AULA CONCRETO PARTE 1 CONCEITOS GERAIS

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CONCEITOS GERAIS 
CONCRETO (TECNOLOGIA, PROJETO E EXECUÇÃO)
ASPECTOS NORMATIVOS
NBR 12655/15; NBR 6118/14; NBR 14931/04
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CONCRETO - CONCEITOS GERAIS
(PARTE 1)
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O que é o concreto?
Material constituído de matriz cimentante contínua, que envolve os agregados;
Pedra Artificial;
Nas primeiras horas forma-se uma massa plástica (fluidez da pasta de cimento)
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Tipos de Concreto
Concreto Bombeável – Transportado através de bomba até o local de lançamento. Consumo mínimo de cimento (acima de 300 Kg/m³). Slump acima de 70mm
Concreto Massa – Grande volume de concreto (Barragens, Bolcos de Fundação de grandes dimensões, etc). Baixo Fck, consumo menor de cimento (150 Kg/m³ a 230 Kg/m³). Preocupação com as tensões térmicas (gradiente de temperatura)
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Tipos de Concreto
Concreto Rolado (CCR) – Utilizado em barragens e rodovias. Fck variando de 5 a 15 Mpa. Consumo de cimento baixo (60 a 130 Kg/m³).
Concreto Leve – Massa específica muito baixa (da ordem de 500 Kg/m³). Utiliza-se EPS, argila expandida, aditivos que aumentam a porosidade da pasta de cimento.
Concreto Pesado – Minério de ferro, barita. Sua maior aplicação é na blindagem de reatores nucleares e salas de raio X.
Concreto Projetado – Aplicação em túneis, canais, recuperação de elementos estruturais em pontes e viadutos. Consiste na projeção na superfície de aplicação. Pode ser via úmida ou via seca.
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Tipos de Concreto
Concreto Auto-Nivelante ou Auto-Adensável (CAA) – Possuem abatimento elevado, acima de 220mm, empregam aditivos superpalstificantes e viscosantes
Concreto de Alto Desempenho (CAD) – Normalmente Fck elevado, abatimento elevado, elavada trabalhabilidade e resistência mecânica
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Propriedades do Concreto
Concreto Fresco (estado plástico)
Transporte
Lançamento
Adensamento
Cuidados especiais: Segregação e Exsudação
Concreto Endurecido
 Depende basicamente da qualidade da pasta de cimento empregada
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O que é Trabalhabilidade do Concreto ?
Propriedade que define a maior ou menor facilidade no manuseio do concreto, sem perda de sua homogeneidade (sem segregação ou exsudação)
Obs: Não se mede a Trabalhabilidade, é um parâmetro que não se quantifica numericamente com um determinado valor
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Fatores que afetam a Trabalhabilidade :
INTERNOS
Consistência
Proporção entre cimento e agregados
Teor de Argamassa
Forma e Textura dos Agregados
Aditivos do Concreto
EXTERNOS
Tipo de Transporte
Lançamento
Características geométricas da forma (peça estrutural)
Densidade de Armadura
Tipo e intensidade da energia de vibração
Processo de acabamento empregado
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O que é Consistência do concreto?
Deformação do concreto pela ação do seu próprio peso, medida e quantificada através do ensaio de abatimento do tronco de cone (Slump Test)
O Ensaio de abatimento é aplicado para concretos Plásticos ou Deformáveis
Concretos Bombeáveis devem ter o abtimento superior a 70mm
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Casos Específicos (consistência)
Em concretos com consistência “seca”, como o concreto massa aplicado em barragens, concretos rolados (CCR) aplicados em barragens e sub-bases de rodovias e alguns da indústria de pré-moldados, deve-se utilizar o Consistômetro de Vebe (Mesa vibratória)
Em concretos auto-adensáveis, não é feito através do tronco de cone, mas sim medindo a extensão (diâmetro) do espalhamento do concreto fluido, a fluidez do concreto (Slump Flow Test).
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SLUMP TEST (ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE)
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RESITÊNCIA À COMPRESSÃO
PRINCIPAL PROPRIEDADE DO CONCRETO
Resistência característica à compressão (Fck): Valor de referência para base de cálculo, sendo associado a um nível de confiança de 95%, isto é, uma probabilidade de apenas 5% da resistência à compressão do concreto apresentar resultado abaixo deste valor de referência.
