AULA SOBRE CONCRETO 2 20160519 1620

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CONCRETO
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: Materiais de Construção Civil
Profa. Aline Pignaton AntônioVila Velha, 2015
O CONCRETO COMO MATERIAL ESTRUTURAL
O concreto é o material de construção mais utilizado no mundo.
ATUALMENTE APROXIMADAMENTE 11 BILHÕES TON./ANO
AÇO
MAIS DUROMAIS RESISTENTE
ENTÃO POR QUE UTILIZAR O CONCRETO??
O CONCRETO COMO MATERIAL ESTRUTURAL
O concreto é o material de construção mais utilizado no mundoPOR TRÊS RAZÕES PRINCIPAIS:1O concreto possui a capacidade de enfrentar a ação da água sem grave deterioração 
IDEAL PARA A CONSTRUÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONTROLE, ARMAZENAMENTO E TRANSPORTE DE ÁGUA
DIFERENTE DA MADEIRA E DO AÇO!!!
ROMANOSAQUEDUTOS CISTERNAS REPRESAS
ATUALMENTEBARRAGENSREVESTIMENTO DE CANAIS PAVIMENTOS
EXCELENTE RESISTÊNCIA À ÁGUA
CUSTO - U$$18,5 bilhõesVertedouro principal – 12,5 milhões de m³ de concretoCombinação de agregados de diferentes tamanhos – redução do teor de vaziose da quantidade de cimento (apenas 108 kg/m³)Para prevenir as fissurações – temperatura do concreto fresco no momento dolançamento – 7°C – pré – resfriamento dos materiais constituintes.
ITAIPU BINACIONAL
Elementos estruturais expostos à umidade, tais como estacas, fundações, sapatas, lajes, vigas, colunas, telhados, muros externos e tubos são FREQUENTEMENTE EXECUTADOS em concreto armado e protendido.
DURABILIDADE do concreto em meios aquosos agressivos
LARGA UTILIZAÇÃO EM DIVERSOS AMBIENTES INDUSTRIAIS E NATURAIS 
PLATAFORMA MARÍTIMA DE CONCRETO STATFJORD B, NORUEGA
Início da construção da base em concretoA base foi construída em um dique, no Mar do Norte. A porção superior foi construída separadamente “Patas” para apoio da porção superior da plataforma possuem 271 metros de altura e pesam 824 mil toneladas.
PLATAFORMA MARÍTIMA DE CONCRETO STATFJORD B, NORUEGA
Operação de união das partes da plataforma
PLATAFORMA MARÍTIMA DE CONCRETO STATFJORD B, NORUEGA
2Elementos estruturais de concreto podem ser obtidos através de uma variedade de formas e tamanhos. Sua consistência plástica favorece o fluxo do material para o interior das fôrmas pré – fabricadas, que podem ser removidas após a solidificação e endurecimento da massa.
FACILIDADE DE MOLDAGEM
SKYWAY SEGMENT – TRANSPOSIÇÃO DO VÃO LESTE DA BAÍA DE SÃO FRANCISCO, OAKLAND, CA, EUA
Após o terremoto Loma Pietra, em 1989, decidiu-se que os danos à ponte sobre a Baía de São Francisco eram irreparáveis. Iniciou-se em 2002 a construção do Skyway Segment.
SKYWAY SEGMENT – TRANSPOSIÇÃO DO VÃO LESTE DA BAÍA DE SÃO FRANCISCO, OAKLAND, CA, EUA
SKYWAY SEGMENT – TRANSPOSIÇÃO DO VÃO LESTE DA BAÍA DE SÃO FRANCISCO, OAKLAND, CA, EUA
3Além do baixo custo, a rápida disponibilidade do material constitui uma vantagem dificilmente obtida com outros materiais.
Os principais componentes para a produção do concreto -agregado, água e cimento Portland são relativamente baratos e facilmente encontrados em todos os lugares do mundo. 
