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AULA 04 – Concreto no Estado Endurecido Curso: Engenharia Civil Disciplina: Materiais de Construção II Prof. Jefferson Heráclito Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência aos esforços mecânicos; ●Durabilidade; ● Impermeabilidade; ●Aparência. Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência aos esforços mecânicos ●Compressão ●Tração (cerca de 10% da resistência a compressão) ●Flexão ●Cisalhamento ●Torção Propriedades no Estado Endurecido ●A resistência é influenciada por todos os fatores que influenciam na ●porosidade da matriz aglomerante ● interface argamassa agregado graúdo ●Para concretos de alta resistência a resistência do agregado pode ser um fator importante Propriedades no Estado Endurecido Relação água/cimento; Idade do concreto Forma e granulometria dos agregados Tipos de cimento Condições de cura Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Relação água cimento ●Lei de Abrams Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Relação água cimento ●Quanto menor for a relação água/cimento, maior a resistência do concreto. Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Relação água cimento Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ● Idade do concreto ●A influência da idade na resistência se dá em função do grau de hidratação e do tipo de cimento. fc7 = 1,35 a 1,65 fc3 fc28 = 1,25 a 1,50 fc7 fc28= 1,70 a 2,50 fc3 sendo: fcj => Resistência à compressão na idade desejada Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Tipo de cimento ●A influência do tipo de cimento se dá em função da velocidade de hidratação, ●Ex.: Cimento Portland de alta resistência inicial Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●A influência da idade e do tipo de cimento está relacionada ●Ao teor e tipo de adição presente no cimento; ●A Temperatura e umidade ambiente; e ●Ao teor e tipo de aditivo Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Textura, granulometria e volume dos agregados ●Os agregados influem na resistência, principalmente, quando alteram a zona de transição. ●Textura rugosa ou lisa ●Maior diâmetro máximo Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Textura, granulometria e volume dos agregados ●Forma das partículas ●Relação agregado graúdo / agregado miúdo ●Composição mineralógica ● Impurezas (torrões de argila, material pulverulento, sulfatos, matéria orgânica, ...) Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Condições de cura ●A cura tem por objetivo manter as condições ideais de umidade e temperatura para a hidratação do cimento. Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Condições de cura ●Umidade => Quanto maior a umidade maior a resistência do concreto ●Tempo de cura => Quanto mais tempo o concreto permanece em condições de umidade favorável, maior a resistência ●Temperatura => A temperatura acelera as reações de hidratação. Cura a vapor com temperaturas elevadas reduz a resistência a longo prazo Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Aditivo incorporador de ar ●Aumenta o volume de poros no concreto, podendo reduzir a resistência. Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Aditivo incorporador de ar ●São utilizados em misturas de concreto muito secas que posteriormente serão intensivamente vibradas e prensadas. ● Estes aditivos possibilitam a formação adequada das peças, maiores resistências mecânicas devido ao maior grau de compacidade alcançado e um melhor acabamento. ●Tipicamente são aditivos utilizados na fabricação de blocos de alvenaria, blocos intertravados para pisos e pavers Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Condições de ensaio ●Velocidade de aplicação da carga ●Velocidades de ensaio maiores levam a valores maiores de resistência à compressão em corpos-de-prova ●Duração da carga ●Condições de umidade do corpo-de-prova ●Superfície de contato do corpo-de-prova com os pratos da máquina de ensaio ●Dimensões do corpo-de-prova Propriedades no Estado Endurecido ●Fatores que influenciam na resistência ●Condições de ensaio ●Superfície de contato do corpo-de-prova com os pratos da máquina de ensaio Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à compressão ●Ruptura de corpos-de-prova cilíndricos de 15 cm de diâmetro por 30 cm de altura ou 10 cm de diâmetro por 30 cm de altura (NBR 5739/80) Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à compressão Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração por compressão diametral ●Ensaio Brasileiro ●Método desenvolvido pelo professor Lobo Carneiro ●NBR NM 8 - Determinação da resistência à tração por compressão diametral Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração por compressão diametral ●Avaliada em corpos-de-prova