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ARTIGO - Análise custo beneficio
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UNIVERSIDADE SALVADOR DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
Gabriel Abrão Chehade Filho
CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO: SUAS CARACTERÍSTICAS E APLICABILIDADE, Sign up to vote on this title
COM ÊNFASE EM PILARES Useful Not useful
Monografia apresentada ao C
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AGRADECIMENTOS
Este trabalho faz o fechamento da graduação no curso de Engenharia Civil
Unifacs. Os agradecimentos, aqui colocados, referem-se a todo o processo que apon
para esse momento que representa rep resenta uma fase que sucedeu suce deu a tantas e que é apenas mais u na trajetória da busca do conhecimento.
O significado da conclusão desse curso, depois de já ter cursado e concluído o cu de Administração de Empresas pela UFBa, representa um sentimento satisfatório realização de um objetivo em que um dos principais alicerces foi à perseverança.
Agradeço, primeiramente, a Deus pela força e luz que surgiram para mim em tod
os momentos em que precisei; agradeço a meus pais, Gabriel e Marlene, que me dedicar
tanto de suas vidas; a meus filhos, Andressa e Lucas, pelos momentos de relaxamen
familiar necessários; a meus irmãos, Alex e Abrão, pelo apoio incondicional; a Vívian, pe
companheirismo e atitude positiva; ao meu orientador, Professor Carlos Gantois, p
demonstração de apreço e pela sua valiosa colaboração nesse trabalho e em inúme
momentos do curso; ao Coordenador do curso, Marcelo Rios, pela maneira criteriosa
correta que sempre norteou sua conduta; a todos os professores, todotitle o conhecimen Sign up to votepor on this
Useful Not useful compartilhado nessa magnífica arte que é o ensino;aos engenheiros Marcelo Stump
Nivaldo Antônio, pelo enriquecimento dado a este trabalho; a todos os coleg
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AGRADECIMENTOS
Este trabalho faz o fechamento da graduação no curso de Engenharia Civil
Unifacs. Os agradecimentos, aqui colocados, referem-se a todo o processo que apon
para esse momento que representa rep resenta uma fase que sucedeu suce deu a tantas e que é apenas mais u na trajetória da busca do conhecimento.
O significado da conclusão desse curso, depois de já ter cursado e concluído o cu de Administração de Empresas pela UFBa, representa um sentimento satisfatório realização de um objetivo em que um dos principais alicerces foi à perseverança.
Agradeço, primeiramente, a Deus pela força e luz que surgiram para mim em tod
os momentos em que precisei; agradeço a meus pais, Gabriel e Marlene, que me dedicar
tanto de suas vidas; a meus filhos, Andressa e Lucas, pelos momentos de relaxamen
familiar necessários; a meus irmãos, Alex e Abrão, pelo apoio incondicional; a Vívian, pe
companheirismo e atitude positiva; ao meu orientador, Professor Carlos Gantois, p
demonstração de apreço e pela sua valiosa colaboração nesse trabalho e em inúme
momentos do curso; ao Coordenador do curso, Marcelo Rios, pela maneira criteriosa
correta que sempre norteou sua conduta; a todos os professores, todotitle o conhecimen Sign up to votepor on this
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Nivaldo Antônio, pelo enriquecimento dado a este trabalho; a todos os coleg
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“Vós pouco dais dais quando quando dais dais de vossas vossas poss
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RESUMO
O avanço tecnológico no campo dos materiais de construção promoveu You're Reading a Preview surgimento do concreto de alto desempenho (CAD). Este material apresenta característic de maior resistência à compressão e defull maior Unlock accessdurabilidade with a free trial. do que o Concreto Convencio (CC). O uso desse material é especialmente vantajoso na confecção de pilares sujeitos altas cargas, pois permitem que sua seção seja reduzida, com ganho de espaço n Download With Free Trial pavimentos-tipo e principalmente nas garagens. Além da questão do ganho de espa existe a questão econômica: apesar do custo unitário do CAD ser maior do que o CC ganho obtido com a economia na taxa de armadura e área de fôrma favorece a sua adoção depender do tipo de construção. A sua vantagem é maior em altas edificações. Anális demonstram a necessidade de uma atenção especial para a definição da seção do pilar a e na s considerada no cálculo estrutural pois existem particularidades noonseu Sign up to vote this material title montagem que devem ser avaliadas. Useful Not useful
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ABSTRACT
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
The tecnological advance in the construction material area promoted the appearan Download Trial presents bigger durability a of the High Performance Concrete (HPC).With ThisFree material resistence to compression characteristics than the Conventional Concrete (CC). The use this material is specially advantageous in the building of pillars subjected to high weigh because it permits that their sections be reduced, with gain in space. There is the econom issue: although the HPC (High Performance Concrete) unitarian cost is bigger than t CC’s (Conventional Concrete), the gain obtained with Sign the saving of the armor taxand mo up to vote on this title area favors its use, depending upon the kind of construction. Its advantage is great in hi Not useful Useful edifications. Analyses demonstrate the need of special attentionfor the definition of pillar section to be considerated in the structural calculation, for there are particularities its materials and in its building that must be considerated.
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FOLHA DE APROVAÇÃO
Este presente trabalho vem a ser um instrumento de aprovação para conclusão do curso de Engenharia Civil da Universidade Salvador, no ano de 2004. Assina abaixo, a banca examinadora:
_________________________________________ Professor Carlos Henrique Gantois You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
_________________________________________ Professor Benigno Marcelo Rios Sign up to vote on this title
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SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 2. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 3. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO CAD 3.1 PROPRIEDADES PRINCIPAIS 3.2 CONSTITUIÇÃO DO CAD 3.3 DOSAGEM E PRODUÇÃO
4. O CAD EM PEÇAS ESTRUTURAIS, COM ÊNFASE EM PILARES 4.1 APLICAÇÕES GERAIS, SUAS VIABILIDADES E VANTAGENS 4.2 ESTUDO EXPERIMENTAL DE PILARES COM CAD You'reOReading a Preview 5. CONSIDERAÇÕES SOBRE USO DO CAD
5.1 O CAD NO BRASIL Unlock full access with a free trial. 5.2 O CAD EM SALVADOR
CONCLUSÃO
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ANEXOS REFERÊNCIAS Sign up to vote on this title
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1. INTRODUÇÃO
O desenvolvimento da indústria da construção civil passa pelo avanço d
tecnologia de materiais. O Concreto de Alto Desempenho (CAD), obtido na Noruega n
década de 50 e introduzido no Brasil na década de 60, vem para possibilitar o incremen na verticalização das edificações e proporcionar uma melhoria na sua durabilidade.
O objetivo dessa monografia é o estudo do CAD avaliando as suas característic principais e a sua aplicação, sendo dado um destaque ao uso em pilares. O universo
análise está representado por construções e experiências laboratoriais feitas no Bras sendo feita uma investigação à parte na cidade de Salvador – Ba. You're Reading a Preview
Unlock fullque access a freeainda trial. que tenha custo unitário ma Esse trabalho parte da hipótese o with CAD,
elevado que o Concreto Convencional (CC),With apresenta vantagens na confecção de colun Download Free Trial
sujeitas a altas cargas em virtude do aumento de sua capacidade de resistência, qu possibilita edificações mais altas e com seções mais esbeltas, do aumento da
to vote on this durabilidade e de uma redução do custo final na Sign sua upexecução em title função de um
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diminuição dos valores de alguns itens que compõem o custo global dessas peç
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para o mesmo processo no CC. Na próxima seção, o CAD é visto em sua aplicabilidad
São aqui analisadas as suas aplicações em estruturas, com uma especial atenção para o s
uso em pilares. Um estudo de viabilidade econômica compõe essa análise, na busca d
uma melhor relação custo x benefício. Também nessa seção, tem-se um estud
experimental de pilares com CAD, com dados e resultados elucidativos. Por fim, na últim
seção, são feitas considerações com exemplificações do uso do CAD no Brasil e també uma análise focada na cidade de Salvador – Ba.
A metodologia para execução deste trabalho foi a realização de pesquisa em fon bibliográfica especializada, consulta a artigos científicos, entrevistas com especialistas assunto, com aplicação de questionários, e visitas a obras com adoção do CAD. You're Reading a Preview
Este trabalho não tem aUnlock pretensão de exaurir o tema e sim servir como um full access with a free trial. ferramenta de elucidação na pesquisa em um assunto de tamanha relevância no campo Download With Free Trial
Engenharia Civil, além de fomentar o surgimento de mais trabalhos nessa área.
