1
Antonio Nereu Cavalcanti Filho
Contribuição ao controle tecnológico de concretos
estruturais de cimento Portland em ambientes
marítimos
São Paulo
2010
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Guias e Dicas
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Encontrar documentos
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Pesquisar documentos Store
Os melhores documentos à venda: Trabalhos de alunos formados
Videoaulas
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Quiz
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Comunidade
Pergunte à comunidade
Peça ajuda à comunidade e tire suas dúvidas relacionadas ao estudo
Ranking universidades
Descubra as melhores universidades em seu país de acordo com os usuários da Docsity
Guias grátis
Os eBooks que salvam estudantes!
Baixe gratuitamente nossos guias de estudo, métodos para diminuir a ansiedade, dicas de TCC preparadas pelos professores da Docsity
contribuição ao controle tecnológico de concretos estruturais de cimento, Esquemas de Engenharia Civil
A durabilidade dos edifícios em concreto armado só pode ser alcançada se for atendido um conjunto de requisitos e critérios nas etapas de projeto, execução e manutenção, nas quais os materiais envolvidos precisam ser adequadamente especificados, produzidos e empregados, de acordo com as respectivas rotinas dessas etapas
Tipologia: Esquemas
2024
1 / 368
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Documentos relacionados
Pré-visualização parcial do texto
Baixe contribuição ao controle tecnológico de concretos estruturais de cimento e outras Esquemas em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!
Antonio Nereu Cavalcanti Filho
Contribuição ao controle tecnológico de concretos
estruturais de cimento Portland em ambientes
marítimos
São Paulo
Antonio Nereu Cavalcanti Filho
Contribuição ao controle tecnológico de concretos
estruturais de cimento Portland em ambientes
marítimos
Dissertação apresentada à Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo para obtenção do
título de Mestre em Engenharia Civil
São Paulo
I
Aos meus queridos pais
“Você deixou seus sonhos para que eu sonhasse.
Derramou lágrimas para que eu fosse feliz.
Você perdeu noites de sono para que eu dormisse tranqüilo.
Acreditou em mim, apesar dos meus erros.
Jamais esqueça que eu levarei para sempre
um pedaço do seu ser dentro do meu próprio ser.”
(Augusto Cury)
Sem vocês este trabalho não seria possívell.
Amo vocês!
II
AGRADECIMENTOS
À Escola Politécnica da Universidade de São Paulo através do Departamento de Engenharia Civil, pela infra-estrutura para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo financiamento da bolsa de estudo para o desenvolvimento desta pesquisa. Ao Centro de Estatística Aplicada (CEA) do IME-USP, pelo suporte estatístico. Às empresas construtoras Hema e Enger, que apoiaram esta pesquisa. À todos da Tecncon – Tecnologia do Concreto e Engenharia Ltda., pelo apoio na realização do programa experimental em João Pessoa/PB, em especial a meu tio Achilles, meu irmão Guilherme, Janiélson, Biapino (Sula), José Francisco (Zezo), Israel, Márcio e Klyvia. À Profª. Drª. Silvia M. de Souza Selmo, pelo apoio em São Paulo, amizade, orientação, ensinamentos, dedicação e seriedade durante esses três anos de convivência. Aos professores Paulo Helene e Gibson Meira, pela participação no exame de qualificação e contribuições importantes para o desenvolvimento desta dissertação. Aos professores Maria Alba Cincotto, Selmo Chapira Kuppermann, Antonio Domingues de Figueiredo e Kai Loh Uemoto pelos conhecimentos adquiridos no curso de pós-graduação. Aos funcionários e colaboradores mais próximos, pela presteza e apoio de alguns afazeres desta pesquisa, em especial à Aline dos Santos, ao Mário e ao Adilson. À amiga Daniele Cafange, por toda a amizade desde o primeiro dia de pós-graduação, pelo apoio dado nesse período em São Paulo, pelas horas de estudo, pelo auxílio nos ensaios realizados em São Paulo e pelas várias caronas. Aos amigos do curso de pós-graduação: Waleska, Tais, Gilberto, Sérgio (Serjão) e Tibério. Aos amigos de apartamento Filipe e Pedro, pelo companheirismo, pelas palavras de apoio nas horas difíceis, pelas conversas na “padoca” e pela grande amizade feita para toda a vida. Às queridas amigas de João Pessoa, que sempre me deram apoio nessa fase e mesmo com a distância estiveram presentes, Jossuely, Joana, Janayra, Manoela e Sandra. À minha namorada Adriana, que suportou a saudade e a distância. Esteve sempre ao meu lado nos momentos mais difíceis no decorrer desta dissertação, incentivando e auxiliando a conclusão deste trabalho. Ao meu irmão Guilherme, fica aqui o meu eterno agradecimento à sua amizade, as dúvidas de inglês tiradas, às conversas, pelo MSN, sobre o mestrado, concreto e principalmente sobre o futuro. Este trabalho também é seu. À Nereu e Marise, meus amados pais pelo carinho, apoio, compreensão e por serem os melhores professores, pois me ensinam conhecimentos sobre a vida. Vocês foram responsáveis pelos maiores incentivos, garantindo meu equilíbrio emocional para a realização desta dissertação. E por serem exemplo de trabalho, dedicação, perseverança, dignidade e amor.
