Concreto de autoconsolidação - Visão geral do SCC

SCC - Rodapé
Horário: 00:21
Este vídeo mostra o SCC sendo colocado como base. Observe como ele flui facilmente, mesmo nos cantos, sem segregação. Obrigado à BASF pelo vídeo.

O concreto autoadensável (CAA) é reconhecido como um dos maiores avanços da indústria do concreto. Usando novos aditivos e algumas modificações de mistura, podemos agora produzir concreto que flui facilmente sem segregar (onde o agregado grosso se separa da pasta de cimento). O concreto segregado perde resistência e resulta em áreas alveoladas próximas à fôrma. É a natureza de autoconsolidação do SCC que o torna tão valioso na construção. O SCC pode fluir em formas muito complexas ou formas que têm muitas barras de reforço (congestionamento de vergalhões) e ainda assim não deixam vazios. O concreto normal teria que ser fortemente vibrado nessas aplicações para eliminar todas as bolhas de ar presas ao lado das formas e do reforço e fazer o concreto entrar.

O QUE É CONCRETO AUTO-CONSOLIDADO?

Vamos começar com a definição simples e, em seguida, aumentá-la um pouco. O SCC é um concreto excepcionalmente fluido que nunca precisa ser consolidado para preencher formulários ou fluxo. Colocado plano, como para uma laje, é praticamente autonivelante. Parece um pouco com massa de panqueca irregular. A consistência é medida pelo que é chamado de slump flow, onde medimos a largura da poça deixada quando um cone de slump é preenchido e levantado. O fluxo de queda para SCC varia de 19 a 30 polegadas. No entanto, o concreto autoconsolidante NÃO é simplesmente concreto que flui. Se fosse só isso, poderíamos simplesmente usar muita água.

VÍDEO: SCC - SEM VIBRATON
Horário: 01:06
O concreto autoconsolidante flui facilmente entre as obstruções para preencher um formulário sem vibração. Agradecimentos à Euclid Chemical por este segmento de vídeo.

A definição atualmente aceita do que torna o SCC bom tem três partes:

• Alta fluidez - flui facilmente para os detalhes mais finos de formas ou moldes e ao redor do reforço com seu próprio peso. Isso também é chamado de trabalhabilidade ou capacidade de preenchimento (o que significa que preenche um formulário facilmente).
• Capacidade de passagem - A capacidade de fluir através de espaços apertados, como barras de reforço de aço congestionadas ou pontos estreitos na cofragem.
• Estabilidade - Esta é a grande diferença entre o CAA e o concreto simplesmente molhado e desleixado. A estabilidade implica que mesmo em abatimentos muito altos (ou fluxos de abatimento), o concreto não segregará, permanecerá homogêneo e não haverá separação do agregado da pasta de cimento. Na verdade, existem dois tipos de estabilidade: estabilidade dinâmica (o que significa que permanece estável enquanto é transportado e colocado) e estabilidade estática (o que significa que permanece estável - o agregado não se acomoda e não sangra excessivamente enquanto está nas formas, mas ainda não endurecido).

Uma vez endurecido, o CAA não é muito diferente do concreto convencional. Na verdade, como usamos superplastificantes (redutores de água de alto alcance) para atingir a fluidez e muitos finos, podemos frequentemente fornecer o concreto para relações água-cimento muito baixas e obter resistências muito altas e baixa permeabilidade.

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MATERIAIS PARA AUTO-CONSOLIDAÇÃO DE BETÃO

Esta enorme parede com reforço fortemente congestionado foi derramada em um único elevador com SCC. Lafarge América do Norte

SCC e concreto convencional diferem apenas em algumas modificações de proporção menores e alguns aditivos. Mas, em muitos casos, o empreiteiro nem sabe o que há na mistura, mas especifica o desempenho necessário em termos de trabalhabilidade (fluxo de queda), capacidade de passagem, estabilidade e força. A Lafarge tem até um nome, Agila, para seu mix proprietário de SCC.

Existem três tipos de combinações SCC:

• alto teor de pó e uma mistura de redução de água de alto alcance (HRWRA)
• baixo teor de pó, HRWRA e uma mistura modificadora de viscosidade (VMA)
• teor de pó moderado, HRWRA e uma dose moderada de VMA

O pó referido aqui são todos os materiais finos, incluindo cimento, cinzas volantes, escória de alto forno granulada moída, sílica ativa e enchimento de calcário moído. Isso engrossa a mistura, mantendo o agregado grosso estável na matriz e também contribui para o fluxo de abatimento. Aqui estão algumas coisas para entender sobre os materiais em uma combinação SCC:

• A fração de agregado grosso na mistura será muito menor (cerca de 30%) e o tamanho será menor (tamanho superior de cerca de ½ polegada)
• A quantidade de cimento Portland será normalmente baixa, menos de 300 libras / jarda cúbica ou menos da metade do total de materiais cimentícios
• Outros materiais cimentícios serão cinzas volantes altas na faixa de 20 a 40% da escória total de materiais cimentícios nessa faixa também, e muitas vezes algum fumo de sílica
• O pó, que inclui os materiais cimentícios, pode ser complementado com calcário moído.
• A proporção de materiais de cimento-água é frequentemente bastante baixa - tão baixa quanto 0,27 em algumas misturas, embora 0,4 seja mais comum.
• A mistura modificadora de viscosidade (VMA) aumenta a viscosidade para manter a mistura estável. Sem muito pó na mistura, o VMA é usado para engrossar a mistura e evitar a segregação. 'Cada mix SCC que fazemos em Nova York usamos um VMA porque os produtores não têm muita influência na pedreira', disse Bill Phelan da Euclid Chemical. 'As pedreiras enviam o que desejam, mas os produtores de mix pronto precisam ter um mix que funcione todos os dias e o VMA o mantenha consistente.' Em outras partes do país, porém, misturas bem graduadas e com alto teor de pó tendem a ser a norma.
• Redutores de água de alta faixa para misturas de SCC têm sido recentemente principalmente aqueles baseados em policarboxilatos, que têm uma capacidade incrível de aumentar a queda em baixas dosagens. Os policarboxilatos, porém, criaram problemas com a formação de espuma e adição de ar indesejado à mistura, portanto, um agente antiespumante é adicionado. Também houve alguns problemas com a perda de queda repentina. Recomenda-se que, para distâncias de transporte mais longas, o produtor considere o uso de um HRWRA à base de naftaleno em vez de policarboxilato.

Lembre-se de que as misturas de SCC são um pouco complicadas, exigindo apenas o equilíbrio certo entre todos os materiais, água e aditivos. Encontre mais informações sobre projeto de mistura de concreto . Sempre experimente uma mistura como esta antes de iniciar um trabalho. 'Em qualquer projeto concreto importante, você precisa fazer um estágio de teste', disse Phelan. 'Não pratique no trabalho de outra pessoa!'

VÍDEO: SCC - FLUXO
Hora: 00:32
O concreto autoconsolidante flui facilmente com o seu próprio peso. Observe como não há segregação, mesmo na borda de ataque do concreto. O cara com a pá esperava ter que empurrar o concreto contra os pés, mas acabou desistindo. Agradecimentos à Euclid Chemical por este segmento de vídeo.

VANTAGENS DO CONCRETO AUTO-CONSOLIDADO

As vantagens de usar concreto que flui para o local praticamente sem esforço são óbvias para quem trabalha com concreto. Há anos obtemos esse tipo de concreto com a adição de água. Infelizmente, como sabemos, adicionar água diminui a resistência do concreto e leva à segregação.

O maior sonho é poder configurar os formulários e, em seguida, fazer com que o motorista do caminhão de mistura pronta venha e os preencha com nenhum outro trabalhador no local de trabalho. Isso pode nunca acontecer, mas o SCC que foi devidamente proporcionado e colocado oferece muitas vantagens:

• Mão de obra reduzida, uma vez que nenhuma vibração é necessária para concreto em formas e pouca ou nenhuma argamassa é necessária para trabalhos planos.
• Não há necessidade de se preocupar com a qualidade da vibração - um empreiteiro que usava SCC uma vez me disse que os caras do vibrador sempre o abandonavam com SCC e não precisava se preocupar com as habilidades do operador.
• Construção mais rápida, uma vez que o concreto é colocado tão rapidamente - uma carga de caminhão pode ser descarregada em apenas um minuto!
• Extremamente boa qualidade de superfície acabada - SCC pode assumir quase uma superfície espelhada e pode produzir concreto com detalhes muito finos. Isso é realmente vantajoso com esculturas e é por isso que os pré-moldadores amam tanto. Ele pode até mesmo fluir para áreas de inclinação negativa.

O concreto autoconsolidante flui fácil e rapidamente de um caminhão de mistura pronta.

O concreto autoconsolidante pode fornecer fundições extremamente detalhadas. Lafarge Agilia

• Mais simples de detalhar a armadura de aço, pois pode estar bastante congestionada e ainda assim ser totalmente preenchida com concreto.
• Canteiros de obras ou pré-moldados mais silenciosos, pois não há ruído de vibrador. Se você já esteve em uma fábrica de pré-moldagem quando os vibradores estão ligados, você sabe o que quero dizer.
• Maior segurança, já que os operadores de vibradores não estão atentos aos formulários ou arrastando mangueiras e cabos pelo local, e há menos ruído.