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2. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
O homem, na busca incessante pelo progresso, vem, através da pesquisa
desenvolvimento de projetos, alterando a vida de todos em nosso mundo. A engenhar
ciência que une a capacitação técnica e a capacitação inventiva, tem um pap You're Readingque a Preview preponderante na nova concepção ambiental estamos experimentando e que Unlock full access with a free trial.
vamos passar. Da civilização primitiva até a época atual, passamos por diversos materi Download With Free Trial como a pedra, a madeira, o barro, o metal e o concreto que teve seu surgimento
necessidade de se obter um material de fácil produção e moldagem e que fosse trabalhá como o barro e resistente como a pedra. Sign up to vote on this title
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O concreto como elemento estrutural que resolve todas as formas exigidas, atin todas as resistências pretendidas pelos calculistas e tenha durabilidade que atravesse
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altas sem o uso de colunas de seções robustas (proporcionais ao nível de carga do projet com comprometimento de área disponível para os usuários do produto final.
Em relação às características do material e sua relação com o ambiente, percebe-
que sua durabilidade é muito afetada. Pode-se observar problemas devido a sua porosida
e a variação volumétrica que favorece a atuação de agentes agressivos presentes e substâncias em contato com o concreto: a ação das águas puras pode originar
dissolvência da cal hidratada da pasta de cimento; a penetração das águas ácidas (co
teores de CO2) tende a atacar a pasta de cimento, gerando a carbonatação, sendo que, se
nível de CO2 presente for muito elevado, podem provocar a dissolvência do carbonat
formando o bicarbonato, que é uma forma mais grave de ataque, afetando os aluminatos Reading a Preview silicatos de cálcio; a penetração You're das águas sulfatadas pode originar uma reação com C Unlock full access with a free trial.
hidratado, formando o “Sal de Candlot”, uma molécula expansiva e muito prejudicial integridade do concreto.
Download With Free Trial
Todos esses ataques à estrutura favorecem caminhos de exposição da sua fa
externa até seu interior, podendo chegar até a armadura (despassivação) e desencadear Sign up to vote on this title
Useful Not useful sua oxidação e, conseqüentemente, a diminuição da seção do aço, com
comprometimento da estrutura.Existem outras limitações do concreto, mas não é
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resistência mecânica, principalmente em relação às cargas de compressão que
de onde mais se espera seu rendimento em função de suas própria
características, e também de um concreto com maior durabilidade que resistiss
mais às intempéries da natureza e às conseqüentes ações de agentes agressivo
propiciou pesquisas nessa área: o surgimento do CAD foi uma conseqüênci
natural desse processo.
O uso do CAD ainda não está muito disseminado em função de dois fatores:
desconhecimento necessário de You're uma Reading parte dosa Preview profissionais que não buscaram ain Unlock full access with a free trial.
verificar em que ponto essa nova tecnologia poderia melhorar a qualidade e o retorno n Download With Free Trial
suas obras e a questão do maior custo que este material representa frente ao concr
convencional (CC). Em função do maior consumo de cimento, o seu custo unitário é m
alto e é necessária uma análise de quando se justifica sua adoção, proporcionando u Sign up to vote on this title
retorno de qualidade e economia no custo global da construção. O Not queuseful se busca com e Useful
concreto são, fundamentalmente, dois fatores: aumento da resistência mecânica e aume
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menores prazos de execução, tornando-o um material de aplicação vantajosa (a depender projeto) aos concretos tradicionais. A conceituação desse material no seu surgimento
associada somente a sua resistência, justificando a definição, encontrada em algum
fontes, de Concreto de Alta Resistência (CAR). O CAD é o concreto que apresen resistência à compressão acima das usuais. Há correntes que consideram, por exemplo,
obras convencionais de edificação nos quais a resistência característica não ultrapassa
21Mpa, concretos com resistência de 30Mpa como de alta resistência. Atualmente já exi
um maior consenso para a faixa de 50Mpa como um limite para designação de um concre de alto desempenho.
Pode-se classificar o CAD de acordo com determinadas faixas de resistências
You're a Preview compressão: classe I: entre 50 MPa e 75Reading MPa;classe II : ente 75MPa e 100 MPa;classe II Unlock full access with a free trial.
entre 100MPa e 125MPa;classe IV: entre 125MPa e 150MPa e classe V: acima de 150MP Download With Free Trial
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3. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO CAD
3.1 PROPRIEDADES PRINCIPAIS
Pode-se citar algumas propriedades do CAD que no decorrer deste estudo ser
aprofundadas, mas a relação a seguir serve de orientação elucidativa na direção de su características. ¾
Requer maior cuidado com a mão de obra;
¾
Possui slumps entre 150mm e 200mm;
¾
Geralmente apresenta ótima qualidade do cimento;
¾
É confeccionado com aditivos redutores de água (superfluidificantes);
¾
Possibilita a reutilização das fôrmas com menos custo de transporte
You're Reading a Preview
Unlock full access with a free trial.
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montagem; ¾
Possui elevada resistência à compressão e melhoria na resistênciaà tração
¾
Useful Not useful Devido ao uso dos superfluidificantes, que permitem elevados slump
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pode-se utilizar uma maior parcela de agregados finos, buscando-se
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Apresenta elevada resistência à abrasão, podendo chegar a valores até 1 vezes superiores ao CC;
¾
São utilizados os mesmos equipamentos que o CC, mas com uma mai precisão;
¾
Uso de materiais cimentícios suplementares como cinzas volantes
escórias de alto forno, com menor custo que o cimento e de microssílic
pois são mais finos que o cimento e assim melhoram as propriedad reológicas do concreto fresco, reduz a exsudação e diminui permeabilidade, além de ter propriedades pozolânicas.
OBS: A relação água / cimento = 0,30 permite, teoricamente, que toda água se combin
You're Reading a Preview evitando a desidratação e conseqüentemente vazios, retração, porosidade e microfissuras Unlock full access with a free trial.
resistência à compressão é extremamente beneficiada. Podendo atingir cerca de 150MP
Download Free Trial embora a maior parte das aplicações até o With momento tenham utilizado o CAD com um
resistência característica até 80MPa, limite recomendado pelo Código Modelo MC-90 d
Comitê Euro – (Internacional do Concreto CEB). Contudo, já foi obtido por H. H. Bach Sign up to vote on this title
na década de 80, em condições especiais de laboratório, com um fator água / cimento
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0,16, um concreto com resistência aos 28 dias de 280MPa. A resistência à tração – seja e
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material mais compacto e com menos pontos de frágeis ligações. O aumento de resistênc
à compressão obtido é muito significativo para as estruturas de suporte de cargas verticai
A questão da durabilidade é de extrema importância, mas ainda de difíc mensuração. AÏTCIN (2000), sobre a questão, coloca:
A natureza, a intensidade e os mecanismos implicados em cada u desses diversos ataques podem variar consideravelmente, e essa é
razão pela qual durabilidade do concreto é entendida como muito vag Não existe qualquer método padronizado de medir a durabilidade concreto em geral [...]
O concreto está sujeito aos agentes agressivos internos e externos. Nos intern You're Reading a Preview
estão incluídos os íons cloreto incorporados dewith alguns aceleradores, os álcalis de ciment Unlock full access a free trial. entre outros. Nos externos têm-se os íons cloreto, o dióxido de carbono, os sulfatos, Download With Free Trial
bactérias, os abrasivos e os ciclos de congelamento e degelo. No CAD, com a redução
relação água / aglomerante proporcionando a redução de espaços vazios, cria-
dificuldades para a penetração desses agentes nocivosSign que atingiriam up to vote on thisnão titlesó o concre
mas também as armaduras.
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3.2 CONSTITUIÇÃO DO CAD
A escolha dos materiais que comporão a mistura para a formação do CAD é
fundamental importância para o alcance dos objetivos pretendidos com o uso des produto. É claro que há uma linha principal que coincide com a escolha dos elementos
concreto convencional, porém a proporção dos materiais, o manuseio e o uso de outr
constituintes, proporcionam um produto formado com um incremento significativo na su
resistência e durabilidade. Embora não exista uma norma definitiva que determine qual
tipo de cada material constituinte do CAD (em função de grandes variações n You're Reading a Preview
composições dos cimentos e agregados e do grande número de aditivos utilizados), pod Unlock full access with a free trial.
se defini-los, em função de um razoável consenso dos pesquisadores, as característic Download With Free Trial
principais a serem levadas em conta no processo de seleção.
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COLLEPARDI (1984) relata que quanto maior o conteúdo de álcalis, maior a velocidade conseqüentemente, maior a perda da trabalhabilidade.
A quantidade de cimento usado no CAD por unidade de volume é bem maior d
que no CC, fator fundamental para obtenção de elevadas resistências. Esta alta taxa de u
do cimento comprometeria em muito a trabalhabilidade, porém, com o uso de aditivo consegue-se obter a fluidez necessária para o fácil manuseio da mistura.
