Concreto Auto-Adensável: Propriedades e Comportamento Estrutural

Prévia do material em texto

PROPRIEDADES E COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DO CONCRETO 
AUTO-ADENSÁVEL 
 
Bianca Serra Coutinho 
 
 
 
Dissertação de Mestrado apresentada ao 
Programa de Pós-graduação em Engenharia 
Civil, COPPE, da Universidade Federal do Rio 
de Janeiro, como parte dos requisitos 
necessários à obtenção do título de Mestre em 
Engenharia Civil. 
 
 
 
Orientador(es): Lidia da Conceição Domingues 
Shehata 
 Ibrahim Abd El Malik Shehata 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
Junho de 2011 
 
 
PROPRIEDADES E COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DO CONCRETO 
AUTO-ADENSÁVEL 
 
Bianca Serra Coutinho 
 
DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO 
LUIZ COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA (COPPE) 
DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS 
REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM 
CIÊNCIAS EM ENGENHARIA CIVIL. 
 
Examinada por: 
 
 
___________________________________________ 
Prof. Lidia da Conceição Domingues Shehata, Ph.D. 
 
 
___________________________________________ 
Prof. Ibrahim Abd El Malik Shehata, Ph.D. 
 
 
___________________________________________ 
Prof. Giuseppe Barbosa Guimarães, Ph.D. 
 
 
___________________________________________ 
Prof. Regina Helena Ferreira Souza, D.Sc. 
 
 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL 
JUNHO DE 2011 
iii 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Coutinho, Bianca Serra 
Propriedades e Comportamento Estrutural do 
Concreto Auto-Adensável / Bianca Serra Coutinho. – Rio 
de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2011. 
X, 230 p.: il.; 29,7 cm. 
Orientadores:Lidia da Conceição Domingues Shehata 
 Ibrahim Abd El Malik Shehata 
Dissertação (mestrado) – UFRJ/ COPPE/ Programa 
de Engenharia Civil, 2011. 
Referências Bibliográficas: p. 217-230. 
1. Concreto Auto-Adensável. 2. Propriedades. 3. 
Comportamento Estrutural. I. Shehata, Lidia da 
Conceição Domingues et al.. II. Universidade Federal do 
Rio de Janeiro, COPPE, Programa de Engenharia Civil. 
III. Título. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A minha mãe, Leopoldina, 
e a meu pai, Jorge Luiz. 
 
 
v 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Agradeço, em primeiro lugar, a Deus, que me deu a oportunidade de mais uma 
existência. 
Meus sinceros agradecimentos à minha orientadora, Professora Lidia Shehata, 
pelos ensinamentos passados, pelo apoio e orientação irrestritos e por ter acreditado 
que eu conseguiria desenvolver este trabalho. 
A todos os professores do PEC que ajudaram na minha formação profissional, 
em especial ao Professor Ibrahim Shehata pelas aulas valiosas e pela orientação dada 
à minha dissertação. 
À minha família amada: minha mãe Leopoldina, meu pai Jorge Luiz e meu 
irmão Leandro, pelo amor incondicional, pelos conselhos e por fazerem de mim o ser 
humano que hoje sou. 
Aos meus superiores e colegas da empresa em que trabalho, PCE Projetos e 
Consultoria de Engenharia, por terem me permitido cursar o mestrado e pelo apoio 
durante esse período. 
Aos meus familiares, pelo carinho ao longo de todos esses anos. 
Às minhas amigas e ao meu namorado Marcello, pelo incentivo e compreensão 
no momento que estive ausente durante esses anos de mestrado. 
 
vi 
 
 
Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos 
necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.) 
 
PROPRIEDADES E COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DO CONCRETO AUTO-
ADENSÁVEL 
 
Bianca Serra Coutinho 
Junho/2011 
 
Orientadores: Lidia da Conceição Domingues Shehata 
 Ibrahim Abd El Malik Shehata 
 
Programa: Engenharia Civil 
 
O concreto auto-adensável (CAA) é um tipo de concreto relativamente novo (cerca 
de 20 anos) e as normas nacionais e internacionais sobre especificação, produção e 
controle desse concreto são bem recentes e surgiram devido ao aumento do uso do 
CAA, particularmente em pré-fabricados. 
A maior parte dos estudos já realizados sobre CAA enfocam materiais constituintes 
e sua influência nas propriedades do concreto fresco e endurecido; os que abordam 
comportamento estrutural são em menor número. Embora, em geral, espere-se que o 
comportamento estrutural do CAA não seja muito diferente daquele do concreto 
convencional, o maior porcentual volumétrico de pasta de cimento e menor dos 
agregados graúdos e a eventual menor dimensão máxima do agregado graúdo podem 
acarretar algumas diferenças entre o comportamento estrutural imediato e ao longo do 
tempo de elementos de concretos vibrados e auto-adensáveis de mesma resistência à 
compressão. 
Este trabalho objetivou resumir o estado do conhecimento atual sobre CAA 
(vantagens, desvantagens, aplicações, propriedades, comportamento estrutural), 
analisar as informações existentes na literatura e identificar eventuais aspectos que 
precisam ser melhor investigados. 
No estudo realizado, foram consultadas mais de 150 publicações sobre CAA. 
Embora seja impossível a generalização devido aos diferentes tipos e proporções dos 
materiais que podem ser usados nos CAA, algumas tendências de comportamento 
diferenciado entre os CAA e os vibrados foram identificadas. 
vii 
 
 
Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the 
requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.) 
 
PROPERTIES AND ESTRUCTURAL BEHAVIOR OF SELF-COMPACTING 
CONCRETE 
 
Bianca Serra Coutinho 
June/2011 
 
Advisors: Lidia da Conceição Domingues Shehata 
 Ibrahim Abd El Malik Shehata 
 
Department: Civil Engineering 
 
The self-compacting concrete (SCC) is a relatively new type of concrete (about 20 
years) and national and international standards for specification, production and control 
of that kind of concrete are recent and came out due to the increasing use of SCC, 
particularly in precast elements. 
The majority of the studies carried out on SCC dealt with constituent materials and 
their influence on the properties of fresh and hardened concrete; a smaller number 
addressed the structural behaviour. Although, in general, one could expect that the 
structural behaviour of SCC does not differ much from the one of the vibrated concrete, 
the greater paste volume and lower coarse aggregate content and the eventual smaller 
aggregate size of the SCC can lead to some differences between the short and long 
term behaviour of elements made of SCC and vibrated concrete of the same 
compressive strength. 
This report aimed to summarize the state of current knowledge about SCC 
(advantages, disadvantages, properties, structural behaviour), analyse the data 
available in the literature and identify aspects that need further investigation. 
More than 150 publications on SCC were consulted. Although the different types 
and proportions of materials that can be used in the CAA make it impossible to 
generalize the findings, certain trends of differential behaviour between SCC and 
vibrated concrete could be identified. 
viii 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO……………………………………...............................................1 
 
2. CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES DO CAA............................................2 
2.1 – CARACTERÍSTICAS GERAIS ....................................................................................... 2 
2.2 – VANTAGENS E DESVANTAGENS .............................................................................. 4 
2.3 – TIPOS DE LANÇAMENTOS E FORMAS .....................................................................6 
2.4 – ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO FRESCO .................................... 8 
2.5 – EXEMPLOS DE APLICAÇÕES E ANÁLISES DE CUSTOS...................................15 
 
3. PROPRIEDADES DO CAA NO ESTADO ENDURECIDO..........................23 
3.1 – RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO E À TRAÇÃO E MÓDULO DE 
ELASTICIDADE ........................................................................................................................ 23 
3.2 – HOMOGENEIDADE EM ELEMENTOS ESTRUTURAIS ......................................... 72 
3.3 – ADERÊNCIA AÇO-CONCRETO .................................................................................. 88 
3.4 – RETRAÇÃO E DEFORMAÇÃO LENTA ................................................................... 122 
3.5 – DURABILIDADE ........................................................................................................... 128 
3.6 – RESISTÊNCIA AO FOGO .......................................................................................... 130 
 
4. COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DO CAA.........................................132 
4.1 – VIGAS DE CONCRETO ARMADO ........................................................................... 132 
4.2 – VIGAS DE CONCRETO PROTENDIDO .................................................................. 148 
4.3 – PILARES ........................................................................................................................ 182 
4.4 – OUTROS ELEMENTOS .............................................................................................. 193 
 
5. CONCLUSÕES.......................................................................................... 202 
5.1 – ASPECTOS GERAIS ................................................................................................... 202 
5.2 – PROPRIEDADES ......................................................................................................... 202 
5.3 – COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DO CAA ....................................................... 213 
5.4 – CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................ 216 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................217 
 
BIBLIOGRAFIA ADICIONAL................................................................................227 
 
 
ix 
 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
 
 
a distância entre a seção de aplicação da carga e a de apoio 
agl aglomerantes em massa 
a/agl relação água/aglomerantes em massa 
a/c relação água/cimento em massa 
a/f relação água/finos em massa 
b largura 
C cimento 
CAA concreto auto-adensável 
d altura útil 
dmáx dimensão máxima dos agregados 
Ec,j módulo de elasticidade do concreto na idade de j dias 
fb resistência de aderência 
fb/√fc resistência de aderência normalizada 
fc,j resistência à compressão axial do concreto obtida do ensaio de 
corpos-de-prova cilíndricos na idade de j dias 
fct,j resistência à tração por compressão diametral do concreto na 
idade de j dias 
fct,fl,j resistência à tração na flexão do concreto na idade de j dias 
fcu,j resistência à compressão axial do concreto obtida do ensaio de 
corpos-de-prova cúbicos na idade de j dias 
fst resistência à tração do aço 
h altura 
m relação entre materiais inertes e aglomerantes em massa 
Mcr momento fletor de fissuração 
Mmáx momento fletor máximo 
ρ taxa geométrica de armadura longitudinal 
x 
 
