Aula4 Propriedades do concreto

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CONCRETO
PROPRIEDADES DO 
CONCRETO
1. CONCRETO FRESCO
2. CONCRETO ENDURECIDO
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PROPRIEDADES DO 
CONCRETO FRESCO
• CONSISTÊNCIA,
• TRABALHABILIDADE e
• HOMOGENEIDADE • HOMOGENEIDADE 
CONSISTÊNCIA
É uma propriedade relacionada com o estado É uma propriedade relacionada com o estado 
de fluidez da mistura. É a menor ou maior 
facilidade que tem o concreto fresco para 
deformar-se.
Varia com:
•Composição do concreto,
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CONSISTÊNCIA
É uma propriedade relacionada com o estado É uma propriedade relacionada com o estado 
de fluidez da mistura. É a menor ou maior 
facilidade que tem o concreto fresco para 
deformar-se.
Varia com:
•Composição do concreto,
•Quantidade de água de amassamento e
CONSISTÊNCIA
É uma propriedade relacionada com o estado É uma propriedade relacionada com o estado 
de fluidez da mistura. É a menor ou maior 
facilidade que tem o concreto fresco para 
deformar-se.
Varia com:
•Composição do concreto,
•Quantidade de água de amassamento e
•Tamanho máximo, granulometria e forma dos 
agregados.
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CLASSIFICAÇÃO DOS 
CONCRETOS EM FUNÇÃO DA 
CONSISTÊNCIA
( ABNT NBR 8953:2015 )
Os concretos são classificados por sua consistência 
no estado fresco, determinada a partir do ensaio de 
abatimento (slump test) conforme ABNT NM 67, e p
no caso de concreto autoadensável, pelo previsto na 
ABNT NBR 15823-1 
CLASSIFICAÇÃO DOS 
CONCRETOS EM FUNÇÃO DA 
CONSISTÊNCIA
( ABNT NBR 8953:2015 )
Classe Abatimento 
(mm)
Aplicações típicas
S10 10≤A<50 Concreto extrusado, vibroprensado ou 
centrifugado
S50 50≤A<100 Alguns tipos de pavimentos e de elementos de 
fundações
S100 100≤A<160 Elementos estruturais com lançamento 
convencional do concretoconvencional do concreto
S160 160≤A<220 Elementos estruturais com lançamento bombeado 
do concreto
S220 A≥220 Elementos estruturais esbeltos ou com alta 
densidade de armaduras
Nota 1: De comum acordo entre as partes, podem ser criadas classes especiais de 
consistência, explicitando a respectiva faixa de variação do abatimento.
Nota 2: Os exemplos desta tabela são ilustrativos e não abrangem todos os tipos de 
aplicações.
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CLASSIFICAÇÃO DOS 
CONCRETOS EM FUNÇÃO DA 
CONSISTÊNCIA
SLUMP TEST ( CEB )
•Classe mm
•S1 10 a 40
•S2 50 a 90
•S3 100 a 150
CONSISTÊNCIA SLUMP
Rija -
Plástica S1-S2
Semi-Fluida S2-S3 
Fluida S4•S3 100 a 150
•S4 >= 160
Fluida S4
CONSISTÊNCIA
PROCEDIMENTOS PARA PROCEDIMENTOS PARA 
DETERMINAR A CONSISTÊNCIA
•Cone de Abrams
•Mesa de sacudidasMesa de sacudidas
•Consistômetro Vebe
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CONSISTÊNCIA
Cone de AbramsCone de Abrams
CONSISTÊNCIA
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CONSISTÊNCIA
CONSISTÊNCIA
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CONSISTÊNCIA
CONSISTÊNCIA
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CONSISTÊNCIA
Mesa de sacudidasMesa de sacudidas
CONSISTÊNCIA
•Consistômetro Vebe Consistômetro Vebe 
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TRABALHABILIDADE
É a aptidão do concreto para ser posto em obra É a aptidão do concreto para ser posto em obra, 
com os meios de compactação de que se dispõe. 
Está relacionada com:
•Deformabilidade ( Consistência )
•Homogeneidade
T ã d s s t s•Travação de seus componentes
•Maior ou menor facilidade que a massa 
apresenta para eliminar os ocos ( ar incluso ), 
alcançando uma compacidade máxima.
TRABALHABILIDADE
Varia com:Varia com:
•Quantidade de água de amassamento,
•Granulometria dos agregados,
•Forma dos agregados,
•Tipo e finura do cimentoTipo e finura do cimento,
•Emprego de aditivos plastificantes e
•Tempo, temperatura e umidade relativa do 
ar.
