Concreto_endurecido

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5/3/2009
Propriedades do concreto 
endurecido
Propriedades do concreto 
endurecido
� Massa específica
� Concreto simples 2300 Kg/m³
� Concreto armado 2500 Kg/m³
� Concreto leve 300 a 1800 Kg/m³
� Concreto pesado 2300 a 5000 Kg/m³
Propriedades do concreto 
endurecido
� Resistência a esforços mecânicos
� Sua resistência à compressão é da ordem de 10 
vezes maior do que a de tração
� A tração na flexão é igual a duas vezes a tração 
simples
Relação água/cimento
� É o principal fator que afeta a resistência mecânica.
� Curva de Abrams
5,0
15,0
25,0
35,0
45,0
55,0
0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
Relação água/cimento, l/kg
R
e
s
i
s
t
ê
n
c
i
a
 
à
 
c
o
m
p
r
e
s
s
ã
o
,
 
M
P
a
Idade
fc28 (kgf/cm2) fc28 / fc7 fc7/ fc3 fc28 / fc3
180 1,50 1,65 2,50
180 - 250 1,40 1,55 2,25
250 - 350 1,35 1,45 2,00
350 - 450 1,30 1,40 1,80
450 1,25 1,35 1,70
Tipo de cimento composição 
química 
3 7 28 90 365
Portland comum 38 58 81 90 100
Alta resistência inicial 50 65 83 93 100
Moderada resistência aos sulfatos 35 51 77 93 100
baixo calor de hidratação 16 28 58 92 100
Tipo de cimento
% da resistência em 365 dias, 
 para as idades de: 
Fatores que influem na 
resistência do concreto 
� Forma e graduação dos agregados
� Diâmetro máximo
� Granulometria
� Forma do grão
Dimensões dos corpos de 
prova
� Europa - corpo de prova cúbico
� América - corpo de prova cilíndrico
Dimensões dos corpos de 
prova
� Corpos de prova 
cilíndricos:
� relação h/d = 2
� d = dimensão básica
• d = 10 cm
• d = 15 cm
• d = 25 cm
• d = 45 cm
Dimensões dos corpos de 
prova
� Europa - corpo de prova cúbico
� América - corpo de prova cilíndrico
de prova cm Limites de variação Valor Médio
15 x 30 1,00
10 x 20 0,94 a 1,00 0,97
25 x 50 1,00 a 1,10 1,05
10 0,70 a 0,90 0,80
15 0,70 a 0,90 0,80
20 0,75 a 0,90 0,83
30 0,80 a 1,00 0,90
15 x15 x 45 0,90 a 1,20 1,05
20 x 20 x 60 0,90 a 1,20 1,05
Tabela de CEB - Comite Euro Internacional do concreto
Cubo
Prisma
Coeficiente de correção ao 
corpo de prova cilíndrico 15 x 30
Cilindrico
Tipo de corpo Dimensões
Resistência à compressão 
� Corpos de prova cilíndricos (10 x 20 ou 15 x 30 cm)
� Moldagem e cura
� NBR 5738 (MB - 2)
� Ensaio
� NBR 5739 (MB - 3)
� NBR 5738 / 84 (MB - 2)
� A dimensão básica do molde (100, 150, 250 e 450 
mm) é menor igual a 3 vezes a dimensão máxima 
característica do agregado. (d < 3D)
� Velocidade de aplicação da carga no ensaio (MB-3)
Determinações de ensaio
� Duração da carga.
� Estado das superfícies de contato do corpo de prova 
com os pratos da máquina de ensaio. 
� Teor de umidade dos corpos de prova.
� Influência do atrito nas superfícies de contato. 
3,0 Kgf/cm² < v < 8,0 Kgf/cm²
Resistência à tração na flexão
� Resistência à tração na 
flexão
� módulo de ruptura à
flexão 
� NBR 5738
� aresta = d
� comprimento mínimo = c
� c = 3d + 50 mm 
Resistência a tração por compressão 
diametral de corpos de prova cilíndricos
� Método Brasileiro NBR 7222
DxL
p
xftk
pi
σ
2
==
3 259,0 fckftk =
fckftk 06,00,8 +=
10
fckftk =
²/0,706,0 cmkgffckftk +=
� CEB
� NB - 1 (NBR 6118)
para fck < 180 kgf/cm²
para fck > 180 kgf/cm²
Permeabilidade e absorção
Permeabilidade e absorção
� O concreto é necessariamente poroso:
� Utilização de água em excesso
� Retração química = retração autógenea
� Ar aprisionado durante a produção
Permeabilidade e absorção
� Porosidade:
� Relaciona-se com a totalidade de vazios
� γab = Massa específica absoluta do concreto
� γap = Massa específica aparente do concreto
abab
ab
ap
s
ab
s
ap
ab
V
v
V
vV
V
M
V
M
+=
+
== 1
γ
γ
%100x
V
vp
ab
=
100)1( xp
ap
ab
−=
γ
γ
100xp
ap
apab
γ
γγ −
=
Absorção
� Relaciona-se com os vazios que tem comunicação 
com o exterior.
� É o processo físico pelo qual o concreto retém água 
nos poros e condutos capilares.
shAbsOH MMM −=.,2
100x
M
MMA
s
sh −
=
Permeabilidade