BAIXO CUSTO
...OUTRAS VANTAGENS DO CONCRETO SOBRE O AÇO
MANUTENÇÃO
O concreto NÃO corrói, NÃO precisa de tratamento superficial, sua resistência AUMENTA com o tempo.
Estruturas de aço são suscetíveis a severa corrosão em ambientes marítimos, requerem tratamento superficial de alto custo e outros métodos de proteção, além de permanente manutenção e reparos que exigem custos consideráveis.
...OUTRAS VANTAGENS DO CONCRETO SOBRE O AÇO
RESISTÊNCIA AO CARREGAMENTO CÍCLICO
As tensões no concreto estão limitadas a cerca de 50% da tensão máxima 
A resistência à fadiga de estruturas de aço é significativamente influenciada por campos de tensão localizados em junções soldadas, pites de corrosão e súbitas alterações na geometria.
COMPONENTES DO CONCRETO
1
CONCRETO é um material compósito que consiste, essencialmente, de um meio aglomerante no qual estão aglutinadas partículas ou fragmentos de agregados.
No concreto de cimento hidráulico, o aglomerante é formado de uma mistura de cimento hidráulico e água.
CONCEITOS
AGREGADO é um material granular, como a areia, pedregulho, pedrisco, pedra britada, escória de alto forno ou RCD, usado como meio cimentício para produzir concreto ou argamassa.
COMPONENTES DO CONCRETO1 CONCEITOS
AGREGADO GRAÚDO – partículas < 4,75mm (peneira nº4)
AGREGADO MIÚDO – partículas < 4,75mm e > 75 µm (peneira nº 200)
PEDREGULHO – resulta da desintegração natural pela desagregação de rochas
AREIA – agregado miúdo resultante da desintegração natural ou da britagem da rocha
BRITA – resultante da cominuição industrial de rochas, matacões ou seixos rolados
ESCÓRIA DE ALTO-FORNO – subproduto industrial siderúrgico gerado a partir da produção do ferro gusa
RCD – produto obtido da reciclagem do concreto, tijolos e pedregulhos
ARGAMASSA é uma mistura de areia, cimento e água. É como um concreto sem agregado graúdo.
COMPONENTES DO CONCRETO1 CONCEITOS
GRAUTE é uma mistura de material cimentício e agregado, usualmente agregado miúdo, a qual se acrescenta suficiente água para produzir uma consistência fluida sem segregação dos constituintes.CIMENTO é um material seco, finamente pulverizado, que por si só não é um aglomerante, mas desenvolve propriedade aglomerante como resultado de hidratação 
(REAÇÕES QUÍMICAS ENTRE OS MINERAIS DO CIMENTO E A ÁGUA)
CIMENTO HIDRÁULICO CIMENTO PORTLAND
DE ACORDO COM A MASSA ESPECÍFICA
TIPOS DE CONCRETO
1 CLASSIFICAÇÃO
CONCRETO NORMAL é o concreto mais comumente utilizadopara fins estruturais, contendo areia natural, pedregulhos ouagregados britados (m.e. na ordem de 2400 kg/m³).
CONCRETO LEVE é o concreto utilizado quando maior relaçãoresistência/peso é requerida. Redução da densidade pelo uso deagregados naturais ou termicamente processados, como avermiculita, a perlita e a ardósia (m.e. na ordem de 1800 kg/m³).
CONCRETO PESADO é o concreto utilizado para blindagemcontra radiação, produzido com agregados de alta densidade emetais como a hematita e a magnetita, por exemplo (m.e. naordem de 3200 kg/m³).