O principal parâmetro que rege essa propriedade é a relação água/cimento empregada na pasta. Quanto menor a/c, maior o Fck.
Obs.: Esta relação é válida apenas quando a resistência do agraegado for maior que a resistência da pasta.
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PERGUNTAS.....
NA MAIORIA DOS CONCRETOS (ATÉ 40 Mpa), em geral, no ensaio de compressão (prensa), o corpo-de-prova rompe na pasta ou no agregado??
Por que ??
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ENSAIOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS, RELAÇÃO SEMPRE DE 2:1, ALTURA E DIÂMETRO;
Mais usados de diâmetro de 10 e 15cm
Normalizações:
NBR 5738 (Moldagem e cura de corpos de prova de concreto, cilíndricos e prismáticos) ;
NBR 5739 (Ensaio de Compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto – Método de Ensaio)
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RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DO CONCRETO
BASTANTE INFERIOR À RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO : Fct (aproxim=) 10% Fck
Parâmetro muito utilizado em pavimentos rígidos em rodovias (valores mínimos especificados para atender aos esforços de tração)
A característica do agregado graúdo influencia, desde que todas as demais variáveis sejam fixadas, os agregados de textura lisa e forma arredondada produz um concreto com menor resistência à tração 
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Módulo de Deformação (E)
Alguns projetistas de estruturas estão especificando o módulo de deformação do concreto, especialmente em estruturas pré-moldadas, com o objetivo de prevenir deformações acentuadas. Condicionam para desforma e manuseio das peças, além do Fck, um valor mínimo para o módulo de deformação.
Lei de Hooke
Um fator de grande influência no módulo de deformação é o histórico de cura. Concretos mal curados tendem a possuir um menor módulo de deformação (relacionado com o grau de fissuração que apresenta a matriz da pasta de cimento)
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Comportamento do concreto
Além do comportamento Elástico, existe o comportamento Visco-Elástico:
Fluência – Fenômeno do aumento gradual da deformação (deformação lenta)
Relaxação – Redução gradual da Tensão ao longo do tempo, sob um certo nível de deformação constante
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Durabilidade do concreto armado (peça estrutural)
Depende muito do ambiente (micro-clima)
Fatores que afetam a durabilidade:
Porosidade e Permeabilidade da pasta de cimento
Relação a/c
Resistência à compressão (Fck)
Obs: A pasta de cimento é a fase contínua do concreto e por onde irão penetrar os agentes agressivos
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Durabilidade (Recife e RMR) 
Na Cidade de Recife e RMR, principalmente na orla marítima, não devem ser construídas estruturas de concreto armado com Fck inferior a 30 Mpa e relação a/c máxima de 0,55. 
Nestas regiões, em especial, nos elementos estruturais voltados para fachada ou que estejam sujeitos a ciclos de umedecimento e secagem, o cobrimento da armadura não deve ser inferior a 35mm para as lajes e a 40mm para vigas e pilares
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NBR 6118/14 (Classe de Agressividade Ambiental)
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NBR 6118/14 (Qualidade do Concreto em função da Classe de Agressividade Ambiental)
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NBR 6118/14 (Cobrimento das Armaduras em função da Classe de Agressividade Ambiental)
ATENÇÃO: HOUVE MODIFICAÇÃO DA NORMA (2014)
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NBR 6118/14 (Cobrimento das Armaduras em função da Classe de Agressividade Ambiental)
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Recomendações (Durabilidade)
As estruturas de concreto que estão em contato permanente com água (barragens, obras portuárias, ETAs, ETEs, etc) estão expostas ao ataque de sulfatos, cloretos e susceptíveis a reações álcali-agregados, quando os agregados são potencialmente reativos, nestes casos, são extemamente aconselháveis, o uso de CP IV (Pozolânico), CP III (Alto Forno) ou CPII com adições mineriais (metacaulim, sílica ativa), além do atendimento ao Fck e relação a/c estabelecidas pelo tecnologista do concreto em conjunto com os projetistas.
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Ensaios não destrutivos
Ultra som - Correlaciona a velocidade de propagação do som através de medidas das ondas longitudinais ao passarem numa seção de concreto Existe muita polêmica sobre a confiabilidade dos resultados obtidos neste ensaio, para a avaliação da qualidade do concreto, pois depende inclusive dom módulo de elasticidade do concreto.