� Relaciona-se com a interconexão dos vazios 
através de canais e com a continuidade destes 
canais entre 2 superfícies opostas.
� É importante para
� Concretos em ambientes agressivos:
� água, ar, solos.
� Concreto armado e aparente
� Estruturas hidráulicas 
Fatores que afetam a porosidade a 
absorção e a permeabilidade
� Materiais constituintes
� água - quantidade, pureza
� cimento - composição, finura
� agregados miúdos e graúdos
� quantidade, tipo, diâmetro máximo, graduação, impurezas
� Adições: - quimicamente ativas e quimicamente inertes
� Métodos de preparação
� Mistura, lançamento, adensamento e acabamento.
� Condições posteriores
� Idade, cura, condições dos ensaios. 
Deformações
� Variações de volume
� a) Variação do volume absoluto dos elementos ativos que 
se hidratam.
� b) Variação do volume de poros internos, com ar ou água
� c) Variação do volume de material sólido inerte, inclusive 
o cimento hidratado.
� b e c dependem de:
� Variações termo higrométricas
� Solicitações mecânicas
Deformações
� Deformação imediata
� Deformação lenta
� As deformações causadoras das mudanças de 
volume são grupadas em:
� Causadas pelas variações das condições ambientes:
� Retração
� Variações de umidade 
� Variações de temperatura
� Causadas pela ação de cargas externas
Deformações
� As deformações causam
� Fissuras
� Caminho aberto para agentes agressivos
� Diminuição da seção resistente
� Esforços adicionais
� Em estruturas hiperestáticas
Deformações
� Deformações que ocorrem numa estrutura 
mediante a variação do teor de água.
� Retração - contração inicial que se verifica pela reação 
cimento e água.
� Mudanças de volume por variações de umidade devida a 
absorção e perda de água (expansões e contrações, 
respectivamente).
� As deformações variam com: 
� Consumo de cimento.
� Relação água/cimento.
� Tipo e graduação dos agregados.
� condições de exposição da estrutura.
Deformações causadas pelas 
variações de temperatura
� Causam contrações ou expansões pela redução 
ou elevação da temperatura
� Dependem dos coeficientes de contração ou 
dilatação linear, que indicam a variação da 
umidade de comprimento para a variação de 
1ºC.
Fatores que afetam o coeficiente de 
dilatação térmica do concreto (α α α α )
� Tipo de agregado
� pedregulho, quartizito: α= 4 a 5 x 10-6/ºC
� granito, rochas ígneas: α= 3 a 4 x 10-6/ºC
� calcário: α= 2 a 3 x 10-6/ºC
� Manufatura do concreto
� Proporção cimento/agregados
� O coeficiente do cimento é maior que o do agregado
� NB 1/78 item 8.2.7
� α= 1 x 10-5/ºC
Deformações causadas por 
movimentos das fundações
� Variando se, desigualmente, a capacidade 
portante do subsolo, os recalques diferenciais 
que podem aparecer causam fissuração.
Módulo de elasticidade
� Material perfeitamente elástico e “Hookeano”
θtgE = εσ Ex=
σ
εεεεε1
σσσσ1
θ
Módulo de elasticidade
� No concreto a equação de Bach explica melhor 
o seu comportamento
εσ Exm =
16,110,1 ≤≤ m
NB 1/78 - Projeto e execução 
de obras de concreto armado
� Módulo de deformação longitudinal à compressão
)(6600 MPafEcj cj=
MPaff ckcj 5,3+=
� Coeficiente de Poisson
� ν = 0,2
Deformações causadas pela 
ação de cargas
� Deformação imediata (Ei)
� Deformação lenta (El)
ε
Tempot0
El
Ei
Deformação lenta
σ
ε
εεεε1 εεεεer εεεεe
εεεεtεεεεer - Deformação elástica retardada
εεεεT - Deformação total
εεεε1 - Fluência
εεεεe - Deformação elástica inicial
Deformação lenta
� Deformação elástica retardada
� Desaparece com a retirada do carregamento, não 
imediatamente como a deformação elástica, e sim depois 
de algum tempo após o descarregamento.
� Fluência:
� É a deformação que não desaparece com a retirada do 
carregamento, nem com o passar do tempo.
� A deformação lenta diminui o efeito de esforços de 
sujeição (recalques de apoio, retração, protensão), sendo 
favorável no caso de esforços indesejáveis, porém 
desfavorável no caso de esforços desejáveis - protensão.