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O Projeto de Estruturas e a Tecnologia do Concreto

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Visão do Engenheiro Tecnologista do Concreto Egydio Hervé neto, Diretor da Ventuscore Soluções em Concreto sobre as exigências da atual normalização brasileira para estruturas e a realidade dos …

Visão do Engenheiro Tecnologista do Concreto Egydio Hervé neto, Diretor da Ventuscore Soluções em Concreto sobre as exigências da atual normalização brasileira para estruturas e a realidade dos Projetos Estruturais. Palestra apresentada na ABECE-SP em 27/02/2007.

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  • 1. As Novas Normas da ABNT e a Tecnologia do Concreto Resistência, módulo de elasticidade, movimentação de escoramento Egydio Hervé Neto
  • 2. e-artigo ABECE Os novos conceitos de qualidade para as estruturas de concreto
    • Os cimentos brasileiros
    • O controle tecnológico
    • A dosagem do concreto
    • Os novos parâmetros do concreto
    • As modernas ferramentas de controle
      • Um novo material
      • Engenharia econômica
      • Trabalhabilidade e logística
      • Curvas de crescimento de fc e Ec
      • Gerenciamento da concretagem
    • Comentários finais
  • 3. Normalização Brasileira NBR6118:1978 Projeto Execução Produção Controle Uso e Manutenção Desempenho
    • NBR6118:2003
    • NBR14931:2003
    • NBR 7212:1984
    • NBR12655:1992
    • 1996 > 2006
    • NBR5674:1999
    • C. E. 02.136.01/2005
  • 4. VIII - colocar, no mercado de consumo, qualquer produto ou serviço em desacordo com as normas expedidas pelos órgãos oficiais competentes ou, se normas específicas não existirem, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ou outra entidade credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - CONMETRO; Art. 39 - É vedado ao fornecedor de produtos ou serviços: SEÇÃO IV - DAS PRÁTICAS ABUSIVAS  CÓDIGO DE DEFESA DO CONSUMIDOR  LEI N.º 8.078, DE 11 DE SETEMBRO DE 1990
  • 5. CÓDIGO DE DEFESA DO CONSUMIDOR  LEI N.º 8.078, DE 11 DE SETEMBRO DE 1990 SEÇÃO II DA RESPONSABILIDADE PELO FATO DO PRODUTO E DO SERVIÇO   Art. 12 - O fabricante, o produtor, o construtor, nacional ou estrangeiro, e o importador respondem, independentemente da existência de culpa , pela reparação dos danos causados aos consumidores por defeitos decorrentes de projeto, fabricação, construção, montagem, fórmulas, manipulação, apresentação ou acondicionamento de seus produtos, bem como por informações insuficientes ou inadequadas sobre sua utilização e riscos. § 1º - O produto é defeituoso quando não oferece a segurança que dele legitimamente se espera, levando-se em consideração as circunstâncias relevantes, ...
  • 6. CÓDIGO DE DEFESA DO CONSUMIDOR  LEI N.º 8.078, DE 11 DE SETEMBRO DE 1990 SEÇÃO II DA RESPONSABILIDADE PELO FATO DO PRODUTO E DO SERVIÇO   Art. 12 - O fabricante, o produtor, o construtor, nacional ou estrangeiro, e o importador respondem, independentemente da existência de culpa , pela reparação dos danos causados aos consumidores por defeitos decorrentes de projeto, fabricação, construção, montagem, fórmulas, manipulação, apresentação ou acondicionamento de seus produtos, bem como por informações insuficientes ou inadequadas sobre sua utilização e riscos. § 1º - O produto é defeituoso quando não oferece a segurança que dele legitimamente se espera, levando-se em consideração as circunstâncias relevantes, ...
  • 7. Prazo para pedir indenização
    • Agência Estado 07:05 11/10/2006 CONSULTOR JURÍDICO: O prazo para proprietário recorrer à Justiça com pedido de indenização contra defeito de obra de construção civil é de 20 anos. O entendimento é do Superior Tribunal de Justiça, pacificado e transformado na Súmula 194: "Prescreve em vinte anos a ação para obter, do construtor, indenização por defeitos da obra".
    • Segundo o STJ, a jurisprudência começou a se firmar em 1990, em processo relatado pelo ministro aposentado Fontes de Alencar, então na 4ª Turma. A Construtora A e a Construtora B protestavam decisão que determinou indenização ao Edifício Tal . Argumentaram que o prazo de prescrição é de cinco anos. Na ocasião, o ministro decidiu que "a prescrição, não sendo a ação redibitória nem a quanti minoris, mas de completa indenização, é vintaneira (20 anos)".
  • 8. Prazo para pedir indenização
    • Agência Estado 07:05 11/10/2006 (continuação)
    • O ministro Sálvio de Figueiredo chegou a conclusão semelhante ao julgar recurso interposto pela Seguradora . "O prazo de cinco anos do artigo 1.245 do Código Civil, relativo à responsabilidade de construtor pela solidez e segurança da obra efetuada, é de garantia e não de prescrição ou decadência", afirmou. "Apresentados os defeitos no referido período, o construtor deverá ser acionado no prazo prescricional de 20 anos."
