Concretos Parte 1

7/23/2019 Concretos Parte 1

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ARGAMASSAS E CONCRETOS

CONCRETOS


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DEFINIO

O concreto um material de construo constitudo deaglomerante hidrulico, agregados e gua, podendo ouno possuir aditivos e adies.

O aglomerante utilizado , normalmente, o cimentoPortland.

Os agregados, conforme sua granulometria, so divididosem grados e midos.


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VANTAGENS

Economia: devido utilizao de materiais inertes prximos obra e utilizao de mo de obra no qualificada. Tambm aconservao mais econmica que as necessrias sestruturas de ao ou madeira.

Material moldvel: admite ser moldado em qualquer forma.

Maior resistncia a choques e vibraes.

Maior resistncia ao fogo.


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HISTRICO

O ano de 1849 considerado como a data do descobrimento doconcreto armado. Joseph-Louis Lambot (1814-1887) umagricultor francs que construa tanques de cimento reforadocom ferros, construiu um barco usando o mesmo sistema e o

testou em lagoas de sua propriedade agrcola. Esse barco foipatenteado em 1855 e, no mesmo ano, foi apresentado na FeiraMundial de Paris (o prottipo original preservado no Museu deBrignoles, Frana). Observa-se, porm, que o tipo de concretousado nesse barco, no incio do sculo 20 passou a ser

denominado ferro-cimento ou cimento armado, que no Brasilconhecemos como argamassa armada.


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HISTRICO


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HISTRICO

Joseph Monier, um rico comerciante de plantas ornamentais,que vislumbrou a possibilidade de substituir seus vasos demadeira ou cermica, que apodreciam ou quebravam com muitafacilidade, por vasos feitos com aquele novo material, mais

resistente e durvel. Com o sucesso obtido iniciou a produode vrios artefatos e estruturas de concreto armado, registrandovarias patentes de cimento armados com ferro: de vasos decimento para horticultura e jardinagem (1867), de tubos etanques (1868), de painis decorativos para fachadas de

edifcios (1869), de reservatrio de 130 m3 (1872), deconstruo de pontes e passarelas (1873 e 1875) e de vigas deconcreto armado (1878).


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HISTRICO


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HISTRICO

A grande importncia de Monier foi entender as caractersticas,as vantagens e desvantagens dos materiais para combin-losadequadamente, aproveitando as melhores caractersticas decada material. Monier percebeu que o concreto era facilmente

obtido e moldado, e tinha considervel resistncia compressoe ao esmagamento, porm apresentava deficincias em relaoao cisalhamento e trao; por outro lado o ao eraextremamente resistente trao e era facilmente encontradoem formas simples como barras longas. Dessa forma, a grande

colaborao de Monier ao concreto armado foi, mesmo que deforma emprica e intuitiva, dispor as armaduras corretamente deforma que seus elementos de concreto armado tivessemresistncia compresso, trao e ao cisalhamento.


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HISTRICO

A primeira referncia sobre concreto no Brasil de 1904.Antonio de Paula Freitas, professor da Escola Politcnica do Riode Janeiro publica um trabalho no qual cita a execuo de seisprdios projetados e um reservatrio de gua em Petrpolis, no

Rio de Janeiro.


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CLASSIFICAO

- Quanto ao modo de fabricao:- - Moldado inloco;

- - Pr-misturado.

- Quanto aplicao:- - Massa;

- - Armado.

- Quanto massa especfica:- - Leve;

- - Normal;

- - Pesado.


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CLASSIFICAO

- Quanto resistncia compresso:- - Grupo Ifck 20MPa at 50MPaconcretos convencionais;

- - Grupo IIfck 55MPa at 100MPaCAD;

- - Concretos no estrturais.

- Quanto trabalhabilidade:- - S10secosabatimento de 10mm a 45mm;

- - S50pouco trabalhveisabatimento de 50mm a 95mm;

- - S100normaisabatimento de 100mm a 155mm;- - S160plsticosabatimento de 160mm a 215mm;

- - S220fluidosabatimento superior a 220mm.


