Avaliacao sobre Materiais de Construcao Civil - Revisao Bibliografica

AVALIAÇÃO PROCESSUAL MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Valor da avaliação 100 pontos Conteúdo a ser entregue Arquivo em Word ou PDF DESCRIÇÃO O objetivo deste trabalho é realizar uma revisão bibliográfica detalhada sobre um dos tópicos relacionados a materiais de construção civil a fim de aprofundar o entendimento sobre suas propriedades aplicações vantagens e desvantagens bem como tendências e inovações no campo Os tópicos disponíveis para escolha são Agregados Aglomerantes Argamassa Concreto Materiais Cerâmicos Materiais Metálicos Diretrizes Gerais Escolha do Tópico Escolha um tópico da lista acima como foco da sua pesquisa Fontes Científicas Utilize pelo menos 3 artigos científicos publicados nos últimos 5 anos para fundamentar sua pesquisa Extensão O trabalho deve ter entre 10 a 15 páginas incluindo referências e anexos Formato O texto deve ser redigido seguindo as normas da ABNT Tópicos a serem Abordados no Trabalho Introdução Breve contextualização do tópico escolhido Importância do tópico no âmbito da engenharia civil Objetivos do trabalho Revisão Bibliográfica História e evolução do material ou técnica Propriedades fundamentais Métodos de produção ou aplicação Aplicações típicas na construção civil Vantagens e Desvantagens Analisar os pontos fortes e fracos do material ou técnica em questão Inovações e Tendências Discussão sobre inovações recentes se houver Tendências futuras do material ou técnica com base nos artigos consultados Conclusões Sumário dos principais pontos abordados Considerações finais sobre a relevância e o futuro do tópico Referências Listagem dos artigos livros e outras fontes consultadas Anexos Gráficos tabelas ou imagens adicionais se necessário Caso constatado plágio o trabalho será zerado Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdf Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em httpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdf Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 Relatório do Software Antiplágio CopySpider Para mais detalhes sobre o CopySpider acesse httpscopyspidercombr Instruções Este relatório apresenta na próxima página uma tabela na qual cada linha associa o conteúdo do arquivo de entrada com um documento encontrado na internet para Busca em arquivos da internet ou do arquivo de entrada com outro arquivo em seu computador para Pesquisa em arquivos locais A quantidade de termos comuns representa um fator utilizado no cálculo de Similaridade dos arquivos sendo comparados Quanto maior a quantidade de termos comuns maior a similaridade entre os arquivos É importante destacar que o limite de 3 representa uma estatística de semelhança e não um índice de plágio Por exemplo documentos que citam de forma direta transcrição outros documentos podem ter uma similaridade maior do que 3 e ainda assim não podem ser caracterizados como plágio Há sempre a necessidade do avaliador fazer uma análise para decidir se as semelhanças encontradas caracterizam ou não o problema de plágio ou mesmo de erro de formatação ou adequação às normas de referências bibliográficas Para cada par de arquivos apresentase uma comparação dos termos semelhantes os quais aparecem em vermelho Veja também Analisando o resultado do CopySpider Qual o percentual aceitável para ser considerado plágio CopySpider httpscopyspidercombr Página 1 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Versão do CopySpider 222 Relatório gerado por cristianocavalcantioutlookcombr Modo web normal Arquivos Termos comuns Similaridade Artigo pdf X httpswwwsemanticscholarorgpaperDevelopmentofanew rapid2CrelevantandreliableAvet Snellings8203af987ae6931baee8a588ae7d34e2ec9c5754 37 096 Artigo pdf X httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884617 309468 49 085 Artigo pdf X httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884621 002131 43 071 Artigo pdf X httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884617 302454 35 058 Artigo pdf X httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS2352431621 000249 30 054 Artigo pdf X httpspubmedncbinlmnihgov19275941 26 050 Artigo pdf X httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS1047847709 000690 26 045 Artigo pdf X httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC2692767 26 029 Artigo pdf X httpsmarketsbusinessinsidercombondscaissedesdepots etconsignsfmediumtermnotes202229bond2029 ch1231312674 0 000 Artigo pdf X httpswwwreferencecomworldviewcitequotemoviemla format 71f5443a00df7d8eutmcontentparams3Ao3D7400052 6ad3DdirN26qo3DserpIndexueidd3611025fc2f4831 97bc9c9042b0953d 0 000 Arquivos com problema de download httpswwwconsumersearchcomtechnologyrepairreplace damagedlampfactors considerutmcontentparams3Ao3D74000726ad3Ddir N26qo3DserpIndexueide645c70cea824b59a404 590caf594cfe Não foi possível baixar o arquivo É recomendável baixar o arquivo manualmente e realizar a análise em conluio Um contra todos Erro Parece que o 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Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional CopySpider httpscopyspidercombr