IMAGENS
CONCRETO PESADO
CONCRETO LEVE CONCRETO LEVE
CONCRETO NORMAL
DE ACORDO COM A RESISTÊNCIA
TIPOS DE CONCRETO
1 CLASSIFICAÇÃO
CONCRETO DE BAIXA RESISTÊNCIA – menos de 20 Mpa
CONCRETO DE RESISTÊNCIA MODERADA – de 20 Mpa a 40 Mpa
CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA – mais de 40 Mpa
Proporções típicas de materiais em dosagens de diferentes resistências
TIPOS DE CONCRETO
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO A RELAÇÃO TENSÃO – DEFORMAÇÃO NOS MATERIAIS GERALMENTE É EXPRESSA EM TERMOS DE RESISTÊNCIA, MÓDULO DE ELASTICIDADE, DUCTILIDADE E DUREZA.1 RESISTÊNCIAÉ a quantidade de tensão necessária para que o material se rompa. O concreto é bastante resistente a carregamentos de compressão. Como a resistência do concreto é função do processo de hidratação do cimento, que é um processo relativamente lento, tradicionalmente as especificações e os ensaios para resistência do concreto se baseiam em corpos de prova curados sob condições -padrão de temperatura e umidade para períodos de 28 dias.
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO 10% valor da resistência à compressão RESISTÊNCIA À FLEXÃO 15% valor da resistência à compressão
MICROESTRUTURA HETEROGÊNEA E COMPLEXA
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO 
2 MÓDULO DE ELASTICIDADE
CONCRETO é um material multifásico e heterogêneo. A relevância do limite elástico no projeto estrutural reside no fato de ele representar a tensão máxima permitida antes de o material sofrer deformação permanente.
MÓDULO ELÁSTICO NA COMPRESSÃO - 40 GPaDEFORMAÇÃO ELÁSTICA DEFORMAÇÃO REVERSÍVEL
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA OU INELÁSTICA DEFORMAÇÃO IRREVERSÍVEL
DUCTILIDADE QUANTIDADE DE DEFORMAÇÃO INELÁSTICA QUE O MATERIAL SOFRE ANTES DA RUPTURA
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO 
3 DURABILIDADE
É a expectativa de vida de um material sob determinadas condições ambientais.
Em geral, há uma relaçãoresistência x durabilidade quando a baixa resistência está associada com alta permeabilidade e alta porosidade.
POROSIDADEPERMEABILIDADE
DURABILIDADE
Segundo ANDRADE (2005, pg.754 e 755), concreto durável é aquele que, quando submetido ao trabalho, durante vida útil, possui capacidade de resistir às intempéries, aos agentes agressores, aos processos de deterioração, mantendo sua qualidade, forma, utilidade, segurança e estabilidade. Cuidados e procedimentos específicos relativos à durabilidade devem ser tomados em todas as etapas de vida da estrutura, desde a etapa de levantamento de dados para elaboração do projeto, visando assegurar o bom desempenho da estrutura e prevenir as patologias. Patologias podem ser evitadas através do bom uso e da manutenção preventiva da estrutura e dos subsistemas construtivos que interagem com ela – instalações hidro-sanitárias, impermeabilizações, juntas de dilatação, revestimentos, etc. 
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO 
3 DURABILIDADE
UNIDADES DE MEDIDASO sistema métrico é mais simples que o antigo sistema inglês e foi recentemente modernizado com o objetivo de torná-lo aceito universalmente. A versão atual do Sistema Internacional de Unidades (SI), foi aprovado em 1960 pelas nações participantes da Conferência Geral de Pesos e Medidas.Múltiplos e submúltiplos de unidades e símbolos do SI
Fator de Multiplicação Prefixo Símbolo (SI)
1.000.000.000 = 109 giga G
1.000.000 = 106 mega M
1.000 = 103 quilo k
100 = 102 hecto* h
10 = 101 deca* da
0,1 = 10-1 deci* d
0,01 = 10-2 centi* c
0,001 = 10-3 mili m
0,000 001 = 10-6 micro µ
0,000 000 001 = 10-9 nano† n
* Não recomendado, mas utilizado eventualmente† 0,1 nanometro (nm) = 1 angstrom (Å) não é unidade do SI, porém, é normalmente utilizada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1 DEFINIÇÃOO CONCRETO possui uma microestrutura altamente complexa e heterogênea, sendo, assim, muito difícil elaborar modelos realistas de sua microestrutura, a partir dos quais o comportamento do material pode ser previsto com confiabilidade.