    • Em alguns dos casos julgados, questionou-se a legitimidade dos condomínios de pleitear indenização em nome dos condôminos. Em 2005, o ministro Fernando Gonçalves ratificou o entendimento e fechou a questão da legitimidade. "A exclusão do condomínio, no caso, não tem o condão de alterar a condenação da ré, uma vez presente o interesse dos condôminos também na reparação dos danos existentes às áreas comuns", defendeu.
  • 9. Prazo para pedir indenização
    • Agência Estado 07:05 11/10/2006 (continuação)
    • O julgamento mais recente sobre o assunto foi relatado pelo ministro Cesar Asfor Rocha. A Imobiliária protestava contra a aplicação da Súmula 194 e contra o valor da indenização. Segundo o ministro, "não se trata de incidência do artigo 1.245 do Código Civil, uma vez que tal dispositivo deve ser observado para efeitos de verdadeira garantia ao proprietário do imóvel, não se cuidando verdadeiramente de prazo determinante para buscar-se a devida indenização em face dessa hipótese". O ministro Cesar Rocha manteve também o valor da indenização.
  • 10.
    • “ Manual de utilização, inspeção e manutenção”
      • Este é o título do item 25.4, último item da NBR6118:2003, que assim se expressa:
        • “ ... de posse das informações dos projetos, dos materiais e produtos utilizados e da execução da obra, deve ser produzido por profissional habilitado, devidamente contratado pelo contratante, um manual de utilização, inspeção e manutenção. Esse manual deve especificar de forma clara e sucinta, os requisitos básicos para a utilização e a manutenção preventiva, necessárias para garantir a vida útil prevista para a estrutura, conforme indicado na ABNT NBR 5674.”
    Durabilidade: foco no usuário
  • 11.
    • NBR5674:1999 “Manutenção de edificações – Procedimento”
      • Tópicos da “Introdução” :
        • “ A manutenção de edificações é um tema cuja importância tem crescido no setor da construção civil, superando, gradualmente, a cultura de se pensar o processo de construção limitado até o momento quando a edificação é entregue e entra em uso.”
    Durabilidade: foco no usuário
  • 12.
    • NBR5674:1999 “Manutenção de edificações – Procedimento”
    • Tópicos da “Introdução”
    • “ As edificações são o suporte físico para a realização direta ou indireta de todas as atividades produtivas, e possuem, portanto, um papel social fundamental. Todavia, as edificações apresentam uma característica que as diferencia de outros produtos: elas são construídas para atender seus usuários durante muitos anos, e ao longo deste tempo de serviço devem apresentar condições adequadas ao uso a que se destinam, resistindo aos agentes ambientais e de uso que alteram suas propriedades técnicas iniciais.”
    Durabilidade: foco no usuário
  • 13.
    • ABNT/CB-2 – Comitê Brasileiro da Construção Civil
      • C. E. 02.136.01/2005 – Desempenho de Edificações
    Durabilidade: foco no usuário
    • Definições
      • “ 3.23 Prazo de garantia: Período de tempo em que é elevada a probabilidade de que eventuais defeitos no sistema, em estado de novo, venham a se manifestar, decorrentes de falhas de execução, defeitos de fabricação de elementos e componentes, instalação ou montagem de sistemas que repercutam em desempenho inferior àquele previsto.
        • Notas:
        • O prazo de garantia da solidez e segurança da estrutura é fixado por lei.
        • O prazo de garantia dos diversos sistemas, elementos ou componentes que compõem a edificação seguem os termos das garantias fornecidas pelos fabricantes, ou seguem o estabelecido pelo construtor e/ou incorporador nos Manuais do Proprietário e Áreas Comuns.
        • O não surgimento de defeitos durante o período de garantia demonstra com alta probabilidade que o sistema foi bem executado, e os seus elementos e componentes constituintes não apresentam defeito de fabricação.
        • O anexo F informa as instruções e recomendações sobre estes prazos.”
  • 14. ABNT - C. E. 02.136.01/2005 Desempenho de Edificações Anexo F – Tabela 1 – Prazos de Garantia (1/3) Instalação Equipamentos Instalações elétricas tomadas/interruptores/disjuntores/fios/cabos/eletrodutos/caixas e quadros Integridade de portas e batentes Dobradiças e molas Porta corta-fogo Instalação Equipamentos Sistema de proteção contra descargas atmosféricas, sistema de combate a incêndio, pressurização das escadas, iluminação de emergência, sistema de segurança patrimonial Instalação Equipamentos Equipamentos industrializados (aquecedores de passagem ou acumulação, motobombas, filtros, interfone, automação de portões, elevadores e outros) Sistemas de dados e voz, telefonia, vídeo e televisão Instalação Equipamentos Instalações hidráulicas e gás – coletores/ramais/louças/caixas de descarga/bancadas/metais sanitários/sifões/ligações flexíveis/válvulas/regisros/ralos/tanques Integridade e vedação Instalações hidráulicas e gás - colunas de água fria, colunas de água quente, tubos de queda de esgoto, colunas de gás. Estanqueidade Impermeabilização Segurança e integridade Paredes de vedação, estruturas auxiliares, estruturas de cobertura, estrutura das escadarias internas ou externas, guarda-corpos, muros de divisas e telhados Segurança e estabilidade global Estanqueidade de fundações e contenções Fundações, estrutura principal, estruturas periféricas, contenções e arrimos 5 anos 3 anos 2 anos 1 ano Prazos de garantia mínimos Sistemas, elementos, componentes e instalações
  • 15.
