Aula 02 - Concreto

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AULA 02 – Concreto
Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Materiais de Construção II
Prof. Jefferson Heráclito
Concreto
●Pensamento do dia
● “Ninguém pensaria em usar madeira em uma barragem, aço em
pavimento ou asfalto em estruturas de edifícios, mas o concreto é
usado para cada uma dessas e muitas outras utilizações em lugar
de outros materiais de construção. Ele é usado para suportar, para
vedar, para revestir e para preencher. Mais pessoas precisam
conhecer melhor o concreto que outros materiais especializados” (J,
Kelly)
Concreto
●Pensamento do dia
● “O Homem não consome nenhum material em tal quantidade, a não 
ser a água.” (BRUNAUER e COPELAND, 1964)
Concreto
Fatores que contribuem para a grande utilização do
concreto como material de construção
● Excelente resistência à água;
● A facilidade de execução numa variedade de formas e tamanhos;
● Custo relativamente baixo e facilmente disponível;
● Material que se torna atraente sob alguns aspectos ambientais,
principalmente, pela possibilidade de incorporação de resíduos.
Concreto
Classificação quanto à massa específica
● Concreto leve => γ < 1800 kg/m3
● Produzidos com agregados leves como argila expandida, pedra pome.
● Concreto normal => 1800 kg/m3 < γ < 3200 kg/m3
● Concretos com areia natural, seixo rolado ou pedra britada, geralmente 
com γ = 2400 kg/m3
● Concreto pesado => γ > 3200 kg/m3
● Concretos produzidos a partir de agregados de alta densidade, sendo 
utilizados às vezes na blindagem de radiação
Concreto
Classificação quanto ao uso de armaduras
● Concreto simples => sem barras de aço
● Concreto armado => com barras de aço
● Concreto protendido => com cabos de aço tracionados
Concreto
Classificação quanto à resistência (MEHTA e
MONTEIRO, 1994)
●Concretos de baixa resistência
●Resistência à compressão menor que 20 MPa
●Concreto de resistência moderada
●Resistência à compressão de 20 a 40 MPa
●Concreto de alta resistência
●Resistência à compressão superior a 40 MPa
Concreto
Classificação quanto à resistência (NBR 8953 –
concreto pra fins estruturais)
Concreto
Classificação quanto à resistência (NBR 8953 –
concreto pra fins estruturais)
Concreto
●Recordes de resistência à 
compressão em concretos
Recorde Brasileiro em obra => 149 
MPa aos 28 dias - Edifício E-Tower 
com 42 pavimentos, em São Paulo
Estrutura Interna do Concreto
Fase 01 - agregado
Pode influenciar
● Massa específica
● Módulo de elasticidade
● Estabilidade volumétrica
● Resistência
● Durabilidade
Fase 02 - Pasta de Cimento 
Endurecida
Responsável por:
● Estado fresco
● Envolver os agregados
● Preencher os vazios
● Facilitar o manuseio durante a aplicação
● Estado endurecido
● Aglutinar os agregados
● Garantir resistência mecânica
● Permeabilidade
● Estabilidade volumétrica
● Durabilidade
Sólidos presentes na pasta endurecida
Silicato de cálcio hidratado
●Não possui fórmula estequiométrica
bem definida, sendo denominado
de C-S-H;
●Constitui de 50 a 60% do volume
de sólidos na pasta endurecida;
●Composto mais importante na
definição das propriedades da
pasta:
●Maior resistência mecânica
●Maior durabilidade em meios
agressivos (ácidos e sulfatados)
Sólidos presentes na pasta endurecida
Hidróxido de cálcio (CH)
● Possui estequiometria bem definida 
(Ca(OH)2);
● Constitui de 20 a 25% do volume de 
sólidos na pasta endurecida;
● Tem a forma de prismas hexagonais;
● Menor resistência mecânica que o C-S-H;
● Apresenta solubilidade maior que o C-S-H;
● Menor durabilidade em meios agressivos 
(ácidos e sulfatados)
Sólidos presentes na pasta endurecida
Hidróxido de cálcio (CH)
Sólidos presentes na pasta endurecida
Sulfoaluminatos de cálcio
● Constitui de 15 a 20% do volume de
sólidos na pasta endurecida;
● Durante o primeiro estágio da
hidratação, o composto é
denominado de etringita;
C6AS3H32
● Possui a forma de cristais prismáticos
aciculares.
Sólidos presentes na pasta endurecida
Sulfoaluminatos de cálcio
● Pode se transformar em monossulfato
hidratado
C4ASH18
● Que tem a forma de placas 
hexagonais;
● A presença desse material torna o 
concreto vulnerável ao ataque por 
sulfatos.
C4ASH18 + 2CH + 2S +12H →C6AS3H32
Sólidos presentes na pasta endurecida
Grãos de clínquer não hidratado
● Partículas de menor tamanho hidratam primeiro
● Partículas de maior tamanho podem até não se hidratar por
completo
Vazios Presentes na pasta endurecida
●Vazios interlamelar no C-S-H
●Com dimensões de 1 nm
●Vazios capilares (vazios não preenchidos pelos 
componentes sólidos)
●Macroporos => maior que 50 nm (prejudicam à resistência e 
impermeabilidade do concreto)
●Microporos => menor que 50 nm (tem maior influência na 
retração e fluência do concreto)
●Vazios de ar incorporado
●Têm forma regular e geralmente esférica
●Com dimensões de 50 a 200 μm
Água Presente na pasta endurecida
●Água capilar => Presente nos vazios capilares (água 
livre)
●Adsorvida => Próximo à superfície dos sólidos, com 
influência das forças de atração
● Interlamelar => associada a estrutura do C-S-H, com 
influência na retração por secagem
●Quimicamente combinada => como parte integrante da 
estrutura dos vários produtos hidratados
Fase 03 – Zona de Transição
●Zona entre as partículas de agregado graúdo e a pasta 
de cimento;
●Com dimensão da ordem de (10 a 50) μm ao redor do 
agregado graúdo;
●Estrutura mais porosa, com grande volume de vazios
capilares e de cristais orientados de hidróxido de cálcio
e presença de microfissuras.
Zona de Transição
Zona de Transição
●É geralmente mais fraca do que as outras duas fases –
limita a resistência do concreto;
●Exerce considerável influência na rigidez e no módulo 
de elasticidade do concreto;
●E ainda na durabilidade e permeabilidade.
●Fatores que pioram as características da zona de
transição
●Maior relação água/cimento
●Agregados graúdos de maior dimensão
●Agregados com formas lamelar e alongada
Zona de Transição
●Forma
Zona de Transição
●Fatores que melhoram as características da zona de 
transição:
●Maior consumo de cimento
●Agregados de menor dimensão
●Agregados com forma cúbica ou arredondada
●Menor relação água/cimento
●A utilização de adições como microssílica (Por quê?)
Concreto – Dosagem (traço)
●A composição sempre é calculada em função:
●Do projeto
●Dos materiais disponíveis
●Dos equipamentos e mão-de-obra disponíveis
●Critérios de dosagem:
●Resistência
●Estanqueidade
●Trabalhabilidade
●Retração mínima
Concreto
●O concreto ideal será aquele que contiver a menor
quantidade de vazios, portanto monolítico e sólido como
uma pedra artificial
●O traço ideal, levando em consideração apenas este
aspecto, deverá dosar os agregados de forma a
minimizar os vazios, aumentando a resistência e
reduzindo o consumo de cimento.
●Os estudos a seguir comparam algumas combinações,
em volume, de agregados:
Concreto
Muito Obrigado!!