Manual de tecnologia do concreto Prof José Dafico Alves

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José Dafico Alves 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANUAL DE TECNOLOGIA DO 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MANUAL DE TECNOLOGIA DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia, GO 
2014 
 
 
© 2014 by José Dafico Alves 
Série Compêndios, 5 
 
Editora da PUC Goiás 
3 
 
Rua Colônia, Qd. 240C, Lt. 26-29 
Chácara C2, Jardim Novo Mundo. CEP. 74.713-200 Goiânia Goiás Brasil 
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Comissão Técnica 
 
Ana Amélia Ramos Amaral 
Gabriela Azeredo Santos Servian 
Luzia de Souza Pimenta Guedes 
 
Preparação de Originais 
 
Biblioteca Central da UCG 
Normalização 
Júnio Elder da Costa 
Editoração Eletrônica 
Félix de Pádua 
Arte Final da Capa 
Laerte Araújo Pereira 
Produção de Arte Gráfica e Capa 
 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Biblioteca da Pontifícia 
Universidade Católica de Goiás, GO, Brasil 
 
 
A474m Alves, José Dafico 
Manual de tecnologia do concreto / José Dafico Alves. 4. ed. rev. 
atual. – Goiânia: Ed. da UCG, 2002. 
 
219 p.: il. (Série Compêndios; 5) 
 
ISBN: 85-7103-155-X 
 
1. Concreto. 2. Concreto – fabricação. 3. Concreto – tecnologia. 4. 
Concreto – resistência. 5. Materiais de construção. I. Título. II. Série. 
 
CDU: 691.3 
624.012.45 
 
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em um sistema de recuperação ou transmitida de qualquer forma ou por qualquer meio, 
eletrônico, mecânico, fotocópia, microfilmagem, gravação ou outro, sem escrita permissão 
do editor. 
Impresso no Brasil 
 
 
 
 
 
 
 
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À minha esposa e companheira Maria Isaias da Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
 
 LISTA DE EQUIVALÊNCIAS 8 
1 INTRODUÇÃO 9 
 Definições 11 
 Evolução Histórica do Concreto 12 
 Algumas Características do Concreto 13 
 Análise Estatística da Resistência do Concreto 18 
 Evolução do Controle de Qualidade do Concreto 18 
2 MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES DO CONCRETO 20 
 Considerações Iniciais 20 
 Resistência/Idade do concreto 20 
 Resistência à Tração/Resistência à Compressão 21 
 Evolução da Resistência do Concreto e Algumas Propriedades Importantes 22 
3 CIMENTO 24 
 Composição Química 24 
 Hidratação dos Compostos do cimento 25 
 Microestrutura da Pasta 25 
4 AGREGADOS 30 
 Generalidades 30 
 Granulometria 30 
 Características dos Agregados 31 
 Substâncias Deletéreas 33 
 Produção de Agregados 38 
5 ÁGUA 41 
 Generalidades 41 
 Água do Mar 41 
 Águas Residuais 43 
 Conclusão 43 
6 MATERIAIS CIMENTÍCIOS 44 
 Escórias de Alto-forno 44 
 Cinzas Volantes 44 
 Pozolanas – NBR 12653 45 
 Cinza de Casca de Arroz 46 
 Sílica Ativa 46 
7 ADITIVOS 47 
 Classificação dos Aditivos 48 
 Contribuição dos Aditivos na Tecnologia do Concreto 48 
 Evolução dos Aditivos 49 
 Contribuição das Adições Minerais na Durabilidade do Concreto 49 
 Aditivos Redutores da Retração 52 
 8 DOSAGEM 54 
 Composição da Mistura Sólida 54 
 Método das Misturas Sucessivas 54 
 Métodos de Dosagens 55 
 Concreto para Barragens 61 
 Concreto Compactado a Rolo- CCR 68 
 Concreto de Alto Desempenho – CAD 72 
 Concreto com Pó Reativo – CPR 76 
6 
 
 Concreto de Cimento e Polímeros 80 
 Concreto para Blocos 82 
 Concreto Projetado 89 
9 CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS 89 
 Introdução 89 
 Características das Principais Fibras 89 
 Propriedades do concreto Reforçado com Fibras 89 
 Considerações Finais 94 
10 EVOLUÇÃO DAS TEMPERATURAS NO CONCRETO 95 
 Considerações Gerais 95 
 Técnicas de Redução do Efeito Térmico 95 
 Concreto não Refrigerado 96 
 Concreto Refrigerado 96 
 Elevação das Temperaturas do Concreto 97 
11 FISSURAÇÃO E RUPTURA 99 
 Considerações Gerais 99 
 Módulo de Elasticidade 99 
 Ruptura 104 
12 FABRICAÇÃO E CONTROLE DO CONCRETO 105 
 Fabricação 105 
 Controle de Qualidade 116 
13 DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 119 
 Definição 119 
 Causas da Deterioração 119 
 Conclusões 126 
14 AVALIAÇÃO E REABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO 128 
 Introdução 128 
 Compatibilidade Entre Materiais 128 
 Sistema em Concreto 129 
 Significado da Pesquisa 130 
 Demolição 131 
 Preparo da Superfície do Substrato 132 
 Testes de Aderência 132 
 Reparos de Fissuras 133 
 Conclusão 134 
15 VANTAGENS DO USO DO CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO PARA PLANEJAR E EXECU- 
 TAR REPAROS EM ESTRUTURAS 135 
 Introdução 135 
 O CAD na Recuperação de Estruturas Deterioradas 136 
 Passividade da Armadura 138 
 Carbonatação 138 
 Penetração de Cloretos 139 
 Difusão de Oxigênio 139 
 Resistividade Elétrica 140 
 Conclusão 141 
 REFERÊNCIAS 142 
 
 
 
 
 
LISTA DE EQUIVALÊNCIAS 
7 
 
 
 
 
Kgf = 9,807 Newtons (N) 
 
Tensão Pa = N/m² 
 
MPa = N/mm² 
109 = giga (G) 
106 = mega (M) 
103 = quilo (K) 
102 = hecto (h) 
10 = deca (da) 
0,1 = deci (dm) 
0,01 = centi (cm) 
10-3 = mili (mm) 
10-6 = micro (µ) 
10-9 = nano (nm) 
0,1 nanômetro (nm) = 1 angstrom (Å) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
8 
 
O concreto faz parte da evolução do homem e está presente em todas as obras 
projetadas para a melhoria das condições de vida da humanidade. Seria muito difícil 
imaginar o progresso se não fizéssemos uso do concreto. Para enfatizar a importância do 
concreto na vida desse planeta, basta verificar que um dos parâmetros de medidas do 
progresso das nações é o consumo per capita do concreto. Já se planejou o uso do 
concreto para a construção de bases planetárias com o intuito de oferecer condições de vida 
humana em outros planetas. 
A partir da avaliação da qualidade do concreto, adotam-se novas metodologias 
para adequá-la às exigências das obras atuais, que são projetadas com os recursos da 
informática e exigem melhor desempenho dos materiais estruturais. 
Um processo mais refinado facilita o reconhecimento das propriedades do 
concreto bem como seu conhecimento na estrutura da obra. Dentro desta ótica, verifica-se a 
necessidade de conceber uma metodologia que nos dê melhor condição para interpretar os 
resultados obtidos na avaliação. 
 
Propriedades dos Materiais 
 
As propriedades dos materiais mereceram atenção especial pela primeira vez no 
documento oficial do Comitê Europeo du Beton (CEB), publicado em 1964, 
“Recomendaciones Prácticas unificadas para el cálculo y la construcción de las estructuras 
de Hormigón Armado”. Essa recomendação foi publicada em edição elaborada pelo Instituto 
Eduardo Torroja de la Construcción y del Cemento. Nas considerações teóricas da Teoria 
das Estruturas, passou-se a levar em conta os estados limites superior e inferior, de acordo 
com as concepções admitidas na elaboração do projeto. A análise dos estados limites de 
utilização é baseada nos valores estatísticos das propriedades medidas dos materiais,reduzindo tensão superficial da água de 
amassamento e produzindo a fluidez da mistura. 
 
Contribuição dos Aditivos na Tecnologia do Concreto 
 
As três maiores inovações ocorridas na indústria do concreto, ao longo do século 
XX, foram: 
 
 Descoberta do fator A/C por Duff Abrams; 
 Uso de incorporadores de ar para melhorar o desempenho no congelamento e degelo; 
 Descoberta dos aditivos superplastificantes para permitir uma grande redução de água 
e um significante aumento na consistência. 
 
Ocorreu a evolução dos aditivos e da tecnologia do concreto. Surgiu o Concreto 
de Alto Desempenho (CAD) que vem assumindo todas as aplicações na estrutura e 
infraestrutura desde o final do século XX. 
Todos os países vêm se adaptando a esse novo produto para suas obras. Dessa 
forma, abre-se um novo horizonte para o crescimento da tecnologia do CAD e dos projetos 
estruturais, dentro das características oferecidas por esse novo produto bem como o 
surgimento de novos aditivos, trazendo grandes vantagens na redução. Assim, há maior 
redução da água e maior redução do fator A/C e, como consequência, um substancial 
aumento a resistência do concreto e de sua durabilidade. 
Os aditivos redutores de água de alta eficiência do tipo F e os do tipo G (ASTM) 
são também retardadores e superam, em muito, os aditivos normais, tipo A, D e E, porque 
estes permitem uma redução de apenas 5% na água do concreto, enquanto os do tipo F e G 
48 
 
podem reduzir até 30% numa dosagem de 197 à 657 ml por saco de cimento. 
 
Evolução dos Aditivos 
 
Em 1930, a partir do desenvolvimento dos aditivos redutores de água, tais 
produtos tornaram-se componentes essenciais nos traços do concreto. Atualmente, não 
pensamos em dosar concretos sem o uso de aditivo. 
Nas duas últimas décadas do século XX, houveram grandes projetos de 
estruturas de barragens, estruturas protendidas de pontes, edifícios altos e plataformas para 
exploração de petróleo. Ao mesmo tempo, apareceram, no mercado de materiais, vários 
tipos de aditivos redutores de água muito mais eficientes, os chamados superplastificantes. 
Em 1980, a ASTM realizou uma revisão da norma de aditivos, a ASTM C494, 
quando foram incluídos os superplastificantes tipo F e tipo G. 
 
Os aditivos superplastificantes 
 
Estes aditivos são do tipo de lignosulfonato com propriedades que vão além da 
redução da água e não interferem na pega, na resistência inicial e no entrelaçamento dos 
componentes do concreto. Tem ainda os carboxilatos que também possuem alto 
desempenho na redução da água de amassamento. 
A substituição do cimento por cinza volante e ou sílica ativa tem sido muito 
usado nos concretos de alto desempenho. 
 
Contribuição das Adições Minerais na Durabilidade do Concreto 
 
As adições minerais aqui denominadas são os materiais naturais ou artificiais 
que possuem sílica de forma não cristalizada. Essa sílica tem atividade com o cimento e os 
produtos que a contêm são chamados de pozolanas. A ASTM C618-94 define a pozolana 
como um material silicoso ou sílico-aluminoso que só tem atividade quando, finamente 
subdividido e adicionado ao cimento ou como substituição de parte deste, reage com a cal 
hidratada, produzindo o CSH secundário na hidratação do cimento. A ASTM C618-94 
classifica as pozolanas em: 
 
 Classe N – cinzas vulcânicas calcinadas 
 Classe F – cinzas provenientes do carvão betuminoso pré-dominando o teor de sílica 
 Classe C – cinzas predominantes do carvão sub-betuminoso e lignina, ricas em cal 
 
49 
 
Para a sílica ativa ou fumo de sílica, ainda existem poucas normas para 
regulamentar seu uso no concreto. A ASTM C1240- 93 estabelecem os requisitos para o 
uso da sílica ativa (SA) no concreto, embora a ASTM C618-94 a exclua. Acreditamos que, 
em breve, haverá vasta regulamentação sobre esse novo aditivo. 
A cinza volante (CV) é adequada para combater a reação álcali-sílica e o ataque 
de sulfatos. Tais propriedades são conferidas ao concreto pela atividade pozolânica, 
reduzindo a sua permeabilidade e, dessa forma, reduzindo também a penetração de 
agentes agressivos. A SA é um tanto mais eficaz, porque reage preferencialmente com os 
alcalis. 
Apesar de ser o mesmo produto da reação dos álcalis do cimento e da sílica do 
agregado, ela se processa de forma muito mais rápida, fixando os produtos alcalinos do 
cimento e, como consequência, produzindo uma reação não expansiva. A escória de alto-
forno também é muito eficaz no combate à reação álcali-sílica. 
A sílica ativa, em virtude do seu alto grau de finura, produz uma atividade 
pozolânica mais rápida, permitindo maior elevação da resistência do concreto na sua idade 
inicial. O concreto com SA desenvolve uma resistência inicial muito alta. Já ficou 
comprovado o alto desempenho da combinação de CV e SA contra os agentes agressivos. 
Ozyldinim e Halstead (nov./dez. 1994, p. 587-594) usaram combinações de CV e SA em 
concretos com resistências relativamente altas, empregando cimento tipo II e tipo III da 
ASTM. 
Nas duas séries de testes, substituíram 30% e 35% de CV mais 5% de SA no 
cimento. Esses teores apresentaram resistência satisfatória no concreto aos 28 dias e baixa 
permeabilidade em relação ao traço de referência. Essas misturas tinham fatores A/C 0,40 e 
0,45. A idéia de usar A/C nesses valores deu-se em razão de 0,40 ser próprio para 
concretos dos tabuleiros das pontes e 0,45 dos concretos de seus pavimentos. 
Nessas misturas estudadas, os teores de ar estavam entre 6,2% a 7,5% e, 
abatimentos entre 85 mm e 100 mm. Os valores da resistência à compressão ficaram acima 
de 27,6 MPa. 
Ficou evidenciado nessa pesquisa que os concretos com cimento tipo III (de alta 
resistência inicial) apresentaram maior resistência entre 1 e 7 dias, em relação ao concreto 
de referência, porém não cresceram muito aos 28 dias. 
O cimento tipo II (moderado calor de hidratação) – com substituições 
cimento/cinza de 65/30 e 60/35 e mais 5% de SA não apresentou nos concretos variações 
significativas em relação ao traço base. 
No tocante à permeabilidade e à difusão de cloretos em função das várias 
condições de cura, verificaram-se os comportamentos a seguir: 
 
50 
 
 O cimento tipo II apresentou maior permeabilidade a cloretos nas misturas com A/C = 
0,45, reduzindo a permeabilidade para concretos com A/C = 0,40. 
 O cimento tipo III teve comportamento diferente, dando melhores resultados para os 
concretos com os dois fatores A/C = 0,40 e 0,45, indistintamente. 
 
As condições de cura dos concretos para os dois tipos de cimento foram 
diferentes devido às suas características peculiares de hidratação. Nos concretos com 
cimento tipo III, a cura úmida foi de 1 a 3 dias a 38º C. Nos concretos com cimento tipo II, 
aplicou-se cura úmida de 1 dia a temperaturas de 23º C e 38º C. 
Concluiu-se que as adições de CV e SA, em concretos com A/C 0,40 e 0,45, 
apresentaram resistências satisfatórias aos 28 dias, com a vantagem de redução da 
permeabilidade. Também esses concretos, se submetidos à cura inicial de 38º C, reduzem a 
permeabilidade a cloretos. Pode-se, ainda, verificar que concretos com CV e SA têm bom 
desempenho nos pavimentos de pontes e nas estruturas expostas a atmosferas salinas. 
Sua habilidade será aumentada quando for submetida à cura úmida inicial a 38º C. 
É importante salientar que CV e SA são componentes úteis no concreto, pois, 
além de economizarem cimento, apresentam várias outras vantagens já mencionadas. 
Alertamos para o exagero no uso desses aditivos sem conhecimento da sua real 
necessidade na obra. 
Deve-se abolir a tendência do uso indiscriminado de aditivos minerais no 
concreto, porque essas adições reduzem o pH e ainda exigem um aumento no consumo da 
água de mistura. É necessária uma avaliação das características dos materiais e do tipo da 
obra para equacionar melhor o concreto eaumentar sua vida útil. 
Por tudo que já foi pesquisado sobre a utilização de aditivos minerais, fica clara a 
sua importância na durabilidade das estruturas de concreto. Queremos ainda observar que, 
embora já se tenham muitas informações importantes de várias pesquisas, devemos 
continuar a estudar a potencialidade desses materiais. 
 
Proteção das Armaduras 
 
Sabe-se que a proteção da armadura depende do pH do concreto, o qual deve 
estar entre 14 a 13. A presença de SA reduz o hidróxido de cálcio (C-H), interferindo na 
química do cimento hidratado. Essa redução poderá implicar uma certa vulnerabilidade da 
armadura, pois o concreto cria uma maior proteção, impedindo uma maior concentração de 
cloretos e reduzindo a carbonatação. Ficou claro também que a combinação CV e SA 
oferece maior proteção ao concreto. 
O aumento substancial da resistência à penetração de cloretos se verifica para 
51 
 
substituição de SA no cimento até 9% a baixos valores de A/C. Nessas condições, reduz-se 
à entrada de oxigênio e aumenta-se a resistividade elétrica do concreto. 
Todas essas propriedades combinadas conduzem a uma excelente performance 
do concreto para resistir às agressividades externas. 
 
 
Aditivos Redutores da Retração 
 
Além do concreto com retração compensada, utilizando o cimento tipo K da 
ASTM, existem no mercado os aditivos redutores da retração. 
Deve-se reduzir a retração no concreto porque esta induz a um potencial de 
fissuração, afetando a durabilidade. Temos os seguintes tipos de retração no concreto: 
 
 Retração plástica; 
 Retração térmica; 
 Retração autógena; 
 Retração por carbonatação. 
 
O fenômeno da retração está ligado aos seguintes fatores: 
 
 Ingredientes da mistura; 
 Umidade relativa; 
 Projeto e execução das obras. 
 
Quanto à mistura, a retração só é significativa para concretos com teores de 
cimento acima de 420 kg/m³ e água acima de 190 kg/m³. 
A umidade relativa tem muita importância nos primeiros meses de vida do 
concreto. Cita-se, como exemplo, que num período de 30 anos, a retração atingiu 80% no 
primeiro ano. 
O projeto e a execução têm muito a ver com a grandeza e a velocidade da 
retração. Por exemplo, nas superfícies expostas os processos adotados para cura do 
concreto têm muito a ver com a retração. 
 
Impacto na retração por secagem 
 
O maior impacto na retração por secagem está no potencial de fissuração, 
52 
 
principalmente nas peças com restrição à deformação. Nas estruturas protendidas, a 
instabilidade dimensional traz perda de protensão que se não for bem avaliada no projeto, 
poderá complicar a estabilidade da peça. As fissuras de retração afetam o módulo de 
deformação e a deformação lenta. Quanto à durabilidade, as fissuras de retração permitem 
acesso de oxigênio, umidade etc. 
 
O surgimento dos aditivos redutores da retração 
 
A partir de 1982, a Nihon Cement Co. Ltda do Japão desenvolveu o primeiro 
aditivo redutor da retração por secagem. Em 1985, a Sanyo Chemical Industries Ltda dos 
EUA registrou patente de ARRS. 
Esses aditivos têm baixa viscosidade e são solúveis na água. Sua principal 
função é reduzir a tensão capilar desenvolvida nos poros do cimento hidratado, quando 
seco. São usados diretamente nas mistura ou por aplicação tópica. Os componentes 
químicos dos aditivos redutores da retração por secagem são o éter polioxileno de alquila e 
o álcool óxido de alquileno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
53 
 
8 DOSAGEM 
 
Composição da Mistura Sólida 
 
As principais operações de dosagem do concreto consistem na composição da 
mistura sólida, no consumo de cimento e na dosagem de água. Certas obras especificam o 
consumo de cimento, outras apenas limitam o consumo mínimo como um dado importante 
da durabilidade do concreto. Quando prevalece a resistência à compressão do concreto, 
procura-se uma dosagem com consumo mínimo de cimento, de forma a atender à 
resistência especificada. 
Passaremos à abordagem de alguns métodos de composição dos agregados, 
pois, como sabemos, a resistência do concreto cresce com a compacidade dessa mistura. 
Atuando sobre a granulometria, pretende-se obter uma composição com o 
mínimo de vazios possível, o que equivale ao máximo de compacidade. Ao mesmo tempo, 
pretende-se que a mistura tenha trabalhabilidade adequada ao processo de concretagem. 
Existem vários métodos para a composição granulométrica, mas nenhum é 
preciso, pois dependem dos materiais disponíveis e das condições da obra. 
Dos métodos que vamos apresentar, a escolha deve recair no que melhor se 
adapta aos materiais e às especificações da obra. 
 
Método das Misturas Sucessivas 
 
Fixando o diâmetro máximo da mistura, vai-se juntando esse agregado menor, 
de acordo com o seguinte critério: deter- mina-se o peso unitário do agregado maior; 
adiciona-se a este o agregado menor, determinando assim o peso unitário da mistura. Os 
valores do peso unitário começam a crescer em uma certa proporção e depois a diminuir. 
Desse modo, determina- se a proporção entre dois agregados, conduzindo ao máximo de 
compacidade. Depois de determinada a composição entres os dois primeiros agregados, 
junta-se a essa mistura – com o máximo de compacidade – o terceiro agregado. 
Determinando a compacidade máxima entre as misturas, fixam-se as proporções a serem 
adotadas no concreto. 
O cálculo da composição pelo processo da massa unitária máxima pode ser feito 
analiticamente, tomando-se a quantidade de agregado menor que preencha o volume de 
vazios, porque não se considera o “efeito de parede” que ocorre nas superfícies de contato 
entre os agregados maiores e menores, prejudicando a arrumação entre os grãos. Essa 
seria uma das causas da diferença entre o resultado teórico e o prático (GIRALDI, 1989, p. 
54 
 
52-55). 
Dentro do grande número de curvas granulométricas existentes, é a curva de 
Fuller uma das mais importantes e dela derivam outras, como a de Bolomey etc. É a 
seguinte a equação curva de Fuller: 
 
 
 
Onde: 
 
 Y = porcentagem que passa através da peneira, 
 D max= diâmetro máximo da mistura 
 n = determinado em função do diâmetro máximo e da porcentagem. 
 
Métodos de Dosagens 
 
Considerações gerais 
 
Do ponto de vista de tecnologia de execução e controle, as obras podem ser 
classificadas em: 
 
 Obras sem importância; 
 Obras de uso corrente; 
 Obras especiais. 
 
Nas obras ditas de pequeno porte, não é necessária a dosagem experimental, as 
normas permitem o uso de traços empíricos, independentes de estudo de laboratório. Já nas 
obras de uso corrente, deve-se usar uma dosagem experimental, com conhecimento prévio 
da relação entre fator água/cimento e a resistência à compressão ou de tração do concreto. 
Nesse caso, podem-se empregar métodos mais simplificados porque não é 
economicamente justificável uma investigação mais detalhada das propriedades dos 
materiais. Os métodos de dosagem de concreto para obras especiais devem ser mais 
precisos, por isso faz-se necessária uma pesquisa mais sistemática das propriedades dos 
materiais. 
 
Método do INT 
55 
 
 
O método INT é de autoria de Lobo Carneiro, consistindo na fixação do fator A/C 
em função da resistência do concreto ou de sua durabilidade. Outro parâmetro utilizado é o 
fator água/sólidos, baseado na Lei de Lyse. 
A fórmula a seguir nos dá o valor da massa de agregado por quilo de cimento, 
que é o traço unitário cimento: agregado (1:m). 
 
m = 
 
 
 - 1 
 
m = massa do agregado por kg de cimento; 
 
A/C = fator água/cimento; 
A% = teor água/sólidos. 
 
Calculado o traço 1:m, passa-se ao cálculo da proporção dos agregados, 
utilizando-se as curvas de referência de Lobo Carneiro, conforme já abordamos no item 
anterior. 
A sequência de uma dosagem experimental poderá ser a seguinte: 
 
 Análise dos projetos e especificações da obra para se definiremos parâmetros básicos 
da dosagem: resistência de dosagem, durabilidade, consistência da mistura e tipo de 
controle; 
 Caracterização dos materiais: cimento, agregados, águas e aditivos; 
 Fixação do diâmetro máximo do agregado graúdo de acordo com o projeto estrutural; 
 Cálculo do traço; 
 Cálculo das proporções dos agregados; 
 Austagem do traço; 
 Moldagem de corpos de prova; 
 Com os resultados dos corpos de prova, define-se o traço final, em massa ou em 
volume, de acordo com o processo de fabricação e controle de qualidade da obra. 
 
Método do ACI Comitê 613: 
 
A sequência do método é a mesma do item anterior, devendo-se fixar o seguinte: 
 
 Valor do abatimento, slump; 
56 
 
 Diâmetro máximo da mistura; 
 Fator A/C 
 
Para esclarecer melhor o método, apresenta o exercício seguinte. 
Exemplo: Dosar um concreto com as seguintes características: 
 
 DMáx. = 25 mm 
slump = 2,5 cm a 5 cm 
A/C = 0,50 
 
Módulo de finura da areia = 2,4 Resolução: 
 
A) Da tabela 11, tira-se o valor do volume de água por m3 de concreto: 
Água = 178 l 
B) Cálculo da quantidade de cimento por m³ de concreto: 
C = 178/0,50 = 356 kg 
c) A porcentagem de agregado miúdo na tabela 10, sem ar incorporado e diâmetro máximo 
de 25 mm é 37% 
O teor de ar, tabela 11 = 2% 
Volume de pasta = volume de cimento + volume de água + volume de ar = 
321,84 litros 
Agregado total = 1000 – 312,84 = 687,16 litros 
Agregado miúdo = 687,16 x 0,37 x 22,6 = 661 kg 
Agregado graúdo = 678,16 x 0,63 x 2,7 = 1168,8 kg 
 
 
 
 
Tabela 5 – Relação das constantes físicas dos materiais 
Materiais δ kg/dm³ ϒ kg/dm³ 
Cimento 1,22 3,1 
Areia 1,6 2,60 
Brita 1,44 2,70 
 
 
 
 
 
 
57 
 
Tabela 6 – Cálculo do traço de concreto 
Materiais Massa kg/m³ 
Cimento 356 
Água 178 
Areia 661 
Brita 1168,8 
Ar 1,5% -- 
 
O traço unitário é o resultado do traço por m³ dividido pelo cimento e será: 
 
1: 1,856: 3,28: 0,50 
 
Tabela 7 – Resistência à compressão do concreto aos 28 dias de idade, Segundo a NB 1 da ABNT 
Tipo de cimento 
Relação A/C em massa 
0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 
CP I – 32 28 32 37 41 47 
CP II – 32 24 28 31 35 39 
CP II – 40 28 32 36 41 46 
CP II – 32 23 27 31 36 41 
CP III- 40 27 32 37 42 49 
CP IV – 32 24 28 32 36 41 
CP V – ARI/RS 30 33 38 42 46 
CP V - ARI 33 38 42 47 53 
 
Tabela 8 – Classificação da agressividade do ambiente visando a durabilidade do concreto, Segundo 
a ABNT NB 1/2011- Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado 
Classe de 
agressividade 
pH CO2 
agressivo 
mg/litro 
NH
4+ 
mg/litro 
Manésia 
Mg
2+ 
Sulfato 
SO4
2+
 
mg/litro 
Sólidos 
dissolvidos 
I >5,9 100= 718 - 244 = 474 l 
Massa do agregado graúdo = 474 × 2,68 = 1270 kg 
 
O traço unitário será: 
 
 
 
1: 2,214 : 4,379 : 0,50 
 
No aglomerante entra cimento mais pozolana, na proporção de 70% de cimento e 30% de 
pozolana na massa total do aglomerante. 
 
i) Dosagens de misturas com diâmetro máximo superior a 3’’ (76 mm) 
 
Esse método permite dosar misturas com diâmetro máximo superior a 3’’, 
empregando é o mesmo roteiro de dosagem que já foi abordado, o teor de agregado miúdo 
pode ser da tabela 12, e procedendo a ajustagem do volume de argamassa no laboratório. 
 
