Aula 5 Concreto 1

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
CONCRETO
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CONCRETO
DEFINIÇÃO
Aglomerado resultante da mistura de cimento, água, agregados miúdos e graúdos, e, eventualmente aditivos e/ou adições, resultando um material que consiste essencialmente de um meio contínuo aglomerante (que é formado por uma mistura de cimento hidráulico e água), dentro do qual estão mergulhados partículas ou fragmentos de agregados
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CONCRETO
APLICAÇÃO
Estruturas – Edifícios, pontes, barragens...
Pavimentação – Estradas, aeroportos, passeios...
Peças pré-moldadas – tijolos, telhas, postes, tubos...
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CONCRETO
APLICAÇÃO
Ninguém pensaria em usar madeira em uma barragem, aço em pavimentação ou asfalto em estruturas de edifícios, mas o concreto é usado para cada uma dessas e em muitas outras utilizações em lugar de outros materiais de construção. Ele é usado para suportar, para vedar, para revestir e para preencher. (J.Kelly)
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CONCRETO
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO
Simples – sem barras de aço
Armado – com barras de aço
Protendido – com cabos de aço tracionados
CLASSIFICAÇÃO QUANTO A MASSA ESPECIFICA
Leve – massa < 1800 kg/m3
Normal – massa 2400 kg/m3
Pesado – massa > 3200 kg/m3
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CONCRETO
CLASSIFICAÇÃO EM RELAÇÃO A RESISTÊNCIA
Baixa Resistência < 20 MPa
Moderada – 20 a 40 MPa
Alta Resistência > 40 MPa
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CONCRETO
VANTAGENS
Economia: especialmente no Brasil, os seus componentes são facilmente encontrados e relativamente a baixo custo; 
Conservação: em geral, o concreto apresenta boa durabilidade, desde que seja utilizado com a dosagem correta. É muito importante a execução de cobrimentos mínimos para as armaduras; 
Adaptabilidade: favorece à arquitetura pela sua fácil modelagem; 
Rapidez de construção: a execução e o recobrimento são relativamente rápidos; 
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CONCRETO
VANTAGENS
Segurança contra o fogo: desde que a armadura seja protegida por um cobrimento mínimo adequado de concreto;
Impermeabilidade: desde que dosado e executado de forma correta; 
Resistência a choques e vibrações: os problemas de fadiga são menores
Monolitismo – apresenta continuidade e distribui bem as tensões.
Conservação de recursos naturais – possibilidade de reciclagem
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CONCRETO
DESVANTAGENS
Peso próprio elevado, relativamente à resistência: peso específico γconc = 25 kN/m3 = 2,5 tf/m3 = 2.500 kgf/m3; 
Reformas e adaptações são de difícil execução; 
Fissuração (existe, ocorre e deve ser controlada); 
Transmite calor e som
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CONCRETO
MICROESTRUTURA
O concreto é dividido em três fases: 
Pasta de Cimento Hidratada
Agregado
Zona de Transição na interface entre a pasta de cimento e o agregado. 
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CONCRETO
MICROESTRUTURA
FASE AGREGADO
A fase agregado é a principal responsável pela massa unitária, pelo módulo de elasticidade e pela estabilidade dimensional. Essas propriedades do concreto dependem, principalmente, da densidade e da resistência do agregado, que por sua vez são determinadas mais por suas características físicas do que pelas químicas. 
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CONCRETO
MICROESTRUTURA
PASTA DE CIMENTO HIDRATADA
A pasta de cimento hidratada é resultado das complexas reações química do cimento com a água. A hidratação do cimento evolui com o tempo, o que resulta em diferentes fases sólidas, vários tipos de vazios e água em diferentes formas. 
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CONCRETO
MICROESTRUTURA
ZONA DE TRANSIÇÃO
A zona de transição, na interface das partículas grandes de agregado e da pasta de cimento, embora composta pelos mesmos elementos que a pasta de cimento hidratada, apresenta propriedades diferentes da matriz. Esse fato se deve principalmente ao filme de água formado em torno das partículas de agregado, que alteram a relação água/cimento nessa região, formando uma estrutura mais porosa e menos resistente.
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE
SEGREGAÇÃO DO CONCRETO 
EXUDAÇÃO
TEMPO DE PEGA 
TEOR AR INCORPORADO 
DEFORMAÇÕES
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE : propriedade do concreto ou argamassa no estado fresco que determina a facilidade e a homogeneidade com as quais o material pode ser misturado, lançado, adensado e acabado.
