Aula 04 - Concreto no Estado Endurecido

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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