 Composição dos agregados 
 
A composição granulométrica dos vários agregados atende à equação a 
equação de Fuller: 
 
63 
 
Y = [ 1 – (d/D)n]x100 
 
Onde: 
 
Y = porcentagem retida na peneira de diâmetro d 
d = diâmetro da peneira em mm 
D = diâmetro máximo do agregado em mm 
n = 0,5 
 
Quando se empregam dois tipos de agregados, deve-se interpolar o valor de n 
de forma a se obter uma mistura de máxima compacidade. 
Teor de argamassa na mistura 
 
O teor de argamassa na mistura depende da composição dos agregados 
graúdos e do módulo de finura da areia empregada. A tabela 35 dá o teor de argamassa no 
total da mistura com ar incorporado e a tabela 34, o teor de areia no total de agregado. 
Conhecendo-se o volume de argamassa por m³ de mistura, o volume absoluto de mistura de 
agregado miúdo será: 
 
 
 
Onde: 
Va = volume de grãos do agregado 
Varg = volume total de argamassa por m³ da mistura 
S = % de agregado miúdo no volume total de agregado 
 
Determinação do fator A/C 
 
O fator A/C máximo permitido em função do tipo de obra está na tabela 32; em 
função da resistência de compressão, está na tabela 33. Conhecido o fator A/C, pode-se 
transformá-la no fator A/C + POZ, conforme a equação: 
A/(C + POZ) = 3,1/[3,1(1 – P) + ϒpP] 
 
Onde: 
 
X = fator água/cimento 
P = teor de pozolana 
64 
 
ϒp = massa específica da pozolana 
 
Teor de ar na mistura total 
 
O teor de ar na mistura total deve ser o recomendado na tabela 35 e, 
posteriormente, deve-se fazer a determinação mais exata, por meio da seguinte equação: 
 
 
 
 
Onde: 
 
A = teor de ar na mistura 
a = teor de ar medido na fração inferior a 1½” (38 mm) 
R = relação entre o volume de material acima de 1½” com o volume total da mistura 
 
Se a mistura tiver diâmetro máximo inferior a 38 mm, A = a 
 
Cálculo do volume de cimento mais a pozolana 
 
O volume absoluto de cimento mais a pozolana será calculado pela equação 
seguinte: 
 
Vc+p = 
 
 
 
 ) 
 
 
 
Onde: 
 
Vc + p = volume de cimento mais pozolana; 
Varg = volume de argamassa; 
A = teor de ar na mistura; 
Va = volume de agregado miúdo 
 
A/C = fator água/cimento; 
ϒp = massa específica da pozolana. 
 
Conhecendo-se Vc + p pode-se calcular os volumes de cimento e de pozolana. 
65 
 
 
Vc = Vc + p (1 – P) 
Vp = Vc + p (P) 
 
 Cálculo do volume absoluto de cada fração separada dos agregados 
 
O cálculo dos volumes das frações dos agregados será feito conhecendo-se as 
porcentagens de cada agregado, no volume total de grãos graúdos, a serem utilizadas. 
 
% agregado x (100 – volume total de agregado) 
 
Transformação dos volumes absolutos dos materiais em massa. 
Conhecendo-se os volumes absolutos de cada material e sua massa específica, 
a massa será calculada da seguinte forma: 
 
massa = volume × massa específica 
Exemplo 
Pede-se determinar um traço para um concreto que está em contato com água 
doce e em clima severo. 
 
Dados: 
fc28 = 21 MPa 
 
Com a resistência aos vinte e oito dias, o fator água/cimento na tabela 10 é 0,65 para o CP 
II -32 
Em função do grau de agressividade III na tabela 10, o fator água/ cimento = 0,55 
 
Cimento: 
Massa específica = 3,1 kg/dm³ 
 
Pozolana: 
Massa específica = 2,4 kg/dm³ 
 
Areia: 
Massa específica = 2,64 kg/dm³ 
Módulo de finura = 2,8 
 
66 
 
Brita: 
Diâmetro máximo = 100 mm 
Massa específica = 2,72 kg/dm³ 
 
Areia: 
% de areia na tabela 14 = 29 
logo, o volume de areia será calculado pela fórmula: 
 
 
Va =[( 1000-415)x0,0,29 )/(1-0,29) = 238,94 litros 
Va = 238,94 litros 
Massa de areia = 238,94x2,64 = 630,8 kg. 
Vc + p = [415 – 1000x0,041 – 238,94]/[0,55(2,4x0,25 + 3,1(1 – 0,25)] + 1 = 51,78 litros 
Cimento = 51,78x,75x3,1 =120,38 kg 
Pozolana = 51,78x0,25x2,4 = 31,06 kg 
 
Agregado graúdo 
Brita (50 a 100 mm) = 585x0,45x2,72 = 716,4 kg 
Brita (25 a 50 mm) = 585x0,30x2,72 = 477,36 kg 
Brita (4,8 a 25 mm) = 585x0,25x2,72 = 397,8 kg 
 
 
 
 
 
Concreto Compactado a Rolo 
 
O Concreto Compactado a Rolo (CCR)é uma mistura pobre em cimento, de 
baixa trabalhabilidade, podendo ser compactada com rolo compressor. É um material 
empregado na construção de barragens, de ensecadeiras e na pavimentação rodoviária. 
 
Propriedades do CCR 
O reduzido consumo de cimento dá ao CCR um comportamento próprio com 
aspecto diferente do concreto convencional. A mistura se apresenta com aspecto úmido-
seco, sem nenhuma trabalhabilidade aparente. 
67 
 
A trabalhabilidade é medida por meio do ensaio denominado tempo de vibração, 
que consiste em colocar o concreto em um recipiente cilíndrico de 24,2 cm, retirar o excesso 
sem vibrar e colocar um disco metálico de 23 kg, ligando à mesa vibratória até que se forme 
uma película de argamassa na superfície superior. O tempo decorrido desde o início da 
vibração até o aparecimento da argamassa é denominado tempo de vibração ou cannon 
time. A mesa de vibração utilizada nesse ensaio é a mesma do aparelho de Vebe. 
O teor de umidade do concreto pode ser determinado na argamassa passando 
na peneira de malha 4,8 mm e secando-se na chapa. A massa unitária do concreto fresco 
poderá ser determinada no próprio recipiente de 9,2 l enchendo-o com concreto, colocando 
o contrapeso vibrando por 120 segundos e fazendo as seguintes pesagens: 
 
P2 = massa do recipiente cheio d’água 
P3 = massa do recipiente mais o concreto vibrado 
P4 = massa do recipiente mais o concreto (completado com água) 
 
A massa específica será: 
 
 
A moldagem do concreto nas formas cilíndricas é feita na mesa vibratória, sendo 
a parte superior do molde acoplada com um dispositivo cilíndrico que servirá de guia para o 
contrapeso de 21 kg. Pode-se adotar também o adensamento com o compactador 
pneumático. O concreto endurecido apresenta comportamento flexível ou semiflexível para 
misturas mais pobres, da ordem de 1:20m a 1:24m, e mais rígido para misturas mais ricas, 
até 1:15. As misturas atuais deste concreto se situam entre 1:12 e 1:24 na relação 
cimento:agregado. Os traços mais ricos são inconvenientes porque apresentam fissuração 
maior, prejudicando a obra. 
As primeiras aplicações do CCR foram feitas na pavimentação de estradas na 
Grã-Bretanha, em 1944; depois, generalizaram-se pelos demais países, sendo adaptadas à 
construção de barragens, tais como Steinaker (1962), Bottle Hollow (1970), Soldier Creek 
(1973), Currant Creek (1977), Red Fleet (1980) e muitas outras (in DNER, v. 1, 1993, p. 5-
25). 
 
 Dosagem do CCR 
 
O consumo de cimento deve ser o mais baixo possível, limitando-se a 85 kg/m3, 
com uma relação cimento: agregado de 1:24 para granito britado. Com o cascalho, o 
68 
 
consumo de cimento passa de 100 a 135 kg/m3 (1:20 a 1:15) e para outros agregados o 
cimento deve estar entre 85 a 115 kg/m3 (1:24 a 1:18). 
Não se aconselham misturas maiores que 1:24, devido às dificuldades na 
homogeneização e no comprometimento da durabilidade do CCR. 
O teor d’água é outro parâmetro importante a ser determinado de forma a 
conferir a trabalhabilidade adequada à sua compactação na obra. A experiência tem 
mostrado que o teor d’água é próximo de 6% em relação à massa da mistura seca. 
A composição dos agregados é outro dado importante na fixação do traço. A 
prática tem recomendado utilizarmisturas com diâmetro máximo de 38 mm, embora não se 
façam objeções de se usarem agregados maiores ou menores. 
O agregado miúdo deve ser bem graduado, sem deficiência de finos. O teor 
desse agregado pode ser determinado por tentativas, avaliando-se a influência do teor de 
areia na relação pasta: argamassa na resistência à compressão do concreto e na 
trabalhabilidade. O teor de areia, segundo estudo de Furnas, varia de 40 a 44%. 
 
Cálculo de um traço de CCR 
Pede-se calcular um traço de CCR para uma resistência 
 
f = 6 MPa, empregando-se brita de 38 mm. 
 
Resolução: 
 
Na tabela 16, observa-se que, para resistência de 6 MPa, o consumo de cimento 
por metro cúbico de concreto está entre 85 e 100 kg/m³, cujo traço cimento: agregado está 
entre 1:24 e 1:18, no item Dosagem do CCR. Para primeira tentativa, adotamos o valor 
intermediário para o traço = 1:21. O procedimento para ajustagem no laboratório é o mesmo 
para concreto convencional. O teor de água será de 6% como primeira tentativa. 
 
Tabela 16 – Consumos prováveis de cimento em função do tipo de utilização do CCR 
 
 
Tipo de utilização 
 
Faixas recomendadas 
de f (MPa) 
 
Faixas prováveis de 
consumo de cimento 
(kg/m3) 
Sub-base de pavimento rígido; base de 
pav. flexível; base de pav. com peças 
pré-moldadas 
5-8 85-100 
Camada inferior de pavimento rígido 
composto 8-12 115-150 
69 
 
Camada de base e revestimento; 
acostamento não revestido 12-20 150-225 
Fonte: Andrade et al., 1989. 
 
Tabela 17: Propriedades de um CCR típico 
 
Propriedades 
Relação agregado: cimento em massa 
(15:1) 
f (MPa) 11,2 
f(MPa) 2,1 
Massa unitária máxima seca (kg/m³) 2.160 
Módulo de deformação (MPa) 0,6 a 3,5 × 104 
Fonte: Andrade et al., 1989. 
 
 
Composição dos agregados: 
 
 Teor de areia = 42% 
 Composição das britas (brita 19 e brita 38 mm) = 40 e 60% 
 
Com os dados estabelecidos, o traço unitário será: 
 
 Areia = 21 × 0,42 = 8,82 
 Brita = 21 - 8,82 = 12,18 
 Brita de 19 mm = 12,18 × 0,40 = 4,87 
 Brita de 38 mm = 12,18 - 4,87 = 7,31 
 
A/C = A% x 
 )
 
 = 6 x 
 )
 
 = 1,32 
 
Traço unitário: 1:8,82: 4,87: 7,31: 1,32 
 
Com o traço calculado, passa-se a ajustagem no laboratório para estabelecer a 
melhor composição dos agregados, o teor d’água e o consumo de cimento por metro cúbico 
de concreto em função da massa unitária. Supondo-se que na ajustagem os parâmetros 
foram: 
 
 Teor de ar = 5% 
70 
 
 Teor d’água = 6,1% 
 Teor de areia = 40% 
 Relação cimento: agregado = 1:20 
 Massa unitária = 2.700 kg/m³ 
 
O traço final será: 
 
 Areia = 20 × 0,40 = 8,00 
 Brita = 20 - 8 = 12 
 Brita de 19 mm = 12 × 0,40 = 4,80 
 Brita de 38 mm = 12 - 4,8 = 7,2 
 
A/C = 6,1x(1 + 20)/100 = 1,28 
 
O consumo de cimento por metro cúbico de concreto será: 
 
C = [100(1 – 0,05)]/(1/3,1 + 8/2,6 + 12/2,7 + 1,28) = 121,2 kg 
 
O traço por metro cúbico de concreto será: 
 
 Cimento = 121,2 kg 
 Areia = 969,6 kg 
 Brita de 19 mm = 581,76 kg 
 Brita de 38 mm = 872,64 kg 
 Água = 155,14 l 
 
 
Concreto de Alto Desempenho – CAD 
 
A evolução do desempenho do concreto só foi possível com a sílica ativa e os 
superplastificantes incorporados nesse novo produto. 
A sílica ativa, com uma superfície especifica de ordem de 20.000 m²/kg, cujos 
grãos são 100 vezes maiores que o cimento, exerce influência nas propriedades do concreto 
fresco e também na hidratação dos compostos do cimento. 
71 
 
Os superplastificantes tornam possível a redução do fator A/C (água) cimento de 
0,40 até 0,24 na prática, com misturas perfeitamente viáveis para aplicação dentro das 
técnicas dispo- níveis nos atuais canteiros de obras. 
 
Agregados 
 
Os agregados devem ser escolhidos com muito mais cuidado do que para os 
concretos convencionais e devem ter um diâmetro máximo inferior a 20 mm, devido às 
tensões diferenciais na interface agregado-pasta que provocaria microfissuração. O 
agregado miúdo deverá ter módulo de finura entre 2,7 a 3,0 devido à maior quantidade de 
finos na composição, oriundos do consumo elevado de aglomerante. 
A composição agregado miúdo/graúdo difere dos concretos convencionais 
porque as curvas teóricas de composição foram idealizadas para concretos com consumo 
de cimento em torno de 300 kg/m³. Segundo Canovas (1996) a relação agregado 
graúdo/agregado miúdo seria de 1,5. 
Nas experiências com brita de 19 mm, a relação foi de 2,5. 
 
 
Dosagem 
 
Na dosagem, além dos ingredientes já conhecidos, adicionam-se a sílica ativa 
entre 5% e 10% da massa do cimento e aditivo superplastificante com dosagem entre 0,5% 
e 3% do aglomerante. Nosso procedimento de dosagem inicia como num concreto 
convencional, diferenciando apenas na ajustagem do traço. 
O procedimento que adotamos para dosar concretos convencionais é originário 
do American Concrete Institute (ACI) e se adapta para o concreto de alto desempenho. 
Inicialmente, toma-se o fator A/C = 0,50 (valor mais utilizado no concreto 
convencional) seguindo o roteiro do Método do ACI; calcula-se o teor de cimento ou de 
aglomerantes e o volume da argamassa por m³ de concreto bem como o volume de 
agregado graúdo. A seguir, calcula-se o volume de areia. Para calcular o traço no concreto 
de alto desempenho, já têm fixados os volumes de agregados miúdos e graúdos. Como nos 
concretos convencionais o CAD tem sua resistência em função do fator A/C ou A/(mc), só 
que esta relação não é a mesma por que tem a influência da sílica ativa e do aditivo, 
conforme a tabela 19, um estudo de dosagem. 
 
 
 
72 
 
Tabela 18: Resistência × Fator (água/materiais cimentícios), com aditivo super- plastificante 
Resist. à Comp. 
(MPa) 
Fator (a/mc) em função do D do agregado graúdo em mm 
9,5 12,7 19 25 
 28 dias 0,5 0,48 0,45 0,43 
48 
 56 dias 0,55 0,52 0,48 0,46 
 28 dias 0,44 0,42 0,4 0,38 
55 
 56 dias 0,48 0,45 0,42 0,4 
 28 dias 0,38 0,36 0,35 0,34 
62 
 56 dias 0,42 0,39 0,37 0,36 
 28 dias 0,33 0,32 0,31 0,3 
69 
 56 dias 0,37 0,35 0,33 0,32 
 28 dias 0,3 0,29 0,27 0,27 
76 
 56 dias 0,37 0,31 0,29 0,29 
 28 dias 0,27 0,26 0,25 0,25 
83 
 56 dias 0,3 0,28 0,27 0,26 
Fonte: Canovas, 1996. 
 
A seguir, tem-se um exercício completo de dosagem para um concreto de alto 
desempenho. 
Usou-se o superplastificante Sikament 300 da SIKA, na dosagem de 2% em 
relação a massa do cimento, dando uma redução de 11% na água de amassamento. As 
características fornecidas pelo fabricante são 
 
 Densidade = 1,21 
 Líquido castanho. 
 
Areia natural do rio das Almas: 
 
 Módulo de finura = 1,77 
– Diâmetro máximo = 2,4 mm 
 Massa unitária solta = 1,40 kg/dm³ 
 Massa específica = 2,64 kg/dm³ 
 
Areia artificial de micaxisto 
 
 Módulo de finura = 3,02 
73 
 
 Diâmetro máximo = 4,8 mm 
 Massa unitária solta = 1,59 kg/dm³ 
 Massa unitária compactada = 1,70 kg/dm³ 
 Massa específica = 2,61 kg/dm³ 
 
Brita calcária 
 
 Módulo de finura = 6,85 
 Diâmetro máximo = 19 mm 
 Massa unitária solta = 1,46 kg/dm³ 
 Massa unitária compactada = 1,55 kg/dm³ 
 Massa específica = 2,76 kg/dm³ 
 
Composição dos agregados miúdos 
 
Adotando-se o modulo de finura da composição em 2,8, tem-se a composição 
seguinte: 
 Areia natural = 18% 
 Areia artificial = 82% 
 
Composição total dos agregados: 
O modulo de finura teórico calculado da curva de Fuller: 
 
Y = (1 - √ )x100 
 
O modulo de finura teórico (MF = 4,78) 
A composição ficará: 
 
 Agrega graúdo (brita) = 49% 
 Agregado miúdo = 51% 
 Na comcopição total, os agregados miúdos ficarão: 
 Areia artificial = 41% 
 Areia natural = 10% 
 
Cálculo de um traço de CAD 
 
74 
 
Para calcular o traço do concreto de alto desempenho, adota-se o seguinte 
procedimento: 
Inicialmente calcula o volume de argamassa a partir das composições 
granulométricas dos agregados que só funciona para concretoscom a relação A/C acima de 
0,50. Seguindo o procedimento do cálculo do concreto convencional e considerando que a 
água para mistura com aditivo superplastificante, adotou-se que a água de amassamento 
será de 172 litros ou quilos por m³ de concreto, tem-se que: 
 
 Aglomerante = 
 
 
 = 344 kg 
 Volume de pasta = 302,9 litros 
 Volume total de agregado = 697,00 litros 
 Volume de agregado miúdo = 355,5 litros 
 Volume de agregado graúdo = 341,5 litros 
 Volume de argamassa = volume de pasta + volume de agregado miúdo = 658,4 litros 
 Massa de agregado graúdo = 942,54 kg 
 
Obs.: o volume de agregado graúdo será constante para quaisquer outras 
misturas que se quiser fazer com estes mesmos agregados. 
Traço do concreto de alto desempenho: 
Será calculado um traço com a relação água/materiais cimentícios igual a 0,28. 
Segundo a tabela 18, terá uma resistência aos 56 dias em torno de 76 MPa. A 
água ajusta no traço inicial foi para 195 kg/m³ de mistura. 
 
 Aglomerante = 
 
 
 = 696,4 kg 
 Teor de ar = 2% 
 Volume de pasta = 446,2 litros 
 Sílica ativa (10%) = 69,64 kg 
 Cimento (90%) = 626,76 kg 
 Volume de agregado miúdo = 658,4 – 446,2 = 212,2 litros 
 Areia natural = 212,2x0,1x 2,64 = 56,02 kg 
 Areia artificial = 212,2x 0,41x2,61 = 221,5 kg 
 Agregado graúdo (brita) = 942,54 kg 
 Agua = 195 kg 
 Super plastificante (0,005) = 3,13 kg 
 Traço unitário final será: 
75 
 
 (c:sa:an:aa:b:a/c:sp): 0,11 :0,10 :0,35 : 1,50 : 0,311 : 0,005 
 
Concreto com Pó Reativo – CPR 
 
O concreto com pó reativo é um híbrido que evoluiu do CAD, onde o agregado 
graúdo foi substituído por grãos de no máximo 600 µm. A otimização das misturas está 
diretamente ligada à alta compacidade porque este é um dos fatores muito importante para 
elevar a resistência do CPR. O uso de micro- fibras de aço com diâmetro de 150 µm e 13 
mm de comprimento, além de aumentar a resistência mecânica, melhora a ductilidade do 
CPR. Também está sendo muito investigada a importância do confinamento e a elevação da 
temperatura no ganho de resistência do concreto. Já se conseguiram concretos com 
resistências em torno de 800 MPa, quando submetido ao confinamento inicial de 50 MPa e 
cura térmica nas primeiras 24 horas. 
 
 Contribuição dos materiais 
 
O concreto com pó reativo, CPR, basicamente é composto dos seguintes 
materiais: cimento portland comum, sílica ativa (fumo de sílica), areia, pó de quartzo, 
superplastificante (± 5%) e eventualmente microfibras de aço. Cada um destes ingredientes 
têm um papel muito importante nas propriedades do CPR. 
 
Cimento 
 
O cimento portland comum tem sido o mais indicado e o mais utilizado nas 
pesquisas, embora Bonneau et al. (1997) tenham utilizado um cimento equivalente ao tipo II 
da ASTM para obtenção do CPR 200 e 800 MPa . O cimento não deve ter baixo teor de C A 
e a finura não deve ter valor muito alto. O ideal é que a finura Blaine deva estar entre 260 e 
280 m²/kg. O melhor cimento para o CPR deve ter, ainda, maior valor do módulo de sílica. 
Também o cimento com velocidade convencional de pega é bom para este tipo de concreto. 
 
Sílica ativa ou fumo de sílica 
 
A sílica ativa deve ter um Blaine entre 14 e 18 m²/g, sendo a melhor relação 
SA/cimento 0,23 a 0,25. Uma parte da SA tem atividade química com certos componentes 
do cimento. A função da sílica ativa no concreto será: 
 
 Preencher os vazios entre os grãos de cimento; 
76 
 
 Melhorar a mobilidade das partículas de cimento devido à sua forma esférica; 
 Redução do C-S-H secundário através da reação com a cal remanescente da 
hidratação do cimento. O teor ótimo de SA no aglomerante total deve estar entre 20 a 
25%. A parte não hidratada do SA vai funcionar como material de enchimento do CPR. 
 
Areia 
 
A eliminação do agregado graúdo no CPR tem influência no aumento da 
resistência ao cisalhamento na interface pasta-agregado. Com a redução do diâmetro 
máximo do agregado, as microfissuras na interface serão menores e descontínuas, 
produzindo um fator de 50 numa correlação entre diâmetros de 400 mícrons em vez de 200 
mm. A forma dos grãos também é muito importante no comportamento do concreto à 
tensão, porque os grãos esféricos promovem microfissuras também esféricas, melhorando o 
desempenho na resistência à compressão do CPR. 
 
Pó de quartzo 
 
Outros produtos já foram estudados na composição do CPR, como o calcário 
moído e o solo, porque funcionam como enchimento, alterando o comportamento do 
concreto. A vantagem do pó de quartzo é que além das mudanças nas propriedades físicas 
das misturas, tem a vantagem da reatividade durante o tratamento térmico quando as 
partículas estão entre 5 a 25 microns. O tamanho médio recomendado para o CPR é de 10 
microns. 
 
Superplastificante 
 
O principal papel do superplastificante é permitir uma grande redução da água 
na mistura e manter a trabalhabilidade compatível para manuseio e moldagem. A ação do 
superplastificante consiste em dispersar as partículas de cimento no processo de 
defloculação. A ação tempo e eficiência do superplastificante depende da finura do cimento 
e do teor de C3A. Conforme já foi dito, o cimento não deve ser muito fino e o C3A anula o 
efeito do aditivo. A dosagem do superplastificante líquido, em relação ao cimento, deve ser 
em torno de 5%, considerando que a concentração no líquido seja de 40% de sólidos. 
 
Influência da densidade nas propriedades do CPR 
 
René Féret estabeleceu, em 1896, uma equação que relaciona a resistência do 
77 
 
concreto com as proporções volumétricas de cimento, água e ar respectivamente. Deve-se 
enfatizar que a relação água/cimento regula a porosidade da pasta hidratada. Sabe-se que 
tanto o grau de adensamento quanto o fator água/ cimento têm influência sobre o volume de 
vazios do concreto, por isso a expressão de Féret tem muita importância no CPR. As 
pesquisas mais recentes têm dado ênfase na forma dos grãos dos agregados, sua 
resistência e um novo fator incluído é a espessura máxima da pasta entre os grãos dos 
agregados (EMP). Esse parâmetro poderá ser calculado pela fórmula (Larrard; Sedran, 
1994): 
 
 
 
Onde: 
 
CM= EMP 
D = diâmetro máximo do agregado 
δ = massa unitária do agregado 
v = volume do agregado na mistura 
 
A resistência do CPR é reduzida à medida que cresce o EMP de 0,1 mm a 5 
mm. Sendo então positivo um confinamento do agregado dentro da pasta. A equação de 
Féret, embora válida, deixa erro na previsão da resistência, enquanto a influência do EMP é 
mais precisa na previsão de resistência do concreto. 
 
Influência do tratamento térmico na evolução da resistência 
 
O tratamento térmico inicial no CPR tem efeito vantajoso no ganho de resistência 
porque acelera muito as reações pozolânicas. Se o tratamento térmico for acompanhado de 
pressão confinante, além da hidratação soma-se o efeito da redução da porosidade, 
trazendo maior resistência à compressão. 
Foram estudadas misturas típicas para resistências de 200 e 800 MPa 
respectivamente, cujas composições estão na tabela 19. 
 
Tabela 19: Composições típicas para CPR de 200 e 800 MPa 
Materiais CPR 200 CPR 800 
Cimento portland tipo V (ASTM) kg/m³ 955 1000 
Areia fina (0,15 a 0,40 mm) kg/m³ 1051 500 
Grãos de quartzo ( 4 microns) kg/m³ - 390 
Sílica ativa (18 m²/g) kg/m³ 229 230 
Precipitado de sílica ativa (35 m²/g) kg/m³ 10 - 
78 
 
Superplastificante (poliacrilato) kg/m³ 13 18 
Fibras de aço – kg/m³ 191 630 
Água total – kg/m³ 153 180 
Resistência à compressão (MPa) 170-230 490-680 
Resistência a flexão (MPa) 25-60 45-102 
Módulo de elasticidade (GPa) 54-60 65-75 
 
 
No estudo de Richard e Cheyrezy, o melhor cimento para os dois concretos foi o 
tipo V da ASTM, que é o cimento resistente a sulfatos. 
No Canadá, os concretos de pós reativos, também conheci- dos como 
superconcretos, já foram produzidos industrialmente,tendo como resultado prático a 
construção de uma passarela com vão de 60 m, na cidade Sherbrooke. A mistura utilizada 
para a construção da passarela de Sherbrooke foi a seguinte: 
 
Cimento tipo 20 M 710 kg/m³ 
Sílica ativa 230 kg/m³ 
Pó de quartzo 210 kg/m³ 
Areia 1.010 kg/m³ 
Fibra de aço 190 kg/m³ 
Superplastificante 19 kg/m³ 
Água total 200 kg/m³ 
 
As características desse projeto, usando o CPR, foram: 
 
Resistência à compressão 200 MPa 
Resistência à tração 7 MPa 
Resistência à flexão 40 MPa 
Módulo de elasticidade 50 GPa 
 
 
 
Concreto de Cimento e Polímeros 
 
A introdução de polímeros nas argamassas e nos concretos tem como principal 
objetivo a redução da permeabilidade. As formas de incorporação de polímeros são as 
seguintes: 
 
79 
 
 Impregnação de um concreto convencional, já endurecido, por um monômero, seguido 
de polimerização, é o concreto impregnado por polímero (CIP). 
 O polímero é introduzido na mistura dos ingredientes do concreto, é o concreto 
modificado (CMP). 
 
No processo de impregnação, os monômeros mais utilizados são o metil 
metacrilato e o estireno-butadieno, devido às propriedades mais adequadas, tais como baixa 
viscosidade, alto ponto de fusão, perda mínima por volatilização e baixo custo; além de 
produzir as propriedades desejáveis para o concreto, tais como redução da porosidade, alta 
resistência mecânica e maior durabilidade. 
Os polímeros utilizados diretamente na mistura do concreto fresco são alguns 
tipos de látex. Os látex se apresentam sob forma de partículas esféricas muito pequenas, da 
ordem de 0,05 µm a 1,0 µm de diâmetro, mantidas em suspensão na água por agentes de 
superfície. Esses agentes têm a função de estabilizar os polímeros na presença de íons 
polivalentes do cimento e enviar a coagulação das partículas sob a ação de forças 
cisalhantes desenvolvidas durante a mistura do concreto. 
As partículas de látex dispersas na pasta de cimento vão ser confinadas nos 
poros capilares e com a redução da água, as partículas coalescem formando filmes 
contínuos ou membranas, ligando os géis hidratados e os agregados. A associação das 
partículas do látex com a superfície do silicato não pode ser destruída por lavagem com 
água ou com ácido hipoclorídrico. Como ainda não é entendida esta reação, sugerem-se 
duas hipóteses: 
 
 O íon Ca2+ reage com as ligações duplas do polímero. 
 O íon Ca2+ reage com os agentes tensoativos na superfície das partículas do polímero. 
 