Página 4 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem CopySpider httpscopyspidercombr Página 5 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 6 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Página 7 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 CopySpider httpscopyspidercombr Página 8 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho CopySpider httpscopyspidercombr Página 9 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 CopySpider httpscopyspidercombr Página 10 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 11 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884617309468 2868 termos Termos comuns 49 Similaridade 085 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884617309468 2868 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 12 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR CopySpider httpscopyspidercombr Página 13 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 14 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura CopySpider httpscopyspidercombr Página 15 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas CopySpider httpscopyspidercombr Página 16 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 CopySpider httpscopyspidercombr Página 17 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de CopySpider httpscopyspidercombr Página 18 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 19 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884621002131 3143 termos Termos comuns 43 Similaridade 071 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884621002131 3143 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 20 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR CopySpider httpscopyspidercombr Página 21 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 22 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura CopySpider httpscopyspidercombr Página 23 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas CopySpider httpscopyspidercombr Página 24 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 CopySpider httpscopyspidercombr Página 25 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de CopySpider httpscopyspidercombr Página 26 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 27 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884617302454 3112 termos Termos comuns 35 Similaridade 058 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0008884617302454 3112 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 28 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR CopySpider httpscopyspidercombr Página 29 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 30 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura CopySpider httpscopyspidercombr Página 31 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas CopySpider httpscopyspidercombr Página 32 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 CopySpider httpscopyspidercombr Página 33 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de CopySpider httpscopyspidercombr Página 34 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 35 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS2352431621000249 2616 termos Termos comuns 30 Similaridade 054 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS2352431621000249 2616 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 36 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR CopySpider httpscopyspidercombr Página 37 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 38 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura CopySpider httpscopyspidercombr Página 39 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas CopySpider httpscopyspidercombr Página 40 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 CopySpider httpscopyspidercombr Página 41 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de CopySpider httpscopyspidercombr Página 42 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 43 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpspubmedncbinlmnihgov19275941 2295 termos Termos comuns 26 Similaridade 050 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpspubmedncbinlmnihgov19275941 2295 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 44 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR CopySpider httpscopyspidercombr Página 45 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 46 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura CopySpider httpscopyspidercombr Página 47 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas CopySpider httpscopyspidercombr Página 48 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 CopySpider httpscopyspidercombr Página 49 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de CopySpider httpscopyspidercombr Página 50 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 51 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135038 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS1047847709000690 2804 termos Termos comuns 26 Similaridade 045 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS1047847709000690 2804 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 