ccccrr concreto compactado com rolo - sol -...
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CCRCCR
Concreto Compactado com RoloConcreto Compactado com Rolo
Uma alternativa para estruturas de Uma alternativa para estruturas de
barramento e pavimentosbarramento e pavimentos
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ConcretoConcreto
• Mistura composta, basicamente, de • Mistura composta, basicamente, de
cimento, brita, areia e água.
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CCR CCR -- Concreto Compactado Com RoloConcreto Compactado Com Rolo
• Sumário :
• Histórico
• Aplicações
• Estudos em Laboratório• Estudos em Laboratório
• Pista Experimental
• Métodos Executivos
• Vantagens e Desvantagens
• Credibilidade no Meio Técnico
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Histórico :Histórico :
• Segundo Joaquim Laginha Serafim, as
barragens antigas mais conhecidas, foram
desenvolvidas por egípcios, gregos e
romanos e consistiam muitas vezes deromanos e consistiam muitas vezes de
caixões de alvenaria preenchidos com
entulho de alvenaria.
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Histórico : Histórico :
• Os romanos construíram algumas barragens
de alvenaria de pedras perfeitamente
cortadas e o núcleo preenchido com “opuscortadas e o núcleo preenchido com “opus
cimentitium” ou seja concreto.
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Histórico :Histórico :
• Tais barragens eram as mais fáceis e as mais
seguras de se construir e se tornaram
resistentes devido às grandes pedras queresistentes devido às grandes pedras que
constituíam as faces.
• Esta era uma construção similar à maioria
das barragens desenvolvidas atualmente de
CCR... .
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Histórico :Histórico :• A 1ª utilização de compactação foi na ensecadeira da Barragem de
Shimen.
• A primeira grande obra de CCR - Willow Creek / USA, 1982 - com 52 m
de altura e 317.000 m³. Willow Creek
• A 1ª barragem construída no Brasil em CCR - Saco de Nova Olinda (PB),
em 1986, com 56 m de altura e 135.000 m³.
• UHE Dona Francisca - pioneira em estudos com maciços experimentais
de CCR em laboratório, em 1998.
• UHE Lajeado foi a pioneira no Brasil a utilizar a técnica do CCR
Rampado, com Altura de 43 m e 210.000 m³, em 2001.
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Histórico: Histórico:
• A construção de barragens de concreto
apresenta três períodos bem distintos.
• I- Até o início da década de 30;• I- Até o início da década de 30;
• II - Construção da barragem de Hoover até o
início do CCR;
• III - Período das construções utilizando o
CCR.
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Histórico:Histórico:• Em 1996 - concluídas 157 barragens de CCR em
20 países.
• Em 2002 - 251 barragens concluídas, além de
outras 34 estarem em construção em 35 países outras 34 estarem em construção em 35 países
(DUNSTAN, 2003) .
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Aplicações :Aplicações :Construção de barragens, açudes e diques;
UHE Capanda.
Ribeirão João Leite.
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Aplicações :Aplicações :Construção de barragens, açudes e diques;
UHE Lajeado
UHE Cana Brava
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Aplicações :Aplicações :• construção de ensecadeiras;
Gold Ray Dam.
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Aplicações :Aplicações :• Proteção e reforço de taludes de barragens
de solo e enrocamento;
Rip-rap
A B C A
Random
Núcleo argiloso
Solo arenoso Filtro
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Aplicações :Aplicações :• construção de contra-fortes incorporados a
barragem de concreto para reforço;
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Outras aplicações :Outras aplicações :
• proteção de margens de canais, lagos e reservatórios;
• lançamento de grandes blocos, praças ou áreas pavimentadas;
• fundações massivas e lajes de fundação;
• proteção e reforço de taludes de barragens de solo e enrocamento;de solo e enrocamento;
• reparos de emergência;
• proteção de crista de barragens de terra;
• reabilitação de barragens de terra e de concreto;
• aumento da altura de barragens;
• construção de vertedouros de emergência, para proteção contra galgamento;
• construção de contra-fortes incorporados a barragem de concreto para reforço;
• reconstrução.
Viveiro de Camarões
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Concreto Compactado com Rolo
- Principais Características -
• Consistência mais seca que a apresentada por um concreto convencional;
• Suporta o peso de um rolo vibratório e compactador no momento de sua
compactação;
• Baseia-se em conceitos de mecânica dos solos e tecnologia de concreto;• Baseia-se em conceitos de mecânica dos solos e tecnologia de concreto;
• Grande quantidade de agregados e baixo consumo de cimento;
• Lançamento em multi-camadas;
• Redução de tempo e de custo de construção;
• Utilizado em barragens e pavimentos, principalmente.
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Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :
• Definição dos Parâmetros de Dosagem
• Trabalhabilidade (Cannon Time)
• Dmáx - Dimensão Máxima Característica
• Tipo Litológico dos Agregados
• Teor Material Pulverizado no miúdo (~10%)
• Materiais Cimentícios (Escória, Fly-ash, Sílica
Ativa, Pozolana Natural, Ag. Pulverizado...)
