TC031 Novas TecnologiasB x

7/30/2019 TC031 Novas TecnologiasB x

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Tecnologias Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de Construo

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Materiais de Construo

( TC-031)TECNOLOGIAS EM CONCRETO

Prof. Jos de Almendra Freitas Jr.

[email protected]

Ministrio da EducaoUniversidade Federal do ParanSetor de Tecnologia

Departamento de Construo Civil


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1. Descarga ou lanamento do CCR

CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCRAplicaes em Barragens e Pavimentao.Idia da tecnologia- Usa equipamentos rodovirio, para:

Transporte , Espalhamento e Compactao


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2. Espalhamento

Idia da tecnologia- Usa equipamentos rodovirio, para:Transporte , Espalhamento e Compactao

Aplicaes em Barragens e Pavimentao.CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCR


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3.Compactao comrolo vibratrio

Usa-se um concreto seco, trabalhando em camadas comuma espessura que permita sua compactao.

CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCR


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Compactao com rolo Compactao com sapo noslocais inacessveis com o rolo

A compactao feita com rolos vibratrios e comcompactadores manuais onde os 1os no tem acesso.



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Salto Caxias

COPEL

(Prof.JosMarqu

esFilho)

Velocidade de construomuda a conceituao e oscuidados do projeto.

Tcnica rpida e econmica, (evoluo do concreto massa).

Uso intensivo equipamentos usuais em obras de terra.

Baixa incidncia de mo obra por unidade de volume.

Processo industrial e eficiente.

CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCR EM BARRAGENS


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CCR - material seco - caractersticas dependem doadensamento correto e da ligao entre camadas.

Parmetros de resistncia e permeabilidade do material

variam com o grau de compactao.Trabalhabilidade muito baixa - ensaio VEBE.

Transporte p/ caminhes basculantes sem segregao.

Consistncia seca - dificuldades de adensamento.

Baixo consumo de material cimentcio faz com que o

CCR seja concreto muito sensvel a problemas de trao.

CONCRETO COMPACTADO A ROLOCCR EM BARRAGENS


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Especificaes bsicas:

Agregados grados com tamanho mximo de 2;

Contedo de finos de 4 a 10% da massa;

Uso de baixas quantias de cimento (60 a 150 kg/m3);

gua dosificada sem ter em conta a Lei de Abrams

(em alguns casos);Porcentagem de adies superiores a 45% do material

cimentante;

CONCRETO COMPACTADO A ROLOCCR EM BARRAGENS

(Eng. Bernardo Martinez Cemex 52 IBRACON)


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SEO E PLANTA LONGITUDINAL

ESQUEMA DE CONCRETAGEM DA BARRAGEM - CCR


(adaptaode.MarquesFilho,2005)


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Correias e chutes

transportando o CCR,tratores de lminaespalhando e rolos

vibratrios

compactando.O equipamento

nivelado a laser paraobter uma superfcie

perfeitamentehorizontal. (Hickory Log

Creek Dam, EUA)

www.hydroworld.com



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Volume do Concreto:

CCR 912.000 m Total 1.048.000 m3

Consumo de Aglomerante:

Cimento: 80 kg/m

Pozolana 20 kg/m

Camadas de 30 cm

Caxias - COPEL - Rio Iguau - Gerao de energiaDimenses: 67 x 1.083 m

www.abcp.org.br/hot_site_barragens



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Procedimento de cura. (Jos Marques Filho)



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Espalhamento de argamassa de ligao para melhorar a aderncia ediminuir a permeabilidade entre as camadas de CCR.

CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCR EM BARRAGENSAs juntas horizontais so o ponto mais vulnervel tanto

estruturalmente como da permeabilidade da obra.

(Eng.BernardoMartinezCemex52IBRACON)


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Paramentos demontante em concretoconvencional vibrado,

j com as ancoragenspara fixao no CCR.

www.hydroworld.com

(Hickory Log Creek Dam,EUA)



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CCR convencional em camadas horizontais


Sub-camadas com 30 a 35 cm de espessura aplicadas sobreuma camada de argamassa de ligao rica em cimento


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CCR Rampado


Declividade de 7 a 10%

Sub-camadas com 30a 35 cm de espessura

(adaptao de. Marques Filho,2005)

Sub-camadas executadas em ramparesultam em uma superfcie de

exposio reduzida, possibilitando acobertura da frente de concretagemem 4 horas, tornando desnecessriaa aplicao da argamassa de ligao.

Usa-se a argamassa de ligao

somente no trecho inicial dascamadas rampadas.


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CCR necessita alto teor de finos, no Brasil no h cinzasvolantes em abundncia, utiliza-se de agregado pulverizado

120 a 160 kg/m3 para alcanar granulometria adequada.

Os consumos de material cimentcio entre 60 e 120 kg/m3.

Aditivos plastificantes p/ corrigir dificuldades como sol evento que evaporam parte da gua de amassamento.

Calor de hidratao muito menor que nos concretos

comuns, no necessita tcnicas de pr ou ps resfriamento. Resistncia CCR no funo nica do a/c, varia com aeficincia da compactao e o fechamento granulomtrico.


