O modelo de Abrams mostra-se perfeitamente válido sem necessidade de ajustes sempre que:
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O modelo de Abrams mostra-se perfeitamente válido sem necessidade de ajustes sempre que: A quantidade de pasta de cimento é suficiente para preencher os vazios dos agregados; Os agregados são de elevada resistência à compressão; O concreto fresco esteja perfeitamente adensado (< 1,5% de ar aprisionado). Reavaliação das Resistências a Compressão e a Tração de Reavaliação das Resistências a Compressão e a Tração de Concretos com Diferentes Consistências e Relações a/c Concretos com Diferentes Consistências e Relações a/c Luciana Kataoka; Ana Carolina Marques; Paulo Helene; Túlio Bittencourt Resumo Resumo Esta pesquisa reavalia o desempenho de traços feitos segundo o método do IPT/EPUSP (Instituto de Pesquisa Tecnológica/ Escola Politécnica da Universidade de São Paulo), para as propriedades de resistência a compressão e resistência a tração. Para tanto, são feitas as comparações dos resultados experimentais com os modelos sugeridos pela literatura e normas vigentes entre eles, o Modelo de Powers, pouco utilizado atualmente. As propriedades mecânicas foram obtidas através do ensaio de 25 corpos-de-prova de concreto, ensaiados a diferentes idades e mantidos em câmara úmida até a data de ensaio. Modelos de Previsão Modelos de Previsão Resistência a Resistência a tração tração Características dos traços estudados. Para fazer esta análise foi adotado um percentual de hidratação do cimento de 67% aos 28 dias. Este percentual foi adotado, pois não foi realizada nenhuma análise, seja por termogravimetria ou difração de raio-x, que identificasse o grau de hidratação do concreto aos 28 dias. Do ponto de vista da resistência, a relação água/cimento (a/c) é o fator mais importante porque, independente de outros fatores, ela afeta a porosidade tanto na matriz da pasta de cimento como da zona de transição; Quando a a/c é mantida constante tanto a resistência à tração quanto à compressão se mantém aproximadamente constantes, sendo que diferenças nos resultados obtidos são atribuídas à variação do volume de vazios; Quando a consistência é mantida constante, verifica-se que quanto maior é a a/c menor é a resistência, pois a quantidade de compostos resistentes também é reduzida; A variação da resistência do concreto foi mais intensa quando o aumento do consumo de cimento é acompanhado de uma diminuição da a/c; A partir dos resultados obtidos de concretos com mesma a/c e diferentes teores de argamassa, foi observado que o volume de vazios teve maior influência na resistência quando comparado à zona de transição; Tanto as curvas dos modelos de Abrams quanto às do modelo de Powers, apresentaram ajuste adequado aos resultados obtidos por terem sido determinados a partir de constantes dos materiais utilizados para a confecção dos concretos. Entretanto, foi observado que o modelo de Powers tem um melhor ajuste aos dados experimentais, pois este leva em consideração não apenas a a/c, mas também o grau de hidratação; Os modelos prescritos pelas normalizações analisadas, indicados para a previsão da resistência à tração mostraram-se conservadores. Todos os modelos encontram-se a favor da segurança e se ajustaram aos resultados experimentais. A norma brasileira mostrou-se ainda mais conservadora em comparação à norma européia. Resistência a Resistência a compressão compressão Programa Experimental Programa Experimental Materiais Materiais Traços dos Concretos Frescos Componentes Traço I Traço II Traço III Traço IV Traço V Cimento (kg/m³) 510,20 411,33 338,97 500,55 353,55 Areia (kg/m³) 510 617 678 501 707 Brita (kg/m³) 1020 1028 1017 1001 1061 Água (kg/m³) 209 193 190 235 166 Ar aprisionado (%) 1,1 1,1 1,2 0,7 1,6 a/c (kg/kg) 0,41 0,47 0,56 0,47 0,47 m (kg/kg) 3 4 5 3 5 Abatimento (mm) 85 80 90 170 5 Peso específico (kg/m³) 2250 2250 2225 2238 2288 Traço unitário em massa 1 : 1 : 2 : 0,41 1 : 1,5 : 2,5 : 0,47 1 : 2 : 3 : 0,56 1 : 1 : 2 : 0,47 1 : 2 : 3 : 0,47 Traços dos Concretos Frescos Medida da Consistência Traço I Traço II Traço III Traço IV Traço V Fator de Compactação MURDOCK 0,81 0,76 0,76 0,93 0,68 Teor água/mistura seca (%) 10,25 9,39 9,34 11,73 7,82 Abatimento (mm) 85 80 90 170 5 Avaliação das Consistências dos concretos Modelos Equações Norma Brasileira Modelo de Abrams Modelo de Powers d ckj cjm S f f 65 , 1 c a c K K f / 2 1 n c c a k f * 32 , 0 * 68 , 0 1 Modelos Equações Norma Brasileira CEB Model Code 1990 3 2 , * 3 , 0 ck m ct f f sp ct ct f f , * 9 , 0 3 2 0 , 0 , * ck ck m ctk m ct f f f f sp ct ctm f f , * 9 , 0 f f f ckj cm Traço 1 Traço 2 Pedra 39,9% Areia 20% Cim .anidro 5,8% Cim.hidrat.17,5% H gel 5,8% Hcapilar7,9% Ar1,1% Poros 2% H gel 4,7% Cim.hidrat.14,2% Cim .anidro 4,7% Areia 24,3% Pedra 40,5% Ar1,1% Hcapilar8,9% Poros 1,6% H gel 3,9% Areia 26,9% Cim .anidro 3,9% Cim.hidrat.11,8% Pedra 40,4% Ar1,2% Hcapilar10,6% Poros 1,3% Traço 3 Hcapilar10,7% H gel 5,7% Cim .anidro 5,6% Cim.hidrat.17% Pedra 38,9% Areia 19,4% Poros 1,9% Ar0,7% Traço 4 H gel 4% Cim.hidrat.12,1% Cim .anidro 4% Pedra 