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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNESP - Campus de Bauru

2. Fonte:. Selmo Chapira Kuperman, Concreto massa convencional e compactado com rolo para barragens. Concreto, Ensino, Pesquisa e Realizaes, So Paulo, Ed. Geraldo Cechella Isaia, IBRACON, 2005, pp.1258-1295.. 3. CONCRETO MASSA CONVENCIONAL E COMPACTADO COM ROLO PARA BARRAGENS. Definio de Concre

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Presentation Transcript

    1. 1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNESP - Campus de Bauru/SP FACULDADE DE ENGENHARIA Departamento de Engenharia Civil 2151 CONCRETOS ESPECIAIS CONCRETO MASSA CONVENCIONAL E COMPACTADO COM ROLO PARA BARRAGENS Prof. Dr. PAULO SRGIO DOS SANTOS BASTOS (wwwp.feb.unesp.br/pbastos)

    2. 2 Fonte: Selmo Chapira Kuperman, Concreto massa convencional e compactado com rolo para barragens. Concreto, Ensino, Pesquisa e Realizaes, So Paulo, Ed. Geraldo Cechella Isaia, IBRACON, 2005, pp.1258-1295.

    3. 3 CONCRETO MASSA CONVENCIONAL E COMPACTADO COM ROLO PARA BARRAGENS Definio de Concreto Massa: aquele que, ao ser aplicado numa estrutura, requer a tomada de precaues que evitem fissuraes derivadas de seu comportamento trmico.

    4. 4 - refinar propores dos materiais; proteger frmas e superfcies expostas; utilizar agregados com propriedades trmicas adequadas; pr-esfriar os materiais constituintes do concreto, utilizar gelo; colocar o concreto em vrios ...

    5. 5 Primeiras aplicaes do concreto massa em barragens (de gravidade) brasileiras no incio do sculo XX. Consumo: At 1950: 1 milho m3 50 a 60: + 2 milhes m3 Anos 60: + 7 milhes m3 Anos 70: + 23 milhes m3

    6. 6 Itaipu: 750 m3/h Tucuru: 500 m3/h At 1980: empregava a metodologia do concreto convencional ao concreto mas-sa para barragens (trabalhabilidade e consistncia adequadas e adensamento com vibradores de imerso).

    7. 7 1986: primeira barragem construda com concreto compactado com rolo CCR (135 mil m3 em 110 dias). Testes desde 1976, em partes de barragens. CCR: concreto de consistncia seca que, no estado fresco pode ser produzido, transportado, espalhado e compactado com equipamentos empregados em servios de terraplanagem. Barragens: uma camada imediatamente sobre a anterior.

    8. 8 CCR - Pavimentao

    9. 9 CCR - Pavimentao

    10. 10 CCR - Pavimentao

    11. 11 CCR - Pavimentao

    12. 12 CCR - Pavimentao

    13. 13 CCR - Pavimentao

    14. 14 CCR - Pavimentao

    15. 15 CCR - Pavimentao

    16. 16 CCR - Barragem

    17. 17 CCR - Barragem

    18. 18 CCR - Barragem

    19. 19 CCR - Pavimentao

    20. 20 350 barragens construdas no mundo com CCR (50 no Brasil). CCR proporciona rapidez construtiva e economia. Diferenas entre concreto massa com-vencional e CCR: consistncia e mtodo de adensamento. CMC: vibradores de imerso; CCR: passagem de rolo compactador.

    21. 21 Tipo de concreto massa numa barragem depende das necessidade de projeto e tenses atuantes. Barramento (barragem de gravidade) com alturas < 80 m. Ilha Solteira: 10 a 15 MPa aos 180 dias, com 63 kg/m3 de cimento e 21 kg/m3 de pozolana; Itaipu: idades de controle de 90 a 360 dias, de 10 MPa (90 kg/m3 de cimento) a 21 MPa.

