concreto especificacoes

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
DO RIO GRANDE DO SUL – CAMPUS RIO GRANDE 
Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios 
Prof. Fábio Costa Magalhães 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND 
– ESPECIFICAÇÕES E ENSAIOS – 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IFRS – Concreto de cimento Portland – Especificações e ensaios 
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CAPÍTULO 1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS 
 
1.1 – INTRODUÇÃO 
 
 Esta apostila visa apresentar, sob um aspecto prático, alguns conceitos fundamentais sobre 
o concreto de cimento Portland, suas propriedades, especificações e ensaios. As referências 
normativas de cada controle ou ensaio são apresentadas com o intuito de facilitar a aplicação 
profissional dos conceitos aqui expostos. Ao mesmo tempo, são oferecidas questões de 
conceituação teórica com o intuito de permitir o correto entendimento do conteúdo abordado. 
 
1.2 – OBJETIVOS 
 
 Com a aquisição do conhecimento contido no presente documento, o aluno deverá ser 
capaz de diferenciar os diferentes tipos de concretos, suas aplicações e características. Também 
deverá ser capaz de realizar ensaios e a correta interpretação dos resultados referentes às 
propriedades do concreto, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. 
 
1.3 – CONCRETO 
 
O concreto é o material de construção mais utilizado no mundo. Sua composição básica é 
cimento Portland, areia, brita e água. O concreto é um material que se adapta as mais diversas 
situações na engenharia e seu custo é relativamente baixo (quando comparado aos demais 
materiais de construção), tornando-o preferido por projetistas das mais diversas áreas da 
construção civil. 
À mistura de água, areia e cimento dá-se o nome de argamassa. Podendo ser considerado 
um concreto sem a adição de agregados graúdos (britas). 
Dependendo da necessidade de utilização, o concreto pode apresentar-se das mais diversas 
formas e classificações; variando resistência, consistência, cores, método de produção, entre 
outros. A seguir são apresentadas algumas classificações dos principais tipos de concreto: 
 
a) Quanto ao método de produção: 
 
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O concreto pode ser produzido diretamente na obra ou por empresas prestadoras de 
serviços de concretagem (concreteiras). No primeiro caso, denominado virado em obra – V.O., 
os materiais são adquiridos, estocados e utilizados pelos colaboradores responsáveis pela 
aplicação do produto no próprio canteiro de obras. Normalmente são utilizadas betoneiras com 
capacidade de mistura variando entre 80 e 400 litros (Figura 1.1). 
 
 
Figura 1.1 – Modelo de betoneira utilizada na dosagem de concreto em obra. 
 
A outra forma de produção de concreto é a realizada pelas chamadas centrais de concreto 
(concreteiras). Estas empresas produzem o denominado concreto dosado em central – CDC. A 
produção do concreto nestas unidades industriais é normatizada pela norma NBR 7212 – 
Execução de concreto dosado em central. As empresas de serviço de concretagem podem ser do 
tipo dosadora ou misturadora. As centrais dosadoras (Figura 1.2-a) são as mais encontradas, este 
tipo de instalação realiza a dosagem dos materiais, cabendo a mistura dos mesmos aos 
caminhões dotados de dispositivo de mistura, denominados caminhões betoneira – CB (Figura 
1.3-a). Estes caminhões são atualmente encontrados com capacidade para mistura de volumes 
entre 6 e 10 m³. São dotados de sistemas hidráulicos que produzem o giro do tambor misturador 
(balão); este balão é construído em aço, com pás misturadoras (facas) que produzem a mistura e 
permitem a descarga do concreto (Figura 1.3-b). As centrais misturadoras (Figura 1.2-b) 
possuem equipamentos estacionários capazes de misturar os materiais componentes do concreto, 
podendo este ser levado à obra através de caminhões basculantes. Em geral, os misturadores 
deste tipo de central possuem capacidade de produção de volumes entre 1 e 3 m³ em cada 
amassada. Normalmente a agilidade no processo de dosagem como um todo torna este método 
mais rápido quando comparada às centrais dosadoras, sobretudo nas obras que necessitam de 
grandes volumes de forma contínua. 
 
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(a) 
 
(b) 
 
 
Figura 1.2 – Exemplo de central dosadora de concreto (a) e central misturadora de concreto (b) 
(Adaptado: Indumix – Brasil). 
 
 
Compartimento de mistura 
 
Ponto de carga para CB 
 
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(b) 
(a) 
Figura 1.3 – Modelo de caminhão betoneira para mistura e transporte de concreto dosado em 
central (a) e pás misturadoras (facas) do interior do “balão” (b) (Indumix – Brasil). 
 
b) Quanto ao método de lançamento: 
 
O concreto pode ser lançado (descarregado) no local de utilização diretamente do 
caminhão betoneira (ou betoneira para concreto V.O.). Neste caso denomina-se lançamento do 
tipo convencional. O lançamento convencional pode ser auxiliado por carrinhos de mão, gericas, 
gruas ou elevadores. A outra forma de lançamento do concreto é através das denominadas 
bombas de concreto. Estes equipamentos realizam, através de tubulação, o transporte do concreto 
desde o caminhão betoneira até o local de aplicação. Estes equipamentos de bombeamento 
podem ser encontrados com ou sem o mastro (lança) distribuidor. Na existência do mastro estes 
são denominados bomba-lança (Figura 1.4). O serviço de bombeamento permite levar o concreto 
aos mais diversos locais da obra, possibilitando concretar estruturas de edifícios com vários 
andares de altura. 
 
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Figura 1.4 – Bomba-lança de concreto (Revista Pisos Industriais). 
 
c) Quanto ao tipo de estrutura a ser executada: 
 
Dentre os tipos de construções mais executadas com concreto, podem-se destacar: o 
concreto armado, o protendido e o pré-moldado. O concreto armado é o tipo de concreto mais 
utilizado nas construções brasileiras. É denominado concreto armado aquele que possui no seu 
interior barras de aço formando malhas (armaduras). As armaduras destinam-se a compensar a 
deficiência do concreto em resistir à tração. No concreto armado as barras de aço são envolvidas 
pelo concreto que forma uma proteção à corrosão do aço. A aderência do aço ao concreto é 
fundamental para a qualidade da estrutura. 
O concreto protendido caracteriza-se por introduzir um estado prévio de tensões ao 
concreto através de uma compressão prévia da peça concretada. Esta protensão do concreto é 
obtida com a utilização de cabos de aço que são tracionados e fixados no próprio concreto. Este 
procedimento proporciona à estrutura uma maior eficiência em questões técnicas, tais como 
redução das dimensões das peças e capacidade de vencer vãos maiores devido ao maior 
desempenho mecânico do sistema após a protensão. 
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Figura 1.5 – Exemplo de ponte em concreto protendido (ProtectProt).Uma estrutura fabricada em concreto pré-moldado é aquela em que as peças (vigas, pilares, 
blocos, lajes, entre outros) são concretados em formas em um local distinto do ponto onde o 
mesmo será utilizado. São estruturas que só são posicionadas no local de utilização depois de 
adquirir certa resistência mecânica. Seu uso é justificado pela possibilidade de produção em série 
de elementos estruturais com a utilização de uma mesma (ou um conjunto) de formas. Estas 
peças podem ser do tipo armado ou protendido, podendo ser produzidas na obra ou adquiridas de 
empresas especializadas na produção deste tipo de estrutura. 
 
 
Figura 1.6 – Exemplo de construção em estrutura de concreto pré-moldado (VTN). 
 
d) Quanto às propriedades ou utilizações especiais requeridas: 
 
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Concreto Rolado ou concreto compactado com rolo (CCR): é um tipo de concreto 
geralmente utilizado na sub-base de pavimento ou em barragens que necessitam de grandes 
volumes de concreto como elemento de preenchimento. Constitui-se de uma mistura seca, 
apresentando baixo consumo de cimento e baixa trabalhabilidade – abatimento inferior a 30 mm. 
A baixa trabalhabilidade deste tipo de concreto permite sua compactação com a utilização de 
rolo compressor, característica que lhe confere o nome. 
 
 
Figura 1.7 – Execução de base de pavimento com CCR (Itambé). 
 
