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Armação e Estruturas de Concreto
Armação e Estruturas de Concreto
Armação e Estruturas de Concreto
Brasília
Departamento de Engenharia Civil
Construção Civil I
=
Concreto Aço Aderência CONCRETO
ARMADO
Aderência
Qual a importância do estudo das
estruturas de Concreto Armado?
Qualidade da
estrutura
Qualidade no
Qualidade no Qualidade na
uso e
projeto execução
manutenção
Etapas construtivas
Etapas construtivas
Aspectos para um bom projeto de
concreto armado
AGLOMERANTE
AGREGADOS
ADIÇÕES e
ADITIVOS
ÁGUA
Cimento
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Introdução
Qual a importância de estudar a história do cimento?
• Por ser um dos produtos mais utilizados do mundo
• Para entender melhor o cenário atual das industrias de
cimento e concreto
• Como houve tal desenvolvimento?
• Prever o futuro da indústria
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ANO MILHÕES DE TONELADAS FONTE
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País
China
Japão
EUA
Índia
Coreia do sul
Brasil
Tailândia
Turquia
Itália
Alemanha
México
Indonésia
Espanha
França
ANO
26
Cenários
Crescimento da população
Bilhões de pessoas
27
Consumo de cimento per capita (kg/ano)
29
E para país com renda per capita maior que 10.000
dólares por ano, o consumo de cimento começa a
diminuir. Nesses países, a infraestrutura já está
praticamente pronta e os maiores serviços são de
construções secundárias e manutenção.
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Fatores que interferem no consumo de cimento e
concreto:
• Econômicos
• Disponibilidade de outros materiais de construção (Madeira,
aço, alumínio, plásticos, compósitos, vidro etc.)
• Geográficos (Montanhas, vales...)
• Demográficos (Densidade populacional, grau de urbanização)
• Climático
• Culturais
• Histórico
• Político
• Comerciais
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• Arquitetônicos (Arquitetos Anglo-saxônicos preferem o aço)
Devido a alta demanda de cimento (custo para
construção de uma fábrica de cimento gira em
torno de 300 milhões de dólares) e concreto, as
industrias cimenteiras optaram por trabalhar no
modelo Built Own Operate and Transfer (BOOT)
que consiste na produção de cimento e concreto
e seu transporte (Ex. Ciplan). Esse modelo
permite o aumento do lucro.
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Política ecológica
O primeiro cimento com adições minerais foi obtido na Alemanha em 1901
pela mistura de escória de alto forno. Verificou-se que era possível diminuir o
custo de produção de cimento, substituindo parte do clínquer por adições
minerais. Com essa descoberta, os estudos de adições do cimento cresceu
proporcionando a descoberta de novos materiais para servir de adição
Em 1953, foi utilizado pela primeira vez a cinza volante como adição. Mais
tarde, foram descobertos o fíler calcário e a sílica ativa.
Em 1970, com o inicio dos estudos de impacto ambiental, foi verificado que
as adições minerais poderiam ajudar a diminuir as emissões de CO2
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34
Eco-cimentos
Eco-cimentos são comumente entendidos como
materiais cimentantes alternativos com
reduzido impacto ambiental, que não emitam
CO2 ou ao menos reduzam consideravelmente
as emissões na sua produção
Termos mais usados na literatura:
“Green cements”
“Eco-cements”
“Environmentally friendly cements” 35
Zeobond & E-Crete
Empresa Australiana que produz e comercializa
cimento geopolímero para concretos curados à T
ambiente
E-Crete (Environmental Concrete)
Estudos desenvolvidos na Univ. Melbourne
0% de cimento Portland
Cimento composto por cinza volante, escória
granulada de alto forno e ativadores alcalinos
Redução de 90% das emissões de CO2
36
Zeobond & E-Crete
37
Zeobond & E-Crete
http://www.zeobond.com
/index.html
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Estrutura da indústria do cimento
Maiores cimenteiras:
Cemex – México
Holcim – Suiça
Lafarge – França
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Lei do mercado
• O capital investido para a abertura de uma fábrica de cimento é enorme
• O capital investido é utilizado somente para produção de cimento
(dificuldade de reciclar a fábrica de cimento para produção de outros
materiais)
• A indústria do cimento é automatizada, produzindo proporcionalmente,
pouco empregos
• O transporte desse material é caro, se comparado ao seu preço (Se
transportado por 564 km, o lucro sobre a carga será de apenas 50%)
• O cimento é transportado em diferentes formas. Em países com baixa
renda per capita, preferencialmente, o cimento é transportado em sacos,
e em países com alta renda per capita, o cimento é transportado a granel.
40
41
Mercado Cimenteiro
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45
46
47
48
49
50
51
• CIMENTO
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• CALCÁRIO
Poluição
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Agregados
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AGREGADO: material de construção granular
empregado juntamente com um meio cimentante para
formar um concreto ou uma argamassa de cimento
hidráulico;
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PROPRIEDADES
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PROPRIEDADES
MASSA ESPECÍFICA
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Aditivos e adições
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Os aditivos químicos podem ser:
• Plastificantes: retardadores ou aceleradores de pega;
• Incorporadores de ar
• Redutores de retração
• Fíler calcário
100
Dosagem
- Estudo e indicação das proporções e quantificação dos materiais
componentes da mistura, para se obter um concreto com determinadas
características previamente estabelecidas.
Mistura
- Combinação dos materiais
3) Mesa de vibração
Cura
- São medidas tomadas para evitar a perda da água no concreto em suas
primeiras idades, pois ela é necessária para o sucesso da reação de
hidratação.
Ensaio de abatimento (NBR NM
67:1998)
ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE OU SLUMP.
O concreto convencional é de
consistência seca e a sua resistência
varia de 5,0 em 5,0MPa, a partir de
10,0 até 40,0MPa
É o concreto utilizado
usualmente na obra.
TIPOS DE CONCRETO
Utilizado em estruturas
de grandes como barragens,
alguns tipos de fundações,
blocos com alto consumo de
cimento,...
TIPOS DE CONCRETO
As exigências do mercado
fizeram da “simples” tarefa de
se misturar cimento, água e
agregados, um trabalho para
profissionais.
Automatizando o
controle dos materiais, a
dosagem, a mistura, o
transporte e a resistência
do concreto.
• Diminuição de custos com formas, andaimes, escoramentos, mão de obra;
Concreto protendido
Concreto protendido
Propriedades do concreto no
estado fresco
Trabalhabilidade
Consistência
Coesão
Segregação
Determinação
Solicitação de Instruções de
de
pedidos corte e dobra
quantitativos
Instruções de
Montagem Conferência
pré-fabricação
28
280
1 ANDAR - L2
1:25
ESC 1:20
24 N5 c/12
280
280
60
54
N3
14
24 N5 ط5.0 C=147
48 N3 ط5.0 C=29
0
1:50
A
280
40
P11 A V5 P8 V2 20
40 365 30 345
365 325
27 N7 c/14 24 N7 c/14 34
14
140 1 N30 ط8.0 C=190 5 1 N31 ط8.0 C=352
51 N7 ط5.0 C=10
Pré-fabricação
Armaduras montadas
1:25
ESC 1:20
24 N5 c/12
280
280
60
54
N3
14
24 N5 ط5.0 C=147
48 N3 ط5.0 C=29