O tipo, a quantidade, o tamanho, a forma e a distribuição das fases presentes em um sólido constituem a sua microestrutura.
MACROESTRUTURA elementos visíveis a olho nu (resolução do olho humano = 1/5 mm)
MICROESTRUTURA porção com grandeza microscópica da macroestrutura (aumento dos microscópios eletrônicos modernos = 100 000 vezes)
1 2
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MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1 DEFINIÇÃOCada componente do concreto (agregado e cimento) é de natureza multifásica. Toda partícula de agregado pode conter vários minerais, além de microfissuras e vazios. Analogamente, tanto a matriz da pasta como a zona de transição contém geralmente uma distribuição heterogênea de diferentes tipos e quantidades de fases, poros e microfissuras, acrescentando-se ainda o fato de estarem sujeitas a modificações com o tempo, umidade ambiente e temperatura, o que torna o concreto, diferentemente de outros materiais de engenharia, um material com características parcialmente intrínsecas.
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1 DEFINIÇÃO
Microestrutura do concreto (MEHTA; MONTEIRO, 2004) Microestrutura de pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1.1 Microestrutura da Fase Agregado
A FASE AGREGADO é a principal responsável pela massa unitária, pelo módulo de elasticidade e pela estabilidade dimensional do concreto.
As propriedades físicas dos agregados, são, portanto, mais relevantes que as propriedades químicas ou mineralógicas:
DENSIDADERESISTÊNCIAVOLUMETAMANHODISTRIBUIÇÃO DOS POROSFORMA TEXTURA
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1.1 Microestrutura da Fase Agregado
PROPRIEDADES
DENSIDADE
RESISTÊNCIA
VOLUME
TAMANHO
DISTRIBUIÇÃO DOS POROS
FORMA 
TEXTURA
Forma e textura superficial de partículas de agregadograúdo: (a) cascalho, arredondado e liso; (b) brita,equidimensional; (c) brita, alongada; (d) brita, achatada;(e) agregado leve, anguloso e áspero; (f) agregado leve,arredondado e liso
Mesmo sendo mais resistente que outras fases do concreto, a fase agregado normalmente não tem influência direta na resistência do concreto normal, exceto no caso de alguns agregados altamente porosos ou quebradiços 
(MEHTA e MONTEIRO, 2004).
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1.1 Microestrutura da Fase AgregadoEntretanto, a dimensão e a forma do agregado podem afetar a resistência do concreto de forma indireta.Quanto maior o tamanho doagregado no concreto equanto maior a proporção departículas alongadas eachatadas, maior será atendência do acúmulo defilme de água junto àsuperfície do agregado,enfraquecendo a zona detransição na interface pasta-agregado
(MEHTA e MONTEIRO, 2004).
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada
Quando o cimento é disperso em água, o sulfato de cálcio e os compostos de cálcio formados a alta temperatura começam a entrar em solução e a fase líquida se torna rapidamente saturada com várias espécies de íons. Como resultado, inicia-se a formação dos cristais de etringita e mais tarde cristais prismáticos de hidróxido de cálcio e, por último, cristais fibrosos de silicato de cálcio hidratado.
MICROESTRUTURA DO CONCRETO1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.1 Sólidos na pasta de cimento hidratadaA pasta de cimento apresenta quatro fases sólidas principais:
1ª FASE: SILICATO DE CÁLCIO HIDRATADOC-S-H - 50 a 60% do volume de sólidos em uma pasta de cimentocompletamente hidratada - fase mais importante, determinando aspropriedades da pasta.