ρv taxa volumétrica de armadura transversal 
Pmáx carga máxima 
REF concreto vibrado, tido como referência 
T500 tempo, em s, levado para que o CAA tenha espalhamento de 
500mm 
Vu força cortante última 
Vu/bd tensão cisalhante nominal 
Vu,exp força cortante última experimental 
Vu,calc força cortante última calculada 
Vmáx força cortante máxima 
α teor de argamassa seca em massa 
Φ diâmetro nominal da barra de aço 
τb tensão de aderência média das tensões relativas aos 
deslizamentos de 0,01mm, 0,1mm e 1mm 
1 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O concreto auto-adensável (CAA) foi desenvolvido em meados dos anos 80 na 
Universidade de Tóquio, com o objetivo de resolver problemas de concretagem em 
estruturas com formas complexas e com altas taxas de armadura e de falta de mão-de-obra 
especializada. 
Considerado um dos maiores avanços na tecnologia de concreto, o CAA vem ganhando 
cada vez mais espaço em obras por todo o mundo, graças a pesquisas que desde então 
vêm sendo desenvolvidas e a aplicações bem sucedidas. 
Apesar das pesquisas e aplicações que vêem sendo realizadas por todo o mundo, o 
CAA ainda é carente de estudos sobre alguns aspectos, havendo inclusive afirmações 
contraditórias. 
Este trabalho tem como objetivo o levantamento do estado-da-arte sobre o concreto 
auto-adensável (características, propriedades, comportamento estrutural), a análise das 
informações existentes na literatura e a identificação dos aspectos que necessitam 
investigação adicional. 
No capítulo 2, são abordados aspectos gerais e dados exemplos de aplicações e 
análises de custo do CAA. Estudos sobre propriedades desses concretos no estado 
endurecido são enfocados no capítulo 3 e os sobre comportamento estrutural de elementos 
com eles produzidos constam do capítulo 4. A análise das informações resumidas nesses 
capítulos levaram às conclusões apresentadas no capítulo 5. 
2 
 
 
2. CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES DO CAA 
 
2.1. CARACTERÍSTICAS GERAIS 
 
 
 Segundo EFNARC (2002), para um concreto ser considerado auto-adensável, ele 
deve apresentar três propriedades fundamentais: fluidez, habilidade passante e resistência 
à segregação. Define-se fluidez como a capacidade do concreto auto-adensável de fluir 
dentro da forma preenchendo todos os espaços. Habilidade passante é a capacidade de 
movimentação pela forma, passando por entre as armaduras sem obstrução do fluxo ou 
segregação. Resistência à segregação é a capacidade do concreto de se manter coeso ou 
fluir dentro das formas, passando ou não através de obstáculos, sem haver separação entre 
a pasta de cimento e os agregados. 
 Os materiais usados na produção do concreto auto-adensável podem ser os 
mesmos usados na do concreto vibrado (cimento, água, agregados, adições e aditivos), 
mas em proporções diferentes. O CAA geralmente apresenta menor teor de agregados 
graúdos e maior teor de finos (adições minerais ou filers), agregados miúdos e aditivos 
superplastificantes. Algumas vezes, aditivos modificadores de viscosidade são também 
usados nesses concretos. Segundo o SCC European Project Group (2005), são 
considerados finos os materiais com dimensão máxima de 0,125mm. 
Os CAA que precisam ter a capacidade de se movimentar ao longo de maiores 
distâncias horizontais necessitam de maior teor de finos, cerca de 30% a mais que os 
concretos vibrados e até aproximadamente 600 kg/m3 (powder type self-compacting 
concrete); os que não precisam ter essa capacidade podem ter apenas cerca de 10% de 
finos a mais que os concretos vibrados, mas, para evitar segregação, aditivo modificador de 
viscosidade deve ser necessário (stabilizer type self-compacting concrete). Os primeiros 
têm menor relação água/cimento e relação água/aglomerante e, consequentemente, 
maiores resistências (fib, 2009). No meio técnico brasileiro, costuma-se chamar os CAA 
com maior capacidade de se movimentar de “auto-nivelantes” e os outros de “auto-
3 
 
adensáveis”. Neste trabalho, é adotada a denominação genérica de concreto auto-
adensável para todos os concretos que não precisam vibração. 
Todos os tipos de cimento podem ser usados para a produção de CAA, sendo a suaescolha definida pelas necessidades e disponibilidade específicas. 
As adições são geralmente usadas para aumentar e manter a coesão e a resistência 
à segregação do concreto no estado fresco, além de acarretar o aumento da quantidade de 
finos, com conseqüente aumento na densidade da pasta (menor relação água/finos), 
dificultando a penetração de agentes agressivos e melhorando a zona de transição pasta-
agregados. 
 O tamanho e a forma do agregado graúdo influenciam diretamente a fluidez e a 
habilidade passante do CAA. Quanto mais esféricas as partículas dos agregados, menor a 
chance de haver “bloqueios” e maior a fluidez da mistura, uma vez que há uma redução no 
atrito interno. Outra medida para se evitar os “bloqueios” é a limitação da dimensão máxima 
do agregado, geralmente de 12 a 20mm (SCC EUROPEAN PROJECT GROUP, 2005). 
 Os aditivos plastificantes e superplastificantes têm como função a redução da 
quantidade de água na mistura e/ou de aumentar a fluidez do concreto fresco. Já o uso dos 
aditivos modificadores de viscosidade resulta em aumento da coesão, prevenindo-se, 
assim, a exsudação e a segregação. Eles também são usados para minimizar os efeitos de 
variação na umidade dos agregados, pó nos agregados, fazendo assim o CAA mais robusto 
e menos sensível às pequenas variações na proporção e condição dos seus constituintes. 
Mesmo com o uso do aditivo modificador de viscosidade, é fundamental um rigoroso 
controle das características dos materiais utilizados, bem como suas respectivas dosagens, 
para que não haja uma perda de habilidade passante e coesão, uma vez que o CAA é bem 
mais sensível às variações dos materiais do que o concreto vibrado. 
Como a produção de concretos auto-adensáveis envolve diferentes tipos de 
componentes, dependendo inclusive da disponibilidade em cada região, não existe uma 
receita pré-determinada para a fabricação do CAA. Diferentes métodos de dosagem do 
4 
 
CAA têm sido propostos. Como exemplo, podem ser citados os métodos de Gomes, Gettu e 
Agulló (2003) (apud GOMES e BARROS, 2009) e Tutikian (2004). 
De maneira geral, esse tipo de concreto pode ser dosado tanto no canteiro de obras 
como em centrais de concreto e seu lançamento pode ser feito da mesma maneira que os 
concretos vibrados. 
 
2.2. VANTAGENS E DESVANTAGENS 
 
Com o concreto auto-adensável, a construção civil vem tendo diversos ganhos, tanto 
diretos como indiretos. Como principais vantagens do uso do CAA podem ser citadas 
(OKAMURA, 2000; TUTIKIAN, 2004; MAAGE, 2005; BORRONI, 2006): 
1. Permite a concretagem sem adensamento em regiões com grande densidade de 
armadura; 
2. Elimina a ocorrência de defeitos na concretagem, beneficiando o desempenho e 
durabilidade da estrutura; 
3. Reduz a mão-de-obra nas fases de lançamento e adensamento, acarretando a 
diminuição do número de trabalhadores no canteiro de obras; 
4. Acelera o lançamento do concreto na estrutura, permitindo concretagens mais 
rápidas e fáceis, com menor esforço dos operários; 
5. Melhora o acabamento superficial, sendo bastante recomendado para estruturas 
com concreto aparente; 
6. Aumenta as possibilidades de trabalho com formas de pequenas dimensões; 
7. Permite o bombeamento em grandes distâncias horizontais e verticais com maior 
velocidade; 
8. Elimina o ruído provocado pelo vibrador; 
9. Melhora as condições de trabalho e de segurança nas obras, uma vez que este tipo 
de concreto reduz o risco de queda, a exposição ao sol e os problemas ergonômicos e de 
audição dos trabalhadores; 
5 
 
10. Reduz o desperdício de concreto, pois praticamente elimina perdas; 
11. Elimina o retrabalho causado por falhas de concretagem; 
12. Possibilita o uso de resíduos de outras indústrias como finos, como o pó-de-pedra, 
sílica ativa, cinza volante e cinza de casca de arroz. 
13. Aumenta a vida útil das formas devido à ausência de vibração. 
 
Apesar do preço do m3 do CAA ser maior do que o do concreto vibrado, esse 
concreto permite ganhos que podem reduzir o custo final da obra, uma vez que o custo de 
aplicação do CAA é menor, já que há uma maior rapidez na execução da obra e diminuição 
da mão-de-obra. 
Vale lembrar também que o concreto auto-adensável permite a redução de custos 
não mensuráveis, como o menor índice de acidentes de trabalho e afastamento de 
trabalhadores, graças às melhores condições de trabalho no canteiro. 
Os ganhos para o meio-ambiente também são importantes, como a diminuição na 
poluição sonora no entorno das obras, o reaproveitamento de finos que seriam descartados 
na natureza, além da economia de energia elétrica decorrente da eliminação dos 
vibradores. 
Por outro lado, como dito anteriormente, para o CAA é preciso haver um maior 
controle da dosagem e das características dos materiais, uma vez que ele é bem mais 
sensível às variações nos materiais do que o concreto vibrado. 
Além disso, apesar de estudos comprovarem que o uso do CAA pode reduzir os 
custos gerais de uma obra, o seu custo por m3 maior do que o concreto vibrado pode ser 
um empecilho para a escolha desse tipo de concreto em um empreendimento, fato que tem 
ocorrido no Brasil. 
Esse concreto também exige cuidado especial no projeto e na confecção das formas 
(rigidez e vedação), devido à alta pressão que nelas ocorre decorrente da fluidez do CAA, 
bem como no planejamento da concretagem. 
 
6 
 
2.3. TIPOS DE LANÇAMENTOS E FORMAS 
 
Devido à sua fluidez, as formas para o CAA precisam ser melhor vedadas e as de 
elementos de grande altura necessitam de maior enrijecimento, principalmente em sua 
parte inferior, devido às maiores pressões nas formas geradas por esse concreto apesar da 
ausência de vibração. 
 