Concreto Resfriado: este tipo de concreto é produzido com adição de gelo na mistura em 
substituição de parte da água de amassamento. A dosagem deste tipo de concreto utiliza gelo 
previamente produzido e composto em forma de escamas. A introdução de gelo é justificada nas 
obras de grande volume de concreto, tais como barragens e grandes blocos de fundação. Sua 
introdução permite a redução da temperatura inicial proveniente das reações exotérmicas de 
hidratação do cimento (calor de hidratação). A elevação da temperatura do concreto produz 
tensões de origem térmica, sobretudo em grandes volumes. Reduzindo-se esta temperatura evita-
se que as tensões geradas ultrapassem a capacidade de resistência do concreto e ocasionem o 
aparecimento de fissuras. 
 
Concreto Auto Adensável (CAA): este tipo de concreto possui a característica de fluir com maior 
facilidade nas formas e entre as armaduras, preenchendo todos os vazios sem a necessidade do 
uso de equipamento vibrador. O fato deste tipo de concreto dispensar a vibração torna as obras 
que utilizam o CAA mais produtivas. Pela sua elevada fluidez, este tipo de concreto é indicado a 
peças com alta densidade de armadura. O maior benefício deste material é a obtenção de 
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excelente trabalhabilidade sem a perda da coesão
1
 entre os MCC’s. Este fato é obtido pela adição 
de aditivos superplastificantes e os modificadores de viscosidade. O primeiro proporciona ao 
concreto a alta fluidez, enquanto que o segundo possibilita o aumento da coesão, evitando a 
segregação dos materiais. 
 
 
Figura 1.8 – Concretagem com CAA (Revista Téchne). 
 
Concreto Ciclópico: consiste em adicionar ao concreto convencional ainda em estado fresco 
“pedras de mão” (matacões). A primeira etapa da produção deste tipo de concreto é a dosagem 
de maneira convencional. Este concreto é então lançado nas formas, sendo posteriormente 
adicionados os matacões. Estes matacões apresentam dimensões de aproximadamente 10 cm, 
preferencialmente da mesma origem mineralógica das britas utilizadas na dosagem. As pedras 
maiores não compõem a dosagem do concreto, assim como não são misturadas junto com o 
mesmo – fato que acarretaria em danos aos equipamentos de mistura. 
 
 
Figura 1.9 – Pedra de mão, matacão (Itambé). 
 
1
 Coesão é a propriedade do concreto pela qual os MCC’s permanecem misturados, isto é, não se desagregam 
(separam). 
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Este concreto tem seu uso indicado para grandes estruturas, sendo amplamente utilizado 
em fundações, barragens e muros de arrimo. Por questões construtivas, o concreto ciclópico não 
é indicado para estruturas de concreto armado. 
 
Concreto Submerso: são denominados concretos submersos aqueles que são aplicados na 
presença de água. Sua principal característica é dar maior coesão aos MCC’s, evitando que estes 
se dispersem ao entrar em contato com a água. Este tipo de concreto é utilizado nas concretagens 
submersas em água, tais como tubulões, estacas perfuradas e paredes diafragmas. 
 
 
Figura 1.10 – Execução de concretagem submersa com tubo tremonha (Costa Fortuna). 
 
Concreto Extrusado: este tipo de concreto é utilizado na execução de guias e sarjetas para 
arruamento urbano. Geralmente este tipo de concreto apresenta adição de brita 0, não utilizando 
britas de tamanho maior. Uma máquina extrusora é empregada na produção das peças de 
concreto extrusado, cujo abatimento utilizado é extremamente baixo, cerca de 20 mm. 
 
 
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Figura 1.11 – Execução de guias de arruamento com concreto extrusado. 
 
Concreto Projetado: o concreto projetado é assim denominado pelo fato deste ser lançado através 
de um jato, sob pressão, sobre uma superfície, proporcionando compactação e aderência do 
mesmo a esta superfície sem a necessidade de uso de formas. Esta técnica é amplamente 
utilizada no revestimento de túneis e na contenção de encostas. Existem duas formas distintas de 
projeção deste tipo de concreto: por via seca (dry mix) e por via úmida (wet mix). O processo por 
via seca é assim denominado pelo fato de o concreto (agregados + cimento) ser levado à 
máquina de projeção no estado seco através de ar comprimido; no bico de projeção a água é 
então adicionada à mistura. No método por via úmida o concreto é preparado normalmente e 
então projetado pelo sistema de bombeamento. 
 
 
Figura 1.12 – Aplicação de concreto projetado (LAN Consultoria). 
 
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Concreto Pesado: este tipo de concreto é obtido com a utilização de agregados graúdos de maior 
massa específica aparente, tais como hematita, magnetita e barita. A massa específica deste 
concreto (ver item 3.1 pág.26) deve ser superior a 2800 kg/m³. O concreto pesado apresenta 
maior proteção contra as radiações, sendo amplamente utilizado na construção de unidades 
médicas com câmaras de raio X ou gama. Outras aplicações deste material são as paredes de 
reatores atômicos e os contrapesos de guindastes e similares. 
 
Grout: é uma argamassa composta por cimento, areia, quartzo, água e aditivos. Caracteriza-se 
pela elevada resistência mecânica apresentada, possuindo característica de elevada fluidez. É 
muito utilizado na recuperação de estruturas, preenchimento de orifícios, fixação de 
equipamentos (chumbamento), entre outros. É comercializado em sacos, bastando a adição de 
água, mistura e aplicação. 
 
 
Figura 1.13 – Utilização de grout para chumbamento (AECweb). 
 
Concreto Magro: este tipo de concreto se caracteriza pelo baixo consumo de cimento. Trata-se de 
um concreto sem fins estruturas, sendo utilizado em contra-pisos, lastros de fundação, bases de 
blocos, enchimentos,envelopamento de tubos, etc. 
 
 
 
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Figura 1.14 – Exemplo de utilização de lastro de concreto magro para execução da armação de 
fundação (Engenharia e Protensão Ltda.). 
 
CAPÍTULO 2 – PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO 
 
2.1 – INTRODUÇÃO 
 
 O conhecimento das características e propriedades do concreto, logo após sua dosagem, é 
de fundamental importância para garantir a qualidade da mistura e a correta aplicação do mesmo. 
Embora o concreto só tenha sua aprovação garantida com quatro semanas (28 dias) de idade, 
alguns requisitos precisam ser verificados quando este se encontra em estado plástico como 
condição de aceitação para a aplicação na estrutura. Dentre as propriedades mais comumente 
analisadas podem ser destacadas: 
 
2.2 – TRABALHABILIDADE 
 
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A trabalhabilidade é uma propriedade cuja definição ainda provoca divergências no meio 
técnico. Para MEHTA e MONTEIRO (2008), a trabalhabilidade determina a facilidade com que 
um concreto pode ser manipulado sem segregação nociva. Segundo NEVILLE (1997), um 
concreto é trabalhável quando pode ser adensado com facilidade, embora complemente que esta 
é uma definição muito simples para uma propriedade tão importante para o concreto. 
A trabalhabilidade de um dado concreto é função de características como a dimensão dos 
agregados, teor de argamassa, relação água/cimento, entre outros, embora este conceito seja mais 
subjetivo do que físico. 
Existem diversos métodos utilizados para mensurar a trabalhabilidade de uma determinada 
amassada de concreto, no entanto, a grande maioria baseia-se em dois critérios: 
a) medição da trabalhabilidade através da deformação do concreto fresco provocada pela 
aplicação de uma dada força sobre o mesmo; 
b) medição da trabalhabilidade através do esforço necessário para provocar no concreto 
fresco uma deformação pré-estabelecida. 
A trabalhabilidade do concreto é uma propriedade difícil de ser mensurada devido ao fato 
de esta apresentar influências externas, além das influências internas. Os fatores internos 
referem-se exclusivamente aos componentes do traço e sua dosagem. Nos fatores externos têm-
se as características da peça a ser concretada
2
, a qualidade do serviço de concretagem, o 
transporte, a mistura, entre outros. 
Desta forma, não se tem um ensaio que determine diretamente a medida da 
trabalhabilidade do concreto, sendo propostas correlações desta com outras propriedades para 
obter informações úteis para a aplicação do material. Dentre os principais ensaios utilizados para 
este fim podem-se destacar: 
 
2.2.1 – CONSISTÊNCIA 
 
 A consistência é uma das propriedades mais importantes na especificação de um concreto. 
Este termo refere-se a propriedades intrínsecas da mistura em estado fresco, relacionadas com a 
mobilidade da massa e a coesão entre os materiais que o compõem. Desta forma, a consistência 
do concreto é um conceito intimamente relacionado com o grau de plasticidade
3
 que este 
apresenta. 
 