MICROESTRUTURA DO CONCRETO1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.1 Sólidos na pasta de cimento hidratada
2ª FASE: HIDRÓXIDO DE CÁLCIO
Cristais hexagonais de hidróxidode cálcio - Portlandita (20 a 25%do volume de sólidos na pastade cimento hidratada)
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.1 Sólidos na pasta de cimento hidratada
3ª FASE: SULFOALUMINATOS DE CÁLCIO
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
Ocupam de 15 a 20% do volume sólido da pasta de cimentohidratada e possuem apenas papel secundário nas relaçõesmicroestrutura – propriedade.
Durante os estágios iniciais de hidratação, favorece a formação dotrissulfoaluminato hidratado (C6AS3H32), a etringita, formandocristais prismáticos de forma acicular.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.1 Sólidos na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.1 Sólidos na pasta de cimento hidratada
4ª FASE: GRÃOS DE CLÍNQUER NÃO HIDRATADOS
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
Podem ser encontrados mesmo depois de muito tempo dahidratação consolidada. Isso porque as partículas menores sedissolvem primeiro no progresso do processo de hidratação edesaparecem do sistema. As partículas maiores se tornam menores.Em função do limitado espaço entre as partículas, os produtos dahidratação tendem a se cristalizar bem próximos às partículas declínquer em hidratação, assemelhando-se a revestimento em tornodestas. Em idades avançadas, por causa da falta de espaço, ahidratação in situ das partículas de clínquer resulta na formação deum produto de hidratação muito denso, cuja morofologia assemelha-se à da partícula do clínquer original.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.1 Sólidos na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.2 Vazios na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
A pasta de cimento contém muitos tipos de vazio que têm uma influência importante em suas propriedades 
ESPAÇO INTERLAMELAR NO C-S-H
A largura do espaço interlamelar na estrutura do C-S-H corresponde,aproximadamente, a 18 Å, o que corresponde a 28% da porosidadeno C-S-H sólido.
Esse tamanho de vazio é muito pequeno para que se tenha um efeitoadverso na resistência e permeabilidade da pasta de cimentohidratada.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.2Vazios na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
VAZIOS CAPILARES
Representam os espaços não preenchidos pelos componentessólidos da pasta de cimento hidratada
A hidratação do cimento pode ser vista como um processo durante oqual o espaço originalmente ocupado pelo cimento e pela água épreenchido pelos produtos da hidratação.
O ESPAÇO NÃO OCUPADO PELOS PRODUTOS DA HIDRATAÇÃO CONSTITUEM OS VAZIOS CAPILARES
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.2 Vazios na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
PASTAS DE CIMENTO BEM HIDRATADAS com baixa relação a/c
VAZIOS CAPILARES VARIAM ENTRE 10 E 50 nm
PASTAS DE CIMENTO BEM HIDRATADAS com alta relação a/c
VAZIOS CAPILARES VARIAM ENTRE 3 E 5 µm
VAZIOS CAPILARES > 50 nm MACROPOROS
(influenciam na resistência e na permeabilidade)
VAZIOS CAPILARES < 50 nm MICROPOROS
(influenciam na fluência e na retração por secagem)
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.2 Vazios na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
AR INCORPORADO
Normalmente apresentam morfologia esférica, em função depequenas quantidades de ar que ficam aprisionados na pasta decimento durante a mistura do concreto.
Geralmente, variam entre 50 e 200 µm, mas podem chegar a 3mm
TANTO OS VAZIOS DE AR APRISIONADO QUANTO OS VAZIOS DE AR INCORPORADO NA PASTA DE CIMENTO HIDRATADA PODEM AFETAR NEGATIVAMENTE A RESISTÊNCIA(SÃO MUITO MAIORES QUE OS VAZIOS CAPILARES)
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.3 Água na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
Dependendo da umidade ambiente e de sua porosidade, a pasta decimento é capaz de reter uma grande quantidade de água, que podeexistir de várias formas.ÁGUA CAPILAR
Pode ser descrita como o volume de água livre da influência dasforças de atração exercidas pela superfície sólida.Presente em vazios > 50nm
ÁGUA CAPILAR LIVRE – presente em vazios da ordem de 50nm(0,05µm) – sua remoção não causa qualquer alteração de volume
ÁGUA RETIDA POR TENSÃO CAPILAR – presente em vazios de 5 a50nm (vazios capilares) – sua remoção pode causar retração dosistema.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.3 Água na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
ÁGUA ADSORVIDA
É a água que se encontra próxima à superfície do sólido. Sobinfluência das forças de atração, as moléculas de água sãofisicamente adsorvidas na superfície dos sólidos das pastas decimento hidratadas.