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Densmetro nuclear.(Jos Marques Filho)

BARRAGENS

ENSAIOS



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Ensaio de permeabilidade.(Jos Marques Filho)

(Pacelli,W.etal,1997)

Ar sob pressomantm a gua

permeando atravs daseo do

corpo-de-prova.(Pacelli,W.etal,1997)

CONCRETOCOMPACTADO A ROLOCCR

BARRAGENS


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CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCRBARRAGENS - ENSAIOS

Trao direta

CisalhamentoVebe Cannon Time

(Jos Marques Filho)

(Jos Marques Filho) (Jos Marques Filho)


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Vantagens comparando com CC: custo CCR menor em 50 a 70%; Menos mo de obra; Menos custo de material.

CCR em pavimentos: Caminhes betoneira comuns. Espalhamento com acabadoras de asfalto;

ou com trator de lmina ou espalhamento manual.

Compactao atravs de rolos vibratrios. Consumo de cimento para pavimentos +- 150 kg/m Usa-se aditivos plastificantes e retardadores.

Delimitao de pistas com cantoneiras de ao.

CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCRPAVIMENTAO (base ou pavimento)


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Espalhamento do CCR

com vibroacabadora deasfalto.

Espalhamento do CCRcom motoniveladora.

(P. S. Watanabe e P. S. dos Santos Bastos)

(CEMEX)


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Compactao do CCR com rolo vibratrio.

(CEMEX)


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CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCRPAVIMENTAO (base em CCR) - Av. Iguau - Curitiba

Compactao do CCR

(Jos Freitas Jr.)

Espalhamento manualdo CCR

CCR como base de

pavimento de concreto


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CONCRETO COMPACTADO A ROLO CCRPAVIMENTAOPavimento da rua Presidente Farias (Curitiba), sub-base em CCR, 10cm de espessura, com resistncia trao na flexo fctM aos 28 dias de1,5 MPa e compresso simples f

ckaos 7 dias de 5 MPa. Agregados

grados com DMC igual a 32 mm.

ABCP

ABCP

litros0,33Aditivo SP

litros134gua

kg424Brita no 2kg858Brita no 1kg594Areia grossa

kg252Areia fina

kg110Cimento

Consumospor m3Material

CCRCCR DOSAGEMDOSAGEM -- Rua Presidente FariasRua Presidente Farias -- CuritibaCuritiba--PRPR


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CONCRETO MASSAPeas muito volumosas: Agregados com DMC de 75 a 150mm;

Consumo de cimento baixo 120 a 200kg/m3; Cimentos com adio de pozolanas;

- Calor de hidratao menor;

- Concretos menos permeveis;- Menos reaes lcali-slica.

Aditivos plastificantes e/ou incorporadores de ar; Abatimento relativamente baixo: 20 a 40mm.


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CONCRETO MASSA BARRAGENS Itaipu

Camadas limitadas por formasBarragem principal concebida em blocos de gravidade aliviada.

(Scandiuzzi,

L.;ABCP,2004

)


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CONCRETO MASSA BARRAGENS Tucuru

Camada de concreto de 2,5m de altura subdividida em subcamadas de 50cm.

(Scandiu

zzi,L.;ABCP,2004)


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Volume do Concreto:

Total 12.570.000m3

Itaip Brasil/Paraguai - Rio ParanCapacidade 14.000MW 20 unidades 700MW

Dimenses: 196 x 7.700m (concreto, enrocamento e terra)

Cada ano ITAIP gera 75TWh de eletricidade e evita67,5 milhes de toneladas

em emisses de CO2,comparando com

termoeltricas a carvo

mineral.

CONCRETO MASSA BARRAGENS


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CONCRETO MASSAACI - Concreto em grande volume requer meios especiais paracombater a gerao de calor e posterior mudana de volume.

Queda gradual da temperatura do concreto leva a tenes detrao que podero causar fissuras, caso ultrapassem a tenso

admissvel do concreto.

Calor de hidratao

Controle do calor de hidratao:

Pr-resfriamento: Refrigerao dos materiais, ou do prprioconcreto antes da aplicao;

Ps-resfriamento: Refrigerao do concreto j nas formas,atravs da circulao de gua fria por serpentinas dentro da

massa de concreto.


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CONCRETO MASSA Calor de hidratao

Esquema dacentral de

produo deconcreto deItaip

Pr-resfriamento: Parte da gua de amassamento na forma de gelo; Refrigerao da parte lquida da gua; Refrigerao dos agregados.

(F. Andriolo e T.M. Skwarczynski, 1988)


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CONCRETO MASSACentral de produo de concreto e refrigerao

para Pr e Ps-resfriamento

(C. Herweg, F. E. Fernandes, H. R. Gama, O. M. Bandeira e S. L. Lacerda)

Tucuru:


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CONCRETO MASSA

Pr-resfriamento:

Refrigerao do concretodentro do caminho betoneira

com nitrognio lquido.

(Gajda e Van Geem)

LINDE


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CONCRETO PR-RESFRIADOEd. Villa Serena Residence Cambori- SC - 2007Bloco de fundaes: 550m3 - 16,5 x 16,5 x 2,2mfck 32 a 25MPa - A/C 0,55 - CPII Z 32 - SP Daracem 1955 T de gelo ou 100Kg/m3

Clculo calorimtrico com gelo 18 a 22oCTemperatura ambiente entre 30 e 35oC.