IV
variância e, ao final, foram correlacionadas de modo conjunto, independentemente do lote de
origem. Nesse caso, foram destacadas as melhores correlações entre propriedades,
independentemente dos materiais constituintes de cada concreto. Entre as propriedades do
estado fresco, destacaram-se as seguintes: a) o abatimento do tronco de cone apresentou
correlação forte e inversa (r^2 = -0,802, para lotes 1 e 2) com resistência à compressão após um
dia de cura acelerada em temperatura moderada, em método similar ao Tipo A da ASTM C 684
(1999); b) o teor de ar pelo método pressométrico apresentou correlações de razoáveis a fortes
com a resistência à compressão a 28 dias (r^2 = -0,698, para lotes 1 e 2), com a resistência à
tração por compressão diametral por cura acelerada a sete dias (r^2 = -0,818, para lotes 1 e 2),
com a profundidade de carbonatação em câmara de CO 2 (r^2 = 0,699, para lotes 1 e 2) e com a
profundidade de penetração de cloretos por três ciclos de imersão e secagem (r^2 = 0,625, para
lotes 1 e 2); c) as medidas de compactabilidade do concreto adensado, ainda que realizadas
em condições de campo, apresentaram várias correlações moderadas com outras
propriedades do estado fresco e endurecido. No estado endurecido, destacaram-se as
seguintes correlações: a) r^2 da ordem de -0,75 para a resistência à compressão a um dia dos
concretos dos lotes 1 e 2, com cura acelerada de 0/24 horas em temperatura moderada, e a
profundidade de carbonatação em câmara de CO 2 (5%) e a de penetração de cloretos por três
ciclos de imersão e secagem, ambas analisadas a 91 dias, tendo os corpos-de-prova recebido
cura inicial acelerada de 24/48 h, em temperatura moderada, seguida de imersão normal por
até sete dias; b) r^2 de -0,682 entre a resistência à tração por compressão diametral, com cura
acelerada de 24/48h em temperatura moderada seguida de cura normal por até sete dias, e a
profundidade de ingresso de íons cloreto, para os três lotes submetidos aos ciclos citados; c)
valores de r^2 entre 0,521 e - 0,561 para as correlações entre a absorção de água por
capilaridade, em corpos-de-prova submetidos à cura inicial acelerada em temperatura
moderada por 24/48 h e em temperatura normal por até sete dias, e a resistência à
carbonatação para os lotes submetidos aos ciclos citados. Assim, esta pesquisa conclui e
propõe que, além do teor de ar no estado fresco, as resistências à compressão e à tração por
compressão diametral entre um e sete dias, por cura acelerada do Tipo A da ASTM C 684
(1999) ou por duração adaptada da mesma, sejam propriedades que passem a ser avaliadas
em concretos, com vistas a melhorar e controlar a sua resistência a agentes agressivos. Nesta
pesquisa, a microestrutura nas primeiras idades do concreto mostrou ser mais determinante da
rede de conexão de poros e do transporte de agentes agressivos do que a microestrutura em
idades mais avançadas de hidratação; e trabalhos futuros devem confirmar esta interpretação.
Espera-se que estes resultados possam estimular novas práticas de qualificação de concretos
em estudos de dosagem ou no ato do recebimento de concretos pré-misturados, especialmente
em ambientes mais agressivos às armaduras, com vistas à futura evolução de procedimentos
da ABNT NBR 12655 (2006).
Palavras chave: Concreto, Controle tecnológico, Cloretos, Carbonatação, Durabilidade,
Armaduras
V
CAVALCANTI FILHO, A. N. Contribution to field quality control of Portland cement
structural concretes in maritime environments. 2010. Master’s thesis – Escola Politécnica
da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010.