52 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR CopySpider httpscopyspidercombr Página 53 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 54 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura CopySpider httpscopyspidercombr Página 55 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas CopySpider httpscopyspidercombr Página 56 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 CopySpider httpscopyspidercombr Página 57 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de CopySpider httpscopyspidercombr Página 58 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 59 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC2692767 5997 termos Termos comuns 26 Similaridade 029 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwncbinlmnihgovpmcarticlesPMC2692767 5997 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 60 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR CopySpider httpscopyspidercombr Página 61 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 62 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura CopySpider httpscopyspidercombr Página 63 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas CopySpider httpscopyspidercombr Página 64 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 CopySpider httpscopyspidercombr Página 65 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de CopySpider httpscopyspidercombr Página 66 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 67 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpsmarketsbusinessinsidercombondscaissedesdepotsetconsignsfmedium termnotes202229bond2029ch1231312674 441 termos Termos comuns 0 Similaridade 000 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpsmarketsbusinessinsidercombondscaissedesdepotsetconsignsfmediumtermnotes202229 bond2029ch1231312674 441 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional CopySpider httpscopyspidercombr Página 68 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem CopySpider httpscopyspidercombr Página 69 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 CopySpider httpscopyspidercombr Página 70 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Página 71 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 CopySpider httpscopyspidercombr Página 72 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho CopySpider httpscopyspidercombr Página 73 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 CopySpider httpscopyspidercombr Página 74 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 75 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Arquivo 1 Artigo pdf 2880 termos Arquivo 2 httpswwwreferencecomworldviewcitequotemoviemlaformat 71f5443a00df7d8eutmcontentparams3Ao3D74000526ad3DdirN26qo3DserpIndexueidd3 611025fc2f483197bc9c9042b0953d 257 termos Termos comuns 0 Similaridade 000 O texto abaixo é o conteúdo do documento Artigo pdf 2880 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwreferencecomworldviewcite quotemoviemlaformat 71f5443a00df7d8eutmcontentparams3Ao3D74000526ad3DdirN26qo3DserpIndexueidd3 611025fc2f483197bc9c9042b0953d 257 termos Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência CopySpider httpscopyspidercombr Página 76 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e CopySpider httpscopyspidercombr Página 77 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD CopySpider httpscopyspidercombr Página 78 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação CopySpider httpscopyspidercombr Página 79 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências CopySpider httpscopyspidercombr Página 80 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various CopySpider httpscopyspidercombr Página 81 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos auto adensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre CopySpider httpscopyspidercombr Página 82 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível emlt httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdfgt Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e UltraAlto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em lthttpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdfgt Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZHERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra high performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009 CopySpider httpscopyspidercombr Página 83 de 83 Relatório gerado por CopySpider Software 20231116 135039 Introdução A partir da década de 1920 houve um grande desenvolvimento da engenharia nacional e as obras de concreto armado passaram a assumir cada vez maior importância HELENE TERZIAN 1995 Desde então o uso do concreto vem se difundido no Brasil e hoje prevalece por uma série de fatores tais como a capacidade de ser moldado em uma infinidade de formas oferece boa resistência a compressão dispor de mão de obra e ser considerado um material barato De acordo com Carvalho e Figueiredo 2014 e Brooks 2010 o concreto é o material mais utilizado na construção civil Os autores o definem como o aglomerado que unem agregados sendo estes miúdos areias ou agregados graúdos pedras