Tecnologia do Concreto Módulo 1

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Materiais de Construção Civil
Tecnologia do Concreto		Módulo 1
Descrever os principais tipos de agregados, as propriedades do concreto fresco, a relação água/cimento e concreto fresco
INTRODUÇÃO
De maneira sucinta, pode-se afirmar que o concreto é uma pedra artificial que se molda à inventividade construtiva do homem. Este foi capaz de desenvolver um material que, depois de endurecido, tem resistência similar às das rochas naturais e, quando no estado fresco, é composto plástico: possibilita sua modelagem em formas e tamanhos os mais variados.
(PEDROSO, 2009, p. 14)
O concreto que usamos em nossas edificações é um material composto pela mistura de cimento Portland (CP) com areia, brita e água, de modo a apresentar condições de moldagem e posterior endurecimento, adquirindo a forma final de que necessitamos.
Atualmente, é muito comum a utilização de produtos químicos como aditivos, que se destinam a alterar certas propriedades do concreto, tais como:
· Aumento da resistência inicial
· Diminuição do calor de hidratação (grande probabilidade de ocorrer fissuração)
· Variabilidade da plasticidade
· Retardo ou aceleração da pega
Comparado com outros materiais de construção, não só os pétreos e as madeiras, mas também os aglomerantes como cal e gesso, o concreto é um material de desenvolvimento tecnológico relativamente recente — embora tenha sido inventado há milhares de anos. Sua fabricação intensificou-se a partir da década de 1930, quando a procura por cimento aumentou a fim de atender à demanda em consequência das necessidades do mundo moderno, advindas da Revolução Industrial do final do século XIX (Figura 01).
Muitas pesquisas ainda se encontram em andamento, não somente nas universidades e institutos, mas também entre os fabricantes de cimento, nas próprias concreteiras e em empresas de engenharia especializadas em concreto, considerando as variedades dos materiais componentes.
Saiba mais
O concreto autoadensável e o de alto desempenho (CAD) estão entre as “novidades” que começam a encontrar grande procura no mercado.
Nosso principal objeto de estudo (embora vejamos outras possibilidades) será o concreto convencional, ou seja, o concreto comum, confeccionado com areia e brita que, de tão popular, muitas vezes tem suas propriedades pouco aproveitadas na Construção Civil, em geral pelo desconhecimento por parte dos técnicos e operários. O descuido no preparo e em sua aplicação, acrescido à falta de manutenção das estruturas, tem causado redução da vida útil das bases, causando desconforto e transtornos aos usuários.
É imprescindível que, para um desempenho qualitativo da edificação, haja cuidado quanto à adoção de materiais de boa qualidade e quanto à qualificação da mão de obra profissional para sua confecção
QUALIDADE DOS AGREGADOS
Como agregados podem ser utilizados materiais naturais e artificiais. São fundamentais na confecção de um concreto de boa qualidade, de maneira que as areias influenciam por sua granulometria, assim como pelo teor de matéria orgânica que possam conter. Isto é, impurezas (terra, argila, húmus) e componentes prejudiciais (no máximo 0,02% de cloretos e 1% de sulfatos), enquanto as pedras britadas influenciam a qualidade do concreto pela forma dos grãos e pelo teor de materiais muito finos.
A norma brasileira, por meio da ABNT, preconiza os procedimentos que devem ser seguidos para garantia da qualidade e do padrão dos agregados, apresentando as tolerâncias aceitáveis quando são realizados testes nas composições. Ainda acerca da qualidade desses insumos, menciona:
[...] os agregados devem ser compostos por grãos de minerais duros, compactos, estáveis, duráveis e limpos, e não devem conter substâncias de natureza e em quantidade que possam afetar a hidratação e o endurecimento do cimento, a proteção da armadura contra a corrosão, a durabilidade ou, quando for requerido, o aspecto visual externo do concreto.
(NBR 7211, 2009)
Um experiente técnico com prática em canteiro de obra, além de realizar os testes especificados pela norma, no caso da areia, ele consegue avaliar visualmente a presença de alguma impureza, o que também é valido para o caso das britas, quando a partir de uma simples inspeção visual é possível constatar diferenças de coloração que possam indicar contaminação no agregado.