    • ABNT/CB-2 – Comitê Brasileiro da Construção Civil
      • C. E. 02.136.01/2005 – Desempenho de Edificações
    Durabilidade: foco no usuário
  • 16. Considerações sobre custos Lei de evolução de custos (SITTER, apud HELENE 1992).
    • O raciocínio de Sitter, expresso em sua Lei pode ser assim detalhado:
    • Projeto: toda medida tomada a nível de projeto com o objetivo de aumentar a proteção e a durabilidade da estrutura baseada tipicamente em recomendações das Normas, implica em um custo que pode ser associado ao número 1;
    • Execução: toda decisão tomada durante a Execução adotada em busca de maior durabilidade, por medidas que são reconhecidamente necessárias e não foram previstas em Projeto, pode ser associada a um nível de custo 5 vezes maior em relação ao custo que acarretaria se já tivesse sido contemplada no Projeto;
    • Manutenção Preventiva: toda decisão adotada imediatamente, em relação à constatação de sua necessidade, já na fase de uso inicial da obra, terá um custo associado a 5 vezes o custo de sua implementação na fase de Execução, o que a torna 25 vezes mais cara do que se tivesse sido prevista em Projeto;
    • Manutenção Corretiva: considerando todas as atividades envolvidas – diagnóstico, remoção e/ou proteção dos usuários, escoramentos, demolições, reconstrução, perdas, etc. – o custo da solução de um problema nesta etapa corresponde a 125 vezes o custo da fase de Projeto.
  • 17.
    • Item 6: “Diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto”
        • 6.1 Exigências de Durabilidade
        • As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme o preconizado em projeto conservem sua segurança, estabilidade e aptidão em serviço, durante o período correspondente à sua vida útil.
    Durabilidade: foco da NBR 6118:2003 Edifício Martinelli 1929 Inauguração (SP) Edifício Martinelli 2007 Sede da SEHAB PMSP
  • 18. Tabela 1 – Classes de agressividade ambiental (NBR12655:2006) 1) Pode-se admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) para ambientes internos secos (salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes secos com concreto revestido com argamassa ou pintura). 2) Pode-se admitir uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) em obras em regiões de clima seco, com umidade relativa do ar menor ou igual a 65%, partes da estrutura protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos, ou regiões onde chove raramente. 3) Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indústrias de celulose e papel, armazéns de fertilizantes e indústrias químicas . Respingos de maré Elevado Industrial 1), 3) Muito forte IV Industrial 1), 2) Grande Marinha 1) Forte III Pequeno Urbana 1), 2) Moderada II Submersa Insignificante Rural Fraca I Risco de deterioração da estrutura Classificação geral do tipo de ambiente para efeito de projeto Agressividade Classe de agressividade ambiental
  • 19. Tabela 2 – Correspondência entre classe de agressividade e qualidade do concreto (NBR 12655:2006) Nota: CA Concreto armado; CP Concreto protendido > 360 > 320 > 280 > 260 CA e CP Consumo de cimento/m3 > C40 > C35 > C30 > C25 CP > C35 > C30 > C25 > C20 CA Classe de Concreto (NBR 8953) < 0,45 < 0,50 < 0,55 < 0,60 CP < 0,45 < 0,55 < 0,60 < 0,65 CA Relação a/c em massa IV III II I Classe de agressividade (Tabela 1) Tipo Concreto
  • 20. Tabela 3 – Requisitos para o concreto, em condições especiais de exposição (NBR 12655:2006) 45 0,40 Exposição a cloretos provenientes de agentes químicos de degelo, sais, água salgada, água do mar, ou respingos ou borrifos desses agentes 40 0,45 Exposição a processos de congelamento e descongelamento em condições de umidade ou a agentes químicos de degelo 35 0,50 Condições em que é necessário um concreto de baixa permeabilidade à água Mínimo valor de f ck (para concreto com agregado normal ou leve) MPa Máxima relação a/c em massa, para concreto com agregado normal Condição de exposição
  • 21. Tabela 4 – Requisitos para concreto exposto a soluções contendo sulfatos (NBR 12655:2006) *Baixa relação a/c ou elevada resistência podem ser necessários para a obtenção de baixa permeabilidade do concreto ou proteção contra a corrosão da armadura ou proteção a processos de congelamento e degelo. **Água do mar. ***Para condições severas de agressividade, devem ser obrigatoriamente usados cimentos resistentes a sulfatos. 40 0,45 > 1500 > 0,20 Severa*** 35 0,50 150 a 1500 0,10 a 0,20 Moderada** - - 0 a 150 0 a 0,10 Fraca Mínimo f ck (para concreto com agregado normal ou leve) Máxima relação a/c, em massa, para concreto com agregado normal* Sulfato solúvel (SO 4 ) presente na água (ppm) Sulfato solúvel em água (SO 4 ) presente no solo (% em massa) Condições de exposição em função da agressividade
  • 22. Tabela 5 – Teor máximo de íons cloreto para proteção das armaduras do concreto (NBR 12655:2006) 0,30 Outros tipos de construção em concreto armado 0,40 Concreto armado em condições de exposição não severas (seco ou protegido da umidade nas condições de serviço na estrutura) 0,15 Concreto armado exposto a cloretos nas condições de serviço na estrutura 0,05 Concreto Protendido Teor máximo de íons cloreto (Cl + ) no concreto (% sobre a massa de cimento) Tipo de Estrutura
  • 23.