ABSTRACT
Durability of reinforced concrete buildings can only be achieved if a set of requirements and
criteria is met in the design, execution and maintenance phases, in which the materials must be
properly specified, manufactured and employed, according to the respective procedures of
these phases. Therefore, the general requirement of protection of carbon steel reinforcements,
for structural durability, is contemplated by several criteria as early as the design phase. This
thesis addresses the relevant criteria concerning concrete quality and its objective was to
contribute to the evolution of technological control procedures for Portland cement structural
concretes, in urban and maritime atmospheres in tropical climate, aiming at the protection of
carbon steel reinforcements. The experimental program studied three different batches of
structural concrete that were similar in terms of slump test basic specifications: 10 ± 2 cm, fck =
30 MPa and class III of ABNT NBR 6118 (2003) environmental classification. The goal was to
characterize and analyze the influence of physical properties of fresh concrete on hardened
concrete, within the previously mentioned consistency range, with emphasis on those properties
related to air content of the mixtures and their respective carbonation and chloride ion
penetration resistances. Sampling, fresh concrete tests and specimen molding were conducted
during three cast-in-place concretes in two construction sites of multi-storey buildings in the city
of João Pessoa, state of Paraíba, in Brazil. The batch plant supplying the concrete for each
construction site was responsible for batch composition and production. The initial batch was
used to train the team, in the field and laboratory, with a sample of six trucks. The other two
batches, identified as 1 and 2, were characterized under very similar conditions, always by the
same team, and the samples consisted of five and six trucks, respectively. The properties
measured in fresh concrete were: slump test according to Brazilian norm ABNT NBR NM 67
(1998); air content by the pressure method of ABNT NBR 47 (2002); bulk density according to
ABNT NBR 9833 (2008); water/dry material ratio by analogy with ABNT NBR 9605 (1992); and
compactability of compacted and non-compacted concretes, by adaptation of BS EN 12350-
(2008). In order to study the properties of hardened concrete, the specimens were cylindrical,
measuring 10 cm in diameter and 20 cm in height, and were matured by using two methods
adapted from Type A of ASTM C 684 (1999). Some properties were also characterized for
normal curing conditions according to ABNT NBR 5738 (2003). The properties studied in
hardened concrete were: compressive strength according to ABNT NBR 5739 (2007); splitting
tensile strength as per ABNT NBR 7222 (1994); capillary water absorption according to ABNT
NBR 9779 (1995); water absorption by immersion and void ratio following ABNT NBR 9778
(2005); carbonation resistance in CO 2 chamber (5%; 65 + 10 % RH; 23 + 3 oC); and chloride
and CO 2 penetration resistance, using three one-day wet and 27-day dry cycles, between seven
and 91 days. As a complement, specific steel and concrete specimens were molded to measure
open circuit potential, aiming at the continuity of researches on accelerated ageing. Most
properties were measured twice and the individual results are presented in appendices.
Preliminary analysis of results from the three batches was descriptive and summarized in tables
the mean value, standard deviation, maximum value, minimum value, amplitude and coefficient
of variation for each batch. The properties of each batch were also compared using analysis of
variance and, at the end, were correlated as a whole, regardless of the batch of origin. In this
case, the best correlations among properties were highlighted, regardless of the materials used
in each concrete. Among the properties of fresh concrete, the following are noteworthy: a) the
slump test presented strong and inverse correlation (r^2 = -0.802, for batches 1 and 2) with
VII
Contribuição ao controle tecnológico de concretos estruturais de cimento Portland em ambientes marítimos
SUMÁRIO
RESUMO __________________________________________________________________________ III
X
- 1 INTRODUÇÃO ____________________________________________________________________ ABSTRACT ________________________________________________________________________ V - 1.1 Objetivos ___________________________________________________________________ - 1.2 Importância e justificativa do tema _______________________________________________ - 1.3 Centros nacionais no estudo da durabilidade das estruturas de concreto armado __________ - 1.4 Estrutura da dissertação _______________________________________________________
- ARMADURAS _____________________________________________________________________ 2 A DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO E A CORROSÃO DAS