Você sabia
As impurezas e contaminações podem interferir na reação química do cimento em contato com a água.
Lembramos que os agregados miúdos, basicamente as areias, são obtidas das mais variadas origens: naturais (rios, margens de lagos e bancos de areia) ou artificias (processos industriais — areia de britagem). A forma esférica e o diminuto módulo de finura (maior quantidade de finos), fazem com que a areia artificial seja mais utilizada e produza um concreto de melhor qualidade.
Também são empregados agregados artificiais, como a escória de alto-forno para concreto leve e normal, e a argila expandida para concreto leve.
Quanto aos agregados graúdos, aqueles de forma esférica com dimensão máxima compreendida entre 12,5 mm e 19 mm, melhoram a trabalhabilidade do concreto, bem como o produzirão com propriedade superior.
A forma dos grãos e a conformação superficial influenciam muitas a trabalhabilidade e as propriedades de aderência do concreto: agregados redondos e lisos facilitam a mistura e o adensamento do concreto; agregados com superfícies ásperas aumentam a resistência à tração .
(ALMEIDA, 2002, p. 5)
Atenção
Um fator de suma importância na fabricação do concreto é a água de amassamento.
Embora quase todas as águas naturais sejam apropriadas para a confecção de concreto, é necessário cuidado quanto às águas provenientes de locais pantanosos (comuns para localidades fora do perímetro urbano) e as de rejeito industrial. Da mesma forma, a água do mar é inadequada para estruturas de concreto por conta da alteração da reação química do cimento e pela corrosão provocada pelo teor de sal nas armaduras.
RELAÇÃO ÁGUA-CIMENTO
O concreto tem seu maior desempenho quando submetido a forças de compressão. Portanto, garantir uma boa resistência à compressão é condição essencial, e ela deve ser pensada ao longo do processo de confecção do concreto. Assim, verificamos a presença, para um mesmo cimento, de influências de eventos como: fator água-cimento, idade do concreto (a resistência do concreto aumenta com sua idade) e qualidade dos materiais alteram sua resistência mecânica.
Entre os fatores que influenciam a resistência mecânica do concreto, destacaremos a relação água-cimento, ou seja, a razão entre a quantidade de água utilizada para cada porção de cimento. Consideramos que ela é o principal fator que interfere nas propriedades ligadas à resistência mecânica do concreto.
Dizemos que, quanto menos água for utilizada, um melhor concreto será obtido. Entretanto, essa quantidade de água deve ser suficiente para permitir a hidratação completa do cimento e, embora o resultado seja maior resistência do concreto, teremos menor trabalhabilidade tanto para o amassamento quanto para o enchimento das formas.
Recomendação
Como regra, na elaboração de concreto, sempre é recomendado o uso da menor quantidade de água possível, dentro das condições de trabalhabilidade.
O excesso de água colocado para facilitar o preparo do concreto pode prejudicá-lo, tanto em relação à sua resistência mecânica, quanto a impermeabilidade e durabilidade.
O teor de água do concreto fresco varia geralmente entre 0,3 e 0,6 na proporção entre a água e o cimento. Para a reação de hidratação e posterior endurecimento, o cimento precisa, em média, de cerca de 14% do seu peso em água (mais ou menos 7 litros por saco de 50 Kg).
Quando é necessário acrescentar mais água por conta de uma trabalhabilidade adequada, a água em excesso da reação de hidratação do cimento evapora deixando poros, “caminhos” por onde ele sai, propiciando posteriormente a possibilidade de entrada de agentes agressivos, responsáveis por patologias que podem comprometer sua resistência mecânica.
Os concretos bombeáveis e os autoadensáveis sãobastante fluidos por conta de sua aplicabilidade, entretanto o que os deixa muito plásticos é o uso de aditivos fluidificantes (produtos químicos capazes de torná-los extremamente plásticos) e não a quantidade de água em si.
PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO
No vídeo, a seguir, identificaremos as propriedades e características do concreto fresco (recém-produzido) quando sua mistura encontra-se no estado plástico, moldável, sendo transportado até o local de sua aplicação, onde será adensado, protegido (a depender do nível de exigência da peça estrutural concretada) para posterior endurecimento.
A PLASTICIDADE DO CONCRETO FRESCO
A consistência está associada à sua maior ou menor plasticidade, ou seja, à facilidade de ser moldável. A forma mais usual de medir numericamente a consistência do concreto fresco é o Teste de Slump (Figura 02). É o ensaio de consistência pelo abatimento de um tronco de cone cheio de concreto fresco. Pode ser executado na obra ou em laboratório. É simples, de fácil execução e interpretação.
Para executá-lo, deve-se preencher o cone (cone de Abrams) com o concreto fresco em três camadas sucessivas, cada qual adensada com 25 golpes (com um bastão metálico específico para isso). Após a remoção do cone (puxar para cima), o abatimento natural do concreto (após a retirada do molde — o cone) dará o resultado do ensaio expresso em milímetros.
De acordo com o abatimento, podemos identificar a consistência dos concretos associando-a numericamente a um grau de trabalhabilidade:
	Concretos
	Slump (mm)
	Secos
	0-20
	Pouco plástico
	20-70
	Plástico
	70-120
	Muito plástico
	120-200
	Fluido
	> 120
Caso o Teste de Slump apresente um resultado diferente daquele esperado para certa trabalhabilidade, uma forma de alteração da consistência de um concreto é variar a quantidade de água de amassamento ou as quantidades dos agregados. Entretanto, esse novo traço pode determinar um concreto mais forte ou mais fraco do que o previamente estabelecido.
Outra ocorrência que pode acontecer com o concreto fresco é a segregação. Trata-se da separação de seus insumos logo após terem sido misturados. Acontece principalmente devido às diferenças das massas específicas dos agregados e do cimento favorecido pelo excesso da água de amassamento.
Atenção
Tal situação piora se, ao ser transportado, o concreto fresco sofrer muita trepidação ou mesmo se houver adensamento excessivo (muita vibração). Esse problema deve ser evitado, uma vez que torna a mistura heterogênea, permeável, de pouca resistência mecânica e de pouca durabilidade depois de endurecida.
A solução é uma dosagem bem calibrada, acrescentando-se unicamente a quantidade de água necessária conforme o traço planejado e observados os cuidados necessários no transporte, lançamento e adensamento do concreto.
Tais objetivos são mais bem alcançados por meio de uma boa equipe de operários e de tecnologia de fabricação do concreto (mistura a partir de betoneiras, por exemplo).
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Assinale a alternativa correta:
a) Uma condição essencial do concreto é garantir boa resistência à compressão. Essa resistência deve ser pensada no processo de confecção do concreto.
b) Em virtude das condições estabelecidas pela ABNT, são pequenas as influências no fator água/cimento.
c) Com a “idade”, a resistência do concreto se mantém inalterada, sem representar aumento ou ganho de resultado após 28 dias.
d) A qualidade dos materiais altera de forma insignificante as resistências mecânicas.
e) A relação água-cimento, ou seja, a razão entre a quantidade de água utilizada para cada porção de cimento, pouco influencia na resistência mecânica do concreto.
2. A respeito dos agregados na Construção Civil, marque a alternativa correta:
a) Na fabricação do concreto não se estabelecem cuidados quanto à característica da água para a confecção de concreto.
b) As pedras britadas dificilmente influenciam a qualidade do concreto pela forma dos grãos ou pelo teor de materiais muito finos.
c) Areias influenciam por sua granulometria, bem como pelo teor de matéria orgânica.
d) Água do mar, água potável, água pantanosa são muito utilizadas para estruturas de concreto, principalmente por conta da alteração da reação química do cimento com essas tipologias hídricas.
e) A norma da ABNT exige ensaio específicos para avaliação da areia e brita, jamais aceitando uma simples inspeção visual.