Figura 2.1 – Formas reforçadas para lançamento de CAA (RILEM, 2006, p.947) 
 
Como o custo das formas é parcela relevante do custo total de uma obra, vários 
estudos têm sido feitos visando investigar a pressão máxima exercida pelo CAA nas formas 
e a sua taxa de diminuição com o tempo. Embora, atualmente, haja a tendência de se 
considerar as formas sujeitas à pressão hidrostática, têm sido medidas pressões nas formas 
da ordem de 30% a 100% da hidrostática em concretagens com CAA (Koehler, Keller e 
Gardener, 2007). Isto se deve às várias variáveis que afetam essa pressão: composição do 
concreto (teor e tipo de finos; relação água/aglomerantes; teor e tipo de aditivos; teor, tipo e 
granulometria dos agregados), condições de concretagem (velocidade e tipo de 
lançamento; temperatura do ambiente e do concreto), características da forma (dimensões, 
7 
 
material, rugosidade da superfície, uso de agente desmoldante) e armaduras existentes 
dentro da forma. 
Resumo do estado-da-arte sobre esses fatores influentes é apresentado por Khayat 
et al. (2007). Genericamente falando, concretos com maiores teores de finos (conseqüentes 
menores teores de agregados) e maiores relações água/aglomerantes e/ou teor de 
superplastificante tendem a exercer maior pressão lateral nas formas. Maiores velocidades 
de lançamento do concreto e menores temperaturas tendem a gerar maior pressão na 
forma. Esta pressão também tende a ser maior quando se usam formas mais rígidas e lisas. 
Relatório do SCC European Project Group (2005) recomenda que os pontos de 
bombeamento em paredes sejam a meia altura e os espaçamentos horizontais entre os 
pontos de bombeamento sejam definidos a partir da fluidez do CAA e dos espaçamentos 
dos elementos enrijecedores das formas. 
Segundo RILEM (2006), em formas verticais com concretagem pelo topo, pode 
haver lançamentos com alturas de queda de 8 metros, mas alturas de 1 a 3 metros são 
mais comuns. A concretagem feita pelo fundo, em vez de pelo topo, ajuda a evitar bolhas de 
ar na massa deconcreto. 
Experiências mostram que é importante executar o lançamento do concreto auto-
adensável com um número razoável de mangueiras ou caçambas, visando preencher as 
formas de maneira simétrica e evitar que o CAA percorra grandes distâncias. De acordo 
com Ouchi et al. (s.d.), os CAA podem percorrer cerca de 15m a 20m sem haver 
segregação, sendo recomendável a distância máxima de cerca de 10m. 
As camadas de CAA devem ter pequenas espessuras, de modo a evitar bolhas de 
ar entre as camadas ou entre o concreto e a forma (RILEM, 2006). 
 
 
 
8 
 
 
Figura 2.2 – Dois tipos de lançamento: pelo topo e por baixo (RILEM, 2006, p.949) 
 
 
2.4. ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO FRESCO 
 
Os ensaios para o concreto auto-adensável no seu estado endurecido são os mesmos 
que para o concreto vibrado, o que não ocorre para o estado fresco. As principais 
características que devem ser verificadas no estado fresco são a fluidez, viscosidade, 
habilidade passante e a resistência à segregação. 
9 
 
Para o controle do CAA no estado fresco, já existem normas americanas (ASTM C 
1611-09b, para ensaio de espalhamento; ASTM C1621-09b, para ensaio do anel J; ASTM 
C1610-06a e ASTM 1712-09, para ensaio de resistência à segregação), européias (EN 
12350-8:2010, para ensaio de espalhamento; EN 12350-9:2010 para ensaio do funil V; EN 
12350-10:2010, para ensaio da caixa L; EN 12350-11:2010, para ensaio de resistência à 
segregação; EN 12350-12:2010, para ensaio do anel J) e brasileiras. As brasileiras já 
publicadas são a NBR 15823-1:2010 (classificação, controle e aceitação), NBR 15823-
2:2010 (ensaio de espalhamento), NBR 15823-3:2010 (ensaio do anel), NBR 15823-4:2010 
(ensaio da caixa L), NBR 15823-5:2010 (método do funil V), NBR 15823-6:2010 (ensaio de 
resistência à segregação). 
Segundo EN 206-9:2010 (BSI, 2010) , as informações dadas pelos ensaios das normas 
européias referem-se às propriedades que constam na tabela 2.1. 
 
Tabela 2.1. Propriedades avaliadas pelos ensaios do SCC no estado fresco 
(EN 206-9:2010) 
 Propriedade avaliada 
Ensaio Habilidade de 
preenchimento 
Habilidade 
passante 
Estabilidade Viscosidade 
Espalhamento X X (pelo t500) 
Caixa-L X 
Anel-J X 
Funil-V X 
Resistência à 
segregação por 
peneira 
 
X 
 
 
 O ensaio mais executado e recomendado é o de espalhamento. Neste ensaio é 
avaliada a fluidez da amostra de concreto. Nele utiliza-se basicamente o mesmo 
equipamento do ensaio de abatimento de tronco de cone, mas mede-se o espalhamento do 
concreto e o tempo de escoamento (T500). 
 O espalhamento final do concreto é a média aritmética entre os valores de dois 
diâmetros ortogonais, e o tempo de escoamento (T500) é o medido quando o espalhamento 
do concreto alcança o diâmetro de 500 mm. 
10 
 
 
Figura 2.3 – Espalhamento do CAA sendo medido (RILEM, 2006, p.940) 
 
O valor adequado do espalhamento depende das necessidades de projeto, mas, de 
maneira geral, deve ficar entre 600 mm e 750 mm e o tempo de escoamento
 
entre 2 s e 7 s. 
Outro ensaio bastante utilizado é o do Funil V, que caracteriza a viscosidade e a 
habilidade passante do concreto auto-adensável. Este ensaio consiste em medir o tempo 
necessário para que uma amostra de CAA (aproximadamente 12 litros) flua totalmente 
através do orifício no fundo do funil. 
 
 
Figura 2.4 – Ensaio do Funil V. 
 
O ensaio que é realizado para avaliar a habilidade passante do concreto auto-
adensável através de espaços pequenos e entre as barras de armadura sem que haja 
segregação ou bloqueios é o da Caixa L, com 2 ou 3 barras de aço (figura 2.5). 
11 
 
O aparato necessário para este ensaio é uma caixa com formato em L, com uma 
porta na base da parte vertical do L com duas ou três barras lisas com diâmetro de 12,5 mm 
eqüidistantes entre si. O espaçamento entre as barras é de 41 mm para o caso de três 
barras e de 58 mm para o de duas barras. 
O concreto é colocado na parte vertical da caixa com a porta fechada. A porta é 
então levantada e, quando o concreto para de fluir, são medidas as distâncias verticais no 
fim da parte horizontal (H2) e logo atrás da porta (H1). A habilidade passante (PA) é 
caracterizada pela relação entre H2 e H1, como mostrado na figura 2.5. 
 
 
Figura 2.5 – Ensaio da Caixa-L. 
 
 Uma variação do ensaio da Caixa L é o do Anel J (ensaio do concreto não 
confinado). Neste método são utilizados os aparatos do ensaio de espalhamento além de 
um anel metálico com barras de aço (figura 2.6). 
O procedimento para a execução do teste é semelhante ao do espalhamento, mas o 
molde tronco-cônico fica na posição invertida e o anel J é posto em cima da placa de base 
antes da retirada do molde. Segundo a NBR 15823-3:2010, os resultados deste ensaio são 
o diâmetro final médio atingido pela massa de concreto (como no ensaio de espalhamento), 
a diferença entre os diâmetros médios obtidos no ensaio de espalhamento e neste ensaio e 
a observação de alguma obstrução à passagem do concreto pelas barras do anel J. No 
12 
 
ensaio semelhante da EN 12350-12:2010, são medidas as alturas do concreto dentro e fora 
do anel e obtida a diferença. 
 
 
Figura 2.6 – Ensaio do Anel-J. 
 
Um dos ensaios para avaliar a resistência à segregação do concreto é o chamado 
“Sieve segregation resistance test”. Depois da amostra de CAA ser separada, ela é 
tampada e deixada descansando por 15 minutos. Após este período, é observado se houve 
alguma migração de água para a superfície de concreto (exsudação). Após esta 
observação, o concreto da parte superior da amostra (com ou sem água na superfície) é 
colocado numa peneira com abertura de 5 mm e deixado ali por 2 minutos. A taxa de 
segregação (SR) é a relação entre a massa da amostra total e a da que atravessa a 
peneira. 
A NBR 15823-6:2010 considera o método da coluna para avaliar a resistência à 
segregação, onde é utilizado um tubo de PVC, seccionado em três partes, que deverão ser 
unidas por grampos, presilhas ou fita adesiva. A coluna é preenchida com a amostra de 
concreto e após 20 minutos da moldagem, são retiradas porções de concreto do topo e da 
base da coluna, das quais são separados os agregados graúdos, os quais, depois de limpos 
e secos, são pesados. A resistência à segregação do concreto é avaliada em função da 
diferença percentual entre as massas de agregado graúdo das porções de concreto 
13 
 
retiradas da base e do topo da coluna; quanto menor esta diferença maior é a resistência à 
segregação do concreto. 
Outros ensaios, como o Orimet (Orimet Test), Tubo-U (U-Pipe Test) e Coluna de 
Rooney (Settlement Columm Test), podem também ser utilizados para avaliar as 
propriedades do CAA no seu estado fresco (GOMES e BARROS, 2009). 
A tabela 2.2 apresenta a classificação dos CAA em função dos valores obtidos nos 
ensaios descritos anteriormente. 
Segundo a NBR 15823-1:2010, os ensaios de realização obrigatória no campo são 
os de espalhamento e o do Anel-J. 
14 
 
 
 
Tabela 2.2 – Critérios para classificação das propriedades do CAA (EN 206-9:2010 e NBR 15823-1:2010) 
 
CLASSES 
CRITÉRIOS 
NBR 15823-1:2010 EN 206-9:2010 
Classe SF1 – Espalhamento 550 a 650 mm 550 a 650 mm 
Classe SF2 – Espalhamento 660 a 750 mm 660 a 750 mm 
Classe SF3 – Espalhamento 760 a 850 mm 760 a 850 mm 
Tolerância para o valor alvo 
- ± 50 mm 
Classe VS1 - Escoamento (T500) ≤ 2 s < 2 s 
Classe VS2 - Escoamento (T500) > 2 s ≥ 2 s 
Tolerância para o valor alvo - ± 1 s 
Classe PJ1 - Anel-J 0 a 25 mm com 16 barras ≤ 10 mm com 12 barras 
Classe PJ2 - Anel-J 25 a 50 mm com 16 barras ≤ 10 mm com 16 barras 
Classe VF1 – Funil-V < 9 s < 9 s 
Classe VF2 – Funil-V 9 a 25 s 9 a 25 sTolerância para o valor alvo - ± 3 s para caso < 9 s e ± 5 s para caso > 9 
Classe PL1 – Caixa-L ≥ 0,80, com duas barras de aço ≥ 0,80, com duas barras de aço 
Classe PL2 – Caixa-L ≥ 0,80, com três barras de aço ≥ 0,80, com três barras de aço 
Classe SR1 – Resistência à segregação ≤ 20 % ≤ 20 % 
Classe SR2 – Resistência à segregação ≤ 15 % ≤ 15 % 
 
15 
 
2.5. EXEMPLOS DE APLICAÇÕES E ANÁLISES DE CUSTO 
 
Segundo Okamura e Ouchi (2003), a primeira aplicação do concreto auto-
adensável foi em um prédio em junho de 1990. Logo depois, em 1991, o CAA foi 
utilizado nas torres da ponte estaiada mostrada na figura 2.7. 
Após estas utilizações, o uso do CAA foi aumentando gradativamente. Ele foi 
também empregado em duas ancoragens de concreto da ponte metálica de maior vão 
livre do mundo na ocasião, a ponte Akashi-Kaikyo, localizada no Japão e inaugurada 
em abril de 1998. Para esta concretagem foram consumidos 290.000 m3 de concreto 
auto-adensável. O seu uso foi determinante para se ter a rapidez desejada na 
execução da concretagem, assim como a qualidade final do concreto desejada 
(OKAMURA e OUCHI, 2003). Ainda segundo Okamura e Ouchi, o CAA foi utilizado 
também nas concretagens das paredes de um tanque LNG, pertencente a Osaka Gas 
Company, em 1998. 
 