- 2.1 Conceitos de Durabilidade e Vida útil das Estruturas de Concreto Armado _______________
- 2.2 Mecanismos de deterioração das estruturas de concreto armado______________________
- 2.3 Mecanismos mais comuns de corrosão das armaduras _____________________________
- 2.3.1 Natureza e tipos de corrosão eletroquímica __________________________________
- 2.3.2 Carbonatação e umidade do concreto de cobrimento __________________________
- 2.3.2.1 Concentração de CO 2 ___________________________________________
- 2.3.2.2 Umidade relativa do ambiente _____________________________________
- 2.3.2.3 Temperatura __________________________________________________
- 2.3.2.4 Tipo e quantidade de cimento _____________________________________
- 2.3.2.5 Relação água / cimento __________________________________________
- 2.3.2.6 Cura ______________________________________________________
- 2.3.3 Penetração de íons cloretos ______________________________________________
- 2.3.3.1 Tipos de íons cloreto ____________________________________________
- 2.3.3.2 Formação do aerosol marinho ____________________________________
- 2.3.3.3 Mecanismos de transporte dos íons cloreto __________________________
- a) Ingresso por gradiente de pressão de vapor (absorção capilar) ______________
- b) Ingresso por gradiente de pressão de água líquida (permeabilidade) __________
- c) Ingresso por gradiente de concentração (difusão iônica) ____________________
- d) Ingresso por gradiente de tensão elétrica (migração de íons) ________________
- e) Mecanismos combinados de ingresso __________________________________
- 2.3.3.4 Relação água/cimento___________________________________________
- 2.3.3.5 Tipo de cimento ________________________________________________
- 2.3.3.6 Grau de hidratação pela cura _____________________________________
- 2.3.3.7 Carbonatação _________________________________________________
- 2.3.3.8 Temperatura __________________________________________________ VIII
- 2.3.3.9 Grau de saturação dos poros _____________________________________
- 2.3.3.10 Tipos de cátions combinados com os íons cloreto ____________________
- 2.3.3.11 Fissuras _____________________________________________________
- ARMADURAS _____________________________________________________________________ 2 A DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO E A CORROSÃO DAS
- ESTRUTURAL ___________________________________________________________________ 3 REQUISITOS E CRITÉRIOS PARA A DURABILIDADE DAS ARMADURAS DO CONCRETO
- 3.1 Classificação da agressividade ambiental quanto ao macroclima ______________________
- armaduras ________________________________________________________________ 3.2 A importância da caracterização dos microclimas no projeto, para a prevenção da corrosão de
- 3.3 Critérios de projeto quanto ao cobrimento das armaduras ___________________________
- 3.4 Requisitos e critérios de projeto quanto à especificação do concreto ___________________
- 3.4.1 Resistência à compressão axial ___________________________________________
- 3.4.2 Relação água/cimento e consumo de cimento ________________________________
- 3.5 Outras propriedades e critérios de qualidade do concreto para proteção de armaduras ____
- 3.5.1 Módulo de elasticidade __________________________________________________
- 3.5.2 Limites para contaminantes no concreto ____________________________________
- 3.5.3 Tipo de cimento e teor de adições _________________________________________
- 3.5.4 Dimensão máxima característica dos agregados ______________________________
- 3.5.5 Trabalhabilidade do concreto fresco ________________________________________
- 3.5.6 Critérios de absorção de água e porosidade _________________________________
- 3.5.7 Resistência ao ingresso de íons cloreto por carga passante pela ASTM C 1202:1994_
- 3.5.8 Proteção às armaduras através do potencial de corrosão pela ASTM C 876 (2009) __
- 3.6 Etapas e exigências quanto à produção do concreto estrutural________________________
- 3.6.1 Definição das propriedades de controle da trabalhabilidade _____________________
- 3.6.1.1 Consistência pelo abatimento do tronco-de-cone ______________________
- 3.6.1.2 Teor de ar pelo método pressométrico ______________________________
- 3.6.1.3 Massa específica, rendimento e teor de ar por método gravimétrico _______
- 3.6.1.4 Compactabilidade ______________________________________________
- 3.6.2 Definições quanto à composição e proporcionamento do concreto ________________
- 3.6.3 Elaboração do concreto _________________________________________________
- 3.6.4 Transporte ____________________________________________________________
- 3.6.5 Lançamento___________________________________________________________
- 3.6.6 Adensamento _________________________________________________________
- 3.6.7 Cura ________________________________________________________________