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE 
Fatores condicionantes da trabalhabilidade: (extrínsecas) 
Equipamentos e procedimentos de concretagem (Mistura, Transporte, 
Lançamento, Adensamento); 
Dimensões da peça e quantidade de armadura da peça a concretar; 
Tempo de uso do concreto; 
Condições ambientes
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE 
Fatores determinantes da trabalhabilidade: (Intrínsecas) 
Natureza, forma e granulometria dos agregados 
Percentagem de massa de água em relação à massa de materiais secos (cimento e agregados) - A% = Qágua/(Qcim+Qareia+Qbrita) 
Proporção cimento / agregado 
Proporção argamassa / concreto 
Relação água / cimento 
Aditivos – Modificadores da reologia das misturas (plastificantes, superplastificantes, incorporadores de ar) ou Modificadores da pega do cimento (retardadores e aceleradores) 
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE 
A trabalhabilidade é avaliada indiretamente através da consistência do concreto, que é por definição a resistência que a massa apresenta para se deformar ou grau de plasticidade da mistura. 
O principal fator que influi na consistência é a relação entre o peso da água e o peso dos materiais secos multiplicada por 100, o teor água/materiais secos (A%). 
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE 
Em função de sua consistência, o concreto é classificado em: 
seco - quando a relação água/materiais secos é baixa, entre 6 e 8%; 
plástico - quando a relação água/materiais secos é maior que 8 e menor que 11%; 
fluido - quando a relação água/materiais secos é alta, entre 11 e 14%. 
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE 
Métodos para determinação da consistência baseados na deformação do concreto fresco 
Ensaio de abatimento do tronco de cone (slump test) - (NBR 7223)
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
SEGREGAÇÃO DO CONCRETO 
Separação dos constituintes do concreto, antes do inicio de pega, resultando uma mistura heterogênea de modo que sua distribuição deixe de ser uniforme. 
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
EXUDAÇÃO
Semelhante à segregação, só que neste caso ocorre o afloramento de água na superfície superior do concreto fresco, é típico indicador de concreto com excesso de água e com pouca quantidade de finos. 
A exsudação inicialmente evolui em velocidade constante, decrescendo à medida que ocorrem as primeiras reações de hidratação (início de pega) . 
TEMPO DE PEGA 
Intervalo de tempo desde a adição de água até o momento no qual o concreto não pode ser mais trabalhado
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TEOR AR INCORPORADO 
Ar aprisionado: aquele ar que não saiu apesar do adensamento (0,5 a 2%) 
Ar incorporado: ar incorporado através do emprego de aditivos, para aumentar sua plasticidade. (portanto pode-se reduzir o teor de água) 
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TEOR AR INCORPORADO 
Efeitos sobre o concreto endurecido: 
Aumento da resistência ao ataque de águas agressiva; 
Diminui a absorção capilar, uma vez que as bolhas interrompem os canalículos, reduzindo a capilaridade; 
Redução da massa específica aparente; 
Diminuição das resistências à compressão e à tração, dependendo da quantidade de ar incorporado) 
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
TEOR AR INCORPORADO 
Os vazios capilares têm forma irregular, os vazios de ar incorporado são geralmente esféricos. 
Os vazios do ar incorporado têm diâmetro típico de 50 µm; ao passo que o do ar acidental,
em geral, forma bolhas muito maiores, algumas tão grandes que aparecem junto às forma
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
DEFORMAÇÕES (retração plástica)
Denomina-se retração a redução de volume que ocorre no concreto, mesmo na ausência de tensões mecânicas e de variações de temperatura. A retração por secagem é a deformação associada à perda de umidade. Ocasionada pela perda de água por evaporação do concreto ainda no estado plástico. 
A intensidade da retração plástica é influenciada pela temperatura, pela umidade relativa e pela velocidade do vento. Pode haver fissuração se a quantidade de água perdida for maior que a quantidade de água que sobe a superfície por efeito da exsudação
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CONCRETO
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO
DEFORMAÇÕES (retração plástica)
Denomina-se retração a redução de volume que ocorre no concreto, mesmo na ausência de tensões mecânicas e de variações de temperatura. A retração por secagem é a deformação associada à perda de umidade. Ocasionada pela perda de água por evaporação do concreto ainda no estado plástico. 
A intensidade da retração plástica é influenciada pela temperatura, pela umidade relativa e pela velocidade do vento. Pode haver fissuração se a quantidade de água perdida for maior que a quantidade de água que sobe a superfície por efeito da exsudação