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22/09/2017 1 AULA 06 – Concreto Tecnologia do Concreto Prof. Pedro Messias Definição 1) Aglomerado resultante da mistura de cimento, água, agregados miúdos e graúdos, e, eventualmente aditivos e/ ou adições. 2) Material composto que consiste essencialmente de um meio contínuo aglomerante, dentro do qual estão mergulhados partículas ou fragmentos de agregados. No concreto de cimento hidráulico, o meio aglomerante é formado por uma mistura de cimento hidráulico e água. Aplicação Estruturas: edifícios, pontes, barragens Pavimentos: estradas, aeroportos, passeios Peças pré-moldadas: tijolos, telhas, postes, tubos, etc Concreto Fatores que contribuem para a grande concreto como material de construção utilização do ● ● ● ● Excelente resistência à água; A facilidade de execução numa variedade de formas e tamanhos; Custo relativamente baixo e facilmente disponível; Material que se torna atraente sob alguns aspectos ambientais, principalmente, pela possibilidade de incorporação de resíduos. 22/09/2017 2 Concreto Classificação quanto à massa específica ● Concreto leve => γ < 1800 kg/m³ ●Produzidos com agregados leves como argila expandida, pedra pome. ● Concreto normal => 1800 kg/m³ < γ < 3200 kg/m³ ●Concretos com areia natural, seixo rolado ou pedra britada, geralmente com γ = 2400 kg/m³ ● Concreto pesado => γ > 3200 kg/m³ ●Concretos produzidos a partir de agregados de alta densidade, sendo utilizados às vezes na blindagem de radiação Concreto Classificação quanto ao uso de armaduras ● Concreto simples => sem barras de aço ● Concreto armado => com barras de aço ● Concreto protendido => com cabos de aço tracionados Classificação quanto à resistência (MEHTA e MONTEIRO, 1994) ●Concretos de baixa resistência ●Resistência à compressão menor que 20 MPa ●Concreto de resistência moderada ●Resistência à compressão de 20 a 40 MPa ●Concreto de alta resistência ●Resistência à compressão superior a 40 MPa Vantagens 1) Facilidade de trabalho – Elementos de concretos podem ser facilmente executados, numa variedade de tamanhos, no próprio local da obra. 2) Monolitismo – Apresenta continuidade, distribui bem as tensões e pode ser considerado isótropo. 3) Forma – Pode-se fabricar peças com formas as mais variadas, no próprio local. 4) Resistência e Durabilidade – Pode-se controlar suas propriedades. Possui boa resistência mecânica e aos agentes agressores. 5) Custo – Principais ingredientes relativamente baratos. 22/09/2017 3 Classificação quanto à resistência (NBR 8953 – concreto pra fins estruturais) Classificação quanto à resistência (NBR 8953 – concreto pra fins estruturais) Concreto ●Recordes de resistência à compressão em concretos Recorde Brasileiro em obra => 149 MPa aos 28 dias - Edifício E-Tower com 42 pavimentos, em São Paulo Estrutura Interna do Concreto 22/09/2017 4 Fase Pode influenciar 01 - agregado ● Massa específica ● Módulo de elasticidade ● Estabilidade volumétrica ● Resistência ● Durabilidade Fase 02 - Pasta de Cimento Endurecida Responsável por: ● Estado fresco ●Envolver os agregados ●Preencher os vazios ●Facilitar o manuseio durante a aplicação ● Estado endurecido ●Aglutinar os agregados ●Garantir resistência mecânica ●Permeabilidade ●Estabilidade volumétrica ●Durabilidade Sólidos presentes na pasta Silicato de cálcio hidratado ●Não possui fórmula estequiométrica endurecida bem definida, sendo denominado de C-S-H; ●Constitui de 50 a 60% do volume de sólidos ●Composto definição pasta: na pasta endurecida; mais das importante propriedades na da ●Maior resistência mecânica ●Maior durabilidade em meios agressivos (ácidos e sulfatados) Sólidos presentes Hidróxido de cálcio (CH) na pasta endurecida ● Possui estequiometria bem definida (Ca(OH)2); Constitui