De acordo com o ACI 363 (1991), o melhor cimento é aquele que apresenta um
menor variabilidade em termos de resistência à compressão. Deve-se observar também
característica da obra para definição da granulometria a ser usada na escolha do ciment
verificando que módulo de finura deva ser buscado em função da velocidade de hidrataçã You're Reading a Preview
ideal. Em geral, quanto mais fino, melhor a qualidade do cimento e mais resistente ele Unlock full access with a free trial. torna.
Download With Free Trial
Outro fator muito importante é a estabilidade do cimento. Deve-se buscar u cimento com menor proporção CaO (cal livre) e MgO, pois esses materiais ao Sign up to vote on this title
hidratarem após o endurecimento aumentam de volume e criam tensões internas que leva
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a expansões volumétricas podendo originar, assim, microfissurações.
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porém a coesão e reatividade química produzem uma aderência com a matriz, aumentan
a resistência na zona de transição. No CAD deve ter uma superfície um pouco áspera n
agregado graúdo, que permita uma boa aderência com a pasta de cimento. Deve-
ressaltar que angulosidades acentuadas não são satisfatórias, pois geram uma superfíc
específica elevada e, conseqüentemente, um maior consumo de água que deverá est disponível para reação com o cimento. O agregado miúdo deve ser o mais liso arredondado possível. o
AGREGADOS GRAÚDOS
GSORV (1992) considera como dimensão apropriada para o CAD o diâmetro You're Reading a Preview
10mm a 14mm, já METHA e Unlock MONTEIRO (1993) consideram um limite de 19mm full access with a free trial.
embora se encontrem autores que aprovem a dimensão até 25mm. O ideal é que se busq Download With Free Trial
um agregado menor possível e que tenha uma estrutura interna mais intacta, send portanto, menos suscetível a ruptura que um de maior dimensão. Sign up to vote on this title
MOLIN et al. (1999) colocam, em trabalho publicado sobre o CAD, razões qu
levam a escolha de um agregado menor:
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redução da tensão média de aderência devido ao aumento da superfíc específica dos agregados.
Quanto menor o agregado, maior a superfície capaz de reter a águ
durante a exsudação do concreto fresco, o que propicia uma zona d transição de menor espessura e, conseqüentemente, mais resistente.
A resistência do agregado graúdo é de vital importância para o sucesso do CA Por vezes, consegue-se resistências tão altas pela pasta endurecida que o rompimento se
em função do agregado. Ou seja, ao contrário do CC, no CAD a resistência do agregad pode ser o fator preponderante para a resistência geral do concreto.
A seguir, as duas tabelas dão uma visão da importância do tamanho do agregado a comparação com a resistência da argamassa. You're Reading a Preview
Tabela 1. Máxima resistência à compressão e módulo de deformação obtidos co Unlock full access with a free trial.
diferentes tipos de agregados (BACHE apud AMARAL, 1988). Download With Free Trial
TIPO DE AGREGADO DENSIDADE (Kg/m3) fc28 (MPa) Ec (GPa) 16 mm Granito 2500 124,6 68 16 mm Diabásio 2666 168,1 Sign up to vote on this title 65 10 mm Bauxita Calcinada 2878 Useful 217,5 Not useful 109 4 mm Bauxita Calcinada 2857 268,3 108 Fonte: AMARAL, C.K. Microssílica em concretos e argamassas de alta resistência. In: REUNIÃO
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fc (MPa) ROCHA ARGAMASSA CONCRETO a/(c + ms) = 0,27
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GNAISSE TRAQUITO CALCÁRIO GRANITO SEIX 76,6 178,3 95,0 78,5 110,0 93,2 93,2 93,2 93,2 93,2 79,8 90,7 73,2* 82,0 71,8
*Foi identificado material pulverulento na superfície dos agregados
Fonte: GONÇALVES, J.R.A.; ALMEIDA, I.R.; SHEATA,L.C.D. Influência do tipo de agregado graúdo na propriedades do concreto de alta resistência. In: REUNIÃO ANUAL DO IBRACON, 36., 1994, Porto Alegre. Anais... São Paulo: IBRACON, 1994. v.1, p. 339-352.
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial o
AGREGADOS MIÚDOS
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A escolha desses componentes deve ser criteriosa, com ensaios de verificação Useful Not useful
umidade e correção de impurezas. “[...] A seleção do agregado miúdo está condicionada
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Devido a grande quantidade de cimento utilizado e também do uso de microssílic
(materiais de pequenas dimensões) é viável a dosagem com a menor quantidade de areia
também com um módulo de finura maior evitando, assim, o desvio da água da reação d
cimento. Recomenda-se o módulo de finura para areia na faixa entre 2,7mm e 3,2mm
Segundo AMARAL FILHO (1988), é possível obter concretos com resistência a 170MPa com areia quartzosa normal, bem graduada e dentro das especificações. Apesar
importância da escolha do agregado miúdo, a limitação da resistência à compressão d agregado graúdo é mais atuante.
¾
ÁGUA You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download Free Trial Os itens que conferem a garantia da With qualidade para água de amassamento no CA
são semelhantes em relação ao CC. Deve-se ater para a potabilidade, neutrabilidade e pa o controle da composição química. Sign up to vote on this title ¾
ADITIVOS
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concreto, em quantidades geralmente pequenas e bem homogeneizada faz aparecer ou reforça certas características.
Existem vários tipos de aditivos. Considerando os três ramos gerais que são
químicos, os minerais e os orgânicos, busca-se dentro deles, propriedades que melhorem
trabalhidade do concreto promovendo a sua fluidez, enquanto fresco, e sua resistênci enquanto endurecido.
¾
ADITIVOS QUÍMICOS
A evolução desse grupo You're de aditivos é notável. Reading a PreviewNa década de 60 começaram
Unlock full access with a free trial. experiências com uso de lignossulfonatos, onde se obteve resistências médias na ordem d
Download Free Trial 60Mpa, com relação A/C na faixa de 0,40. With Na década de 70 usou-se a melanina, mas nã
se chegou a melhores resultados. Já na década de 80, com a introdução d
superfluidificantes, além, é claro, da melhoria das outras variáveis envolvidas no process
to vote on this title obteve-se resistência, aos 28 dias, de até 110Mpa, comSign umauprelação A/C de até 0,22.
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SERRA (1999), sobre os superfluidificantes, coloca:
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condensados de formaldeído e melanina sulfonada ou naftalen
sulfonado. Esses produtos evitam a floculação dos grãos de cimento eliminando portanto a água que fica presa nos flocos.
Os superfluidificantes são constituídos basicamente por polímeros de formaldeído
naftaleno sulfonado ou por polímeros de formaldeído–melanina sulfonada. A grand
diferença dos superfluidificantes para os plastificantes normais, nos resultados, é que pa
os primeiros o nível de redução do consumo de água é de 20% a 30% e para os segundo
apenas, 5%. Além disso, efeitos retardadores acentuados de hidratação que ocorrem n plastificantes normais não são significativos nos superfluidificantes.
O grande desafio dos pesquisadores é em relação ao tempo de ação desse aditiv
que em curto espaço de tempo deixa de exercer seu efeito e o concreto que antes era flui You're Reading a Preview
e extremamente trabalhável, torna-se seco. Porém, uma boa administração do tempo, co Unlock full access with a free trial.
a sua adição no local da obra, esse agente limitador não chega a atrapalhar o process Download With Free Trial
Segundo MOLIN et al. (1999), esse aditivo age mais efetivamente se for adicionad alguns minutos após a colocação da água de amassamento. Sign up to vote on this title
De acordo com o gráfico a seguir, (COLLEPARDI, 1994) Not demonstra a dimens Useful useful
nos resultados em função do aumento da sua colocação na mistura.
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Gráfico 1 a/c = 0,45 consumo de cimento = 350 Kg/m3 dosagem superplastificante = 0,4% de sólidos por peso de cimento T – Concreto Testemunho (sem superplastificante) R – Colocação retardada do aditivo (após 1 minuto do início da mistura) I – Colocação imediata do aditivo (com água de amassamento)
) M M ( O2250 T N E 1150 M I T 50 A B A 0
R I T You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Fonte: COLLEPARDI,M. Superplasticizers and air entraining agents: state of the art and future needs. In: V MOHAN MALHOTRA SYMPOSIUMDownload ON CONCRETE PAST, PRESENT, AND WithTECHNOLOGY: Free Trial FUTURE, 1993, Berkeley, California. Papers... Detroit: American Concrete Institute, 1994. p. 399-416. (ACI Special Publication, 144).
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ADITIVOS MINERAIS
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aditivos, as cinzas volantes, as escórias de alto forno e a microssílica (sílica ativa
importantíssimo material composto por cerca de 90% de SiO2 além de variados óxidos carbono.