    22. 22 Resistncias baixas com objetivo de reduzir o consumo de cimento, para: minimizar as tenses de origem trmica, reduzir reaes lcalis/agregados e redu-zir custos. Outros condicionantes: variaes am-bientais, alturas de camadas, velocidades de lanamento, temperaturas de lana-mento, espaamento de juntas de contrao entre blocos da barragem.

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    24. 24 Todos tipos podem ser utilizados em concretos massa. Preferncia pelos cimentos de baixo calor de hidratao (CP IV - Pozolnico) ou de escria de alto forno (CP III Alto forno). comum substituio de parte do cimento por pozolana.

    25. 25 CP III Alto forno (com escria): Apresenta maior impermeabilidade e durabilidade, alm de baixo calor de hidratao, assim como alta resistncia expanso devido reao lcali-agregado, alm de ser resistente a sulfatos. um cimento que pode ter aplicao geral em ... Mas particularmente vantajoso em obras de concreto-massa, tais como barragens, peas de grandes dimenses, fundaes de mquinas, pilares, obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para conduo de lquidos agressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos com agregados reativos, pilares de pontes ou obras submersas, pavimentao de estradas e pistas de aeroportos.

    26. 26 CP IV Pozolnico: Para obras correntes, sob a forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido, elementos pr-moldados e artefatos de cimento. especialmente indicado em obras expostas ao de gua corrente e ambientes agressivos. O concreto feito com este produto se torna mais impermevel, mais durvel, apresentando resistncia mecnica compresso superior do concreto feito com Cimento Portland Comum, a idades avanadas. Apresenta caractersticas particulares que favorecem sua aplicao em casos de grande volume de concreto devido ao baixo calor de hidratao.

    27. 27 Pode atingir 90 % do volume total do concreto massa.

    28. 28 Mistura de 19, 38, 76 e 152 mm. Vantagens econmicas: 25, 50 e 100 mm. Motivo: economia de cimento devido diminuio de vazios para uma distribui-o granulomtrica adequada. Agregados grados: devem possuir mas-sa especfica adequada (2,65 t/m3 em mdia) e baixa absoro.

    29. 29 Agregados midos: composies granu-lomtricas visando melhores caractersti-cas dos concretos com menor consumo de cimento. Em barragens, utilizao de misturas dos agregados naturais e de britagem (das rochas escavadas).

    30. 30 Cuidados especiais com a reao lcali-agregado (RAA). Todos os agregados so reativos, at que se prove o contrrio. Uso de materiais pozolnicos (pozolanas, slica ativa) podem neutralizar a reao.

    31. 31 Agregados que no atendem especifica-es podem ser aplicados com sucesso. Utilizao de materiais prximos obra. Dmx = 38, 50 mm. No caso de barragens de gravidade, busca-se a mxima massa especfica, com o menor volume de vazios possvel.

    32. 32 Utilizao de finos para preencher vazios, reduzir permeabilidade, aumentar coeso, e melhorar concreto endurecido. Exemplos: material pulverulento, mate-rial pulverizado artificialmente, materiais pozolnicos, escria alto-forno moda, silte.

    33. 33 Escria alto-forno: Resduo no metlico da produo de ferro gusa. Quando resfriada brusca-mente (granulada) possui propriedades aglomerantes.

    34. 34 Materiais pozolnicos: cinza volante, pozolanas artificiais (argila calcinada moda), escria alto-forno moda, meta-caulim, slica ativa. Cinza volante: material finamente particulado proveniente da queima de carvo pulverizado em usinas termoel-tricas, com o objetivo de gerar energia.

    35. 35 Cinzas volantes: Itaipu (10 a 22 %), Itumbiara (15 a 30 %). Utilizao de cimentos pozolnicos eliminou aplicao desses materiais na betoneira.

    36. 36 Concreto massa: incorporadores de ar, redutores de gua e retardadores de pega. Para: garantir boa trabalhabilidade, reduzir quantidade de gua e cimento. CCR: retardador de pega, para camada inferior receber camada superior, visan-do garantir aderncia entre ambas.