de 20 a 25% do volume de sólidos na pasta endurecida; Tem a forma de prismas hexagonais; Menor resistência mecânica que o C-S-H; Apresenta solubilidade maior que o C-S-H; Menor durabilidade em meios agressivos (ácidos e sulfatados) ● ● ● ● ● 22/09/2017 5 • Sólidos presentes Hidróxido de cálcio (CH) na pasta endurecida Sólidos presentes Sulfoaluminatos de cálcio na pasta endurecida ● Constitui de 15 a 20% do volume sólidos na pasta endurecida; de ● Durante o primeiro estágio da éhidratação, denominado o composto de etringita; C6AS3H32 ● Possui a forma de cristais prismáticos aciculares. Sólidos presentes Sulfoaluminatos de cálcio na pasta endurecida ● Pode se transformar em monossulfato hidratado C4ASH18 Que tem a forma de placas hexagonais; A presença desse material torna o concreto vulnerável ao ataque por sulfatos. ● ● C4ASH18 + 2CH + 2S +12H →C6AS3H32 Sólidos presentes na pasta endurecida Grãos de clínquer não hidratado ● Partículas de menor tamanho hidratam primeiro ● Partículas de maior tamanho podem até não se hidratar por completo 22/09/2017 6 Vazios presentes na pasta endurecida Interlamelar ou interpartícula no C-S-H Responsável por cerca de 28% da porosidade capilar do C-S-H. A água pode ficar retida por pontes de hidrogênio. Dimensões aproximadas de 1 nm Capilares Representam os espaços não preenchidos pelos componentes sólidos da pasta. Macroporos: > 50 nm (prejudiciais à resistência e impermeabilidade). Microporos: < 50 nm (mais importantes na retração por recagem e fluência). Vazios presentes na pasta endurecida Ar incorporado Tem forma regular, sendo, geralmente esféricos. Pode ser introduzidos propositadamente. Dimensões de 50 a 200 𝜇𝑚. Água Presente na pasta endurecida ●Água capilar => Presente nos vazios capilares (água livre) ●Adsorvida => Próximo à superfície dos sólidos, com influência das forças de atração ● Interlamelar => associada a estrutura do C-S-H, com influência na retração por secagem ●Quimicamente combinada => como parte integrante da estrutura dos vários produtos hidratados Fase 03 – Zona de Transição ●Zona entre as partículas de agregado graúdo de cimento; e a pasta ●Com dimensão da ordem de (10 a 50) μm ao agregado graúdo; redor do ●Estrutura mais porosa, com grande volume de vazios capilares e de cristais orientados de hidróxido de cálcio e presença de microfissuras. 22/09/2017 7 Zona de Transição Zona de Transição ●É geralmente mais fraca do que as outras duas fases – limita a resistência do concreto; ●Exerce considerável influência na rigidez e de elasticidade do concreto; ●E ainda na durabilidade e permeabilidade. no módulo ●Fatores transição que pioram as características da zona de ●Maior relação água/cimento ●Agregados graúdos de maior dimensão ●Agregados com formas lamelar e alongada ●Forma Zona de Transição Zona de Transição ●Fatores que melhoram as transição: ●Maior consumo de cimento características da zona de ●Agregados de menor dimensão ●Agregados com forma cúbica ou arredondada ●Menor relação água/cimento ●A utilização de adições como microssílica (Por quê?) 22/09/2017 8 Concreto – Dosagem (traço) ●A composição sempre é calculada em função: ●Do projeto ●Dos materiais disponíveis ●Dos equipamentos e mão-de-obra disponíveis ●Critérios de dosagem: ●Resistência ●Estanqueidade ●Trabalhabilidade ●Retração mínima Concreto ●O concreto ideal será aquele que contiver a menor quantidade de vazios, portanto monolítico e sólido como uma pedra artificial ●O traço ideal, levando em os consideração apenas este aspecto, minimizar reduzindo deverá dosar agregados de forma a eosvazios, aumentando a resistência o consumo de cimento. ●Os estudos em volume, a seguir comparam algumas de agregados: combinações, Concreto
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