Deve-se usar uma dosagem adequada de polímero, porque se for insuficiente 
para formar um filme contínuo o polímero se comporta como impureza, causando perda de 
resistência do concreto. A dosagem ótima de polímero no concreto será entre 10% a 20% 
de sólidos sobre o peso do cimento. 
Os polímeros têm concentração entre 25% a 50% de partículas sólidas dispersas 
na água. Deve-se considerar essa água na água total da mistura. 
A adição do látex às argamassas ou aos concretos produz efeito plastificante 
devida à forma esférica das partículas, podendo, eventualmente, também incorporar ar no 
concreto. Por esta razão, deve-se medir o teor de ar da mistura para evitar perda de 
resistência. O látex pode ainda acelerar ou retardar a hidratação do cimento. Entretanto, 
80 
 
após 28 dias, ela é com- parável ao concreto convencional. As principais vantagens da 
modificação do concreto são 
 
 Aumento da aderência pasta/agregado; 
 Redução da permeabilidade; 
 Redução da microfissuração; 
 Redução da retração; 
 Aumento da resistência à abrasão; 
 Aumento da resistência à flexão; 
 Maior resistência às intempéries; 
 Maior resistência ao impacto; 
 Maior desempenho à ação gelo/degelo. 
 
A mistura do concreto modificado com polímero segue o mesmo procedimento 
do convencional, observando-se que a colocação deve ser dentro de 15 a 20 minutos, 
porque, após este período, o polímero começa a coalescer provocando fissuras na 
argamassa ou no concreto. Caso haja necessidade de aumentar o tempo de aplicação, 
deve-se usar um retardador com o dietileno glicol. A cura úmida deve ser apenas por um dia 
porque o polímero cria um filme superficial, retendo a água interna da mistura. 
 
Propriedades do Concreto Endurecido 
 
As propriedades do concreto modificado com polímero de- pende da relação 
látex/cimento, água/cimento e da cura. Quanto à resistência à compressão, depende do tipo 
de polímero utilizado. Por exemplo, o acetato de polivinila (PVA) não dá bons resultados, 
enquanto o látex de cloreto de polivinilideno aumenta a resistência à compressão. O módulo 
de deformação do CMP é cerca de 80% do concreto convencional. 
A retração depende do tipo de polímero. Os concretos com látex de acetato de 
polivinila e acrílicos, em geral, apresentam retração menor, enquanto aqueles com látex de 
cloreto de vinil-vinilideno podem apresentar retrações maiores ou menores que o concreto 
convencional. 
O desempenho do concreto modificado por látex ao desgaste superficial é bem 
melhor que o convencional. A aderência do concreto de cimento e polímero com outro 
concreto ou com aço é muito boa. 
A resistência do concreto aos agentes químicos depende do teor de látex e do 
tipo de agente químico. Por exemplo, o concreto com látex de acetato de polivinila não 
81 
 
resiste aos ácidos e aos álcalis e são estáveis aos solventes orgânicos. Já o cloreto de 
vinila-vinilideno resiste aos ácidos, aos álcalis e à maioria dos solventes orgânicos. 
Concluindo, podemos considerar o concreto modificado com polímero como um 
bom produto para recuperação de estruturas e para muitos tipos de obras em ambientes 
agressivos. 
 
 
Concreto para Blocos 
 
Os traços de concreto para blocos pré-moldados são dados em dosagem 
volumétrica, variando de 1:8 a 1:14 na relação cimento:agregado. O consumo de cimento 
aumenta quando se de- sejam blocos mais resistentes e sem revestimentos, embora não se 
deva aumentar muito o consumo de cimento que acarretará trincas e dificuldades no 
controle de cura das peças. 
A dosagem bem estudada atenderá às características exigíveis para o produto e 
terá consumo de cimento adequado. A resistência do bloco não está diretamente ligada ao 
consumo de cimento, mas à composição granulométrica dos agregados, teor de água e 
processo de fabricação. 
O diâmetro máximo e o módulo de finura são dois parâmetros fundamentais na 
dosagem do concreto para produção de blocos, cujos valores são: 
 
Dmáx = 9,5 mm 
Mf = 3,6 a 3,85 
 
Apresenta-se seguir um estudo com materiais da região de Goiânia, 
empregando-se areia artificial e pedrisco (brita 0) proveniente de micaxisto. O cálculo da 
composição pelo método do modulo de finura da curva teórica de Fuller: 
 
Y = (1 - √ )x100 
 
Onde: 
 
Y = % retida na peneira 
d = diâmetro da peneira 
D = diâmetro máximo da mistura dos agregados. 
O modulo de finura teórico = 3,87 
 
82 
 
Agregados: 
 Areia artificial de micaxisto: 
 Masa específica = 2,6 kg/dm³ 
 Massa unitária = 1,5 kg/dm³ 
 Módulo de finura = 3,24 
 Brita 0 de micaxisto: 
 Massa específica = 2,6 kg/dm³ 
 Massa unitária = 1,5 kg/dm³ 
 Módulo de finura = 5,5 
 
Fazendo a composição pelo modulo de finura teórico tem-se: 
 
 Brita 0 = 26,2% 
 Areia artificial = 73,8% 
 Tomando-se o traço em volume: 
1: 8 
 
Passando para traço em massa: 
1: 10 
 
Adotando-se um teor de água para se obter uma mistura compatível para 
moldagem dos blocos igual a 8%, o fator água/cimento será: 
A/C = 0,08(1 + 10) = 0,88 
 
Traço em massa com os agregados compostos: 
1: 7,38 : 2,62 : 0,88 
 
Traço em volume: 
1: 5,91: 2,10 
 
O traço por saco de cimento será: 
 Cimento = 50 kg 
 Areia = 369 kg = 248,2 litros 
 Brita 0 = 131 kg = 88,2 litros 
 
Traço porm³ de mistura sem correções de inchamento dos agregados: 
83 
 
 Cimento = 192,15 kg = 3,84 sacos 
 Areia = 1418,06 kg = 0,95 m³ 
 Brita 0 = 503,4 kg = 0,335 m³ 
 Água = 169,1 kg 
 
Obs.: O traço deve ainda ser ajustado em função da máquina de moldagem dos 
blocos. O teor de umidade da mistura deve ser definida em função da coesão na formação 
de um bolo com a mão, na prática, quando o bolo de argamassa ficar coeso ao abrir a mão, 
o teor da água estará em condição de moldagem dos blocos. Em laboratório fazes o teste 
de remoldagem, a máquina para ensaio de consistência de concreto sem abatimento, no 
slump concrete. O ensaio consiste em encher a fôrma tronco-cônica usada para o ensaio de 
abatimento do concreto (slump), da mesma forma que se procede no ensaio de abatimento. 
Após a moldagem, retira-se o molde e liga a máquina que vai vibrar o concreto, devendo-se 
cronometrar o tempo de vibração que o concreto passa da forma troncônica para a 
cilíndrica, observando quando a pasta inicia a aflorar na superfície do concreto. O tempo de 
vibração apropriado para moldagem de bloco deve estar entre 20 a 24 segundos. 
Considerando-se que o traço 1:8 em volume foi ajustado, para outros traços com 
os materiais de mesma origem, deve-se manter o mesmo teor de argamassa seca e calcular 
as outras misturas. 
 O teor de argamassa seca será: 
 Teor de argamassa = 
 
 
 
 
No traço 1:, em massa, o teor de argamassa será = 0,76. 
Neste traço deve-se aumentar o teor de água e supondo-se que foi de 9%. 
No traço 1: 10 em volume, o traço em massa será: 
1: 12,5, o valor da areia será: 
 
 
 
 
 = 0,76 
 
Areia = 9,26 
Brita = 3,24 
A/C = 0,09x(1 + 12,5) = 1,21 
O traço em massa será: 1: 9,26 : 3,24 : 1,21. 
Da mesma forma, o traço 1:12 em volume ficará: 
- Traço em massa: 1: 15 
Traço decomposto nos agregados: 
84 
 
Traço em massa: 1 : 11,16 : 3,84 : 1,6. 
Traço em volume: 1 : 8,93 : 3,1 
 
Com os mesmos materiais, pode-se fazer uma correlação outros traços, que 
será uma relação linear. 
 
Concreto Projetado 
 
O concreto projetado é transportado através de mangueira e lançado 
pneumaticamente sobre a superfície a ser concretada. A mistura tem consistência úmida 
com teor de água suficiente para ser projetada sem muita perda por reflexão. 
 
 Sistema de mistura 
 
As misturas são feitas em equipamentos próprios para homogeneizar e 
transportar até o bico de projeção, conforme sequência a seguir: 
 
 O material seco é previamente misturado e introduzido no alimentador; 
 A mistura cimento/agregados é transportada; 
 A introdução da mistura na mangueira poderá ser feita por meio de um rotor; 
 A mistura é pressionada na mangueira por ar comprimido, deslocando-se até o bico, 
onde recebe a água, seguindo-se a projeção. 
 
 Sistema de mistura úmida 
 
Nesse processo, a mistura é entregue ao sistema que apenas bombeia com alta 
velocidade até a projeção. Esse sistema não dá bons resultados. 
 
 Sistema de mistura semi-úmida 
 
Este sistema se diferencia do primeiro porque, a uma distância de 5m do bico, 
processa-se a mistura da água para completar o total necessário para a projeção. Esse 
processo é bastante eficiente, pois nos 5 m restantes a mistura adquire boa consistência e 
homogeneidade desde que se tenha o teor ótimo de água. 
 
 Traços 
 
85 
 
O traço deverá ser estabelecido adequadamente para a concretagem que se 
pretende realizar. Propomos alguns dados, a seguir, que servirão de ponto de partida para 
fixar um traço: 
 
 O teor de cimento deverá estar entre 350 a 400 kg para aproximadamente 1.500 kg de 
agregado; 
 O teor de aditivo deve estar entre 2% a 5% do peso do cimento; 
 O fator água/cimento deverá estar entre 0,35 a 0,40; 
 O tempo de mistura do material seco deve ser o mais rápido possível e deve-se obter 
uma boa homogeneização; 
 O início da pega deve estar entre 0,5 a 2,0 minutos e o fim da pega de 10 a 12 minutos; 
 A resistência à compressão em 10 horas deverá ser de 5 MPa e, em 24 horas, de 10 
MPa, em corpos de prova cúbicos. 
 
A dosagem poderá ser em massa ou volumétrica. A dosagem em peso é mais 
uniforme e dá melhor resultado. 
Na tabela 20, apresentam-se alguns traços com resultados prováveis de 
resistência à compressão aos 28 dias de idade, os quais poderão servir de base para 
fixação de traços definitivos, quando se têm materiais diferentes. 
 
 Cura 
 
A cura no concreto projetado não pode ser desprezada. Recomenda-se que, 
após o término da superfície, ela deve ser mantida úmida durante os primeiros 7 dias. Pode-
se também conservar a superfície coberta para reter a água da mistura, evitando-se a 
evaporação prematura que é muito prejudicial ao concreto. 
 
Tabela 20: Relação de traços para concreto projetado 
Traço em 
volume 
Traço em 
peso 
Traço resultante 
in situ 
Resist. aos 28 
dias (MPa) 
Aplicação 
1:6,5 
1:5,5 
1:6 
1:5 
1:4,1 
1:3,6 
20 
23 
seções de grandes 
espessuras 
1:5 1:4,5 1:3,5 24 
1:4,5 1:4 1:3,2 25 qualquer seção 
 
1:4 1:3,5 1:2,8 30 alta resistência 
1:3,4 1:3 1:2 36 
1:2,2 1:2 1:1,2 40 muito pouco aplicado 
 
 
Concreto translúcido 
86 
 
 
O concreto translúcido é uma invenção do arquiteto húngaro Aron Lesonczi 
também denominado de transconcreto. Este material é uma alternativa para arquitetura para 
fachadas e para paredes interiores como decorações, dando um toque diferente para 
permitir entrada da luz natural. 
O transconcreto apresenta as mesmas características do concreto convencional 
e mais a transparência. Esta propriedade lhe confere o status de ecologicamente correto por 
permitir economia de energia com aproveitamento de luz solar. É um material que resiste 
até 400 MPa sendo também maleável e impermeável. Ainda é muito caro devido ao custo 
das fibras óticas. 
A mistura para o transconcreto deve ser autoadensável para maior facilidade de 
preenchimento dos moldes. O teor de fibras óticas é de 5%. As fibras são colocadas em 
fileiras de modo transversal a duas superfícies principais da peça. A espessura da parede 
não importa muito porque as fibras tem eficácia de transmissão de luz para até 20 metros de 
espessura. Segundo seu criador, as fibras podem ser empregadas até nas estruturas 
principais porque não tem efeito negativo no concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 : Painel de transconcreto. Fonte: WWW.google.com.br/search. acessado em 10/02/2014. 
 
http://www.google.com.br/search
87 
 
 
Figura 4 : Bloco de transconcreto. Fonte: WWW.google.com.br/search. acessado em 10/02/2014. 
 
 
Figura 5: Blocos mostrando uma imagem do outro lado e uma peça apoiada num piso. . Fonte: 
WWW.google.com.br/search. acessado em 10/02/2014. 
 
 
http://www.google.com.br/search
http://www.google.com.br/search
88 
 
9 CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS 
 
Introdução 
 
O concreto reforçado com fibras surge no balcão dos novos materiais destinados 
a projetos de execução e reparos de estrutura. Esse novo produto é o resultado da mistura 
do concreto e das fibras para melhorar e conferir maior desempenho mecânico. O maior 
benefício observado nas matrizes reforçadas com fibras está relacionado com seu 
comportamento após a fissuração, deixando de ocorrer a ruptura brusca. 
 
Características das Principais Fibras 
 
A fibra de aço é produzida com aço de baixo carbono, atingindo uma resistência 
acima de 1.000 MPa. Encontram-se no mercado fibras de aço com ganchos nas 
extremidades e seção circular, e fibras onduladas e seção retangular. 
A fibra de polipropileno é constituída por um fio de multifilamentos, formando um 
cabo com 120 filamentos. O cabo é cortado em segmentos de comprimento médio de 40 
mm. Sua massa específica é aproximadamente 0,91 g/cm3. Temos também a fibra de 
poliéster que é fornecida sob a forma monofilar de baixo grau de finura. 
Como alternativa, existem ainda as fibras naturais de amianto, muitoempregadas para fabricação de chapas ondula- das para coberturas e planas para paredes. 
As fibras vegetais também oferecem algumas vantagens para determinados tipos de 
aplicações. 
As fibras de carbono surgem com grande sucesso na recuperação de estruturas 
de concreto devido à sua baixa densidade e facilidade da aplicação. 
Os nano-tubos de carbono também é mais um sucesso são bastante versáteis 
na tecnologia de novos compósitos para estruturas. 
 
Propriedades do Concreto Reforçado com Fibras – CRF 
 
É importante considerar que a adição de fibras ao concreto reduz sua 
trabalhabilidade, sendo que esta redução é proporcional ao teor e ao comprimento da fibra. 
Há de se dosar as fibras levando-se em consideração a trabalhabilidade da mistura. 
As fibras de aço contribuem – nas propriedades mecânicas, tais como o módulo 
de deformação (pela maior ductilidade), a resistência à tração, à flexão, aumentando a 
tenacidade do CRF. O mesmo não acontece com as fibras de plásticos e vegetais que 
89 
 
podem até mesmo reduzir as propriedades aqui citadas, contribuindo com a capacidade de 
carga dinâmica, ductilidade e resistência ao impacto. O emprego de fibras reduz muito o 
risco de fissuração na retração por secagem da matriz, mesmo quando se empregam fibras 
de baixo módulo de deformação como as de plásticos e de vegetais. 
 
Materiais 
 
A tendência atual é a de utilizar concretos de alto desempenho e fibras. Acredita-
se que o uso da sílica ativa aumenta a aderência da fibra-matriz. 
As fibras de aço apresentam maior relação custo-benefício no CAD. É por este 
motivo que está ganhando mercado na construção civil com grandes perspectivas para o 
futuro. Citamos como referência o ACI 544.3R para orientar a correta proporção das 
misturas e aplicações do CRF. 
A tenacidade é a capacidade que um corpo tem para absorver a energia 
mecânica. Seu valor é numericamente igual à área formada pela curva (carga-deflexão). A 
tenacidade de um concreto com fibras depende dos seguintes fatores: 
 
 Concreto 
 Relação de forma (Rf = l/d) 
 Consumo de fibras (kg/dm3) 
 Tipo de fibra 
 Forma e rugosidade da fibra 
 
Quanto maior o valor de R, maior será a tenacidade do concreto. São 
satisfatórios os valores entre 50 e 70 (Silva; Mentone 1966). 
Onde: 
1 = comprimento 
d = diâmetro 
Também, quanto maior o teor de fibras (kg/m³) maior será a tenacidade do 
concreto. Para teores elevados dificultam-se os processos de mistura e aplicação do 
concreto. O teor recomendado de fibra de aço está entre 20 kg/m³ e 50 kg/m³, sendo mais 
usual de 30 kg/m³, dependendo da tenacidade a ser alcançada. 
 
Tração na flexão e tenacidade 
 
O ensaio de reflexão é realizado em vigas prismáticas de 150 × 150 × 500 mm, 
90 
 
moldadas e curadas segundo procedimentos da NBR 5738. A melhor forma de vibrar o 
concreto reforçado com fibra é na mesa vibradora, devido à baixa trabalhabilidade da 
mistura. 
Esse ensaio de flexão consiste na aplicação de cargas nos terços médios do vão 
da viga bi-apoiada, conforme NBR 12142. Por outro lado, para a determinação da 
tenacidade, deve-se utilizar procedimentos da ASTM C 1018 (EUA) ou JSCE SF-4 (Japão), 
os quais são específicos para concretos reforçados com fibras. 
De acordo com a ASTM, a tenacidade é determinada por meio de índices 
calculados em relação à primeira fissura, contu- do o valor da deflexão calculada pode variar 
muito em função do equipamento utilizado na execução do ensaio (Regattieri, 1966). 
Na norma japonesa, a tenacidade é calculada diretamente pela área do 
diagrama carga-deflexão até a deflexão máxima (1/150), no caso de 1 = 450, a deflexão 
máxima será de 3 mm. 
A resistência à tração máxima na flexão é calculada pela formula seguinte: 
 
 fu = 
 
 
 (NBR 121142 8.1) 
 
A resistência equivalente fe que representa a tensão admissível para os concretos 
reforçados com fibras é determinada conhecendo-se o valor de Tb, pela seguinte fórmula: 
 
 fe = 
 
 
 (JSE 8.2) 
 
Sendo P (carga máxima), 1 (vão livre), b e h a média de quatro medidas da 
base e altura da viga na seção rompida Tb, a tenacidade é calculada até a deflexão δ. 
Dados: 
 
 
 
 
Gráfico 2: Relação entre carga e deflexão. 
 
 
 
 
 
91 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
l = 450 mm b = 150 mm h = 150 mm 
 
Levando-se os dados anteriores às fórmulas 8.1 e 8.2, têm-se as seguintes 
relações: 
 
fe = 
 
 
 x Tb 
 
fu = 
 
 
 x P 
 
Campo de aplicação do concreto reforçado com fibras de aço: 
 
 Pisos industriais; 
 Concreto projetado (túneis, estabilização de taludes e shafts); 
 Concreto refratário; 
 Aeroportos; 
 Concretos pré-moldados (somente armadura secundária) 
 Bases de máquinas; 
 Pisos sobre estacas. 
 
Fibras de carbono 
 
O processo de reforço de estruturas de concreto pela colagem de fibras de 
carbon tem aumentado em vários países pela facilidade de execução, pela baixa densidade, 
alta resistência mecânica e a corrosão. 
92 
 
As recuperações de estruturas de concreto têm passado por várias etapas de 
procedimentos inovadores e as fibras de cabono é uma que surge com mais vantagens na 
execução. 
 
Nano-materiais 
 
Também na tecnologia da construção tem está surgindo os nano-materiais, 
como o nano-cimento e as nanofibras de cabono. As propriedades destes elementos são 
avaliadas pela sua morfologia, originando uma perfeita sintonia em suas propriedades físico-
químicas. Os nano-tubos de carbono são muito versáteis, integrando uma 
multidisciplinaridade muito grande nos vários da tecnologia. 
Os nano-tubos de carbono mais populares foram descoberto pelo cientista 
japonês SumioIijima em 1991, utilizando técnica de evaporação com arco voltaico para 
produzir nono-tubo de múltiplas camadas. 
Em 1996, o grupo de Smalley no Texas, EUA desenvolveu um método que 
resulta em alto rendimento produzindo nano-tubos de paredes simples e diâmetro uniforme. 
Estes nano-tubos tem tendênci9a de formar feixes alinhados em comparação. 
Os não-tubos de camada simples, também denominados de cordas, formam 
nano-chifres e os tubos de ensaio. Os nano-chifres são cones de carbono de paredes 
simples com notável com notável adsorção. Eles têm potencial para utilizar em células 
combustíveis. 
Os tubos de ensaio tem potencial para várias aplicações inclusive em medicina. 
Estes nano-tubos podem ser preenchidos com materiais, inclusive com moléculas 
biológicas. 
A uniformidade e geometria destes nano-tubos lhes confere comportamento 
linear sujeito à grandes resistências, o desafio e testá-lo. 
Estão sendo desenvolvidos dispositivos eletro-mecânicos para induzir força e 
medir respostas. As forças em Newtons e deformações em nanômetros. 
Classificam-se os nano-tubos quanto ao número de camadas, tais como: nano-
tubos multicamadas e camada simples. Os de camada simples (“single-wall carbon 
nanotubes – SWNTs). Um tipo especial de MWNT é o nanotubo de parede dupla (“double-
wall carbon nano-tubes-DWNTs”) é outra forma de nano-tubo de carbono. 
 
 
 
 
 
93 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6 - Apresenta três tipos principais de nanotubos de carbon. 
Fonte: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422007000700037&script=sci_arttext 
 
 
Figura 7 – Escalas de vários constituintes do concreto e aplicações tpicas. Fonte: Balagura e 
Chong. WWW.google.com.br/search. Acessado em 02/02/2014. 
 
Considerações Finais 
 
O concreto reforçado com fibras é sem dúvida um novo material com grande 
potencial de uso na construção civil. 
Muitas dúvidas sobre a durabilidade serão solucionadas nas próximas pesquisas 
e observações nas obras já realizadas. Deverão ser implementados critérios mais 
adequados de projetos e controle tecnológico para o CRF, porse tratar de um novo material 
que exige um novo enfoque e muitas de suas propriedades ainda serão melhor avaliadas. 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.google.com.br/search.%20Acessado%20em%2002/02/2014
94 
 
10 EVOLUÇÃO DAS TEMPERATURAS NO CONCRETO 
 
Considerações Gerais 
 
O calor de hidratação do cimento dá origem a tensões internas, decorrentes de 
variações diferenciais dos elementos de volume no interior da massa do concreto. O 
aumento de volume no início das reações do cimento provoca tensões de compressão no 
concreto. Depois da estabilização térmica ocorre o inverso com a contração volumétrica; o 
maciço passa a ser submetido a tensões. Analisando toda a estrutura de uma barragem, 
que é concretada por camadas sucessivas, além do fenômeno da camada tem-se a 
diferenciação das camadas vizinhas, concretadas em épocas diferentes. 
A quantidade de calor produzida num volume unitário de concreto depende do 
tipo de cimento e do consumo dele no traço. A velocidade de geração do calor depende das 
características dos agregados e da temperatura inicial do concreto. 
 
Técnicas de Redução do Efeito Térmico 
 
 O uso do cimento de baixo calor de hidratação é um recurso de que o tecnologista lança 
mão para reduzir a produção de calor. 
 A escolha de agregados de propriedades térmicas convenientes – tais como 
condutividade térmica, calor específico e coeficiente de dilatação – é outra alternativa 
que, em muitos casos, não é viável pela indisponibilidade de materiais com essas 
características. 
 Do ponto de vista construtivo, podem-se adotar processos que permitam a dissipação 
rápida do calor gerado. 
 
Dentre as técnicas construtivas tem-se: 
 
 Subdivisão de camadas de pequena espessura para facilitar a dissipação do calor; 
 Construção de juntas verticais de resfriamento, podendo ser vedadas posteriormente; 
 Execução de uma rede de poços interligados com as galerias; 
 Aumento de intervalos de tempo de lançamentos consecutivos; 
 Uso de equipamentos especiais, tais como 
 
a) Refrigerador do concreto fresco; 
b) Rede de tubos com circulação de água refrigerada durante um determinado tempo; 
95 
 
c) Recobrimento das superfícies das camadas com material isolante, durante um certo 
tempo. 
 
Podem-se empregar técnicas combinadas, desde que sejam praticamente 
exequíveis e economicamente viáveis. 
 
Concreto Não-Refrigerado 
 
A temperatura inicial do concreto não resfriado é superior à do meio ambiente, 
conduzindo o calor do concreto para o meio. Nesse caso, deve-se facilitar essa troca de 
calor, utilizando-se uma camada de menor espessura, e aumentando o intervalo de 
lançamento. 
Esses cuidados, para facilitar a dissipação do calor, devem ser redobrados nos 
meses mais quentes do ano, porque a elevação da temperatura inicial do concreto se 
agrava ainda mais com a redução do fluxo de perda do calor do maciço. 
O lançamento do concreto não-refrigerado deve ser feito combinando-se a altura 
da camada com o intervalo de lança- mento e, se for necessário, deve-se construir juntas 
verticais e uma rede de tubos para que a queda final de temperatura não dê origem a 
tensões de tração excessivas no concreto. 
 
Concreto Refrigerado 
 
O fluxo de calor no concreto refrigerado se processa de dentro para fora até 
atingir o equilíbrio. Após o equilíbrio, o sentido do fluxo se inverte dissipando o calor do 
concreto para o meio externo. A redução do fluxo inicial é importante para aproveitar os 
efeitos da pré-compressão de forma que as tensões de tração finais não prejudiquem o 
concreto. 
Empregando-se o concreto refrigerado surge o problema do choque térmico 
provocado pelo lançamento do concreto sobre a camada inferior com temperatura superior. 
O choque térmico dá origem a tensões de tração na camada inferior. Esse problema pode 
ser atenuado com aumento da espessura dos lances, diminuindo-se o número de juntas 
com aspersão de água refrigerada, ou empregando-se isolante para manter a camada 
inferior mais fria, reduzindo-se a diferença de temperatura entre essa camada e a 
subsequente. 
 
 
 
96 
 
 Processos de refrigeração 
 
A quantidade de calor desprendido é cerca de 16 milhões de kcal por milhão de 
metros cúbicos de concreto lançado, o que equivale a 2.500 t de carvão (Neville, 1977). A 
variação de volume de concreto é cerca de 300 m³ para cada milhão de metros cúbicos de 
concreto lançado por 10°C de aumento (que pode atingir até 30°C) (Neville, 1977). Os 
processos empregados são: 
 
 Pré-resfriamento; 
 Pós-resfriamento; 
 Combinados. 
 
O pré-resfriamento é o processo mais usual, pois atende melhor à moderna 
tecnologia de lançamento. Os agregados graúdos são refrigerados nos silos e na betoneira, 
a água de amassamento entra gelada à 2° C e o gelo em escamas a -10° C. A areia, o 
cimento e a pozolana entram com a temperatura normal. A mistura sai da betoneira a 5° C, 
chegando à fôrma com, aproximadamente, 7° C. Esse processo foi empregado na barragem 
da Ilha Solteira. 
A refrigeração posterior é realizada por intermédio de uma rede de tubos 
embutidos no concreto, pela qual circula o líquido refrigerado. A grande vantagem desse 
processo é que ele pode atuar justamente no período crítico de geração de calor maciço. 
 