• Níveis de Resistência
• Idade de Controle
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Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :• Pré-estudo de dosagem :
• Cálculo das proporções entre os Agregados
• Curvas granulométricas de ReferênciaCURVAS TEÓRICAS DE GRANULOMETRIA
80,0
100,0
% re
tidas
acu
mul
adas
• Curva cúbica -
– P=(1-(d / Dmáx)1/3).100+5%
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
0,01 0,1 1 10 100
#Peneiras (mm)
% re
tidas
acu
mul
adas
FAURY TALBOT RICHART FULLER BOLOMEY
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Granulometria do CCR
80
90
100
%R
et.
Acu
mul
ada
0
10
20
Granulometria do CCRGranulometria do CCR
0
10
20
30
40
50
60
70
503825199,54,82,41,20,60,30,150,075
Peneira(mm)
%R
et.
Acu
mul
ada
30
40
50
60
70
80
90
100
% P
assa
UHE LajeadoUHE Cana BravaUHE ItapebiCurva Cúbica + 5%
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Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :
• Proporções entre Agregados e Aglomerante;
• Consumo de cimento pré-determinado;
• Consumo de água em função dos materiais e • Consumo de água em função dos materiais e
tempo de exposição e transporte;
• Uso de aditivos.
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Estudos em Laboratório :Estudos em Laboratório :
• Concreto fresco :
• Tempo de vibração (Cannon Time)
• DMA• DMA
• Massa unitária
• Umidade
• Permeabilidade do concreto fresco
• Moldagem de CP’s em mesa vibratória
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CCRCCR
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•
Ensaios com Concreto FrescoEnsaios com Concreto Fresco
CANNON TIME MASSA ESPECÍFICA
DMA
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Ensaios com Concreto FrescoEnsaios com Concreto Fresco
PERMEABILIDADE DO CCR FRESCO
MOLDAGEM DE CORPOS-DE-PROVA
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Ensaios com Concreto FrescoEnsaios com Concreto Fresco
DENSÍMETRO NUCLEAR
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Massa Unitária do CCRMassa Unitária do CCR
2350
2400
2450
Mas
sa u
nitá
ria (
kg/m
³)
2200
2250
2300
MB 70 MB80 MB90 MB100 MB110 MB120 MBCmáxDosagens
Mas
sa u
nitá
ria (
kg/m
³)
Consistômetro VeBê DMA Densímetro nuclear Proctor modificado
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Concreto EndurecidoConcreto Endurecido
• Propriedades Mecânicas: Resistência à
Compressão, Tração Simples, Tração na Flexão e
Tração por Compressão Diametral;
• Propriedades Elásticas: Módulo de Elasticidade,
Coef. Poisson, Fluência, Cap. De DeformaçãoCoef. Poisson, Fluência, Cap. De Deformação
(Carreg. Ráp. / lento), Retração por Secagem,
Autógena;
• Propriedades Térmicas: Elev. Adiabática,
Difusividade, Condutividade, Calor Específico,
Coef. Dilat. Linear;
• Propriedades Diversas: Permeabilidade (Bureau),
RAA e de Durabilidade.
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Ensaios com Concreto EndurecidoEnsaios com Concreto Endurecido
• Resist. à compressão
• Massa específica
• Resist. tração simples
• Dispositivo Leroy
• Resist. à tração diametral
• Módulo de elasticidade
• Permeabilidade
• Cisalhamento direto
TRAÇÃO SIMPLES
TRAÇÃO DIAMETRAL MÓDULO DE ELASTICIDADE
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Ensaios com Concreto EndurecidoEnsaios com Concreto Endurecido
PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE
CISALHAMENTO DIRETO
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Pista Experimental Pista Experimental
Em LaboratórioEm Laboratório• Equipamento Simulador de Compactação:• Freqüência e Amplitude do Equipamento;
• Cargas Estáticas e dinâmicas;
• Número de Passadas;• Número de Passadas;
• Altura de Camada;
• Intervalo de Lançamento;
• Ajuste de Dosagem e Controle com Densímetro Nuclear;
• Tratamento Superficial da Junta;
• Cura em Câmara úmida;
• Extração de Testemunhos ( Corte c/ fio diamantado cp’s
prismáticos e sonda rotativa de percussão cp’s cilíndricos );
• Ensaios com os testemunhos extraídos.