    37. 37 Controle eficiente das dosagens. Existncia de silos, balanas, etc. Pode ser fornecido por empresas ou pela central instalada no canteiro de obras. Dimensionar o nmero de betoneiras em funo do tempo de mistura, carga, descarga e cronograma construtivo.

    38. 38 A betoneira funo do concreto, principalmente dmx do agregado. Tempo mximo de transporte: 45 min, para no ocorrer perda de trabalhabi-lidade. Tipos: caambas, caminhes, monovias, etc.

    39. 39 A capacidade de produo e transporte limita a execuo. Sem aditivo retardador de pega: lana-mento em 15 min, espalhamento em 15 min, compactao em 15 min. Existem equipamentos para produzir, transportar e lanar mais de 500 m3/h.

    40. 40 Concreto massa convencional: uso de vibradores de imerso, com dimetro varivel de 90 mm a 150 mm. Visa assegurar melhor qualidade e estanquei-dade do concreto. Deve costurar as camadas. CCR: sucessivas passagens de rolo vibratrio. Depende da altura da camada e da consistncia do concreto. Neces-srio fazer ensaios prvios reais para definir nmero de passadas (vibratrio ou esttico).

    41. 41 fundamental para se atingir a qualidade esperada para o concreto. Alta rea de contato com ar favorece evaporao e retrao por secagem, podendo prejudicar a aderncia entre camadas sucessivas. Aplicar gua para a cura (diversas formas possveis). Iniciar com o concreto rijo, mximo de dias possveis (21 dias).

    42. 42 Sistemas para concreto massa: pr-resfriamento e ps-resfriamento. Pr-resfriamento: refrigerao dos agre-gados grados, gua gelada e escamas de gelo. Estudos de tenses de origem trmica para definir nvel de refrigerao. Nveis diferentes nas barragens brasileiras.

    43. 43 Para concreto massa com 7 graus: refrigerar agregados grados, uso de gelo em escamas e gua gelada. Sem agregados refrigerados: 16, 18 graus. Ajuda evitar fissuras devido temperatu-ra, e possibilita a reduo do cimento: 0,3 % para cada grau. CCR no se faz refrigerao devido baixo consumo de cimento (80 kg/m3).

    44. 44 Camadas de concreto massa: juntas de concretagem. Devem ser tratadas para garantir imper-meabilidade e aderncia. Remoo criteriosa da pelcula de exsudao fundamental. Para concretos no refrigerados camadas com 1 m espessura mxima, e 2,5 m para refrigerados, com subcamadas de 50 cm (para possibilitar penetr. agulha).

    45. 45 Intervalos de lanamento varivel de 5 a 15 dias. Tratamento das juntas: jato de gua com alta presso (40 MPa), corte verde jateamento com gua a baixa presso (7 MPa) na superfcie aps o fim da pega. Argamassa de ligao s quando nada for feito.

    46. 46 CCR: poderia ter camadas contnuas, sem interrupes. No Brasil, camadas de 30 cm at atingir 2 a 2,5 m (altura da frma). Novas camadas aps 3 a 7 dias. nfase na limpeza e preparao das juntas (ponto fraco da estrutura). Comum lanamento de argamassa com 2 cm de espessura; pode tambm camada de concreto (concreto de bero) ou calda de cimento.

    47. 47 As barragens de concreto so separadas em blocos por juntas de contrao. Visa controlar as alteraes dimensionais causadas pelas variaes trmicas dos concretos (restringidas pela aderncia da estrutura s fundaes). Dimenses dos blocos entre 15 e 40 m, sendo 20 e 30 m a maioria, tanto para concreto massa convencional quanto CCR.

    48. 48 Juntas de contrao: uso de plstico (no CCR), madeira, prpria frma (delimita os blocos de CMC).

    49. 49 fundamental devido aos grandes volumes de concreto lanados (2.000 a 15.000 m3/dia). Verificaes rotineiras seguindo padres pr-estabelecidos para cada obra. Todas as fases, desde os materiais at o acabamento do concreto massa.

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