Com essas vantagens, alguns perguntariam: 'Então, por que não usamos SCC em todos os lugares'? ' A percepção é que é o custo que impede o uso mais amplo de SCC - essas misturas usam finos e aditivos que podem aumentar o preço de um pátio de concreto em US $ 10 a US $ 15, embora alguns produtores possam adicionar uma sobretaxa de até US $ 30. A melhor abordagem para controlar o custo é trabalhar com o produtor de mistura pronta para obter a mistura ideal para o uso pretendido.

CONSTRUÇÃO DE CONCRETO AUTO-CONSOLIDANTE

A construção é onde o SCC realmente brilha. O que poderia ser melhor do que uma mistura que se consolida, eliminando todas as vibrações, linhas de elevação e bugholes? Para planos, as misturas SCC podem ser descritas como autonivelantes, enquanto o concreto moldado pode ser autocolante. Aqui estão algumas dicas sobre construção com SCC:

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• O SCC pode ser entregue em caminhões de mistura pronta, embora os caminhões muitas vezes não estejam completamente cheios, uma vez que o SCC pode respingar no caminhão e até mesmo derramar. Caminhões que transportavam SCC até capotaram quando a carga total mudou durante uma curva.
• Ao colocar o SCC, deve-se permitir que ele flua com seu próprio peso a partir de um único local, se possível. O SCC pode fluir horizontalmente até 33 pés ou mais. Paredes e colunas podem ser bombeadas de baixo para cima.
• O SCC bombeia muito facilmente e com pressões de bombeamento reduzidas. O conteúdo de ar tende a permanecer mais estável em uma mistura SCC durante o bombeamento do que para o concreto convencional.

O SCC flui facilmente em torno de obstruções sem a necessidade de vibração. Joe Woolhead para iCrete

Esses poços de elevador foram derramados em um único elevador usando SCC, apesar da preocupação de que as formas não eram fortes ou apertadas o suficiente para lidar com a pressão. Ponto por ponto

As lajes autonivelantes requerem apenas um acabamento mínimo para obter um piso plano. Lafarge Agilia

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A cofragem deve ser projetada para aplicação total de líquido. Isso significa que haverá mais 150 libras de pressão para cada pé de altura dos formulários. Isso é um perigo para o SCC, pois ele se posiciona tão rapidamente e pode desenvolver pressões que levam a rupturas. Ocorreram sérias rupturas com o SCC e sabe-se que ele encontra e vaza mesmo através de fendas muito pequenas em suas formas.

• Nem todos os SCC são iguais, portanto, faça com que a empresa de mix pronto forneça a combinação certa para sua aplicação. Aplicações específicas podem exigir mais ou menos capacidade de enchimento, capacidade de passagem ou estabilidade.
• Não apenas a vibração não é necessária, mas pode ser prejudicial ao SCC, causando segregação. Para misturar elevadores, vibradores podem ser usados, mas apenas por alguns segundos.

• As lajes não têm sido uma aplicação popular do SCC - pelo menos não antes de agora. “Ajudamos a desenvolver misturas autonivelantes que são um pouco menos viscosas, mas que quase não precisam de acabamento”, disse Caroline Talbot, da Euclides. “É um nicho de mercado, mas está crescendo. Para pequenos vazamentos, calçadas e similares, o CQ extra e o custo podem não valer a pena, mas para lajes comerciais ou pisos de edifícios, o concreto autonivelante seria uma grande vantagem. ' Em pisos que não têm tolerâncias de planificação altas, o SCC pode ser colocado com um mínimo de bullfloating. Se for aplicar uma textura, mesmo um acabamento com vassoura, não comece muito cedo ou o concreto cairá de volta a uma superfície lisa.
• A cura é importante para o SCC, uma vez que costuma ser uma mistura de baixa relação água-cimento. Misturas com baixo teor de água podem desenvolver retração autógena, onde o cimento não hidratado consome toda a água da matriz de concreto. A cura úmida é melhor, mas pelo menos aplique um composto de cura para proteger a superfície de secar.

CONCRETO AUTO-CONSOLIDADO PARA TRABALHOS DE DECORAÇÃO

O SCC pode ser usado para trabalhos decorativos de qualquer tipo. Aceita cores, tanto integrais como dry shake, tão facilmente quanto qualquer concreto. Estampar a superfície plana do SCC pode ser uma experiência interessante - não comece muito cedo ou as linhas simplesmente desaparecerão no concreto.