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CLASSIFICAO


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CLASSIFICAO


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CLASSIFICAO


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CLASSIFICAO


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TIPOS DE CONCRETOS

Concreto

convencional moldadona obra

Concreto pr-

fabricado

Concreto protendido

Concreto bombevel Concreto ciclpico Concreto auto-adensvel


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TIPOS DE CONCRETOS

Concreto de altodesempenho Concretocompactado a rolo Concretoprojetado

Concreto resfriado Concreto colorido Concreto leve


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TIPOS DE CONCRETOS

Concretopesado Concreto comfibras MicroConcreto

Concretotranslcido

Concretoseco

Concreto compolmeros


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TIPOS DE CONCRETOS

Concreto branco Concreto de ultraalto desempenho

Concreto pr-colocado

Concreto sem finos Concreto comagregados reciclados

Concreto massa


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TIPOS DE CONCRETOS

Concretoresistente ao fogo

Concreto altaresistncia inicial

Concretosubmerso

Concreto celular Concretodobrvel

Concretocondutor


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ENSAIOS NOS CONCRETOS

ENSAIOS

CONCRETO

FRESCO

TRABALHABILIDADE EXSUDAO

CONCRETO

ENDURECIDO

LABORATRIO IN SITU

CONSISTNCIA

COESO

RETRAO

PLSTICA


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LABORATRIO

RESISTNCIA

DURABILIDADE

MDULODE

DEFORMAO

POROSIDADE

PERMEABILIDADE

FLUNCIA

RETRAO

MASSAESPECFICA

COMPRESSOAXIAL

COMPRESSO ESTADOMLTIPLO

TRAO NA

COMPRESSO

TRAO NAFLEXO

CISALHAMENTO

CONCRETO

ENDURECIDO


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IN SITU

DESTRUTIVOS

SEMIDESTRUTIVOS

NODESTRUTIVOS

EXTRAO

TESTEMUNHOS

LUVA EXPANSVELARRANCAMENTO

CONCRETO

ENDURECIDO


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IN SITU

NO DESTRUTIVOS

INSPEOVISUAL

ESCLEROMETRIA

ULTRASOM

RADIOGRAFIAGAMAGRAFIA

RESISTNCIA APENETRAO

MATURIDADE

LQUIDOS

PENETRANTES


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PROPRIEDADES DOS CONCRETOS

CONCRETO FRESCO

O concreto no estado fresco caracterizado como o materialrecm-misturado, sendo que o mesmo apresenta-se no estado

plstico, ou seja, ainda com a capacidade de propiciar amoldagem, com aplicao de cargas, permanecendo moldadoaps cessar a aplicao da carga.

As principais caractersticas do concreto nesta fase, podem serapresentadas como trabalhabilidade, coeso, segregao eexsudao.


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CONCRETO FRESCO

A trabalhabilidade pode ser entendida como a maior oumenor facilidade de se adensar, ou de se moldar retirando-se o

maior n de vazios possvel.

Tecnicamente definida como a quantidade de trabalho

(esforo) necessrio para se obter o adensamento total, com aperda mnima de homogeneidade. Este esforo depende dalubrificao dada pela pasta de cimento, do atrito interno entreos gros e do atrito externo.


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CONCRETO FRESCO

A trabalhabilidade no uma propriedade intrnseca doconcreto, pois depende do mtodo de lanamento e

adensamento.

Este conceito no estanque, ou seja, no existe uma

trabalhabilidade ideal para o concreto, porm ela funo dapea a ser executada, e dos meios que se dispe para tal.


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CONCRETO FRESCO

As verificaes que devem ser feitas, para avaliar atrabalhabilidade, so:

Ensaio de Consistncia Ensaios de Coeso


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CONCRETO FRESCO

ENSAIO DE CONSISTNCIA

Serve como uma aproximao da medida efetiva da

trabalhabilidade;

Os processos de medida baseiam-se na aplicao de uma

determinada fora e a verificao da deformao causada.