2
 Densidade de armadura e geometria das peças, por exemplo. 
3
 A plasticidade refere-se à facilidade de um determinado material se deformar sob esforços externos. 
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2.2.1.1 – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO 
DE CONE (NBR NM 67) 
 
A consistência é normalmente associada ao resultado do ensaio de abatimento do tronco de 
cone, conforme especificado na norma MERCOSUL NBR NM 67 – Concreto – Determinação 
da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Este ensaio consiste basicamente na 
determinação do assentamento do concreto adensado dentro de uma forma em forma de tronco 
de cone. O ensaio de abatimento do concreto, também conhecido como slump-test, tem seu 
resultado expresso em milímetros, e deve ser realizado a cada amassada de concreto como 
elemento de aceitação do mesmo antes do lançamento. 
Considerando-se uma uniformidade na dosagem dos materiais entre um determinado 
número de amassadas, o ensaio de abatimento pelo tronco de cone é usualmente utilizado para 
verificar a constância da relação água/cimento. 
O método da NBR NM 67 não se aplica a concretos com agregado graúdo de dimensão 
máxima superior a 37,5 mm. Nesta situação, o ensaio deverá ser realizado com a amostra de 
concreto que passa na peneira de abertura de 37,5 mm, conforme especificações da norma NBR 
NM 36 – Concreto fresco – Separação de agregados grandes por peneiramento. 
Este ensaio é amplamente realizado nas obras brasileiras, tanto pela exigência normativa 
quanto pela simplicidade do ensaio. Para a determinação da consistência é utilizado um conjunto 
de instrumentos apresentados na Figura 2.1. 
 
 
Figura 2.1 – Conjunto para determinação de abatimento do tronco de cone: base plana, funil, 
cone tronco-cônico e haste socadora. 
 
 
 
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 A metodologia de ensaio consiste em: 
 - Retirar a amostra da betonada de concreto conforme NBR NM 33; 
- Umedecer o conjunto de cone e base metálica; 
 - Posicionar o cone sobre a placa e calcá-la com auxílio dos pés (Figura 2.2-b); 
 - Encher o cone em três camadas com altura uniformemente distribuída no cone; 
 - Compactar cada camada com 25 golpes da haste de socamento (Figura 2.2-a); 
 - Retirar o excesso de concreto e regularizar a superfície (Figura 2.2-b); 
 - Retirar o molde verticalmente de forma cuidadosa em um tempo de aproximadamente 10 
segundos; 
 - Imediatamente após a retirada do molde, medir o abatimento, determinando a diferença 
entre a altura do molde e a altura média da massa desmoldada (Figuras 2.2-c, 2.2-d e 2.3); 
 - O abatimento do concreto deve ser expresso em milímetros com aproximação de 5 mm. 
 
 
(a) 
 
(b) (c) (d) 
Figura 2.2 – Determinação da consistência pelo ensaio de abatimento do tronco de cone – NBR 
NM 67. Adensamento manual do concreto em camadas (a); regularização da superfície (b); 
retirada da forma (c) e medição do abatimento (d) (MAGALHÃES, 2009). 
 
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17 
 O abatimento de uma amassada de concreto determinado pelo ensaio deve ser o 
especificado na carta-traço
4
, podendo apresentar a tolerância determinada pela norma NBR 7212 
– Execução de concreto dosado em central – e apresentada na Tabela 2.1. 
 
Tabela 2.1 – Tolerâncias para o abatimento (NBR 7212). 
Abatimento Tolerância 
de 10 a 90 mm ± 10 
de 100 a 150 mm ± 20 
acima de 160 mm ± 30 
 
Medidas em milímetros 
 
Figura 2.3 – Medida do abatimento segundo a NBR NM 67. 
 
 A verificação da existência de coesão do traço de concreto pode ser verificada no momento 
da execução do ensaio de abatimento do tronco de cone. No momento da retirada da forma 
tronco-cônica, o concreto pode sofrer abatimento de distintas formas, conforme Figura 2.4. O 
ensaio abatimento que resultar em um concreto de forma distinta da apresentada na Figura 2.4-a 
 
4
 A carta-traço consiste em um documento contendo as especificações do concreto, tais como: resistência, 
proporçãoentre os materiais (dosagem), horário de mistura, agregado de maior dimensão, abatimento, entre 
outros. 
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18 
deverá ser repetido; sendo que a repetição desta situação (Figuras 2.4-b e 2.4-c) indica que o 
concreto apresenta falta de coesão. 
 
 
Figura 2.4 – Formas de abatimento: correto (a); cisalhamento (b) e desagregação (c) 
(NEVILLE, 1997). 
 
2.2.1.2 – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ESPALHAMENTO NA MESA 
DE GRAFF (NBR NM 68) 
 
 A metodologia de verificação da consistência do concreto apresentada pela norma NBR 
NM 68 – Determinação da consistência pelo espalhamento na mesa de Graff – é aplicável ao 
concreto cujo espalhamento seja ≥ 350 mm. Possui maior aplicabilidade em laboratório, embora 
seu uso não seja descartado nos canteiros de obras e concreteiras. Este ensaio é semelhante ao 
slump-test, conforme relatado a seguir. 
 Após a coleta da amostra de concreto segundo a NBR NM 33, posicionar o molde em 
forma de tronco de cone, fixando-o manualmente à mesa de espalhamento e colocar o funil 
(colarinho). Realizar o enchimento do molde em duas camadas de mesma altura. Adensar cada 
camada com 10 golpes do soquete de forma uniformemente distribuída. Iniciar a desmoldagem 
da amostra de concreto 1 minuto após o adensamento, elevando o cone verticalmente em um 
tempo de (4 ± 1) segundos. 
 Para a determinação do espalhamento deve-se proporcionar à mesa de Graff (Figura 2.5) os 
movimentos apresentados na NBR NM 68. Realizar a medição do espalhamento, em milímetros, 
com aproximação de 5 mm, com régua posicionada paralelamente aos lados da mesa, na posição 
onde foram obtidos os maiores diâmetros. 
 
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19 
 
Figura 2.5 – Conjunto de mesa de Graff para determinar a consistência do concreto: cone 
tronco-cônico, soquete de madeira e mesa. 
 
 A consistência do concreto é a média aritmética dos dois diâmetros obtidos conforme a 
equação (2.1), expressa com aproximação de 5 mm. 
 
𝐷 =
𝑑1 + 𝑑2
2
 (2.1) 
 Onde: 
D é a consistência do concreto (mm); 
d1 e d2 são os diâmetros medidos na mesa de Graff (mm). 
 
 A fluidez do concreto
5
 também pode ser obtida através da mesa de Graff; através da 
equação (2.2): 
 
𝑓 =
𝐷
𝑑
 (2.2) 
 Onde: 
 f é a fluidez do concreto; 
 D é a consistência do concreto, obtida pela equação (2.1); 
 d é a medida da base maior do molde tronco-cônico, ou seja, 200 mm. 
 
2.2.1.3 – OUTROS ENSAIOS PARA A DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA DO 
CONCRETO 
 
5
 A fluidez do concreto caracteriza a sua propriedade de fluir dentro das formas e preencher todos os espaços. 
Característica importante dos CAA. 
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20 
 Existem outras metodologias utilizadas para obter um parâmetro acerca da consistência de 
determinada amassada de concreto. Cada análise possui características distintas e se adaptam a 
condições práticas diversas. 
 
a) Ensaio do Fator de Adensamento 
 
Este ensaio busca verificar a quantidade de trabalho necessária para adensar determinada 
amostra de concreto. Considera-se neste caso, que quanto mais plástico for o concreto, maior sua 
capacidade de adensamento para uma mesma condição. 
O fator de adensamento é definido como a relação entre a massa específica do concreto 
fresco obtida no ensaio e a massa específica do mesmo concreto após plenamente adensado. 
Esta metodologia é normatizada pelo ACI – American Concrete Institute e utiliza o Aparelho 
de Granville (Figura 2.6). 
 