    • NBR 6118:2003 Item 7: “Critérios de projeto que visam a durabilidade”
      • Drenagem: evitar acúmulo de águas paradas, prever mecanismos de drenagem, selar juntas, proteger platibandas, paredes, beirais;
      • Formas arquitetônicas e estruturais: evitar soluções de menor durabilidade, prever inspeção e manutenção em mecanismos de menor durabilidade: aparelhos de apoio, impermeabilizações, etc.;
      • Qualidade do concreto do cobrimento: definido na tabela 7.1;
      • Detalhamento das armaduras de modo a facilitar a concretagem e o cobrimento protetor do concreto;
      • Controle de fissuração, limitando abertura;
      • Proteção em situações especiais de exposição;
      • Inspeção e manutenção preventivas.
  • 24. Tabela 7.2 – Correspondência entre CAA e cobrimento nominal para D c = 10mm (NBR6118:2003) 1) Cobrimento nominal da armadura passiva que envolve a bainha ou os fios, cabos e cordoalhas, sempre superior ao especificado para o elemento de concreto armado, devido aos riscos de corrosão fragilizante sob tensão. 2) Para a face superior de lajes e vigas que serão revestidas com argamassa de contrapiso, com revestimentos finais secos tipo carpete e madeira, com argamassa de revestimento e acabamento tais como pisos de elevado desempenho, pisos cerâmicos, pisos asfálticos e outros tantos, as exigências desta tabela podem ser substituídas por 7.4.7.5, respeitado um cobrimento nominal > 15 mm 3) Nas faces inferiores de lajes e vigas de reservatórios, estações de tratamento de água e esgoto, condutos de esgoto, canaletas de efluentes e outras obras em ambientes química e intensamente agressivos, a armadura deve ter cobrimento nominal > 45 mm. 55 45 35 30 Todos Concreto 1) Protendido 50 40 30 25 Viga/Pilar 45 35 25 20 Laje 2) Concreto Armado Cobrimento nominal (mm) IV 3) III II I Classe de Agressividade Ambiental Componente ou elemento Tipo de Estrutura
  • 25. Garantia do cobrimento
  • 26.
    • O mecanismo de ação da corrosão, com ou sem prévia carbonatação, usa a permeabilidade do concreto como veículo para a penetração dos agentes formadores da agressão.
    • A permeabilidade é função da porosidade e/ou fissuração do concreto.
    • Estudos demonstram que a porosidade é uma função direta da maior ou menor quantidade de água livre no concreto.
    • Por água livre entende-se aquela que atua para a adequada trabalhabilidade do concreto e depois “sobra”, não entrando na reação com o cimento, e sai por evaporação, deixando poros e canalículos no concreto.
    Prevenção: porosidade
  • 27. Prevenção: porosidade
  • 28. Prevenção: porosidade
  • 29. Prevenção: porosidade
  • 30. Prevenção: porosidade
  • 31. Prevenção: porosidade
  • 32.
    • Tendo em conta que a menor porosidade é função da menor relação a/c, a NBR6118:2003 criou as tabelas que limitam este parâmetro a valores máximos em função da classe de agressividade do ambiente da estrutura.
    • Ficam assim fazendo parte das informações de projeto , os valores de a/c que deverão ser usados na Execução.
    • A melhor forma de controlar o atendimento de a/c na execução é o controle da resistência, cuja correlação com fc e fck fica conhecida através da Curva de Abrams obtida na dosagem ou outras informações.
    Prevenção: porosidade
  • 33.
    • Por que surgiu a preocupação com a
    • DURABILIDADE
    • nas estruturas de concreto no Brasil, ao ponto de se criar uma revolução nas Normas e nos procedimentos técnicos envolvendo especialmente Projeto (NBR6118) além de Execução (NBR14955) e Controle (NBR12655)?
    Durabilidade: foco da NBR 6118:2003
  • 34.
    • Constatação de patologias precoces em obras no exterior (80’s) e no Brasil:
      • A Europa e os EUA têm estatísticas permanentes relativas a custos de manutenção de suas edificações, especialmente em órgãos públicos, grandes empresas imobiliárias, redes de lojas, etc. Estas estatísticas demonstraram o aumento da ocorrência de patologias e dos custos de manutenção a partir do final dos anos 70.
      • Mesmo sem estatísticas apuradas o Brasil enfrenta esta realidade a partir dos anos 90.
    Durabilidade: foco da NBR 6118:2003
  • 35.