 
Figura 2.7 – Ponte Shin-Kiba Ohashi (OKAMURA, H.; OUCHI, M, 2003, p.12) 
 
Depois do Japão, começando pela Suécia, vários países da Europa 
começaram a estudar e a aplicar o CAA. Em 1994, cinco instituições européias se 
reuniram para desenvolver projetos sobre CAA, deles advindo relatórios e as 
16 
 
recomendações européias para CAA (SCC EUROPEAN PROJECT GROUP, 2000a, 
2000b, 2005, por exemplo). 
 
 
Figura 2.8 – Ancoragem 4ª da ponte Akashi-Kaikyo (OKAMURA, H.; OUCHI, M, 2003, p.13) 
 
Na América do Norte, o concreto auto-adensável tem sua maior aplicação na 
indústria de pré-fabricados, mas também é utilizado em concretagens em sito. Nos 
Estados Unidos, departamentos de transportes e de estradas promoveram estudos 
visando a aplicação do CAA em pontes (NEBRASKA DEPARTMENT OF ROADS, 
2004; MINNESOTA DEPARTMENT OF TRANSPORTATION, 2008; 
TRANSPORTATION RESEARCH BOARD OF THE NATIONAL ACADEMIES, 2009, 
etc.) e o PCI publicou recomendações para o uso do CAA em pré-fabricados 
(PRECAST/PRESTRESSED CONCRETE INSTITUTE, 2003). 
No Brasil, o emprego do CAA ainda é muito pequeno, mesmo nas empresas de 
pré-fabricação. Nas poucas empresas que já o utilizam (em São Paulo, Paraná, Santa 
Catarina), a menos de uma, o CAA é usado apenas na fabricação de algumas peças. 
Fora da pré-fabricação, há registros de sua utilização em edifícios em Goiânia 
(GEYER E SÁ, 2005), São Paulo (FARIA, 2008), Florianópolis (REPETTE, 2007) e 
Novo Hamburgo (FARIA, 2008). Outros exemplos de aplicações são o Museu Iberê 
17 
 
Camargo (concreto branco) e a fábrica de pré-moldados Verdi Construções, em Porto 
Alegre (TUTIKIAN, 2004), reforço de edifício antigo em Porto Alegre, ampliação de 
shopping em Goiânia, parede anti-radiação de prédio em São Paulo e região de 
engaste da laje com as paredes dos poços Norte e Sul da estação da Luz da Linha 4 – 
Amarela do metrô de São Paulo, com alta densidade de armadura (FARIA, 2008). 
O resultado da análise de custos do CAA em relação ao vibrado de mesmo fck 
depende dos materiais utilizados em cada um desses concretos, do custo desses 
materiais e da mão-de-obra da região de sua aplicação e de outros parâmetros que 
podem ser considerados na análise. A seguir são dados exemplos de análises feitas 
no Brasil. 
No estudo realizado por Tutikian (2004), foram dosados concretos auto-
adensáveis com 4 diferentes relações cimento/(agregados+adições) em massa e 
usando ou não aditivo modificador de viscosidade, a partir do seu método de 
dosagem, e seus custos foram comparados com os de concretos de referência. Foram 
utilizados três tipos de finos diferentes para o CAA: fíler calcário, metacaulim e cinza 
de casca de arroz. O fíler calcário por ser um fino não pozolânico, pode substituir 
parte da areia. Já o metacaulim e a cinza de casca de arroz, por apresentarem 
propriedades pozolânicas, puderam substituir parte do cimento. As composições dos 
concretos e suas respectivas resistências são mostradas no item 3.1. 
Para comparação de custos e consumos dos materiais, foram tomados 
concretos com a mesma faixa de resistência (30 MPa e 40 MPa aos 28 dias). 
Foi verificado menor consumo de cimento nos concretos auto-adensáveis com 
metacaulim e cinza de casca de arroz, uma vez que estes finos substituíram parte do 
cimento. O consumo de cimento também diminuiu para se ter a resistência à 
compressão desejada numa certa idade, à medida que essa idade aumentava. 
Nas figuras 2.9 e 2.10 pode-se analisar os custos dos concretos sem aditivo 
modificador de viscosidade com resistência à compressão de 30 MPa e 40 MPa aos 
28 dias (FC= filer calcário, MC=metacaulim, CCA=cinza de casca de arroz). Para estas 
18 
 
resistências, o custo dos CAA com metacaulim e fíler calcário foi cerca de 40% maior 
que o do concreto de referência. Em contrapartida, a diferença entre os custos dos 
CAA com cinza de casca de arroz e o do concreto de referência não passou de 7%, 
concluindo-se que o CAA produzido com cinza de casca de arroz podia ser 
vantajosamente utilizado para as duas faixas de resistência analisadas. Entretanto, 
deve-se atentar para o fato de que a cinza de casca de arroz não era comercializada e 
o preço da cinza de casca de arroz foi avaliado com base na estimativa de custo de 
frete. 
 
Figura 2.9 – Custo (R$) dos concretos de fc=30 MPa aos 28 dias 
(TUTIKIAN et al., 2004) 
 
 
 
Figura 2.10 – Custo (R$) dos concretos de fc=40 MPa aos 28 dias 
(TUTIKIAN et al., 2004) 
 
19 
 
A concretagem de laje do edifício Camila com CAA de fck=20MPa, em 
dezembro de 2004, permitiu uma redução em torno de 70% da mão-de-obra de 
lançamento e adensamento, maior velocidade na execução da estrutura e uma maior 
facilidade no nivelamento da laje (GEYER E SÁ, 2005). 
Em estudo realizado por Repette (2007), foi comparado o custo de aplicação 
do concreto auto-adensável com o do concreto vibrado. Para isso, foi monitorada a 
construção de duas lajes consecutivas em loco, uma de concreto auto-adensável e 
outra de concreto vibrado, ambos com resistência à compressão e módulo de 
elasticidade de no mínimo 25 MPa e 18 GPa aos 28 dias, respectivamente. A área 
total de cada laje era de 504 m2 e o sistema de formas de madeira das duas era 
idêntico. Todas as etapas da concretagem foram filmadas sem pausas e depois 
analisadas. O resumo dos resultados é apresentado na tabela 2.3. 
Esses resultados mostram que a produtividade durante a aplicação do CAA foi 
maior do que na aplicação do concreto vibrado. 
Para o cálculo de custo, apenas os trabalhadores diretamente envolvidos na 
concretagem e o número de horas trabalhadas foram computadas. Assim, aplicando a 
média salarial mensal de R$ 860,00 por trabalhador com uma jornada de 200 horas 
mensais (média dos valores praticados pela construção civil na cidade de Florianópolis 
em dezembro de 2004), e considerando o tempo de mobilização/desmobilização de 1 
hora, chegou-se ao montante de R$ 1,30/m3 para o custo de concretagem com CAA e 
de R$ 5,38/m3 para o da com concreto vibrado. 
 
Tabela 2.3 – Resumo dos resultados obtidos no estudo comparativo (REPETTE, 2007) 
 CAA REF 
Volume de concreto 57 m3 64 m3 
Tempo de concretagem 2h 32min 2h 28min 
Taxa de concretagem 22,5 m3/h 25,9 m3/h 
Número de Trabalhadores 2,5 11 
Produtividade 9 m3/h/trab. 2,35 m3/h/trab. 
 
20 
 
Apesar da redução significativa nos custos de concretagem ao se empregar 
CAA, ela não foi suficiente paracompensar o seu maior custo em relação ao concreto 
vibrado. Na época, o custo do m3 do concreto (com bombeamento) com abatimento de 
10 cm e resistência à compressão de 30 MPa era de R$199,50, enquanto que o do 
concreto auto-adensável usado foi de R$283,50. 
 Na obra do residencial Pateo São Paulo, realizada em 2008 na cidade de São 
Paulo, também foram comparados os custos da concretagem de dois pavimentos de 
cerca de 250m2, um com concreto vibrado e outro com concreto auto-adensável. Em 
ambas as concretagens, foram utilizados equipamentos com as mesmas 
características técnicas e cerca de 50m3 de concreto com fck de 50MPa aos 28 dias. A 
laje e as vigas do 4o pavimento foram concretadas com concreto vibrado em 4h e 40 
min. Com o uso de concreto auto-adensável no 5o pavimento, o tempo total de 
concretagem caiu para 2h e 20min. Além disso o custo da mão-de-obra para a 
concretagem, com encargos incluídos, foi de R$ 7,18/m3 para o concreto vibrado e R$ 
0,70/m3 para o concreto auto-adensável, cerca de 10% daquele do concreto vibrado 
(FARIA, 2008). 
 Na obra do edifício Parthenon Residence, em Novo Hamburgo (RS), o concreto 
auto-adensável foi utilizado a partir do 5º pavimento. Os custos de produção e 
execução desse concreto e do vibrado, assim como a mão-de-obra utilizada no 
lançamento e vibração, a depreciação dos equipamentos e o custo da energia elétrica 
foram levantados e comparados, chegando-se à conclusão de que o custo da solução 
com concreto auto-adensável foi cerca de 1,1% maior que o da solução com concreto 
vibrado, mas essa diferença foi compensada pela maior produtividade que o concreto 
auto-adensável propiciou (FARIA, 2008). 
O estudo realizado por Toralles-Carbonari et al. (2009) verificou a viabilidade 
técnica e econômica da aplicação do CAA em uma fábrica de peças pré-moldadas. 
Neste estudo, para um concreto convencional (REF) e um concreto auto-adensável 
(CAA), foram verificados os tempos de execução da mistura, transporte, lançamento, 
21 
 
adensamento, acabamento e reparos, assim como foram levantados os custos dos 
concretos. As dosagens destes concretos são mostradas na tabela 2.4. 
Após as misturas dos concretos serem feitas, as propriedades no estado fresco 
(espalhamento, funil V e caixa L) e no estado endurecido (resistência à compressão de 
corpos-de-prova aos 7 e 28 dias) de ambos os concretos foram verificadas e aceites 
de acordo com os pré-requisitos mínimos estabelecidos. Três peças estruturais pré-
moldadas com características de viga tipo L, uma terça que apresentava grande 
dificuldade de concretagem e uma laje tipo calha foram concretadas com ambos os 
concretos. 
 