britadas Almeida 2002 p2 acrescenta à definição da composição do concreto o uso do cimento água e ar associados aos agregados miúdos e graúdos Este mesmo autor afirma que o concreto pode também conter adições cinza volante pozolanas sílica ativa etc e aditivos químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas BASTOS 2006 p01 Com o avanço da engenharia começou a ser concebido o concreto de acordo com as necessidades do mercado da construção civil Surgiram classificações de acordo com suas novas formas no âmbito de resistência mecânica com o concreto de alto desempenho e no que diz respeito a consistência criouse por exemplo o concreto autoadensável O objetivo deste trabalho é revisar os tipos de concretos mais empregados em obras e construções civil e de infraestrutura e as inovações em materiais cimentícios a base de cimento Portland Revisão Bibliográfica De acordo com Petrucci 1968 O concreto hidráulico é um material de construção que se compõe como uma mistura de um aglomerante com um ou mais materiais inertes e água Logo que misturado deve proporcionar condições de plasticidade que permitam operações de manuseio que são fundamentais no lançamento nas fôrmas adquirindo com o tempo pelas reações que então se processarem entre aglomerante e água coesão e resistência Figura 01 Concreto convencional Fonte Adaptado pelo Autor 2023 A verticalização na construção levou à necessidade de transportar concreto de forma eficiente para sua aplicação Como resposta a essa demanda foram desenvolvidas bombas específicas para o bombeamento de concreto DAIBERT 2014 Essas bombas são empregadas globalmente no transporte de diversas proporções de concreto por longas distâncias horizontais e verticais RIDING 2016 Em muitos casos o uso de concretos convencionais não atende às exigências do mercado tornando crucial a utilização de concretos especiais MEHTA 2014 Bauer 2008 estabelece que um concreto considerado bombeável deve apresentar um índice de abatimento de cone de Abrams entre 60mm e 160mm destacando influências na bombeabilidade relacionadas aos agregados sua granulometria a quantidade de cimento e a trabalhabilidade Jolin et al 2009 discordam argumentando que a bombeabilidade não é de fácil definição enfatizando a necessidade de estabilidade e capacidade de mobilidade sob pressão Kaplan 2001 simplifica a definição afirmando que um concreto é bombeável se puder ser lançado com uma bomba Essa abordagem embora simplista destaca a dependência não apenas das características do concreto mas também do sistema ao qual é submetido demandando a consideração das propriedades que interagem eficientemente com o sistema específico Figura 02 Concreto bombeável Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Autoadensável CAA desenvolvido e amplamente utilizado no final do século XX especialmente em regiões de clima frio no hemisfério norte é caracterizado por não necessitar de vibração para adensar nas formas após o lançamento Conforme definido pela norma brasileira ABNT NBR 158231 2010 o CAA é capaz de fluir autoadensar pelo peso próprio preencher a forma e passar por embutidos mantendo homogeneidade ao longo das etapas de mistura transporte lançamento e acabamento Tutikian e Dal Molin 2008 destacam que o CAA foi desenvolvido no Japão em 1988 sendo capaz de se moldar nas formas sem a necessidade de vibração ou compactação externa Figura 03 Concreto autoadensável CAA Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto Compactado com Rolo CCR é empregado primariamente na formação da subbase de pavimentos rígidos consistindo de cimento Portland compactado por rolos compressores vibratórios DNIT 2013 Com uma consistência seca adequada para compactação por compressores AOKI 2009 o CCR é definido por Andrade 1997 p 66 apud Silva 2006 p 29 como um concreto de consistência seca não mensurável pelo ensaio de abatimento do tronco de cone slump zero diferenciandose do concreto convencional em termos de trabalhabilidade e consistência Enquanto o concreto convencional inclui água agregado miúdo agregado graúdo e materiais cimentícios o CCR utiliza os mesmos materiais e equipamentos mas em proporções distintas para a pavimentação tradicional ARAUJO et al 2016 A principal disparidade entre as misturas do CCR e as misturas convencionais reside na maior porcentagem de agregados miúdos no CCR possibilitando uma consolidação mais eficaz HARRINGTON et al 2010 Figura 04 Concreto compactado com rolo CCR Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O concreto simples revela comportamento frágil e baixa capacidade de deformação sob tensão de tração motivando pesquisas para superar essas limitações A adição de fibras como aço e polipropileno tem sido investigada para melhorar propriedades mecânicas e características do concreto mantendo seus componentes originais Essa abordagem visa resistência à abrasão controle de fissuras e melhor distribuição de cargas FIGUEIREDO 2011 SOARES BICA BRESSANI e MARTINS 1994 Contudo a aplicação de concreto reforçado com fibras especialmente em grandes obras enfrenta restrições devido a custos elevados escassez de mão de obra especializada