Controle de temperatura termopares em6 pontos nos primeiros 7 dias.Lmina de gua de 4cm sobre o bloco, p/cura e minimizar a elevao datemperatura nos 1os dias.

Pr-resfriamento

Termopares inseridosno concreto e aparelho

de medio


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CONCRETO PR-RESFRIADO

Ed. Villa Serena ResidenceCambori- SC - 2007

CONCREBRAS

Pr-resfriamento

CONCREBRAS

55t de gelo ou 100Kg/m3Bloco de fundaes: 550m3


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Liberao do calor de hidratao do cimento PortlandCONCRETO PR-RESFRIADO Ps-resfriamento

Perodo de bombeamento de gua resfriada


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Esquema de

tubulaes paracirculao de gua

Tubulao paracirculao degua gelada

CONCRETO MASSA Ps-resfriamento

(Jos Marques Filho)(Jos Marques Filho)

(F. Andriolo e T.M. Skwarczynski, 1988)(F.

Andri

oloeT

.M.Skwa

rczynski,1

988)

Centrais fixas:Instalaes pararesfriamento e

bombeamento dagua


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CONCRETO Ps-resfriamentoSan Francisco-Oakland Bay Bridge

Vigas (peas) de grandes dimenses tem necessidade do controle detemperatura nos primeiros dias. Durante este perodo as temperaturas

do concreto foram mantidas abaixo dos 65C atravs dobombeamento de gua gelada para evitar fissuraes.

Distribuio de gua gelada, azulsada, vermelho retorno.Vida de servio prevista de 150 anos

l


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CONCRETO PESADO (blindagem para radiao):Usado como blindagem de radiao em:

Instalaes nucleares,

Unidades de pesquisa atmicaUnidades mdicas,

Opes (como chapas de chumbo), so

menos econmicas.Agregados pesados - britas de minrios

de metaisGranalha de ao

M.E. do concreto - 3.360 a 3.840kg/m.

Cuidados com segregao, trao com muita areia fina e consumoelevado de cimento (+ de 360kg/m de concreto).

HematitaBarita

CONCRETEX

T l i d i | i i d


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CONCRETO PESADO (blindagem para radiao):

Trabalhabilidade pode ser problema, s pode ser bombeado outransportado por calhas a pequena distncia devido a problemas desegregao e aumento da argamassa reduz a densidade.

Alguns minerais pesados contendo brio provocam retardo na pega eendurecimento.

CNEN

Concretopesado

Tecnologias J d A F it J | M t i i d C t


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44807800Fe/Fe3

CAgregados de ao

36805700 - 6500Fe3P, Fe2P, FePFosfetos de ferro

25604720FeTiO3Ilmenita

22403400 4000xidos de Fe com8-12% de gua

LepidocrocitaGeotita

Limonita

30404900 - 5300Fe2O3Hematita27205170Fe3O4Magnetita

25604500BaSO4Barita

23204290BaCO3Waterita

M.E. ou doconcreto

(kg/m3)

M.E. ou doagregado

(kg/m3)

ComposioAgregado

Tecnologias Jos de A Freitas Jr | Materiais de Construo


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Blocos de concreto

pesado (ME 4,8kg/l) p/ barreiraradiolgica em

instalaesmdicas, utilizando

agregados dehematita (Fe2O3),

Iimenita (Fe.TiO3),magnetita (Fe3O4) egranalha de ao.

www.pittslittle.com/high_density_concrete.html

Pisos

Paredes



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Casa de Sade Santa Marcelina -SPSetor de Radioterapia - Concreto pesado280m ME 4000 kg/m e 30m ME 4200 kg/m

Agregados: Midos - P de hematita e granalha de ao finaGrados hematita e granalha de ao grossa

Cimento de baixo calor de hidratao

fck = 24 MPa e 28 MPa

www.pittslittle.com/high_density_concrete.html

(Curso Superior de Tecnologia do Concreto UTFPR)

Paredes espessura de 1,30mconcretagens de 1,50m/dia em

sub-camadas de 50cmLaje espessura de 0,80 a 1,20m

concretagens de 0,40m/dia



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Restries:

Cuidados adicionais com falhas de concretagem para nodiminuir a barreira contra radiaes.

Quanto maior a massa especfica, menor a quantidade que

um caminho betoneira pode transportar.

(CONCRETEX)



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CONCRETO PESADO (blindagem para radiao):ARGAMASSA BARITADA

Produzida com agregado pesado de barita (BaSO4).

Atenuar radiao ionizante em salas com raios-X.

Composta de carbonato de brio extrafino, areia fina ecimento Portland.

OSMED



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ec o og as Jos de e tas J | ate a s de Co st uo


ARGAMASSA BARITADA

Material de fcil aplicao que substitui o laminado de chumbo,(10 mm de argamassa baritada = 1,7 mm de chumbo).

Utilizao na rea mdica, veterinria, odontolgica e industrial(Raios X, tomografia, medicina nuclear, radioterapia, etc.).

OSMED



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g |

CONCRETO LEVE ESTRUTURAL CLEConcreto comum:

Massa especfica muito alta (+- 2,40 tf/m).