Obs.: Existem muitas
experiências no uso do ultra som para detectar a intensidade de fissuração em peças de concreto deteriorada.
Esclerometria - Correlaciona a dureza superficial do concreto com a sua qualidade. Quanto maior a dureza, maior a resistência do concreto.
O equipamento consiste em um martelo com uma haste metálica, a qual, é acoplada uma mola, onde através do impacto da mola (incialmente distendida) sobre a haste, correlaciona-se com a energia do impacto.
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REQUISITOS IMPORTANTES
DOSAGEM DO CONCRETO
TUP (TRAÇO UNITÁRIO EM PESO)
CONSUMO DE CIMENTO
MEDIÇÃO GRAVIMÉTRICA (BALANÇA) OU VOLUMÉTRICA 
Obs: INCHAMENTO DA AREIA
RELAÇÃO a/c (água/cimento)
RELAÇÃO a/m (água/materiais secos)
TEOR DE ARGAMASSA
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RELAÇÃO a/c
É O PRIMEIRO PARÂMETRO A SER FIXADO NO DESENVOLVIMENTO DE UMA DOSAGEM
“LEI DE ABRAMS“ : CURVAS EXPERIMENTAIS QUE MOSTARAM A DEPENDÊNCIA ENTRE A RELAÇÃO a/c E A RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS CONCRETOS (Fck)
 
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 A PROPRIEDADE MECÂNICA DA PASTA DE CIMENTO DEPENDE DOS SEGUINTES FATORES:
RELAÇÃO a/c DA PASTA
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO
GRAU DE HIDRATAÇÃO DA PASTA (TEMPO)
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O QUE ACONTECE QUANDO TEMOS UMA BAIXA RELAÇÃO a/c ?
AUMENTA O Fck
AUMENTA O Fct 
AUMENTA O MÓDULO DE ELASTICIDADE (E)
AUMENTA DURABILIDADE
DIMINUE A POROSIDADE
DIMINUE A PERMEABILIDADE
DIMINUE A POSSIBILIDADE DE HAVER FISSURAÇÃO
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EXEMPLO : TECNOLOGIA DO CONCRETO
1) PARA UM MESMO SLUMP (ABATIMENTO) E MESMO Fck, OS CONCRETOS QUE UTILIZAREM AGREGADOS COM DIÂMETROS MENORES, NECESSITARÃO DE UMA MAIOR QUANTIDADE DE ÁGUA POR M³
2) O MESMO OCORRERÁ COM O EMPREGO DE CIMENTOS MAIS FINOS OU O USO DE ADIÇÕES MINERAIS, QUE POSSUEM ELEVADA FINURA
POR QUE ISTO OCORRE? PORQUE O CONCRETO NECESSITARÁ DE UMA MAIOR FLUIDEZ E QUANTIDADE DE PASTA PARA MANTER O ABATIMENTO OU SUA CONSISTÊNCIA.
EM AMBOS OS CASOS, OCORRERÁ AUMENTO EFETIVO NO CONSUMO DE ÁGUA, SENDO QUE NO SEGUNDO CASO, EXISTE TAMBÉM O AUMENTO NO CONSUMO DE CIMENTO
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INFLUÊNCIA DA IDADE NAS PROPRIEDADES DO CONCRETO
AS REAÇÕES DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO, COM A ÁGUA, são dependentes do tempo, possuindo uma velocidade elevada, nos primeiros dias, e reduzindo esta velocidade, com o tempo.
Admite-se, para efeito de especificação, que o grau de hidratação máximo (100%) é atingido aos 28 dias de idade
Sabe-se, no entanto, que esta hidratação não atinge os 100% aos 28 dias, prosseguindo por muito mais tempo, chegando a ser observado ganhos de resistência à compressão, que possui relação direta com o grau de hidratação, de 20% a 30% em 01 (um) ano de idade, dependendo do cimento e da dosagem empregada. 