e complexidade na execução PRIETTO 1996 A escolha entre fibras de aço e polipropileno é comum destacando o polipropileno por sua acessibilidade e superação de limitações associadas ao aço Figura 05 Concreto reforçado com fibras CRF Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O Concreto de Alto Desempenho CAD segundo Tomé 2014 teve origem na Noruega na década de 1950 incorporando novos materiais que elevaram sua resistência à compressão para além de 50 MPa Contrariamente para Tutikian Isaia e Helene 2011 o CAD não representa uma revolução mas sim uma evolução dos concretos convencionais Ele utiliza essencialmente as mesmas matériasprimas seguindo os princípios básicos de resistência trabalhabilidade e durabilidade com a única diferença sendo a implementação de procedimentos especiais conhecidos como alto desempenho Figura 06 Concreto de alto desempenho CAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 O termo CUAD não era comumente utilizado em pesquisas devido à falta de uma definição clara até 2013 Foi somente nesse ano que o Instituto Americano do Concreto ACI e a Associação Francesa de Engenharia Civil AFGC estabeleceram que o concreto de ultraalto desempenho seria caracterizado pela ausência de agregado graúdo uma baixa relação águacimento resistência à compressão superior a 150MPa aos 28 dias e resistência à tração acima de 8MPa AFGC 2013 apud CHRIST 2019 Este tipo de concreto incorpora características do concreto autoadensável CAA do concreto reforçado com fibra CRF e do concreto de alto desempenho CAD TORREGROSA 2013 apud CHRIST et al 2019 Figura 07 Concreto de ultra alto desempenho CUAD Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Vantagens e Desvantagens O concreto bombeado é possuidor de uma grande diversidade de uso nas mais variadas construções em concreto como na execução de túneis blocos de coroamento de estacas para edifícios usinas hidrelétricas edifícios comerciais e residências de pequeno médio e grande porte sendo este o concreto indicado principalmente em casos de difícil acesso de equipamentos espaço limitado ou a complexibilidade do transporte vertical American Concrete Institute 1996 Desde o final dos anos 90 observase um aumento significativo na utilização do Concreto Autoadensável CAA em vários tipos de elementos estruturais especialmente em préfabricados reparos e reforços estruturais OKAMURA e OUCHI 1999 Esse crescimento resultou de extensas pesquisas em diversos centros internacionais focadas na autoadensabilidade do CAA e suas diversas vantagens conforme destacado por CAMARGOS EFNARC e BUI 2002 redução do custo de aplicação por metro cúbico de concreto garantia de excelente acabamento em concreto aparente otimização da mãodeobra maior rapidez na execução da obra devido à redução no tempo de concretagem melhoria nas condições de segurança na obra eliminação do ruído causado pelo vibrador bombeamento eficiente em grandes distâncias horizontais e verticais eliminação da necessidade de espalhamento e vibração capacidade de lidar com formas complexas e dimensões reduzidas melhoria geral nas condições de trabalho possibilidade de utilizar grandes volumes de aditivos minerais provenientes de resíduos industriais contribuindo para a redução do impacto ambiental e finalmente redução do custo final da obra em comparação com sistemas de concretagem convencional O concreto autoadensável segundo Marangon 2006 é um tipo recente de concreto com alta fluidez e coesividade capaz de preencher completamente as formas através do seu peso alcançando compactação total mesmo na presença de densa armadura Possui densidade homogeneidade e propriedades de engenharia semelhantes ao concreto convencional oferecendo vantagens como redução no tempo de construção mão de obra necessidade de equipamentos no canteiro de obras exposição dos trabalhadores a ruídos e vibrações além de permitir superfícies com melhor acabamento No entanto sua produção controle e aplicação demandam cuidados adicionais exigindo que a mão de obra adquira conhecimento sobre o produto para garantir a estabilidade de suas características e evitar a segregação de seus materiais constituintes LISBÔA 2004 O desenvolvimento do concreto autoadensável é considerado um passo significativo em direção à eficiência construtiva potencialmente melhorando as condições de trabalho em canteiros de obras e indústrias de prémoldados devido às suas propriedades GRUNEWALD 2004 apud MANUEL 2005 O American Concrete Institute ACI Committee 506 define concreto projetado no Guide to Shotcrete como argamassa ou concreto pneumaticamente projetado a alta velocidade sobre uma superfície Essa definição abrangente inclui a opção de utilizar ou não agregados graúdos e permite escolher entre os processos de projeção a seco ou a úmido Gomes 2006 defende o uso de concreto projetado devido à sua plasticidade durante a aplicação especialmente quando adicionados aceleradores de pega Esse material preenche as irregularidades da escavação e em pouco tempo atinge alta rigidez e resistência Existem dois principais tipos de equipamentos para o processo de projeção de concreto o método de