cilíndricos Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração por compressão diametral ●Avaliada em corpos-de-prova cilíndricos Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração na flexão ●Determinada em vigas (NBR 12142) Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração na flexão ●Determinada em vigas (NBR 12142) Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração na flexão ●Ruptura no terço médio Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração na flexão ●Ruptura fora do terço médio a uma distância de ˂ 5% L Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Resistência à tração na flexão Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência Mecânica ●Ensaio de resistência à tração direta Propriedades no Estado Endurecido ●Deformação sob a ação de cargas ●O concreto se deforma de maneira não linear quando sujeito à ação de cargas e ao meio ambiente. ●Esta deformação pode ser instantânea ou lenta (fluência) ●Esta deformação pode ser recuperada (elástica) ou não recuperada (plástica) ●A determinação do módulo de deformação é importante para previsão de flechas em estruturas. Propriedades no Estado Endurecido ●O módulo de deformação do concreto é influenciado ●Pelos parâmetros de ensaio ●Velocidade de carregamento ●Menor módulo em taxas de deformação menores ●Umidade do corpo-de-prova ●Maior modulo em condição úmida (cerca de 15% maior) Propriedades no Estado Endurecido ●O módulo de deformação do concreto é influenciado ●Pela composição ●Agregado ●Pasta ●Zona de transição Propriedades no Estado Endurecido ●Módulo de deformação da pasta ●7000 a 14000 Mpa ●Módulo de deformação do agregado ●69000 a 138000 MPa (granito, basalto, rochas vulcânicas) ●21000 a 48000 MPa (arenito, calcário, cascalho poroso) ●Módulo de deformação do concreto ●21000 a 30000 Mpa Propriedades no Estado Endurecido ●Módulo de deformação ●Módulo de deformação estático => para materiais sob tração ou compressão é dado pela declividade da curva tensão- deformação. ●No caso do concreto, onde a curva é não linear, são utilizados três métodos de cálculo para o módulo estáticoPropriedades no Estado Endurecido ●Módulo de deformação estático ●O módulo tangente inicial ●Dado pela declividade de uma reta tangente à curva tensão-deformação a partir da origem. ●O módulo corda ●Declividade de uma reta traçada entre dois pontos da curva tensão- deformação. A reta é traçada iniciando de um ponto de deformação 50 μm/m ●O módulo secante ●Declividade da reta traçada da origem a um ponto da curva correspondente a 40% da tensão de ruptura. Propriedades no Estado Endurecido ●Módulo de deformação estático ●O módulo secante ●Este valor de módulo de elasticidade é de grande importância pois trata-se da tensão de serviço normalmente recomendada nos códigos e normas de projeto. ●Outros tipos de deformação ●Retração plástica ou inicial ●Ocorre antes da pega do cimento devido a perda de água Propriedades no Estado Endurecido ●Outros tipos de deformação ●Retração autógena ●Ocorre nos primeiro 90 dias, independente da evaporação da água, devido as reações de hidratação do cimento ●Retração por carbonatação ●Devido a reação do CO2 com o Ca(HO)2 liberado na hidratação, que geram produtos sólidos com volume inferior a soma dos volumes de CO2 e Ca(HO)2 ●Retração hidráulica ●Devido a evaporação da água do material endurecido e pode aumentar ao longo do tempo ●Retração térmica ●Ocorre devido à variação de temperatura do ambiente ●Ou variações na temperatura gerada internamente pelo calor de hidratação Propriedades no Estado Endurecido ●Outros tipos de deformação ●Fluência ●Fenômeno do aumento gradual da deformação ao longo do tempo, sob certa tensão constante ●A porosidade, da pasta e da zona de transição, é a principal responsável pela fluência Propriedades no Estado Endurecido ●Relaxação da tensão ●Fenômeno de diminuição gradual da tensão ao longo do tempo, sob um certo nível de deformação constante Propriedades no Estado Endurecido ●Resistência ao fogo ●Até 100 ºC resiste bem ●100 a 300 ºC perde resistência ●> 300 ºC há desidratação com perda da resistência a depender da duração do fogo ●Em elevada temperatura, recomenda-se cimento aluminoso Propriedades no Estado Endurecido ●Variação de comprimento ●Coeficiente de dilatação térmica ( α) ●É a variação da unidade de comprimento por unidade de temperatura (deformação /ºC) ●Concreto => 10 x 10-6 ●Aço => 11 x 10-6 É importante ●Na previsão da deformação da estrutura sob ação da temperatura ●No dimensionamento de juntas de dilatação nas estruturas de concreto Propriedades no Estado Endurecido ●Junta de dilatação ●Toda estrutura de concreto com mais de 30 metros de extensão deve ter juntas de dilatação
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