CONTROLE DO PROCESSO DO CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO

TRABALHO INTERDISCIPLINAR DIRIGIDO IV

INSTITUTO POLITÉCNICO- CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA

CONTROLE DO PROCESSO DO CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO

CURSO: ENGENHARIA CIVIL

Pedro César Fonseca de Magalhães Carvalho

Professor TIDIR Orientador: Rodrigo Mascarenhas Morato de Andrade

Professores Co-orientadores: Antônio de Assis Alves Junior, Gleice Monica Ferreira da Silva.

Resumo

Este trabalho visa estudar as principais ferramentas utilizadas no controle do processo na produção do concreto de alto desempenho (CAD), que abrange a faixa de 50 a 120 megapascal (Mpa). Os processos utilizados na produção são: determinação de materiais, medição da umidade da areia, cálculo da proporcionalidade dos componentes, mistura dos componentes, retirada de amostra para corpo de prova, realização do ensaio de abatimento do tronco de cone, realização do teste de compressão, aplicação do concreto e cura do concreto.

1. Introdução

O concreto é sem dúvida, o material mais utilizado na construção civil, e é basicamente, a mistura de cimento, água, areia e brita. Nessa mistura é formada uma pasta mais ou menos fluida, o que dependerá da quantidade de água adicionada. Com o passar do tempo, essa mistura enrijece pela reação irreversível da água com o cimento, se adaptando às mais variadas formas e adquirindo resistência mecânica. A partir daí, teremos um material com excelente desempenho estrutural e durabilidade, capaz de suportar condições severas relacionadas ao ambiente de exposição.

Diante de diversas necessidades e para variadas obras, foram desenvolvidos vários tipos de concreto. Com a finalidade de obtenção de elevada resistência e durabilidade, inserimos neste contexto o concreto de alto desempenho (CAD). Surgido no início da década de 1960 nos EUA em virtude da crescente demanda por construções maiores, são utilizados para seu preparo, aditivos especiais, que o torna mais impermeável e menos poroso, se comparado aos concretos convencionais. Para que o concreto seja considerado CAD, sua resistência deve ser igual ou superior a 50 megapascal (MPa), o que faz com que as estruturas trabalhadas com este tipo de concreto, sejam muito mais resistentes à tração e compressão. Além da alta resistência, o CAD oferece baixa difusão, maior estabilidade dimensional, alta aderência e maior resistência a ataques químicos, aumentando consequentemente, a vida útil da obra.

Em virtude destas particularidades, tem-se observado nas últimas décadas, um interesse cada vez maior pela utilização de concretos com resistências mais elevadas. Apesar da simplicidade no seu preparo, já que é quase igual aos concretos menos resistentes, sua fabricação requer um excelente controle de qualidade, seja na qualidade e dosagem dos materiais utilizados, temperatura de preparo, tempo de transporte, e sua homogeneização.

Para que sejam obtidos padrões técnicos de qualidade, parâmetros e procedimentos deverão ser definidos para execução do concreto de alto desempenho, levando em consideração a realização de ensaios de qualidade e a demonstração de fatores capazes de influenciar o produto.

Com base nestas informações, este trabalho visa estudar métodos, procedimentos e sistemas utilizados no controle do processo de concretagem com CAD e sua aplicação na infraestrutura de uma edificação, garantindo a qualidade e alta resistência conforme normas e especificações contidas no projeto, além da elaboração de um aplicativo através do programa Microsoft Excel que calculará a relação água/cimento de acordo com a resistência à compressão desejada para o concreto.

Com isso, buscamos o entendimento dos benefícios em se trabalhar com este tipo de concreto, visando à redução de retrabalho com demolição e reconstrução, e principalmente, à redução de riscos nas construções.

2. Referencial Teórico

Controle de processos consiste num ciclo em que instrumentos de medição são ligados a um sistema de controle. Esse sistema de controle analisa a medição enviada pelo instrumento, compara e gera uma resposta de controle, a qual vai atuar nos dispositivos de controle inseridos no processo. Este ciclo de atualização dos valores das variáveis manipuladas é a forma mais simples de descrever os conceitos associados ao controle de processos (NINOSKA BOJORGE, 2014).

Cimento é o principal componente do concreto. É o segundo material mais consumido do mundo, perdendo só para o uso de água. O cimento consiste em um aglomerante hidráulico resultante da mistura homogênea de clínquer portland, gesso e adições normalizadas que são moídas.

Trabalhabilidade é a característica que vem a determinar o quão fácil é manejar o concreto.

Compressão é a tendência que um material tem de reduzir seu tamanho, quando for aplicada uma força determinada sobre ele.

O pascal (Pa) é a unidade de pressão do Sistema Internacional de Unidades. Define-se como a pressão que exerce uma força de 1 newton sobre uma superfície de 1 m² normal à mesma. 1 megapascal (MPa) equivale a 1.000.000 Pa.

3. Metodologia

Mediante a definição do tema, foram feitos estudos direcionados com relação ao concreto de alto desempenho, onde foi possível analisar, desde o processo de escolha desse concreto para uma determinada obra, até o produto final. Sendo assim, foram enumerados os processos principais para a produção de um concreto de alto desempenho:

• Determinação de materiais.

• Medição da umidade da areia.

• Cálculo da proporcionalidade dos componentes.

• Mistura dos componentes.

• Retirada de amostra para corpo de prova.

• Realização do ensaio de abatimento do tronco de cone.

• Realização do teste de compressão.

• Aplicação do concreto.

• Cura do concreto.

Determinação de materiais: a determinação dos materiais a serem utilizados está diretamente relacionada ao tipo de concreto desejado. Os materiais são:

1. Água: a qualidade e a quantidade de água empregada no processo de