mistura seca onde agregado e cimento são misturados por ar pressurizado e em seguida combinados com água e o método de mistura úmida que envolve a mistura simultânea de todos os componentes seguida pela pressurização e projeção do concreto FIGUEIREDO HELENE 1993 O Concreto Compactado com Rolo CCR difere do convencional pela flexibilidade nas exigências de qualidade do agregado graúdo e granulometria sendo aplicado em casos menos complexos DNIT 2004 A execução cuidadosa do CCR conforme Aoki 2009 envolve espalhamento manual ou com equipamentos como a motoniveladora com a camada de espalhamento 20 a 30 mais alta que a camada final compactada do projeto Durante a fabricação do CCR a densidade adequada e o uso de equipamentos específicos de mistura podem resultar em uma redução de 5 a 20 em volume justificando uma diminuição de custos de 20 a 50 segundo USACE 2010 Além disso USACE 2010 destaca a redução de meses no tempo de construção e o aumento da produtividade como justificativas para a adoção do CCR A adição de fibras ao concreto oferece a vantagem da distribuição aleatória promovendo uma atuação homogênea em toda a estrutura Diferentemente das armaduras que operam apenas em suas posições específicas as fibras proporcionam uma atuação distribuída por toda a estrutura Para garantir essa homogeneidade é recomendado que o comprimento da fibra seja pelo menos o dobro do tamanho do agregado utilizado no concreto Essa dimensão permite que as fibras reforcem não apenas a dimensão da argamassa mas também atuem no concreto em si cujo agregado possui dimensões substancialmente menores MAIDL e DIETRICH 1995 Atualmente ao abordar as propriedades do concreto de alto desempenho CAD a ênfase não se limita apenas à resistência mas também abrange requisitos fundamentais para sua durabilidade como facilidade de lançamento altas resistências mecânicas resistência à penetração de agentes agressivos carbonatação lixiviação perda de massa e estabilidade volumétrica SILVA 2000 A definição do CAD tem evoluído ao longo do tempo e ainda não há um conceito único podendo gerar confusão com o termo CAR referente ao concreto de alta resistência No início nos anos 70 o CAD era inicialmente denominado como CAR refletindo sua definição centrada na resistência mecânica TUTIKIAN ISAIA HELENE 2011 Segundo Mendes 2002 o Concreto de Alto Desempenho CAD encontra suas principais aplicações na construção civil em edifícios de grande altura pontes viadutos pavimentos de rodovias plataformas submarinas e pisos industriais Seu uso visa reduzir o peso próprio da estrutura resultando em menor carga sobre as fundações Em construções de edifícios altos o CAD possibilita uma significativa redução nas seções dos pilares e um aumento na área útil dos pavimentos Pesquisas recentes têm avançado no desenvolvimento de CADs e CUADs inovadores incorporando resíduos industriais subprodutos ou agregados alternativos para reduzir custos iniciais DE MATOS et al 2020 HE DU CHEN 2018 KIM KOH PYO 2016 YANG et al 2009 No entanto as aplicações desses materiais ainda enfrentam limitações devido à falta de experiência dos empreiteiros e à ausência de um método de dosagem simples e amplamente aceito Inovações e Tendências O cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua versatilidade e custobenefício alcançando uma produção global de aproximadamente 41 Gt em 2019 IEA 2021 Materiais à base de cimento como concretos e argamassas são essenciais na indústria de construção oferecendo características moldáveis facilidade de produção e elevadas resistências mecânicas MOHAMAD et al 2021 Apesar da aplicação de tecnologia a produção de cimento é altamente poluente contribuindo com cerca de 7 das emissões globais de CO2 equivalente IEA WBCSD 2018 Para alcançar o Cenário Net Zero Emissions 2050 é necessária uma redução anual de 3 até 2030 mas entre 2015 e 2020 houve um aumento na intensidade direta das emissões de CO2 de 18 ao ano IEA 2021 Diante disso as estratégias mais eficazes a curto e longo prazo para reduzir as emissões da indústria cimenteira incluem a redução do conteúdo de clínquer no cimento e a implementação de tecnologias inovadoras como a captura estocagem e utilização de carbono CCUS IEA 2009 A redução do teor de clínquer no cimento é alcançada pela substituição de parte desse componente por materiais cimentícios suplementares MCS impactando as propriedades resistentes e duráveis do produto final JUENGER SNELLINGS BERNAL 2019 No Brasil os MCS mais utilizados incluem escórias de alto forno cinzas volantes argilas calcinadas e fíler calcário ABNT 2018 Entretanto as escórias de alto forno e cinzas volantes têm disponibilidade limitada como subprodutos de outras indústrias enquanto argila calcinada e calcário são amplamente disponíveis derivados de depósitos geológicos naturais SCRIVENER JOHN GARTNER 2018 Esses dois últimos compõem o LC³ Limestone Calcined Clay Cement um novo cimento que pode substituir até 50 do clínquer Portland mostrando potencial significativo para reduzir as emissões de CO2 associadas à produção de cimento AVET SCRIVENER 2018 DHANDAPANI et al 2018a SCRIVENER 2014 Quando a substituição