Tabela 2.4 – Composição dos concretos (TORALLES-CARBONARI et al., 2009) 
CONCRETOS REF CAA 
Cimento CPV-ARI (kg/m3) 330 400 
Sílica ativa (kg/m3) - 20,3 
Areia natural grossa (kg/m3) 942,5 682,5 
Areia de britagem (kg/m3) - 285 
Pedrisco (kg/m3) 437,5 - 
Brita 1 (kg/m3) 905 - 
Brita 1/2 – granulometria não padronizada (kg/m3) - 965 
Aditivo plastificante 330 (kg/m3) 1,125 - 
Aditivo superplastificante (kg/m3) - 4,131 
Água (kg/m3) 155 180 
a/c 0,47 0,45 
 
 
Os resultados mostraram que a aplicação do CAA nos elementos pré-
moldados foi viável técnica e economicamente, já que o CAA teve um custo global 
próximo ao do concreto tradicional. O aumento do custo provocado pelos 
componentes do CAA foi compensado por ganhos na redução da mão-de-obra, no 
adensamento, no acabamento e nos reparos. Verificaram-se também as vantagens de 
redução do ruído e o uso de resíduos industriais em substituição do cimento. 
Estudo realizado por Alencar, Helene e Folch (2008) sobre viabilidade e 
produtividade do CAA na pré-fabricação mostrou que o custo unitário do CAA era 
22 
 
cerca de 15% maior que o do concreto convencional, mas, ao se analisar o custo de 
produção, verificou-se que essa diferença passou para apenas 2%. Além dos aspectos 
considerados na análise, pode-se ainda levar em conta a melhoria da qualidade de 
acabamento das peças pré-fabricadas, a economia de energia e o menor desgaste 
das formas, o que, apesar do custo baixo da mão-de-obra no Brasil, torna a aplicação 
do CAA vantajosa. 
A princípio, não existe restrição para o uso do concreto auto-adensável, 
embora ele venha sendo mais utilizado na indústria de peças pré-fabricadas, uma vez 
que ele agiliza a produção e reduz a poluição sonora nas fábricas. É bastante utilizado 
também em estruturas especiais fortemente armadas e de difícil concretagem. Como 
exemplos de obras onde o CAA já foi usado podem ser citadas as de edificações, 
pontes, revestimentos de túneis, paredes de grandes dimensões, fundações, estações 
de tratamento de água e esgoto, reservatórios de água, reparos e reforços, etc. 
(OKAMURA, OZAWA, OUCHI, 2000; OUCHI et al., s.d.; MILLER, VAINIO E THOMAS, 
2008; ACI COMMITTEE 237, 2008; PINTADO E BARRAGÁN, 2009; etc.) 
23 
 
3. PROPRIEDADES DO CAA NO ESTADO ENDURECIDO 
 
Sendo as propriedades do concreto determinadas segundo ensaios 
padronizados de corpos-de-prova também padronizados, essas propriedades 
dependem apenas dos tipos e proporções dos materiais que entram na sua 
composição e da interação entre esses materiais, bem como do grau de compactação 
e das condições de cura. 
 
3.1. RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO E À TRAÇÃO E MÓDULO DE 
ELASTICIDADE 
 
Segundo Neville (1997), a resistência à compressão de um concreto, curado 
em água a uma temperatura constante, depende principalmente da relação 
água/cimento e do grau de adensamento. De maneira geral, quanto menor a relação 
água/cimento e melhor o adensamento, menor a porosidade da pasta de cimento e 
maior a resistência do concreto. 
Para Mehta e Monteiro (2008), a porosidade da matriz da pasta de cimento e 
da zona de transição na interface matriz-agregado graúdo são os principais fatores 
determinantes da resistência à compressão do concreto de massa específica normal. 
Embora a relação água/cimento seja importante, fatores como adensamento e 
condições de cura do concreto, tipos e teores dos componentes do concreto também 
afetam sua resistência à compressão. 
No caso do auto-adensável, o adensamento deixa de ser parâmetro influente 
nas propriedades do concreto. 
A relação água/cimento e o grau de hidratação do cimento determinam a 
porosidade da pasta de cimento e este grau de hidratação ao longo do tempo depende 
do tipo de cimento e da sua interação com aditivos e adições. De maneira geral, 
quanto menor a relação água/aglomerante e maior o grau de hidratação, menor é a 
porosidade da pasta e maior é a resistência à compressão do concreto. 
24 
 
Os aditivos têm influências diferentes na resistência à compressão do concreto, 
de acordo com seu tipo (retardador, acelerador, incorporador de ar, plastificante, 
superplastificante, modificador de viscosidade, etc.). Nos CAA, os aditivos 
normalmente usados são os superplastificantes (em geral os de terceira geração, 
policarboxilatos) e modificadores de viscosidade, mas outros também podem ser 
usados em conjunto com esses (retardador e incorporador de ar, por exemplo). Os 
superplastificantes têm alto poder de redução de água e são usados para aumentar a 
trabalhabilidade sem aumento de água ou reduzir a água mantendo a trabalhabilidade, 
Eles, ao reduzir a relação água/aglomerante, levam ao aumento da resistência do 
concreto em todas as idades e, mesmo mantendo-se essa relação, eles acarretam 
algum aumento de resistência devido ao seu efeito dispersor das partículas de cimento 
(ACI, 2004). Os modificadores de viscosidade dão aos CAA maior robustez, atuam nas 
propriedades do concreto fresco, tornando-o mais homogêneo e coeso, mesmo sem 
alto teor de finos (cimento e adições), e menos sensível avariações nos seus 
constituintes, como teor de água, teor de finos e umidade dos agregados (EFNARC, 
2006). 
As adições mais comumente utilizadas nos concretos são sílica ativa, 
metacaulim, cinza de casca de arroz, cinza volante, escória de alto forno (adições 
reativas) e filer calcário. Por serem materiais muito finos, elas têm o efeito físico de 
diminuição do volume de vazios (efeito de “filer”) e as adições reativas têm também o 
efeito químico de produção de silicato de cálcio hidratado, podendo estas substituir 
com vantagens parte do cimento. O efeito das adições nas propriedades do concreto 
depende do seu teor e reatividade (depende da composição química e da superfície 
específica), bem como da sua interação com o cimento e os aditivos utilizados. Elas 
afetam as propriedades dos concretos nos estados fresco e endurecido. Em geral, no 
estado fresco, os concretos com adições tendem a ser mais coesos, a ter menos 
tendência à segregação e à exsudação e algumas adições (cinza volante e escória de 
alto forno) tendem a diminuir o calor de hidratação do cimento. A sílica ativa tem alta 
25 
 
reatividade nas primeiras idades, acarretando aumento das resistências iniciais e 
finais. Os efeitos do metacaulim e da cinza de casca de arroz na resistência do 
concreto são semelhantes aos da sílica ativa; essas três adições são as mais reativas. 
A cinza volante pode levar a menor resistência do concreto, particularmente em idades 
baixas. A escória de alto forno tende a diminuir a resistência à compressão em baixas 
idades e aumentá-la em idades mais altas. O filer calcário difere das outras adições 
por ser praticamente inerte quimicamente; ele pouco reage com a água e compostos 
do cimento hidratado (DAL MOLIN, 2005; FURQUIM, 2006, SOUZA et al., 2008). 
Como este filer tende a acelerar a hidratação do cimento, há quem não o considere 
inerte. A relação água/aglomerante deve ser considerada em conjunto com a relação 
água/cimento, pois as adições não são tão reativas quanto o cimento; a maioria das 
propriedades do concreto em baixas idades pode ser associada à relação 
água/cimento e as propriedades em idades mais altas à relação água/aglomerante 
(AITCIN, 2008). 
A não ser nos concretos leves e/ou de alta resistência, a resistência à 
compressão dos agregados não é um fator delimitador da resistência à compressão do 
concreto, já que os agregados são mais resistentes do que a matriz e a zona de 
transição. Mas outras características dos agregados afetam de alguma forma a 
resistência do concreto. As dimensão máxima, forma, textura superficial e mineralogia 
dos agregados influenciam as características da zona de transição e, 
conseqüentemente, a resistência do concreto. Por exemplo, concretos com agregados 
com superfícies mais rugosas tendem a apresentar maior resistência e os com 
agregados de maiores dimensões tendem a ter resistência menor (MEHTA E 
MONTEIRO, 2008). 
As condições de cura do concreto (tempo, temperatura e umidade) também 
influenciam a resistência final do concreto, uma vez que a hidratação do cimento está 
a elas relacionada. Concretos de mesma relação água/cimento com maior tempo de 
cura e concretos com cura úmida apresentam resistências à compressão maiores que 
26 
 
concretos com menor tempo de cura e concretos curados ao ar. Temperaturas iniciais 
maiores tendem a acelerar o processo de hidratação do cimento, mas poderão levar a 
resistências finais menores. 
De um modo geral, os parâmetros que influenciam a resistência à compressão 
influenciam também o diagrama tensão normal de compressão-deformação específica, 
embora em diferente grau, mas os agregados, principalmente os graúdos, têm 
particular influência nesse diagrama. Os concretos de maior resistência tendem a 
apresentar maiores módulo de elasticidade tangente inicial e deformação específica 
correspondente à tensão máxima que os concretos de menor resistência, mas, 
dependendo do teor e tipo de agregado graúdo de cada um deles, isto pode vir a não 
ocorrer (SHEHATA, 2005). De maneira geral, concretos com maior volume de 
agregados graúdos e agregados graúdos com menor porosidade (maior módulo de 
elasticidade) tendem a ter maior módulo de elasticidade. De acordo com Mehta e 
Monteiro (2008), agregados de granito, rocha vulcânica e basalto apresentam baixa 
porosidade, enquanto os de arenito, calcário e cascalho possuem porosidade maior. 
A resistência à tração do concreto depende basicamente dos mesmos 
parâmetros que a resistência à compressão, podendo, entretanto, ser o grau de 
influência diferenciado. Como, por exemplo, as características da interface pasta-
agregado graúdo têm maior efeito na resistência à tração que na resistência à 
compressão, alterações nas características dos agregados graúdos podem alterar a 
relação entre resistências à tração e à compressão, que tende a variar entre cerca de 
7% e 11% (MEHTA E MONTEIRO, 2008). 
A seguir são apresentados resultados de estudos sobre resistências à 
compressão e à tração e módulo de elasticidade de concretos auto-adensáveis e 
vibrados, sendo estes últimos considerados como referência para efeito de 
comparação. Além de resumo da análise relevante feita pelos autores dos estudos, 
procura-se, sempre que possível, fazer análise complementar. 
27 
 