O SCC permite fundições com esse tipo de detalhe. Lafarge Agilia

Pourfolio Custom Concrete em San Diego, CA

O uso mais comum do SCC para trabalhos decorativos, entretanto, é para concreto moldado detalhado (pré-moldado) ou forros de fôrmas intrincados. A alta fluidez do SCC força todo o ar para fora do molde e resulta em superfícies vítreas perfeitas. Lembre-se, porém, de que com o SCC, qualquer defeito, por menor que seja nas formas, será refletido diretamente no concreto acabado. Além disso, selecione cuidadosamente seus agentes desmoldantes para evitar bolhas (pequenas bolhas de ar presas que se agarram às superfícies da forma). Em um artigo em Construção de concreto um estudo que concluiu que a melhor forma de liberação era um agente reativo à base de vegetais em uma forma bem temperada.

Encontre mais informações sobre o uso de SCC para pré-moldagem de concreto e sobre a configuração de um operação de pré-moldagem .

SCC também tem sido usado para bancadas de concreto, principalmente com sucesso. Quando fundido com a face para baixo, o SCC pode produzir uma superfície vítrea que pode não precisar de nenhum polimento. Como com qualquer concreto, experimente primeiro para encontrar as melhores misturas e técnicas para a sua aplicação. Os especialistas aconselham que concreto suficiente para toda a bancada deve ser misturado em um único lote e colocado em um único derramamento. Como com todos os SCC, é melhor derramar de um único local e deixar o peso do concreto empurrar para dentro das formas ou moldes.

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TESTE DE CONCRETO AUTO-CONSOLIDADO

VÍDEO: SCC - SPREADING
Horário: 00:39
O concreto autoconsolidante flui facilmente quando o cone de abatimento é removido. Agradecimentos à Euclid Chemical por este segmento de vídeo.

O principal teste usado no campo para SCC é o slump flow, embora existam outros testes de campo atualmente em uso. Aqui está uma breve descrição de cada um - mais informações podem ser encontradas no método de teste ASTM apropriado.

• Slump flow-Flowability é medido com o teste de slump flow, que foi padronizado como ASTM C 1611, 'Slump Flow of Self-Consolidating Concrete.' Este teste começa como um teste de queda padrão, embora muitos técnicos de teste vire o cone de cabeça para baixo para torná-lo mais fácil de preencher. Quando o cone é levantado, o SCC se espalha como massa de panqueca. O fluxo de queda é medido como o diâmetro da panqueca. As misturas SCC típicas têm fluxos de abatimento variando de 18 a 30 polegadas.
• J-ring-O J-Ring é uma medida da capacidade de passagem do concreto - a facilidade com que ele flui através de obstruções e armaduras. O teste do J-Ring é padronizado como ASTM C 1621, 'Capacidade de passagem de concreto auto-consolidante por J-Ring.' O J-Ring é uma gaiola de vergalhão que é montada ao redor do cone de queda. O teste de slump flow é executado com e sem o J-Ring no lugar e a capacidade de passagem é a diferença no slump flow. Uma diferença maior que 2 polegadas indica uma habilidade de passe fraca.
• Teste T20 (ou T50) - É uma medida da viscosidade do concreto e é medida como a quantidade de tempo que leva para o concreto no teste de fluxo de abatimento atingir um diâmetro de 20 polegadas (ou 50 centímetros). Um T20 entre 2 e 5 segundos é considerado um concreto de baixa viscosidade. Recentemente, almofadas com um círculo impresso de 20 polegadas foram desenvolvidas para tornar esse teste mais fácil. O T20 é especificado em ASTM C 1611.

O teste J-Ring mede a capacidade de passagem do SCC através de uma gaiola de vergalhão. ASTM

Um teste de slump flow geralmente é realizado com o cone da favela de cabeça para baixo. Bill Palmer

O teste T20 mede a viscosidade cronometrando quantos segundos leva para o concreto se espalhar até 20 polegadas de diâmetro. Conselho de Pesquisa de Transporte

• Índice de estabilidade visual (VSI) - Este é um teste puramente subjetivo que também é descrito na ASTM C 1611. O técnico observa o concreto conforme ele se espalha no teste de fluxo abatido. Um número de 0 a 3 é atribuído-0 para nenhuma segregação a 3 para segregação óbvia e separação da pasta (cimento, água e finos) da matriz de concreto. Um VSI de 0 ou 1 indica uma mistura estável, enquanto um 2 ou 3 é instável.
• Sonda de segregação - ainda não padronizada, este teste mede a segregação colocando um anel de arame fino no topo do SCC e medindo o quanto ele afunda no concreto em dois minutos. Este teste promete fornecer um valor quantitativo para o potencial de segregação.

RECURSOS DE CONCRETO ADICIONAIS DE AUTO-CONSOLIDAÇÃO

Alguns lugares a visitar para obter mais informações:

• www.selfconsolidatingconcrete.org - este site foi estabelecido pela National Ready Mixed Concrete Association e possui ampla informação sobre SCC.

• American Concrete Institute ( www.concrete.org ) - ACI lançado recentemente ACI 237R-07 que combina o conhecimento atual da indústria de concreto em CAA.