 
Figura 2.6 – Aparelho de Granville para determinação do fator de compactação do concreto 
fresco por meio de queda livre. 
 
Uma amostra de concreto fresco é introduzida no cone superior do aparelho, que possui uma 
válvula na parte inferior. Esta válvula é aberta e o concreto flui até o segundo cone que tem sua 
válvula inferior aberta, fazendo com que o concreto chegue até o cilindro inferior cujo volume é 
pré-estabelecido. A próxima etapa é determinar a massa específica do concreto que chegou ao 
cilindro (me). Para o complemento do ensaio, deve-se determinar a massa específica do concreto 
na forma plenamente adensada através de haste de socamento ou vibrador mecânico (ma). 
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21 
O fator de adensamento é definido pela equação (2.3): 
 
𝐹𝑎 =
𝑚𝑒
𝑚𝑎
 (2.3) 
Onde: 
Fa é o fator de adensamento; 
me é a massa específica do concreto que chegou ao cilindro; 
ma é a massa específica do concreto plenamente adensado. 
 
 A Tabela 2.2 apresenta a relação entre o fator de adensamento e o abatimento do tronco de 
cone, especificando a trabalhabilidade da mistura. 
 
Tabela 2.2 – Fatores de adensamento em relação à trabalhabilidade e ao 
abatimento do concreto fresco (NEVILLE, 1997). 
Trabalhabilidade Fator de adensamento Abatimento, mm 
Muito baixa 0,78 0 a 25 
Baixa 0,85 25 a 50 
Média 0,92 50 a 100 
Alta 0,95 100 a 175 
 
b) Ensaio do Consistômetro de Vebê 
 
Este ensaio possui aplicabilidade voltada aos concretos de mistura mais seca, tendo seu uso 
destinado apenas aos laboratórios devido à dificuldade de repeti-lo no campo. O aparelho 
empregado neste ensaio é constituído por um cone de slump-test que é colocado no interior de 
um cilindro fixado em uma mesa vibratória (Figura 2.7). O procedimento de ensaio consiste em 
colocar uma amostra de concreto no interior da forma tronco-cônica de forma semelhante ao 
método do slump. Após, a mesa vibratória é ligada, introduzindo um efeito que facilita o 
adensamento do concreto; mede-se o tempo necessário para este concreto passar da forma 
tronco-cônica para a forma cilíndrica (remoldagem). 
 
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22 
 
 
Figura 2.7 – Aparelho para medir consistência de concretos de mistura seca – Consistômetro de 
Vebê. 
 
Ao contrário do slump-test, este procedimento não evidencia a capacidade de coesão do 
traço. O ACI apresenta as especificações e metodologias do ensaio, sendo a medida do índice de 
trabalhabilidade definida pela equação (2.4): 
 
𝐼𝑇 = 𝑡 .
𝑉2
𝑉1
 (2.4) 
 Onde: 
 V1 é o volume inicial do concreto (do tronco de cone); 
 V2 é o volume final do concreto (do cilindro); 
 t é o tempo necessário para a remoldagem, em segundos. 
 
c) Ensaio de penetração de bola (Bola de Kelly) 
 
Este é um ensaio, geralmente utilizado em campo, que consiste em determinar a 
profundidade atingida por uma bola normatizada (Figura 2.8) em uma amostra de concreto 
fresco, sob ação do seu peso próprio. O ACI estabelece as condições de ensaio e as 
especificações do instrumento (bola de Kelly). 
 
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23 
 
Figura 2.8 – Bola de Kelly (Kelly Ball) para medição da consistência do concreto. 
 
Este ensaio é um procedimento alternativo ao abatimento do tronco de cone, com a 
vantagem de poder ser realizado com o concreto no local onde o mesmo se encontra, sem a 
necessidade de retirar uma amostra específica para tal. Sua utilização é recomendada paraverificar possíveis variações na quantidade de água de amassamento entre misturas distintas. 
A relação entre a medida determinada pelo abatimento e pela penetração da bola de Kelly é 
apresentada na Figura 2.9. 
 
 
Figura 2.9 – Relação entre a penetração da bola de Kelly e o abatimento (NEVILLE, 1997). 
 
d) Ensaio de espalhamento (slump flow test) 
 
 No caso de concretos que apresentam maior fluidez, o ensaio de abatimento do tronco do 
cone é utilizado de forma modificada. Ao invés de medir a altura adensada do concreto, o valor 
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24 
medido é o espalhamento do mesmo. O procedimento adota os mesmos instrumentos do slump-
test, sendo o resultado do ensaio a medida de dois diâmetros perpendiculares, conforme a Figura 
2.10. 
 
 
Figura 2.10 – Etapas da determinação do slump flow test (Informativo Realmix). 
 
 Este ensaio é amplamente utilizado na caracterização dos concretos auto-adensáveis no 
estado fresco. 
 
2.3 – EXSUDAÇÃO 
 
 A exsudação é a tendência da água de amassamento subir para a superfície do concreto 
recém aplicado. Este fato é ocasionado pela incapacidade de retenção de água dos materiais 
componentes do concreto quando estes tendem a descer, pois a massa específica da água é menor 
do que a dos demais MCC’s. Esta água, ao subir para a superfície, carrega parte das partículas 
mais finas do cimento, fato que forma uma película de nata de cimento. 
 No princípio, a exsudação evolui de forma acentuada, porém, logo essa velocidade 
decresce acentuadamente até que a pasta de cimento apresente rigidez suficiente para evitar o 
processo de sedimentação. 
 
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25 
 
Figura 2.11 – Exsudação na superfície do concreto recém lançado. 
 
 Durante a execução da obra, se a água proveniente da exsudação for remisturada durante o 
acabamento da superfície exposta da peça acarretará em uma superfície com pouca resistência ao 
desgaste. Esta situação pode ser evitada com o atraso das operações de acabamento, aguardando 
a evaporação da água da superfície. No entanto, se a evaporação da água da superfície do 
concreto for mais rápida do que a exsudação, pode ocorrer fissuração plástica (ver item 3.4.1). 
Esta fissuração ocorre quando a velocidade de evaporação é maior do que a velocidade de 
ascensão da água até a superfície. Temperaturas elevadas, exposição direta ao sol e ventos 
agravam esta manifestação indesejada. 
 Piso e pavimentos executados em concreto tendem a apresentar maiores problemas de 
exsudação pelo fato de possuírem uma maior superfície exposta, propiciando uma maior 
ascensão e evaporação de água. Nestes casos, um acabamento mal realizado provoca a formação 
de lâminas superficiais de nata de cimento que depois de completado o processo de 
endurecimento, tendem a causar o efeito denominado de delaminação (Figura 2.12). A 
delaminação consiste no desplacamento de lâminas da superfície de peças concretadas. 
Normalmente este fenômeno ocorre quando o acabamento da superfície é realizado de forma 
prematura, fechando os poros do maciço do concreto e aprisionando a água que sobe por 
exsudação. Este aprisionamento faz com que a água exerça pressão sobre a superfície acabada, 
levando ao desplacamento. 
 
Água emergindo na 
superfície 
 
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26 
 
Figura 2.12 – Delaminação em piso industrial de concreto (Revista Pisos Industriais). 
 
 A norma brasileira NBR 15558 – Concreto – Determinação da exsudação - prescreve dois 
métodos para a determinação da quantidade de água que exsuda de uma amostra de concreto 
fresco. Os métodos de ensaio diferem principalmente no grau de vibração ao qual a amostra é 
submetida. 
 A exsudação pode ser amenizada com a utilização de um traço bem graduado, permitindo 
trabalhabilidade sem a necessidade de utilização de água de amassamento além da necessária 
para as reações. Agregados de granulometria mais contínua (bem graduados) e grãos em 
formatos menos angulosos. 
 