Quando os autores dos estudos não fornecem os teores em volume de pasta e 
argamassa dos concretos e não dão as massas específicas dos materiais, os teores 
que constam nas tabelas foram calculados considerando-se para massas específicas 
valores encontrados na literatura. Quando a quantidade de finos não é fornecida, 
consideraram-se como finos os aglomerantes e filers. Em todas as tabelas, colunas ou 
linhas sombreadas indicam valores calculados neste trabalho, não fornecidos pelos 
autores dos estudos. 
Para relacionar o módulo de elasticidade com a resistência à compressão, 
costuma-se usar expressões do tipo Ec=k1fck2, onde k2 é, em geral, 1/2 ou 1/3 
(SHEHATA, 2005). Em vista disto, para comparar os módulos de elasticidade de 
concretos vibrados e auto-adensáveis, adotou-se a relação Ec/fc1/2, ou seja, 
considerou-se k2=1/2, que é o valor que consta na expressão da ABNT NBR 
6118:2007 para avaliar Ec a partir de fc. 
 
3.1.1 – Estudo de Sonebi et al. (2000) 
 
Foram investigados grupos de concreto de baixa e alta resistência auto-
adensáveis e vibrados. Para os concretos auto-adensáveis foram utilizados dois tipos 
de finos: calcário e escória de alto forno. Corpos-de-prova cúbicos de 150mm 
moldados com esses concretos e curados em água ou nas condições de laboratório 
(aproximadamente a 20º C) foram ensaiados à compressão em diferentes idades. Nos 
ensaios de tração indireta e de módulo de elasticidade foram usados corpos-de-prova 
cilíndricos com 150mm de diâmetro e 300mm de altura curados em água. 
As composições dos concretos estudados por Sonebi et al. (2000) são 
mostradas na tabela 3.1 e as propriedades no estado fresco na tabela 3.2. Para o 
cálculo do volume de pasta e argamassa foram adotados valores de massa específica 
de 2,7 kg/dm3, 2,6 kg/dm3, 2,9 kg/dm3 e 1,1 kg/dm3, para a brita, a areia, o cimento e o 
superplastificante, respectivamente, já que os autores não forneceram esses valores. 
28 
 
Tabela 3.1 – Composições dos concretos estudados por Sonebi et al. (2000) 
SONEBI et al. (2000) 
Concreto de 
baixa 
resistência 
Concreto de 
alta resistência 
REF CAA REF CAA 
Água (kg/m3) 200 190 220 192 
Cimento portland 42.5 (kg/m3) 295 280 515 330 
Pó de calcário (kg/m3) - 245 - - 
Escória de alto forno (kg/m3) - - - 200 
Total de finos 295 525 515 530 
Total de aglomerantes 295 280 515 530 
Areia quartizito (0-5 mm) (kg/m3) 840 865 655 870 
Agregado microgranito 20 mm (*10 mm) (kg/m3)970 750 930* 750* 
Superplastificante Viscocrete (kg/m3) - 4,2 - 5,3 
Superplastificante normal (kg/m3) - - 6,4 - 
Volume de pasta (%) 31 38 40 38 
Volume de argamassa (%) 63 72 65 72 
a/c 0,68 0,68 0,43 0,58 
a/f 0,68 0,36 0,43 0,36 
a/agl 0,68 0,68 0,43 0,36 
 
 
Tabela 3.2 – Propriedades dos concretos no estado fresco (SONEBI et al., 2000) 
 
Concreto de Baixa 
Resistência 
Concreto de Alta 
Resistência 
REF CAA REF CAA 
Espalhamento em 5 min (mm) - 650 - 690 
Espalhamento em 60 min (mm) - 600 - 640 
Abatimento em 5 min (mm) 65 - 70 - 
Abatimento em 60 min (mm) 50 - 70 - 
Caixa-L (h2/h1) em 10 min - 0,81 - 0,99 
Teor de ar (%) 1,8 1,5 Não fornecido 1,1 
 
Os resultados, apresentados na tabela 3.3, mostram que os valores de 
resistência à compressão aos 28 dias dos exemplares de CAA foram maiores do que 
os dos concretos de referência. 
Para os concretos de baixa resistência, com mesma relação água/aglomerante, 
a resistência à compressão aos 28 dias do CAA foi 27% maior que a do concreto 
vibrado. Para os concretos de maior resistência, o CAA, com relação 
água/aglomerante um pouco menor que o concreto de referência, a resistência à 
29 
 
compressão aos 28 dias de idade do auto-adensável foi 29% maior que a do concreto 
vibrado. 
O uso do calcário se mostrou eficiente para ganhos de resistência nas 
primeiras idades, já que este tipo de fino ajuda a aceleração da hidratação do C3S. Já 
o uso de escória de alto forno gerou um ganho de resistência mais lento nas primeiras 
idades, levando a resistências à compressão nas idades de 1 e 7 dias menores que as 
do concreto de referência. 
A resistência à compressão de corpos-de-prova curados ao ar foi menor do 
que a dos curados em água, sendo a redução maior nos concretos de maior 
resistência. 
Os resultados dos ensaios de tração indireta obtidos por Sonebi et al. (2000) 
são mostrados na tabela 3.4. 
 
Tabela 3.3 – Resistência à compressão aos 28 dias (SONEBI et al., 2000) 
Concretos fcu (MPa) 
Concreto de Baixa 
Resistência 
CAA 47,0 
REF 37,0 
Concreto de Alta 
Resistência 
CAA 79,5 
REF 61,5 
 
 
Tabela 3.4 – Resistência à tração indireta (SONEBI et al., 2000) 
Resultados 
Concretos de Baixa 
Resistência 
Concretos de Alta 
Resistência 
CAA REF CAA REF 
fct, 28 (MPa) 3,4 2,4 4,7 4,1 
fct,180 (MPa) 3,3 3,1 5,7 3,9 
fct,28 / fcu,28 (%) 7,1 6,5 5,9 6,6 
fct,180 / fcu,180 (%) 6,0 7,7 6,2 5,5 
 
Analisando os resultados do estudo de Sonebi et al. (2000), pode-se perceber 
que os CAA apresentaram valores de resistência à tração sempre maiores que os 
30 
 
concretos de referência. O CAA de baixa resistência aos 28 dias de idade teve 
resistência à tração indireta 42% maior que a do concreto de referência (com mesma 
relação água/cimento); aos 180 dias, esta diferença caiu para 6%. Situação contrária 
se verificou nos concretos de alta resistência; aos 28 dias de idade, o CAA apresentou 
fct 15% maior que o concreto vibrado e esta diferença cresceu para 46% aos 180 dias 
de idade. 
As relações entre resistências à tração e à compressão para as duas classes 
de concreto ficaram em torno de 6% a 8%. 
Os resultados dos ensaios de módulo de elasticidade estão na tabela 3.5, junto 
com as relações Ec/(fcu)0,5 ( fcu em MPa e Ec em GPa). O concreto vibrado teve essa 
relação 12% maior que a do concreto auto-adensável. 
 
 
Tabela 3.5 – Módulo de Elasticidade (SONEBI et al., 2000) 
SONEBI et al. (2000) 
Concretos de Alta 
Resistência 
REF CAA 
Idade em meses 8 11 
Módulo de Elasticidade (Ec), GPa 34,4 41,9 
Relação *Ec/(fcu)0,5 4,98 4,43 
 * Ec em GPa e fc em MPa 
 
3.1.2 – Estudo de Geyer e Sena (2002) 
 
Estudaram-se três tipos de concretos com cimento CP II F 32 e agregado com 
dimensão máxima de 19 mm, um vibrado e dois auto-adensáveis, onde usaram-se 
dois diferentes tipos de aditivos superplastificantes de 3a geração. Para cada tipo de 
concreto foram desenvolvidas misturas com relações a/c variando de 0,30 a 1,00, 
visando-se analisar concretos para diferentes aplicações. Definiu-se para os concretos 
convencionais abatimento de 70 ± 10 mm e para os auto-adensáveis abatimento maior 
que 200 mm; para os dois tipos de concreto mantiveram-se as mesmas proporções de 
31 
 
materiais, fazendo-se apenas a correção relativa à inclusão de aditivos nos auto-
adensáveis. Os ensaios de resistência à compressão aos 28 dias mostraram, para os 
concretos de mesma relação água/cimento, resistências 4% a 29% maiores para o 
concreto vibrado que para os concretos auto-adensáveis com os aditivos e os módulos 
de elasticidade dos concretos vibrados foram 5% a 31% maiores que os dos concretos 
auto-adensáveis. Este comportamento com relação à resistência à compressão 
divergente do verificado em outros estudos pode ser explicado pelo fato dos aditivos 
superplastificantes utilizados nos concretos auto-adensáveis terem incorporado grande 
quantidade de ar na massa de concreto. Nos concretos vibrados, o teor de ar variou 
de 0,5% a 1,2% e nos CAA entre cerca de 2,7% e 7,2%. A relação Ec/(fc)0,5 foi menor 
nos CAA que nos vibrados de mesma relação a/c. 
 