Soluo - uso de agregados leves:Argila expandida, Pedra pome, Folhelhos

expandidos, Vermiculita, Prolas de isopor

Possvel obter concretos estruturais com massaespecfica mais baixa.Avano ainda maior:

Aditivos SP + Slica Ativa + Agregados Leves =CLEDConcretos Leves de Alto Desempenho

fck

70 MPa.



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CONCRETO LEVE ESTRUTURAL CLE e CLED

Argila expandida

Prolas deisopor

Vermiculitawww.portcement.org

CONCRETEX

(Tommy Y.Lo and H. Z. Cui) 800 ME 2.000CEN prEN 206-25 (1999)

1400 < ME < 1.850ACI 213 r-87 (1997)

1200 < ME < 2.000NS 3473 E (1992)

ME < 2.000CEB-FIP (1977)

ME < 2.000RILEM (1975)

Massa Especfica (kg/m3)Referncia

Classificaes de concretos leves quanto densidade



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CONCRETO LEVE ESTRUTURAL CLE e CLEDCaractersticas especficas quanto aos agregados leves:

So muito porosos, exigem cuidados: saturar parcialmente e

previamente os gros, para que no absorvam gua deamassamento.

Saturados aumentam a massa especfica do concreto.

Tendem a segregar para cima, flutuar.

CLE/CLED tem baixa resistncia abraso e sofrem

significativa deformao lenta. Mdulo de elasticidade dependente do mdulo dos

agregados.



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Correlao fc x M.E.Aspecto de concreto com

argila expandida

(Jos Freitas Jr.)

(Gomes Neto, 1998.)



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CONCRETO LEVE ESTRUTURAL CLE e CLEDAgregados x Densidade do concreto



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Lake Point Tower,Chicago

65 pavimentos

Water Tower Place,Chicago,

287 m de altura.

Library Tower,Los Angeles,

310 m de altura.

www.portcement.org

EstruturasEstruturasmaismais

levesleves

www.portcement.org



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CONCRETO LEVE ESTRUTURAL CLE e CLEDPeas em concreto leve.

(L.S.Franco)

(L.S.Franco)

Facilita transporte;Maximiza capacidade das gruas.

(Tommy Y.Lo and H. Z. Cui)



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Ponte flutuante em

concreto leve,Noruega,Nordhordland.

Estrutura

flutuante

(J.A.Rossingnolo,2003)

Vista geral

(J.A.Rossingnolo,2003)



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CONCRETO LEVE ESTRUTURAL CLE e CLEDNova ponte Benicia-Martinez, So Francisco Califrnia - EUA

3.300m em 20 vos de 160 a 201m, o uso de agregados gradosleves, possibilitou produzir concretos de ME 2.000kg/m3.

O uso de concreto leve minimiza o esforo gerado por aesssmicas e permite vos maiores para facilitar a navegao.

California Department of Transportation



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CONCRETO CELULAR (aerado ou espumoso)Concreto (no autoclavado), produzido com uma ampla faixa dedensidades, diversos tipos de agregados, traos e dosagens.

Utilizado em:

Painis monolticos leves empregados em tcnicas tilt-up.

Estruturas tipo caixo.

Enchimento leve isolante trmico para pisos.

Produzido atravs da incluso de enorme quantidade de microbolhas de ar em uma mistura baseada em cimento Portland.

Esta mistura conseguida atravs do uso de aditivos que geram

espuma pela adio de gua e ar comprimido.Gerador de espuma usado para injetar espuma dentro domisturador, onde completada com areia, cimento e gua.



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Faixas de densidades e aplicaes de concreto celular:

300 a 600 kg/m3

S cimento e espuma.Isolamento e enchimento de baixa densidade.

600 a 900 kg/m3 Areia, cimento e espuma.

Blocos pr-fabricados, estruturas caixo e isolamentotrmico.

900 a 1200 kg/m3 Areia, cimento e espuma.

Blocos e peas pr-fabricadas. 1200 a 1600 kg/m3 - areia, cimento e espuma.

Uso estrutural e painis pr-fabricados.

CONCRETO CELULAR (aerado ou espumoso)


CONCRETO CELULAR ( d )


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Misturadora com bomba para uso com concreto celular

Aspecto de concreto celular

Colocao deespuma direto

dentro dabetoneira

Celular Systems

(Granato- BASF)LITEBUILT

Dois A Eng. e Tec. Ltda.Dois A Eng. e Tec. Ltda.Eng. A. M. de OliveiraEng. A. M. de Oliveira





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Estruturas caixo com formas de alumnio

Elevaes em

concreto leve armadoc/ tela, j acabadaspela forma

Aberturas e tubulaeseltricas embutidas no

concreto leve

Lajes em concretoarmado comum

Hiperestaticidadeinfinita, suporta

terremotos

Western Forms Western Forms





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Sistema

TILT-UP,concreto celularem peas leves

e fceis de

erguer e montar

Concretagem daspeas verticais nahorizontal, no cho

(Florida News)





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Sistema em concreto aerado, com 16 cm de espessura, (90 x 70 m),(Engineered Materials Arresting System -EMAS), aplicado no aeroportoJFK NY, para desacelerao de aeronaves instalados no final da pista

para desacelerao de emergncia.