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HOMOGENEIDADE
É lid d p l l s dif nt s É a qualidade pela qual os diferentes 
componentes do concreto aparecem 
regularmente distribuídos em toda a 
massa, de forma que amostras coletadas 
em pontos diferentes resultem 
praticamente iguais.
HOMOGENEIDADE
Pode ser obtida com:Pode ser obtida com:
•Boa mistura,
•Transporte cuidadoso e
•Colocação adequada.
Pode ser perdida por:
•Segregação : separação entre grossos e finos e
•Decantação : os grãos grossos sedimentam e a 
pasta fica na superfície.
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HOMOGENEIDADE
P d d h m n id d é f id :Perda da homogeneidade é favorecida:
•Aumento da quantidade de água,
•Diâmetro máximo do agregado,
Vib õ d t t t •Vibrações durante o transporte e
•Colocação em obra em queda livre.
HOMOGENEIDADE
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PROPRIEDADES DO 
CONCRETO ENDURECIDO
. PESO ESPECÍFICO 
. COMPACIDADE 
. PERMEABILIDADE 
 RESISTÊNCIA AO DESGASTE . RESISTÊNCIA AO DESGASTE 
PESO ESPECÍFICO
Depende de:
•Natureza dos agregados,
•Granulometria dos agregados e•Granulometria dos agregados e
•Método de compactação empregado.
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PESO ESPECÍFICO
Valores médios
•Concretos em massa ............................. = 23 kN/m3
•Concretos armados ................................ = 24 kN/m3
•Concretos com altas taxas de armação = 25 kN/m3
•Concretos pesados................................. = 30 a 35 kN/m3
C t l 10 13 kN/ 3•Concretos leves...................................... = <10 a 13 kN/m3
COMPACIDADE
Está diretamente ligada ao peso específico Está diretamente ligada ao peso específico, 
dependendo dos mesmos fatores que este e 
sobretudo do método de adensamento 
empregado.
•Uma boa compacidade proporciona:
•Maior resistência mecânica frente a esforços Maior resistência mecânica frente a esforços, 
impactos, desgaste, vibrações, etc.
•Maior resistência física e química frente a 
ações agressivas.
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PERMEABILIDADE
É influenciada por:É influenciada por:
•Composição da pasta e seu grau de hidratação,
•Relação água/cimento,
•Cura,
•Granulometria do agregado e
•Finura do cimento.
RESISTÊNCIA AO 
DESGASTE
É obtida utilizando:
•Concreto seco,
•Areia silícica ou•Areia silícica ou
•Tratamentos superficiais.
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CARACTERÍSTICAS 
MECÂNICAS
São:São:
•RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO,
•RESISTÊNCIA À TRAÇÃO, 
•RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E AO CORTE,
•RESISTÊNCIA À FADIGA,
•RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ENTRE AÇO E RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ENTRE AÇO E 
CONCRETO e
•EFEITO DE CARGAS DE LONGA DURAÇÃO.
RESISTÊNCIA À 
COMPRESSÃO
Corpos de Prova:Corpos de Prova:
a
2
a
2
a
a
a
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RESISTÊNCIA À 
COMPRESSÃO
(NBR5738)
Corpos de prova cilíndricos: Devem ter altura 
igual ao dobro do diâmetro. O diâmetro deve 
ser de 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm ou 45 ser de 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm ou 45 
cm. As medidas diametrais têm tolerância de 1 
% e a altura, 2 %.
RESISTÊNCIA À 
COMPRESSÃO
Ensaio:Ensaio:
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RESISTÊNCIA À 
COMPRESSÃO
Ensaio:Ensaio:
Evolução da resistência à 
compressão com o tempo
Idade do concreto 3 7 28 90 360
Cimento Portland 
normal
0,40 0,65 1,00 1,20 1,35
Cimento Portland de 
alta resistência 
inicial
0,55 0,75 1,00 1,15 1,20
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Resistência do concreto
Resistência Característica
Define-se como Resistência Característica do Concreto, fck, Define se como Resistência Característica do Concreto, fck, 
aquele valor de resistência que representa um grau de 
confiança de 95%, ou seja, que existe uma probabilidade de 
0,95 de que se apresentem valores individuais de resistência 
de corpos de prova mais altos que fck. O conceito de 
Resistência Característica se refere, em geral, à 
Resistência à Compressão medida em corpos de prova 
cilíndricos de 15x30 aos 28 dias de idade fabricadas cilíndricos de 15x30, aos 28 dias de idade, fabricadas, 
conservadase rompidos segundo métodos normalizados, 
entretanto, pode-se estendê-lo a qualquer tipo de ensaio, de 
corpo de prova,modo de conservação e idade do concreto, já 
que se trata de uma definição estatística.