CAPÍTULO 3 – PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO 
 
 O processo de endurecimento do concreto ocorre a partir do início da pega do cimento. As 
propriedades do concreto endurecido variam em função da idade e das condições a que o mesmo 
é submetido. Diversas são as características importantes do concreto neste estado, dentre os quais 
podem se destacar: 
 
3.1 – MASSA ESPECÍFICA 
 
 A massa específica do concreto no estado endurecido é determinada segundo a norma 
NBR 9778 – Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água, índice de 
vazios e massa específica. 
 Os concretos endurecidos são classificados segundo sua massa específica como: 
 
a) Concreto normal: apresenta, quando seco em estufa, massa específica entre 2000 e 
2800 kg/m³; 
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27 
b) Concreto leve: apresenta, quando seco em estufa, massa específica entre 800 e 2000 
kg/m³; 
c) Concreto pesado: apresenta, quando seco em estufa, massa específica superior a 2800 
kg/m³. 
 
3.2 – RESISTÊNCIA AOS ESFORÇOS MECÂNICOS 
 
Atualmente, os projetistas estão especificando um número cada vez maior de propriedades 
do concreto em seus projetos. Isto se deve ao fato de cada vez mais, os engenheiros estarem 
buscando construir estruturas mais duráveis. Para FALCÃO BAUER (2000), o conhecimento 
das propriedades do concreto, de suas possibilidades e limitações são os elementos que permitem 
ao engenheiro escolher o material adequado para utilização nas obras. Na maioria dos casos, no 
entanto, a resistência é a única propriedade especificada para o concreto endurecido que é 
efetivamente controlada. Segundo MEHTA e MONTEIRO (2008), isto ocorre devido à 
facilidade desta propriedade ser determinada. 
Os principais fatores que influenciam na resistência aos esforços mecânicos do concreto 
são: 
- relação água/cimento; 
- idade; 
- forma e graduação dos agregados; 
- tipo e consumo de cimento, entre outros. 
 
3.2.1 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
 
É sabido que, somente o controle da resistência à compressão não é capaz de identificar a 
qualidade do concreto, porém este se caracteriza como um parâmetro de elevada importância 
para garantir a segurança e a durabilidade das estruturas. O concreto é um material cuja 
capacidade de resistir aos esforços de compressão é bastante elevada, sobretudo quando esta 
propriedade é comparada com a resistência à tração. 
A verificação da resistência à compressão do concreto é determinada com base na norma 
brasileira NBR 5739 – Concreto – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. A 
norma NBR 5738 – Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova – define 
as condições para a preparação dos corpos-de-prova a serem ensaiados. Nesta norma, são 
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28 
definidos os principais parâmetros a serem considerados no momento de moldar os CP’s, desde a 
escolha das dimensões, passando pela preparação das formas, adensamento, cura e identificação. 
A metodologia brasileira utiliza corpos-de-prova cilíndricos para determinar a resistência à 
compressão do concreto. Estes CP’s podem apresentar-se nos diâmetros de10, 15, 20, 25, 30 ou 
45 cm; possuindo altura igual ao dobro do seu diâmetro. Na prática, os CP’s de medidas 10 x 20 
cm e 15 x 30 cm são os mais utilizados. Os corpos de prova podem ser adensados através de 
haste de socamento ou através de vibrador de imersão (Figura 3.1). A Tabela 3.1 apresenta o 
número de camadas para cada tipo de adensamento em função do corpo-de-prova utilizado. 
 
 
Figura 3.1 – Exemplo de vibrador de imersão elétrico. 
 
Tabela 3.1 – Número de camadas para moldagem de corpos de prova (Adaptado: NBR 5738). 
Tipo de corpo-
de-prova 
Dimensão 
básica
2
 (d) 
mm 
Número de camadas em função do 
tipo de adensamento
1
 
Número de golpes 
para adensamento 
manual Mecânico Manual 
Cilíndrico 
100 1 2 12 
150 2 3 25 
200 2 4 50 
250 3 5 75 
300 3 6 100 
450 5 9 225 
1
Para concretos com abatimento superior a 160 mm, a quantidade de camadas deve ser reduzida à metade da 
estabelecida. Caso o número de camadas resulte fracionário, arredondar para o inteiro superior mais próximo. 
2No caso dos CP’s cilíndricos, a dimensão básica é o diâmetro da forma. 
 
 A Figura 3.2 apresenta um exemplo de corpos-de-prova cilíndricos de concreto de 
dimensões 10 x 20 cm moldados e devidamente identificados para posterior rompimento. 
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29 
 
Figura 3.2 – Corpos-de-prova cilíndricos moldados segundo a NBR 5739 (MAGALHÃES, 
2009). 
 
Após a moldagem dos corpos-de-prova do concreto, estes devem ser mantidos em câmara 
úmida ou imersos em água. A norma NBR 9479 – Argamassa e concreto – Câmaras úmidas e 
tanques para cura de corpos-de-prova – especifica as condições deste processo, determinando a 
umidade relativa das câmaras úmidas e a temperatura em que a água deve manter no caso dos 
tanques de cura (Figura 3.3). 
 
 
Figura 3.3 – Exemplo de tanque de cura de corpos-de-prova de concreto com controlador 
automático de temperatura (MAGALHÃES, 2009). 
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30 
 Após sujeito às condições prescritas na NBR 9479, os corpos-de-prova cilíndricos são 
capeados de forma a regularizar seus topos. Este capeamento é normalmente realizado através de 
enxofre aquecido, conforme mostra a Figura 3.4. 
 
 
Figura 3.4 – Processo de capeamento de corpo-de-prova de concreto com enxofre aquecido. 
 
Alternativamente ao capeamento com enxofre, podem ser utilizados discos compostos de 
borracha (neoprene) devidamente confinadas em pratos metálicos como elemento regularizador 
dos topos dos CP’s. Este procedimento permite maior agilidade no ensaio e reduz os riscos à 
saúde dos laboratoristas; por outro lado, tende a aumentar a variabilidade dos resultados. 
 
 
Figura 3.5 – Esquema de utilização de discos de neoprene para rompimento à compressão de 
corpos-de-prova de concreto. 
 
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31 
 Outra opção para a regularização dos topos dos CP’s antes do rompimento à compressão é 
a retificação dos topos. Este método consiste em retificar as duas faces do corpo-de-prova em um 
equipamento destinado exclusivamente para este fim (Figura 3.6) constituído por um rebolo 
abrasivo impulsionado por um motor elétrico. 
 
 
Figura 3.6 – Retificadora de corpos-de-prova cilíndricos de concreto. 
 
 Após a regularização dos topos dos CP’s, os mesmos deverão ser rompidos à compressão 
em uma data especificada, com as tolerâncias de tempo prescritas na Tabela 3.2. 
 
Tabela 3.2 – Tolerância para a idade de ensaio. 
Idade de ensaio Tolerância permitida (horas) 
24 horas 0,5 
3 dias 2 
7 dias 6 
28 dias 24 
63 dias 36 
91 dias 48 
Nota: Para outras idades de ensaio, a tolerância deve ser obtida por interpolação. 
 
 O carregamento de ensaio sobre o CP deve ser realizado de forma contínua, com 
velocidade de (0,45 ± 0,15) MPa/s. O carregamento só deverá ser cessado quando houver uma 
queda de força que indique a ruptura do CP. 
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32 
 A resistência à compressão do corpo-de-prova de concreto é calculada através da equação 
(3.1): 
 
𝑓𝑐 =
4.𝐹
𝜋 .𝐷2
 (3.1) 
Onde: 
- fc é a resistência à compressão (MPa); 
- F é a força máxima alcançada na prensa (N); 
- D é o diâmetro do corpo-de-prova (mm). 
 
Uma amassada de concreto terá sua resistência à compressão determinada em uma dada 
idade a partir do rompimento de dois corpos-de-prova de concreto moldados da mesma amostra 
e rompidos com a mesma idade. A resistência da amassada (exemplar) é dada pelo maior 
resultado de resistência individual dentre estes dois CP’s. Em outras palavras, o menor valor 
dentre os dois CP’s rompidos é descartado. O conceito de exemplar é definido como elemento de 
amostra constituído por dois corpos-de-prova da mesma amassada, moldados no mesmo ato, 
para cada idade de rompimento. 
 