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CONCRETO CELULAR AUTOCLAVADO - CCA

CCA tem 60 % a 85 % de seu volume total em ar.

A frao slida - estruturas C-S-H + gros de quartzo.

Matrias Primas comuns: cal, areia de quartzo e gua.Algumas vezes: Cimento Portland + gesso e cinzas volantes.

Para gerar vazios - pequena quantidade de alumnio em p que atuacomo produtor de gs (bolhas de 1mm) inicialmente preenchidas porhidrognio que rapidamente se dissipa no ar.

Aircrete


CONCRETO CELULAR


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Esquema deproduo de

CCA

CONCRETO CELULAR

AUTOCLAVADO - CCA

www.pb-aac.de

Endurecimento


CONCRETO CELULAR AUTOCLAVADO CCA


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CCA lanado nos moldes

Molde com CCA verde

Produo de CCA

www.understanding-cement.com




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Molde de CCA cortadopor arames

Peas cortadas entrando

na autoclave

Produo de CCA


15 ATM 180C paraacelerar hidratao




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Detalhe do CAA

Pea de CAA

Produo de CCA





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CONTECCONTEC

Material com baixa massa especfica e bom isolamentotrmico.

Dois tipos de produtos:Blocos - diferentes tamanhos, para alvenarias ou lajes.Peas pr-fabricadas tamanho de at alguns metros.




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CONCRETO CELULAR AUTOCLAVADO CCABlocos de CCA dimenses muito precisas e necessitam de camadasmuito finas de argamassa para assentamento e em especial pararevestimento.

Propriedades do CCA variam coma densidade:

Peas pr-fabricadas podem

ser reforadas com ao comono concreto armado.

CONTEC

CONTEC0,18 a 0,217,5700

0,167,5650

0,14 a 0,165,0600

0,145,0550

0,12 a 0,145,0500

0,13 a 0,142,5500

0,10 a 0,112,5400

0,09 a 0,105,5350W / (m k)MPaKg /m

3

Condutividadetrmica R

Resistncia mdia compresso

Densidade


CONCRETO PROJETADO


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Processo de aplicao de concreto sem a necessidade de formas,bastando apenas uma superfcie para o seu lanamento.

Sistema utilizado em:

Tneis;

Paredes de conteno;

Recuperao e reforo estrutural;

Projeo sob presso, por meio de mangote e bico projetor, lanao material com grande velocidade. O impacto promove acompactao, sem a necessidade de vibradores, resultando emum concreto de alta compacidade e resistncia.

CONCRETO PROJETADO


CONCRETO PROJETADO Tecnologias de projeo:


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Via seca :Mistura feita a seco, cimento e agregados.O transporte da mistura efetuado atravs de fluxo aerado (ar

comprimido), com a utilizao de bombas a rotor ou bombas decmara de compresso ou bombas helicoidais.

gua

aditivo




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Via seca :

TheSustainable

ConcreteGuide

U.S.GREENCO

NCRETECOUN

CIL




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Via seca :No bico projetor existe entrada de gua e aditivos, controlada pelooperador.

Operador controla a consistncia da mistura, durante a aplicao.A velocidade de projeo entre 15 m/s e 35 m/s.O teor de umidade do concreto recm-fabricado entre 3% e 6,5%.

Abaixo de 3% - gera muita poeira;Acima de 6,5% - pode entupir o magote de projeo .

Aplicao




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CONCRETO PROJETADO g p j

Via seca :O controle da gua feito pelo mangoteiro pode provocar uma grandevariabilidade na mistura.

Produz muito p.




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g p j

Via mida:

TheSustainable

ConcreteGuide

U.S.GREENCO

NCRETECOUN

CIL




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g p j

Via mida:Efetua-se uma mistura plstica de cimento, areia, pedriscos, gua,aditivos plastificantes e superplastificantes.

SIKA PM 402

SIKA Shotcrete Systems

A mistura transportadapor bombeamento, com

a bombas duplas(pistes) ou bombas a

rotor ou bombashelicoidais.

A mistura levada pelo mangoteat o bico projetor.




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Via mida: Menor reflexo que o via seca (menor que 15%);Menor produo de poeira;

Requer menor volume de ar que o via seca;

Relao a/c constante (qualidade uniforme do concreto);Grande produo (at 20 m/h).

www.rocscience.c

om

Equipamento tpico de projeo por via mida.




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Via mida:Alto custo do equipamento (3 x mais que o via seca);

Interrupes podem causar grandes perdas de concreto;

Relao a/c maior que no via seca;Resistncias iniciais e finais so menores.

SIKAShotcre

teSystems

75 mmconcreto

20 mm ar

comprimido


CONCRETO PROJETADO


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CONCRETO PROJETADO

Materiais:

Cimento: 300 e 375 kg/m3, casos se at 500 kg/m3.

Agregados: tamanho superior a 10 mm p/ possibilitar areduo de cimento e diminuio da retrao.

Relao gua/cimento: 0,35 e 0,50 p/ garantir aderncia e

resistncia do material.Aditivos: p/ diminuir a reflexo, aumentar a resistncia(plastificantes), aceleradores de pega e impermeabilizantes.

