Concreto auto-adensável: Principais características e aplicações

Concreto auto-adensável:

Concreto auto-adensável: Principais características e aplicações

Em 1988, um grupo de pesquisadores japoneses interessados em produzir um concreto capaz de atender a demanda por estruturas com alta taxa de armadura , desenvolveu o que hoje é conhecido como concreto autoadensável.

As características mais importantes desse tipo de concreto são:
Capacidade de preencher os espaços sem nenhuma intervenção mecânica (fluidez);
Coesão suficiente para o preenchimento desses espaços sem que haja separação dos seus elementos constituintes (estabilidade).

Com o projeto desenvolvido, em 1988 surge finalmente um protótipo para a produção em larga escala. E, em 1997, é utilizado em seu grande teste: a construção da famosa ponte Akashi-Kaikyo, no Japão.

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Com a construção da ponte Akashi-Kaikyo, o concreto autoadensável inicia a sua “revolução silenciosa” na construção civil.

A ponte é considerada até hoje um verdadeiro colosso da engenharia civil, com quase 4000 metros de comprimento e 1990 metros de vão central, ligando as ilhas de Awaji e Kobe, bastante conhecidas pelos abalos sísmicos que ocorrem constantemente na região.

Ao passar “com louvor” nos vários testes aos quais foi submetido, o concreto autoadensável foi considerado apto para ser utilizado em edificações que exijam certo grau de sofisticação durante o processo.

Trata-se de um material que não necessita de vibradores de imersão para o preenchimento dos espaços na fôrma (já que o seu próprio peso faz o trabalho), é lançado com muito mais facilidade além de ser ecologicamente correto. Por tudo isso, é considerado um dos carros-chefes da “revolução silenciosa” da construção civil.

Quais os materiais utilizados para fazer o concreto autoadensável?

Os materiais utilizados são iguais aos de concreto convencional, cimento, areia, brita, água, adições e aditivos químicos. A maior diferença vai estar ligada as proporções de cada componente.

O grande diferencial desse tipo de concreto é o fato de ser produzido com uma quantidade maior de agregados finos em relação aos agregados graúdos, além de consumir maior quantidade de cimento e adição mineral quimicamente ativa, como a sílica ativa, ou inerte como o filler calcário.

Tanto o aumento de agregados finos como o aumento do consumo de cimento, serve para incrementar a quantidade de materiais finos, pois no concreto autoadensável este aumento melhora consideravelmente diversas propriedades do produto final, tanto no estado fresco quanto no endurecido, desde o aumento da coesão da pasta quanto o aumento da resistência inicial.

Também é imprescindível a utilização de aditivos superplastificantes, que conseguem aumentar o espalhamento do concreto (dispersando as partículas de cimento) sem prejudicar a resistência.

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Com o emprego da sílica ativa, o concreto auto-adensável ganha coesão e resistência.

 

Nesse sentido, os materiais específicos para a sua produção, podem ser resumidos em:

1. Aditivos químicos

Aqui, especificamente, falamos dos aditivos superplastificantes à base de policarboxilato, cuja principal função é ser um potente redutor do volume de água do concreto, garantindo maior fluidez e resistência. Também podem ser incorporados modificadores de reologia que agregam maior coesão ao concreto.

2. Sílica ativa

Dentre as adições minerais a que mais se destaca é a sílica ativa, pois pode beneficiar o concreto de duas maneiras, tanto física quanto quimicamente. A primeira é devido ao efeito microfiller, pois suas partículas são menores do que as do cimento, proporcionando maior coesão ao concreto e diminuindo sua porosidade.

O benefício químico se da pelo fato da sílica ser rica em dióxido de silício amorfo, capaz de formar o gel CSH (silicato de cálcio hidratado) ao reagir com o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) formado durante a hidratação do cimento.

Esse gel CSH é o mesmo produto resultante da reação do cimento com a água, por isso que a sílica ativa também auxilia a resistência e durabilidade do concreto.

3. Agregados miúdos

Neste caso, tratam-se, basicamente, de areias das mais variadas procedências: naturais (margens de lagos, rios e bancos de areia) ou artificias (obtidas por processos industriais).

Normalmente a areia artificial é mais utilizada, devido a sua forma esférica e pelo seu módulo de finura ser menor (maior quantidade de finos).