    • Redução do consumo de cimento/m3 devido às resistências aumentadas:
      • Com o advento dos cimentos compostos , na Europa, Eua e mais recentemente no Brasil, como tendência mundial de economia de matérias primas, redução do aquecimento global, preservação ambiental, as resistências dos cimentos foram aumentadas, resultando em que menores consumos de cimento fossem alcançados, uma economia imediata desejável.
    Durabilidade: foco da NBR 6118:2003 Escória de alto-forno Fly-ash Filler calcário
  • 36. Materiais componentes - Adições
    • Tipos
      • Cinza volante
      • Escória de Alto forno
      • Filler calcário
      • Sílica ativa
      • Meta caulim
      • Pigmentos
      • Agregados finos
      • etc.
  • 37. Mudanças nos Cimentos Durabilidade: foco da NBR 6118:2003
  • 38. Mudanças no cimento brasileiro “ Cimento Portland Comum”
  • 39. Evolução das resistências no cimento brasileiro
  • 40. Tendência dos Cimentos na Europa
    • Concreto fc28 = 35 MPa (resistência cúbica) :
      • 1950 - a/c = 0,50
      • 1990 - a/c = 0,70
    Concreto fc28 = 33 MPa (resistência cúbica) :
  • 41.
    • Redução do consumo de cimento/m3 devido às resistências aumentadas:
      • A conseqüência da redução significativa do consumo de cimento foi o aumento das relações a/c, com concretos de maior porosidade, menor módulo de deformação, resultando em estruturas porosas e fissuradas, abertas ao ataque de agentes agressivos da atmosfera e mais suscetíveis às deformações imediatas e futuras.
    Durabilidade: foco da NBR 6118:2003
  • 42.
    • Crescimento da agressividade do ambiente urbano:
      • É inegável que as nossas atmosferas urbanas, industriais e até mesmo grandes extensões rurais estão mundialmente mais contaminadas por agentes poluentes, como o monóxido de carbono e as conseqüentes “chuvas ácidas” que assolam nossas estruturas; além disso a maior porosidade tornou mais crítica a ação de atmosferas salinas, especialmente no Brasil, um país de grandes concentrações urbanas junto ao mar.
    Durabilidade: foco da NBR 6118:2003
  • 43.
    • Novas considerações de cálculo relativas às deformações em novos métodos construtivos:
      • O capítulo das deformações do concreto , é hoje merecedor de abordagem especial em um anexo da NBR6118 (“Anexo A – Efeito do tempo no concreto estrutural”) que apresenta considerações sobre deformação imediata , deformação por fluência e deformação por retração , a serem consideradas no cálculo de forma objetiva, para prevenir e controlar os efeitos da aceleração da construção e a desforma precoce.
    e c(t 0 ) (deformação imediata) e cc(t) (deformação por fluência) + e cs(t) (deformação por retração) = e c(t) (deformação total) Onde: e c(t 0 ) = s c(t 0 )/Eci(t 0 ); Eci(t 0 ) = 5600.fck j 1/2 ; e cc(t) = [ s c(t 0 )/Eci 28 ]; Eci 28 = 5600.fck 28 1/2 t 0 = idade j do carregamento inicial da estrutura; t = momento final que se considera para a medição da deformação no intervalo de tempo (t, t 0 ) Durabilidade: foco da NBR 6118:2003
  • 44. &quot;A Nova Engenharia do Concreto&quot;
    • NBR 12655:2006, item 4.2 Profissional Responsável pelo Projeto Estrutural: &quot;Cabem a este profissional as seguintes responsabilidades, a serem explicitadas nos contratos e em todos os desenhos e memórias que descrevem o projeto tecnicamente, com remissão explícita para determinado desenho ou folha de memória: a) registro da resistência característica à compressão do concreto, fck, obrigatória em todos os desenhos e memórias que descrevem o projeto tecnicamente; b) especificação de fcj para as etapas construtivas, como retirada de cimbramento, aplicação de protensão ou manuseio de pré-moldados; c)...; d) especificação dos requisitos correspondentes às propriedades especiais dos concretos, durante a fase construtiva e vida útil da estrutura, tais como: - módulo de deformação mínimo na idade de desforma, movimentação de elementos pré-moldados ou aplicação de protensão; - ...;“
    • NBR 6118:2003, item 5.2.3 Documentação da solução adotada , sub item 5.2.3.3 &quot;O projeto estrutural deve proporcionar as informações  necessárias para a execução da estrutura.“
    • NBR 14931:2003, dois últimos parágrafos do item 10.2.2 Tempo de permanência de escoramentos e fôrmas:
    • &quot;A retirada das fôrmas e do escoramento só pode ser feita quando o concreto estiver suficientemente endurecido para resistir às ações que sobre ele atuarem e não conduzir a deformações inaceitáveis, tendo em vista o baixo valor do módulo de elasticidade do concreto (Eci) e a maior probabilidade de grande deformação diferida no tempo quando o concreto é solicitado com pouca idade.”