A microssílica se apresenta na cor cinza (com variada graduação de intensidade)
tem uma densidade de 400Kg/m3 até 700Kg/m3. Em virtude de uma granulometria que e
média tem 0,5µm, é especialmente eficaz no preenchimento dos vazios, já que o cimen
tem as dimensões em seus grãos que variam de 30µm a 100µm. Além disso, poss
propriedades pozolânicas, pois reage com o hidróxido de cálcio resultante da hidratação d
cimento, evitando problemas de fissuração do concreto, contribuindo assim para a proteç
da estrutura interna do concreto e, conseqüentemente, a sua armadura. De acordo co
You're Reading a Preview pesquisas, até as classes I, II e III do CAD, pode-se usar ou não os materiais cimentíci Unlock full access with a free trial.
suplementares. Para as classes IV e V do CAD, o uso desse material é freqüente. Download With Free Trial
¾
ADITIVOS ORGÂNICOS Sign up to vote on this title
Nessa categoria, têm-se
sílicas ativas da
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Desenvolvida
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questão do desenvolvimento social em função do incremento econômico para o segmen dos produtores de arroz.
3.3 DOSAGEM E PRODUÇÃO
Comparando-se a dosagem do CAD como a do CC, notam-se semelhanças, poré a participação do superfluidificante e da microssílica, assim como da grande quantidade
cimento, fazem uma grande diferença no resultado. Segue uma proporção, sugerida p You're Reading a Preview
SERRA (1999), para a produção de 1m3 de CAD:
Unlock full access with a free trial.
Tabela 3.
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400 Kg <
Cimento
< 500 Kg
650 Kg < 1000 Kg <
Agregado miúdo Agregado graúdo
< 750 Kg < 1100Sign Kgup to vote on this title
1% <
Not useful Superfluidificantes < 2% (doUseful peso docimento)
120 Kg <
Água
< 160 Kg
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20% e 25% sobre o peso do cimento, considerações econômicas mantê essa proporção em torno de 10% na prática.
Embora possa ser produzido na obra é recomendável a sua produção em usinas, e
virtude de um maior controle tecnológico. A colocação do superfluidificante, para um
garantia da sua eficiência, deve ser no canteiro de obras, em virtude de sua ação ser ple entre 30min e 60min. A complexidade da produção do CAD é explicada por AÏTCIN (2000):
[...] fazer concreto de alto desempenho é mais complicado do qu
produzir o concreto usual. A razão para isso é que, na medida em que
resistência a compressão cresce, as propriedades do concreto não sã
mais relacionadas apenas com a relação água / aglomerante, o parâmetr
You're Readingas a Preview fundamental governando propriedades do concreto usual em virtud
Unlockda fullpasta access hidratada with a free trial. da porosidade do cimento. No concreto usual, tan
água é colocada na mistura que tanto o grosso da pasta hidratada d Download With Free Trial
cimento como a zona de transição representam o elo mais fraco n
microestrutura do concreto, onde o colapso mecânico começa a s
desenvolver quando o concreto é submetido à carga de compressão [...]
to vote on this [...] a maioria das propriedadesSign deupresistência do title concreto de al Notdeuseful desempenho estão relacionadas comUseful a hidratação silicatos, enquant
na maior parte do tempo, o comportamento reológico está controlad
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Uso de balanças bem aferidas;
9
Controle de umidade dos agregados;
9
Controle de trepidações de forma a evitar uma compactação precoce;
9
Controle do tempo e das condições de transporte para evitar a segregação;
9
Fazer o teste do slump na chegada do concreto na obra e antes do lançamento n
fôrma. Em caso de aumento na consistência que inviabilize o manuseio, podeadicionar superfluidificantes para facilitar a operação; 9
Fazer o adensamento até a superfície do concreto estar com uma umidade uniform e desaparecerem todas as bolhas de ar superficiais;
9
Proceder a cura, de maneira adequada, por pelo menos sete dias para evit problemas de retração térmica, autógena (que são maiores no CAD) e hidráulica; You're Reading a Preview
9
Manter a pasta com temperatura entre 10º C e 25º C. Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial Sobre o controle de temperatura do CAD, afirma AÏTCIN (2000):
Se a temperatura do concreto logo após a mistura é alta demais, digamo acima de 25ºC, a hidratação é acelerada e pode ser difícil manter
Sign up to voteque on this title transporte mistura numa condição de trabalhabilidade assegure Useful Not useful do traço fo lançamentos adequados, exceto se a composição
modificada, considerando-se esta alta temperatura inicial. Além diss
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resistência inicial do concreto de alto desempenho pode não aumenta com suficiente rapidez, o que pode levar a um atraso oneroso de todo processo de produção.
[...] a temperatura ideal de um concreto de alto desempenho fresc
quando é entregue está entre 15ºC e 20ºC, como no caso do concret usual.
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
4. O CAD EM PEÇAS ESTRUTURAIS, COM ÊNFASE EM PILARES Sign up to vote on this title
4.1
APLICAÇÕES
GERAIS,
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SUAS
Not useful
VIABILIDADES
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Pilares – peças mais submetidas à compressão;
9
Estruturas de concreto aparente - em função da maior durabilidade;
9
Pontes e viadutos – pela obtenção de maiores vãos com aumento de vida útil;
9
Pisos industriais – devido à alta resistência à abrasão e de ataques químicos;
9
Obras marítimas – em função do ambiente agressivo;
9
Peças pré-moldadas – pela rapidez de produção;
9
Recuperação de estruturas – pela grande aderência à superfície de concreto.
O uso do CAD é pouco usual em vigas e raro em lajes. Em lajes, segundo estudo
não é viável economicamente. A aplicação em vigas, embora não seja comum, nem send
um consenso no meio, pode ser vantajosa a depender da situação de tensões de compress
You're Reading a Preview e cisalhamento.A falta de uso freqüente de CAD em lajes e vigas e um maior uso e Unlock full access with a free trial.
pilares se justificam pelas maiores solicitações de cargas de compressão nas seções Download With Free Trial
pilares.
De acordo com SERRA (1999), bem como a maioria dos pesquisadores é notáv algumas vantagens do CAD. Pode-se considerar como Sign as principais: up to vote on this title 9
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Redução da seção dos pilares com possibilidade de aumento da área ú
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propagar. A baixa porosidade reduz a absorção da umidade e a formação
fungos. A proteção das armaduras e, conseqüentemente, o combate à oxidaçã
das mesmas, ocorrem no CAD em função de sua grande impermeabilidad
Vale ressaltar, que devido a maior qualidade desse concreto, está send
possível a execução de obras de concreto aparente em face da sua mai durabilidade; 9
A ótima trabalhabilidade que caracteriza o CAD é uma grande vantagem. E permite o trabalho com fôrmas mais complexas, peças esbeltas e
armaduras muito densas. O CAD pode apresentar o aspecto de fluidez (se perder a coesão que lhe caracteriza); 9
Em função de altas resistências iniciais, a reutilização de fôrmas You're Reading a Preview
incrementada; 9
Unlock full access with a free trial.
Na produção de peças de pré-moldadas, facilita a execução de peças esbeltas. Download With Free Trial
OBS: Teoricamente o CAD é bombeável e a sua facilidade no manuseio favorece processo. Porém é fundamental uma análise prática, pois o transporte por grua é Sign up to vote on this title
rápido do que por bombeamento e a questão do tempo é fundamental (a ação d
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superfluidificante dura de 30min a 60min). Nos exemplos estudados a adoção d
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aumento. Em relação ao método de execução são necessários cuidados especiais qu
podem acabar gerando um aumento de custo de mão-de-obra especializada em algum fases da produção, embora no custo final desse item tenha uma redução em função menor volume total de concreto utilizado.
É notável na verificação dos custos do CAD a redução nos itens referentes a volume de concreto, taxa de armadura e área de fôrmas: 9
Volume de concreto: em função da obtenção de um concreto com men
quantidade de vazios, isto é, com uma menor porosidade, mais compacto
com o alcance de elevadas resistências mecânicas, com conseqüente reduç
da seção de peças estruturais, notadamente os pilares, o volume empregado You're Reading a Preview
significativamente reduzido. Contudo, é importante salientar que, apesar d Unlock full access with a free trial.
volume do concreto utilizado diminuir, a tendência do custo total des Download With Free Trial
material é ser maior com o aumento da quantidade de cimento utilizada e pe uso dos aditivos; 9
Taxa de armadura: com as resistências obtidas será possível da taxa d Sign up to vote on thisreduzir title
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aço utilizada que implica em um ponto forte na redução do custo final em um
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Para ilustrar e quantificar essas relações, MOLIN et al. (1999) nos mostram u estudo comparativo na execução de prédio de 15 andares, cujo cálculo refere-se ao
andar, com área de pavimento tipo de 320m2, com o CAD de 60 MPa e o CC de 21 MPa.