Elevação das Temperaturas do Concreto 
 
Cimento 
 
O cimento é o que contribui decisivamente para a geração de calor no concreto 
por seu próprio calor de hidratação. O calor específico do concreto varia com os valores 
específicos do cimento e dos agregados. 
Recomenda-se, portanto, empregar cimento de moderado ou baixo calor de 
hidratação e dosagens com consumo mínimo de cimento, porque a quantidade de calor 
desprendido é proporcional ao consumo de cimento por m³ de concreto. 
 
Fator água/cimento (A/C) 
 
O fator A/C influi nos valores finais do calor de hidratação do cimento. As 
experiências já comprovaram que para menores valores de A/C origina-se um aumento de 
97 
 
calor de hidratação devido a um sensível aumento do consumo de água por m³ de concreto. 
 
Pozolanas 
 
A substituição de parte do cimento por pozolana, na proporção entre 15% e 40%, 
já é uma prática bastante usada nos concretos de barragens. A pozolana concorre para 
retardar a reação exotérmica do cimento, além de reduzir a permeabilidade do concreto. 
 
Agregados 
 
A condutibilidade dos agregados é uma propriedade importante para o concreto-
massa, permitindo perda de calor mais fácil, o que acarreta diminuições nas temperaturas 
internas. 
Para o concreto não-refrigerado deve-se empregar agregados com alta 
condutibilidade, baixo calor específico e densidade e, portanto, com maior difusibilidade. 
Se o concreto for refrigerado, necessita-se de baixa difusibilidade, pois nas 
primeiras idades é importante que o fluxo de calor seja lento. A difusibilidade térmica é dada 
pela expressão: 
 
 
 
Onde: 
 
K = condutibilidade térmica; 
c = calor específico; 
 = densidade. 
 
Quanto maior a difusibilidade, maior será a facilidade de dissipação e 
transmissão de calor. 
 
 
 
 
 
 
98 
 
 
155 
11 FISSURAÇÃO E RUPTURA 
 
 Considerações Gerais 
 
Se o concreto está submetido a uma tensão superior a 50% do limite de resistência, 
já se apresentam microfissuras que se desenvolvem progressivamente até à ruína do material. 
O concreto é um material essencialmente heterogêneo, cuja resistência à 
compressão não tem valor fixo e depende da forma e das dimensões da peça comprimida. A 
comparação das resistências dos corpos de prova com a resistência da peça não é perfeita 
devido às condições ambientais distintas e aos fenômenos decorrentes da hidratação. Por 
outro lado, a resistência e o coeficiente de segurança correspondente dependem dos cálculos 
clássicos da Resistência dos Materiais, aliados à Mecânica das Estruturas e à Estatística. 
Os valores das resistências e deformações do concreto são medidos emtão 
importantes quanto o dimensionamento das estruturas. 
 
Previsões de Mudanças 
 
As previsões de mudanças no concreto para os próximos anos levam-nos às 
seguintes indagações: 
 
 Os edifícios vão continuar crescendo para a estratosfera ou vamos viver no subsolo? 
 Os tipos de veículos que irão passar nas pontes, como serão? 
 Os grandes túneis submarítimos para ligações dos continentes serão realmente 
implementados? 
 Quais as condições que iremos enfrentar? 
9 
 
 Qual ação positiva irá nos preparar para essas mudanças? 
 
Ações Positivas 
 
Um programa global de pesquisa, a nosso ver, seria mais indicado, visto que 
toda a comunidade científica teria condições de participar. Nesse programa estudar-se-ia o 
comportamento das estruturas mais importantes, ainda em uso, permitindo desenvolver 
métodos de reparos e conservação. Esses métodos, abertos a inovações posteriores, 
deverão ser divulgados para uso dos interessados. Em relação às estruturas de pontes, 
elevados e barragens já existe extensa bibliografia, resultante de pesquisas realizadas nos 
Estados Unidos. Nessas investigações revelou-se o seguinte: 
 
 
 A durabilidade das pontes independe da corrosão das armaduras. 
 A corrosão e a prevenção são dados estratégicos para a avaliação da estrutura. 
 Não se pode negligenciar a fadiga dos materiais de um projeto. 
 A vida útil dos materiais selantes é outro dado importante na proteção da estrutura. 
 Nas vigas de vãos contínuos, deve ser verificada a alta tensão e a norma adotada no 
seu projeto para permitir melhor avaliação da fadiga característica do tempo de uso. 
 
Todos esses itens devem ser bem avaliados pelos especialistas ao montarem 
um plano de recuperação e manutenção de uma estrutura. 
Muitas ações positivas deverão ser concebidas nos próximos anos, habilitando 
profissionais em projetos avançados, em execução e manutenção. Uma ação positiva 
imediata é a reformulação dos cursos de engenharia, visando formar profissionais 
contextualizados em uma nova realidade. 
 
Concreto de Alto Desempenho 
 
A evolução da resistência do concreto começou em 1960, quando o 
Departamento de Estradas de Washington especificou 41 MPa de resistência à compressão 
para o concreto pretendido. Nos anos 1970, a produção de concreto de 35 MPa foi 
introduzida pela Super Concrete Corporation, tendo sido muito usado nos pilares dos 
primeiros pavimentos dos edifícios. Nessa época, foram revistos os métodos de dosagem do 
concreto para atingir altas resistências. 
Embora tenham ocorrido todas essas inovações no concreto, a partir dos anos 
1960, o super concreto só foi realmente introduzido em Washington a partir de 1980, cuja 
10 
 
resistência à compressão foi, de 41 MPa. Tais mudanças exigiram cimentos, agregados e 
aditivos de melhor qualidade. 
Em Melbourne, Austrália, o concreto de alta resistência foi usado inicialmente em 
1970, apresentando uma resistência de 50 a 60 MPa aos 56 dias e aos 90 dias de idade. O 
maior projeto efetivou-se em 1987, quando o concreto foi especificado de 60 a 65 MPa já 
aos 28 dias de idade. Nessa fase surgiram vários outros projetos. 
A partir das experiências iniciais, surgiu um novo concreto, denominado 
“concreto de alto desempenho”. Assim, entende-se que não basta apenas aumentar a 
resistência, mas melhorar sua durabilidade e outras características importantes da estrutura. 
A adição da sílica ativa, do superplastificante e dos agregados especiais permite obter 
concretos com resistências próximas de 200 MPa. Recentemente, surgiu o concreto com pó 
reativo (CPR), cuja resistência é de até 800 MPa, com previsões para ultrapassar esse limite 
em um futuro próximo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
1 ESTUDOS PRELIMINARES 
 
 Definições 
 
As definições dadas ao concreto por vários autores podem ser resumidas da 
seguinte forma: “concreto é o produto da mistura de aglomerantes, agregados, água e 
aditivos”. Os materiais da mistura são proporcionados de modo a conferir ao concreto as 
propriedades pré-fixadas no projeto. Estas propriedades são definidas de acordo com o 
dimensionamento da estrutura, sendo mais importantes as seguintes: 
 
 solicitações mecânicas, térmicas e de outra natureza; 
 variações climáticas; 
 reações dos materiais da superestrutura, das fundações e dos apoios; 
 ações dependentes do tempo e das características reológicas dos materiais. 
 
A mistura deve ter características que permitam seu processamento com certa 
facilidade nos misturados disponíveis, e ser transportada, lançada e compactada sem 
ocorrer a segregação dos materiais. Os aditivos conferem, entre outras, as seguintes 
propriedades ao concreto: 
 
 melhor trabalhabilidade na mistura fresca; 
 aumento de sua vida útil; 
 aceleração da pega ou do endurecimento do aglomerante; 
 promoção da reação pozolônica com a cal livre do cimento; 
 auxílio à cura, evitando a perda prematura da água do concreto; 
 redução da permeabilidade; 
 retardamento da pega do aglomerante; 
 redução dos efeitos de retração hidráulica ou térmica; 
 redução da densidade por incorporação do ar no concreto; 
 nova coloração ao concreto. 
 
 Evolução Histórica do Concreto 
 
O engenheiro Waiss realizou os primeiros estudos de dosagem do concreto e 
sua aplicação coube à firma Waiss e Freytag. Préaudeau trouxe grande contribuição para 
12 
 
proporcionar uma mistura sólida, estudando as características granulométricas e os volumes 
de vazios. As areias ocupam 26% a 42% do volume aparente da mistura seca, enquanto a 
pedra contribui com 45% a 50% deste volume. 
Em 1888, Alexandre estudou o teor da água necessário à obtenção do concreto, 
tendo concluído que 0,25C a 0,18C são necessários para a hidratação do concreto e que o 
restante evapora ou permanece dentro dos poros formados durante a hidratação do gel. Em 
1890, em um novo estudo propôs-se a quantidade de água necessária em litros por m3 
aparente de agregado com grãos entre 0,3 mm a 5 mm. 
 
A = 65
 
 
 + 30 e 
 
Onde: 
 
d = diâmetro máximo em mm 
A = volume de água em litros 
e = volume de agregado 
 
Féret realizou vários estudos e publicou cerca de 200 trabalhos sobre os 
aglomerantes, as argamassas e os concretos. Dando prosseguimento a essas pesquisas, 
chegou-se a estabelecer uma lei de composição para o concreto. 
 
 Algumas Características do Concreto 
 
Consistência 
 
A composição de grãos, desde alguns microns até dezenas de mm, misturada 
com água, permite o movimento relativo dessas partículas. A película de água formada nas 
superfícies dos sólidos elimina o atrito interno entre partículas, permitindo à mistura 
deformar-se sob o efeito de qualquer processo de assentamento. Essa propriedade é 
chamada de consistência. Os principais fatores que influem na consistência são os 
seguintes: 
 
 teor de água de amassamento; 
 forma dos grãos dos agregados; 
 teor de finos na mistura; 
 aditivos plastificantes. 
13 
 
 
O ensaio mais corrente para medir a consistência do concreto é o do cone de 
Abrams, normalizado pela NBR NM 67 da Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT). A grandeza da consistência é medida pelo abatimento do tronco do cone do 
concreto após a retirada da fôrma. A deformação do concreto pode ocorrer por 
desagregação da parte superior do tronco de cone ou por deformação plástica, sendo válida 
somente no segundo caso. 
 
Revisão da reologia de suspensões 
 
A reologia do concreto fresco está muito influenciada pela reologia dos grãos 
finos constituintes das pastas. As pastas são misturas de partículas de aglomerantes e 
água. Sabe-se que essas suspensões são corpos de Bingham, cujo comportamento é 
representado pela equação: 
 
F – f = V 
 
 
 
 
Onde: 
 
V = viscosidade plástica (poise) 
F = resistência crítica decorpos de 
prova normalizados, ao passo que o comportamento da estrutura envolve considerações 
particulares que não foram levadas em conta nos ensaios de laboratório. Nessa situação, 
torna-se indispensável o estudo in loco, empregando os recursos da moderna tecnologia. 
 
 Módulo de Elasticidade 
 
No regime de deformação temos: 
 
 Módulo de elasticidade – considerando-se o módulo à curva tensão-deformação, 
determinado, por exemplo, pelo método ASTM C-469/70, com carregamento até 40% 
da carga de ruptura, e segundo o método inglês BS 1881/70, com carga até 33% da 
carga de ruptura: 
 
 
 
 
 Módulo de elasticidade instânea – considera-se atualmente a carga dividida pela 
deformação acusada no instante do carregamento: 
 
 
 
 
99 
 
 Módulo de ruptura – coeficiente da carga no limite de ruptura pela deformação 
correspondente: 
 
 
 
 
O módulo de elasticidade instantânea (m) está entre E e M . Se a tensão 
aplicada produzir deformação ε, o material o R atinge a ruína. 
A deformação do concreto aumenta com o tempo de aplicação da carga, passando 
de ε para que é a deformação lenta, e o módulo de deformação passará também de m 
a Esses fenômenos ocorrem na tração e na compressão. 
Se o estado de deformação atingir o limite de plastificação, uma vez aliviado o 
carregamento, recupera-se apenas a deformação elástica, permanecendo uma deformação 
residual. 
Quando a tensão aplicada atinge 75% da tensão limite de ruptura, o estado de 
deformação será irreversível e a estrutura atingirá fatalmente a ruptura depois de um certo 
tempo. 
 
Módulo de elasticidade do concreto de alto desempenho - CAD 
 
 
O módulo de deformação do concreto de alto desempenho é superior ao do 
concreto convencional. Conforme abordamos no item anterior, no concreto convencional, 
quando a tensão aplicada atinge 75% do limite de ruptura, o colapso deverá ocorrer dentro 
de uns 60 dias. Para concretos mais resistentes, poderá chegar à 85% de fe, durante esse 
mesmo período de carregamento. 
A previsão do módulo de deformação, de acordo com CE- B-FIP Mode Code 
(1990), para concretos de peso normal, pode ser calculado por: 
 
Ec = 2,15 x 104[ 
 
 
]1/3 
 
Onde: 
 
Ec= módulo de deformação do concreto aos 28 dias (MPa) 
fcm = resistência média à compressão aos 28 dias. 
 
100 
 
 Obs.: se fcm não for conhecida, deve-se substituir por fck + 8, onde fck é a 
resistência característica à compressão. 
Para concretos com resistência à compressão entre 42 e 83 MPa, o módulo de 
deformação poderá ser calculado por: 
 
Ec = [ 3,32 √ + 6895] x [
 
 
]3/2 MPa 
Onde: 
 
fc = resistência à compressão MPa 
δc = massa unitária kg/m³ 
 
Fissuras provocadas pela retração do concreto 
 
A retração hidráulica e a retração podem fissurar o concreto se não forem 
tomadas as devidas precauções no controle tecnológico. 
Exemplo 
 
Verificar se haverá fissuração num concreto com as seguintes características: 
 
Rm = 800 µ/m 
U = 50% 
Dmax = 200 mm 
n = 0,3 
ft = 3 MPa 
mo= 80.000 MPa 
 
Roo = [ 2Rm(1 – U)0,7]/Dn = 2 x 800 x 10-6 x (0,5)0,7/(200)0,3 
 
Roo = 204 x 10-6
 
 
será: 
 
A deformação máxima que pode ocorrer sem abrir fissura será: 
 
Rt = 
 
 
 = 375 x 10-6 
101 
 
 
Verificamos que a deformação da retração hidráulica é menor que a máxima 
permissível para o concreto, daí se conclui que a retração hidráulica não provoca fissura 
nesse concreto. 
 
 
 
Considerações 
 
 A retração nos revestimentos de grande espessura poderá causar fissuras na peça. 
 A profundidade de uma fissura de retração varia com a raiz quadrada do tempo. 
 
Abertura de uma fissura de retração 
 
Uma fissura se forma quando o esforço de tração provocado for superior ao 
limite de resistência à tração do concreto. Pelas propriedades do concreto, pode-se 
relacionar a largura da fissura de retração com a sua profundidade. A fórmula é a seguinte: 
 
 
 
 
Onde: 
 
υ = coeficiente de Poisson 
ft = resistência de tração 
M = módulo de ruptura 
h = profundidade da fissura Exemplo 
 
Considerando-se um concreto com as seguintes características: 
 
ft = 3 MPa 
M = 100.000 MPa 
υ = 0,3 
 
A largura da fissura em relação à sua profundidade será: 
 
102 
 
l = 
 ) 
 
 = 
 
 
 x h 
 
A retração térmica do concreto, provocada por uma diferença de temperatura (t1- 
t0), é dada pela fórmula: 
 
 
 
Onde: 
 
α = coeficiente de dilatação térmica 
t1 = temperatura inicial 
t0 = temperatura final 
 
Exemplo 
 
Supondo uma diferença de temperatura de 31,2° C, a retração térmica será: 
 
Rϴ = 10-5x 31,2 = 321x 10-6 = 312 micorns/m 
Considerando-se que a deformação máxima permissível seja 
 
Rt = 
 
 
 = 375 x 10-5 
 
A deformação decorrente da retração térmica é inferior à deformação máxima. Se 
o concreto estiver sob efeito de outras deformações superpostas, poderá ultrapassar a 
deformação máxima e abrir fissuras. A profundidade das fissuras de retração térmica também 
varia com a raiz quadrada do tempo. 
 
Fissuras devidas à expansibilidade do cimento 
 
O aumento de volume devido a elementos expansivos do cimento também 
poderá provocar fissuração no concreto. Esses elementos são cal livre, sulfato de cálcio e 
magnésia cristalizada. 
Esses óxidos são limitados em cada tipo de cimento para reduzir seus efeitos na 
expansão de volume do concreto. 
 
103 
 
Ruptura 
 
A estrutura interna do concreto é composta dos grãos de agregados ligados pelo 
gel de cimento hidratado. A resistência do concreto depende de sua idade. 
Outro fator importante na resistência do concreto é o tempo de permanência da 
carga. Comprovou-se, experimentalmente, que a 85% da carga de ruptura o corpo de prova 
se rompe de- pois de um certo tempo, devido à fadiga do concreto. As cargas dinâmicas 
também levam o concreto a romper-se, com capacidade inferior à de uma carga estática. 
A altura da peça reduz 10% da capacidade de resistência em relação ao corpo 
de prova normal. A resistência de um prisma longo, levando-se em conta os efeitos de 
tempo e altura, será 75% de sua resistência média em corpo de prova normalizado. As 
formas de ruptura do concreto são: 
 
 Ruptura da pasta de cimento; 
 Ruptura da aderência entre agregado e pasta; 
 Ruptura do agregado. 
 
A ruptura da pasta ocorre nas primeiras idades, quando a hidratação do cimento 
está na fase inicial de endurecimento. 
O segundo caso de ruptura é importante ser lembrado por- que é proveniente do 
uso de agregados com muito pó aderente em seus grãos. As especificações limitam o teor 
máximo de pó nos agregados justamente para se precaverem das falhas de aderência entre 
pasta e agregado. Os agregados com muito pó devem ser lavrados. Certas rochas 
produzem muito pó durante a britagem, devendo ser lavradas durante a seleção das bitolas. 
A ruptura do agregado se dá quando se emprega material em fase de 
decomposição elevada. Os ensaios recomendados para se verificar a resistência dos grãos 
são: 
 
 Abrasão Los Angeles de agregados – MB-170; 
 Resistência ao impacto – norma inglesa – BS 812/67. 
 
Os agregados leves têm resistência inferior à da pasta, portanto a ruptura se 
inicia pelo agregado. A resistência de tração do concreto é 1/10 da compressão, sendo, por 
isso, essencialmente utilizado nesta. 
 
 
 
104 
 
 
12 FABRICAÇÃO E CONTROLE DO CONCRETO 
 
Fabricação 
 
Um ponto importante a ser observado na fabricação do concreto é a organização 
do canteiro para que os serviços se realizem sem interrupções. A produção deve ser 
contínua e em volume suficiente para garantir a concretagem dentro de um ritmo 
satisfatório. 
 
 
Materiais 
 
Os depósitos dos agregados devem ser localizados próximos da betoneira e sem 
riscos de se contaminarem. O modo de depositar os agregados na obra dependerá do 
volume de concretagem e do processo empregado nafabricação. Para produções 
pequenas, empregando-se dosagens em volume, os agregados são amontoados 
separadamente. Nos canteiros maiores, onde se utilizam centrais de concreto, os agregados 
são ensilados. 
Geralmente, nos grandes canteiros, há os silos primários e secundários. Os silos 
secundários já fazem parte do sistema de dosagem do concreto. Os agregados são 
transportados entre silos e destes para as balanças, por meio de correias transportadoras. 
O cimento é fornecido em sacos de 50 kg ou a granel. A armazenagem dos 
sacos deve ser em local seco e ventilado para não acelerar seu envelhecimento. O cimento 
fornecido para centrais de concreto vem a granel, sendo depositado em silos próprios, 
localizados próximos das balanças. O transporte dos silos para as balanças é feito por 
sucção ou parafuso sem fim. 
 
Recepção dos materiais 
 
O fornecimento dos materiais ao canteiro será programado de forma a facilitar ao 
laboratório inspecionar e liberar sua descarga. A recepção será feita de forma prática e 
eficiente para não atrasar a entrega dos materiais. O número de amostragem será 
estabelecido pelas especificações da obra e, no caso de não se ter tal número, o 
tecnologista deverá estudar e elaborar um plano de amostragem segundo as normas e as 
necessidades da obra. 
105 
 
Outro instrumento de grande utilidade no canteiro é o manual de procedimento, 
contendo todas as providências a serem tomadas dentro do controle tecnológico. Esse 
manual deve ser distribuído a todos os funcionários encarregados da execução e do 
controle. 
 
Agregados 
 
Na recepção verificam-se as principais características dos agregados para 
autorizar sua descarga, sendo que os ensaios continuarão a ser realizados e, dependendo 
dos resultados, poderão ser rejeitados. Os ensaios imediatos são 
 
 Verificação da graduação; 
 Presença de impurezas; 
 Aspecto geral, comparado com os agregados já liberados. 
 
Os demais ensaios serão realizados para dar cumprimento ao programa de 
caracterização do material. Existem ainda os ensaios particulares que dependem das 
necessidades da obra e são recomendadas pelo engenheiro de controle. Dentre os ensaios 
especiais, podemos citar o de estabilidade ao sulfato de sódio, absorção, velocidade de 
absorção e secagem, ensaios petrográficos etc. 
 
Cimento 
 
Na chegada ao canteiro, o cimento será inspecionado quanto à contaminação e 
formação de pelotas em consequência da umidade. Essa amostragem inicial servirá para 
todos os ensaios de caracterização realizados depois, devendo-se colher uma quantidade 
satisfatória para os ensaios de forma que sobre o suficiente para outros ensaios especiais, 
no caso de qualquer anormalidade no concreto. As instruções de armazenamento das 
amostras estão na MB-508. 
 
Água 
 
As exigências quanto à qualidade da água para amassamento do concreto já 
foram abordadas no capítulo 5. No caso de água não tratada, deve-se proceder a um 
controle periódico para se verificar qualquer anormalidade. 
 
Aditivos 
106 
 
 
Os aditivos serão restados segundo ensaios programados para verificar se 
satisfazem às indicações de suas especificações. Por exemplo: um aditivo plastificante será 
ensaiado em dosagens de acordo com as indicações do fabricante, a necessidade da 
mistura e o tipo de obra. É importante comprovar se não há efeitos paralelos. 
O emprego de incorporador de ar exige que se façam ensaios diários para 
determinar a porcentagem de ar incorporado ao concreto. A dosagem deste aditivo deve ser 
modificada, se for necessário, para manter o teor de ar dentro dos limites estabeleci- dos na 
dosagem. Segundo o Manual do Bureau of Reclamation, a quantidade de ar incorporado 
pelo aditivo deve ser no míni- mo de 2% e no máximo de 8%, variando segundo o diâmetro 
máximo da mistura. 
 
Instalações da central de concreto 
 
A dosagem em peso é mais recomendada porque proporciona maior precisão, 
flexibilidade e facilidade nas operações de pesagem. Deve-se fazer o controle da unidades 
dos agregados com as devidas correções nos pesos. A aferição periódica das balanças 
torna-se necessária para garantir exatidão nas pesagens dos materiais. 
Existem novos equipamentos de pesagem mais aperfeiçoados, permitindo 
precisão e velocidade de descarga dos materiais na betoneira. 
Os registradores de gráficos combinados com as operações de dosagem e 
mistura do concreto, nas grandes obras, são instrumentos importantes no controle de 
qualidade. O registro deve ser visível e contínuo num só rolo de papel. É marcada a 
quantidade de cada material, incluindo a água, para cada traço e sua consistência. Serão 
também registradas as horas, com intervalos de 15 minutos. 
Nas obras médias, os equipamentos são mais simplificados, o cimento pode ser 
fornecido em sacos e a água é medida por volume. Geralmente as instalações são utilizadas 
apenas para pesagens, sendo que a mistura se realiza nos caminhões-betoneiras. 
As dosagens devem ser corretas para que os materiais cheguem às betoneiras 
na proporção calculada. O cimento é o que mais se perde devido à sua finura, que lhe 
permite dispersar-se quando cai livremente da balança à betoneira. Pode-se evitar a perda 
de cimento empregando-se tubos de lona de forma que o material caia todo no interior da 
betoneira. 
Os caminhões-betoneiras têm a dupla finalidade de misturar e transportar o 
concreto. Os misturadores são projetados de forma a misturar e impedir a sedimentação do 
concreto durante o percurso até o local da descarga. Cada betoneira deve possuir um 
contador de voltas para que indique o grau de amassamento, que deve ser 40 voltas para 
107 
 
materiais alimentados por correias e 60 nos demais casos (United States, 1963). Consta 
ainda como parte integrante da betoneira um reservatório com dosador de água. 
A descarga da betoneira deve realizar-se de forma a não afetar as propriedades 
do concreto. Não se devem empregar grandes caminhões-betoneiras para obras pequenas, 
evitando- se perdas nas descargas e alterações no andamento normal da concretagem. 
O controle das pesagens deve ser efetivo. Quando não houver o contador 
automático, este trabalho deverá ser feito por um anotador. Serão anotados os pesos dos 
materiais, a quantidade da água de amassamento e a hora. Se o concreto for transportado 
por caminhões, deverá constar também a placa do referido caminhão para se compararem 
as características do concreto na sua descarga. 
Se o percurso for longo, deve-se medir sua consistência na saída e na descarga 
para constatar se não houve alterações durante o transporte. 
 
Controle da consistência e da resistência 
 
A medida da consistência do concreto será realizada em todas as betonadas 
para controle de sua plasticidade e, indiretamente, dos erros na dosagem de água. 
Normalmente, as variações da consistência do concreto são provenientes de erros na 
dosagem de água, embora possam ser também devidas a variações na composição 
granulométrica da areia, ao aumento dos finos no agregado graúdo e a erros na pesagem 
dos materiais sólidos. 
O valor da consistência do concreto é um dado importante no controle de sua 
qualidade, devendo-se estabelecer limites máximo e mínimo dos valores medidos, e 
rejeitando-se os traços cuja consistência esteja fora dos limites prefixados no controle. 
Antes de medir a consistência, é preciso certificar se o concreto está bem 
misturado para não se obterem resultados falsos. Outro fator importante na consistência é a 
temperatura. 
Nos dias quentes, a água de amassamento deve ser dosada levando-se em 
consideração a perda por evaporação. 
Serão moldados os corpos de prova cilíndricos para os ensaios de compressão 
do concreto, de acordo com os métodos e as especificações das normas. 
Os ensaios de resistência com a idade de concreto são outro dado importante no 
controle de sua qualidade. O número de ensaios de compressão deve ser maior no inícioda 
concretagem para se estabelecer um traço mais correto para a obra e testar a capacidade 
do pessoal técnico do laboratório. 
As datas dos ensaios são normalmente entre os 7 e 28 dias de idade. Em geral, 
se faz um ensaio aos 90 dias e em um ano de idade. Cada série de corpos de prova deve 
108 
 
ser de betonadas diferentes e, se ocorrerem variações muito grandes nas misturas, deve-se 
aumentar o número de ensaios para determinar a porcentagem dessa variação. 
O número mínimo de corpos de prova por volume de concreto lançado é de uma 
série a cada 100 m³ de concreto, segundo a NBR-6118. Esse número pode ser aumentado 
de acordo com as necessidades do controle. 
O peso unitário do concreto é outro ensaio que deve ser feito no canteiro para 
nos permitir calcular o volume de concreto por betonada e para determinar a porcentagem 
aproximada de vazios da massa e o consumo dos materiais por m³ de concreto. 
 
Concretagem 
 
Antes do início da concretagem propriamente dita, temos os serviços 
preliminares que englobam todos os preparos e providências para o início do lançamento do 
concreto. Em linhas gerais, esses serviços são: 
 
 Verificação do estado das armaduras; 
 Preparo das fôrmas, superfícies e juntas de concretagem; 
 Construções auxiliares de acesso aos locais de concretagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
109 
 
Figura 8: Central de concreto 
 
 
 
 
Fonte: WWW.centraldeconcreto.com.br/google search. Acessado em 29/03/2014 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.centraldeconcreto.com.br/google
110 
 
 
Figura 9 – Caminhão betoneira sendo carregado. Fonte: WWW.google.com.br/google 
search. Acessado em 04/02/2014. 
 
 
 
 
 
Figura 10: Caçamba de concretagem com descarga m anua l . Fonte : 
WWW .goog le .com .br /goog le search . Acessado em 4/02/2014. 
 