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CONCRETO FRESCO


Vrios so os ensaios existentes para se medir a consistncia deum concreto, sendo que os mais utilizados encontram-seapresentados abaixo:

Ensaio do abatimento do tronco de cone (Slump-Test) Ensaio Vebe Ensaios de fator de adensamento Ensaio de Remoldagem de Powers Ensaio de Penetrao de Bola de Kelly


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CONCRETO FRESCO


Ensaio do Abatimento do tronco de cone (Slump-Test).

um dos mtodos mais conhecidos e utilizados no Brasil, devido facilidade e simplicidade de uso na obra. Normalizadoatravs da NBR NM 67 Concreto Determinao da

consistncia pelo abatimento do tronco de cone.


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CONCRETO FRESCO



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CONCRETO FRESCOENSAIO DE CONSISTNCIA


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60 a 70 mm:

concretos comuns

90 a 120 mm:

concretos bombeveis


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CONCRETO FRESCO

ENSAIO DE COESO

A coeso a propriedade pela qual os concretos se

mantm misturados, isto , seus componentes no seseparam.

Avalia-se a coeso do concreto, pelo aspecto visual damistura


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CONCRETO FRESCO

ENSAIO DE COESO

Os agregados no tendem a se mostrar limpos ou lavados;

As bordas se mostram convexas, no apresenta tendncia desegregar.


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PROPRIEDADES DOS CONCRETOSCONCRETO FRESCO

ENSAIO DE COESO

Em concretos convencionais, na prtica da obra, uma dasmaneiras mais utilizadas de se verificar a boa coeso do

concreto, atravs do teor ideal de argamassa, uma vezque a coeso aumentada com o aumento de materialfino do concreto. Embora bastante prtica, esta avaliao,por ser visual, depende muito da experincia do

profissional, tornando-se deste modo, em uma fonte deimpreciso de erro na avaliao.


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PROPRIEDADES DOS CONCRETOSCONCRETO FRESCO

ENSAIO DE COESO

PASSOS PRTICOS PARA A DETERMINAO DO TEOR IDEAL DEARGAMASSA

1. Com a betoneira desligada, retirar todo o material aderido nas ps esuperfcie interna;

2. Com uma colher de pedreiro, trazer todo o material para a regioinferior da cuba da betoneira, introduzindo os agregados soltos no

interior da mistura;3. Passar a colher de pedreiro sobre a superfcie do concreto fresco,introduzir dentro da massa e levantar no sentido vertical. Verificar se asuperfcie exposta est com vazios, indicando falta de argamassa;


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CONCRETO FRESCO

ENSAIO DE COESO

4. Introduzir novamente a colher de pedreiro no concreto e retirar umaparte do mesmo, levantando-o at a regio superior da cuba da

betoneira. Com o material nesta posio, verificar se hdesprendimento de agregado grado da massa, o que indica falta deargamassa na mistura. Aps esta observao, soltar a poro deconcreto que est sobre a colher e verificar se a mesma cai de modocompacto e homogneo, o que indica teor de argamassa adequado;


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CONCRETO FRESCO

A segregao pode ser definida como a separao dosconstituintes de uma mistura, fazendo com que a mistura deixe

de ser uniforme.

Existem dois tipos de segregao: i) dos agregados; ii) da pasta.


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CONCRETO FRESCO

Fatores de influncia:

- Granulometria;

- Quantidade de pasta;

- Mtodos de transporte, lanamento e adensamento.


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CONCRETO FRESCO

A exsudao pode ser entendida como a perda imediata degua aps o adensamento, sendo causada principalmente pela

falta de finos no concreto, o que acarreta problemas a umacorreta hidratao do cimento.

Forma uma camada porosa de concreto na superfcie, reduzindosua resistncia e durabilidade.