combinada argila calcário atinge cerca de 50 do clínquer é possível alcançar uma redução de 25 a 35 nas emissões de CO2 associadas à fabricação do cimento Portland convencional VIZCAÍNOANDRÉS et al 2015 Figura 07 Concreto de cimento LC³ Fonte Adaptado pelo Autor 2023 Referências AVET F et al Development of a new rapid relevant and reliable R3 test method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined kaolinitic clays Cement and Concrete Research v 85 p 111 2016 AVET F Investigation of the grade of calcined clays used as clinker substitute in Limestone Calcined Clay Cement LC3 Thesis Science et Génie des Matériaux École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2017 AVET F SCRIVENER K Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement LC3 Cement and Concrete Research v 107 n August 2017 p 124135 2018a AVET F SCRIVENER K Hydration study of limestone calcined clay cement LC3 using various grades of calcined kaolinitic clays RILEM Bookseries v 16 p 3540 2018b CHRIST Roberto Proposição de um método de dosagem para concretos de ultra alto desempenho uhpc 2019 154 f Tese Doutorado em Engenharia Civil Universidade do Vale do Rio dos Sinos São Leopoldo 2019 DAIBERT D J SANTOS PR C Análise dos Solos Formação Classificação e Conservação do Meio Ambiente São Paulo sn 2014 DE MATOS P R et al Ecofriendly ultrahigh performance cement pastes produced with quarry wastes as alternative fillers Journal of Cleaner Production v 269 p 122308 2020 FIGUEIREDO Antonio Domingues de e HELENE Paulo R L Controle dos aditivos aceleradores no concreto projetado para obras subterraneas 1993 Anais Barquisimeto Escola Politécnica Universidade de São Paulo 1993 Acesso em 16 nov 2023 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto com fibras de aço São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil 2000 Boletim Técnico BTPCC260 FIGUEIREDO Antonio Domingues Concreto com fibras 2005 FIGUEIREDO Antônio Domingues de Concreto reforçado com fibras 2011 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo HE Z HAI DU S GUI CHEN D Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag Journal of Hazardous Materials v 353 n November 2017 p 3543 2018 H Okamura and M Ouchi SelfCompacting Concrete Development Present Use and Future First International RILEM Symposium 1999 pp 314 JUENGER M C G SNELLINGS R BERNAL S A Supplementary cementitious materials New sources characterization and performance insights Cement and Concrete Research p 257273 2019 KIM H KOH T PYO S Enhancing flowability and sustainability of ultra high performance concrete incorporating high replacement levels of industrial slags Construction and Building Materials v 123 p 153160 2016 Harrington M J Gupta H S Fratzl P Waite J H Collagen insulated from tensile damage by domains that unfold reversibly in Situ Xray investigation of mechanical yield and damage repair in the mussel byssus J Struct Biol 167 47 2009 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 2001 349p MAIDL Bernhard DIETRICH Jörg Concreto reforçado com fibra de aço Ernst Verlag für Architektur und technische Wissenschaften 1995 MANUEL P J Estudo da influência do teor de argamassa no desempenho de concretos autoadensáveis Dissertação de mestrado UFRGS Porto Alegre 2005 Marangon M 2006 Tópicos em Geotecnia e Obras de Terra Volume I pág 14 Universidade Federal de Juíz de Fora Juiz de Fora Minas Gerais Brasil MARANGON Ederli Desenvolvimento e caracterização de concretos autoadensáveis reforçados com fibras de aço Rio de Janeiro Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPEUFRJ 2006 MARQUES FILHO J Estado da arte de concreto compactado com rolo aplicado a barragens uma perspectiva 2001 128p Seminário Doutorado em Engenharia PPGECUFRGS Porto Alegre MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto estrutura propriedade e materiais São Paulo Pini 1994 MEHTA Kumar MONTEIRO Povidar J M Concreto Microestrutura Propriedades e Materiais 4ª ed São Paulo Ibracon 2014 751 p MEZZAROBA Orides MONTEIRO Cláudia Servilha Manual de metodologia da pesquisa no direito 5 ed São Paulo Saraiva 2009 MEHTA P M MONTEIRO P J M Concreto microestrutura propriedades e materiais São Paulo IBRACON 2014 PETRUCCI Eládio G Concreto de Cimento Portland São Paulo Associação Brasileira de Cimento Portland 1968 TUTIKIAN B HELENE Paulo Dosagem dos Concretos de Cimento Portland In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em httpswwwphdengbrwp contentuploads201407lc56pdf Acesso em 11 nov 2020 TUTIKIAN B ISAIA Geraldo C HELENE Paulo Concreto de Alto e Ultra Alto Desempenho In Geraldo C Isaia Org Concreto Ciência e Tecnologia 1 ed São Paulo IBRACON 2011 v 2 p 12831325 Disponível em httpwwwphdengbrwpcontentuploads201407lc53pdf Acesso em 30 mai 2020 VIZCAÍNOANDRÉS L SÁNCHEZBERRIEL S DAMASCARRERA PÉREZ HERNÁNDEZ S SCRIVENER A K MH Fernando Industrial trial to produce a low clinker low carbon cement Materials Construction 65 317 2015 103989mc201500614 YANG S L et al Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultrahigh performance fibre reinforced concrete UHPFRC Construction and Building Materials v 23 n 6 p 22912298 2009