4. Agregados graúdos

Preferencialmente é indicado trabalhar com agregados graúdos com forma esférica, a fim de não prejudicar a trabalhabilidade, com dimensão máxima compreendida entre 12,5 mm e 19 mm.

5. Cimento

Podem ser utilizados os mesmos cimentos utilizados nos concretos convencionais, desde que atenda os critérios de resistência. Normalmente o mais utilizado é o cimento de alta resistência inicial (CPV ARI), por ser mais fino e apresentar maiores resistências iniciais.

Entretanto, é importante se atentar ao alto calor de hidratação liberado por esse tipo de cimento, podendo causar fissuras de origem térmica.

Onde é recomendado usar o CAA?

Ser um concreto fluido e que se molda na fôrma sem a necessidade de intervenção humana ou mecânica faz com que o CAA seja especialmente indicado para estruturas com alta taxa de armadura, estruturas pré-moldadas, estruturas que exijam acabamento em concreto aparente, obras arquitetônicas e paredes de concreto, método construtivo muito utilizado em habitações com interesse social (HIS).

No caso de rampas e calçadas, por exemplo, a capacidade de se autonivelar é considerada a sua grande vantagem, pois será menor a intervenção humana após a sua aplicação. O que, obviamente, garante um acabamento muito superior ao que permitiria o concreto convencional.

Além disso, no caso de obras que exijam menor utilização de mão de obra, restrição de poluição sonora, concretagem rápida, tenham pouco espaço para movimentação de equipamentos esse material é considerado ideal, já que a aplicação não requer o uso de vibradores para o seu nivelamento, diminuindo a mão de obra e poluição sonora.

Por tudo isso, segundo o engenheiro formado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), doutor em engenharia e Especialista em Desempenho e Tecnologia do Concreto, Bernardo Tutikian, “a utilização do CAA leva a construção civil para uma forma de produção industrializada, reduzindo o custo da mão de obra, aumentando a qualidade, a durabilidade, a confiança na estrutura das edificações e a segurança dos trabalhadores.”

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Nas estruturas pré-fabricadas um concreto autoadensável é considerado fundamental por propiciar fluidez em peças com alta taxa de armadura.

Qual a norma que regulariza o CAA?

Os procedimentos para a produção do concreto autoadensável e a melhor forma de utilizá-lo estão devidamente contemplados na NBR 15823 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) que, resumidamente, procura adequá-lo à Norma de Desempenho (NBR 15575), responsável por elencar as exigências para a concretagem (principalmente de paredes), mas com atenção especial para a “resistência ao fogo, desempenho térmico e acústico”.

Além disso, a norma avalia o concreto em estado fresco (antes que haja o endurecimento), para o seu “controle, classificação e aceitação” (NBR 15823/2010) e basicamente trata de:

Fluidez, viscosidade e estabilidade: por meio de um estudo de espalhamento (t500) e pelo indicativo de estabilidade visual;

Bombeamento: determinando o controle do bombeamento para concreto autoadensável (preparados ou recebidos no local da obra);

O caráter rastreável do material em superfícies horizontais, através de mapeamentos;

Resistência: nesse caso, resistência à desagregação dos seus elementos constituintes, que determinam o caráter homogêneo e a qualidade do concreto;

Definição da habilidade passante;

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A NBR 15823, normatiza todos os procedimentos relativos ao controle, à classificação e à aceitação do concreto autoadensável.

Recipiente para a sua preparação: deverá ser fabricado com material que não reaja aos elementos constituintes do concreto, permitindo que se despeje o conteúdo nos moldes sem interrupções;

Relatório: com a identificação das amostras utilizadas para a verificação e classificação dos componentes do concreto, data e hora dos testes, temperatura durante os testes, capacidade de resistir à segregação, possíveis alterações encontradas no material e nos equipamentos necessários, entre outras providências.

Quais as principais vantagens e desvantagens do CAA?

É quase um consenso que as vantagens do concreto autoadensável se sobrepõem às suas eventuais desvantagens.

Do ponto de vista técnico, é considerado viável pelo fato de poder ser utilizado nas edificações de concreto armado pelos mesmos veículos de transporte e formas, lançando mão das mesmas técnicas de cura (técnicas para evitar a evaporação), bombeamento etc.