Sugere-se até SEIS camadas moleculares de água (15 Å).
A PERDA DE ÁGUA ADSORVIDA É RESPONSÁVEL PELA RETRAÇÃO DA PASTA DE CIMENTO HIDRATADA
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.3 Água na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
ÁGUA INTERLAMELAR
É a água associada com a estrutura do C-S-H. Sugere-se que umacamada de água entre as camadas do C-S-H é fortemente retidapelas pontes de hidrogênio.
A água interlamelar é perdida apenas por forte secagem (isto é,abaixo de 11% de umidade relativa).
A ESTRUTURA DO C-S-H RETRAI CONSIDERAVELMENTE QUANDO A ÁGUA INTERLAMELAR É PERDIDA.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.3 Água na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
ÁGUA QUIMICAMENTE COMBINADA
É a água que integra parte da microestrutura de vários produtos dehidratação do cimento. Essa água não se perde na secagem; ela éliberada quando os hidratos se decompõem por aquecimento.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.3 Água na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
RESISTÊNCIAESTABILIDADE DIMENSIONALDURABILIDADE
PROPORÇÃO DA PASTA DE CIMENTO HIDRATADA
PROPRIEDADES DA PASTA DE CIMENTO HIDRATADA
CARACTERÍSTICAS MICROESTRUTURAIS DA PASTA DE CIMENTO HIDRATADA
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
RESISTÊNCIA
A principal fonte de resistência nos produtos sólidos da pasta decimento hidratada é a existência das forças de atração de Van derWaals.
ADERÊNCIA ENTRE SUPERFÍCIES SÓLIDAS
GRAU DE ADESIVIDADE
DEPENDE DA EXTENSÃO E DA NATUREZA DAS SUPERFÍCIES ENVOLVIDAS
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
CRISTAIS DE C-S-H
SULFOALUMINATOS DE CÁLCIO HIDRATADOS
ALUMINATOS DE CÁLCIO HIDRATADOS HEXAGONAIS
ADEREM FORTEMENTE ENTRE SI, COMO TAMBÉM AOS SÓLIDOS DE ÁREA SUPERFICIAL REDUZIDA
EXEMPLOS:HIDRÓXIDO DE CÁLCIO, GRÃOS DE CLÍNQUER ANIDROPARTÍCULAS DE AGREGADO MIÚDO E GRAÚDO
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
SABE-SE QUE HÁ UMA RELAÇÃO INVERSA ENTRE A POROSIDADE E A RESISTÊNCIA NOS SÓLIDOS.MAS...
NA PASTA DE CIMENTO HIDRATADA, O ESPAÇO INTERLAMELAR DA ESTRUTURA DO C-S-H E OS PEQUENOS VAZIOS QUE ESTÃO SOB INFLUÊNCIA DAS FORÇAS DE ATRAÇÃO DE VAN DER WAALS NÃO SÃO CONSIDERADAS PREJUDICIAIS À RESISTÊNCIA.POR QUÊ?POR QUE A CONCENTRAÇÃO DE TENSÃO E A SUBSEQUENTE RUPTURA QUANDO A CARGA É APLICADA, INICIAM-SE NOS GRANDES VAZIOS CAPILARES E NAS MICROFISSURAS QUE INVARIAVELMENTE, EXISTEM.