- 3.6.1 Definição das propriedades de controle da trabalhabilidade _____________________
- 3.7 Controle de fissuras no concreto _______________________________________________
- 3.8 Controle de qualidade do concreto pela ABNT NBR 12655 (2006) _____________________
- 3.8.1 Abrangência e complexidade do controle de qualidade do concreto _______________
- 3.8.2 Controle da consistência pelo abatimento ___________________________________ IX
- 3.8.3 Controle da resistência à compressão ______________________________________
- 3.8.1 Abrangência e complexidade do controle de qualidade do concreto _______________
- CONCRETO AMPLIADO À PROTEÇÃO DE ARMADURAS _______________________________ 4 PROGRAMA EXPERIMENTAL PARA PROSPECÇÃO DE CONTROLE TECNOLÓGICO DO
- 4.1 Objetivos do programa experimental ____________________________________________
- 4.2 Metodologia para a definição dos concretos ______________________________________
- 4.2.1 Definições da classe de resistência, cidade e centrais dosadoras dos concretos _____
- 4.2.2 Seleção das centrais dosadoras ___________________________________________
- 4.2.3 Seleção e visita preliminar às obras ________________________________________
- 4.2.4 Plano básico de amostragem dos lotes em estudo ____________________________
- 4.2.5 Caracterização dos materiais constituintes e dosagem dos concretos ____________
- 4.3 Amostragem e caracterização do concreto de cada lote ____________________________
- 4.3.1 Amostragem e ensaios no concreto fresco __________________________________
- 4.3.2 Moldagem de corpos-de-prova e ensaios no concreto endurecido _______________
- 4.3.3 Procedimentos de cura dos corpos-de-prova ________________________________
- 4.3.4 Ensaios de compressão simples e diametral ________________________________
- 4.3.5 Ensaios indicadores de porosidade _______________________________________
- 4.3.6 Ensaios acelerados quanto à penetração de cloretos e CO 2 ____________________
- 4.3.7 Potencial de corrosão de armaduras em cura normal do concreto _______________
- 3.1 Classificação da agressividade ambiental quanto ao macroclima ______________________
- 5 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS _________________________________ - 5.1 Análise descritiva das propriedades de cada lote _________________________________ - 5.1.1 Concreto fresco _______________________________________________________ - 5.1.1.1 Informes das notas fiscais de fornecimento _________________________ - 5.1.1.2 Abatimento do tronco-de-cone (“slump”) ____________________________ - 5.1.1.3 Massa específica aparente ______________________________________ - 5.1.1.4 Compactabilidade do concreto adensado ___________________________ - 5.1.1.5 Compactabilidade do concreto não-adensado _______________________ - 5.1.1.6 Teor de ar pelo método pressométrico _____________________________ - 5.1.1.7 Umidade do concreto fresco _____________________________________ - 5.1.2 Concreto endurecido ___________________________________________________ - 5.1.2.1 Resistência à compressão simples ________________________________ - a) Resistências à compressão medidas a 1 dia (fc1 e fc1acel) ______________ - b) Resistências à compressão medidas a 7 dias (fc7 e fc7acel) _____________ - c) Resistência à compressão a 28 dias (fc28) por cura normal ____________ - d) Resistência à compressão a 63 dias (fc63) por cura normal ____________ - e) Resistência à compressão a 91 dias (fc91) por normal ________________ - f) Análise conjunta das idades por lote ______________________________ - a 28 dias _____________________________________________________ g) Análise da evolução da resistência relativa à cura - compressão ___________________________________________________ h) Cálculo da resistência característica estimada à - 5.1.2.2 Resistência à tração por compressão diametral ______________________ - térmica 24/48 horas e imersão normal até 7 dias ________________________ a) Resistência à tração acelerada a 7 dias (fct,SP 7acel) por cura - b) Resistência à tração a 28 dias (fct,SP 28) por cura normal ______________ - c) Análise conjunta das idades por lote _____________________________ - 5.1.2.3 Absorção de água por capilaridade ________________________________ - 5.1.2.4 Absorção de água total _________________________________________ - 5.1.2.5 Índice de vazios _______________________________________________ - câmara de CO 2 sob pressão aos 92 ± 8 dias ________________________ 5.1.2.6 Profundidade de carbonatação em corpos-de-prova submetidos à - 5.1.2.7 Resistência à carbonatação e cloretos por ciclos de imersão e secagem __ - cloreto pelos estimadores da NBR 12655:2006 __________________________ 5.1.2.8 Sugestões de cálculos das resistências ao ingresso de CO 2 e íons - 5.1.2.9 Potencial de corrosão das armaduras de aço-carbono ________________
- ao ingresso de CO 2 e íons cloreto _____________________________________________ 5.2 Consideração da normalidade das medidas em geral e verificações para as resistências