Tabela 4. Consumo de materiais para execução de um pavimento de concreto
CONCRETO (m3) fck 21 fck 60
ARMADURA (Kg)
FÔRMAS (m
%
fck 21
fck 60
%
fck 21
fck 60
PILARES
13,2
6,8
- 49
2.981
1.192
- 60
137
93
VIGAS
14,9
12,1
- 19
1.623
1.623
-
180
149
LAJES
27,0
26,1
-3
994
994
-
281
281
TOTAL
55,1
45,0
a Preview - 32 - 18 You're 5.598Reading 3.809
598
523
Fonte: MOLIN, Denise; VIEIRA, Fernanda; WOLF, Jairo. Concreto de alta resistência. Publicação da Unlock full access with a free trial. ABPC. Rio Grande Sul, 1999.
Download With Free Trial
Tabela 5. Custo comparativo da estrutura de concreto com fck de 21MPa e 60MP (valores em dólares) Sign up to vote on this title
CONCRETO
ARMADURA Useful FÔRMAS Not useful
fck 21
fck 21
fck 60
fck 60
TOTA
fck 21 fck 60 fck 21
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5.173
3.520
20.273 17.730 29.515 2
Fonte: MOLIN, Denise; VIEIRA, Fernanda; WOLF, Jairo. Concreto de alta resistência. Publicação da ABCP. Rio Grande Sul, 1999.
Dados utilizados: ¾
CONCRETOS 9
fck 21MPa
Traço – 1:2,2 : 4,29 – a/c = 0.62 C = 292 Kg/m3 Areia do Jacuí e brita basáltica You're Reading a Preview 3 Custo estimado: US$ 36,00/m Unlock full access with a free trial.
9
fck 60MPa
Download With Free Trial
Traço – 1:1,58 : 3,42 – a/c + ms = 0,40 Aditivo / cimento = 0,0154
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ARTIGO - Análise custo beneficio
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Aço CA–50B, disponível no mercado. ¾
FÔRMAS Convencionais plastificadas.
Eles observam que as teorias utilizadas foram convencionais mantendo-se
módulo de elasticidade, comprimento de ancoragem, coeficiente de fluência e outr
fatores que a medida em que a resistência aumenta, influenciam positivamente em um
redução dos custos do CAD. Também frisam que as seções das vigas externas que serve
como vergas foram mantidas constantes e a locação dos pilares não foi alterada, o q também corroboraria em direção a um favorecimento do uso do CAD. You're Reading a Preview
Pode-se verificar que os Unlock resultados mais expressivos em favor do CAD aparece full access with a free trial. nos pilares. Como a linha de ação do concreto é prioritariamente a resistência Download With Free Trial
compressão, é natural essa tendência: ocorre uma redução de quase metade do volume d
concreto embora o custo deste material seja aproximadamente o mesmo do CC. Já na mã
No ite de-obra do CAD, a redução é muito alta em função doSign menor volume produzido. up to vote on this title
quantoem mão-de-obra. armadura e fôrma, a redução é decisiva, tanto em material, Useful
Not useful
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MÃO-DE-OBRA
48,52%
60,02%
32,17%
48,79%
TOTAL
25,64%
60,02%
32,12%
40,54%
Fonte: o autor
Nota-se que a estrutura de grande vantagem na utilização dessa tecnologia é o pila
A economia em vigas existe a depender das tensões de compressão e cisalhamento. E lajes, a economia não foi atingida, pelo contrário, houve um gasto maior. O seu uso
compensaria pela questão da durabilidade. Ainda sobre a viabilidade de uso do CAD com base nos dados apresentados, MOLIN et al. (1999), comenta: You're Reading a Preview
full access de withconcreto a free trial.é muito significativa para as peça A reduçãoUnlock do consumo
submetidas à compressão (pilares), chegando a valores da ordem d Download With Free Trial
50%, o que viabiliza pilares de menores dimensões, com melho
aproveitamento das áreas rentáveis ao nível dos primeiros pavimento
Além disso, a redução simultânea de consumo de armadura em 60% permite a escolha do par-bitolas x fck do concreto – com vistas Sign up to vote on this title
manter, sempre que possível, a mesma seção dos pilares ao longo do Useful Not useful pavimentos, evitando desperdício de materiais e descontinuidades mão-de-obra na montagem das fôrmas.
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dos pilares, exclusivamente, uma economia de 40%, correspondendo uma redução final de custos de aproximadamente 11.5% para toda estrutura de concreto.
Quanto maior o número de pavimentos, maiores as vantagens d
utilização de CAR em pilares, não só em relação aos custos com
também em termos de viabilização de seções e comportamen estrutural.
Com maior utilização de CAR e conseqüentemente aumento d consumo de aditivos superplastificantes e da microssílica, a tendência
que diminuam os custos destes materiais e, em função disto, o custo d concreto, aumentando as diferenças já existentes em relação
substituição do concreto de fck 21 para fck 60 MPa, principalmen quando utilizado em peças submetidas a esforços de compressão.
You'reno Reading Preview A economia obtida de 11,5% custo aglobal com o uso do CAD em pilares
full access with a free trial. significativa e a análise detalhadaUnlock dos itens que compõem o custo da estrutura demonstra
Download With Free importância na diminuição da taxa de armadura e de Trial área de fôrma. O custo da armadu
teve uma redução de aproximadamente 60% em materiais e em mão-de-obra e em relaçã
às fôrmas, obteve-se uma redução de, aproximadamente, 32% em materiais e em mão-d Sign up to vote on this title
obra. No caso das vigas houve praticamente o mesmo gasto com a armadura e um
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redução em fôrmas de, aproximadamente, 17% em materiais e em mão-de-obra. Apesar d
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aumento do número de vagas nas garagens e flexibilidade nos projetos arquitetônicos pa inovações no layout dos pavimentos-tipo.
4.2 ESTUDO EXPERIMENTAL DE PILARES COM CAD
Através de análises experimentais feitas por QUEIROGA e GIONGO (2003) e d
ensaios realizados pelos Professores AGOSTINI e FUSCO (1992), chega-se a algum conclusões, de caráter estrutural, importantes sobre o uso do CAD em pilares.
O trabalho de QUEIROGA et al.Reading (2003), afeito com peças submetidas à compressã You're Preview
full access a free trial. simples, teve a dosagem feitaUnlock a partir de with estudos de MOLIN (1995). A partir d
investigações sobre esse trabalho e a partir deFree materiais Download With Trial disponíveis na região de S
Carlos, onde foi realizado o experimento, foram feitas duas dosagens. A primeira teve um
reduzida trabalhabilidade, com um slump de 3 cm; na segunda mistura, houve u up to vote this title incremento do superplastificante, passando assim para Sign um slump deon 8 cm.
A seguir, os dados e os resultados obtidos:
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BRITA-Traço
2,8
2,8
FATOR a/c
0,35
0,35
SÍLICA ATIVA (% de relação ao consumo de cimento)
10%
10%
SUPERPLATIFICANTE (% em relação ao material aglomerante)
1,5
2,5
SLUMP (cm)
3
8
Fonte:O autor,a partir de QUEIROGA, Marcos Vinícius M. de; GIONGO, José Samuel. Análise experimental de pilares de concreto de alto desempenho submetidos à compressão simples. Caderno de Engenharia de Estruturas, São Carlos, n.21, p. 107-130, 2003.
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial DE MATERIAIS (Dosagem 1) Tabela B: CONSUMO UNITÁRIO
Material Cimento Sílica ativa Areia Pedra britada Água
Consumo (kg/m3) 430,0 43,0 Sign up to vote on this title 435,2 Useful Not useful 1324,4 165,5
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Pedra britada Água Superplastificante TOTAL
1324,4 165,6 11,8 2410,0
Fonte: QUEIROGA, Marcos Vinícius M. de; GIONGO, José Samuel. Análise experimental de pilares de concreto de alto desempenho submetidos à compressão simples. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, n.21, p. 107-130, 2003.
Os pilares utilizados no ensaio foram 6 pilares quadrados de 20cmx20cm e pilares retangulares com 15cmx30cm, com alturas respectivas de 120cm e 90cm,
armadura de 8 barras de 12,5mm, com utilização de espaçadores de argamassa pa
garantir o recobrimento. A armadura transversal foi composta por estribos com diâmet
de 6,3mm e espaçamento variável, para poder analisar a diferença de comportamento d You're Reading a Preview
peças em função da variação da taxa volumétrica de armadura transversal. Além disso, f Unlock full access with a free trial.
colocada uma armadura de fretagem nas extremidades dos pilares para proteger os loca Download With Free Trial
de ruptura prematura por efeito da ponta das barras longitudinais.