 
A verificação do estado das armaduras é conveniente porque, dependendo do 
período em que ficou exposta ao tempo, será necessário algum tratamento superficial antes 
de liberar a concretagem. Depois de se verificarem as armaduras e de se proceder 
conforme as recomendações do tecnologista ou do fiscal faz-se a limpeza das fôrmas e 
algumas vedações, se necessário. Um pouco antes da concretagem, as fôrmas devem ser 
umedecidas para não absorverem a água do concreto. 
O tratamento das superfícies e juntas de concretagem também é um serviço 
http://www.google.com.br/google%20search.%20Acessado%20em%2004/02/2014
http://www.google.com.br/google%20search.%20Acessado%20em%2004/02/2014
http://www.google.com.br/google
111 
 
importante, devendo ser realizado de acordo com o que recomenda a tecnologia. 
As superfícies devem estar limpas, úmidas e tratadas, quando se fizer 
necessário. Quando a superfície for uma rocha, remove-se a camada superficial e se 
utilizam vários recursos para que a rocha seja mantida intacta até receber o concreto. Essa 
proteção pode ser uma camada de argamassa ou de produtos químicos estabilizadores ou 
betuminosos. 
 
Nos trabalhos sobre o solo, a camada de apoio do concreto deve estar úmida. 
Se o terreno for seco, deve ser umedecido até uma profundidade suficiente para não afetar 
o concreto no período inicial de cura. 
Nas superfícies drenantes, emprega-se papel alcatroado ou plástico para se 
evitar a perda de água e de pasta no período inicial da concretagem e do endurecimento do 
concreto. 
 
Juntas de concretagem 
 
Existem uma série de recomendações para tratamentos das juntas de 
concretagem, a fim de se conseguir maior aderência e impermeabilidade entre os concretos 
de idades diferentes. O preparo da junta consiste inicialmente na remoção da camada 
superficial de pasta. Essa remoção pode ser feita logo depois que o concreto começa a 
endurecer, sendo chamada de “corte verde”. Depois de o concreto endurecer, remove-se a 
camada superficial com jato de areia; essa operação é chamada de “corte seco”. A 
finalidade desse corte superficial é eliminar a camada frágil, composta de grande 
porcentagem de pasta que aflorou durante a vibração do concreto. Um outro processo de 
remoção dessa camada seria utilizar um aditivo retardador de superfície. No reinício da 
concretagem, a superfície deve estar limpa e úmida. A garantia de uma boa aderência será 
conseguida se a superfície de contato do concreto novo não tiver material fluido ou muito 
seco. Uma superfície rugosa por si só não é suficiente, devendo-se tomar as precauções 
para garantir a consolidação dos dois concretos. 
As juntas de concretagem nas peças pequenas devem ser evitadas porque não 
se consegue um tratamento eficiente e a seção se torna frágil e susceptível à formação de 
fissuras. 
 
Construções auxiliares de acesso 
 
As construções auxiliares de acesso são rampas, passarelas etc., destinadas ao 
transporte do concreto até a fôrma. Essas construções devem ser seguras e compatíveis 
112 
 
com sua finalidade e não podem transmitir vibrações prejudiciais às fôrmas já concretadas. 
 
Transporte 
 
Os sistemas de transporte do concreto fresco dependem do volume de concreto 
da obra. Todos eles devem ser rápidos e não devem afetar a homogeneidade da mistura. 
 
 Caminhões-betoneiras – este transporte tem a vantagem de funcionar também como 
misturador e agitador do concreto. 
 Caminhões basculantes e carros – muitas vezes se empregam caminhões basculantes 
e carros pequenos para transporte do concreto. Esses meios de transporte têm o 
inconveniente de provocarem a segregação do concreto durante a carga e descarga, 
devendo-se adotarem métodos corretos para evitá-la. 
 Caçambas – as caçambas são projetadas para serem transportadas por guinchos 
especiais, caminhões ou outro veículo apropriado. Sua capacidade depende do volume 
de concretagem e do veículo de transporte. A boca de saída do concreto deve ser 
suficientemente grande e de fácil manejo, de forma que poderá ser fechada antes de 
descarregar todo o concreto, no caso de descarga intermitente. 
 Bombas – o transporte por bombeamento tem um raio de ação de 300 m na horizontal e 
de 35 m na vertical. Cada curva da tubulação corresponde a uma redução de 10 m da 
distância de transporte na horizontal. O concreto para bombeamento deve ser plástico, 
com uma mistura bem composta para evitar segregação no tubo. 
 Transporte de correias e calhas – não se fazem restrições aos transportes por correias 
ou calhas, devendo-se tomar cuidado para se evitar perda de argamassa por esse 
sistema e se evitar segregação do concreto na descarga. 
 
As regiões semiáridas estão sujeitas a tormentas de pó que podem prejudicar a 
camada superficial do concreto. Nessa situação de concretagem, devem-se cobrir as 
superfícies concretadas durante a tormenta. 
 
Concretagem de barragens 
 
No concreto-massa, as alturas de concretagem devem ser dimensionadas de 
acordo com as características dos materiais e os processos de fabricação e cura, para se 
evitarem os fenômenos térmicos. O concreto-massa deve ser vibrado até que não haja 
dúvida quanto à sua compactação. É costume revibrar o concreto junto às paredes das 
fôrmas de pedra na retirada destas. O concreto para revestimento de túneis deve ser bem 
113 
 
plástico, com um abatimento de 10 cm e um teor de areia aumentado de 2% a 4% a fim de 
que o concreto possa se assentar convenientemente dentro da fôrma, envolvendo toda a 
ferragem, e ocupar todos os espaços vazios do molde. O emprego de incorporador de ar é 
também recomendado para se evitar a segregação do concreto para túneis. O diâmetro 
máximo da mistura depende dos espaçamentos das armaduras e da espessura do 
revestimento. 
 
Lançamento 
 
O concreto deve ser convenientemente colocado na fôrma para se evitar a 
separação entre a argamassa e o agregado graúdo. Nas peças muito armadas e nas peças 
esbeltas, deve-se cuidar para que a argamassa não fique aderida às armaduras ou às 
paredes dos moldesdurante a queda. Também o diâmetro máximo da mistura deve estar 
dentro das limitações da peça a ser concretada. 
Para se evitarem a separação e a aderência da argamassa nas paredes da 
fôrma e nas armaduras, a concretagem de parede e de peças delgadas deve ser feita por 
meio de uma canaleta de material flexível. 
A altura de queda deve ser observada porque, se for muito grande, o material 
mais leve, a argamassa tem menor velocidade de queda livre, e a perda chegará primeiro ao 
fundo da fôrma. As peças de grandes alturas deverão ser concretadas por etapas. 
Um empecilho muito comum numa concretagem é a chuva. A decisão a ser 
tomada durante a concretagem deve ser rápida para se evitar problemas na continuidade 
dos serviços. No caso de obras correntes, a concretagem poderá prosseguir se tiver 
coberturas moduladas para proteger o concreto recém-lançado da ação da água que lavará 
toda a argamassa superficial. A maior dificuldade em prosseguir uma concretagem numa 
obra de grande massa é que se torna impraticável a cobertura do concreto fresco e a 
argamassa superficial fluem rapidamente com a água. A melhor decisão será a paralisação 
da concretagem durante a chuva. A figura 11 apresenta o lançamento do concreto por 
bombeamento. 
114 
 
 
Figura 11 – Bombeamento do concreto. Fonte: arquivo cedido por Leonardo Valle 
Pinheiro 
A concretagem de tubulões submersos deve ser feita com emprego de 
tremonhas, utilizando-se um concreto bem plástico, com um slump inicial entre 15 cm e 18 
cm nas primeiras cama- das. Nas subsequentes, deve-se empregar concreto com slump 
entre 19 cm e 21 cm. O teor de argamassa para esse concreto é superior ao dos outros, 
devendo a porcentagem de areia, em volume, estar entre 40% e 50% do total de agregado. 
O uso de incorporador de ar é conveniente para permitir a redução do teor de água de 
amassamento e aumentar a impermeabilidade do concreto. Outros cuidados na 
concretagem de tubulões é a manutenção de um fluxo contínuo e a permanência da 
extremidade da tremonha sempre dentro do concreto, para evitar que ele se contamine pela 
água do tubulão. Toda a camada que foi lançada primeiramente será eliminada do tubulão. 
Tubulões à céu aberto deve ser concretado observando as regras de lançamento 
do concreto com altura de queda livre máxima de 2,00 metros para evitar segregação. Na 
figura 12 a seguir, apresenta a conclusão da concretagem de um tubulão a céu aberto. 
 
 
115 
 
 
 
Figura 12: conclusão da concretagem de um tubulão à CE aberto. Fonte: imagem cedida por 
Leonardo Valle Pinheiro. 
 
Adensamento 
 
O adensamento do concreto faz-se necessário para se eliminarem os vazios no 
seu interior, aumentando sua capacidade. O efeito da vibração na massa de concreto só se 
faz sentir em frequências superiores a 3.000 vibrações por minuto. 
O vibrador de imersão é geralmente mais eficaz nas peças de grandes volumes. 
Sua posição dentro da massa deve ser na vertical para transmitir os efeitos com maior 
intensidade. A vibração de placas pode ser feita com vibradores de superfície. O tempo de 
vibração é suficiente quando a pasta começa a fluir na superfície. Deve-se estabelecer um 
raio de ação dos vibradores para se evitar que alguns pontos fiquem supervibrados e outros 
com vibração deficiente. Cada camada concretada tem de ser vibrada para assegurar a 
uniformidade total do concreto. Nas juntas de concretagem deve-se vibrar bem para garantir 
a aderência entre os dois concretos. Geralmente, os defeitos da concretagem são 
provenientes da falta de vibração, sendo raros os casos de excesso dela. 
A revibração tem sido recomendada em certos casos para corrigir as falhas da primeira 
vibração. Pode ser feita antes de o concreto iniciar a pega, estando ainda num estado 
116 
 
plástico. A revibração é mais aplicada para eliminar as fissuras provenientes da deformação 
plástica do concreto e os efeitos da exsudação interna, e também nas juntas de concretos 
das estruturas impermeáveis. Na figura 13 apresenta concretagem de uma laje. 
 
 
Figura 13 – Concretagem de uma laje. Fonte:Arquivo cedido por Leonardo Valle Pinheiro. 
 
 
Controle de Qualidade 
 
Conforme referimo-nos na introdução desse trabalho, o controle tecnológico do 
concreto em obras especiais consiste em uma série de atividades que devem ser 
elaboradas dentro de uma metodologia, planejadas e otimizadas por computadores, 
incluindo-se as inovações provenientes dos aprimoramentos das técnicas já 
experimentadas. 
A nosso ver, o projeto tecnológico deve ser elaborado ao mesmo tempo em que 
o planejamento da estrutura, cabendo, na época de sua execução, apenas uma análise e 
ajustagens dentro das condições de execução da obra. 
Essas ajustagens se fazem necessárias mesmo no decorrer do controle porque 
poderá haver modificação de alguma programação, surgir algum imprevisto e até mesmo 
ocorrer algum progresso no conceito propriamente dito. 
Os especialistas em controle de qualidade do concreto têm, em cada obra, um 
novo campo de pesquisa, que lhes dará oportunidade de contribuir para o desenvolvimento 
da prática da tecnologia do concreto. 
117 
 
Dentro dessas ideias gerais, poderemos atingir altos níveis de aperfeiçoamento 
global sem as limitações burocráticas de técnicas que guardam o título de know­how 
próprio, correndo o risco de se fazer o que para muitos já se tornou mera rotina. 
 
Objetivos do controle de qualidade 
 
O controle de qualidade tem como objetivo o estabelecimento de padrões que 
assegurem a qualidade em níveis econômicos. As novas técnicas de controle atuam em 
todas as fases de execução do projeto, de forma a evitar as falhas decorrentes de 
processos construtivos ou de materiais empregados. 
A frequência das amostragens para verificação das características dos materiais 
é dimensionada dentro do projeto tecnológico de forma a assegurar o nível de qualidade 
necessária à obra. O parâmetro qualidade tem valores distintos para uma mesma 
amostragem. 
A normalização não fixa um valor ideal para um produto, ao contrário, para 
normalizar, considera a finalidade do projeto, sua vida útil e a garantia de segurança que lhe 
possa ser conferida. Por isso, nenhuma norma de qualidade pode atender a todas as 
condições que possam existir, mas ela deve ser eficiente. 
As entidades normalizadoras desenvolvem suas próprias normas, tendo como 
base os subsídios da experiência de seus membros, com as limitações que possam atender 
aos casos gerais. 
Em obras especiais, muitas vezes tem-se de recorrer a normas internacionais, 
com as devidas adaptações que satisfaçam as exigências do projeto. Com referência aos 
materiais, nas especificações constam os seguintes elementos: 
 
 Tipo e umidade do material; 
 Identificação dos lotes; 
 Características do material; 
 Plano de inspeção; 
 Métodos de ensaios; 
 Grau de precisão exigido. 
 
Uma outra função do controle é verificar se o sistema adotado permanece 
estável dentro do grau de aceitação. 
 
Especificação da qualidade 
 
118 
 
As especificações – em sua forma primitiva, quando não existiam padrões de 
medida – traziam as características especificadas com palavras, utilizando-se adjetivos, 
porém a ambiguidade na interpretação quase sempre gerava polêmicas. Com a adoção de 
especificações e o desenvolvimento de técnicas de medidas foi possível padronizar as 
unidades de medidas. 
O estabelecimento de uma especificação conduz a uma norma de qualidade, isto 
é, à amplitude dos valores das propriedades de um determinado produto; valores esses 
necessários e suficientes para que sua qualidade seja satisfatória. 
Elaborar uma especificação constitui a primeira fase de um ciclo de controle de 
qualidade. A especificação indica o que é necessário para se estabelecer uma norma. As 
apreciações das normas e especificações da obra devem ser constantes e atualizadas 
sempre que se fizer necessário.Garantia de qualidade (GQ) 
 
Garantir a qualidade de um produto é realizar seu controle e inspecionar se ele 
está sendo feito dentro das condições estabelecidas no projeto. 
O papel da garantia de qualidade é elaborar os procedimentos de controle e 
administrar o programa de qualidade na execução das obras civis. Depois de aprovado o 
programa de qualidade, serão aprovados o manual de garantia de qualidade e as revisões 
necessárias. Estabelecer-se-ão também o programa de auditagem e as providências para 
assegurarem o cumprimento do programa de qualidade. Em linhas gerais, essas são as 
atribuições da GQ num canteiro de obras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
119 
 
13 DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 
 
Definição 
 
A deterioração das estruturas do concreto é a perda das propriedades do 
concreto ante os agentes agressivos que vão provocando reações deletéreas na sua 
microestrutura. 
 
Causas da Deterioração 
 
A corrosão das armaduras ou os efeitos de certos elementos podem causar a 
deterioração das estruturas de concreto. 
 
Corrosão das armaduras 
 
A corrosão das armaduras é o resultado da reação química e eletroquímica do 
aço com o meio. A fórmula da corrosão é a seguinte (HELENE, 1986): 
Aço + Meio ↔ Produção da corrosão + Energia Exemplo: 
2 Fe + 2 H2 O + O2 → 2 Fe2+ + 4 OH– 
 
 
2 Fe
2+ + 4 OH– → 2 Fe(OH)2 → ferrugem 
ou 
 
FeO . O (2) 
2 Fe(OH)2 + H2 O + ½ O → 2 Fe(OH)3 → ferrugem 
 
ou 
Fe2 O3. H2 O(4) 
 
Obs.: 
(1) → Hidróxido ferroso fracamente solúvel 
 (2)→ Óxido ferroso hidratado expansivo 
 (3)→ Hidróxido férrico expansivo 
 (4)→ Óxido férrico hidratado (goetita) (expansivo) 
 
120 
 
A presença de Cl– no meio acelera a corrosão dos aços. Define-se o produto 
da corrosão como a volta do metal à sua forma primitiva (minério). Isso quer dizer que a 
corrosão é o inverso do processo de metalurgia. As condições necessárias para se 
processar a corrosão – somente para a corrosão eletro- química – serão 
 
 Meio oxidante; 
 Metal + meio oxidante com maior energia; 
 Interface descoberta entre o meio e o metal; 
 Material metálico e meio condutor elétrico. 
 
O resultado da corrosão nas armaduras consiste na perda de resistência 
mecânica, fissuração, fratura e aumento de volume. O aumento de volume das armaduras 
provoca a desagregação da camada de recobrimento do concreto. Além da corrosão dos 
aços, o produto em presença da cal hidratada forma um pó branco estável, o ferrito de 
cálcio: 
 
2 Fe(OH)3 + Ca(OH)2 → (FeO2) Ca + 4 H2O 
 
Se o concreto estiver em contato com a água, a proteção das armaduras deve 
impedir a penetração da água no concreto, porque esta levará o oxigênio. 
 
Corrosão eletroquímica 
 
Os íons Cl- , S2- e outros, dissolvidos na água, produzem uma reação catódica: 
 
H2 O + ½ O2 + 2e → 2 (OH)– 
 
E o líquido passa a ser o mecanismo da corrosão do metal. 
 
Fe 
Estado 
Reduzido 
↔ Fe++ + 2e 
Estado de 
oxidação 
 
O movimento dos elétrons é no sentido horário, removendo os átomos do cátodo 
para ânodo, depositando a ferrugem. Esse fenômeno produz um aumento de volume da 
barra onde a ferrugem é depositada. 
121 
 
A ação de agentes biológicos em meio alcalino, como é o caso do concreto, 
reduz o SO3 do cimento. Os íons de enxofre S – –, em presença de íons Fe++, formam o 
sulfeto de ferro: 
 
Fe++ + S-- → FeS 
 
A proteção catódica é empregada na corrosão eletroquímica. Os outros 
processos de proteção contra a corrosão das armaduras são: 
 
 Limitação da fissuração no concreto; 
 Emprego de concreto de baixa permeabilidade; 
 Aumento da camada de recobrimento das armaduras; 
 Proteção superficial. 
 
A adoção de um sistema de proteção das armaduras, além da conferida pelo 
concreto convenientemente dosado, só é viável em casos especiais que justifiquem o custo 
da proteção. 
 
Efeitos de certos elementos sobre o concreto 
 
A deterioração do concreto em presença de um meio se processa pela 
destruição dos agregados ou da pasta. Outras vezes, a deterioração é o produto da 
expansão de cristais, causando tensões internas que, consequentemente, formarão fissuras 
no concreto e, posteriormente, sua desagregação. A seguir citaremos alguns dos principais 
elementos que têm ação destrutiva sobre o concreto. 
 
Ácidos: 
 
Acético 
Águas ácidas (pH 25%) 
Hidróxido de sódio (>20%) 
Nitrato de amônio, potássio e sódio sulfatos 
 
 
 
Todos os elementos já citados têm ação destrutiva sobre a pasta ou sobre os 
agregados, dependendo de sua origem (formação geológica). 
 
Ação dos sulfatos sobre o cimento 
 
Os sulfatos podem reagir com os aluminatos de cálcio, com o ferroaluminato de 
cálcio ou, ainda, com a alumina e óxido de ferro da pozolana, produzindo a deterioração do 
concreto. O composto hidratado, resultante da reação do sulfato com o aluminato de cálcio, 
é a etringita (sulfoaluminato de cálcio) fortemente expansiva. 
A etringita pode ser formada diretamente do C3 A ou através do C3 AH6. 
Na primeira reação, a etringita é produzida diretamente do C3 A e C-Ŝ-H, ficando 
uma parte de monosulfato que, em presença de sulfato (S), água e cal, dá origem a etringita 
expansiva da segunda reação. 
Sobre a ferrita do cimento – que normalmente se apresenta na forma C2 F – C6 
A2 F ou C4 AF –, a ação do sulfato será sobre o C4AF que hidrata de forma semelhante ao 
C3 A. Dependendo da concentração de sulfato, os produtos resultantes são: C6AFŜ3H32 ou 
C4AFŜ3H32, embora sejam similares as reações do aluminato tricálcico, não apresentam 
riscos de deterioração. 
O sulfato de sódio na presença da cal hidratada, provoca uma troca catiônica, 
formando o sulfato de calico e liberando o sódio hidratado Na(OH). 
Da mesma forma acontece com o sulfato de magnésio. Uma vez liberado o 
sulfato de calcio nos dois casos, segue o mecanismo de formação da etringita. 
O sódio também presente no concreto, ataca o C-S-H, provocando sua 
porosidade (osteoporose do concreto). 
 
Resistência ao sulfato 
 
A deterioração do concreto por ação de sais sulfatados se processa segundo os 
seguintes mecanismos: 
123 
 
 
 Expansão e fissuração devido à formação da etringita; 
 Perda da resistência do concreto. 
 
 
Geralmente, as soluções sulfatadas são compostas pelos ácidos naturais. Uma 
exposição prolongada desses ácidos com a cal do cimento se transforma no sulfato de 
cálcio, que passa à atividade com o C3A. O teste de resistência ao sulfato se processa 
através de ácidos – para simular as condições de obras subterrâneas –, ou através de sais – 
quando simular a água do mar. 
Nos testes simulados, há renovação das soluções, para que o processo de 
ataque seja o mais próximo das condições naturais, que se processam de forma renovada e 
contínua. 
O processo de deterioração é acompanhado medindo-se a expansão, 
fissuração, perda de resistência, tipo de ataque dos sulfatos. Na avaliação do trabalho de 
Rasheeduzzafar e outros (1992), os testes com cimento tipo I, C3 A = 9,5%, e tipo V, C3 A = 
2,8%, ficou constatado que os corpos de prova com cimento tipo I fissuravam em media, no 
mesmo período, cerca de 1,6 vezes mais que os corpos de prova com o cimento tipo V. 
O mesmo comportamento verificou-se com a proteção da armadura, em que o 
desempenho de cada tipo de cimento está ligado aos teores de C3 A. O cimento tipo I 
produz maior quantidade de cloro-aluminato de cálcio, dando maior eficiência ao bloqueio 
tanto da corrosão da armadura quanto da formação do sulfoaluminato de cálcio hidratado. 
Verificou-se também que como cimento de C3 A = 1,9 – e C3 A = 14,3% onde se 
evidenciou este último – houve maior proteção contra a indução da corrosão da armadura. 
Todas essas constatações foram importantes para avaliar o desempenho de 
cada tipo de cimento nas condições ambientais das águas com cloretos e sulfatos. Daí a 
ideia de reduzir ao máximo o teor de C3 A nos cimentos destinados a obras marítimas não 
ser compatível com o comportamento real da estrutura que envolve efeitos simultâneos em 
divergência com a teoria convencional. 
O problema é mais complexo quando se avalia uma estrutura de fundação em 
que os teores de sulfatos e de cloretos são elevados. Nesse caso, a resposta do cimento 
com menor teor de C3A é melhor que a dos demais cimentos. Aqui o ideal é que o aluminato 
tricálcico tenha um teor médio de 6% para dar adequada proteção à armadura quando na 
deterioração do concreto. Outra exigência na composição química desse cimento é que o 
consumo de gipsita seja em torno de 3%, porque o CaSO.2H2 O, combinado com os 6% de 
C3A, formando o tri-sulfoaluminato hidratado e o monosulfoaluminato hidratado pela reação 
cinética. 
124 
 
Torna-se necessária uma melhor avaliação dos tipos de cimentos e de suas 
composições químicas para se estabelecerem novos limites dessas composições. Assim 
atende-se com melhor desempenho as obras de superestruturas e de fundações em 
ambientes úmidos, pois embora tenham os mesmos elementos nocivos ao concreto, a forma 
de comportamento é diferente, conforme já se constatou nas observações ao longo desses 
últimos anos. 
 
Deterioração devida ao ataque de sulfato 
 
O cimento tipo I, de alto teor de C3A, acrescido de microssílica, tem bom 
comportamento ante o ataque de sulfatos. O uso do cimento modificado com aditivo tem 
dado bom resultado tanto para obra de fundação quanto para superestrutura. Todo cimento 
resistente ao sulfato tem também bom desempenho no combate à indução de corrosão das 
armaduras. Por essa razão, a adição da pozolana ao cimento é indicada para obras em 
meio agressivo. 
O hidróxido de cálcio acelera o ataque do sulfato. Essa teoria indica que o 
cimento com menor teor de Ca(OH)2 tem maior resistência ao sulfato devido à menor 
solubilidade do aluminato tricálcico, que não reage diretamente com os íons sulfatos. A 
redução do Ca(OH) pode ser conseguida com a adição de microssílica, que produz uma 
fase secundária de C-S-H. Segundo hipótese do professor Mehta (1994), a ausência de 
Ca(OH) dá origem a uma etringita alongada, formando uma malha não expansiva. Somente 
na condição de alta concentração de Ca(OH)2 forma-se a etringita microcristalina, capaz de 
absorver grande quantidade de água, provocando uma expansão violenta. Lea e outros 
(1976) explicam que a evolução do cimento pozolânico, para combater a ação de sulfatos, é 
justamente baseada na formação do C-S-H secundário, que reduz a atividade do sulfato 
com o C3 A. 
 
Papel da gipsita no ataque por sulfatos 
 
Foi visto que um maior teor de hidróxido de cálcio aumenta a formação de gipsita 
causando perda da resistência da rigidez da pasta de cimento. Dados de resistência 
desenvolvidos por Mehta, Pirtz e Polivka (apud Onyang, 1988), em argamassa de cimento 
alítico com 9,3% e 6% de gipsita, indicaram uma significante perda de resistência com um 
teor de 6% CaSO4 .2H2 O. De acordo com Bentur (apud Onyang, 1988), o efeito da gipsita 
no cimento pode ser interpretado como perda de resistência do C3S, por interferir na 
formação do gel C-S-H, no curso da hidratação do cimento. O acréscimo de gipsita faz 
crescer a formação de gel, embora ocorra uma significante perda de resistência intrínseca. 
125 
 
Esse fenômeno foi muito bem caracterizado, podendo-se afirmar que o aumento 
da gipsita faz perder a resistência do C-S-H pela substituição parcial de sílica por sulfato, na 
matriz original de silicato de cálcio hidratado. Pode-se relacionar também com a relação de 
sulfato e sílica. 
Essa é outra indicação de que, a seu turno, crescendo com a relação C/S na 
formação do gel de C-S-H, provocando sua queda de resistência. 
O teor de ar incorporado ao concreto já é recomendado nas regiões sujeitas à 
presença de sulfatos. Assumindo-se mais essa condição do teor de ar como novo parâmetro 
de durabilidade do concreto pode-se afirmar que: 
 
 O teor de ar incorporado ao concreto tem efeito na redução do fator água/cimento, 
resultando na influência da permeabilidade, outro fator de influência na resistência ao 
sulfato; 
 O ar incorporado ao concreto bloqueia a entrada de líquido, que promove um maior 
contato do agente agressivo. 
 
Verbeck (apud Brown, 1983, p. 36-39) afirma que o ar incorporado ao concreto 
tem efeito indireto, pois é justamente isso que permite sua redução ao fator água/cimento, 
trazendo como consequência as seguintes propriedades ao concreto: 
 
 Aumento da resistência mecânica 
 Redução de sua permeabilidade 
 Maior eficiência na adição de pozolanas. 
 
Neville (apud Brown, 1983, p. 36-39) defende a ideia de que o incorporador de ar 
no concreto tem efeito no aumento da resistência ao sulfato, justamente por permitir a 
redução da água da mistura. 
De acordo com a norma canadense (CSA) o ar incorporado bloqueia a 
porosidade aberta da pasta. Da mesma forma, os grãos de sílica das pozolanas o fazem 
porque são esféricos e, mesmo não combinados, sedimentam-se dentro dos poros 
provocando seu fechamento. Todos esses efeitos são físicos e prejudicam sua atividade 
química deletérea. Sobre a atividade da sílica da pozolana na pasta de cimento, pode-se 
concluir que são de duas naturezas: 
 
 Química: fixação da cal, formando o gel C-S-H secundário. 
 Física: tamponamento dos poros, impedindo a entrada de íons SO4
-- 
126 
 
 
De acordo com Verbeck (apud Brown; Bates, 1983, p. 36-39), De acordo com 
Verbeck (apud Brow: Bates, 1983, p.36-39), a hidratação do C2S produz o C-S-H menos 
permeável se comparer ao mesmo produto de hidratação do C3 S. Essa teoria de Verbeck é 
ainda confirmada por Takemoto e Uchikawa (apud Brown, 1983) segundo suas pesquisas 
sobre cal e pozolana. Para se obter um concreto resistente aos sulfatos, é necessário lançar 
mão de todas essas alternativas que visam impedir o ataque tanto por bloqueio quanto por 
processo físico. 
Sabe-se que, na história da aplicação de concreto resistente a sulfatos, desde 
1904, começou-se a usar cimento de baixo teor de C3A e baixo fator água/cimento, 
seguindo-se as especificações norte-americanas. Nos últimos anos, esses conceitos têm 
sido revistos e novas teorias foram surgindo até se chegar à conclusão de que não basta 
apenas reduzir o teor de C3A e o fator água/cimento para que o concreto resista 
satisfatoriamente à ação do sulfato. 
O teor de cimento também é outro parâmetro abordado por algumas 
especificações. Existe uma fórmula que calcula o consumo mínimo de cimento em função 
do diâmetro máximo da mistura, segundo a expressão a seguir: 
C = 750/ √ 
 
 kg/m³ 
C = consumo de cimento por metro cúbico de concreto 
D = diâmetro máximo da mistura em mm. 
 