 
Figura 3.7 – Prensa para rompimento à compressão de corpo-de-prova cilíndrico de concreto e 
ruptura do concreto (MAGALHÃES, 2009). 
 
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33 
Os tipos de ruptura que podem ocorrer em um corpo-de-prova submetido à compressão são 
apresentados pela norma NBR 5739, sendo exposto pela Figura 3.8. A verificação do tipo de 
rompimento é importante para aferir sobre a qualidade da moldagem dos CP’s. As rupturas dos 
tipos F e G, geralmente apresentam dispersões significativas nos resultados de um mesmo 
exemplar. 
 
 
Tipo A – Cônica e cônica afastada 25 mm do 
capeamento 
Tipo B – Cônica e bipartida e cônica com mais de uma 
partição 
 
Tipo C – Colunar com formação 
de cone 
Tipo D – Cônica e cisalhada Tipo E – Cisalhada 
 
Tipo F – Fraturas no topo e/ou na base abaixo do 
capeamento 
Tipo G – Similar ao tipo F com fraturas próximas 
ao topo 
Figura 3.7 – Tipos de ruptura dos corpos-de-prova (Adaptado: NBR 5739). 
 
 
 
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34 
3.2.2 – RESISTÊNCIA À TRAÇÃO 
 
Embora a resistência à tração do concreto não seja a propriedade de melhor desempenho 
deste material, sua mensuração faz-se fundamental em algumas situações como quesito de 
aceitação e de segurança das estruturas. 
Amplamente considerados nos cálculos de pavimentos e pisos industriais de concreto, a 
resistência à tração do mesmo vem sendo cada vez mais verificada em ensaios de laboratório e 
de campo, garantindo um controle de qualidade mais completo para as construções. 
Existem basicamente três métodos de determinação da resistência à tração do concreto, 
conforme apresentados a seguir: 
 
a) Resistência à tração direta 
 
O ensaio de tração direta consiste em um mecanismo de fixação que traciona uma peça 
padrão de concreto, semelhante aos ensaios de tração de aço destinado a construção. Este tipo de 
ensaio é raramente utilizado, principalmente porque os dispositivos de fixação do corpo de prova 
introduzem tensões secundárias difíceis de serem mensuradas e cuja influência não pode ser 
ignorada. A Figura 3.9 apresenta um modelo esquemático do ensaio de tração no concreto. 
 
 
Figura 3.9 – Esquema de ensaio de tração diretado concreto. 
 
b) Resistência à tração por compressão diametral 
 
A resistência à tração obtida através de compressão diametral é outra forma de medir esta 
grandeza. Este método consiste em comprimir um corpo de prova cilíndrico ao longo de duas 
linhas axiais diametralmente opostas (Figura 3.10). Este ensaio é amplamente utilizado, visto que 
não necessita de grandes adaptações na prensa, e por utilizar as mesmas formas de corpos de 
prova de ensaios à compressão. 
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35 
O ensaio de tração por compressão diametral é conhecido mundialmente como o ensaio 
brasileiro, uma vez que o mesmo foi desenvolvido no Brasil, em 1943, pelo professor Fernando 
Luiz Lobo Carneiro. 
 
 
(a) 
 
(b) 
Figura 3.10 – Esquema de ensaio de tração direta do concreto (a) e dispositivo adaptador para 
rompimento sob compressão diametral em prensa hidráulica(b). 
 
A norma brasileira NBR 7222 – Argamassa e concreto – Determinação da resistência à 
tração por compressão diametral em corpos-de-prova cilíndricos – especifica os métodos deste 
ensaio. A resistência à tração por compressão diametral é determinada através da equação (3.2): 
 
𝑓𝑡 ,𝐷 =
2.𝐹
𝜋.𝑑. 𝐿
 (3.2) 
Onde: 
- fc.D é a resistência à tração por compressão diametral, com aproximação de 0,05 MPa; 
- F é a carga máxima obtida no ensaio (kN); 
- d é o diâmetro do corpo-de-prova (mm); 
- L é a altura do corpo-de-prova (mm). 
 
c) Resistência à tração na flexão 
 
O terceiro método de ensaio da resistência à tração do concreto é a chamada determinação 
da resistência à tração na flexão. Este método consiste em romper corpos-de-prova prismáticos 
moldados de acordo com a norma NBR 5738. A Tabela 3.3 apresenta as condições de moldagem 
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36 
destes corpos-de-prova em forma de prisma, conforme esta norma. A Figura 3.11 mostra um 
exemplo prático da moldagem de CP’s prismáticos de dimensões 15 x 15 x 50 cm. 
 
Tabela 3.3 – Número de camadas para moldagem de corpos de prova (Adaptado: NBR 5738). 
Tipo de corpo-
de-prova 
Dimensão 
básica
2
 (d) 
mm 
Número de camadas em função do 
tipo de adensamento
1
 
Número de golpes 
para adensamento 
manual Mecânico Manual 
Prismático 
100 1 1 75 
150 1 2 75 
250 2 3 200 
450 3 - - 
1
Para concretos com abatimento superior a 160 mm, a quantidade de camadas deve ser reduzida à metade da 
estabelecida. Caso o número de camadas resulte fracionário, arredondar para o inteiro superior mais próximo. 
2No caso dos CP’s prismáticos, a dimensão básica é a menor aresta da forma. 
 
 
Figura 3.11 – Moldagem de corpos-de-prova prismáticos de concreto (MAGALHÃES, 2009). 
 
A norma brasileira NBR 12142 – Concreto – Determinação da resistência à tração na 
flexão em corpos-de-prova prismáticos – determina o procedimento de ensaio de tração na 
flexão. Este consiste basicamente em aplicar duas cargas linearmente distribuídas nos terços 
médios de um prisma, de modo a provocar tração na face inferior do CP. Esta face terá suas 
fibras tracionadas até a ruptura do concreto. Devido à forma de aplicação da carga de ruptura no 
elemento de concreto, o terço central da peça fica sob ação de flexão pura, não havendo efeitos 
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37 
de esforços cortantes, como pode ser observado através de diagrama de esforços solicitantes 
(Figura 3.12). 
 
 
Figura 3.12 – Diagrama de ensaio de tração na flexão segundo a NBR 12142. 
 
Este é um ensaio amplamente utilizado devido às propriedades importantes que o mesmo 
determina. Esta análise é mais comum na execução de pisos industriais de concreto, uma vez que 
ela reproduz parte dos esforços principais deste tipo de estrutura. A Figura 3.13 apresenta a 
execução do ensaio de tração na flexão e o plano de fratura após a aplicação da carga. 
 
 
(a) 
 
(b) 
Figura 3.13 – Rompimento à tração sob flexão de CP prismático (a) e detalhe do plano de 
fratura no concreto (b) (MAGALHÃES, 2009). 
 
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38 
A resistência à tração na flexão do concreto (fctM) pode ser determinada de duas formas 
distintas. Dependendo do local onde ocorre a ruptura, a norma NBR 12142 estabelece duas 
equações para o cálculo da resistência. As equações (3.3) e (3.4) referem-se, respectivamente, a 
rupturas ocorridas no terço médio e fora do terço médio da peça. 
 
𝑓𝑐𝑡𝑀 =
𝑃. 𝑙
𝑏 .𝑑2
 (3.3) 
 
𝑓𝑐𝑡𝑀 =
3.𝑃.𝑎
𝑏 .𝑑2
 (3.4) 
Onde: 
- P é a carga aplicada (N); 
- l é a distância entre os cutelos de suporte (mm); 
- b e d são a largura e a altura média do CP (mm); 
- a representa a distância entre a linha de ruptura e o apoio mais próximo (mm). 
 
3.2.2.1 – RELAÇÃO ENTRE AS RESISTÊNCIAS DO CONCRETO 
 
As metodologias normatizadas e alguns autores estabelecem relações entre as resistências 
do concreto, apresentando correlações entre os resultados obtidos por distintos ensaios. Estas 
equações são muito úteis em situações nas quais uma das propriedades precisa ser estimada, 
porém não foi ensaiada. 
A norma brasileira NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto - Procedimento – 
estabelece uma correlação direta entre o valor da resistência característica à compressão
6
 (fck) 
do concreto e a sua resistência média à tração (fctM). 
 