Fibras: minimizam reflexo;


CONCRETO PROJETADO


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Caractersticas:

Espessura das camadas no deve ultrapassar 150 mm.

Antes da aplicao a superfcie deve estar limpa e mida.Aspecto inconveniente - reflexo do material.

A quantidade de reflexo depende de:

Hidratao da mistura, Relao a/c, Granulometria dosagregados, Velocidade de sada, Vazo do material,ngulo da superfcie de base, Espessura aplicada e

Destreza do mangoteiro.A reflexo varia entre 10 e 30% em superfcies verticais e

20 a 50% em tetos.


CONCRETO PROJETADO APLICAES


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Concreto projetado por via seca em cortinas armadas, nosintervalos das estacas escavadas. Wal-Mart, Cabral - Curitiba

Via seca mangote emangueira de gua

Misturador Betoneira colocandomaterial seco

(Jos Freitas Jr.) (Jos Freitas Jr.)


CONCRETO PROJETADOProteProteo de taludeso de taludes


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Reparos estruturaisReparos estruturais

(FOSROC, 1999)

Fibersmesh

APLICAES

Conteno de talude

Refinaria Petrobras SP,

Tirantes


CONCRETOS CONTENDO POLMEROS


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Polmeros so macromolculas formadas pela combinaode monmeros, constituindo uma cadeia.

A polimerizao a reao de sntese que converte ummonmero em polmero.

Concretos contendo polmeros podem ser classificados nas

seguintes categorias: Concreto polmero (ou concreto de resina)

Concreto polmero de cimento dividido em:

Concreto polmero de cimento Portland

Concreto impregnado com polmero


CONCRETO POLMERO


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Polmero + agregados

Monmeros que polimerizam (formando a resina) aps amoldagem e adensamento misturados com agregado.

So utilizadas resinas termoestveis de condensao.

O polmero o nico aglomerante.

Alto custo - uso limitadoCaractersticas interessantes:

Alta resistncia mecnica, at 80MPa em horas;

Alta aderncia a outros materiais, como concretos antigos,ao ou fibras de carbono;

Alta resistncia qumica;

Baixssima permeabilidade.



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Polmero (resina) + agregados

Inconvenientes das resinas:

Mdulo de Deformao (E) bastante baixo;

Decompe-se ou entram em fuso a menos de 100C;

Sofrem muita relaxao ou deformao lenta.

Minimiza-se a quantidade de polmero aglomeranteobtendo-se a mxima massa compactada seca possvel doagregado, misturando-se diversas fraes granulomtricas.

CONCRETO POLMERO


CONCRETO POLMERO


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Principais polmeros:

(Bi-componente = polmero ou agente ativo + catalisador)

Epxi: Bi-componente, 50MPa em 48h, polimeriza em baixo da

gua.Enxofre: Termoplstico, 50MPa em minutos com o resfriamento.

Polister: Bi-componente, endurece em minutos, mais de 100MPa

em sete dias, pode ser usado sob a gua.Aplicaes:

Reparos estruturais de pequeno volume;

Colagens de peas estruturais; Onde necessite de alta aderncia e alta resistncia em horas;

Colagem de reforos estruturais de ao ou fibra de carbono;

Execuo de revestimentos impermeveis, at subaquticos.


CONCRETO POLMERO


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Assentamento de estruturametlica com graute a base epxi.

Resina epxi injetada parareintegralizao de viga fissurada.

Frum de Curitiba.

(FOSROC, 1999) (Granato- BASF)


CONCRETO POLMERO DE CIMENTO


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Emprego dos polmeros minimizar permeabilidade.

Interessante quando se procura maior durabilidade.

Minimizando: Entrada de ar, reduzindo a carbonatao;

Penetrao de cloretos;

Ataque por cidos e sulfatos; A probabilidade de corroso das armaduras.

Formas da introduo dos polmeros no concreto: Mistura do monmero na betoneira;

Impregnao em concreto comum j endurecido.


CONCRETO POLMERO DE CIMENTO PORTLAND


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Concretos de cimento Portland aditivados com polmeros.

Adiciona-se o monmero (ou polmero) na betoneira durante a

produo do concreto.A polimerizao ocorre durante o endurecimento do concreto.

Propriedades:

Melhor aderncia - material ideal para reparos;

Melhor resistncia qumica;

Menor porosidade e a permeabilidade.

Polmeros usados em 10 a 25% do peso de cimento, cujoconsumo gira em torno dos 400kg/m de concreto.


CONCRETO POLMERO DE CIMENTO PORTLAND


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Estdio do Morumbi-SP,argamassa no retrtil,base de CP e polmerospara reparos estruturais

superficiais.

Argamassa polimrica projetadapara reparos em silo daCimento Rio Branco

Votorantim.

(FOSROC) (Eng. Wilson Krause)


CONCRETO IMPREGNADO COM POLMERO


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Monmeros de baixa viscosidade impregnados empequenas peas de concreto pr-moldadas por imerso.

Posteriormente polimeriza por ao de calor ou raios gama.Espessura de alguns milmetros.

A seqncia de operaes :

Moldagem da pea de concreto;Endurecimento e cura por 7 a 28 dias;

Secagem da pea a 110C por 3 a 7 dias para sada e

evaporao da gua;Imerso da pea no monmero;

Polimerizao por calor ou aplicao de raios gama.