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Condições de preparo de 
concreto
• Condição A - o cimento e os agregados são ç g g
medidos em massa, a água é medida em massa ou 
volume, com dispositivo dosador e correção em 
função da umidade dos agregados.
• Condição B - o cimento é medido em massa, a água 
é medida em volume com dispositivo dosador e os 
agregados são medidos em massa combinada com 
volume.
C ndi ã C im nt é m did m m ss á • Condição C - o cimento é medido em massa, a água 
e os agregados são medidos em volume. A 
quantidade de água é corrigida em função da 
estimativa da umidade dos agregados e da 
consistência do concreto.
Valores do desvio padrão em 
função das condições de 
preparo de concreto
Condições de preparo Desvio Padrão
(MPa)
Condição A 4,0
Condição B 5 5Condição B 5,5
Condição C 7,0
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Parâmetros Estatísticos –
sobre a população
n
Resistência Média:
D svi P drã :
1
n
i
i
m
x
x
n
==
∑
( )2
1
n
i m
i
x x
s =
−
=
∑
Desvio Padrão: s n=
Lotes com n ≥ 20
Resistência Média:
n
f∑Resistência Média:
Desvio Padrão:
1
i
i
cm
f
f
n
==
∑
( )2
1
1
n
i cm
i
d
f f
s =
−
=
∑
Resistência característica:
1d n −
, 1,645ck est cm df f s= − ×
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Lotes com 6 ≤ n <20
1 2 1...2 m
f f f
f f
+ + +1 2 1
, 2 1
m
ck est m
f f f
f f
m
−= −−
2
nm =
f f f f≤ ≤ ≤ ≤1 2 .... ...m nf f f f≤ ≤ ≤ ≤
1 2
, 6 1
...
0, 85 n ck est
f f f
f f
n
ψ+ + + ≥ ≥
Lotes com 6 ≤ n <20
Se 1 2 6 1
1 2
...
0, 85
...
0 85
n
n
f f f
f
n
f f f
fck est
ψ+ + + <
+ + +=, 0, 85fck est
n
=
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Valores de Ψ6
Condição de 
P
Número de exemplares (n)
Preparo
2 3 4 5 6 7 8 10 12 14 ≥16
Condição A 0,82 0,86 0,89 0,91 0,92 0,94 0,95 0,97 0,99 1,0 1,02
Condições B e C 0,75 0,80 0,84 0,87 0,89 0,91 0,93 0,96 0,98 1,0 1,02
Os valores de n entre 2 e 5 são empregados em casos excepcionaisp g p
Exemplo
Ex CP1 CP2 Ex CP1 CP2 Ex CP1 CP2
1 22,5 23,2 7 34,1 34,2 13 31,4 31,2
2 23,8 24,1 8 36,7 35,9 14 33,9 34,1
3 28,3 28,2 9 29,8 29,7 15 30,3 31,1
4 24,2 24,1 10 27,2 27,9 16 24,6 23,7
29 1 28 4 21 95 29,1 30,1 11 28,4 28,1 17 21,9 21,4
6 32,5 31,8 12 25,3 24,9 18 36,3 35,9
18 exemplares, constituídos de 2 
corpos de prova cada um.
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Exemplo
Ex CP Ex CP Ex CP
1 23,2 7 34,2 13 31,4
2 24,1 8 36,7 14 34,1
3 28,3 9 29,8 15 31,1
4 24,2 10 27,9 16 24,6, , ,
5 30,1 11 28,4 17 21,9
6 32,5 12 25,3 18 36,3
Para cada exemplar é selecionado o 
corpo de prova de melhor resultado.
Exemplo
18 9n 18 92 2
nm = = =
1 2 8
, 9
...
2
8ck est
f f f
f f
+ + += −
8
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Exemplo
Ex CP Ex CP Ex CP
1 21,9 7 27,9 13 31,4
2 23,2 8 28,3 14 32,5
3 24,1 9 28,4 15 34,1
4 24,2 10 29,8 16 34,2
5 24,6 11 30,1 17 36,3
6 25,3 12 31,1 18 36,7
Os exemplares são ordenados em 
ordem crescente.
Exemplo
1 2 8
, 9
...
2
8ck est
f f f
f f
+ + += −
,
21,9 23,2 24,1 24,2 24,6 25, 3 27,9 28, 3
2 28, 4
8ck est
f + + + + + + += −
MPa, 21, 48ck estf =
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Exemplo
 MPa, 21, 48ck estf =,
1 2
, 6 1
...