ESTABILIDADE DIMENSIONAL
A pasta de cimento hidratada saturada não é dimensionalmenteestável. Desde que mantida a 100% da umidade relativa,praticamente nenhuma variação dimensional ocorrerá.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
UMIDADE AMBIENTE < 100%
MATERIAL COMEÇA A PERDER ÁGUA E RETRAIR.A PERDA DE ÁGUA PODE ESTAR RELACIONADA TAMBÉM À RETRAÇÃO SECAGEM.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
A água nos pequenos capilares (5 a 50nm) exerce pressãohidrostática, por isso, sua remoção tende a induzir uma tensão decompressão nas paredes sólidas do poro capilar, causandotambém contração do sistema.
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
DURABILIDADE
1.1 Microestrutura da Pasta de Cimento Hidratada1.1.4Relações Microestrutura – Propriedade na pasta de cimento hidratada
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
A pasta de cimento hidratada é alcalina, o que significa que aexposição a substâncias ácidas pode ser prejudicial ao material.
POR ISSO...
ESSENCIAIS À DURABILIDADE DO MATERIAL
ESTANQUEIDADEIMPERMEABILIDADE
PERMEABILIDADE é definida como a facilidade com que um fluido sob pressão pode fluir através de um sólido.
NO CONCRETO, O TAMANHO E A CONTINUIDADE DOS POROS DETERMINARIA SUA PERMEABILIDADE
ZONA DE TRANSIÇÃO NO CONCRETO
1.2 Zona de Transição no Concreto 1.2.1 Importância da zona de transição na interface
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
Embora compostas pelos mesmos elementos que a pasta decimento hidratada, a microestrutura e as propriedades da zona detransição na interface são diferentes da matriz da pasta.
Por isso, a zona de transição é tratada como uma fase isolada damicroestrutura do concreto.
ESTRUTURAGrande volume de vazios capilares e hidróxido de cálcioPresença de microfissuras;
1.2 Zona de Transição no Concreto 1.2.1 Importância da zona de transição na interface
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
1 Inicialmente, no concreto fresco, recém compactado,filmes de água se formam em torno das grandespartículas de agregado.
MAIOR RELAÇÃO A/C NA REGIÃO MAIS PRÓXIMA AO MAIOR AGREGADO2 Ìons de cálcio, sulfato, hidroxila e aluminatocombinam-se e formam cristais maiores e emmaiores quantidades nas proximidades do agregadograúdo, formandouma estrutura mais porosa do quena matriz cimentícia.3 Poros são preenchidos com cristais de etringita ehidróxido de cálcio.
1.2 Zona de Transição no Concreto 1.2.2 Resistência
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
Resistência na zona de transição depende do volume e do tamanhodos vazios existentes.
Mesmo nas baixas relações a/c, nas primeiras idades, o volume e otamanho dos vazios na zona de transição serão maiores que namatriz cimentícia, sendo, portanto, a região mais frágil do concreto.
No entanto, com o aumento da idade, a resistência da zona detransição pode se tornar igual à da matriz cimentícia.
Isso pode ser resultado do lento processo de hidratação, ou seja,mais cristais podem ter sido formados nesta região, conferindo a elamaior resistência.
1.2 Zona de Transição no Concreto 1.2.2 Influência da zona de transição nas propriedades do concreto.
MICROESTRUTURA DO CONCRETO
A zona de transição na interface é a fase limitante da resistência noconcreto.
É por causa da existência da zona de transição que se dá a ruptura doconcreto em nível de tensão consideravelmente mais baixo do que aresistência de qualquer um dos outros dois componentes principais.
A microestrutura da zona de transição na interface, especialmente ovolume de vazios e microfissuras presentes, exerce grande influênciana rigidez ou no módulo de elasticidade do concreto.
Mesmo quando os componentes possuem alta rigidez, a rigidez docompósito é reduzida em função das zonas fragilizadas (vazios emicrofissuras)