𝑓𝑐𝑡𝑀 = 0,30. 𝑓𝑐𝑘
2/3
 (3.5) 
 
A mesma norma NBR 6118 prevê ainda, modelos de relação entre os três tipos de ensaio à 
tração do concreto; expressos pelas equações (3.6) e (3.7). 
 
 
6
 Valor de resistência à compressão acima do qual se espera ter 95 % de todos os resultados possíveis de 
ensaio. 
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39 
𝑓𝑐𝑡 = 0,90.𝑓𝑐𝑡 ,𝑠𝑝 (3.6) 
 
𝑓𝑐𝑡 = 0,70.𝑓𝑐𝑡 ,𝑓 (3.7) 
Onde: 
- fct é a resistência à tração direta do concreto (MPa); 
- fct,sp é a resistência à tração indireta ou por compressão diametral do concreto (MPa); 
- fct,f é a resistência à tração na flexão do concreto (MPa). 
 
As equações anteriores mostram claramente que a resistência à tração medida através de 
esforço direto apresenta os menores resultados; os maiores valores são os da resistência à tração 
medida através da flexão. 
 
3.3 – PERMEABILIDADE E ABSORÇÃO DE ÁGUA 
 
O concreto é um material que, por suas características de constituição, apresenta vazios 
(poros) em seu maciço. Dentre os fatores que aumentam esta porosidade podem ser destacados: 
a) O fato de ser sempre necessário adicionar mais água do que o indispensável para a 
hidratação do cimento para proporcionar trabalhabilidade ao concreto. Esta água em excesso 
evapora, deixando vazios. 
b) Uma quantidade considerável de ar é incorporada ao concreto durante a mistura, 
resultando em vazios. 
Uma vez que estes poros formados no interior do concreto estabelecem ligações entre si, 
este se torna permeável a água. Não existe um concreto totalmente impermeável, porém o grau 
de permeabilidade do mesmo pode ser reduzido de forma a obter um elemento estrutural de 
maior qualidade. A permeabilidade é a propriedade que identifica a possibilidade de passagem 
de água atravésdo concreto. 
Esta permeabilidade provoca diversas manifestações patológicas nas estruturas, uma vez 
que a água que penetra no concreto carrega substâncias que podem ser nocivas, sobretudo às 
armaduras – no caso de concreto armado ou protendido. A corrosão da armadura é uma das 
principais causas de deterioração deste tipo de estrutura. O concreto que envolve a armadura 
deve servir como um elemento de proteção a esta, impedindo o ataque de agentes agressivos. 
Quanto menos permeável for o concreto maior será a durabilidade da peça. 
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40 
A norma NBR 10786 – Concreto endurecido – Determinação do coeficiente de 
permeabilidade à água – define o método de ensaio da permeabilidade do concreto através da 
percolação de água sob pressão. 
O método utiliza corpos-de-prova cilíndricos de concreto. Estes CP’s têm seus topos 
jateados com jato de areia e suas superfícies laterais recebem uma camada de material de 
vedação. Este CP é colocado em uma câmara que deve ser preenchida com água destilada e deve 
garantir uma perfeita vedação. Esta câmara é fechada e submetida a uma pressão de ar, sendo 
verificada a vazão de entrada do ar de forma contínua (Figura 3.14). Este é um ensaio realizado 
em um período de, aproximadamente 500 horas, devendo ocorrer de forma ininterrupta. 
 
 
Figura 3.14 – Esquema do aparelho de verificação da permeabilidade (NBR 10786). 
 
O coeficiente de permeabilidade é determinado pela equação (3.8): 
 
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41 
𝐾 = 
𝑄. 𝐿
𝐴.𝐻
 (3.8) 
Onde: 
- K é o coeficiente de permeabilidade (cm/s); 
- Q é a vazão de entrada (cm³/s); 
- L é a altura do corpo-de-prova (cm); 
- A é a área da seção transversal do CP (cm²); 
- H é a altura da coluna de água correspondente à pressão utilizada (cm). 
 
Outra propriedade importante em relação à porosidade do concreto é a absorção. Define-se 
absorção como o processo pelo qual o concreto retém água nos poros e condutos capilares. A 
norma NBR 9778 determina os métodos e condições de ensaio desta propriedade do concreto. 
Resumidamente: A porosidade do concreto refere-se a quantidade total de vazios 
existentes na peça; a absorção é função dos poros que possuem comunicação com as faces 
externas do concreto, enquanto que a permeabilidade indica a continuidade entre os vazios. 
 
3.4 – DEFORMAÇÕES 
 
O concreto é um material sólido que apresenta em seu interior vazios (poros) que são 
preenchidos por água ou por ar. Nas situações em que o concreto apresenta seus poros totalmente 
secos ou totalmente saturados, o concreto se comporta como um sólido comum. Por outro lado 
quando estes vazios apresentam-se parcialmente preenchidos por água, surgem tensões capilares 
nos poros do concreto que atribuem ao mesmo, deformações distintas das observadas em sólidos 
comuns. Este fato faz com que o concreto seja considerado um material pseudo-sólido. 
 
A variação do volume dos concretos são resultados de uma série de situações, dentre as 
quais podem ser destacadas: 
 
- variação do volume absoluto dos elementos ativos que se hidratam; 
- variação do volume dos poros internos, com água ou ar; 
- variação do volume de material sólido inerte (incluindo o cimento hidratado). 
 
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42 
Entender o comportamento da variação volumétrica do concreto é de fundamental 
importância para evitar as possíveis fissurações que se apresentam como conseqüência deste 
fato. Estas fissuras se constituem em ponto frágil da estrutura, permitindo a entrada de agentes 
agressivos ao maciço de concreto e, em casos extremos, levar a estrutura ao colapso. 
As deformações no concreto podem ser agrupadas em duas classes: 
- Causadas por variações das condições do ambiente: variações de umidade e temperatura. 
Como exemplo, a retração. 
- Causadas por cargas externas: decorrência da aplicação de cargas às estruturas de 
concreto; podendo ser deformações imediatas (imediatamente após a aplicação) ou 
deformações lentas (fluência – quando ocorrem ao longo do tempo, sob ação de um 
carregamento externo permanente). 
 
3.4.1 – RETRAÇÃO 
 
A retração caracteriza-se por ser um processo de deformação (redução de volume) causada 
por variações das condições do ambiente. Dentre os principais tipos de retração podem ser 
destacadas: 
 
Retração autógena: é a deformação medida no concreto em um sistema fechado, não sendo 
consideradas entradas ou saídas de substâncias ao mesmo. Caracteriza-se pela redução de 
volume absoluto dos elementos ativos do cimento que se hidratam (produtos de hidratação). Em 
outras palavras, o volume dos produtos de hidratação é menor do que a soma dos volumes de 
água e do cimento que está sendo hidratado. Por vezes, este tipo de retração é chamado de 
autodessecação. 
 
Retração plástica: é a redução de volume do concreto observada após o concreto fresco ser 
colocado nas formas. Trata-se de um assentamento natural do maciço de concreto quando o 
mesmo ainda encontra-se no estado plástico. Como resultado desta retração tem-se o 
desenvolvimento de fissuras acima dos pontos de obstrução deste assentamento; como, por 
exemplo, sobre as barras de aço e os maiores grãos de brita. 
 
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43 
 
Figura 31.5 – Fissuração por retração plástica em concreto fresco (MEHTA e MONTEIRO, 
2008). 
 
Dentre os fatores que contribuem para a retração plástica do concreto podem ser 
destacados: a exsudação, a perda de água por absorção na sub-base (lastro
7
), nas formas ou nos 
agregados
8
. Outras causas importantes são a perda rápida de água por evaporação e o inchamento 
ou assentamento das formas. 
 
Retração por secagem (ou hidráulica): e a redução do volume do concreto em decorrência 
da perda de umidade (água) do concreto. Esta retração pode ocorrer de forma irreversível ou 
reversível. A parte irreversível da retração ocorre na primeira etapa do ciclo de molhagem e 
secagem (cura
9
), conforme pode ser observado na Figura 3.16. A parcela de retração que pode 
ser recuperada nos ciclos de molhagem e secagem é denominada reversível e corresponde a uma 
fração menor da retração total por secagem. 
 