CONCRETOS COM RETRAO REDUZIDA CRR e

CONCRETOS COM RETRAO COMPENSADA CRC


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CONCRETOS COM RETRAO COMPENSADA - CRCFissurao devido retrao prejudica as estruturas de concreto.

Afeta pisos, pavimentos, reservatrios, estruturas marinhas ......

Formas da retrao: Plstica decorre da evaporao da gua do concreto fresco;

Autgena resultado da hidratao do cimento;

Por secagem sada da gua dos poros do concretoendurecido.

Formas mais usuais para minimizar retrao:

Aplicao de procedimentos de cura; Reduo dos consumos de cimento e gua nos concretos;

Utilizao de fibras misturadas ao concreto fresco;

Uso de CRR ou CRC.


CONCRETOS COM RETRAO REDUZIDA CRR


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Obtidos atravs do uso de aditivos redutoresde retrao (ARR).

Aditivos redutores de retrao reduzem a tensosuperficial da gua no interior dos vazios

capilares, fenmeno que resulta na minimizao

das tenses decorrentes da sada da gua.As principais aplicaes:

Peas protendidas p/ diminuir a fluncia, Pisos e pavimentos - p/ minimizar a necessidade

de juntas.




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Usa cimentos c/ adies de compostos expansivos queneutralizam a retrao (cimentos - Tipo K - ACI)

Adequadamente dosados, devem ter expanso igual ou

ligeiramente maior que a retrao por secagem prevista.Ideal que exista uma tenso residual de compresso para

eliminar o risco de fissurao.

Cimento Tipo K (ACI) ao hidratar, forma grande quantidade deetringita. Simultaneamente que o concreto desenvolveresistncia ele aderir as armaduras e estar expandindo.

Principais aplicaes: Peas protendidas, para diminuir a fluncia,

Pisos e pavimentos, para minimizar a necessidade daconfeco de juntas.




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RevistaCement

o,ano6,no26




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Cimentos com retrao compensada (ASTM C 845 Tipo K)possibilitam um rpido endurecimento do concreto

minimizando os efeitos da retrao.

Cimentos Tipo K so utilizados em reparos delajes de pontes, overlay, para permitir uma

rpida liberao para o trfego.


CONCRETO COM ALTO TEOR DE CINZAS VOLANTES

High Volume Fly Ash Concrete - HVFA


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Resduos de usinas termoeltricas que queimam carvo, as cinzasvolantes so um problema ambiental.

High Volume Fly Ash Concrete -HVFA

USArmyCorpso

fEngineers

HVFA foi desenvolvido no CANMET em 1985.

HVFA tem todos os atributos de concretos de alto desempenho(CAD): excelentes propriedades mecnicas e durabilidade superior.

PRODUO E UTILIZAO DE CINZAS VOLANTES - 1998

860E.U.A.

562Rssia

35Japo

2> 80ndia1228Alemanha

14> 100China

Utilizao em milhesde toneladas

Produo emmilhes de toneladas

PAS


CONCRETO COM ALTO TEOR


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CONCRETO COM ALTO TEORDE CINZAS VOLANTES

DEFINIOAltos volumes de cinzas volantes

Baixo consumo de gua

Baixo consumo de cimento Portland

Para baixas relaes A/A(gua/aglomerante) e/ou grandesabatimentos o uso de aditivossuperplastificantes obrigatrio.

(V.M.Malhotra, 2004)

Arincorporado

Superplastificante: 4,5litros/m3

Relao A/(CP+CV) = 0,32

Cinzas volantes: 215 kg/m3

Cimento: 155 kg/m3

gua: 120 kg/m3

HVFA Tpico:


Estudos mostraram que excelentes resistncias podem ser



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Estudos mostraram que excelentes resistncias podem seralcanadas com a substituio de 60% (ou mais) do cimento

Portland por cinzas volantes com o uso de superplastificantes.


25,2%29,6%Porcentagem

0,252-0,296-Volume da Pasta

-0,38-0,58a/c

1,00024131,0002350Total0,2987750,319825Agregado Mido

0,45012100,3851040Agregado Grado

0,020-0,020-Ar incorporado (2%)

0,1201200,178178gua0,064154--Cinza Volante

0,0481540,098307Cimento

(m3/m3)(kg/m3)(m3/m3)(kg/m3)por volumepor massapor volumepor massa

Concreto HVFAConcreto ConvencionalMateriais

COMPARAO DAS DOSAGENS PARA CONCRETOS DE 25 MPa




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Vantagens potenciais:

Reduo na demanda geral de energia; Economia de custos;

Concreto melhor e mais durvel; Conservao de recursos naturais;

Reduo em emisses de CO2; Utilizao de um resduo (no h outro uso).