- 5.3 Análise da igualdade de médias entre os lotes ___________________________________
- 5.3.1 Concreto fresco _______________________________________________________
- 5.3.2 Concreto endurecido ___________________________________________________
- 5.4 Correlações entre as propriedades_____________________________________________
- 5.4.1 Abatimento pelo tronco de cone __________________________________________
- 5.4.2 Massa específica aparente do concreto fresco_______________________________
- 5.4.3 Compactabilidade do concreto adensado ___________________________________
- 5.4.4 Compactabilidade do concreto não-adensado _______________________________
- 5.4.5 Teor de ar pelo método pressométrico _____________________________________
- 5.4.6 Umidade do concreto fresco _____________________________________________
- 5.4.7 Absorção de água capilaridade ___________________________________________
- 5.4.8 Absorção de água total e índice de vazios __________________________________
- 5.4.9 Resistência à compressão ______________________________________________
- 5.4.10 Resistência à tração por compressão diametral _____________________________
- ciclados por imersão e secagem __________________________________________ 5.4.11 Profundidade de carbonatação e penetração de cloretos em corpos-de-prova
XI
5.4.12 Profundidade de carbonatação em corpos-de-prova submetidos à câmara de CO 2 __________________________________________________________ 198 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ________________________________________________________ 200 6.1 Conclusões quanto ao programa experimental ___________________________________ 6.1.1 Propriedades no estado fresco ___________________________________________ 6.1.2 Propriedades no estado endurecido _______________________________________ 6.1.2.1 Quanto à aceleração da hidratação por métodos baseados no Tipo A-ASTM C 684 (1999) _________________________________________ 204 6.1.2.2 Quanto aos ensaios de envelhecimento acelerado e resistência à penetração de íons agressivos a armaduras em ambientes marítimos ___________________________________________________ 205 6.1.2.3 Proteção das armaduras de aço-carbono pelos concretos ______________ 6.2 Dificuldades superadas para o desenvolvimento da pesquisa e restrições a extrapolação dos resultados _________________________________________________ 207 6.3 Sugestões para futuras pesquisas _____________________________________________ 6.4 Transferência para o meio técnico _____________________________________________ 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS _________________________________________________ 211 APÊNDICE A - Caracterização dos materiais coletados nas centrais dosadoras de concreto _______ 223 APÊNDICE B - Tabelas de controle dos tanques de cura acelerada e de ciclagem de corpos-de- prova do estudo _______________________________________________________ 226 APÊNCIDE C - Resultados da caracterização dos lotes ____________________________________ 230 APÊNDICE D - Registro fotografico das seções dos corpos-de-prova e medidas quanto à penetração de cloretos e profundidade de carbonatação _______________________ 272 APÊNDICE E - Relatório CEA_________________________________________________________ ANEXO A - Caracterização das obras que participaram do estudo ____________________________ 330
XIII
Figura 17 - Penetração de íons cloreto versus o tempo de cura em concretos (1, 7 e 28 dias) (PLANTE; BILOUDEAU, 1989 citado por PEREIRA, 2001) ___________________ 46 Figura 18 - Efeitos isolados da idade e do tipo de cimento de concretos sobre o coeficiente efetivo de difusão (PEREIRA, 2001) ___________________________________ 47 Figura 19 - Comportamento do coeficiente de difusão com a variação do grau de saturação do concreto (MEIRA, 2004) ___________________________________________ 50 Figura 20 – Variação da profundidade de carbonatação em vigas e pilares de garagem em prédio com 30 anos e comparação com os valores calculados pelo modelo de HELENE (CARMONA, 2005) ____________________________ 56 Figura 21 – Carga passante (C) de cloretos versus porosidade de concretos estruturais (MEDEIROS; HELENE, 2003) ________________________________________ 68 Figura 22 – Sequência de passos para a realização do ensaio de abatimento do tronco de cone para concretos de consistência plástica (MEHTA; MONTEIRO, 2008) __________________________________________________________ 75 Figura 23 - Equipamento de medição do teor de ar. Ilustração do Departamento de Engenheiro de Construção Civil da Escola Politécnica da USP. _______________________ 77 Figura 25 – Ensaio de massa específica pelo método gravimétrico. Ilustração do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da USP ___________________________________________________________________ 78 Figura 26 – Aparelho de Glanville para medida