Característica Do Concreto De Alta Resistência (CAD)

CARACTERISTICAS

Concreto de Alto Desempenho- É o concreto dosado com insumos tais como super plastificantes e sílica ativa, que reduzem ao máximo o índice de vazios. Esse concreto protege melhor a armadura, motivo pelo qual mantém sua resistência por mais tempo. E por ser mais coeso, alcança resistências maiores, com o recorde de 135 MPa na fundação do Edifício E Tower na Vila Olímpia, ou até valores maiores em peças industrializadas Brasil e no Exterior. É preferencialmente dosado para lançamento bombeado.

Vantagens e campo de aplicação do Concreto de Alto Desempenho

Os concretos de alto desempenho destacam-se por apresentarem inúmeras vantagens em relação aos concretos convencionais. Segundo Amaral Filho podemos citar:

• Alta resistência à compressão tanta a baixas idades quanto a idades avançadas;

• Retração de secagem menor que a dos concretos convencionais e retração total da mesma ordem;

• Reduzida deformação lenta (fluência) sob carga de longa duração, inferior à dos concretos convencionais;

• Ausência de exsudação (desde que bem dosado e com o aditivo super plastificante compatível com o cimento);

• Ausência de segregação no lançamento e adensamento ( desde que bem dosado);

• Excelente aderência a substrato de concreto já endurecido ( adequado para retomada de concretagens , pisos, revestimentos, reparos e reforços);

• Elevada resistividade elétrica;

• Reduzidíssima carbonatação;

• Baixo coeficiente de difusão de cloretos;

• Reduzidíssima permeabilidade a gradiente de pressão da água e de gases;

• Reduzido risco de corrosão de armaduras;

• Alto módulo de elasticidade, ou seja, pequenas deformações.

Com essas características superiores aos concretos convencionais, o CAD pode ser utilizado com vantagens em vários tipos de obras, tais como:

• Edifícios altos com poucos pilares e com pilares de reduzidas dimensões;

• Estruturas de concreto aparentes em ambientes agressivos e em locais onde se requer elevada durabilidade;

• Estruturas de concreto nas quais se deseja desforma precoce;

• Pontes e viadutos de grandes vãos, protendidos e dos quais se requer vida útil longa;

• Soleiras de vertedouros de barragens onde se requer reduzido desgaste por abrasão;

• Pisos industriais onde se deseja reduzida abrasão e elevada resistência química;

• Obras marítimas devido à excelente proteção que confere armaduras contra a corrosão eletroquímica;

• Obras de reparo e reforços estruturais devido à excelente aderência ao concreto já endurecido;

• Estruturas protendidas e as pré-fabricadas, devido à durabilidade, permitir proteção precoce, reduzida deformação e permite desforma também precoce.

Viabilidade Econômica do Concreto de Alto Desempenho

Basicamente, a utilização de concretos de alta resistência, quando comparados com concretos convencionais (resistência da ordem de até 30 MPa), permite atingir os seguintes objetivos:

• Estruturas duráveis, com baixos custos de manutenção;

• Elementos estruturais de menores dimensões;

Se do ponto de vista econômico, as consequências são evidentes em relação à durabilidade proporcionada por esses concretos, não o são de imediato quando às vantagens decorrentes das menores dimensões dos elementos estruturais, principalmente por que o custo unitário desses concretos é maior. No entanto, como o custo final depende da quantidade de armaduras e da área de formas empregada, verifica-se, na composição final de custos, grande economia direta em pilares e alta competitividade em lajes e vigas projetadas com concreto de maior resistência, em relação a uso dos convencionais.

As seguintes vantagens são decorrentes, resultando na otimização dos custos de implantação:

• A diminuição das dimensões implica menor peso da estrutura; em consequência, permite substancial economia nas fundações quando essa carga for relevante no conjunto, como ocorre, por exemplo, em edifícios usuais de pavimentos múltiplos, residenciais e comerciais, e obras de arte de grandes vãos;

• Substancial economia em formas para vigas e pilares e armaduras em pilares;

• A redução de dimensões em pilares, e do número de pilares, permite ampliação das áreas úteis das edificações, aspecto de grande importância para os pavimentos inferiores e de especial significado na utilização de garagens;

• A maior resistência do concreto admite, para mesmas dimensões dos pilares na fundação, edificações com maior número de pavimentos;

• A maior resistência do concreto nas primeiras idades permite prazos mais curtos de desforma dos elementos estruturais, implicando maiores velocidades de construção e otimização do reaproveitamento de formas.