Mais fcilPlasticidade e facilidade de bombeamentoConcreto HVFA comparado a um concreto comum de cimento Portland


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(V.M.Malhotra,2004)

Mais baixoSimilarMuito maiorMuito grandes

Custos:MateriaisMo de obraCiclo de vidaBenefcios ao meio ambiente

(reduo de emisses de CO2)

Muito alta

Muito altaAlta

Durabilidade:Ataque por sulfatos

Reaes lcali-slicaResistncia corroso do ao

Muito maior aps 3 mesesResistividade eltricaMuito maior aps 3 mesesResistncia penetrao de ons de cloroMais baixaRetrao por secagemMais baixaRetrao trmicaMaior se no protegidoRetrao plsticaMaiorResistncia fissuraoMais altaResistncia final (acima de 90 dias +)Baixa, mas pode ser aumentadaResistncias nos 1os dias Maior, acima de 2 horasPrazo de aplicao

Mais rpido e fcilAcabamentoNenhumaExsudaoMais fcilFacilidade de adensamentoMais fcilPlasticidade e facilidade de bombeamentop



RESISTNCIA COMPRESSO DO HVFA


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RESISTNCIA COMPRESSO DO HVFA1 dia 8 a 12 MPa

28 dias 35 a 45 MPa91 dias 43 a 55 MPa365 dias 55 a 70 MPa





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PROPRIEDADES

Mdulo de elasticidade comparvel aos dos concretos

comuns, da ordem de 35 MPa 28 dias e 38 MPa aos 91dias

Alta resistncia a penetrao de gua e a absoro de ons

de cloro e excelente durabilidadeResistncia flexo da ordem de 4,5 MPa - 14 dias e

6,0 MPa - 91 dias.

Resistncia ao cisalhamento da ordem de 3,5 MPa

Calor de hidratao menor que nos concretos convencionais.



CITRIS Building Universidade da Califrnia Pilares


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CITRIS Building Universidade da Califrnia Pilares

(K.P.Mehta,IBRACON, 2009)

Concreto kg/m3Cimento Tipo I = 200CV Classe F = 200

gua = 140

a/c = 0.35-0.37Slump= 150 - 200 mm

Resistncias:20 MPa 7 dias

30 MPa 28 dias40 MPa 56 dias50 MPa 90 dias



Templo Hindu Iraivan - Ilha de Kawai, Hawaii - EUAF d t d il


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Base de HVFA Estrutura em granito esculpido

(Mehta e Monteiro, 2006)

Templo Hindu Iraivan Ilha de Kawai, Hawaii EUAFundao em concreto para durar mil anos...

Aplicao, adensamento e acabamento de HVFA em monolito defundao, projetado para uma vida de 1.000 anos de servio.

Sem juntas, Sem Armaduras, 20/25 MPa aos 90 dias

(MehtaeMonteiro,2006)



Templo Hindu Iraivan - Ilha de Kawai, Hawaii - EUAF d c c t d il


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p ,Fundao em concreto para durar mil anos...

20/25 MPa aos 90 dias 1 ano 35/40 MPa

Materiais:

C = 106 kg/m3

Cinza Volante = 144 Kg/m3

Areia calcria = 945 kg/m3

Brita basalto = 1120 kg/m3

gua = 100 l/m3

Plastificante eIncorporador de Ar

100 +- 25 mm abatimento


NOVAS TECNOLOGIAS EM CONCRETO Referncias bibliogrficas:

CONCRETO: Estrutura, Propriedades e Materiais, P. Kumar Mehta e Paulo J. M. Monteiro, SoPaulo: Pini, 1994.

Concreto de Alto Desempenho, Pierre-Claude Atcin So Paulo Pini, 2000.CD-ROM: CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO, Verso 1.0. ABCP, Produzido por NUTAU/USP,1999


106/106

, , p ,CONCRETO COM FIBRAS DE AO ANTNIO Domingues de Figueiredo, PCC-USP, So Paulo, 2000

CONCRETO COM FIBRAS DE POLIPROPILENO Techne, 66, setembro/2002.BELGO Fibras Dramix. Boletim Tcnico

MACIOS EXPERIMENTAIS DE LABORATRIO DE CONCRETO COMPACTADO COM ROLO APLICADO SBARRAGENS, Jos Marques Filho, 2005.

USO DE CONCRETO COMPACTADO A ROLO NA CONSTRUO DE BARRAGENS, Eng. Lurcio Scandiuzzi, ABCP.EMPREGO DO CCR NA AMPLIAO DA UHE RIO DO PEIXE, Golik M. A., Stock R. Filho, Gontijo M. C., Onuma N., Anais

do II Seminrio Nacional de Concreto Compactado a Rolo, 1996.CD-ROM: O CIMENTO PORTLAND NA PAVIMENTAO URBANA, ABCP, 2000. CONCRETO PR-RESFRIADO NO

BRASIL: Uma Evoluo com mais de 20 anos, Francisco R. Andriolo e Tadevs M. Skwarczynski, So Paulo, 1988.CONCRETO LEVE DE ALTO DESEMPENHO MODIFICADO COM SB PARA PR-FABRICADOS ESBELTOS DOSAGEM,

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www.litebuild.com - Aerated, ligthweight, foamed concrete technologywww.pb-aax.de-Porenbeton, Autoclaved Aerated Concrete.

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Tutikian, Bernardo Fonseca; Mtodo para Dosagem de Concretos Auto-Adensveis, Tese de Doutorado, PPEC-UFRGS.

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Fortius - Aslan - GFRP Bars BK International.Bond strenght of nylon-coated reinforcing steel bars, Ghaly, A. M.; Cahill, J. D. IV; CBC 2004.

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