41,5% Areia 27,7% Hcapilar7,7% Poros 1,4% Ar1,6% Traço 5 Modelo de previsão de Powers para o concreto Diagrama de dosagem da resistência à compressão (abatimento cte) Diagrama de dosagem da resistência à tração (abatimento cte) Valores experimentais e teóricos da resistência à compressão e à tração do concreto (MPa) O modelo de Powers apresenta a teoria atual mais abrangente das técnicas de dosagem. Powers deduziu teoricamente que a resistência à compressão depende somente da relação gel/espaço da pasta. É importante salientar que no modelo de Powers, para os concretos com resistências usuais nota-se uma influência significativa do grau de hidratação. Neste caso é necessária a adequação do tempo de cura a fim de propiciar o crescimento do grau de hidratação e, conseqüentemente, da resistência à compressão. Entretanto, pode-se dizer que, a partir de certa idade, o grau de hidratação deixa de exercer maior influência no crescimento da resistência à compressão, passando a relação água/cimento comandar essa propriedade física. Para a moldagem dos corpos-de-prova foram utilizados os seguintes materiais: Cimento Portland CPIII-40; Agregado miúdo natural de origem quartzosa extraído de rio; Agregado graúdo de origem granítica; Água potável. Resultados Resultados Dosagem Dosagem Valores experimentais e teóricos da resistência á compressão do concreto (MPa) Conclusões Conclusões Departamento de Engenharia de Estrutura e Geotécnica Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Laboratório de Estruturas e Materiais Estruturais
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Reavaliação das Resistências a Compressão e a Tração de Concretos com Diferentes Consistências e Relações a/c Luciana Kataoka; Ana Carolina Marques; Paulo Helene; Túlio Bittencourt. Resumo. - PowerPoint PPT Presentation
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O modelo de Abrams mostra-se perfeitamente válido sem necessidade de ajustes sempre que:
A quantidade de pasta de cimento é suficiente para preencher os vazios dos agregados;
Os agregados são de elevada resistência à compressão;
O concreto fresco esteja perfeitamente adensado (< 1,5% de ar aprisionado).
Reavaliação das Resistências a Compressão e a Tração de Concretos com Reavaliação das Resistências a Compressão e a Tração de Concretos com Diferentes Consistências e Relações a/cDiferentes Consistências e Relações a/c
Luciana Kataoka; Ana Carolina Marques;Paulo Helene; Túlio Bittencourt
ResumoResumoEsta pesquisa reavalia o desempenho de traços feitos segundo o método do IPT/EPUSP (Instituto de
Pesquisa Tecnológica/ Escola Politécnica da Universidade de São Paulo), para as propriedades de resistência a compressão e resistência a tração. Para tanto, são feitas as comparações dos resultados experimentais com os modelos sugeridos pela literatura e normas vigentes entre eles, o Modelo de Powers, pouco utilizado atualmente. As propriedades mecânicas foram obtidas através do ensaio de 25 corpos-de-prova de concreto, ensaiados a diferentes idades e mantidos em câmara úmida até a data de ensaio.
Modelos de PrevisãoModelos de Previsão
Resistência a traçãoResistência a tração
Características dos traços estudados.
Para fazer esta análise foi adotado um percentual de hidratação do cimento de 67% aos 28 dias. Este percentual foi adotado, pois não foi realizada nenhuma análise, seja por termogravimetria ou difração de raio-x, que identificasse o grau de hidratação do concreto aos 28 dias.
Do ponto de vista da resistência, a relação água/cimento (a/c) é o fator mais importante porque, independente de outros fatores, ela afeta a porosidade tanto na matriz da pasta de cimento como da zona de transição; Quando a a/c é mantida constante tanto a resistência à tração quanto à compressão se mantém aproximadamente constantes, sendo que diferenças nos resultados obtidos são atribuídas à variação do volume de vazios; Quando a consistência é mantida constante, verifica-se que quanto maior é a a/c menor é a resistência, pois a quantidade de compostos resistentes também é reduzida; A variação da resistência do concreto foi mais intensa quando o aumento do consumo de cimento é acompanhado de uma diminuição da a/c; A partir dos resultados obtidos de concretos com mesma a/c e diferentes teores de argamassa, foi observado que o volume de vazios teve maior influência na resistência quando comparado à zona de transição; Tanto as curvas dos modelos de Abrams quanto às do modelo de Powers, apresentaram ajuste adequado aos resultados obtidos por terem sido determinados a partir de constantes dos materiais utilizados para a confecção dos concretos. Entretanto, foi observado que o modelo de Powers tem um melhor ajuste aos dados experimentais, pois este leva em consideraçãonão apenas a a/c, mas também o grau de hidratação; Os modelos prescritos pelas normalizações analisadas, indicados para a previsão da resistência à tração mostraram-seconservadores. Todos os modelos encontram-se a favor da segurança e se ajustaram aos resultados experimentais. A norma brasileira mostrou-se ainda mais conservadora em comparação à norma européia.