    • “ Para o atendimento dessas condições, o responsável pelo projeto da estrutura deve informar ao responsável pela execução da obra os valores mínimos de resistência à compressão e módulo de elasticidade que devem ser obedecidos concomitantemente para a retirada das fôrmas e do escoramento, bem como a necessidade de um plano particular (seqüência de operações) de retirada do escoramento.&quot;
  • 45.
    • NBR6118:2003, item 8 “Propriedades dos Materiais”
      • Item 8.2 “Concreto”
        • Classes Grupo I da NBR 8953: mínimo C20 (armadura passiva) ou C25 (ativa), máximo C50;
        • Massa específica: entre 2000 e 2800 kg/m3;
        • Coeficiente de dilatação térmica: 10 -5 /°C;
        • Resistência à compressão f ck
        • Resistência à tração: ensaios diretos ou estimativa por
        • f ct,m = 0,3 f ck 2/3
        • Módulo de Elasticidade: ensaios diretos ou estimativa por
        • E ci = 5600.f ck 1/2
        • Fluência e retração
    Parâmetros Estruturais do Concreto
  • 46. Evolução das resistências do concreto
    • NBR6118:2003, item 8.2.4 “Resistência à compressão”
      • A evolução da resistência à compressão com a idade deve ser obtida através de ensaios especialmente executados para tal. Na ausência desses resultados experimentais pode-se adotar, em caráter orientativo, os valores indicados em 12.3.3.
  • 47.
    • Item 12.3.3 “Resistência de cálculo do concreto”
      • a) quando em idade j > 28 dias: f cd = f ck /  c
      • b) quando j < 28 dias: f cd = f ckj /  c =  1 . f ck /  c
        • Sendo  1 = exp { s [ 1 – (28/t) 1/2 ]}
        • s = 0,38 para CP III e IV
        • s = 0,25 para CP I e II
        • s = 0,20 para CP V-ARI
        • t = idade efetiva em dias
    • Daí se deduz: f ckj =  1 .f ck e pode-se calcular f ckj para idades diferentes de 28 dias.
    Evolução das resistências do concreto
  • 48. Evolução das resistências do concreto 100% 92,05% 81,87% 66,30% V-ARI 100% 90,16% 68,39% 45,80% III e IV 100% 85,44% 77,88% 59,82% I e II 28 14 7 3 CP
  • 49. Crescimento relativo fc, fck
  • 50. Evolução do Módulo de Deformação do concreto 100% 95,94% 90,48% 81,43% V-ARI 100% 94,95% 77,88% 67,68% III e IV 100% 92,43% 88,25% 77,35% I e II 28 14 7 3 CP
  • 51. Crescimento relativo Eci
  • 52. Curvas de Abrams CAA I (CA) CAA II (CA) CAA III (CA) CAA III (CP) CAA IV (CA & CP) Cloretos (borrifos do mar)
  • 53. Desforma - Crescimento relativo fck
  • 54. Desforma - Crescimento relativo Eci
  • 55. Desforma - Crescimento relativo fck
  • 56. Desforma - Crescimento relativo Eci
  • 57. Dosagens
    • Vamos supor um concreto com brita 1 e 2, bombeável (slump 120+/-20mm), areia natural, com um consumo de água de 195 litros/m3 (conceito de “família”).
    • fc28 = fck + 1,65 x Sd ; Sd = 4 MPa
    300 251 209 189 C 382 313 256 230 C 417 311 259 234 C 425 335 265 236 C 461 386 321 292 C 587 482 394 355 C 574 479 398 360 654 516 408 C 362 C CPV CPIV CPIII CPII CPV CPIV CPIII CPII 56,6 46,6 36,6 31,6 fc28 0,423 0,332 0,340 0,298 0,423 0,332 0,340 0,298 50 0,505 0,405 0,407 0,378 0,505 0,405 0,407 0,378 40 0,607 0,495 0,490 0,478 0,607 0,495 0,490 0,478 30 0,669 0,550 0,541 0,538 0,669 0,550 0,541 0,538 25 x x x x x x x x Com redutor 35% da água Sem Aditivo fck
  • 58. Caso real CPIIIAF32RS
  • 59. Caso real CPIIIAF32RS
  • 60. Caso real CPIIIAF32RS
  • 61. Caso real
  • 62. Caso real
  • 63.
    • A prática difundida de retirada de escoramentos e fôrmas em idades muito reduzidas do concreto não está sendo acompanhada dos cuidados que deveriam ser levados e conta e que hoje estão explícitos em nossa normalização.
    • Sabendo-se que a deformação lenta e a deformação por fluência se instalam na estrutura no momento da incidência das cargas sobre a mesma, esse momento passa a ser o da retirada dos escoramentos e formas, quando as cargas de serviço, freqüentemente, são até maiores do que as que incidirão finalmente na estrutura, por ocasião do seu uso.
    • É para este momento portanto, que devem ser calculadas as deformações da estrutura, desde o Projeto, considerando nas fórmulas valores para fck e Ec nas idades críticas , anteriores a 28 dias, determinadas com precisão nos cronogramas e nos estudos para a definição do plano de desforma , previsto no item 10.2 da NBR14931:2003.
    Prevenção: deformação/fissuração
  • 64.
