Associação Educativa EvangélicaUniEvangélica
Curso de Engenharia CivilProfessora Moema Castro, MSc.
M A T E R I A I S D E C O N S T R U Ç Ã O C I V I L I
A n á p o l i s , 2 0 1 7 / 1 .
CONCRETO CONCRETO DE CIMENTO DE CIMENTO PORTLANDPORTLAND
Bibliografia recomendada
� Capitulo 5�NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto;
tradução: Ruy Alberto Cremmonini. – 2. ed. –Porto Alegre: Bookman, 2013.Porto Alegre: Bookman, 2013.
� Capitulo 27�ISAIA, G. Materiais de construção civil e
princípio de ciência e engenharia demateriais. Volumes 1. e 2. ed. São Paulo, SP:IBRACON, 2010.
PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO
� TRABALHABILIDADE
� CONSISTÊNCIA
� FATORE QUE AFETAM A TRABALHABILIDADE
� SEGREGAÇÃO
� EXSUDAÇÃO
Sumário
TRABALHABILIDADE E CONSISTÊNCIA
� Trabalhabilidade e Consistência
� Trabalhabilidade
� É a quantidade de trabalho interno útil
necessário à obtenção do adensamento.
� Consistência
4
� É a resistência da forma de uma
substância ou a facilidade com que ela
flui. No concreto é algumas vezes tomada
como a medida do grau de umidade.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
TRABALHABILIDADE E CONSISTÊNCIA
� Resistência à compressão do concreto� É afetada significativamente e negativamente
pela presença de vazios.
� Quanto maior a massa específica, maior aresistência à compressão.
� Por exemplo, 5% de vazios podem diminuir emcerca de 30% a resistência à compressão.
� Vazios no concreto
5
� São bolhas de ar aprisionado ou espaçosdeixados após a saída da água excedente.
� Volume de vazios
� Ar aprisionado – a presença de bolhas de ar éregida pela granulometria das partículas finas namistura e pelo fato das bolhas serem maisfacilmente expelidas de misturas úmidas que secas.
� Água excedente – o volume depende somente darelação água/cimento da mistura.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
FATORES QUE AFETAM A
TRABALHABILIDADE
� Quantidade de água� A simples adição de água aumenta a
lubrificação entre as partículas.
� Tipo e granulometria do agregado� Partículas mais finas requerem mais
água para molhagem de suas grandessuperfícies específicas;
� A forma irregular e textura rugosa de
6
Quantidade de água
Tipo e granulometria dosagregados
Relação agregado/cimento
Presença de aditivos
Finura do cimento
Tempo e temperatura
� A forma irregular e textura rugosa deum agregado anguloso demandam maiságua que um agregado arredondado.
� A porosidade ou absorção doagregado é também importante, já queparte da água de amassamento seráremovida daquela necessária à lubrificaçãodas partículas.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
FATORES QUE AFETAM A
TRABALHABILIDADE
� Relação agregado/cimento� A trabalhabilidade é governada pelas
proporções volumétricas de partículas dediferentes dimensões.
� Para uma relação água/cimento constante, atrabalhabilidade aumenta conforme a relaçãoagregado/cimento diminui devido àquantidade de água em relação à superfícietotal de sólidos ser aumentada.
7
Quantidade de água
Tipo e granulometria dosagregados
Relação agregado/cimento
Presença de aditivos
Finura do cimento
Tempo e temperatura
total de sólidos ser aumentada.
� Exemplos:
� Uma relação elevada entre o volume deagregados graúdos em relação a agregadosmiúdos pode resultar em segregação e menortrabalhabilidade, obtendo-se uma misturaáspera e de difícil acabamento.
� Muito material fino resulta em maiortrabalhabilidade, mas uma mistura com excessode areia produz concretos menos duráveis.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
FATORES QUE AFETAM A
TRABALHABILIDADE
� Presença de aditivos� A incorporação de ar reduz a necessidade
de água para uma determinadatrabalhabilidade.
� Finura do cimento� Quanto mais fino o cimento, maior a
demanda de água.