de fator de compactação do concreto fresco, pela norma extinta, BS 1881-103:1993 – Testing Concrete Method for Determination of Compactability Factor (MEHTA e MONTEIRO, 2008) ______________ 81 Figura 27 – Descrição geral da amostragem dos lotes analisados ____________________________ Figura 28 – Fluxograma dos materiais utilizados nos concretos amostrados da obra 1 ____________ Figura 29 – Fluxograma dos materiais utilizados nos concretos amostrados da obra 2 ____________ Figura 30 – Fluxograma da amostragem dos ensaios no concreto fresco de cada caminhão-betoneira integrante dos lotes estudados. ______________________________ 103 Figura 31 – Amostragem do concreto fresco _____________________________________________ Figura 32 – Equipe de técnicos que participaram das concretagens ___________________________ Figura 33 – Moldagem dos corpos-de-prova cilíndricos, de 10 cm x 20 cm, segundo a ABNT NBR 5738 (2003) _____________________________________________________ 107 Figura 34 – Fluxograma de resumo dos ensaios no concreto endurecido _______________________ Figura 35 – Cura convencional da ABNT NBR 5738 (2003), por imersão em tanque com água saturada de cal, em pátio do laboratório de realização do estudo, em João Pessoa/PB. _________________________________________________ 110
XIV
Figura 36 - Detalhes da cura térmica em tanques similares ao de cura convencional, mas com aquecimento de água por resistência elétrica a (35 ± 3)°C, em analogia ao método A da ASTM C 684:99. ______________________________________ 110 Figura 37 – Etapa de imersão total em solução de 3,5% de NaCl por 24 horas __________________ Figura 38 – Caixa térmica de secagem dos corpos-de-prova, nos períodos diurno e noturno _______ Figura 39 – Imersão das seções dos corpos-de-prova em solução de fenolftaleína e nitrato de prata. ___________________________________________________________ 117 Figura 40 – Metade de corpos-de-prova seccionados em terços superior e inferior para nova aspersão de solução nitrato de prata __________________________________ 118 Figura 41 - Câmara de CO 2 semi-automática da Bass utilizada na pesquisa no laboratório _________ Figura 42 – Detalhes das barras utilizadas e armação dos corpos-de-prova para medida de potencial de corrosão das armaduras. _______________________________________ 120 Figura 43 – Fluxograma dos corpos-de-prova dos lotes treinamento e 1, para medidas de potencial de corrosão, conforme a ASTM C 876 (2009). ________________________ 121 Figura 44 - Fluxograma dos corpos-de-prova do lote 2, para medidas de potencial de corrosão, conforme a ASTM C 876 (2009). _____________________________________ 121 Figura 45 – Corpos-de-prova armados após moldagem e cura, na bancada do laboratório da USP e imersos em solução de cal.________________________________ 122 Figura 46 – Variações do abatimento médio dos concretos analisados nos três lotes. ABNT NBR NM 67 (1998) __________________________________________________ 126 Figura 47 – Variações da massa específica aparente média dos concretos amostrados nos três lotes. ABNT NBR 9833 (2008) ________________________________________ 127 Figura 48 – Variações da compactabilidade adensada média de cada caminhão entre os concretos amostrados nos três lotes (BS EN 12350-4, 2008). ___________________ 128 Figura 49 – Variações da compactabilidade média do concreto fresco não-adensado, nos lotes 1 e 2. Adaptado da BS EN 12350-4 (2008) _____________________________ 129 Figura 50 – Variações do teor de ar médio por método pressométrico, entre os concretos amostrados nos três lotes. ABNT NBR 47 (2002). _______________________ 130 Figura 51 – Variações do teor de umidade médio do concreto fresco entre os concretos amostrados de cada lote ____________________________________________ 132 Figura 52 – Variação da resistência à compressão média a 1 dia por cura normal nos concretos amostrados em dois lotes. ABNT NBR 5739 (2007). ______________________ 133 Figura 53 – Variação da resistência à compressão média a 1 por cura acelerada nos concretos amostrados em dois lotes. ABNT NBR 5739 (2007). ______________________ 134 Figura 54 – Variação da resistência à compressão a 7 dias, por cura normal, nos concretos dos dois lotes amostrados. ABNT NBR 5739 (2007). ______________________________ 135
XVI