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(ρw) Not useful Tabela C: Taxa geométrica de armadura transversal Useful
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P3
20
20
ø6,3c/10
1,75
0,51
2,5
P4
20
20
ø6,3c/10
1,75
0,51
2,5
P5
20
20
ø6,3c/5
1,75
1,03
2,5
P6
20
20
ø6,3c/5
1,75
1,03
2,5
P7
15
30
ø6,3c/15
2,00
0,34
2,2
P8
15
30
ø6,3c/15
2,00
0,34
2,2
P9
15
30
ø6,3c/10
2,00
0,51
2,2
P10
15
30
ø6,3c/10
2,00
0,51
2,2
P11
15
30
ø6,3c/5
2,00
1,03
2,2
P12
15
30
ø6,3c/5
2,00
1,03
2,2
Fonte: QUEIROGA, Marcos Vinícius M. de; GIONGO, José Samuel. Análise experimental de pilares de You're Readingsimples. a Preview Cadernos de Engenharia de oncreto de alto desempenho submetidos à compressão Estruturas, São Carlos, n.21, p. 107-130, 2003. Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
OBS: ρw = taxa de armadura transversal ρsl = taxa de armadura longitudinal
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P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12
55,9 55,9 55,9 66,9 66,9 63,9 65,5 65,5
of 71
502 502 502 502 502 502 502 502
2464,2 2464,2 3151,3 3151,3 3031,7 3031,7 3094,7 3094,7
ARTIGO - Análise custo beneficio
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1690,6 1690,6 2086,1 2086,1 2014,6 2014,6 2052,3 2052,3
2158 2312 2373 2496 2446 2440 2288 2497
0,88 0,94 0,75 0,80 0,81 0,80 0,74 0,81
MÉDIA
0,82
1,28 1,37 1,14 1,20 1,21 1,21 1,11 1,22
1,21
Fonte: QUEIROGA, Marcos Vinícius M. de; GIONGO, José Samuel. Análise experimental de pilares de concreto de alto desempenho submetidos à compressão simples. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, n.21, p. 107-130, 2003.
OBS: f c = resistência à compressão do concreto f y = tensão de escoamento do aço You're a Preview Fteo = força última obtida para Reading seção plena do concreto Fteo,n = força última obtida para seção do núcleo do concreto Unlock full access with a free trial. Fexp = forças últimas obtidas para o concreto no ensaio
Download Free Trialisolada do núcleo do concre Pode-se observar no ensaio, uma With participação
composto pelo eixo de barras da armadura transversal como a seção resistente do pila
Observa-se que, considerando-se a seção plena, o valor médio das relações entre as forç Sign up to vote on this title
últimas experimentais e as forças últimas teóricas fica em 0,82, demonstrando-se assi
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que a seção resistente não é a total. Considerando-se a seção limitada pelo eixo d
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perímetro dos estribos. Também há variação em função da configuração e espaçamento armadura transversal. A partir de ensaio de deformação, percebe-se que a força aumenta até rompimento da seção de recobrimento. A partir desse ponto há uma regressão
resistência, mas que logo é elevada com a continuação do ensaio (a depender da armadu
transversal estar com uma taxa satisfatória e com espaçamento adequado). Quanto menor
espaçamento, maior a resistência. É recomendável a opção pelo estribo simples com men espaçamento ao invés do duplo com maior espaçamento.
Baseado em análises de CUSSON e PAULTRE (1994) sobre o ensaio d deformação, afirmam QUEIROGA e GIONGO (2003):
You're Reading a Preview
Unlock full access with a free trial.
(a) pressão de confinamento [é] diretamente proporcional à quantidad de armadura transversal; Download With Free Trial
(b) [existe] menor expansão lateral do CAR em relação ao concreto d baixa resistência, o que traduz em menor eficiência
confinamento. Os acréscimos de resistência em pilares com eficien
armadura de confinamento foram maiores em pilares de CRN d Sign up to vote on this title que em pilares de CAR. Ganhos de resistência de 50% e 100% Useful Not useful mais do que o concreto não confinado foram observados para o modelos bem confinados moldados com concreto de 100MPa
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(e) o menor espaçamento entre estribos garante maior área para a seçã
crítica do núcleo efetivamente confinado e reduz o risco d
flambagem localizada das barras da armadura longitudinal. A seçã
crítica do núcleo, situada à meia distância entre estribos sucessivo tem sua área definida em função do espaçamento adotado [...].
Obs.CRN: Concreto de Resistência Normal
A adoção apenas do miolo da seção como a resistente, traduz-se pe
“descolamento” durante o ensaio referido. CUSSON e PAULTRE (1993), explicam q
essa perda prematura do cobrimento pode ser em função da baixa permeabilidade do CAD
que permite que apenas a camada de cobrimento possa secar, ficando o interior, da seçã úmido. Outra razão, para a prevalecência do núcleo como a seção resistente, seria formação de fissuras axiais em torno das barras de armadura longitudinal, em função You're Reading a Preview tendência da armadura de impedirUnlock a retração dowith concreto. full access a free trial. Download With Free Trial
O maior benefício do CAD em pilares se dá pela seguinte razão: quando a seç
transversal da peça é totalmente comprimida, todos os seus pontos têm resistênci aproveitando, assim, toda a área da seção. Sign up to vote on this title
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A redução de armadura e fôrma é expressiva e é determinante para a viabilida
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Vale salientar que os esforços de flexão que atuam no pilar podem ter naturez distintas: 9
Carregamento com deslocamento da estrutura;
9
Excentricidades ou desvios não intencionais ocorridos na execução;
9
Instabilidade elástica com modificação de sua geometria original.
Seguem algumas observações procedentes a respeito da estabilidade das estrutura
-Em edificações de pavimentos múltiplos, os carregamentos verticais provoca
esforços de flexão mais significativamente nos pilares de borda e de canto, pois não s travados em todas as direções. You're Reading a Preview
-A questão da estabilidadeUnlock global deve ser cuidadosamente examinada no CAD e full access with a free trial. função da estrutura como um todo se tornar mais leve, embora seja menos suscetível Download With Free Trial
oscilações por vento do que as estruturas metálicas. -Os efeitos da flexão provocados por carregamentos horizontais, como o vento, Sign up to vote on this title
mais “sentidos” por cada pilar isolado quanto mais deslocável for a estrutura, pois além d
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seu deslocamento, soma-se o do conjunto. Para amenizar esse problema, colocam-
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classificados como de compressão axial ou de flexo-compressão com pequen
excentricidade. Portanto, podem ser considerados como comprimidos em toda a sua seç
transversal, fazendo melhor aplicação das vantagens de uso do CAD.Vale ressaltar que
redução de seções em pilares deve ser analisada de uma forma ampla, verificando viabilidade da transferência da área de estabilidade “perdida” para os elementos
contraventamento.Observa-se, também, que o cálculo tridimensional distribui esforç proporcionalmente à inércia.
Segundo estudo da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland), pilares d
seção quadrada em estruturas de nós fixos com comprimento de esbeltez de até 3,20 apresentavam o seguinte resultado: You're Reading a Preview 9
Mesmo em cargas relativamente pequenas – ordem de 200KN, os concret Unlock full access with a free trial. com fck de 40MPa e 50MPa foram mais econômicos do que o de 20MPa; Download With Free Trial
9
A redução de dimensões em relação ao concreto de 20MPa foram significativ
notadamente a partir de 500KN. Deste valor até 6000KN obteve-se, em médi
23%, para o C40 e 30%, para o C50, comSign tendência para cair ainda mais e up to vote on this title Useful Not useful função de maiores valores da força de compressão; 9
A redução de custo em relação ao C20 também foi elevada, atingindo valor
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(1992), é necessário fazer uma revisão de cálculos na análise do uso de concreto co resistências que superam a do CC. Existem vários fatores que influenciam na obtenção
resistência final das peças estruturais com CAD como a relação água/cimento, uso d superfluidificantes, a influência da cinza volante e da microssílica, a quantidade cimento usada, assim como, as propriedades do concreto já endurecido, como o módulo
deformação longitudinal, peso específico, a fluência e o efeito da carga de longa duração Pelos estudos, pode-se afirmar que: 9
Para pilares de concreto de alta resistência é necessária uma armadura transvers de confinamento;
9
Em ensaios de corpos-de-prova de 100mm x 200m, com resistência à compressã You're Reading a Preview
de 80Mpa, a presença deUnlock microssílica na faixa de 15% melhora muito a resistênc full access with a free trial. a compressão (principalmente aos 28 dias);
Download With Free Trial
9
A resistência do concreto aumenta com o aumento de consumo por m3 de cimento
9
O uso excessivo de superplastificantes é prejudicial à qualidade do concreto, po
favorece a exsudação em torno dos grãos deSign agregados graúdos, prejudicand up to vote on this title
assim, a aderência; 9
Useful
Not useful
O parcelamento da água na execução do concreto influencia na trabalhabilidade
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É necessário definir a efetiva seção resistente de concreto nos pilares de concre
de alta resistência, pois suas armaduras definem um núcleo resistente de concreto
o regime elasto-frágil só poderia ser amenizado com o uso de armadura lateral d confinamento, que define as seções resistentes de concreto; 9
Os estribos melhor executados são os mais solicitados;
9
Estribos individuais e menos espaçados são mais eficientes do que os duplos e ma espaçados;
9
Apesar da carga aplicada a toda superfície, sempre existe uma excentricida
acidental, apesar da sua redução proporcional ao aumento da taxa da armadu longitudinal.