3.1.3 - Estudo de Tutikian (2004) 
 
Foram dosados concretos vibrados, de referência, e concretos auto-adensáveis 
com diferentes tipos de finos: fíler calcário, metacaulim e cinza de casca de arroz. Os 
materiais utilizados foram cimento ARI RS, areia regular de rio e brita de origem 
basáltica com dimensão máxima de 12,5mm. As composições dos concretos são 
apresentadas na tabela 3.6 e suas características no estado fresco na tabela 3.7. Na 
tabela 3.6 nota-se que, para cada grupo de concretos, foi variada a relação entre 
teores de aglomerante (cimento mais adição ativa) e de material inerte (agregados 
miúdos e graúdos mais filer) em massa (1:m): 1:3, 1:4.5, 1:6 e 1:7,5. Dos ensaios de 
corpos-de-prova cilíndricos, foram obtidas as resistências à compressão, em 
diferentes idades, e as resistências à tração por compressão diametral, aos 28 dias de 
idade, que estão listadas na tabela 3.8. 
Analisando os resultados mostrados na tabela 3.8 percebe-se que, dentro de 
cada grupo de concretos, as resistências diminuem à medida que aumenta a relação 
entre teores de material inerte e aglomerante. Independentemente das adições 
32 
 
empregadas, para concretos com relações água/aglomerante (a/agl) iguais ou bem 
próximas, os com maiores teores de material inerte tendem a ter menor resistência à 
compressão. 
Na figura 3.1 são reunidos os gráficos de fc em função de a/agl para os 
concretos de mesma relação entre teores de aglomerante e material inerte. Nela nota-
se haver tendência de diminuição de fc com o aumento da relação a/agl, podendo 
haver, entretanto, variações em função do tipo de adição usado. 
 
33 
 
 
 
Tabela 3.6 – Composições (kg/m3) dos concretos estudados por Tutikian et al. (2004) 
CONC. TRAÇO Agl Água C MC CCA FC Finos AR BR SP a/c a/f a/agl 
Volume 
de Pasta 
(%) 
Volume de 
Argamassa 
(%) 
REF 
1:3 538 215 538 - - - 538 603 1012 - 0,40 0,40 0,40 40,6 63,8 
1:4,5 398 195 398 - - - 398 763 1029 - 0,49 0,49 0,49 33,7 63,1 
1:6 313 191 313 - - - 313 848 1030 - 0,61 0,61 0,61 30,3 63,1 
1:7,5 255 196 255 - - - 255 895 1020 - 0,77 0,77 0,77 28,9 63,4 
CAA 
com FC 
1:3 518 254 518 - - 285 803 295 974 3,37 0,49 0,32 0,49 43,5 54,8 
1:4,5 361 282 361 - - 379 740 312 933 2,35 0,78 0,38 0,78 41,0 52,9 
1:6 298 241 298 - - 403 701 406 981 1,94 0,81 0,34 0,81 34,7 50,3 
1:7,5 243 245 243 - - 402 645 452 972 1,58 1,01 0,38 1,01 33,3 50,6 
CAA 
com 
MC 
1:3 486 277 292 194 - - 486 545 914 3,65 0,95 0,57 0,57 46,2 67,1 
1:4,5 378 227 265 114 - - 379 725 978 2,84 0,86 0,60 0,60 37,064,8 
1:6 293 237 205 88 - - 293 793 963 2,20 1,16 0,81 0,81 34,9 65,4 
1:7,5 238 245 167 71 - - 238 835 951 1,79 1,47 1,03 1,03 33,7 65,8 
CAA 
com 
CCA 
1:3 489 245 244 - 245 - 489 548 919 3,91 1,00 0,50 0,50 46,0 66,9 
1:4,5 372 216 186 - 186 - 372 712 962 2,98 1,16 0,58 0,58 38,1 65,4 
1:6 296 210 148 - 148 - 296 801 973 2,37 1,42 0,71 0,71 34,2 65,0 
1:7,5 226 269 113 - 113 - 226 792 903 1,81 2,38 1,19 1,19 37,1 67,6 
agl - aglomerante; C - cimento; MC - metacaulim; CCA – cinza de casca de arroz; FC - fíler calcário; AR - areia; BR - brita; a/c – relação 
água/cimento em massa; a/f - relação água/finos em massa; a/agl - relação água/aglomerante em massa; SP - aditivo superplastificante; 
CAA - concreto auto-adensável 
 
 
34 
 
Tabela 3.7 – Propriedades no estado fresco dos concretos estudados por Tutikian et al. (2004) 
CONCRETOS TRAÇO Abatimento (mm) 
Espalhamento 
(mm) 
REFERÊNCIA 
1:3 120 - 
1:4,5 110 - 
1:6 100 - 
1:7,5 100 - 
CAA com FC 
1:3 - 590 
1:4,5 - 690 
1:6 - 590 
1:7,5 - 580 
CAA com MC 
1:3 - 570 
1:4,5 - 640 
1:6 - 650 
1:7,5 - 630 
CAA com 
CCA 
1:3 - 665 
1:4,5 - 620 
1:6 - 640 
1:7,5 - 620 
CAA - concreto auto-adensável; FC - fíler calcário; MC - 
metacaulim; CCA - cinza de casca de arroz. 
 
35 
 
 
 
Tabela 3.8 – Resistências à compressão e à tração (MPa) dos concretos estudados por Tutikian et al.(2004) 
CONCRETOS 
COMPRESSÃO TRAÇÃO COMPRESSÃO fct,28 / fc,28 
(%) fc,3 fc,7 fc,28 fc,63 fct,28 fc,3/ fc,7 fc,3/ fc,28 fc,7/ fc,28 fc,63/fc,28 
REFERÊNCIA 
32,3 38,70 46,30 45,10 3,40 0,83 0,70 0,84 0,97 7,3 
28,0 32,70 35,50 42,00 3,00 0,86 0,79 0,92 1,18 8,5 
18,2 23,30 23,80 27,90 2,40 0,78 0,76 0,98 1,17 10 
11,7 14,50 14,90 19,20 1,40 0,81 0,79 0,97 1,29 9,4 
CAA com FC 
35,1 38,30 43,00 44,70 3,10 0,92 0,82 0,89 1,04 7,2 
12,6 15,80 21,40 21,20 1,60 0,80 0,59 0,74 0,99 7,5 
12,8 15,90 18,60 21,40 2,00 0,81 0,69 0,85 1,15 11 
7,8 9,70 11,60 13,00 1,20 0,80 0,67 0,84 1,12 10 
CAA com MC 
20,0 28,30 39,30 37,50 2,60 0,71 0,51 0,72 0,95 6,6 
19,5 27,90 33,60 35,30 2,80 0,70 0,58 0,83 1,05 8,3 
9,8 14,50 15,40 21,80 1,60 0,68 0,64 0,94 1,42 10 
5,2 8,70 14,00 15,80 1,20 0,60 0,37 0,62 1,13 8,6 
CAA com CCA 
16,1 22,10 32,10 39,60 2,80 0,73 0,50 0,69 1,23 8,7 
11,4 15,90 26,20 33,40 2,20 0,72 0,44 0,61 1,27 8,4 
7,6 10,40 20,50 25,80 1,20 0,73 0,37 0,51 1,26 5,9 
2,3 4,60 10,30 13,10 1,10 0,50 0,22 0,45 1,27 11 
CAA - concreto auto-adensável; FC - fíler calcário; MC - metacaulim; CCA - cinza de casca de arroz. 
 
 
36 
 
 
 
 
 
Figura 3.1 - Resistências à compressão dos concretos de mesma relação entre teores 
de aglomerantes e materiais inertes – Gráficos plotados a partir dos resultados dos 
estudos de Tutikian et al.(2004) 
 
 
A figura 3.2, onde comparam-se os valores de fc em função da idade dos 
concretos de mesma relação entre teores de aglomerantes e material inerte e relações 
a/agl iguais ou bem próximas, mostra que há maiores diferenças entre fc dos concretos 
com traço 1:3 e filer calcário e cinza de casca de arroz do que entre os dos concretos 
com traços 1:6 e 1:7,5 e filer calcário e metacaulim. 
Na figura 3.3, onde constam os valores de fc,28 em função de a/agl, 
independentemente da relação entre materiais inertes e aglomerantes (m), também 
pode-se notar maior semelhança entre as curvas referentes aos concretos com filer 
calcário e metacaulim do que entre as demais. 
37 
 
 
Traço 1:3,0 
 
Traço 1:6,0 
 
 
Traço 1:7,5 
 
Figura 3.2 - Comparação entre resistências à compressão de concretos com mesma relação 
entre teores de aglomerantes e materiais inertes e relação a/agl igual ou bem próxima – 
Gráficos plotados a partir dos resultados dos estudos de Tutikian et al. (2004) 
 
 
 
 
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
a/agl
f c,
28
 
(M
Pa
)
REF
FC
MC
CCA
Log. (REF)
Log. (FC)
Log. (MC)
Log. (CCA)
 
Figura 3.3 - Resistências à compressão aos 28 dias de concretos em função de a/agl,– 
Gráficos plotados a partir dos resultados dos estudos de Tutikian et al. (2004) 
 
38 
 
Nas resistências à tração aos 28 dias observam-se as mesmas tendências que 
nas resistências à compressão e as relações fct,28/fc,28 variaram entre cerca de 6% e 
11%. 
 
3.1.4 - Estudo de Cavalcanti (2006) 
 
Foi dosado concreto auto-adensável, utilizando como fino resíduo de serragem 
de mármore e granito (RSMG), que é um material do tipo inerte. Suas propriedades (fc, 
fct e Ec), obtidas de ensaios de corpos-de-prova (4 para cada ensaio) cilíndricos de 100 
mm de diâmetro e 200 mm de altura, curados em água, foram comparadas com 
propriedades de um concreto vibrado. 
As composições dos concretos estudados por Cavalcanti (2006) são mostradas 
na tabela 3.9 e suas propriedades no estado fresco na tabela 3.10. 
 
Tabela 3.9 – Composições dos concretos (CAVALCANTI, 2006) 
CAVALCANTI (2006) REF CAA 
Água (kg/m3) 205 196 
Cimento porland CPII-Z-32 (kg/m3) 392 392 
Fíler RSMG (kg/m3) - 196 
Total de finos (kg/m3) 392 588 
Areia média quartzosa (kg) 881 783 
Agregado graúdo granítico 12,5 mm (kg/m3) 893 795 
Superplastificante (kg/m3) - 2,1 
Plastificante normal (kg/m3) 2,5 - 
Volume de pasta (%) 33 40 
Volume de argamassa (%) 66 70 
a/c 0,5 0,5 
a/f 0,5 0,33 
 
 
 
 
 
 
39 
 
Tabela 3.10 – Propriedades dos concretos no estado fresco (CAVALCANTI, 2006) 
 
CAA REF 
Espalhamento (mm) 670 - 
Abatimento (mm) - 150 
Funil-V (s) 2,4 - 
Caixa-L (h2/h1) 0,8 - 
 
 
Os resultados (tabela 3.11) mostram que os valores de resistência à 
compressão dos exemplares de CAA foram maiores do que os dos concretos de 
referência. Nos concretos estudados por Cavalcanti (2006), houve um aumento de 
37% na resistência á compressão aos 7 dias de idade do CAA em relação ao concreto 
vibrado e aos 28 dias de idade esse ganho foi de cerca de 14%. 
Os resultados dos ensaios de tração indireta obtidos por Cavalcanti (2006) são 
mostrados nas tabelas 3.12. 
 