Os dados dos estudos de Verbeck (apud Brown; Bates, 1983) indicam uma 
significante redução na expansão do concreto com alto consumo de cimento, embora o teor 
de C3 A seja de 11%. 
 
Conclusões 
 
 O melhor desempenho do cimento em meio sulfatado para proteção da armadura será 
aquele com teor de C3 A em torno de 10%. 
 A adição de produtos pozolânicos ao cimento do tipo comum aumenta sua resistência 
aos sulfatos, além de dar maior proteção a armadura. 
 A incorporação de ar ao concreto é outra alternativa que vem melhorar o desempenho 
do cimento nas estruturas em ambiente sulfatado. 
 O maior consumo de cimento reduz a expansão do concreto na presença de sulfatos. 
 
 
127 
 
14 AVALIAÇÃO E REABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS DE 
CONCRETO 
 
Introdução 
 
As experiências mais recentes têm demonstrado que a integração dasestruturas 
é indispensável para não alterar seu comportamento funcional. A transição do concreto do 
século XX para o concreto do século XXI apresenta nova concepção na reabilitação das 
estruturas já existentes, devido à necessidade de promover a integração desses dois 
elementos. 
O sistema é entendido como um conjunto de componentes interligados e inter-
relacionados. A concepção holística irá predominar para melhor entendimento da estrutura 
como um todo. 
Conforme essa ótica, pode-se dizer que um sistema é formado por um conjunto 
de componentes ou subsistemas de primeira ordem. Por exemplo, na recomposição de um 
pilar, tem-se a armadura adicional, o material de aderência entre os dois concretos e o 
concreto com outro material incluído para a recuperação. Dentro do próprio concreto, os 
materiais constituintes podem ser considerados como subsistemas. Estabelece-se, dessa 
forma, uma cadeia de ligação entre vários subsistemas. Estabelece-se, assim, a hierarquia 
dos subsistemas. Os subsistemas de primeira ordem interagem com outros de ordem 
superiores. 
Nessa forma de análise poder-se-á definirem os fatores necessários para se 
estabelecer a harmonia entre os componentes de um sistema e projetar a melhor forma de 
reabilitar uma estrutura. 
A escolha de materiais para recuperar uma estrutura deteriorada será pelo seu 
desempenho ao longo do tempo. Será previsto quanto vai durar o reparo sem muitos gastos 
com manutenção, um fator muito ponderado no estudo. Assim são definidos materiais de 
alto desempenho para se tornar a estrutura durável. Também se deve questionar se os 
materiais duráveis produzem estruturas duráveis. Essa é a nova visão a ser adotada pelos 
profissionais que trabalham com reabilitação de estruturas. 
 
Compatibilidade entre os dois Materiais 
 
Na escolha do material para reparo, analisa-se a compatibilidade com a parte 
existente, observando-se os seguintes parâmetros: 
 
128 
 
 Variações volumétricas; 
 Saturação e secagem; 
 Reações químicas; 
 Módulo de deformação. 
 
As variações volumétricas devem ser compatíveis para se evitarem deformações 
diferenciais, causadoras de fissuração. Da mesma forma, a saturação e a secagem não 
devem trazer transtornos no comportamento do sistema. 
As reações químicas, ao longo do tempo, devem ser evitadas porque podem 
causar efeitos danosos na estrutura. Quanto ao módulo de deformação, interessa o 
comportamento da estrutura em serviço, assegurando a sua estabilidade. 
A aderência entre os dois materiais deverá garantir a interação das partes que 
vão trabalhar juntas num mesmo sistema. A ancoragem mecânica na interface concreto-
reparo dependerá da rigidez e da porosidade do substrato. 
 
O Sistema em Concreto 
 
O concreto ainda permanecerá por muitos anos como o melhor material para 
estruturas. Estuda-se no ACI o tipo de concreto adequado para construção na Lua. Tal a 
sua versatilidade, que ainda não se cogita a substituição desse material por outro 
concorrente. Quando bem estudado e executado, o concreto incorpora todos os requisitos 
exigidos para uma estrutura de alto desempenho. Uma boa durabilidade das obras de 
concreto já não é segredo para o setor da construção. Para conferir um longo período de 
vida útil ao concreto, devem-se considerar os seguintes fatores importantes: 
 
 Projeto compatível com o ambiente; 
 Seleção dos materiais para se conseguir uma baixa permeabilidade; 
 Metodologia adequada de construção; 
 Manutenção das estruturas. 
 
As causas mais frequentes de deterioração das estruturas são corrosão das 
armaduras, efeitos químicos da relação álcali-agregado e ações de sulfatos sobre o 
aluminato tricálcico do cimento. 
 
 
 
129 
 
Estado Atual 
 
O estado atual da arte tem possibilitado a construção de obras monumentais de 
concreto. Assim permite-se afirmar que o concreto é um material que “deu certo” e 
continuará insubstituível por muitos anos. Entretanto a deterioração dessas obras será uma 
grande preocupação neste século. Devem-se empenhar todos os esforços para que elas 
continuem a servir às próximas gerações. Como resultado dessa dinâmica para reabilitar e 
recuperar essas obras surgirá indústrias especializadas nesse setor, que buscarão resolver 
todos os problemas para que essas estruturas continuem sendo úteis. 
Pode-se assegurar que muitos reparos serão realizados nesses próximos cem 
anos, serão desenvolvidos novos mate- riais e metodologias para repararem e reabilitarem 
as construções em concreto. Embora se tenha muito conhecimento sobre deterioração das 
estruturas de concreto, ele ainda é incipiente. 
A filosofia desse assunto muda seu curso quando Mehta e Monteiro (1994) 
propõem o reducionismo: o estudo de uma única variável com o tempo. Esse caminho 
facilita a pesquisa com a análise do problema de forma holística. 
O reducionismo vai mais longe, vencendo a barreira entre o laboratório e a 
realidade, estabelecendo uma ligação entre os dois setores. Os estudos serão dirigidos para 
modelos reais. 
A integração pesquisa/indústria começa a tomar impulso para solucionar melhor 
a recuperação e reabilitação do concreto, pois caberá à indústria se equipar para 
desempenhar esta função. 
A informática possibilita a elaboração de um projeto com avaliação de todos os 
fatores intervenientes para que engenheiros e arquitetos possam se entender melhor na 
concepção de projetos estáveis e duráveis. 
 
Significado da Pesquisa 
 
A primeira avaliação de uma estrutura é baseada na inspeção visual, quando se 
analisam os problemas existentes e se estabelecem os próximos passos a serem 
percorridos. 
A avaliação do grau de deterioração de uma obra permite verificar se compensa 
recuperá-la. Duas constatações devem ser indispensáveis neste estudo: o custo da 
recuperação e o tempo ou a vida útil que terá nesta nova fase. 
Uma inspeção mais apurada sucede à visual, quando se utilizam equipamentos 
mais atualizados para realizar os testes que se fizerem necessários. Serão investigados 
procedimentos mais adequados para recuperação e reabilitação. 
130 
 
O projeto e a especificação do reparo serão adaptados ao concreto existente. 
Caberão ao engenheiro e ao arquiteto os princípios da engenharia de reparos, de forma a se 
obter uma estrutura resultante como se fosse nova. A estrutura reabilitada terá todos os 
requisitos para atender à sua função e resistir às agressões ambientais. 
 
Demolição 
 
A reabilitação do concreto começa pela demolição da parte deteriorada, a qual 
será substituída por outro concreto ou outro material que tenha sido escolhido para 
recompor a estrutura. 
A demolição parcial de partes de uma estrutura requer métodos que permitam a 
remoção apenas da região comprometida. Às vezes esse trabalho se realiza sem a 
interdição total da obra. No caso de edifícios com problemas localizados, deve-se prever um 
mínimo de área interditada, evitando-se transtornos maiores para os usuários. Todo o 
trabalho deverá ser realizado com a produção mínima de ruídos e poeiras. 
 
Processos de Demolição 
 
Após a colocação de reforços temporários para garantir a estabilidade da 
estrutura, iniciam-se as demolições conforme estabelecidas no projeto. Dentre os vários 
métodos de demolição citamos os seguintes: 
 
 Impacto com martelo; 
 Impacto por percussão pneumática; 
 Talhadeira; 
 Pequenas explosões; 
 Serra de vídea; 
 Laser, aquecimento elétrico, micro-ondas etc. 
 
As demolições por impacto são mais baratas e apresentam as seguintes 
desvantagens: 
 Ruídos insuportáveis; 
 Comprometimento do substrato; 
 Geometria e acabamento da superfície; 
 Poluição; 
 Maiores riscos de acidentes. 
131 
 
 
Como vantagem, citamos apenas o custo. 
O processo da talhadeira é utilizado apenas para pequenos reparos que não 
justificam outros métodos. O método de pequenas explosões ainda é pouco difundido por 
empregar técnicade manuseio de pequenos explosivos e exigir profundo conhecimento do 
poder da explosão sem afetar o concreto sadio. É um trabalho que exige credenciamento 
para operadores nos órgãos de segurança. A demolição por esse processo é rápida. 
Apenas a habilidade é primordial para que seja aplicada. 
 
Preparo da Superfície do Substrato 
 
Após a retirada da superfície deteriorada, vêm as seguintes etapas: 
 
 Limpeza e tratamento da superfície do substrato; 
 Complementação da armadura convencional por armadura pintada por epóxi; 
 Recuperação de ancoragens e tensões nos cabos, se a estrutura for protendida; 
 Remoção dos cabos defeituosos; 
 Colocação de adesivo para fixar o novo material ao substrato 
 Recomposição com o material indicado. 
 
Testes de Aderência 
 
Para avaliar a eficiência da camada de adesivo que liga os dois materiais – 
concreto velho e concreto novo – têm sido utilizados vários tipos de equipamentos. Alguns 
dos testes são: 
 
 Fendilhamento; 
 Cisalhamento; 
 Tração direta. 
 
Com os resultados destes testes, será avaliada a resistência de ligação dos dois 
materiais, embora não representem a situação real da estrutura. 
O teste mais recente consiste em cortar o material de recuperação, até se 
chegar ao concreto velho, por meio de uma sonda rotativa, sem extraí-lo. A seguir, cola-se 
uma placa circular com epóxi. A placa ou o disco deverá ter um dispositivo de ligação para 
um aparelho que fará o teste de arrancamento. Esse equipamento é semelhante ao utilizado 
132 
 
para o teste de aderência de argamassa. Nesse teste, será observado o local do plano de 
ruptura. A aderência funcionará muito bem se a ruptura ocorrer fora da superfície de ligação 
dos dois concretos. 
O Comitê 503 “Standart Specification for Repairing Concrete with Epoxy Mortars” 
(apud Hindo, 1990, p. 46-48) estabelece que a resistência mínima de arrancamento seja de 
0,69 MPa. Esse teste mede in loco a resistência de aderência de um reparo, levando-se em 
consideração todas as interferências advindas da execução. 
 
Reparos de Fissuras 
 
Se verificar a possibilidade de comprometimento da estrutura, as fissuras devem 
ser reparadas. 
O ACI recomenda limites de abertura de fissuras no concreto em várias 
condições de exposição. Deve-se estabelecer um programa de reparo quando exceder às 
recomendações do ACI Comitê 224 “Control of Cracking in Concrete Structures” (Kline, 
1991, p. 47-49). 
Para se elaborar um projeto de recuperação de peças fissuradas, serão 
percorridas as seguintes etapas: 
 
 Verificação da resistência à compressão; 
 Análise microscópica; 
 Análise química; 
 Verificação da atividade da corrosão; 
 Testes ultra-sônicos; 
 Mapeamento das fissuras. 
 
Define-se, em seguida, o tipo de fissura (estática ou ativa): 
 
 Estrutural; 
 Não estrutural. 
Avaliação do reparo: 
 Produto e condição de aplicação; 
 Compatibilidade do produto de injeção com o substrato; 
 Marca; 
 Nível e experiência dos operários. 
 
133 
 
Material e equipamentos: 
 
 Material de injeção e selante; 
 Superfície a ser selada; 
 Injeção à baixa pressão; 
 Injeção à alta pressão (bombeamento); 
 Injeção a vácuo. 
 
Controle: 
 
 Amostragem e testes dos materiais; 
 Avaliação dos equipamentos; 
 Condições ambientais para execução dos serviços. 
 
Avaliação após a injeção: 
 
 Retirada de testemunhos; 
 Resistência à compressão dos testemunhos; 
 Testes de permeabilidade dos selantes. 
 
Conclusão 
 
Os processos de recuperação e reabilitação das estruturas têm se aprimorado 
muito através de sucessos e insucessos acumulados ao longo da história do concreto. A 
concepção holística tem favorecido melhor análise de forma global. 
Na busca de melhores resultados para se reabilitarem as obras de concreto, 
ocorreram mudanças significativas a partir de 1950. Os custos com reparos giram entre 30% 
e 60%, sendo que, no futuro, deverão ser menores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
134 
 
 
15 VANTAGENS DO USO DO CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO 
PARA PROJETAR E EXECUTAR REPAROS EM ESTRUTURAS 
 
Introdução 
 
Num projeto de reparo devem ser analisados os dois sistemas que formarão a 
nova estrutura, incluindo-se considerações sobre a compatibilidade de suas propriedades, 
tais como mudanças de volume (compatibilidade dimensional), comportamento sob tensões 
e durabilidade. 
As mudanças volumétricas diferenciadas poderão provocar fissuras pela indução 
de tensões na ligação entre os dois materiais (substrato e material de recuperação). A 
habilidade do material de reparo para resistir à fissuração dependerá dos seguintes fatores: 
 
 Grau de restrição à deformação; 
 Magnitude da retração devida à carbonatação, secagem e efeitos térmicos; 
 Estado de tensão; 
 Tensões adicionais devidas ao creep; 
 Relação tensão-deformação. 
 
O material será bom para reparo se tiver valores de retração reduzidos bem 
como o módulo de deformação compatível com o substrato. Estamos convictos de que o 
concreto de alto desempenho (CAD) tem baixa retração e se compatibiliza com o concreto 
convencional (CC). 
A permeabilidade é outro fator importante a ser considerado aqui porque na 
recuperação formará um sistema ligado a outro, o substrato. Também uma análise 
eletroquímica do sistema reparo e substrato, embora difícil mas não impossível seria 
interessante, porque as frequentes mudanças internas e externas provocarão alterações 
físicas e químicas. 
Na definição dos sintomas patológicos da estrutura deve-se conhecer bem sua 
anatomia e levantar as seguintes questões: 
 
 Qual a causa da ruptura ou deterioração? 
 O que ainda permanece na estrutura? 
 Qual será o tipo de reparo a ser executado? 
 Quanto tempo ainda vai durar a obra? 
135 
 
 Qual o material mais adequado para o reparo? 
 Qual o procedimento que dará bom resultado? 
 Como manter a segurança da estrutura durante o reparo? 
 
O CAD na Recuperação de Estruturas Deterioradas 
 
O CAD também tem bom desempenho na recuperação de estruturas 
deterioradas, além de conferir uma excelente proteção para as armaduras devido à sílica 
ativa. No trabalho de Rasheeduzzafar (1992, p. 337-347), estudou-se o benefício da sílica 
ativa com o cimento composto em termos de tempo de início da corrosão no concreto 
armado, onde foram utilizados 10% e 20% de sílica ativa, em substituição do cimento com 
teores de C3A de 2%, 9%, 11% e 14%, onde o tempo decorrido até o início da corrosão 
variou segundo a tabela 50. 
De acordo com os dados dessa tabela, o acréscimo do tempo de início da 
corrosão para o cimento com alto teor de C3A e 20% de SA foi muito significativo em relação 
ao cimento com baixo teor de C3A. Se compararmos o cimento tipo V com C3A = 2% e o tipo 
I com C3A = 11 e 14% mais 20% de SA, tem-se os coeficientes de desempenho de 7,3 e 
7,9. Esses resultados nos dão boa indicação para escolha do cimento e o teor de sílica ativa 
para recuperar estruturas em ambientes marinhos. Para analisar o risco de corrosão das 
armaduras tem-se de considerar o teor de cloreto combinado no cimento hidratado e a 
fração na fase líquida dos poros. Esse último é que irá provocar a despassivação da 
armadura. Existe uma relação entre Cl–/OH– = 0,30, para um concreto com pH = 13,3. 
Esses resultados nos dão subsídios para recuperação de obras com corrosão da 
armadura. Enfoca ainda a importância da química do concreto para determinar o grau de 
risco da corrosão. Por exemplo, para um concreto com C3A = 14% e composto com 10% ou 
20% de sílica ativa, se na análise desse cimento for encontrado 0,60% de cloreto, indicará 
que a relação Cl–/OH– será 0,10, que está abaixo de 0,30. Esses dados sugerem novas 
pesquisas para se obterem concretos com melhor desempenho contra corrosão das 
armaduras. Não basta apenas preocuparem com a relação Cl–/OH– porque ao se elevar a 
substituição de cimento por sílica ativa, acarretar-se-áa redução do pH. 
 
 
 
 
 
 
 
136 
 
 
Tabela 21: Variação do tempo de início da corrosão 
 
 
Cimento Portland Idade do início da corrosão (dias) 
Tipo V – (C3A = 2%) 93 
Tipo I – (C3A = 9%) 163 
Tipo I – (C3A = 11%) 180 
Tipo I – (C3A = 14%) 228 
Tipo V – (C3A = 2%) + 10% SA 345 
Tipo V – (C3A = 2%) + 20% SA 469 
Tipo I – (C3A = 9%) + 10% SA 463 
Tipo I – (C3A = 9%) + 20% SA 540 
Tipo I – (C3A = 11%) + 10% SA 680 
Tipo I – (C3A = 11%) + 20% SA 682 
Tipo I – (C3A = 14%) + 10% SA 695 
Tipo I – (C3A = 14%) + 20% SA 735 
Fonte: Rasheeduzzafar et all., 1992 
 
Atualmente já existe um consenso em que o cimento com alto teor de C3A, 
composto com sílica ativa, é o mais indicado para ambientes com presença simultânea de 
cloretos e sulfatos. O problema de alto teor de C3A está relacionado com o desenvolvimento 
de muito calor de hidratação, provocando elevação da temperatura no concreto. 
Geralmente, o calor de hidratação não traz grandes consequências a não ser em estruturas 
de grande massa. 
No estudo de Meland (apud Rasheeduzzafar et al., 1992), verificou-se que a 
substituição de cimento por sílica ativa reduz o calor de hidratação nos primeiros dois dias. 
Com 10% de substituição de cimento por sílica ativa, acelera-se a evolução do calor; com 
20% de substituição, retarda-se a evolução deste. 
Num outro estudo conduzido por Lessand, Aictcin e Regourd (apud 
Rasheeduzzafar et al., 1992, p. 215) chegou-se à conclusão que o melhor teor de 
substituição de sílica ativa é de 15%, para se reduzir o pico de temperatura em 5%, no 
intervalo de 34 à 44 horas. É importante considerar que mudanças na composição química 
da pasta de cimento podem dar início à corrosão do aço. 
Comportamento do CAD com SA em Elevadas Temperaturas Uma série de 
testes de concreto com várias proporções de sílica ativa foi realizado. Observou-se que o 
137 
 
concreto poderá explodir se a velocidade do aquecimento for de 1ºC/min contra 10ºC/min 
para outros concretos. Outros fatores também influem na explosão do concreto pela 
elevação de temperatura, como, por exemplo, o teor de umidade. O concreto com SA por 
ser mais impermeável terá este fator contra a explosão por elevação de temperatura. 
 
Passividade da Armadura 
 
Já foi demonstrado por vários autores que a atividade pozolânica reduz o teor de 
hidróxido de cálcio na pasta de cimento, quando o teor de SA cresce até 20% do peso do 
cimento. 
Glasser e Mann (apud Gjørv, 1995) confirmaram que 15% de SA fixa os álcalis 
em silicatos hidratados. Depois de um período de três meses no curso da hidratação, o 
hidróxido de cálcio e os demais álcalis serão reduzidos pela metade e a um terço 
respectivamente, se comparado a um cimento sem sílica ativa. O teor de sulfato solúvel 
também será reduzido pela metade. Concluem os autores que a baixa relação C/S de C-S-
H, formada nos concretos com SA, seja devida à fixação dos álcalis presentes na 
hidratação. 
Foi observado que, para substituição de 20% de cimento por SA, o pH da 
solução saturada de hidróxido de cálcio baixou de 12,5% para 11,5% – aproximadamente 
30% – sendo um resultado aceitável para se manter a passividade da armadura. De acordo 
com Diamond (apud Gjørv, 1995), a redução do pH será menor para fatores água/cimento 
mais baixos. Isso também permitirá controlar a carbonatação do concreto e a penetração de 
cloretos, mantendo uma certa passividade da armadura. 
 
Carbonatação 
 
A carbonatação da pasta de cimento reduz substancialmente a alcalinidade da 
solução pela queda do pH para aproximadamente 8,5, quebrando-se a passividade da arma 
dura. A capacidade de fixação do CO2 é determinada pelo teor de cal livre, álcalis e C-S-H. 
No concreto com SA terá menos hidróxido de cálcio livre, embora não se possa concluir que 
será por isto menos vulnerável à carbonatação. A velocidade da carbonatação será 
controlada pela redução da permeabilidade do concreto. 
Muitas investigações já foram realizadas para estudar a atividade da 
carbonatação no concreto com SA. Nas experiências de controle da carbonatação no 
concreto com SA, em ambientes com 50% e 100% de umidade, não ficou clara a 
contribuição da SA. A exemplo, cita-se os trabalhos de Johansen e Vennesland e Gjørv 
(1995), em que após três anos de estudos não foi encontrada a contribuição da SA quando 
138 
 
não se usavam plastificantes. Com adição de mais de 20% de SA e plastificante, ocorreu 
grande redução da carbonatação. Todos os corpos de prova foram curados por sete dias em 
água. 
Investigações conduzidas por Byfors (apud Gjørv, 1995) indicaram que as 
condições de cura não afetam a velocidade de carbonatação do concreto com SA. Maage e 
Skolsvold (apud Gjørv, 1995) mediram a carbonatação em 16 edifícios cujo concreto tinha 
sílica ativa, comparando com 11 concretos de controle. As idades dos prédios variavam de 3 
a 7 anos de concreto e tinham resistência cúbica de 25 MPa. Foram observadas 
carbonatações em espessuras bem maiores que nos concretos de controle. Constataram 
também maior sensibilidade à carbo- natação em função da cura inicial do concreto. 
Nem Christensen, nem Maage (apud Gjørv, 1995) encontraram alto grau de 
carbonatação nos concretos com SA. Em dois Piers em Gothenburg, Suiça, a espessura da 
carbonatação depois de sete anos foi de 2 mm. Nesse concreto, a resistência de 
testemunhos variou de 44 à 68 MPa. Diante dessas observações podemos concluir que a 
sílica ativa reduz a velocidade de carbonatação do concreto, podendo ser recomendada 
para concretos de recuperação. 
 
Penetração de Cloretos 
 
A sílica ativa reduz a penetração de cloretos no concreto. Nos testes conduzidos 
por Vennesland (apud Gjørv, 1995), a redução não foi muito perceptível, embora Fisher e 
outros tenham observado que o coeficiente de difusão foi reduzido de 1,5 × 10-7 cm2/seg 
para 1,1 × 10-8 cm2/seg, cuja substituição de cimento por sílica ativa foi de 5% a 15%. 
Gantefall (apud Gjørv, 1995) também observou uma grande redução da penetração de 
cloretos da água do mar – num período de seis meses –, numa pasta de cimento com 15% 
de sílica ativa e fator água/material cimentício (a/mc = 0,50); e a outra pasta com a/mc = 
0,70. 
Gjørv observou que a substituição de 9% de cimento por sílica ativa reduziu a 
difusão de cloretos em cinco vezes. Quando foi aumentado o consumo de materiais 
cimentícios de 440 para 660 kg/m3, a difusão reduziu apenas duas vezes. Analisando 
também a influência do C3A, verificou-se que não foi muito significativa. 
 
Difusão de Oxigênio 
 
Tuuti (apud Gjørv, 1995) observou que a difusão de oxigênio no concreto reduz-
se com o fator água/cimento. Dessas observações, conclui-se que a permeabilidade tem 
efeito na velocidade de difusão de oxigênio. Por essa razão, a substituição de cimento por 
139 
 
sílica ativa reduz a difusão de oxigênio no concreto. Na tabela 51, apresentamos alguns 
resultados da permeabilidade do concreto. 
Todas as observações nos levam a concluir que a adição de SA é benéfica para 
a redução da penetração de oxigênio no concreto. 
 
Tabela 22: Efeito da SA na permeabilidade do concreto 
 
Cimento Portland (kg/m3) SA (kg/m3) Permeabilidade, 
kg/pa.m.s 
100 0 1,6 × 10
-8
 
100 10 4,0 × 10
-11
 
100 20 5,7 × 10
-12
 
250 0 4,8 × 10
-12
 
250 25 1,8 × 10
-15
 
Fonte: Gjørv, 1995. 
 
Resistividade Elétrica 
 
Gjørv (1995) e Vennesland mediram a resistividade elé- trica no concreto com e 
sem sílica ativa. Nos concretos sem SA, contendo 1% de plastificante, e nos concretos com 
10% e 20% de SA, com 1% e 2% de plastificante respectivamente, verificou-se que o 
plastificante provocou pequenos efeitos na resistividade, ao passo que a combinação com 
SA produziu um efeito bastante pronunciado na resistividade do concreto. 
Exemplo: 
 
 Misturas com consumo de cimento de 100 kg/m3: a resistividade cresceu de 60% e 
190% para adições de 10% e 20%de SA. 
 Misturascom consumo de cimento de 250 kg/m3: o acréscimo da resistividade foi de 
210% e 615%. 
 Misturas com consumo de cimento de 400 kg/m3: os acréscimos foram de 550% e 
1.600%, respectivamente. 
 
Esse crescimento astronômico da resistividade do concreto deve-se à redução 
da permeabilidade e, em parte, à redução da concentração de soluções nos seus poros. A 
resistividade normal dos concretos é da ordem de 1.000 ohm.m ou mais. Em experiências 
mais recentes, verificou-se que, para resistividade de 200 e até 120 ohm.m, os efeitos não 
foram muito danosos na velocidade da corrosão das armaduras. 
140 
 
 
Conclusão 
 
O alto desempenho do concreto não consiste apenas na sustentação de cargas. 
Analisaram-se aqui várias propriedades importantes, tais como permeabilidade, limite de 
penetração de íons cloro – que vão despassivar a armadura –, redução da penetração de 
oxigênio e dióxido de carbono, além do aumento da resistividade elétrica – que vai reduzir a 
velocidade da corrosão da armadura. O CAD será um verdadeiro escudo impermeável para 
proteger a armadura e o concreto remanescente contra o ataque de agentes externos. 
Diante dessas características, ele oferece muitas vantagens na recuperação de estruturas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
141 
 
 
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F = Aɳ 
 
 
 
 
Onde: 
 
ɳ = viscosidade dinâmica 
 
Nas relações citadas, vê-se que o gradiente de velocidade é proporcional ao 
esforço atuante até certo limite f, chamado de resistência crítica de plasticidade. Esse fator 
tem um papel importante na reologia das suspensões bem como na reologia do concreto. 
Nos estudos dessa teoria, tem-se concluído que a resistência crítica de 
plasticidade de uma suspensão depende principalmente de seu estado elétrico. Esse estado 
é constituído pela força de atração residual, que é a diferença entre as forças de atração e 
14 
 
de repulsão entre as partículas. Se a diferença for nula ou negativa, a resistência crítica de 
plasticidade desaparece e a suspensão se comporta como um corpo newtoniano, 
eventualmente dotado de “dilatância”, que significa: susceptível de tornar-se rígido sob os 
efeitos de cisalhamento. 
Essas hipóteses só são válidas para suspensões sem gases. Quando existe ar 
incorporado à mistura, provavelmente se aplicam em parte os conceitos teóricos. 
 