    • Valores de f ck e E c para etapas construtivas
      • Caberá ao executante contemplar em seu cronograma prazos para atendimento dos valores estabelecidos em Projeto, bem como comprovar esse atendimento antes das ações de retirada de fôrmas e escoramentos (NBR14931 Execução de Estruturas de concreto – Procedimento), inclusive com documentos que farão parte da entrega da obra ao Proprietário.
    Especificação do Concreto no Projeto
  • 65.
    • É fundamental o atendimento ao valor do módulo para a garantia do respeito aos limites de deformação e fissuração previstos no cálculo.
    • Cabe ao responsável pela execução monitorar, pelo controle através de ensaios, o momento da retirada de parte ou todo o escoramento e fôrmas, tendo em vista atender aos valores definidos pelo projetista estrutural ( Projeto Executivo ).
    • De modo prático o controle pode ser feito pela resistência, desde que haja uma correlação confiável determinada previamente para o concreto da obra, seja por uma dosagem prévia, seja por ensaios realizados com concretos de menor responsabilidade fornecidos no início da obra.
    • Cabe ao responsável pela execução comprovar o atendimento ao f ck e E ci antes da movimentação de estruturas auxiliares, protensão ou outros carregamentos críticos da estrutura.
    Módulo de Elasticidade
  • 66. Especificação do Concreto no Projeto
    • Valores de f ck e E c para etapas construtivas
      • Em função de necessidades executivas ou ganhos econômicos devidamente aprovadas pelo Proprietário e mantendo o atendimento ao Projeto, poderá ser utilizado na execução concreto com características estruturais maiores que as estabelecidas no Projeto para E c28 e f ck28 , visando a redução de prazos e/ou a antecipação de datas para retirada de escoramentos ou fôrmas.
      • Esta será uma decisão no nível da execução, mas deverá ser devidamente documentada e aprovada formalmente pelo Projetista Estrutural, o qual deverá proceder à revisão das condições de cálculo adotadas originalmente e fornecer as modificações eventualmente necessárias.
      • A revisão do cálculo é um aumento do escopo para o Projetista estrutural e deverá ser obrigatoriamente remunerado a este profissional.
  • 67.
    • No cálculo do momento de fissuração , em vigas, por exemplo, usa-se o seguinte procedimento:
    • M r = I 0 .f r /Y t
      • onde:
      • I 0 = momento de inércia da seção bruta do concreto
      • f r = módulo de ruptura do concreto, ou resistência à tração na flexão;
      • Y t = distância do centro de gravidade da seção à fibra mais tracionada.
    • f r , também representado por f ctm,f , está diretamente correlacionado a fck pelas seguintes equações:
      • Para o Estado Limite de Formação de Fissuras:
    • f ctm,f = 0,252.fck 2/3 (em MPa, para seções “T”)
    • f ctm,f = 0,315.fck 2/3 (em MPa, para seções “  ”)
      • Para o Estado Limite de Deslocamentos excessivos
    • f ctm,f = 0,360.fck 2/3 (em MPa, para seções “T”)
    • f ctm,f = 0,450.fck 2/3 (em MPa, para seções “  ”)
    Proteção às patologias: fissuração
  • 68.
    • Compreende-se assim, na aplicação dessa verificação para as idades menores que 28 dias, a importância das curvas de crescimento apresentadas anteriormente, preferencialmente determinadas diretamente em ensaios laboratoriais.
    • Sabendo-se da importância de Ec, compreende-se também a necessidade de conhecer sua evolução desde idades inferiores a 28 dias, seja pela fórmula da Norma ou, mais apropriadamente, pela determinação diretamente em ensaios laboratoriais.
    • Insistimos na necessidade de realização direta de ensaios reais tendo em conta as seguintes razões:
      • É reconhecida mundialmente e confirmada no Brasil a variabilidade dos valores de Eci e fck em discordância com a correlação dada na Norma como indicação;
      • É reconhecida a importância de fck e Eci reais para a prevenção de patologias, que resultam caras e trazem insegurança e queda na durabilidade das estruturas;
      • É evidente a relação benefício/custo de uma simples dosagem em relação aos problemas gerados pela sua não existência.
    Proteção às patologias: prevenção
  • 69.
    • Exemplificando, temos a fórmula de MacGregor (1992), para cálculo de deslocamentos em vigas contínuas:
      •  i = 5.L 2 .[M v + 0,10(M 1 + M 2 )]/ 48.E.I
      • onde:
      • L – é o vão onde se calcula o deslocamento;
      • E – é o módulo de elasticidade do concreto;
      • I – é o momento de inércia efetivo;
      • M v – é o momento fletor no meio do vão;
      • M 1 , M 2 – momentos fletores nos apoios.
    • Com este procedimento é possível determinar o valor dos deslocamentos para diversos E, correspondentes à desforma ou qualquer outro carregamento em idades inferiores a 28 dias, bastando usar o valor de E na idade em que se deseja verificar a deformação imediata ou futura.
    Proteção às patologias: deformação
  • 70.
    • Como vimos, pode o Projetista Estrutural avaliar a situação de deformações e fissuração desde o Projeto, com precisão, desde que possua os valores de Ec e fck, indicados pela Norma ou, mais precisamente, obtidos de uma dosagem racional realizada especificamente com os materiais da obra.