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MOLDAGEM DE CPs:

O concreto introduzido no molde em camadas de volumeaproximadamente igual;

O adensamento de cada camada se d de acordo com aseguinte metodologia:


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MOLDAGEM DE CPs:Tipo de

corpo de

prova

Dimenso

bsica (mm)

Numero de camadas Nmero de

golpesMecncio Manual

Cilindrico

100 1 2 12

150 2 3 25

200 2 4 50

250 3 5 75

300 3 6 100

450 5 9 225

Prismtico

150 1 2 75

250 2 3 200

450 3 - -


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MOLDAGEM DE CPs:

Os golpes devem ser distribudos uniformemente em toda asuperfcie dos CPs;

A haste deve atravessar toda a camada que est sendoadensada e penetrar, aproximadamente, 20mm na camadainferior;

Para o adensamento mecnico, a norma no prev tempo

determinado de vibrao.


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CONCRETO FRESCO

Convm lembrar que, um bom controle do concreto noestado fresco, com relao trabalhabilidade e a minimizao

da exsudao, levar fatalmente a um concreto de melhor oupior qualidadeno estado endurecido, que na prtica o querealmente se busca.


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CONCRETO ENDURECIDO

O concreto no estado endurecido, caracteriza-se pelo material apto aoservio a que foi planejado e executado, sendo que nesta fase o

mesmo j endureceu, passou do estado plstico para o estado elstico,adquire e ganha resistncia com o passar da idade, sendo que asprincipais caractersticas ou caractersticas bsicas nesta fase so:resistncia compresso e durabilidade.

Outras caractersticas nesta fase, so tambm: Mdulo deDeformao, Porosidade/Permeabilidade, Retrao, Fluncia e MassaEspecfica.


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CONCRETO ENDURECIDO

Resistncia a Esforos Mecnicos:

a capacidade do material resistir a uma tenso, proveniente deum esforo, sem se romper.

Pode-se avaliar a resistncia do concreto a diversos esforos,mas os principais so a Resistncia Compresso Uniaxial e aResistncia Trao.


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CONCRETO ENDURECIDO

Resistncia a Esforos Mecnicos:

A Resistncia Compresso Uniaxial a principal caractersticado concreto especificada em projeto, por ser simples de seefetuar o ensaio e pelo fato de outras propriedades estorelacionadas com este parmetro.


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CONCRETO ENDURECIDO

Resistncia compresso axial simples.

Fatores que afetam Relao gua/cimento; Idade; Porosidade; Teor de Ar incorporado;

Tipo de Cimento; Agregado (forma, textura, granulometria); Utilizao de aditivos e adies; Condies de Cura.


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CONCRETO ENDURECIDO

Relao gua/cimento:

Em 1918, Duff Abrams descobriu que existe uma relao entre aproporo de gua e cimento e a resistncia compressoaxial do concreto. Esta relao conhecida como Lei deAbrams:

=


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CONCRETO ENDURECIDO

Relao gua/cimento:

Fonte: Mehta e Monteiro, 2008


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CONCRETO ENDURECIDO

Relao gua/cimento:

Para o CP 32 possvel adotar as seguintes relaes:

Fonte: Helene e Terzian, 1993.

=79,4

25,9 =

86,8

14,9

=92,8

7,9 =

97,5

5,9


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CONCRETO ENDURECIDO

Relao gua/cimento:

A Lei de Abrams um caso especial de uma regra geral,

determinada empiricamente por Feret.

Deve-se considerar que a Lei de Abrams vlida para a

quantidade efetiva de gua utilizada na hidratao do

cimento.


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CONCRETO ENDURECIDO

Idade:

Com o aumento da idade ocorre um aumento da resistncia

compresso do concreto, isso ocorre devido a um aumento dograu de hidratao do cimento e consequente diminuio daporosidade do concreto.