Métodos adotados para medir a consistência do concreto 
 
 Cone de Abrams – o concreto é moldado em três camadas de altura igual a 1/3 da 
altura da fôrma, sendo cada camada adensada com 25 golpes (NBR NM 67). Retira-se 
o molde e mede- se o abatimento do concreto com uma escala graduada em até 1 mm. 
 Método VEBE – utiliza-se o cone de Abrams, colocado sobre uma mesa vibradora, no 
interior de um recipiente cilíndrico. A moldagem é também semelhante ao ensaio de 
abatimento: são três camadas de abatimento, adensadas com 25 golpes cada uma. 
Retira-se a fôrma, apoia-se um disco de plástico sobre o concreto, liga-se o conjunto 
vibrador com frequência de 300 ciclos/minuto e mede-se o tempo decorrido (segundos) 
até o tronco do cone de concreto se adaptar ao fundo do cilindro. A consistência VEBE 
é calculada pela fórmula: 
 
 
Onde: 
 
V1 = volume inicial do concreto (5,5 l) 
V2 = volume final 
t = tempo em segundos 
 
O ensaio só se aplica a misturas com diâmetro máximo inferior a 50 mm. Pode-
se dizer que a medida aqui referida é a da energia de vibração necessária para deformar o 
concreto, passando de uma fôrma tronco-cônica para a cilíndrica. Esse ensaio define bem a 
trabalhabilidade da mistura. Os resultados VEBE estão sujeitos a pequenas dispersões 
devido ao fato de a vibração levar algum tempo para se propagar na massa do concreto, 
provocando um desmoronamento superior, quando a consistência for muito seca. Esse 
aparelho permite apreciar uma variação da quantidade de água da ordem de 3% na relação 
água/cimento. 
 
15 
 
Trabalhabilidade 
 
A trabalhabilidade do concreto é definida como a propriedade de ser misturado, 
transportado, lançado e vibrado sem mudança de sua homogeneidade. É uma propriedade 
que depende da mistura e das condições da obra, tais como forma e dimensões das fôrmas, 
espaçamento das armaduras, processos de fabricação, transporte, lançamento e 
adensamento. A trabalhabilidade de uma mistura depende de três parâmetros: 
homogeneidade, deformabilidade e estabilidade. 
 
Homogeneidade 
 
A manutenção das características do concreto fresco em toda a sua massa, 
durante as operações de fabricação e concretagem, é definida como homogeneidade. Esta 
é garantida pela coesão que mantém os materiais unidos grão a grão. A coesão pode ser 
interpretada, aqui, como na mecânica dos solos, sendo expressa pela equação: 
 
 
 
Onde: 
 
p = pressão intrínseca 
φ = ângulo de atrito 
Essa relação simplificada é muito utilizada para explicar os conceitos 
fundamentais do fenômeno. A pressão intrínseca é igual à pressão intergranular. 
Esses conceitos estão sendo empregados na equação de Bingham, para 
escoamento de fluidos viscosos e plásticos. O escoamento só se inicia quando a tensão 
aplicada atinge o ponto crítico ou a tensão de cisalhamento. Em analogia com a equação de 
Bingham, podemos escrever a seguinte equação para o concreto: 
 
f - fo = ηD 
 
Onde: 
 
fo = tensão crítica de cisalhamento 
η = viscosidade plástica 
D = deformação 
 
16 
 
A 
A 
O gráfico da equação de Bingham será da forma a seguir: Conforme o exposto, 
podemos afirmar que a melhor trabalhabilidade será definida pelos parâmetros da tensão 
critica e da viscosidade. 
 
 
 
 
D 
 
 
 2 
 
 
 
 
 
 
 1 
 
 
 
 
 
 
 f 
 
 
 
 
Segregação 
 
A segregação da mistura ocorre quando os materiais se separam. As formas de 
segregação podem ser: 
 
 exsudação da água ou bleeding; 
 separação da pasta; 
 separação da argamassa. 
 
O excesso de água empregada no concreto tem função transitória. Uma vez 
terminada a concretagem, a água sobe à superfície, evaporando-se em seguida. Às vezes, 
a perda de água se processa durante a concretagem, prejudicando o manuseio e 
adensamento do concreto. Por isso, é importante a dosagem de água ser compatível com 
as condições de aplicação do concreto. 
 
Resistência mecânica 
 
17 
 
A resistência mecânica do concreto é conseguida a partir de especificações de 
materiais e composição, de forma a obter um produto final que atenda aos requisitos de uma 
boa técnica. Os testes para medir a resistência do concreto são realizados dentro de 
padrões prefixados, de modo que a resistência especificada tenha variação pequena dentro 
da amostragem efetuada para verificação. Sendo o concreto um composto de vários 
materiais, cada um tem suas variações, que contribuem para os resultados da resistência do 
concreto. Na prática, as variações são introduzidas durante a dosagem, mistura, transporte, 
concretagem e cura. Somam-se às variações já citadas, as ocorridas nos ensaios de 
resistência que são devidas a falhas humanas e às próprias dos equipamentos empregados. 
A aceitação dos resultados de um concreto depende do tipo de controle de qualidade 
adotado dentro das limitações do projeto. 
A resistência tem como fator fundamental a relação água/cimento (A/C). 
Considera-se que, para uma mesma relação A/C, a resistência é igual para qualquer traço 
dosado dentro do critério da tecnologia corrente do concreto. 
Os principais fatores que influem na variação da resistência do concreto são: 
 
 Mudança do fator A/C; 
 Falta de controle da água de mistura; 
 Variações excessivas da dosagem dos agregados; 
 Variações na granulometria do agregado miudo; 
 Presença de material pulverulento acima das porcentagens previstas pelas 
especificações; 
 Variações das propriedades do cimento; 
 Falhas na mistura, transporte e concretagem; 
 Mudanças climáticas; 
 Variações durante a cura; 
 Erros na moldagem, cura e ruptura dos corpos de prova tomados para ensaios de 
ruptura. 
 
O concreto é um material, por excelência, resistente à compressão. No entanto 
sua resistência à tração ou à flexão é muito baixa. Essa característica limita sua aplicação 
estrutural, essencialmente, para resistir aos esforços de compressão, enquanto as demais 
solicitações são combatidas por dimensionamento com armaduras frouxas ou protendidas, 
de forma a tornar as peças resistentes à flexão, à tração simples ou a outros esforços 
combinados. 
Existem ainda as solicitações externas que provocam o desgaste superficial por 
18 
 
meio da erosão superficial de materiais sólidos em suspensão no meio aquoso, da 
cavitação, do transporte de veículos etc. 
A resistência ao desgaste superficial (abrasão) depende, basicamente, do 
agregado, pois a pasta de cimento é pouco abrasiva. 
 
Análise Estatística da Resistência do Concreto 
 
Segundo a NBR 12655 o controle estatístico do concreto pode ser por 
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147 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os textos conferem com os originais, sob responsabilidade do autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTA PUBLICAÇÃO FOI ELABORADA PELA EDITORA 
DA PUC GOIÁS E IMPRESSA NA DIVISÃO GRÁFICA E EDITORIAL DA 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
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Rua Colônia, Qd. 240-C, Lt. 26 a 29, Chácara C2, Jardim Novo Mundo CEP. 74.713-200, Goiânia, Goiás, Brasil. 
Secretaria e Fax (62) 3946-1814. Livraria (62) 3946-1080um destes métodos se adota uma forma para 
cálculo do valor estimado da resistência característica fck do concreto. 
Todo procedimento para avaliar a resistência característica do concreto está na 
ABNT NBR 12655. 
 
 Evolução do controle de qualidade do concreto 
O concreto é um produto manufaturado ou industrializado de grande importância 
na obra. Os ensaios dos materiais componentes bem como o controle de qualidade são 
prioritários para se estabelecer a avaliação do produto propriamente dito. 
Podem-se avaliar outros fatores que interferem no planejamento da qualidade do 
concreto, quais sejam: 
 
 Variáveis dos testes; 
 Equipamentos; 
 Estocagem dos corpos de prova; 
 Transporte e capeamento; 
 Corpos de prova extraídos. 
 
O controle de qualidade do concreto tem alcançado grandes inovações por meio 
das novas gerações de equipamentos que permitem monitorar o produto desde sua 
propriedade até a hidratação do cimento. 
Uma situação que vem despertando a atenção da comunidade construtora é o 
agravamento dos problemas de durabilidade das estruturas nos centros urbanos, motivados 
pela poluição atmosférica. Não se pode mais pensar em controle de durabilidade do 
concreto apenas pelo fator de resistência. É necessário estabelecer parâmetros para medir 
o fator durabilidade. 
As pesquisas inovadoras da tecnologia do concreto têm se voltado para as 
seguintes diretrizes: 
 
19 
 
 Testes de durabilidade durante e após a construção; 
 Monitoramento das estruturas para observação a longo prazo; 
 Testes convencionais com equipamentos atuais. 
 
A importância fundamental da evolução do controle do concreto apresentada 
nestes últimos anos tem criado modelos reais que permitem transferir dados de laboratórios 
para o concreto da obra. 
Não se admite mais, nesta época de grandes transformações, que o profissional 
de engenharia ainda não tenha assimilado a importância do controle de qualidade e nem 
tenha conscientização de que um programa nesse sentido só poderá reduzir o custo da 
obra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
 
2 MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES DO CONCRETO 
 
Considerações Iniciais 
 
Na microestrutura do concreto tem-se a fase cimentícia e as partículas 
aglomeradas denominadas de agregados. A fase cimentícia é constituída de silicatos, 
aluminatos e ferroaluminatos hidratados. Os agregados, que até certo ponto são inertes, são 
ligados pelo material cimentício. 
A aderência da pasta agregada é importante porque vai definir o comportamento 
estrutural do concreto. O concreto endurecido apresenta comportamento peculiar de 
resistência e deformação que depende da composição da mistura e dos materiais 
empregados. A resistência do concreto não é significativamente maior que a do agregado. 
 
Resistência/Idade do Concreto 
 
A relação água/material cimentício (A/MC) é um parâmetro para definir a 
resistência do concreto. Definindo-se A/MC, estuda-se a evolução da resistência com a 
idade e as condições de cura. Todo ganho de resistência com a idade depende da água 
disponível para a hidratação dos componentes cimentícios. 
A umidade externa, chamada umidade de cura, também é importante. Segundo 
o gráfico do Manual do Bureau of Reclamation, o concreto com cura úmida constante 
aumentou três vezes em 180 dias, em relação à resistência do concreto com cura 
convencional. 
 
Resistência à Tração/Resistência à Compressão 
 
A razão entre as resistências à tração e à compressão é geralmente entre 0,07 a 
0,11. Os fatores que influem na resistência à tração do concreto são textura superficial e 
composição mineralógica dos agregados, incorporadores de ar e adições minerais. 
Não há uma proporcionalidade entre ft /fc . Depende do nível da resistência à 
compressão. Quanto maior ft menor será a relação ft /fc. 
 
 10 a 11%: para concreto convencional (baixa resistência); 
 8 a 9%: para concreto de média resistência; 
 7%: para concreto de alta resistência. 
21 
 
 
Evolução da Resistência do Concreto e Algumas Propriedades Importantes 
 
 
O fator de maior significado no crescimento da resistência do concreto é a 
relação gel/espaço, porque a quantidade de gel na pasta de cimento, em qualquer idade, é 
função do tipo de cimento. 
No início do século XX, nos EUA, cimentos com altos teores de C2S, expostos 
ao ar, apresentaram crescimento da resistência no concreto proporcional ao logaritmo da 
maturidade até os 50 anos, que era 2,4 vezes a resistência de 28 dias. 
Cimentos com menor teor de C2S e maior área específica, atingiram resistência 
máxima entre 10 e 25 anos e, depois, sofreram redução. 
Os cimentos alemães, fabricados há 30 anos, atingiram 2,3 vezes a resistência 
de 28 dias. Os cimentos de alto-forno com maior A/C aumentaram 3,1 vezes a resistência 
de 28 dias para a idade de 30 anos. 
 
 Deformações 
O concreto sofre deformações por efeito de carga: uma imediata, que 
dependendo da intensidade, será elástica e terá possível recuperação caso alivie o 
carregamento; e, outra, deformação plástica (permanente). A deformação gradual com o 
tempo de carregamento é a fluência. 
Existem ainda deformações sem efeito de carga, como a retração por secagem 
térmica. 
 
Maturidade 
 
O crescimento da resistência, combinado com a velocidade de hidratação e com 
o aumento da temperatura inicial, dá origem à proposição de que a resistência poderá ser 
expressa em função de tempo-temperatura. 
 
Expansão 
 
O fenômeno da expansão decorre da absorção de água pelo gel de cimento 
quando o concreto permanece dentro da água. É um valor da ordem de 100 a 150 × 10-6. 
A perda da água por secagem do concreto causa a retração hidráulica. A 
variação do volume é proporcional ao volume de água evaporada, podendo se chegar a 
10x100 × 10-6. Nesse caso, a retração hidráulica é maior com o aumento do fator A/C, 
22 
 
porque este determina maior quantidade de água evaporável no gel de cimento. 
As formas em que se encontra a água na pasta endurecida são as seguintes: 
 
 Água capilar – água livre nos poros de 5 mm a 50 mm, cuja renovação poderá causar a 
retração do sistema. 
 Água adsorvida – água que está próxima à superfície interna dos poros, estando sujeita 
à força de atração. As moléculas desta água estão fisicamente adsorvidas às paredes 
dos poros. A perda da água adsorvida causa retração por secagem. 
 Água interlamelar – água associada à estrutura do Silicato de Cálcio Hidratado (C-S-H). 
Essa água está ligada por pontes de hidrogênio ao gel de C-S-H. A perda da água 
interlamelar causa retração muito elevada e, às vezes, desastrosa à estrutura do 
concreto. 
 Água quimicamente combinada – é a água que faz parte dos produtos hidratados do 
cimento e que não é liberada na secagem. Essa água só será eliminada quando os 
produtos forem decompostos por elevadas temperaturas. 
 
Fissuração induzida pela retração 
 
A tendência à fissuração do concreto dependerá da extensibilidade, de sua 
resistência e do grau de restrição à deformação. 
Um consumo maior de cimento aumenta a retração, embora aumente também 
sua resistência. Há de se equilibrar a resistência e conter a tendência à fissuração. 
A carbonatação superficial, embora produza retração, reduz o deslocamento da 
umidade, portanto é vantajosa para minimizar a fissuração. 
Os aditivos podem aumentar a tendência à fissuração do concreto, os 
aceleradores, por exemplo. Já os retardadores podem acomodar a resistência plástica e, 
provavelmente, aumentar a extensibilidade do concreto. Outro grande vilão da fissuração é 
o gradiente de temperatura e de umidade. 
 
Retração por carbonatação 
 
A retração por carbonatação, provavelmente, é causada pela dissolução dos 
cristais de Ca (OH)2 sob tensão provocada pela retração hidráulica e deposição do CaCO3 
nos espaços sujeitos à tensão. Temporariamente, aumenta-se a compressibilidadeda pasta 
e depois a alivia, por causa da dissolução do carbonato na superfície. Mesmo que a 
carbonatação ocorra mais tarde, depois da desidratação do C-S-H, haverá ainda a retração 
por carbonatação. 
23 
 
A secagem e a carbonatação simultânea reduzem o potencial de fissuração. Se 
a carbonatação ocorrer após a secagem, o efeito da retração será maior. 
A fissuração por carbonatação é generalizada na superfície exposta do concreto. 
Essas fissuras são induzidas pela restrição das camadas mais profundas do concreto. 
 
 
Fluência do concreto 
 
Fluência é a deformação, ao longo do tempo, sob carga mantida no concreto. 
Poderá ocorrer também a relaxação. 
As causas da fluência no concreto vão além dos movimentos da umidade até a 
não linearidade tensão-deformação, especialmente para níveis de tensão entre 30% e 40% 
da tensão última, em virtude também da contribuição das microfissuras nas interfaces 
pasta/agregado. Se o concreto for submetido à secagem, ocorrerá ainda uma contribuição 
da retração. Uma resposta elástica retardada é outra contribuição na fluência no concreto. 
 
Valores da fluência 
 
 Fluência específica – deformação por umidade da tensão aplicada 
 Coeficiente de fluência – relação entre a deformação por fluência e a deformação 
elástica 
 
Recuperação da fluência 
 
Somente uma parte da fluência é recuperada. Esse fenômeno pode ser atribuído 
a uma deformação elástica retardada do agregado que é totalmente recuperável. 
 
Retração térmica 
 
Os sólidos se expandem com aquecimento e se contraem com resfriamento. 
Ocorre na massa do concreto uma elevação da temperatura na hidratação do cimento, 
seguida de um arrefecimento. Nesse período, surgem fissuras decorrentes da retração 
térmica. Os fatores que aliviam as tensões de origem térmica no concreto são os seguintes: 
 
 Redução da temperatura de lançamentos; 
 Retirada das fôrmas somente depois do pico da temperatura; 
 Uso de retardadores de pega; 
24 
 
 Redução dos teores de C3A e C3S. 
 
Coeficiente de dilatação térmica 
 
O valor do coeficiente de dilatação térmica varia com o tipo de agregado e com a 
umidade do concreto. A umidade tem grande influência no coeficiente de dilatação, 
chegando à 10-6 ºC quando o concreto está secando. 
 
Resistência ao Impacto 
 
A história do comportamento do concreto submetido a ciclos de carga e 
descarga data do início de sua aplicação nas obras de edifícios sujeitos a abalos sísmicos, 
das pontes e tantas outras obras sujeitas a este tipo de carregamento. 
Um grande número de pesquisas sobre esse assunto já ocorreu, permitindo 
desenvolvimento de fórmulas matemáticas para projetos de estruturas sujeitas a ciclos de 
carga. 
Diante de tantas investigações do comportamento sujeito a impactos ou a ciclos 
de carga e descarga, foram definidos alguns parâmetros para diferentes tipos de 
carregamento. Dentre esses principais parâmetros que permitem obter um concreto com 
melhor desempenho a ciclos de cargas, citamos os seguintes: 
 
 Misturas com diâmetro máximo de 9,5mm; 
 Consumo de cimento em torno de 400 kg/m3; 
 Uso de agregado graúdo com menor módulo de deformação; 
 Uso de fibras; 
 traço com a relação (cimento:areia:brita e A/C) 1:2:2,5:0,55. 
 
Ainda não está bem definida a influência do agregado miúdo, mas já se sabe 
que areia fina geralmente reduz a resistência ao impacto, por exemplo, o concreto 
conservado em água tem menor resistência do que o concreto seco. 
 
 
3 CIMENTO 
 
 Composição química do cimento 
 
25 
 
 
39 
A cal e a sílica são os principais componentes do cimento. 
 
C3S, C2S, C3A e C4AF 
 
Onde: 
 
A = Al2O3 
C = Ca 
F = Fe2 O3 
S = SiO2 = silica 
C3S = silicato tricálcico 
C2S = silicato dicálcico 
C3A = aluminato tricálcico 
C4AF = ferroaluminato tetracálcico 
Ŝ = SO4
2+ = ions sulfatos 
H = H2O 
 
Hidratação dos Compostos do Cimento 
 
C3S + 2H → C-S-H + 2 C-H 
 
C3S +2H → C-S-H + 2C-H 
C2S + H → CSH + C-H 
C3A + 3C-Ŝ → C6AŜ3H32 
 ↓ 
 C6AŜ3H32 
Remanescente → C4AH19 e C3AH6 
 
C4AF → pode produzir o C6AFŜ3H32 ou C4AFŜH18 
 
A hidratação do C4AF é da mesma forma em que se processa o C3A 
 
Microestrutura da Pasta 
 
A fase C-S-H ocupa maior porcentagem de sólidos da pasta endurecida, sendo a 
mais importante. Sua morfologia varia de fibras pouco cristalina a um reticulado cristalino. A 
estrutura interna do C-S-H se assemelha à do mineral natural tobermorita, portanto é 
26 
 
denominado gel de tobermorita 
O hidróxido de cálcio (C-H) são cristais grandes de forma hexagonal, chamado 
de portlandita. São facilmente identificados na pasta pela sua forma bem definida. Sua 
presença em grande quantidade na pasta prejudica a resistência química a soluções ácidas 
e contribui na carbonatação superficial do concreto. 
Os sulfoaluminatos de cálcio ocupam menor volume que o C-H, desempenhando 
menor papel na estrutura da pasta. Viu-se, equações de hidratação, que inicialmente se 
forma a etringita C6AŜ3H32 em forma de cristais prismáticos aciculares, transformando-se, 
eventualmente em monosulfato hidratado C4AŜH18 cujos cristais têm forma de places 
hexagonais grandes, tais como o C-H e o C4AH19. Também verifica-se que na análise da 
estrutura da pasta, que tanto a etringita como o monosulfato contêm pequenas partes de 
óxido de ferro substituindo o óxido de alumínio. 
 
 Porosidade da pasta endurecida 
 
Estima-se que 1 cm³ de cimento produz 2 cm³ de pasta endurecida. Durante o 
processo de hidratação, o espaço inicial- mente ocupado pelo cimento e a água vão sendo 
substituídos pelo cimento e pelos produtos de sua hidratação. A porosidade é constituída 
pelos vazios capilares que dependem do fator A/C e do grau de hidratação do cimento. 
Segundo o critério da American Society for Testing and Materials (ASTM) C-150, 
os cimentos são classificados em cinco tipos, numerados em algarismos romanos, da 
seguinte forma: 
 
Tipo I – cimentos para uso geral; 
Tipo II – cimento de moderada resistência aos sulfatos e moderado calor de hidratação; 
Tipo III – cimento de alta resistência inicial; 
Tipo IV – cimento de baixo calo de hidratação; 
Tipo V – cimento de alta resistência aos sulfatos. 
 
O tipo II, além de atender às características do cimento tipo I, ainda tem a 
vantagem de resistir à moderada ação dos sulfatos e de possuir menor calor de hidratação, 
sendo, portanto, de uso mais conveniente que o tipo I. O cimento de tipo II, de baixo calor de 
hidratação, atende às especificações dos concretos de estruturas usuais. 
Com referência ao calor de hidratação, no Brasil, classificam-se os cimentos de 
acordo com o calor desprendido aos setes dias de idade (BASÍLIO, 1974): 
 
 Baixo: com menos de 65 cal/g; 
27 
 
 Médio: com 65 a 75 cal/g; 
 Alto: acima de 75 cal/g. 
 
Segundo Francisco de Assis Basílio (1974, p. 6-7), cada obra deve especificar o 
calor de hidratação máximo permitido, tendo em vista o projeto e as condições ambientes. 
A substituição de parte do cimento por escória de alto-forno ou por pozolana é 
um processo de se reduzir o calor de hidratação, porque apesar de a escória e a pozolana 
gerarem calor de hidratação, este será inferior ao desprendido pelo cimento, acarretando 
menor elevação na temperatura do concreto. 
Esses cimentos são especificados pela ABNT como cimento portland pozolânico 
e cimento portland de alto-forno. 
 
Segundo à ABNT, os cimentos Portlands especificados são o seguintes: 
Tabela 1 – Tipos de cimentos portlands especificados pela ABNT 
Tipo de cimento Especificação Sigla 
Cimento Portland Comum NBR 5732 
CP I 
CPIS 
 Especificação Sigla 
Cimento Portland Composto 
 
NBR 11578 
CP II F 
CPII Z 
CPII E 
 Especificação Sigla 
CP de Alto forno NBR 5735 CPIII 
CP Pozolânico NBR 5736 CPIV 
CP de Alta Resistência Inicial NBR 5733 CPV ARI 
 
Nano-cimento 
Jáa partir de 2007, centenas de pesquisas sobre o nano-concreto e micro-cimento, cujos 
grãos em torno de 5 microns e mais o nano-tubos de carbono formam um compósito com 
várias aplicações em componentes de construção e na eletrônica. O National Science 
Foundation (NSF) apoiou projeto de pesquisa que sintetizou componentes de cimento 
portland e comparou suas propriedades com o cimento comercial através de microscopia 
eletrônica de varredura (MEV) e raios X (XRD), onde se avaliou a morfologia e estrutura dos 
silicatos tri e di-cálcico e também óxido de cobre que foram encontrados no cimento 
sintetizado. Testes de hidratação verificaram que o nano-cimento tinha uma velocidade de 
hidratação maior que o cimento comercial. Mantendo as mesmas características de 
compatibilidade com vários tipos de fibras, incluindo as de carbono, pode-se moldar em 
várias formas complexas, curadas e revestidas com outros nano-materiais. Como 
componentes eletrônicos servem para fabricar sensores de elevadas temperaturas. Outra 
grande aplicação será na área de revestimentos de proteção de estruturas de concreto. 
28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
4 AGREGADOS 
 
 Generalidades 
 
Os agregados, quanto à origem, são classificados em naturais e artificiais. Os 
naturais são areias, cascalhos e pedra britada. Os artificiais são escórias de alto-forno, 
argila expandida, poliestireno expandido etc. 
As areias e os cascalhos são os agregados mais baratos, tendo em vista a 
disponibilidade de jazidas distribuídas nas diversas regiões. 
Os agregados britados são obtidos pelo faturamento de rochas naturais e 
selecionadas na série de peneiras normalizadas. Os agregados são produzidos em todos os 
tamanhos, desde a areia até as mais variadas bitolas dos agregados grossos. 
 
 Escórias britadas – a escória britada é muito semelhante à pedra britada, do ponto de 
elaboração do concreto, porém são agregados de baixa densidade e muito porosos. 
 Argila expandida – certas argilas têm propriedades de inchar no estado plástico entre 
1.100º C e 1.350º C, devendo possuir um mineral que libere gás nestas temperaturas 
para provocar o aumento de volume. Esse agregado é de baixa densidade, podendo ser 
usado em concreto estrutural, alvenarias e como concreto isolante. 
 Poliestireno expandido – o poliestireno expandido é obtido por meio da polimerização 
do estireno junto com um agente de expansão. Apresenta-se sob a forma de pérolas de 
0,4 mm a 5,0 mm de diâmetro. 
 
As pérolas têm massa volumétrica de 12 kg/m³. O concreto é composto com 
60% a 70% de seu volume com as pérolas, tendo densidade variável, de acordo com o 
traço, podendo ser de 200 a 800 kg/m³. Por causa da sua estrutura (ar empacotado), as 
pérolas oferecem boas características isolantes. 
Certas estruturas exigem agregados de alta densidade, em que o concreto 
funciona como elemento estrutural e de vedação contra a radiação gama. As rochas 
empregadas na produção de agregados densos são a barita, a limonita, a magnetita e a 
hematita. 
 
 Granulometria 
 
Os agregados miúdos são considerados todos aqueles que passam na peneira 
de malha 4,8 mm ou os que retêm, no máximo, 15% dos grãos nesta peneira. Mais de 15% 
30 
 
dos grãos dos agregados graúdos estão retidos na peneira de malha 4,8 mm. 
As peneiras para análise granulométricas dos agregados estão especificadas na 
NBR 7211 da ABNT e também dá as faixas de granulometria para os agregados miúdos e 
graúdos. 
Além das faixas granulométricas, o módulo de finura dá uma idéia da graduação 
do agregado, embora um mesmo módulo de finura possa representar várias distribuições 
granulométricas. O módulo de finura é bastante útil na verificação da constância dos 
agregados, sendo, portanto, um instrumento de controle de qualidade do material. 
 
Diâmetro máximo (Dmax) 
 
O diâmetro máximo representa o diâmetro da peneira, na qual a porcentagem 
retida acumulada está entre 0 e 5%. Deve-se usar agregado cujo diâmetro máximo seja 
compatível com as condições de trabalho, as dimensões da peça e o espaçamento das 
armaduras. 
Segundo a NBR-6118, o diâmetro máximo é limitado pelas seguintes condições: 
A – espaçamento dentre as armaduras; 
B – espessura da peça a ser concretada. 
 
