
  determinar o teor mínimo de aditivo
• Verificar, via fórmulas, se o teor de aditivo
  atende às necessidades de resistência aos 7 e 28
  dias).

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• O tipo de equipamento empregado influencia
  decisivamente nas característi-cas da mistura no
  estado fresco.
• No caso de fluxo aerado empregam-se concretos com
  abatimentos maiores (entre 14 e 22 cm), para
  facilitar preenchimentos das câmaras do rotor.

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• No caso de fluxo denso (bombas a pistão), a
  propriedade fundamental é a coesão para evitar a
  segregação dentro do mangote.
• Fatores importantes no fluxo denso
• teor de argamassa, presença de adições, curva
  granulométrica e forma dos grãos dos agregados.
• Possível trabalhar com abatimentos menores (entre
  8 e 12 cm).

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• 1) Estabelecimento do consumo de cimento da
  mistura e definição do traço piloto
• Há necessidade de finos para facilitar o
  bombeamento (cimento entre 400 a 500 kg/m3).
• a) partir do traço piloto 13,70,5
  (cimentoagregadoságua)

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• b) trabalhar com duas areias e uma brita, e
  atender faixas do ACI 506-R-90 (buscar
  granulometria uniformemente distribuída para
  fluxo denso, para facilitar bombea-mento)
• c) fazer concreto com aditivo plastifi-cante, e
  ajustar se necessário para alcançar abatimento
  para bombeamento. Moldar cp.

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• Alterar para aditivo superplastificante se
  necessário.
• Ajustar coesão (alterando proporção entre areias,
  e/ou substituir parte do cimento por material
  fino (sílica ativa, metacau-lim, etc.).

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• 2) Produção das misturas adicionais necessárias à
  construção do diagrama de dosagem
• a) com mesmo traço fazer duas novas misturas
  variando a/c (0,4 e 0,6) e aditivo plastificante.
  Moldar cp e ensaiar

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• 3) Construção do diagrama de dosagem e
  determinação do traço preliminar
• a) no diagrama,
• determinar a/c
• Fig. 10

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• 4) Estudo do efeito do aditivo acelerador e da
  projeção
• a) com traço preliminar moldar três placas com
  diferentes teores de aditivo acelera-dor, e
  monitorar as resistências iniciais
• O aditivo deve endurecer o concreto minutos após
  a projeção, e garantir o não desplacamento das
  camadas de concreto recém-lançadas.

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Métodos de Dosagem Via Úmida

• 5) Determinação do traço final
• Com a quantidade mínima de aditivo acelerador e a
  resistência de dosagem correspondente, tira-se
  a/c no diagrama de dosagem, bem como o teor de
  aditivo plastificante.
• Podem ser necessários pequenos ajustes no campo.

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Obras e Pesquisas

• Revestimentos em túneis na segunda pista da
  Imigrantes
• Túnel sob a Av. Faria Lima
• Vários outros.