Resistência a compressãoResistência a compressão
Programa ExperimentalPrograma ExperimentalMateriaisMateriais
Traços dos Concretos FrescosComponentes Traço I Traço II Traço III Traço IV Traço V
Cimento (kg/m³) 510,20 411,33 338,97 500,55 353,55Areia (kg/m³) 510 617 678 501 707Brita (kg/m³) 1020 1028 1017 1001 1061Água (kg/m³) 209 193 190 235 166
Ar aprisionado (%) 1,1 1,1 1,2 0,7 1,6a/c (kg/kg) 0,41 0,47 0,56 0,47 0,47m (kg/kg) 3 4 5 3 5
Abatimento (mm) 85 80 90 170 5Peso específico (kg/m³) 2250 2250 2225 2238 2288Traço unitário em massa 1 : 1 : 2 : 0,41 1 : 1,5 : 2,5 : 0,47 1 : 2 : 3 : 0,56 1 : 1 : 2 : 0,47 1 : 2 : 3 : 0,47
Traços dos Concretos FrescosMedida da Consistência Traço I Traço II Traço III Traço IV Traço V
Fator de Compactação MURDOCK 0,81 0,76 0,76 0,93 0,68
Teor água/mistura seca (%) 10,25 9,39 9,34 11,73 7,82Abatimento (mm) 85 80 90 170 5
Avaliação das Consistências dos concretos
Modelos Equações
Norma Brasileira
Modelo de Abrams
Modelo de Powers
dckjcjm Sff 65,1
cac KK
f /2
1
n
c
ca
kf
*32,0*68,0
1
Modelos Equações
Norma Brasileira
CEB Model Code 1990
32
, *3,0 ckmct ff spctct ff ,*9,0
32
0,0, *
ck
ckmctkmct f
fff
spctctm ff ,*9,0
fff ckjcm
Traço 1 Traço 2
Pedra39,9%
Areia20%
Cim. anidro 5,8%
Cim. hidrat. 17,5%
Hgel 5,8%
Hcapilar 7,9%
Ar 1,1%Poros 2%
Hgel 4,7%
Cim. hidrat. 14,2%
Cim. anidro 4,7%
Areia24,3%
Pedra40,5%
Ar 1,1%
Hcapilar 8,9%Poros 1,6%
Hgel 3,9%
Areia26,9%
Cim. anidro 3,9%
Cim. hidrat. 11,8%
Pedra40,4%
Ar 1,2%
Hcapilar 10,6%Poros 1,3%
Traço 3
Hcapilar 10,7%
Hgel 5,7%
Cim. anidro 5,6%
Cim. hidrat. 17%
Pedra38,9%
Areia19,4%
Poros 1,9%Ar 0,7%
Traço 4
Hgel 4%
Cim. hidrat. 12,1%
Cim. anidro 4%
Pedra41,5%
Areia27,7%
Hcapilar 7,7%Poros 1,4%
Ar 1,6%
Traço 5
Concreto
Modelo de previsão de Powers para o concreto
Diagrama de dosagem da resistência à compressão (abatimento cte) Diagrama de dosagem da resistência à tração (abatimento cte)
Valores experimentais e teóricos da resistência à compressão e à tração do concreto (MPa)
O modelo de Powers apresenta a teoria atual mais abrangente das técnicas de dosagem. Powers deduziu teoricamente que a resistência à compressão depende somente da relação gel/espaço da pasta.
É importante salientar que no modelo de Powers, para os concretos com resistências usuais nota-se uma influência significativa do grau de hidratação. Neste caso é necessária a adequação do tempo de cura a fim de propiciar o crescimento do grau de hidratação e, conseqüentemente, da resistência à compressão. Entretanto, pode-se dizer que, a partir de certa idade, o grau de hidratação deixa de exercer maior influência no crescimento da resistência à compressão, passando a relação água/cimento comandar essa propriedade física.
Para a moldagem dos corpos-de-prova foram utilizados os seguintes materiais:
Cimento Portland CPIII-40;
Agregado miúdo natural de origem quartzosa extraído de rio;
Agregado graúdo de origem granítica;
Água potável.
ResultadosResultados
DosagemDosagemValores experimentais e teóricos da resistência á
compressão do concreto (MPa)
ConclusõesConclusões
Departamento de Engenharia de Estrutura e GeotécnicaEscola Politécnica da Universidade de São Paulo Laboratório de Estruturas e Materiais Estruturais