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VARIAÇÕES VOLUMÉTRICAS DO CONCRETO
RETRAÇÃO PLÁSTICA – INDUZ FISSURAS NA SUPERFÍCIE DO CONCRETO, SEM UMA ORIENTAÇÃO DEFINIDA. CONCRETOS COM CONSUMO DE CIMENTO E ABATIMENTO ELEVADO SÃO MAIS PROPENSOS A ESTE TIPO DE RETRAÇÃO. EXCESSO DE VIBRAÇÃO E CONCRETAGENS EM TEMPO QUENTE, VENTILADO E DE BAIXA UMIDADE RELATIVA, PODEM MAXIMIZAR ESTE TIPO DE RETRAÇÃO.
EXSUDAÇÃO OU SEDIMENTAÇÃO – OCORRE LOGO APÓS O ADENSAMENTO DO CONCRETO E É ORIGINADA QUANDO AS PARTÍCULAS SÓLIDAS DO CIMENTO E AGREGADOS TENDEM A SE SEPARAR DA ÁGUA, MOVENDO-SE PARA BAIXO, DEIXANDO A ÁGUA A SE DEPOSITAR NA SUPERFÍCIE. PODEMOS EVITAR COM O USO DE CIMENTOS MAIS FINOS, MENOR ABATIMENTO, ADIÇÕES MINERAIS (POZOLANA, SÍLICA ATIVA, METACAULIM)
RETRAÇÃO POR SECAGEM – PERDA GRADATIVA DA ÁGUA (CAPILAR E ADSORVIDA NA MATRIZ DA PASTA ENDURECIDA) PELO PROCESSO DE ENDURECIMENTO DO CONCRETO. EM GERAL, A BAIXAS IDADES, PODEM OCORRER FISSURAS POR RETRAÇÃO, DEVIDO AO PROCESSO DE CONTRAÇÃO, PODENDO SER MINIMIZADA ATRAVÉS DE UMA CURA ADEQUADA E EM ALGUNS CASOS (CONCRETO SIMPLES) COM USO DE JUNTAS DE RETRAÇÃO (PROJETO)
MOVIMENTAÇÕES TÉRMICAS – NOS PRIMEIROS DIAS, OCORRE ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA NO INTERIOR DA PEÇA CONCRETADA. É MAIS COMUM EM LOCAIS COM GRANDES VOLUMES (BARRAGENS, BLOCOS DE FUNDAÇÃO, ETC) , GERANDO GRADIENTE TÉRMICO NESSE VOLUME DO CONCRETO
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ADIÇÕES MINERAIS
POZOLANAS – EX.: ARGILA CALCINADA DA FABRICAÇÃO DE CIMENTO
METACAULIM – ARGILAS ATIVADAS (ADIÇÃO EM TORNO DE 5% A 10%)
SÍLICA ATIVA – SUBPRODUTO FERRO-SÍLICA OU SÍLICA-METÁLICO
ESCÓRIA DE ALTO-FORNO – SUBPRODUTO DO FERRO GUSA
OBS.: AS POZOLANAS TAMBÉM PODEM SER OBTIDAS DE SUBPRODUTOS INDUSTRIAIS, PODENDO OU NÃO RECORRER A ALGUM TIPO DE BENEFICIAMENTO, COMO SECAGEM E PULVERIZAÇÃO
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ADITIVOS
SÃO PRODUTOS OU SUBSTÂNCIAS QUE SÃO ADICIONADAS AO CONCRETO, COM A FINALIDADE DE ALTERAR OU MELHORAR DETERMINADAS PROPRIEDADES DO CONCRETO. OS ADITIVOS MAIS CONHECIDOS SÃO AQUELES QUE ATUAM NA FASE PLÁSTICA.
PLASTIFICANTES – AUMENTAM A CAPACIDADE DE MOLHAGEM DA PASTA
RETARDADORES DE PEGA – RETARDA A HIDRATAÇÃO, CONTROLA O CALOR E REDUZ OS EFEITOS DE FISSURAÇÃO
ACELERADORES DE PEGA – OS MAIS EFICIENTES SÃO À BASE DE CLORETOS, PORÉM SÃO VEDADOS PELA NBR 6118, PELO RISCO DE CORROSÃO DE ARMADURAS
INCORPORADORES DE AR – MICRO-BOLHAS ESTÁVEIS QUE REDUZEM A ASCENSÃO CAPILAR
SUPERPLASTIFICANTES E VISCOSANTES – BAIXÍSSIMA RELAÇÃO a/c, CONCRETOS DE ALTA RESISTÊNCIA (acima de 60 ou 70 Mpa)