    • Estas informações vão fazer parte do Projeto e balizar o plano de desforma , portanto devem fazer parte integrante do programa de controle adotado na Execução, conforme previsto na NBR14931.
    • Assim, medidas práticas devem ser adotadas para a amostragem e testes para confirmação dos valores de fck e Eci durante a execução.
    Proteção às patologias: movimentação do escoramento
  • 71.  
  • 72.  
  • 73.  
  • 74.  
  • 75.  
  • 76.  
  • 77.
    • Há outros mecanismos indutores da fissuração do concreto. Entre eles, associado ao excesso de água total, é a falta de uma cura adequada.
    • A cura é o procedimento dimensionado e adotado na obra para evitar, o mais possível, a rápida perda de água pela superfície exposta do concreto, que leva à retração hidráulica , isto é, a redução de volume com geração de tensões de tração e ruptura do concreto ainda sem resistência.
    • Influem neste mecanismo a temperatura e a umidade ambientes, a presença de ventos e a temperatura do próprio concreto.
    • Há situações tão críticas que a proteção deve iniciar-se junto com o espalhamento do concreto – o mais possível já acabado, sob pena de haver 100% de probabilidade de fissuração até cerca de 30 minutos após o lançamento.
    A velha e boa cura
  • 78.  
  • 79. Evaporação Eládio Petrucci/1975
  • 80. Evaporação Case: obra em Porto Alegre/2005
  • 81. Evaporação 0,5 l/m2/h nenhuma Caso “A” T = 27 °C H = 94%; Tc = 32 °C V = 20 km/h Caso “B” T = 34 °C H = 48%; Tc = 39 °C V = 23 km/h 2,1 l/m2/h 100%
  • 82. Hipótese realista de situação de cura
    • Quantidade de água total: 195 litros/m3
    • Relação água/cimento: 0,538 l/kg
    • Consumo de CPII: 362 kg/m3
    • Quantidade de água por m2 nos 50 mm superficiais: 9,75 l
    • Evaporação
      • Caso “A”: evaporação de 0,5 l/m2/h
        • Em 3 horas sem cura a perda é: 1,5 l/m2
        • A água resultante é 8,25 l/m2
        • A quantidade de água/kg de cimento (mal distribuída) é de: 0,46
        • A redução de volume da massa é de: 0,30%
      • Caso “B”: evaporação de 2,1 l/m2/h
        • Em 3 horas sem cura a perda é: 6,3 l/m2
        • A água resultante é 3,45 l/m2
        • A quantidade de água/kg de cimento (mal distribuída) é de: 0,19
        • A redução de volume da massa é de: 1,26%
  • 83. Cura por Molhagem com mangueira (ABCP)
  • 84. Cura por mantas de aniagem umedecidas (ABCP)
  • 85. Cura Química (ABCP)
  • 86. Tempo de aplicação
  • 87.
    • Resistência e Módulo de elasticidade
      • Os valores de E ci para todas idades de controle devem ser fornecidos no projeto (NBR 6118) e confirmados na obra concomitantemente com os de f ck , antes da retirada de formas e escoramentos (NBR 14 931);
      • Para fck adotam-se os procedimentos da NBR12655.
      • Na falta de um critério definido de amostragem para Ec sugerimos realizar uma amostragem por lote, em uma betonada aleatória, para cada tipo de concreto empregado;
      • O exemplar retirado se constituirá de 3 CP por idade de controle, a serem ensaiados de acordo com a NBR 8522.
      • Os valores obtidos permitirão avaliar, juntamente com a correlação obtida na dosagem, os demais valores correspondentes a cada amostra componente do lote.
    Programa de controle
  • 88. Projeto Revista Concreto n.° 52, “Confiabilidade dos resultados de ensaios”; Fernando Mentone
  • 89. Comentários finais
    • O Projeto não pode prescindir da participação do Engenheiro Tecnologista do Concreto como parte de sua equipe, para fornecer as informações sobre o material para o Engenheiro Calculista bem como participar na elaboração do Programa de Controle exigido para o planejamento da “seqüência executiva ” a ser ajustada com o Construtor.
    • A Execução não pode prescindir da participação do Engenheiro Tecnologista do Concreto e do Engenheiro Calculista na aprovação da seqüência executiva (concretagens, movimentação do escoramento, controle e sua interpretação).
    • Como forma de dar cumprimento a estas necessidades é preciso tornar real a figura do “ Responsável Técnico do Proprietário” conforme apresentada na NBR 12655:2006, responsável por contratar os profissionais necessários ao completo escopo de Projeto e Execução da estrutura de concreto.
    • A persistir a não aplicação dos preceitos e exigências das Normas Brasileiras há que modificá-las, estabelecendo uma “ nova ordem” de ações e procedimentos mais de acordo com a realidade praticada.
    • Entretanto nossa convicção é que o atual “estado da arte” expresso pelas Normas é adequado à qualidade e um esforço deve ser feito para preservá-lo.
  • 90.
    • www.ventuscore.com.br
    • Egydio Hervé Neto
    • Fones: 51-99589117/32129345
    • [email_address]

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