 Características dos Agregados 
 
Textura e forma dos grãos 
 
A geometria das partículas tem importância relevante nas propriedades das 
misturas de concreto e argamassa, permitindo uma composição mais trabalhável e 
compacta. Os grãos com formas mais próximas de uma esfera são os melhores. Os grãos 
de forma lamelar ou acicular são impróprios para emprego no concreto, pois, além de 
reduzir a trabalhabilidade do concreto, exigem maior consumo de cimento e aumentam a 
permeabilidade. Não se consegue um adensamento eficiente para romper o equilíbrio das 
partículas lamelares e aciculares para compactá-las de forma a preencher os vazios 
intergranulares, comprometendo a resistência mecânica e a permeabilidade do concreto. 
Pode-se verificar melhor o fator de arrumação entre grãos, comparando-se dois 
agregados de mesma granulometria e mesma massa específica: o de forma irregular 
apresenta menor valor de massa unitária que o agregado cujos grãos têm formas 
geométricas mais próximas de uma esfera. 
A irregularidade na forma dos grãos é muito mais sensível nos agregados 
miúdos que nos agregados graúdos, embora haja influência menos acentuada nestes 
31 
 
últimos. Quando o agregado graúdo tem grãos achatados, as misturas devem ter maior 
porcentagem de argamassa para permitir maior mobilidade das partículas graúdas, 
implicando no aumento do custo do concreto. 
A Associação Francesa de Normalização (AFNOR) estabeleceu valores mínimos 
do coeficiente volumétrico médio para os agregados, tendo em vista a sua utilização e o seu 
diâmetro máximo. 
 
Parâmetros físicos 
 
 Massa unitária do agregado solto (δ) – massa do sólido por unidade de volume; 
 
Tabela 2: Coeficiente volumétrico dos agregados 
 9,5 mm 25 mm 
Concreto para obras 
hidráulicas 
0,20 0,15 
Outros concretos 0,15 0,12 
 
 
 
 Massa unitária do agregado compactado (δcomp) – é a massa do agregado, compactado 
a seco, por unidade de volume; 
 Volume de cheios (V) – volume ocupado pelos grãos dentro de um recipiente; 
 Massa específica aparente (γ) – massa do agregado por unidade de volume de cheio; 
 Volume de vazios (Vv) – volume de espaços vazios entre os grãos. 
 
As expressões físicas são as seguintes: 
 
 V = 
 
 
 Vv = 1 - 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O modo de encher os recipientes e a umidade dos agregados influem nos 
resultados de suas características. É necessário que os métodos sejam padronizados para 
que os resultados possam ser comparativos dentro dos conceitos da tecnologia do concreto. 
Os agregados no estado natural se apresentam com uma certa umidade devida 
à sua porosidade interna. De acordo com o teor de umidade, o agregado se apresenta: 
32 
 
 Úmido no estado natural – quando a secagem for efetuada ao ar; 
 Saturado – quando os grãos apresentam água livre na sua superfície externa; 
 Seco em estufa – quando o agregado está a 0% de umidade. 
 
Saturação é a umidade correspondente ao preenchimento da porosidade interna 
do grão, com a superfície externa seca com pano úmido. O valor da absorção é geralmente 
baixo, não atingindo mais de 2%. Não existem normas recomendando um limite máximo de 
absorção, mas o Manual do Bureau of Reclamation considera que agregados com teor de 
absorção acima de 1% são de péssima qualidade. 
 
 Substâncias Deletéreas 
 
As jazidas de agregados apresentam-se frequentemente contaminadas por 
substâncias deletéreas de origem mineral ou orgânica.Se essa contaminação exceder aos 
limites tolerados pelas especificações, os agregados devem ser rejeitados. 
Certas substâncias deletéreas, como argilas, materiais pulverulentos e sais 
solúveis, podem ser removidos por lavagem. 
Os limites de tolerância estabelecidos pela a NBR 7211 são os seguintes: 
 
Torrões de argilas ______________________________ 3,0% 
 
O fino passando na peneira n° 200 (0,075 mm) ABNT NM 46 
 
a) concreto sujeito a desgaste superficial_____________ 3,0% 
b) concreto protegido contra desgastes______________ 5,0% 
 
Materiais carbonosos ASTM C 123 
 
a) Concreto aparente _______________________ 0,5% 
b) Concreto não aparente ___________________ 1,0% 
 
Material pulverulento 
 
As partículas inferiores a 0,075 mm, constituídas de argila e silte, são 
denominadas material pulverulento. 
O teor de argila nas areias pode ser determinado usando um defloculante, 
oxalato de sódio numa proporção de 6 cm3 de solução 0,2 N de oxalato para 100 ml de 
33 
 
água. Mistura-se a solução com a areia, num período de quatro a seis horas, despeja-se o 
líquido num vaso de sedimentação e analisa-se o teor de argila presente. 
 
Impurezas orgânicas 
 
A presença de impurezas orgânicas – geralmente partículas de húmus – 
prejudica a resistência do concreto. Uma parte do húmus é ácida, podendo ser removida 
com água alcalina. 
A ABNT NM 49 dá o procedimento para determinar o índice de matéria orgânica 
no agregado miúdo conforme o que se estabelece a seguir: 
 
 solução padrão é composta de 97 ml de solução de hidróxido de sódio com 3 ml da 
solução de ácido tânico à 2%. Quando a solução de hidróxido de sódio, que estava em 
contato com a areia, apresentar coloração superior a 300 partes por um milhão, a areia 
é considerada suspeita e será submetida ao ensaio de qualidade, de acordo com a NBR 
7221, a fim de verificar a influência da matéria orgânica na resistência da argamassa 
preparada com a areia suspeita, comparada com a resistência da argamassa preparada 
com uma areia de boa qualidade, tomada como referência para se compararem os 
resultados das resistências à compressão, sendo que diferença máxima entre os 
resultados comparativos deve ser de 10%. 
 
Outras impurezas 
 
Outras substâncias, como a mica, sais solúveis (cloretos e sulfatos), restos de 
vegetais e grãos friáveis, prejudicam a qualidade do concreto. 
As partículas de baixa densidade são fracas, afetando a resistência mecânica e 
a abrasão do concreto. 
Os grãos de linhita e carvão podem desagregar o concreto e perturbar as 
reações do cimento. Sua determinação se faz com uso de líquido pesado, de acordo com a 
ASTM C-123. 
A existência de cloretos, além de provocar o aparecimento de manchas nas 
superfícies dos concretos, por ser um material higroscópico vai acelerar a corrosão das 
armaduras, porque os íons Cl- acelera a corrosão da armadura. 
Os sulfatos reagem com o C3A formando a etringita que é um dos mecanismos 
de deterioração do concreto. 
 
 
34 
 
Reação álcali-agregado 
 
Certos agregados reagem com o álcalis do cimento, provocando aumento de 
volume que fatalmente irá fissurar o concreto. 
Agregados contendo opala, calcedônia, tridimita, cristobalita e outros minerais, 
normalmente da família da sílica, são quimicamente ativos em presença dos álcalis do 
cimento. A reação álcali-agregado é associada à expansão, fissuração e deterioração do 
concreto. 
O sódio e o potássio são, componentes ditos indesejáveis no cimento. O teor de 
alcalinos é indicado pelo teor de Na2O sendo 0,658 o número que expressa a correlação de 
atividade entre eles. Essa relação permite expressar o teor de Na2O em álcalis, em 
porcentagens equivalentes, somando-se o teor de ao valor de 0,658 vezes a porcentagem 
de. K2O 
A especificação da ASTM para cimento de baixo teor de álcalis limita em 0,6% o 
teor máximo para evitar a reação com agregado potencialmente ativo. 
Os dados experimentais têm demonstrado, depois de extensas pesquisas, que 
quando o agregado é potencialmente reativo devem-se especificar cimentos com o teor 
máximo de álcalis de 0,6%. 
São considerados potencialmente reativos todos os agregados cujo teor de 
minerais reativos seja superior aos seguintes valores: 
 
Opala – máx. 2,5% Calcedônia – máx. 5,0% 
Riolitos vítreos e andesistos – máx. 3,0% 
 
O primeiro estudo sobre a reação álcali-agregado foi publicado em 1940 nos 
Proceedings da American Society Civil Engineer (ASCE) (v. 66, dez. 1940) pelo engenheiro 
Thomas E. Stanton, do Departamento de Estradas de Rodagem da Califórnia (Mehta; 
Monteiro, 1994). 
O método rápido – proposto pelos americanos Mielenz, Greene e Benton, para 
determinação das características deletéreas do agregado em relação à reação com os 
álcalis do cimento foi aprovado pela ASTM C-289. 
Esse método consiste na medida da redução da alcalinidade de uma solução de 
Na(OH) colocada em contato com o agregado pulverizado e na determinação da quantidade 
de sílica dissolvida. 
Outro método, ASTM C-227, consiste no aumento ou na redução do 
comprimento inicial de barras prismáticas de argamassa, empregando-se o agregado 
suspeito e um cimento rico em álcalis (± 1%) ou o cimento que será utilizado. 
35 
 
As barras são mantidas em água na temperatura de 37,8 ± 1,7º C, durante 3, 6 
ou 12 meses. Se os valores das expansões forem 
 
 A três meses > 0,05%; 
 A seis meses > 0,10%. 
 
Os agregados serão considerados potencialmente reativos com os álcalis do 
cimento. 
 
 Reação álcali-sílica 
 Reação álcali-silicato 
 
Ocorre entre as álcalis do cimento e os silicatos dos feldspatos, folhelhos 
argilosos de certas rochas sedimentares (argilitos, silitos e grauvaca), rochas metamórficas 
(ardósias, filitos, quartzitos e xistos) e magmáticas (granitos). 
 
Reação álcali-carbonato 
 
CaMg(CO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + CaCO3 + Na2CO3 
Na2 CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3 
 
Nova metodologia para analisar agregados potencialmente reativos 
 
O método acelerado National Building Research Institute (NBRI) da África do Sul 
foi normalizado pela ASTM C-1260. Esses métodos permitem analisar o comportamento dos 
agrega- dos potencialmente reativos, por meio de medidas de expansão em barras de 
argamassa, preparadas de acordo com as normas ASTM C-227 ou NBR 9773. 
Após a desmoldagem das barras, estas são inicialmente colocadas em água a 
80ºC, durante 24 horas. Posteriormente, elas são medidas (leitura de referência) e 
mergulhadas numa solução de hidróxido de sódio a 1 N, a 80ºC, durante 28 dias. 
Diariamente, são feitas as leituras das variações de comprimento das barras, sendo os 
resultados expressos em porcentagens. 
Segundo estudos efetuados no laboratório de Furnas (Mehta; Monteiro, 1994), 
no ensaio acelerado, a expansão ocorrerá enquanto houver componentes reativos em 
quantidade suficiente para provocar pressões hidráulicas superiores a resistências 
mecânicas da argamassa ou concreto. Caso não ocorra expansão no método acelerado, 
não haverá perigo para o concreto. 
36 
 
Segundo Shayan (apud Mehta; Monteiro, 1994), se a expansão for acima de 
0,10% entre 10 e 22 dias, indica que o agregado é reativo ou lentamente reativo. 
Na ASTM C-1260 estabelece-se que em expansão de 0,10% aos 14 dias de 
imersão na solução de hidróxido de sódio, na maioria das vezes, a reação é inócua e para 
valores acima de 0,20% na mesma idade, indica comportamento deletéreo. Sugere, ainda, 
que se a expansão for entre 0,10% e 0,20% que o ensaio deve prolongar até 28 dias para 
dar uma noção melhor do comportamento do agregado. 
No mesmo trabalho de Furnas, sugere-se que para a expansão acima de 0,11% 
aos 12 dias deve-se considerar o agregado como potencialmente reativo. 
O emprego de pozolanas é recomendado para minimizar os efeitos da reação 
álcali-agregado de cimentos com mais de 0,6% de álcalis. 
Segundo Conrow (apud Basílio, 1976), a ação deletérea proveniente daatividade agregado-cimento decorre dos seguintes fatores, para concretos das obras 
hidráulicas: 
 
 Quantidade e velocidade de liberação de Ca(OH) hidratação do cimento; 
 Teor de álcalis no cimento; 
 Finura do cimento; 
 Composição potencial do cimento. 
 
Resistência à compressão e à abrasão 
 
Os agregados geralmente têm resistência suficiente devida à formação 
geológica. As rochas eruptivas, por exemplo, sem início de alteração, os arenitos silicosos e 
os quartzitos atendem às características de resistência à compressão e à abrasão. Já as 
rochas calcárias ou argilosas têm resistência variável, devendo sempre ser submetidas aos 
ensaios de compressão e de abrasão. 
A porosidade e o tipo de cristalização influem sensivelmente na resistência 
mecânica da rocha; em casos especiais, costuma-se limitar a porosidade ao máximo de 1%. 
A resistência mecânica da rocha deve ser superior à resistência da pasta, de 
forma que a ruptura do concreto sempre ocorra na pasta e não no agregado. Aproveitando-
se toda a capacidade de trabalho da pasta, o concreto será mais econômico. Os agregados 
usuais geralmente têm resistência superior à da pasta. 
Os ensaios de resistência ao desgaste têm como finalidade qualificar os 
agregados para concretos sujeitos a desgastes superficiais, provocados por ações diversas. 
 
 
37 
 
Produção de Agregados Britados 
 
O crescimento do consumo de agregados britados tem exigido uma exploração 
mais racional das pedreiras, de modo a atingir maior rendimento da jazida e a atender às 
necessidades da construção civil. A utilização de equipamentos mecânicos modernos e 
adequados para a exploração de determinado tipo de rocha permite aumentar a produção e 
reduzir a mão-de-obra, que são os fatores importantes no custo do agregado. 
 
Tipos de rochas 
 
Existem vários tipos de rochas para produção de agregados. 
As rochas que mais comumente se destinam a este fim constam na tabela 4, 
onde são transcritas, também, suas principais características. 
 
Extração 
 
Dependendo da ocorrência natural, a extração pode ser: 
 
 A céu aberto, quando a jazida aflora a superfície; nessa situação, a extração é mais 
Econômica e oferece condições de segurança e eficiência; 
 Subterrânea, quando a jazida é profunda; a exploração é feita através de poços e 
galerias. 
 
De um modo geral, as rochas apropriadas para agregados permitem, sempre ou 
quase sempre, a extração a céu aberto. 
 
Preparo da pedreira 
 
O preparo preliminar da pedreira consiste na retirada da camada superior do 
solo e no estabelecimento de uma frente de serviços de desmonte. As operações de 
extração consistem nas seguintes etapas: 
 
 Perfuração da rocha e colocação dos explosivos; 
 Estabelecimento de circuito para detonação; 
 Fogo, que é o desmonte propriamente dito; 
 Fogáceo, que é a detonação dos blocos maiores. 
 
38 
 
Seguem-se as demais etapas dos serviços de britagem e de separação dos 
agregados por classificação. 
 
Leis de fragmentação 
 
A fragmentação das pedras é uma das operações que consome grande 
quantidade de energia e desgasta bastante a máquina. Por isso, a observância de certos 
princípios é fundamental para que essas perdas possam ser reduzidas ao mínimo. O 
britador deve atender às seguintes condições, de modo a reduzir as despesas de 
manutenção: 
 
 Adaptar-se às propriedades físicas da pedra; 
 Ter boa capacidade de produção; 
 Ser econômico; 
 Ser de construção simples, permitindo facilidade de montagem e desmontagem. 
 
A experiência tem contribuído para o aperfeiçoamento dos britadores, seguindo 
os princípios básicos das leis de fragmentação de rochas. A primeira expressão matemática 
se deve a Rittinger, em 1867, cuja lei é a seguinte: “o trabalho de fragmentação de uma 
pedra é diretamente proporcional às novas superfícies produzidas”. 
Denomina-se constante de Rittinger à nova superfície produzida por unidade de 
trabalho: 
 
 
 
Onde: 
 
S = nova superfície 
T = trabalho empregado 
 
Classificação dos agregados 
 
A pedra britada é classificada de acordo com suas dimensões através das 
peneiras. Existem peneiras cilíndricas rotativas e do tipo plano vibratório. 
 
 
 
39 
 
 
 
 
Figura 1 – Planta de britagem. Fonte: WWW.google.com.br/search. acessado em 03/02/2014. 
 
 
Figura 2 – Britador cônico. Fonte: WWW.google.com.br/search. Acessado em 10/02/2014. 
 
As peneiras vibratórias planas são de telas metálicas encaixadas em cavilhas e 
superpostas. As peneiras trabalham com uma inclinação de cerca de 15 graus. São 
melhores para separação dos agregados; além de maior rendimento, as telas são 
facilmente substituídas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.google.com.br/search
http://www.google.com.br/search
40 
 
5 ÁGUA 
 
 Generalidades 
 
Os efeitos dos agentes agressivos ao concreto, provenientes das impurezas da 
água de mistura, são bem menores que os efeitos do mesmo líquido em contato 
permanente com o concreto. Isto porque, no primeiro caso, terminadas as reações dos 
elementos com os compostos do cimento, paralisa-se a agressão. Na segunda situação, 
quando a mesma água permanece em contato com o concreto, o ataque é contínuo, 
chegando à destruição total da estrutura do cimento hidratado. 
Como exemplo, citamos as águas puras das fontes graníticas ou oriundas do 
degelo que atacam o cimento hidratado por dissolução da cal. A quantidade de dissolução 
atinge cerca de 1,3 grama por litro, na temperatura ambiente. As águas puras renovadas 
acabam destruindo toda a cal hidratada do cimento, criando, dessa forma, um mecanismo 
de deterioração do concreto. 
As águas potáveis são boas para uso nas misturas do concreto, embora nem 
todas as águas consideradas de boa qualidade para concreto sejam potáveis. Sempre que 
tivermos dúvidas sobre a qualidade de uma água, devemos pelo menos fazer um ensaio 
comparativo da resistência à compressão com corpos de prova de argamassa de cimento e 
areia, utilizando a água em estudo e uma água reconhecida como de boa qualidade. O uso 
dessa água será permitido desde que a queda da resistência seja de no máximo 10% em 
relação à água tomada como padrão. Havendo condição de se fazer a análise da água, esta 
será conveniente, pois, assim, teremos mais elementos para julgar melhor a sua qualidade. 
O sulfato de cálcio combina com o C3A, formando o sulfo-aluminato de cálcio – 
um composto expansivo que provoca a destruição do concreto. 
 
Água do Mar 
 
A água do mar com concentração máxima de sais até 30.000 ppm pode ser 
empregada para concretos sem armaduras ou em estruturas de pequena importância. A 
água do mar acelera a resistência do concreto nos primeiros dias e, aos 28 dias, é sempre 
menor, em relação a concreto com água de boa qualidade. 
Águas de reuso de esgotos domésticos devem ser avaliadas para verificar se 
atende aos requisitos da NBR 15900-1. 
 
 Óleos e gorduras não devem ter traços visíveis; 
41 
 
 Cor – a cor deve ser comparada qualitativamente com a água potável que deve ser 
clara e incolor; 
 Odor – não deve apresentar cheiro forte; 
 Ácidos – devem ser inodora e sendo de outras fontes não devem apresentar cheiro forte 
após a adição de ácido clorídrico; 
 Material orgânico - a cor da água deve ser mais clara ou igual a solução padrão após a 
adição de NaOH. 
 
O teor de cloretos em Cl- não deve exceder aos limites da tabela 3 a seguir: 
 
 
TABELA 3 – Teor máximo de cloretos na água de amassamento do concreto 
 
Uso final Teor máximo de cloreto mg/litro Ensaio 
Concreto protendido ou graute 500 ABNT 
NBR 12655 Concreto armado 1000 
Concreto sem armadura 4000 
Fonte: ABNT NBR 12655 
 
 Sulfatos – o teor de sulfato ensaiado de acordo com a NBR 15900-7, expresso SO4
2+ 
não deve exceder à 2000 mg/litro. 
 Álcalis – o teor determinado Segundo a NBR 15900-9, equivalente alcalino de óxido de 
sódio não deve exceder a1500 mg/litro. 
 
TABELA 4 - Requisitos de outras substâncias prejudiciais à água de amassamento 
 
Substâncias Teor máximo mg/l 
Açucares 100 
Fosfato expresso em P2O5 100 
Chumbo expresso em Pb² 100 
Nitratos, expresso em NO3 500 
Zinco, expresso em ZN² 100 
Fonte: ABNT NBR 15900-1 
 
As águas ácidas que podem ser empregadas nas misturas do concreto não 
devem ter pH inferior a 3. Recomenda-se verificar sua influência nas armaduras, quando o 
pH for inferior a 5,0 principalmente nos concretos protendidos. 
 
42 
 
 Águas Residuais 
 
As águas de esgotos industriais ou domésticas devem ser cuidadosamente 
analisadas para então decidir seu uso ou não nos concretos. 
 
Conclusão 
 
Toda essa abordagem e as transcrições de tabelas com limites de tolerância das 
impurezas presentes nas águas, para uso nas misturas ou curas de concreto, são valores 
básicos que servem ao tecnologista como ponto de partida ao pesquisar a viabilidade de 
uso de uma determinada fonte de água na fabricação do concreto. A decisão final sobre 
aceitação – ou não – vai depender de uma série de outros fatores e condições inerentes à 
obra a construir e dos materiais disponíveis para o concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
6 MATERIAIS CIMENTÍCIOS 
 
Escórias de Alto-forno 
 
As escórias de alto-forno são um sílico-aluminato de cálcio, resultantes da 
combinação das impurezas do minério de ferro, do fundente e do coque. 
 
Tratamentos 
 
As escórias resfriadas bruscamente não se cristalizam, adquirem uma estrutura 
vítrea e porosa. A escória granulada tem aspecto de areia. Depois do tratamento, é 
necessário secá-las para utilizar na fabricação do cimento. 
Os tratamentos para obtenção da escória granulada se resumem nos seguintes: 
 
 Resfriamento ao ar; 
 Resfriamento à água. 
 
Se a escória for bem granulada, terá boa atividade com a cal. A propriedade de 
hidratação, quando na presença de cal, formando o C-S-H secundário. 
“O teor de escória no cimento portland de alto-forno deve estar entre 25% e 65% 
da massa total”. 
 
Cinzas Volantes 
 
Cinzas volantes são as cinzas das centrais térmicas. Nas centrais modernas 
utilizam-se carvões pulverizados. As principais características físicas das cinzas volantes 
são 
 
 As partículas variam de 1 a 200 microns de tamanho; 
 50% das partículas geralmente têm entre 30 e 40 microns; 
 A superfície específica Blaine está entre 250 e 600 m2/kg; 
 Ao microscópio, os grãos se apresentam, geralmente, de forma esférica e compactos; 
 Alguns grãos são ocos ou se encontram fragmentados com ruptura frágil; 
 Pouquíssimos cristais se apresentam no exame de raio X. O óxido de ferro pode ser 
separado por processo magnético. 
 
44 
 
Vantagens e desvantagens do uso de cinzas volantes no cimento 
 
Vantagens: 
 
 Redução do preço do aglomerante; 
 Resistência mecânica final superior; 
 Melhoria da plasticidade; 
 Redução do calor de hidratação e da contração inicial; 
 Aumento da resistência às águas puras ou sulfatadas. 
 
Desvantagens: 
 
 Redução da resistência inicial (2 e 7 dias); 
 Redução da velocidade do endurecimento; 
 Aumento da água unitária do concreto. 
 
Além das cinzas volantes (fly-ash), temos ainda: 
 
 Pozolanas naturais, de origem vulcânica; 
 Pozolanas artificiais provenientes da calcinação de deter- minados tipos de argilas. 
 
Pozolanas – NBR-12653 
 
Pozolanas – NBR-12653 é um material silicoso ou sílico-aluminoso, que, por si, 
só tem pouco ou nenhum valor aglomerante, mas, quando finalmente dividido e na presença 
de cal, misturado com água, tem propriedades aglomerantes. 
 
Uso na fabricação de cimento pozolânico 
 
A NBR-12653 especifica que o teor de pozolana adicionada ao cimento deve 
estar entre 15 e 50% da massa total do cimento pozolânico. 
 
 
Atividade pozolânica 
 
A resistência mínima da atividade pozolânica a 7 dias é de 5,5 MPa, conforme as 
45 
 
determinações do procedimento da NBR-5752. 
A atividade pozolânica se caracteriza pela reação da sílica e alumina ativa com a 
cal, formando os silicatos e aluminatos de cálcio. 
O método mais prático de caracterizar o efeito pozolânico é realizar os ensaios 
mecânicos com o cimento sem pozolana e comparar com os resultados do cimento mais 
pozolana, permitindo uma melhor avaliação dos resultados da atividade pozolânica. 
 
Cinza da Casca de Arroz 
 
A cinza de casca de arroz contém cerca de 90% de sílica amorfa, sendo um 
componente com grande atividade pozolânica para o cimento sem nenhuma restrição 
técnica, conforme estudo realizado pelo autor em colaboração com a Fábrica de Cimento 
Goiás. 
 
Sílica Ativa 
 
Sílica ativa é uma cinza colhida nos filtros eletrostáticos dos forros de produção 
do ferro sílico. 
A sílica ativa é altamente reativa com cal. As partículas são esféricas, 
proporcionando uma concentração de 50.000 grãos para cada grão de cimento. A atividade 
da sílica ativa no concreto será: 
 
 Por efeito pozolânico e de microfiler; 
 Por redução da permeabilidade. 
 
A resistência no concreto se eleva muito com a sílica ativa pela maior formação 
de C-S-H. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
46 
 
7 ADITIVOS 
 
Classificação dos Aditivos 
 
Os aditivos têm a função de conferir algumas propriedades ao concreto. Eles são 
classificados quanto à origem, à forma e às propriedades conferidas ao concreto. São 
classificados também segundo sua função exercida no concreto de acordo com a American 
Society for Testing Materialy (ASTM C-494): 
 
 Tipo A – redutor de água 
 Tipo B – retardador 
 Tipo C – acelerador 
 Tipo D – redutor de água e retardador 
 Tipo E – redutor de água e acelerador 
 Tipo F – redutor de água de alta eficiência 
 Tipo G – redutor de água de alta eficiência e retardador 
 
Os aditivos do tipo F e G reduzem até 30% da água, numa dosagem de 197 à 
657 ml/saco de cimento. Os aceleradores promovem a dissolução dos cátions (íons Ca+2) e 
ânions do cimento, principalmente os mais lentos, como os íons silicatos. 
Os efeitos dos aditivos químicos às vezes são opostos, de- pendendo da adição. 
As formas de atividades são consideradas a seguir: 
 
 Sais de ácidos fortes e bases fracas aceleram (CaCl2); 
 Sais de bases fortes e ácidos fracos são retardadores (K2CO3). 
 A exceção é a gipsita que retarda a pega do cimento. 
 
Os ácidos orgânicos de massa molecular baixa e sais solúveis com base fraca 
são aceleradores, como o formiato de cálcio HCOOH + Ca++. Os retardadores geralmente 
são os ácidos orgânicos de cadeias longas de hidrocarbonetos. 
A trietanolamina N(CH2 – CH2 OH)3 , em porcentagem de 0,1 a 0,5% aacelera a 
formação da etringita e retarda a hidratação do C3S, reduzindo o desenvolvimento da 
resistência inicial do concreto. 
Os elementos tensoativos são constituídos de moléculas orgânicas de cadeia 
longa, tendo uma extremidade hidrófila (que atrai água) e outra hidrófoba (que repele água). 
A extremidade hidrófila contém um ou mais grupos polares, tais como (-COO-, SO3
- ou –
47 
 
NH3
+ ). 
Os tensosativos incorporadores de ar, geralmente, contêm sais de resinas de 
madeira, materiais protéicos, ácidos graxos e alguns detergentes sintéticos. A incorporação 
indesejada de ar é combatida com um desincorporador, usualmente o fosfato de tributilo. 
Os aditivos à base de lignossulfonato aumentam a retração, enquanto os outros 
desse tipo não mostram nenhum efeito. 
Os plastificantes tensoativos geralmente contêm sais derivados de ácidos 
lignossulfonados, ácidos carboxílicos hidroxi- lados e polissacarídeos ou a combinação dos 
três. 
Os superplastificantes são a base de sais sulfonados e melamina ou 
condensados de naftaleno-formaldeído. São tensoativos de massa molecular elevada 
(20.000 a 30.000), com grande número de grupos polares. Quando esse aditivo for 
adsorvido pelo cimento, confere carga negativa,