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CONCRETO ENDURECIDO

Idade:

Considerando a relao gua/cimento constante, a resistncia

ser funo do grau de hidratao do cimento (a), e pode serexpressa pela equao de Powers:

= 0,679

0,3175 +


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CONCRETO ENDURECIDO

Idade:

Sabendo que o grau de hidratao aumenta com a idade,

possvel substituir este parmetro pela idade do concreto nadata do ensaio, e considerando a idade de 28 dias comoparmetro, possvel estimar, para cada relao gua/cimento,a resistncia do concreto em outras idades:

=


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CONCRETO ENDURECIDO

Idade:

Agrupando a relao gua/cimento e a idade, para cada tipo de

cimento, possvel determinar, de modo experimental, osparmetros k7e k8da expresso anterior:


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CONCRETO ENDURECIDO

Idade:

Valores vlidos para CP 32. Fonte: Helena e Terzian, 1993,

a/c fcj/fc28

0,38

0,48

0,58

0,68

1,354,95

1,41

6,23

1,52

9,22

1,64

13,60


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CONCRETO ENDURECIDO

Idade:

De modo simplificado, possvel estimar a resistncia

compresso do concreto, em funo da idade, com asseguintes expresses:

= 1,25 1,50 = 1,35 1,65

= 1,70 2,50 = 1,05 1,20 = 1,10 1,35


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CONCRETO ENDURECIDO

Porosidade:

A resistncia compresso de materiais slidos inversamente

proporcional porosidade deste material.

Para argamassas, Powers determinou a seguinte relao:

=


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CONCRETO ENDURECIDO

Porosidade:

Onde arepresenta a resistncia intrnseca de um material com

porosidade zero; e x a quantidade de frao slida dosistema, ou seja, 1-p.


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CONCRETO ENDURECIDO

Porosidade:

Para concretos, a existncia de microfissuras entre o agregado

grado e a pasta de cimento tornam a previso inexata, noentanto a relao inversa fundamental vlida.


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CONCRETO ENDURECIDO

Teor de Ar Incorporado:

Quando vazios de ar so introduzidos no concreto, seja por um

adensamento deficiente ou pelo uso de aditivos, ocorre umaumento da porosidade com uma diminuio simultnea daresistncia compresso axial.


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CONCRETO ENDURECIDO

Teor de Ar Incorporado:

Esta perda de resistncia depende tanto da relao gua/cimento

quanto do consumo de cimento.


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CONCRETO ENDURECIDO

Tipo de Cimento:

A composio qumica do cimento (C3S e C2S), assim como as

adies (escrias e pozolanas) influenciam no ganho deresistncia dos concretos. A finura tambm um fator a serconsiderado.


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CONCRETO ENDURECIDO

Agregados:

Para concretos convencionais, a resistncia do agregado costuma

ser superior resistncia da pasta e da zona de transio, nosendo determinante na ruptura do concreto.

Porm outras caractersticas dos agregados (granulometria,

forma, textura, minaralogia, relao agregado/cimento)apresentam influncias variadas.


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CONCRETO ENDURECIDO

Agregados:

Considerando a forma do gro, gros arredondados, conduzem a

um menor ndice de vazios e necessita-se de menorquantidade de gua para a moldagem, consequentemente tem-se uma menor relao gua/cimento. No entanto a zona detransio ser mais frgil. J o agregado de forma angular

apresenta uma melhor aderncia com a argamassa, conduzindoa concretos mais resistentes.


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CONCRETO ENDURECIDO

Agregados:

Quanto ao dimetro dos agregados, agregados grados com

maior dimetro tendem a formar uma zona de transio maisfraca, com mais microfissuras, consequentemente, agregadosmenores conduzem a resistncias maiores.


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CONCRETO ENDURECIDO

Agregados:


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CONCRETO ENDURECIDO

Aditivos e adies:

Incorporadores de ar;

Redutores de gua; Acelerador/retardador de hidratao.


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CONCRETO ENDURECIDO

Aditivos e adies:

As adies minerais, quando em substituio ao cimento, retardam

as resistncia iniciais, no entanto forma C-S-H, diminuindo a

porosidade da matriz e aumentando a resistncia final.


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

O termo Cura do concreto envolve algumas condies

favorveis ao processo de hidratao do cimento logo aps olanamento do concreto.


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Em temperaturas normais, alguns constituintes do cimento

iniciam a hidratao assim que a gua adicionada ao concreto,mas as reaes desaceleram quando os produtos da hidrataocobrem os gros de cimento ainda no hidratados.