� Tempo e temperatura
8
Quantidade de água
Tipo e granulometria dosagregados
Relação agregado/cimento
Presença de aditivos
Finura do cimento
Tempo e temperatura
� Tempo e temperatura� O concreto fresco enrijece com o tempo,
mas isso não pode ser confundido com apega do cimento. Trata-se simplesmentede:� Absorção de parte da água pelos agregados;
� Perda por evaporação;
� Reações químicas iniciais.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
FATORES QUE AFETAM A
TRABALHABILIDADE
� Tempo e temperatura� O enrijecimento do concreto é medido
de maneira eficiente pela perda datrabalhabilidade com o tempo,conhecida como perda deabatimento que varia com:� a riqueza da mistura;
� o tipo do cimento;
9
Quantidade de água
Tipo e granulometria dosagregados
Relação agregado/cimento
Presença de aditivos
Finura do cimento
Tempo e temperatura
� o tipo do cimento;
� a temperatura do concreto;
� a trabalhabilidade inicial.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
A temperatura mais elevada reduz a trabalhabilidade e
aumenta a perda de abatimento.
SEGREGAÇÃO
� Segregação pode ser definida com aseparação dos constituintes de umamistura heterogênea de modo que suadistribuição não seja mais uniforme.
� No concreto é a diferença entre asdimensões das partículas (e em algumasvezes a diferença entre a massa específicados constituintes da mistura), mas suaamplitude pode ser controlada pela escolha
10
amplitude pode ser controlada pela escolhade granulometrias adequadas e cuidado nomanuseio.
� Forma de segregação:� Separação das partículas maiores das
partículas mais finas.
� Separação da pasta (cimento e água) damistura – ocorre principalmente em misturacom excesso de água.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
SEGREGAÇÃO
11
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
Exemplos de peças com concreto segregado
EXSUDAÇÃO
� É uma forma de segregação na qual parteda água da mistura tende a migrar para asuperfície do concreto recém-lançado.
� Apesar de dependente da quantidade deágua da mistura, a tendência à exsudaçãodepende muito das propriedades docimento.
� A exsudação é menor em cimentos mais finos
12
A exsudação é menor em cimentos mais finose é afetada por alguns fatores químicos:
� Ocorre menor exsudação quando ocimento tem alto teor de álcalis, maior teorde C3A ou é adicionado cloreto de cálcio.
� Misturas ricas são menos propensas àexsudação que misturas pobres.
� Obtém-se a redução de exsudação pela adiçãode pozolanas ou pó de alumínio.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
EXSUDAÇÃO
13
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
Peças com concreto exsudado
EXSUDAÇÃO
14
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
Exsudação em concreto autoadensável
ABATIMENTO DE TRONCO DE
CONE
� Abatimento de tronco de cone� O ensaio e a aparelhagem consistem
em:� Dentro de um fôrma tronco-cônica de
diâmetro 100 a 200mm e altura de300mm, é colocada uma massa deconcreto em três camadas iguais,adensadas, cada uma com 25 golpes,
15
adensadas, cada uma com 25 golpes,com uma barra de 16mm e 600mm decomprimento.
� Retira-se, devagar, o molde levantando-overticalmente e determina-se a diferençaentre a altura do molde e a da massa deconcreto após assentada.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
ABATIMENTO DE TRONCO DE
CONE
16
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
ABATIMENTO DE TRONCO DE
CONE
17
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
Ensaio de abatimento de tronco de coneou em inglês “Slump Test”
ABATIMENTO DE TRONCO DE
CONE
18
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
Ensaio de abatimento de tronco de conepara concreto autoadensávelou em inglês “Slump Flow”
PROPRIEDADES DO CONCRETO
ENDURECIDEO
� RESISTÊNCIA MECÂNICA
� MASSA ESPECÍFICA
� POROSIDADE
� ABSORÇÃO
� DEFORMAÇÕES
Sumário
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
20
� Resistência Mecânica� A resistência mecânica é, na grande
maioria das aplicações, a propriedadeque mais interessa no concreto.
� O concreto é um material que resistebem aos esforços mecânicos decompressão e mal aos de tração.� Sua resistência à tração é da ordem da
décima parte da resistência a
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
décima parte da resistência acompressão.
� Nos ensaios de flexão obtêm-se tensõesde ruptura da ordem do dobro dastensões por tração.
� O concreto resiste mal ao cisalhamentoem virtude das tensões de tração que severificam em planos inclinados emrelação ao plano de cisalhamento.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
21
� Resistência Mecânica
� Fatores de influência:
� Resistência da pasta
� Relação água/cimento da pasta(concreto)
� Resistência do Cimento Portland
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
� Resistência do Cimento Portland
� Idade
� Teor de ar incorporado
�Resistência do agregado
�Compacidade do concreto
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
22
� Resistência Mecânica
� fck - “Resistência característica
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
� fck - “Resistência característicacompressão de projeto”
� Valor de referência que o projetista adotacomo base de cálculo, sendo associada aum nível de confiança de 95%.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
23
� Resistência Mecânica
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
24
� Resistência Mecânica
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
25
� Massa Específica:
� Normalmente se utiliza a massa deunidade de volume, incluindo os vazios.Varia de 2.300 e 2.500kg/m³.