De acordo com COLLINS et al. (1993), a resistência de pilares com CAD, co estribos, espirais e recobrimento, expressa-se por: F = K 3 . f 1c . (Ag – Ast) + f y . Ast Sign up to vote on this title
10 Useful
k 3 = 0,6 + --------------
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K 3 = coeficiente de redução devido a não participação do recobrimento da seção resisten do concreto
5. CONSIDERAÇÕES SOBRE O USO DO CAD
5.1 O CAD NO BRASIL Sign up to vote on this title
Useful
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O CAD vem obtendo maior participação nas construções das principais cidades d
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foi colocado uma estrela de oito pontas. As duas estruturas permitiram a eliminação d pilares no pavimento pa vimento térreo: vigas, lajes e pilares, abaixo da cobertura, estão suspensos
cabos de aço atirantados ao pilar cilíndrico central. Essa solução, criativa, foi facilitad pela alta resistência do CAD.
Outro exemplo a ser citado é uma cidade que é caracterizada pela excelência n
desenvolvimento urbano: Curitiba. O Complexo Evolutions Towers, da construtora Irmã Thá, alcançou a resistência de 60MPa. Ocupando uma área de 46 000m2
empreendimento, com uso do CAD, ganhou uma área interna nos pavimento principalmente nas garagens e nos pisos térreos. Em virtude de ter grandes vãos
poucos pilares, segundo o engenheiro Aurélio Franceschi, sócio da Tesc Consultoria
Projetos estruturais, empresa responsável pelo projeto estrutural, para obter a altu
prevista de 125m e pilares delgados, o CAD foi a solução, sem comprometer a estrutu do prédio.
Têm-se vários exemplos de edificações verticais executados com o CAD no Bras
Em São Paulo, já em 1962, o prédio do MASP foi construído com um concretode fck d Sign up to vote on this title
Useful Not useful 45MPa. Também em São Paulo, o Edifício da CNEC foi executado com concreto d
60Mpa e a Torre Norte das nações Unidas, com concreto de 50Mpa. O prédio do Suprem
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5.2 O CAD EM SALVADOR
Salvador é uma capital que tem feito um razoável uso do CAD nos últimos anos.
crescente verticalização da cidade em suas construções e o avanço na tecnologia d
materiais vêm contribuindo para a adoção do CAD como um componente de grand
destaque nas edificações. Também a questão do ambiente agressivo, devido aos agent
salitrosos na sua atmosfera, atua como fator incentivador na direção da escolha do CA para peças estruturais.
Pode-se citar como alguns exemplos de aplicação do CAD, o Condomín
Empresarial Previnor, o Edifício You're Banco Reading de Tókioa ePreview o Edifício Frederico Fellini, todos co Unlock full access with a free trial.
fck a partir de 60MPa adotado para peças produzidas com CAD. Um exemplo
With Free Trial recente é o do Edifício MargaridaDownload Costa Pinto. Esta pesquisa contou com a visita à obra d
referido prédio e a consulta ao seu Engenheiro de obra, Marcelo Stumpf, e ao s Engenheiro estruturalista, Nivaldo Antônio. Sign up to vote on this title
Foi adotado o uso do CAD no Edifício Margarida Costa Pinto, apenas em se Useful
pilares, até
12º andar, tendo
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todo, 34 andares. A resistência mecânica à compress
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volume de concreto, por pavimento, foi igual a 45m3. Com relação às dimensões d
estruturas, devido à necessidade de rigidez das solicitações de esforços horizontais, com necessidade de manter a estabilidade global, seções mínimas tiveram que ser adotadas.
Alguns procedimentos de logística de obras tiveram de ser criadas em função d
características diferenciadas do CAD. Em virtude do rápido tempo de endurecimento e d
grande calor de hidratação, o transporte por bombeamento não foi adotado, tendo a sid
utilizada a grua, como equipamento para o transporte vertical. O caminhão betoneira, n transporte do CAD, teve sua capacidade reduzida, sendo ocupado apenas com cerca
4m3, sendo que no concreto convencional sua capacidade ficou em torno de 8m3: um maio
volume de CAD dificultaria a mistura, já que a adição dos superfluidificantes é feita já n You're Reading a Preview pátio da obra. O tempo de enrijecimento ficou entre 30 e 60 minutos. Unlock full access with a free trial.
De acordo com o Engenheiro Marcelo Stumpf, a concretagem dos pilares co Download With Free Trial
CAD e das lajes e vigas com o CC exige uma técnica especial. Como o tempo d
endurecimento do CAD é mais rápido do que o do convencional, foi colocado em volta d
capitel do pilar uma camada com um concreto de 30Mpa para facilitar a montagem d Sign up to vote on this title
estrutura.
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P6
P8
CONCRETO-PAVIMENTO CC-20°Pav. CAD-10°Pav. CC-20°Pav. CAD-10°Pa SEÇÃO (cm x cm)
30 x 200
30 x 200
30 x 500
30 x 500
ÁREA (cm2)
6.000
6.000
15.000
15.000
AÇO (tipo)
CA 5O
CA 50
CA 50
CA 50
Φ BARRA (mm)
12,5
12,5
16,0
12,5
n° BARRAS (unid.)
50
30
62
62
ÁREA AÇO (cm2)
61,36
36,82
124,66
76,09
TAXA ARMADURA (%)
1,02
0,61
0,83
0,51
Fonte: o autor, a partir da planta estrutural do Edifício Margarida Costa Pinto Obs.Taxa de armadura considerada: área de aço por área da seção de pilar
You're Reading a Preview
Pode-se observar uma redução na taxa de armadura na ordem de 40% nos referid Unlock full access with a free trial.
pilares. É válido ressaltar que as solicitações do C.C. referem-se ao 20° pavimen Download With Free Trial
enquanto que as do CAD referem-se ao 10° pavimento. A análise comparativa em u
mesmo andar acentuaria o resultado em favor do uso do CAD. A redução na taxa d armadura representa um fator muito representativo na diminuição do custo global. Sign up to vote on this title
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Em relação à fôrma, caso os pilares fossem confeccionados todos em C.C., teria-
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fundamental importância e no aspecto comercial, com o edifício tendo que atender demanda por muitas garagens por unidade e por amplos espaços, uso do CAD especialmente vantajoso , destaca o Engenheiro Nivaldo Antônio.
Vale ressaltar que, devido a questões de caráter gerencial da Construtora San
Helena, não foi permitido o acesso a informações relativas a valores que possibilitasse
uma maior análise de uma relação comparativa de viabilidade com concreto de men
resistência. Porém, ficou claro que a preocupação principal não foi com valor gasto com
opção pelo CAD, mas, sim, do ganho de espaço e a questão da compatilização do proje estrutural com o projeto arquitetônico. Segue mais alguns exemplos da aplicação do CAD em Salvador, com You're Reading a Preview
características dos materiais utilizados, dados da obra e resultados experimentais d Unlock full access with a free trial. concreto adotado:
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EXEMPLO DO USO DO CAD EM SALVADOR (1)
Tabela I CARACTERÍSTICAS LOCAL
SUAREZ TRADE CENTER Salvador (Ba)
CONSTRUTORA
Suarez
ANDARES
30
CALCULISTA
Moacir Leite e Murilo Miranda
PEÇAS ONDE FOI USADO O CAD PRODUÇÃO DE CONCRETO
12 conjuntos de pilares – capitéis em 11 pavimentos
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f ck (MPa) VOLUME TOTAL
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Em central 60 600 m3
f c28 -média (MPa) - max. (MPa)
>> 75 97
ABATIMENTO (cm)
10 ±2
BOMBEAMENTO
não
MARCA CIMENTO
TIPO
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Poty (SE) useful Not
CP II-F-32 3
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EXEMPLO DO USO DO CAD EM SALVADOR (2)
Tabela II CARACTERÍSTICAS
LOCAL CONSTRUTORA ANDARES CALCULISTA PEÇAS ONDE FOI USADO O CAD PRODUÇÃO DE CONCRETO f ck (MPa) VOLUME f c28 -média (MPa)
CONDOMÍNIO EMPRESARIAL PREVINOR
EDIFÍCIO BANCO DE TÓKIO
Salvador (Ba)
Salvador (Ba)
Poliedro
C.N.O.