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Isso acontece porque a hidratao s ocorre em condies de

hidratao, e se a umidade no interior da massa fica abaixo de80% as reaes de hidratao se interrompem. Assim necessrio controlar o tempo, a umidade e a temperaturadurante o processo de cura.


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Tempo:

Quanto maior for o perodo de cura, maior ser a resistnciaque o concreto poder atingir.

A resistncia pode ser estimada por (considerando cura midacontnua):

=

4 + 0,85


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Umidade:

Um perodo mnimo de 7 dias deve ser obedecido para a curamida do concreto.


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Umidade:


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Temperatura:

A resistncia de um concreto funo da idade e do histricode temperaturas. A temperatura possui um efeito dramticono desenvolvimento da resistncia do concreto em idadesbaixas.


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Temperatura:


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Temperatura:

T


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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Temperatura:



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CONCRETO ENDURECIDO

Cura:

Temperatura:

A medio do histrico de temperatura durante o perodo decura pode ser usado para calcular um fator para estimar aresistncia do concreto, chamado fator de maturidade.

M =

(T-T0)

t

S = S(1-e-KM)



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CONCRETO ENDURECIDO

Parmetros de Ensaio:

Corpos de prova:

Dimenses;Geometria.



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CONCRETO ENDURECIDO


Corpos de prova:

Dimenses;Geometria.



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CONCRETO ENDURECIDO




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ENSAIO DE RESISTNCIA:


Corpos de Prova Cilndricos;

Cuidados no Capeamento; Cura por imerso ou em cmara mida;

Adensamento manual ou mecnico;

Velocidade de aplicao 0,15 a 0,35 MPa/s



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Aps 24 horas nas formas metlicas, os CPs devem serdesmoldados e colocados imediatamente em cura mida.



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RESISTNCIA:



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CONCRETO ENDURECIDO

Resistncia trao:

A resistncia trao do concreto est relacionada com a

resistncia compresso axial, sendo que para concretosconvencionais esta relao de 10%.



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CONCRETO ENDURECIDO

Resistncia trao:

medida atravs dos ensaios de Trao por compresso

dimetral ou por Trao na flexo.



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CONCRETO ENDURECIDO

Resistncia trao:



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CONCRETO ENDURECIDO

Outras propriedades importante:

Mdulo de Elasticidade: Depende dos materiais, da idade e das

condies de cura. Est relacionado com as deformaes dasestruturas.

Porosidade: Est relacionada quantidade de gua da mistura.

Influencia na durabilidade do material.



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CONCRETO ENDURECIDO


Variaes volumtricas:

- Retrao plsticavariao no estado fresco devido a perdade gua;

- Retrao autgena retrao do cimento devido aoprocesso de hidratao;

- Retrao hidrulica irreversvel variao no estadoendurecido devido a sada de gua dos poros capilares;



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CONCRETO ENDURECIDO


Variaes volumtricas:

- Retrao hidrulica reversvel variao de umidade doconcreto no estado endurecido;

- Variao trmicavariao do concreto devido a variao detemperatura externa;

- Deformao lenta deformao da estrutura devido apermanncia de carregamento sobre ela.

TRABALHO TERICO 1


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TRABALHO TERICO 1

- ELASTICIDADE

- ESTABILIDADE DIMENSIONAL

- PERMEABILIDADE E ABSORO

- FLUNCIA

- FADIGA

- AO DE GUAS AGRESSIVAS SOBRE O CONCRETO

- AO DE SULFATOS SOBRE O CONCRETO

TRABALHO TERICO 1


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TRABALHO TERICO 1

- COMPORTAMENTO VISCOELSTICO DO CONCRETO

- ZONA DE TRANSIO DO CONCRETO

- MODELOS MATEMTICOS DE DURABILIDADE DO

CONCRETO- OUTROS ENSAIOS DE TRABALHABILIDADE DO

CONCRETO

- ENSAIO DE SQUEEZE FLOW PARA ARGAMASSAS

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