0, 85 n ck est
f f f
f f
n
ψ+ + + ≥ ≥
MPa1 2 ... 524,10 85 0 85 24 75nf f f+ + + = × = MPa0, 85 0, 85 24,75
18n
= × =
MPa6 1 1, 02 21,9 22,34fψ = × =
Exemplo
 MPa, 21, 48ck estf =,
1 2
, 6 1
...
0, 85 n ck est
f f f
f f
n
ψ+ + + ≥ ≥
24 75 22 34f≥ ≥,24,75 22, 34ck estf≥ ≥
MPa, 22, 34ck estf =
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Resistência característica e 
resistência média de dosagem
1,645ck cm df f s= −
1 645f f 1,645cm ck df f s= +
Resistência Característica
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Fr
eq
üê
nc
ia A
B
C
0
1
0 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 48 52 56 60 64
Resistência à compressão (MPa)
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Resistência Característica
ABC
A
Resistência Característica
ABC
AB
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Resistência Característica
ABC
2
3
4
5
6
7
8
9
Fr
eq
üê
nc
ia A
B
C
ABC
0
1
0 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 48 52 56 60 64
Resistência à compressão (MPa)
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
• Ensaio de tração direta
• Ensaio de tração na flexão
• Ensaio de compressão diametral• Ensaio de compressão diametral
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Ensaio de tração direta
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
ç
Ensaio de tração direta
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
ç
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/25436/000751653.pdf?sequence=1
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31
Ensaio de tração direta
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
ç
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/25436/000751653.pdf?sequence=1
Ensaio de tração direta
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
ç
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/25436/000751653.pdf?sequence=1
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RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA 
FLEXÃO
(NBR12142)(NBR12142)
Corpos de Prova:
l>=3.5a
a
a
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
Corpos de prova prismáticos:
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RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
Corpos de prova prismáticos:
Ensaio de tração na flexão
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
ç f
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Ensaio de compressão diametral
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
p
Ensaio de compressão diametral
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
p
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Ensaio de compressão diametral
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
p
Ensaio de compressão diametral
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
p
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Ensaio de compressão diametral
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
p
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/25436/000751653.pdf?sequence=1
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E 
AO CORTE
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/25436/000751653.pdf?sequence=1
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RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E 
AO CORTE
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/h
andle/10183/25436/000751653.pdf?s
equence=1
RESISTÊNCIA À FADIGA
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RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA 
ENTRE AÇO E CONCRETO
EFEITO DE CARGAS DE 
LONGA DURAÇÃO
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EFEITO DE CARGAS DE 
LONGA DURAÇÃO
Resistência da estrutura
• Resistência do concreto com um ano de Resistência do concreto com um ano de 
idade
• Perda de resistência por carga de longa 
duração
365 281,20c cf f=
longa duração)28 28( 0,75c cf f=
• Desconto da resistência do concreto 
por influência do atrito dos pratos da 
prensa
, 0,95c e cif f=
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Resistência da estrutura
, ,
, , 28
1,2 0,75 0,95
0, 85
c est c corpo de prova
c est c corpo de prova d
f f
f f
− −
− −
= × ×
=
Diagrama tensão-deformação
(s-e)
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Diagrama tensão-deformação
Diagrama tensão-
deformação Idealizado 
(NBR6118/2014)
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Módulo de Elasticidade
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/25436/000751653.pdf?sequence=1
Módulo de Deformação 
tangente inicial
• Valores de α• Para f de 20MPa a 50 
1/25600ci E ckE fα= ⋅
Valores de αE
αE=1,2 para basalto e 
diabásio
αE=1,0 para granito e 
gnaisse
αE=0,9 para calcário
αE=0 7 para arenito
• Para fck de 20MPa a 50 
MPa
• Para fck de 55MPa a 90 
MP αE=0,7 para arenito
1
3
321,5 10 1,25
10
ck
ci E
f
E α ⎛ ⎞⎟⎜= ⋅ ⋅ ⋅ + ⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠
MPa
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• Módulo de Deformação secante
cs i ciE Eα= ⋅
0, 8 0,2 1
80
ck
i
fα = + ⋅ ≤
ABNT: NBR6118/14
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Coeficiente de Poisson
( f f )(σc<0,5fc e σt<fct )
2,0=ν
Módulo de elasticidade 
transversal
( 0 5f f )(σc<0,5fc e σt<fct )
2 4
cs
c
E
G =
2, 4c21/3/2017
45
FIM