Figura 69 – Variação do índice de vazios médio de dois corpos-de-prova de concreto com cura acelerada 24/48 horas mais imersão em água até 7 dias, amostrados nos três lotes. ________________________________________________________________ 165 Figura 70 – Variação da profundidade de carbonatação média em câmara de CO 2 (5%; 7 dias), por fenolftaleína, das metades seccionadas de dois corpos-de-prova de concreto, por caminhão, submetidos à cura acelerada 24/48 h mais imersão em água até 7 dias. _________________________________________________ 166 Figura 71 - Profundidade de carbonatação média em câmara de CO 2 (5%; 7 dias), por timolftaleína, das metades seccionadas de dois corpos-de-prova de concreto, por caminhão, submetidos à cura acelerada 24/48 h mais imersão em água até 7 dias. ________________________________________________________ 167 Figura 72 – Variação do grau de saturação entre os 3 ciclos de imersão e secagem nos corpos-de-prova do lote 1. Cada etapa do ciclo foi constituída de 1 dia de imersão em solução de 3,5% de NaCl e 27 dias de secagem em caixa térmica ventilada a 45±5°C. _______________________ ___________________________ 172 Figura 73 - Variação do grau de saturação entre os 3 ciclos de imersão e secagem nos corpos-de-prova do lote 2. Cada etapa do ciclo foi constituída de 1 dia de imersão em solução de 3,5% de NaCl e 27 dias de secagem em caixa térmica ventilada a 45±5°C. _______________________ ___________________________ 173 Figura 74 – Variação da profundidade de carbonatação média por três ciclos de imersão e secagem em metades seccionadas de dois corpos-de-prova de concreto, por caminhão, submetidos à cura acelerada 24/48 horas mais imersão em água até 7 dias, amostrados nos três lotes. ___________________________ 174 Figura 75 - Profundidade de penetração de cloretos média, por três ciclos de imersão e secagem, na direção diametral de dois corpos-de-prova de concreto, por caminhão, submetidos à cura acelerada 24/48 horas mais imersão em água até 7 dias. ___________________________________________________________ 176 Figura 76 - Profundidade de penetração de cloretos média, por três ciclos de imersão e secagem, em dois terços médios de metade de corpos-de-prova de concreto, por caminhão, submetidos à cura acelerada 24/48 horas mais imersão em água até 7 dias. ___________________________________________________________ 177 Figura 77 – Acompanhamento de massa dos corpos-de-prova, expostos a três ciclos de imersão e secagem, amostrados do lote 1. ______________________________________ 237 Figura 78 - Acompanhamento de massa dos corpos-de-prova, expostos a três ciclos de imersão e secagem, amostrados do lote 2. ___________________________________ 252 Figura 79 - Acompanhamento de massa dos corpos-de-prova, expostos a três ciclos de imersão e secagem, amostrados do lote treinamento. ___________________________ 266
XVII
Figura 80 – Seções de medida da penetração de cloretos nos corpos-de-prova 441 e 442 do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem, entre 7 e 91 dias. __________________________________________________ 271 Figura 81 – Seções de medida da penetração de cloretos nos corpos-de-prova 443 e 444, com cura acelerada 24/48 h, do lote 1, após três ciclos de imersão e secagem entre 7 e 91 dias. __________________________________________________ 272 Figura 82 – Seções de medida da penetração de cloretos nos corpos-de-prova 445 e 446 do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem, entre 7 e 91 dias. __________________________________________________ 272 Figura 83 – Seções de medida da penetração de cloretos nos corpos-de-prova 447 e 448 do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem entre 7 e 91 dias. __________________________________________________ 273 Figura 84 – Seções de medida da penetração de cloretos nos corpos-de-prova 449 e 450 do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem entre 7 e 91 dias. __________________________________________________ 273 Figura 85 – Seções de medida da penetração de cloretos nos corpos-de-prova 451 e 452 do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem entre 7 e 91 dias. __________________________________________________ 274 Figura 86 – Seções de medida da profundidade de carbonatação nos corpos-de- prova 441, 442, 443 e 444 dos caminhões 1 e 2 do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem entre 7 e 91 dias. _____________ 275 Figura 87 – Seções de medida da profundidade de carbonatação nos corpos-de-prova 445, 446, 447 e 448 dos caminhões 3 e 4, do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem entre 7 e 91 dias. _____________________ 276 Figura 88 - Seções de medida da profundidade de carbonatação nos corpos-de- prova 449, 450, 451 e 452 dos caminhões 5 e 6, do lote 1, após cura acelerada (24/48 h) e três ciclos de imersão e secagem entre 7 e 91 dias. _____________ 277 Figura 89 – Seções de medida da profundidade de carbonatação nos corpos-de-prova 429, 430, 431 e 432, após secagem prolongada em estufa ventilada e sete dia em câmara com CO 2 a 5%._______________ Figura 90 - Seções de medida da profundidade de carbonatação nos corpos-de-prova 433, 434, 435 e 436, após secagem prolongada em estufa ventilada e sete dias em câmara com CO 2 a 5%. ______________________________________________ 279 Figura 91 - Seções de medida da profundidade de carbonatação nos corpos-de-prova 437, 438, 439 e 440, após secagem prolongada em estufa ventilada e sete dias em câmara com CO 2 a 5%. ______________________________________________ 279