18 (em 2 prédios)
16
Moacir Leite e Murilo Miranda Download With Free Trial
Moacir Leite e Murilo Miranda
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pilares dos cantos e respectivos capitéis
pilares dos cantos e até o 5 pavimento
na obra
na obra
60 >> 70
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SUPERPLASTIFICANTES: MARCA/DOSAGEM
Adiment 3 a 4%
Adiment 3 a 4%
CAPEAMENTO DOS CPs
enxofre
Enxofre
AGREGADOS: GRAÚDO MIÚDO
gnaisse Dmax = 19mm e areia fina
gnaisse Dmax = 19mm e areia fina
0,32
0,32
FATOR A/MC Tabelas I e II fonte: ALMEIDA, Ivan Ramalho de.
CONCLUSÃO
Através da realização deste trabalho, pode-se constatar inúmeras vantagens no u
do CAD, como o aumento da resistência em relação ao CC em que foi possível minimiz
Reading a Preview as limitações do concreto nesteYou're aspecto. Também foi constatado como uma grand Unlock full access with a free trial.
vantagem o aumento da durabilidade das peças confeccionadas com CAD: o aumento d Download With Free Trial
compacidade e da conseqüente proteção deste concreto à ação da infiltração da água
agentes agressivos e a redução da carbonatação em função das características dos insum
utilizados no concreto. As vantagens do uso dessa nova tecnologia acabam por ramifica Sign up to vote on this title
se: em decorrência da diminuição da largura dos pilares um ganho espaço, com um Useful há Notdeuseful
vantagem especial para os pisos inferiores, com a possibilidade de um aumento do núme
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mínimas e alocar elementos de grande rigidez pode-se tornar necessário para a seguran
da estrutura com colunas com seções mais esbeltas. Sua aplicação em pilares torna-
especialmente vantajosa à medida que cresce o número de pavimentos. Quanto maior
solicitação de compressão, maior o benefício do uso do CAD. Projetar a estrutura visand diminuir os efeitos de flexão, de modo a fazê-lo trabalhar com compressão axial, importante nessa tecnologia.
A importância do confinamento da seção do pilar devido à armadura transversal
um menor espaçamento dos estribos fica evidenciado nos experimentos. A correção n
cálculo da resistência dos pilares pelo uso de um fator torna-se necessário, pois o miolo d seção é que vai definir a área efetiva da reação. You're Reading a Preview
Deve-se destacar tambémUnlock a questão econômica: apesar do alto custo unitário d full access with a free trial.
concreto, o custo final na execução dos pilares torna-se menor em função da redução d Download With Free Trial
taxa de armadura e da área de forma (aumentando também o seu aproveitamento devido padronização das peças). Além disso, em função do menor volume de concreto, o valor mão-de-obra pode ser reduzida.
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O CAD vem sendo aplicado no Brasil de forma crescente e já se encontram vári
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O uso do CAD deve ser decidido com base na necessidade de sua aplicaçã
comparando a relação custo x benefício. A perspectiva é de um aumento do uso dessa no
tecnologia, ampliando o universo de aplicações mais freqüentes para além dos edifíci altos e construções em meio-ambiente agressivo.
Enfim, como toda nova tecnologia, o CAD tende a evoluir, ganhar com uma mai
produção em escala dos insumos e de produtos e propiciar uma melhoria na qualidade d
construções. O CAD veio para ocupar um espaço no setor da construção civil, na direçã
da modernização dessa indústria, com objetivos de qualidade de produto e rapidez d processo. Como outras novas tecnologias, deve-se ampliar as pesquisas com o intuito
busca permanente do processo de desenvolvimento que deve nortear o conhecimen científico.
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Função: 1.
Qual foi o fck adotado para o Concreto Convencional(CC) e para o Concreto d Alto Desempenho( CAD) nesta obra?
2.
Em que estruturas foi utilizado o CAD?
3.
Até que pavimento foi utilizado o CAD?
4.
Qual o volume de concreto utilizado por pavimento?
5.
Quais as seções de pilares utilizadas com o CAD e qual a redução obtida com o se uso em relação ao CC?
6.
Qual a taxa de armadura usada nos pilares com CAD e qual a redução em relaçã ao CC?
7.
Qual a área de forma usada nosReading pilares acom CAD e qual redução em relação a You're Preview CC?
8.
Unlock full access with a free trial.
Foi feito um estudo de viabilidade entre o CAD e o CC? Se positiv Download econômica With Free Trial quais os resultados?
9.
Que razões levaram a empresa a adotar o CAD na obra?
10.
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Equipamento paraYou're misturaReading a PreviewEquipamento para o rompimen do
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Tempo de ação do superfluidificante ) s 200 o d n 150 u g e 100 s ( o 50 p m e 0 T
0
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2
3
Dosagem doasPreview uperfluidificante You're Reading Unlock full access with a free trial.
Seqüência1
Seqüência2
Download With Free Trial
Obs1: O tempo considerado é o de escoamento do cimento pelo funil d Marsh com capacidade de 1,2 L e diâmetro de saída de 5mm. Sign up to vote on this title
Useful Not useful Obs2: A dosagem do superfluidificante está representada como o percentu
deste em relação à massa do cimento.
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AGOSTINI, Luiz Alberto de; FUSCO, Péricles Brasiliense. Pilares de concreto de alta resistência. Revista IBRACON. Ano 3, n. 7 jan., fev., maio, 1993.
You're Reading a Preview AITICIN, Pierre-Claude. Concreto . São Paulo: Pini, 2000. Traduçã de alto desempenho de Geraldo Serra Unlock full access with a free trial.
AMARAL, C.K. Microssílica em concretos e argamassas de alta resistência. In: Download With Free Trial REUNIÃO ANUAL DO IBRACON, 30., 1988, Anais... São Paulo: IBRACON, 1988. p. 67-80 AMARAL FILHO, E. M. Concreto de alta resistência. São Paulo, 1988. Texto datilografado. Sign up to vote on this title
BAUER, Luiz Alfredo Falcão. Materiais de construção.Useful 4ªed. Rio de Janeiro: Livros Not useful Técnicos e Científicos, 1992 COLEPPARDI, M. Superplasticizers and air entraining agents: state of the art and future
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CUSSON, D.; PAULTRE, P. High-strength concrete columns confined by retangular ties Journal of structural engineering, ASCE, v. 120, n. 3, p. 783-840, march. DAL MOLIN. Contribuição ao estudo das propriedades mecânicas dos concretos de alta resistência com e sem adição de sílica ativa. Tese (Doutorado). (Orientador: Paulo M. Monteiro). São Paulo. Universidade de São Paulo, Escola Politécnica, 1995. DESEMPENHO A TODA PROVA. Téchne construção, São Paulo, ano 10, n.63, p.3841, jun. 2002. GANTOIS, Carlos Henrique. Material didático de tecnologia do concreto com ênfase em CAD. 2003.
GONÇALVES, J.R.A.; ALMEIDA, I.R.; SHEHATA, L.C.D. Influência do tipo de agregado graúdo nas propriedades do concreto de alta resistência. In: REUNIÃO ANUAL DO IBRACON, 36., 1994, Porto Alegre. Anais... São Paulo: IBRACON, 1994. V.1, p. 339-352. HELENE, Paulo. Estudos experimentais com concreto de alto desempenho. Revista Construção, ano 10, n. 63, jun., 2002. You'reJosé Reading a Preview LIMA, Flávio Barboza de; GIONGO, Samuel; TAKEYA, Toshiaki. Cadernos de Carlos, n. 21, p. 1-26, 2003. Engenharia de Estruturas, SãoUnlock full access with a free trial.
MOLIN, Denise; VIEIRA, Fernanda; WOLF, Jairo. Concreto de alta resistência. CD da ABCP. Rio Grande Sul, 1999. Download With Free Trial
PETRUCCI, Eladio G. R. Concreto de cimento Portland. 11 ed. Rio de Janeiro: Globo, 1987. Revisado por Vladimir Antônio Paulon. de QUEIROGA, Marcos Vinícius M. de; GIONGO, José Samuel. experimental Sign up to Análise vote on this title pilares de concreto de alto desempenho submetidos à compressão simples. Cadernos de Useful Not useful Engenharia de Estruturas, São Carlos, n.21, p. 107-130, 2003.
SERRA, Geraldo. Concreto de alto desempenho e a nova arquitetura. CD
da ABCP
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