Quando se fala em versatilidade, é considerado quase imbatível, e, segundo a professora e pesquisadora do departamento de engenharia civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Denise Dal Molin, “a tendência é que o autoadensável tenha o seu uso ampliado, principalmente por tornar as obras mais sustentáveis, reduzindo o desperdício de materiais e oferecendo mais segurança ao canteiro de obras.”

Portanto, de modo mais específico, as principais vantagens e desvantagens desse novo tipo de concreto são:

Vantagens

Evita a poluição sonora já que dispensa o uso de vibradores de imersão e demais equipamentos para o nivelamento do concreto sobre a superfície. O consumo de energia elétrica é reduzido graças à rapidez com que o trabalho é executado;

Diminui o número de acidentes de trabalho por requerer menos esforço na hora do lançamento e no trabalho de acabamento da superfície. Sem contar o fato de que sempre será menor o número de funcionários em posições arriscadas durante a execução;

Reduz os custos com a mão de obra, pois, de um modo geral, exige até 3 vezes menos operários para a execução do serviço. Isso porque requer menos esforço durante o bombeamento e o acabamento, além de ser facilmente lançado a grandes distâncias, o que dispensa o deslocamento de pessoal.

Desvantagens

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O desconhecimento sobre a técnica na produção desse tipo de concreto, ainda é o principal empecilho para a sua popularização.

Apesar de serem muitas as vantagens do concreto autoadensável, principalmente do ponto de vista técnico, ou seja, do resultado final da operação, algumas desvantagens ainda resultam num entrave, que o torna pouco difundido no Brasil.

Entre as principais, estão:

Custo mais alto: É inegável o fato de que o m³ desse tipo de concreto ainda é mais caro do que o do concreto tradicional, muito em função da necessidade de introdução de aditivos não exigidos pelos convencionais, devido aos próprios custos de produção e da necessidade de pessoal bem mais especializado;

Desconhecimento da técnica e necessidade de materiais de melhor qualidade, desde os agregados aos aditivos químicos;

Dificuldades práticas: Nesse caso, falamos das exigências específicas de um concreto que se caracteriza por ser extremamente fluido e sensível, requerendo, por isso, cuidados e conhecimento técnico para a sua aplicação em superfícies inclinadas ou desniveladas.

Todavia, a opinião geral é que o concreto autoadensável será o “concreto convencional” do futuro, e que os custos não devem ser o fator preponderante para a sua rejeição, já que ele oferece inúmeras vantagens (relembrando: sustentabilidade, melhor acabamento, menos esforço dos funcionários, entre outros fatores que precisam ser levados em consideração).

A redução da mão de obra é o fator mais importante para a escolha do CAA?

Também é importante ter em mente que apenas a redução da mão de obra não justifica a preferência pelo autoadensável, pois no Brasil, que começou a olhar com mais interesse para esse tipo de concretagem somente em 2004, o custo da mão de obra é considerado baixo.

Outros aspectos, então, devem ser observados para que haja um incremento dessa técnica nos canteiros de obras em todo o país.

Os principais são:

Dispensa o uso de vibradores de imersão (ou similares), o que representa uma despesa a menos;

Economia com reparos do acabamento. O concreto autoadensável caracteriza-se por permitir um acabamento infinitamente superior ao concreto convencional. Ele praticamente elimina a dor de cabeça com a formação de ninhos no concreto endurecido, bolhas em sua superfície, fissuras, entre outros inconvenientes comuns nesse tipo de operação;

Redução da quantidade de concreto, que é uma necessidade das construções com alta taxa de armadura, cujos espaços de concretagem precisam ser ampliados para permitir a acomodação do material. A fluidez do concreto auto-adensável dispensa a ampliação desses espaços, e, como resultado, a quantidade necessária de concreto é sempre menor;

Permite a ampliação das horas de trabalho por um motivo muito simples: o barulho produzido com a utilização desse tipo de concreto é infinitamente menor. E, certamente, será possível trabalhar, até mesmo, nas madrugadas das grandes cidades;

Normalmente, por ter materiais de maior qualidade e maior controle em sua produção, o concreto auto adensável consegue oferecer mais qualidade a estrutura de concreto, como maior resistência e durabilidade.

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Apesar de exigir 3 vezes menos pessoal para a sua aplicação, outros fatores como menos poluição sonora durante os trabalhos e economia de equipamentos devem ser levados em conta.

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