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Croqui da Pista Croqui da Pista 2
30
Altu
ra d
as c
amad
as (
med
idas
em
cm
)
INÍCIO FIM
UHE Lajeado - PISTA EXPERIMENTAL
ALTURAS REAIS DAS CAMADAS
D26.04.00 - 15:00 h
Argamassa deregularização
1
1935
33
50 cm 200 cm 50 cm300 cm
Altu
ra d
as c
amad
as (
med
idas
em
cm
)
B
C
B25.04.00 - 15:30 h
26.04.00 - 10:00 h
24.04.00 - 14:30 h AArgamassade Ligação
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Rolo CompactadorRolo Compactador
• Sistema de movimentação
horizontal
– velocidade até 0,5 km / h
• Sistema de movimentação vertical
– curso útil de 1400 mm
• Sistema de aplicação de carga
– carga 15 tf
– cargas estáticas e dinâmicas
de até 70 Hz
– atuador hidráulico com curso
de 200 mm
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Pista ExperimentalPista Experimental
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Pista ExperimentalPista Experimental
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Pista Experimental Pista Experimental
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Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra -- Central de CCRCentral de CCR• Fabricação e Transporte
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Pista ExperimentalPista Experimental
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Pista ExperimentalPista Experimental
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Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra
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Pista ExperimentalPista Experimental
Em Obra Em Obra
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MÉTODO TRADICIONAL
Métodos ExecutivosMétodos Executivos
MÉTODO TRADICIONAL
MÉTODO RAMPADO
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CCR - MÉTODO TRADICIONAL6 camadas com h=0,33m
Métodos ExecutivosMétodos Executivos
2m
Substrato
Camada de CCR
Argamassa de Ligação
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UHE Cana Brava UHE Cana Brava -- VertedouroVertedouro
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Métodos ExecutivosMétodos Executivos
Método Chinês RampadoMétodo Chinês Rampado
• Autores: Jiang Changquan, Du Zida, Yang
Lichen, Yang Kangning
• “The Horizontally Advancing Sloped Layer
Construction of RCC - HASLC” - Barragem de Construction of RCC - HASLC” - Barragem de
Jiangya - 1.100.000 m³ de CCR
• International Symposium on RCC Dam -
Chengdu - China - Abril 1999
• Quem trouxe para o Brasil: Pacelli
• Onde foi implantado: Lajeado
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CCR - MÉTODO CHINÊS RAMPADOSub-camadas contínuas com h=0,33m
2m
Substrato
Sub-camada de CCR
Argamassa de LigaçãoLinha do Topo da Fôrma
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Método RampadoMétodo Rampado
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Método RampadoMétodo Rampado
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FACE DE CAMADAS EXECUTADAS COM CCR BORDA COMPACTADA COM ROLO WACKER
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Testemunhos ExtraídosTestemunhos Extraídos
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Método Tradicional
MOVIMENTAÇÃO DAS FÔRMAS
2m
Método Chinês Rampado
2m
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150
200
250
%
Produtividades
0
50
100%
Mã
o d
e O
bra
(Hh
/m³)
Tra
tor
D6
(m³/
h)
Ro
loC
om
pact
ado
rC
C-4
22
(m
³/h
)
Empi
lha
deir
a(m
²/h
)
Fôrm
as
(Hh
/m²)
Método Tradicional (Ref)
Método Chinês Rampado
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60
80
100
%
Comparativo de Custos
0
20
40%
Mã
o d
e O
bra
Tra
tor
D6
Ro
loC
om
pact
ado
rC
C-4
22
Empi
lha
deir
a
Fôrm
as
Método Tradicional (Ref)
Método Chinês Rampado
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CCR para PavimentoCCR para Pavimento
• Atualmente o CCR é utilizado como base de
pavimento flexível (asfalto);
• Tem-se aplicado o CCR também em vias• Tem-se aplicado o CCR também em vias
urbanas em locais de tráfego intenso;
• Em FURNAS (Goiânia) em Convênio com a
ABCP foi pesquisado o CCR para pavimento
como camada final de rolamento.
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CCR para PavimentoCCR para Pavimento
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CCR para PavimentoCCR para Pavimento
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CCR para PavimentoCCR para Pavimento
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CCR para PavimentoCCR para Pavimento
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CCR para PavimentoCCR para Pavimento
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CCR para PavimentoCCR para Pavimento
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• Vantagens
– produtividade superior à de outros
processos;
– redução do custo (Cronograma
reduzido);
– mão-de-obra otimizada e de fácil
adaptação;
– aproveitamento de novos materiais;
• Desvantagens
– ausência de agregados próximos à obra;
– região da obra com disponibilidade de argila e com baixo índice pluviométrico;
– indisponibilidade de equipamentos de fabricação,
CCRCCR
– aproveitamento de novos materiais;
– maior fluência (menor
probabilidade de fissuras de
origem térmica);
– satisfação dos clientes que
utilizaram o CCR;
– credibilidade no meio técnico;
– modernização dos processos
executivos;
– menor interferência das condições
climáticas no lançamento
equipamentos de fabricação, espalhamento e compactação;
– menor oferta de empregos;
– região da obra distante do fornecedor de materiais cimentícios.
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Credibilidade no Meio TécnicoCredibilidade no Meio Técnico• Hoje em dia as grandes projetistas utilizam o
CCR como alternativa em seus
empreendimentos;
• Quantidade de trabalhos técnicos divulgados
em seminários nacionais e internacionaisem seminários nacionais e internacionais
específicos sobre CCR;
• Não há registros de catástrofes em
estruturas em CCR.