As consideração que se seguem procuram apresentar uma síntese dos resultados e conclusões de estudo desenvolvidos com o objetivo de analisar a viabilidade econômica de aplicação de concretos de resistências elevadas em edifícios de construção usual em nosso meio, em concreto armado.

Elas são válidas para os casos em que se possam utilizar tanto concretos de resistência convencional, da ordem de 20 MPa, como de resistência mais elevada, do que a aqui nomeada como convencional, como é o caso de pontes de grandes vãos e edificações especiais.

Principais Propriedades

• Pasta de Cimento

A pasta de cimento é a mistura de cimento e água, cuja função é promover trabalhabilidade da mistura e hidratação das partículas de cimento que consiste principalmente de dois componentes; o silicato de cálcio hidratado (C-S-H), que é a parte útil, e a fase hidróxido de cálcio (C-H) que constitui a parte neutra ou prejudicial.

A resistência da pasta de cimento é influenciada por vários fatores, como natureza e a dosagem do cimento, a idade do material, o grau de hidratação do cimento a porosidade da pasta e a relação água cimento.

Em comparação com os concretos de relação água/ cimento (A/C) elevado, os concretos de alto desempenho, com relação A/C baixa, possui uma estrutura onde as partículas de cimento estão mais próximas permitindo uma hidratação mais rápida nas menores idades.

Apenas o aumento da dosagem de cimento associada à redução da dosagem de água, não basta para a obtenção do CAD, pois o próprio aumento do consumo de cimento acima de certo nível impõe o aumento da dosagem de água para um concreto com igual trabalhabilidade. Por isso começaram a serem utilizados os aditivos redutores de água e as adições minerais.

• Propriedades no Estado Fresco

São mais coesos e viscosos, com massa específica real superior a dos concretos convencionais, da ordem de 2,5 Kg/dm³.

Devido a relação A/C ser baixa, geralmente não apresenta exsudação ou esta é quase nula, o que pode provocar o surgimento de fissuras devido a retração plástica em ambientes de altas temperaturas, pouca umidade ou muita aeração, necessitando de uma atenção mais rigorosa em relação à cura.

• Propriedades no Estado Endurecido

Embora possa atingir resistência à compressão característica de 120 MPa, em utilizações praticas só atingiu em média 80 MPa, e sua resistência à tração não ocorre de forma proporcional à resistência á compressão, podendo atingir 10 MPa. O mesmo ocorre com o módulo de elasticidade, necessitando algumas reformulações de cálculo, e pode chegar a 50 GPa.

A aderência é favorecida pelo fortalecimento e redução de uma região entre a armadura e a pasta de cimento.

A fluência específica é reduzida chegando a 1/5 das mediadas nos concretos convencionais.

O coeficiente de Poisson em geral não se altera (0,2).

O CAD possui uma resistência ao desgaste até dez vezes superior à dos concretos normais, favorecendo sua aplicação em pisos, pavimentos e estruturas hidráulicas sujeitas à abrasão.

• Durabilidade

A permeabilidade do CAD é bastante reduzida, dificultando a penetração de agentes agressivos. Em alguns testes de incêndios as estruturas apresentaram destacamentos antes daquelas em que se usou concreto convencional. Isto estaria relacionado à baixa permeabilidade que dificulta a saída dos vapores d’água, provocando aumento de pressão no interior do material, capazes de provocar pequenas explosões localizadas. Fibras plásticas adicionadas á massa reduzem esse problema.

A porosidade pode chegar a menos de 10% metade da medida em concretos convencionais.

Há uma diminuição em relação ao diâmetro dos poros, em alguns casos houve eliminação total.

Outra característica importante deste concreto é o seu aumento de resistência em relação à carbonatação, e ao ataque por sulfatos.