 
7
 Este fato mostra a importância da realização de um bom lastro de concreto magro como sub-base de 
fundações. No caso de pisos industriais de concreto, por exemplo, utilizam-se lonas plásticas para evitar a 
perda de água por absorção (pode ser observado na Figura 1.4). 
8
 Os agregados, sobretudo os graúdos, quando expostos ao sol ou a altas temperaturas apresentam grande 
potencial de absorção da água de amassamento. A aspersão de água para redução da temperatura e leve 
umedecimento dos grãos tende a reduzir este efeito. 
9
 Procedimentos realizados para manter as condições favoráveis de umidade e temperatura nas primeiras 
idades do concreto de forma a garantir a qualidade do mesmo. 
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44 
 
Figura 3.16 – Reversibilidade da retração por secagem (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
 
Retração Térmica: o aumento da temperatura do concreto durante as reações e a baixa 
capacidade de dissipação nosgrandes maciços, fazem com que ocorra uma forte redução de 
volume durante o resfriamento do mesmo. A esta redução de volume dá-se o nome de retração 
térmica. 
 
3.4.2 – MÓDULO DE ELASTICIDADE 
 
Como fator complementar à importância da resistência do concreto tem-se a deformação 
conseqüente das tensões aplicadas na peça. A relação entre a tensão e a deformação de 
determinada estrutura (de concreto ou não) é fundamental no momento de se realizar um projeto 
estrutural. 
O concreto apresenta a propriedade de elasticidade dentro de certos limites de 
carregamento. Um material é dito elástico quando as deformações provocadas pela aplicação de 
uma dada carga são imediatamente revertidas depois de cessado o carregamento (tensão). 
A aplicação de um carregamento axial em corpos-de-prova padrões com incremento de 
carga ocorrendo de forma contínua, desde o zero até a ruptura, permite a construção de uma 
curva tensão-deformação do material. 
O diagrama tensão-deformação exibe, para a maioria dos materiais de construção civil, 
uma relação linear na região de comportamento elástico do material. Este fato mostra, por 
conseqüência, que o aumento na tensão aplicada provoca um aumento proporcional na 
deformação. A equação (3.9) foi determinada por Robert Hooke em 1676. 
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45 
𝜎 = 𝐸 . 𝜀 (3.9) 
Onde: 
- σ é a tensão aplicada à peça; 
- ɛ é a deformação específica10 do material; 
- E representa a constante de proporcionalidade, denominada Módulo de Elasticidade ou 
Módulo de Young. 
 
No caso do concreto, a Lei de Hooke se aplica a valores limitados de tensão. Muitos 
autores estabelecem esta limitação em 30 % do valor de resistência que leva o concreto à ruptura 
(fc). Quando a tensão aplicada ao concreto é superior a 30 % da resistência do concreto, este 
passa a ter um comportamento não-elástico, ou seja, parte da deformação provocada pela carga 
permanece depois de cessado o carregamento. 
A Figura 3.17 mostra a relação tensão-deformação típica do concreto sob tensão crescente. 
Pode-se observar que no princípio ocorre um crescimento linear das deformações com o 
carregamento. Nesta fase, quando cessada a solicitação, a deformação verificada desaparece – 
comportamento elástico. A partir de um determinado momento (tensão de escoamento) o gráfico 
passa a não ser mais linear e neste caso, quando cessado o carregamento, parte da deformação 
permanece – comportamento não-elástico. 
 
 
Figura 3.17 – Relação tensão-deformação de material sob regime de tensão crescente 
(ABNT/CEB-18). 
 
 
10
 Quociente entre o alongamento ou encurtamento de determinado material durante o carregamento em 
relação à medida inicial da peça. 
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46 
Geometricamente, o módulo de elasticidade (E)é obtido através da tangente do ângulo que 
o trecho linear da curva tensão-deformação forma com o eixo das abscissas (ɛ). No caso do 
concreto, em que não há linearidade completa na curva tensão-deformação, convencionaram-se 
dois distintos tipos de módulo de elasticidade: o módulo de elasticidade inicial (ou tangente 
inicial) e o módulo de elasticidade secante. 
O módulo de elasticidade secante (ECS) apresenta valores inferiores aos do módulo de 
elasticidade inicial (ECI) visto que este considera em sua formulação as deformações 
permanentes do regime não-linear do concreto. A norma brasileira NBR 6118 estabelece uma 
relação para estimar o módulo de elasticidade inicial (ECI) a partir da resistência característica à 
compressão (fck): 
 
𝐸𝐶𝐼 = 5600.𝑓𝑐𝑘
1/2
 (3.10) 
 
Para fins de projeto estrutural, o módulo de elasticidade secante (ECS) a NBR 6118 é 
definido pela equação (3.11): 
 
𝐸𝐶𝑆 = 0,85.𝐸𝐶𝐼 (3.11) 
 
A Figura 3.18 apresenta uma curva tensão-deformação com a representação dos módulos 
de elasticidade do concreto. 
 
 
Figura 3.18 – Diagrama tensão-deformação do concreto sob compressão simples (ENGEMAT). 
 
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47 
A determinação experimental do módulo de elasticidade do concreto é realizada conforme 
as especificações da norma NBR 8522 – Concreto – Determinação dos módulos estáticos de 
elasticidade e deformação e da curva tensão-deformação. A Figura 3.19 apresenta o equipamento 
de ensaio para a obtenção destas propriedades. 
 
 
Figura 3.19 – Determinação do módulo de elasticidade do concreto (ABNT/CEB-18). 
 
Dentre os principais fatores que influenciam o valor do módulo de elasticidade do concreto 
podem ser destacados o tipo, forma e dosagem dos agregados, o adensamento, a relação 
água/cimento e a resistência do concreto, entre outros. A Figura 3.20 apresenta as curvas de 
tensão-deformação do concreto em comparação com as curvas obtidas pelo carregamento da 
pasta de cimento e dos agregados de forma separada. 
 
 
Figura 3.20 – Curva tensão-deformação da pasta de cimento, do agregado e do concreto 
(NEVILLE, 1997). 
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48 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
 
 Todas as normas técnicas referidas no texto fizeram parte das referências bibliográficas do 
presente trabalho. 
 GOMES, A. de O. Caderno de Aulas Práticas. UFB, 2008. 
 GIAMMUSSO, S. E. Manual do Concreto, 1ª ed. São Paulo, PINI, 1992. 
 HELENE, P.; TERZIAN, P. Manual de Dosagem e Controle do Concreto, 1ª ed. São 
Paulo, PINI, 1992. 
 ISAIA, G. C. Concreto – Ensino, Pesquisa e Realizações. Vol. 1 e 2. São Paulo, 
IBRACON, 2005. 
 ISAIA, G. C. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de 
Materiais. 2ª ed. Vol. 1 e 2. São Paulo, IBRACON, 2010. 
 ITAMBÉ. Treinamento de mão de obra para construção civil. Curitiba, Cia de Cimento 
Itambé, 2008. 
 MAGALHÃES, F. C. Estudo probabilístico da resistência à compressão e da 
resistência à tração na flexão dos concretos utilizados na construção do dique seco do 
Estaleiro Rio Grande, no superporto, em Rio Gande-RS. Universidade Federal do Rio 
Grande, FURG. Dissertação de Mestrado. Rio Grande, 2009. 
 MEHTA, P. K.; MONTEIRO P. J. M. Concreto – Microestrutura, Propriedades e 
Materiais, 3ª ed. São Paulo, IBRACON, 2008. 
 MOREIRA, A. R. Apostila de Tecnologia do Concreto. CEFET-PR, 2004. 
 NEVILLE, A. M. Propriedades do Concreto. Tradução Salvador E. Giamamusso, 2ª ed. 
São Paulo, PINI, 1997. 
 PETRUCCI, E. G. R. Concreto de cimento Portland, 5ª ed. Porto Alegre, Globo, 1978. 
 TARTUCE, R. Dosagem experimental do concreto, 1ª ed. São Paulo, PINI: IBRACON, 
1989. 
 TARTUCE, R.; GIOVANNETTI, E. Princípios básicos sobre o concreto de cimento 
Portland, 1ª ed. São Paulo, PINI: IBRACON, 1990.