�Com a utilização de agregados leves épossível reduzir esse valor (da ordemde 1.800kg/m³).
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
de 1.800kg/m³).
�Em alguns casos, especialmente paraparedes de salas de reatoresatômicos, usam-se concretospesados, em que o agregado graúdo ébarita ou magnetita, hematita, etc.(aproximadamente 3.700kg/m³).
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
26
� Permeabilidade e Absorção� O concreto é um material que, por sua
própria constituição, é necessariamenteporoso, pois não é possível preencher atotalidade dos vazios do agregado com umapasta de cimento.
� Permeabilidade é a propriedade queidentifica a possibilidade de passagem deágua através do material.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
� A permeabilidade torna-se a principalpropriedade para os concretos que,expostos ao ar, sofrem ataques de águasagressivas ou a ação destrutiva dos agentesatmosféricos. Da mesma forma, assumeimportância essa propriedade nosconcretos de estruturas hidráulicas.
� Absorção é o processo físico pelo qual aágua penetra nos poros e condutoscapilares do concreto.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
27
� Deformações
� As deformações causadoras de mudança devolume podem ser agrupadas em:
� causadas pela variações ambientais, taiscomo: retração, variação de umidade evariação de temperatura.
� causadas pela ação de cargas externas que
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
� causadas pela ação de cargas externas queoriginam: deformação imediata edeformação lenta (fluência).
� Tanto a retração quanto a fluência estãorelacionadas com o teor de pasta doconcreto, isso devido ao fato de que essesfenômenos ocorrem na pasta sendo oagregado um elemento que restringe essasdeformações.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
28
� Deformações por Retração
� A retração do concreto é uma redução do
volume do concreto ao longo do tempo,
sem a ação de forças externas.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
� Essa redução é devida à perda de água da
pasta de cimento e a alterações físico-
químicas internas.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
29
� Deformações por Retração� No concreto fresco, a perda de água ocorre
por:
� exsudação, evaporação, percolação por juntas
dos moldes, absorção de água pelos
agregados, absorção de água pelas fôrmas ou
por alguma superfície em contato com a peça
concretada.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
concretada.
� Ela dá origem à chamada retração plástica.
� Essa perda de água pode ser controlada em
parte por um correto estudo de dosagem
experimental e em parte por
procedimentos adequados de concretagem,
adensamento e cura.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
30
� Deformações por Retração� No concreto endurecido, a perda de água
ocorre quando este é exposto em ambiente
com umidade relativa inferior a 100%.
� Ocorre então a chamada retração por
secagem ou retração hidráulica.
� A perda de água capilar ou livre é
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
considerada a principal causa da retração
por secagem.
� A água de gel só é perdida em ambientes com
umidade relativa menor ou igual a 11%.
� A água de hidratação, que reagiu
quimicamente, só é perdida em ambientes
com temperaturas acima de 100°C.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
31
� Deformações por Retração� Mecanismos de retração do concreto
endurecido:
� Retração hidráulica ou de secagem
� Devido à evaporação da água livre ou capilarque gera tensões capilares importantes nosporos remanescentes do concreto (pasta) queainda possuem água.
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
� Retração por hidratação do cimento ouretração química ou retração autógena
� O volume total dos produtos hidratados éinferior à soma dos volumes de cimento anidroe água.
� Retração por carbonatação
� Decorrente da reação do CO2 com compostoshidratados do cimento.
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
32
� Deformações por Fluência� Deformação lenta:
� O aumento da deformação ou contração doconcreto, no tempo, e sob carga de longaduração (acima de 15 minutos), sem variaçãotérmica nem de UR.
� Deformação instantânea:
� O concreto sofre uma deformação inicial
Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro
� O concreto sofre uma deformação inicialdevida à deformação “elástica” por ação daaplicação da carga (chamada de deformaçãoinstantânea < 15 minutos), uma deformaçãodevida à retração hidráulica e uma contraçãodiferida no tempo devida às cargas de longaduração.
� Esses fenômenos são interativos e unsinterferem nos outros.
Top Related