Tabela - 3.11 – Valores médios de fc para os concretos (CAVALCANTI, 2006) 
fc (MPa) 
 
3 dias 7 dias 28 dias 91 dias 
REF - 22,8 32,3 - 
CAA 25,1 31,3 36,8 38,9 
 
 
Tabela 3.12 – Valores de fct e relação fct/fc para o concreto CAA (CAVALCANTI, 2006) 
CAA 
Idade fct (MPa) fct/fc (%) 
3 dias 2,5 10,0 
7 dias 2,6 8,3 
28 dias 4,2 11,4 
91 dias 4,4 11,3 
 
 
As relações entre resistências à tração e à compressão do concreto auto-
adensável ficaram em torno de 10% ou 11%, com exceção da referente aos 7 dias de 
idade, que ficou em torno de 8%, em decorrência do ganho de resistência à 
40 
 
compressão ter sido maior que o ganho da resistência à tração dos 3 aos 7 dias de 
idade. 
Os resultados dos ensaios de módulo de elasticidade são apresentados na 
tabela 3.13, junto com as relações Ec/(fc)0,5 ( fc em MPa e Ec em GPa). 
O CAA ensaiado por Cavalcanti (2006), aos 7 dias de idade, apresentou 
relação entre módulo de elasticidade e raiz quadrada da resistência à compressão 8% 
menor que o vibrado e, aos 28 dias de idade, 7% maior. 
 
 
Tabela 3.13 – Valores de Ec e das relações Ec/(fc)0,5, com fc em MPa e Ec em GPa 
(CAVALCANTI, 2006) 
CAVALCANTI (2006) REF CAA 
Idade em dias 7 28 3 7 28 91 
Módulo de Elasticidade (Ec), GPa 28,3 30,7 27,1 30,2 35,0 35,5 
Relação Ec/(fc) 0,5 5,9 5,4 5,4 5,4 5,8 5,7 
 
 
3.1.5 - Estudo de Assié et al. (2006) 
 
Foram dosados dois tipos de concretos com faixa de resistência em torno de 
20 MPa. Foi utilizado o pó de calcário como fíler no CAA e foram moldados corpos-de-
prova cilíndricos de 110 mm de diâmetro por 220 mm de altura (tipo de cura não 
mencionado)para obtenção da resistência à compressão e do módulo de elasticidade 
aos 28 dias. As composições dos dois concretos, suas características no estado fresco 
e propriedades aos 28 dias de idade são mostradas nas tabelas 3.14, 3.15 e 3.16, 
respectivamente. Para o cálculo do volume de argamassa foram adotados valores de 
massa específica de 2,7 kg/dm3, 2,6 kg/dm3, e 1,1 kg/dm3, para a brita, a areia e 
superplastificante respectivamente, já que essas grandezas não foram fornecidas. 
Mesmo com uma relação água/cimento maior, o CAA apresentou resistência à 
compressão aos 28 dias 21% maior que a do concreto de referência, mas teve módulo 
de elasticidade 6% menor e relação Ec/(fc)0,5 14% menor. 
41 
 
Tabela 3.14 – Composição dos concretos (ASSIÉ et al., 2006) 
ASSIÉ et al. (2006) REF CAA 
Água (kg/m3) 189 205 
Cimento CEM II/A-LL 32,5 R, cimento 
composto com 15,8% de filer calcário (kg/m3) 315 315 
Fíler calcário (kg/m3) - 150 
Total de finos 315 465 
Areia (kg/m3) 981 900 
Agregado graúdo (kg/m3) 841 771 
Superplastificante (kg/m3) 1,4 8 
Volume de pasta (%) 31 38 
Volume de argamassa (%) 68 71 
a/c 0,6 0,65 
a/f 0,6 0,44 
 
 
Tabela 3.15 – Propriedades dos concretos no estado fresco (ASSIÉ et al., 2006) 
 REF CAA 
Abatimento (mm) 125 - 
Espalhamento (mm) - 670 
Caixa-L (h2/h1) 0,82 - 
Teor de ar (%) 5,2 2,1 
 
 
Tabela 3.16 – Propriedades dos concretos (fc em MPa e Ec em GPa) 
(ASSIÉ et al., 2006) 
 
fc,28 Ec,28 Ec/(fc)0,5 
CAA 26,4 29,3 5,70 
REF 21,8 31,0 6,64 
 
 
 
3.1.6 - Georgiadis, Anagnostopoulos e Sideris (2007) 
 
Estudaram-se dez diferentes tipos de concretos, sendo dois vibrados e oito 
auto-adensáveis. Os concretos foram dosados visando ter-se fc obtida do ensaio de 
cilindros de: 25 MPa e 30 MPa (resistências de 30 MPa e 37 MPa obtidas de ensaios 
de cubos). Todos os concretos foram confeccionados com cimento tipo CEM II 42,5 
42 
 
(cimento composto, equivalente ao CPII), agregado graúdo de calcário ou granito 
britado com dimensão máxima de 16 mm e areia de calcário britado. Para os 
concretos auto-adensáveis foram usados como finos pó de calcário, uma mistura de 
pó de calcário com argila calcinada (CKD), escória de alto forno e pó de vidro moído. 
As composições dos concretos e suas características no estado fresco são 
apresentadas nas tabelas 3.17 e 3.18, respectivamente. Nelas, verifica-se que os CAA 
têm aproximadamente o mesmo teor de finos em massa. O teor de ar de todos os 
concretos ficou em torno de 4%. Para o cálculo do volume de pasta e argamassa 
foram adotados valores de massa específica de 2,7 kg/dm3, 2,6 kg/dm3 e 1,1 kg/dm3, 
para a brita, a areia e o superplastificante respectivamente. 
Foram moldados corpos-de-prova cúbicos de 150 mm para os testes de 
resistência à compressão aos 7 e 28 dias e corpos-de-prova cilíndricos de 150 mm de 
diâmetro e 300 mm de altura para os ensaios de tração por compressão diametral aos 
7 e 28 dias e módulo de elasticidade aos 28 dias. Os resultados destes ensaios são 
apresentados na tabela 3.19. 
Analisando os resultados dos ensaios, percebe-se que os CAA com finos 
constituídos apenas por calcário foram os que apresentaram maiores valores de fc e fct. 
Aos 7 dias de idade, os concretos com menores valores de fc foram os com finos de 
escória ou de vidro moído e aos 28 dias foram os com finos de pó de calcário e argila 
calcinada. 
As relações fct,28/fc,28 variam entre 8% e 11% para ambos os tipos de 
concretos. 
Os módulos de elasticidade normalizados dos concretos auto-adensáveis 
foram menores que os dos concretos vibrados. 
As curvas tensão normal de compressão-deformação específica dos CAA 
mostraram que não só o módulo de elasticidade, mas também a deformação 
específica correspondente à tensão máxima, dependeu do tipo de adição empregada 
como finos. 
43 
 
 
 
 
 
Tabela 3.17 – Composições dos concretos (GEORGIADIS, ANAGNOSTOPOULOS e SIDERIS, 2007) 
 
REF CAA 
REF 
25/30 
REF 
30/37 
Pó de calcário 
Pó de calcário + 
CKD Escória Pó de Vidro 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
Cimento CEM II (kg/m3) 325 370 336 374 332 372 340 378 338 378 
Pó de calcário (kg/m3) - - 136 104 68 28 - - - - 
CKD (kg/m3) - - - - 67 75 - - - - 
Escória de alto-forno (kg/m3) - - - - - - 133 100 - - 
Pó de vidro (kg/m3) - - - - - - - - 130 98 
Total de finos (kg/m3) 325 370 472 478 467 475 473 478 468 476 
Areia (kg/m3) 940 870 916 898 916 916 825,8 861,4 844,2 862 
Agregado graúdo (kg/m3) 927 955 800 800 800 800 800 800 800 800 
Água (kg/m3) 183 185 174 180 180 178 206 193 200 192 
Superplastificante (%) 1 1,1 1,63 1,88 1,85 1,88 1,29 1,74 1,16 1,17 
a/c 0,56 0,50 0,52 0,48 0,54 0,48 0,61 0,51 0,59 0,51 
a/f 0,56 0,50 0,37 0,38 0,39 0,37 0,44 0,40 0,43 0,40 
Volume de pasta (%) 28,9 30,6 33,7 34,1 33,7 33,6 37,2 35,8 36,6 35,8 
Volume de argamassa (%) 65,2 64,1 69,3 69,5 69,3 69,2 69,4 69,3 69,5 69,4 
 
 
 
 
44 
 
Tabela 3.18 – Características dos concretos no estado fresco (GEORGIADIS, ANAGNOSTOPOULOS e SIDERIS, 2007) 
 
REF CAA 
REF 
25/30 
REF 
30/37 
Pó de calcário 
Pó de calcário + 
CKD Escória Pó de Vidro 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
Abatimento (mm) 190 200 - - - - - - - - 
Espalhamento (mm) - - 755 770 715 720 755 775 740 735 
Teor de ar (%) 4,40 4,10 3,70 3,60 3,80 3,60 3,90 3,70 3,40 4,20 
T500 (s) - - 2 1,72 2,86 2,56 4,72 4,25 1,66 1,25 
Caixa L - - 0,88 0,88 0,8 0,8 0,89 0,85 0,82 0,8 
 
 
Tabela 3.19 – Propriedades dos concretos no estado endurecido (GEORGIADIS, ANAGNOSTOPOULOS e SIDERIS, 2007) 
 
REF CAA 
 REF 
25/30 
REF 
30/37 
Pó de calcário Pó de calcário + CKD Escória Pó de Vidro 
 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
CAA 
25/30 
CAA 
30/37 
fcu,7 (MPa) 30,7 38,2 33,1 45,1 30,7 39,0 25,7 28,2 28,6 31,4 
fcu,28 (MPa) 36,0 52,7 37,1 54,0 34,8 48,6 37,7 53,5 38,3 49,0 
fct,7 (MPa) 3,11 3,75 3,80 4,06 3,01 3,51 2,94 3,74 2,92 3,86 
fct,28 (MPa) 3,80 4,22 4,10 4,56 3,75 4,10 3,95 4,35 3,78 4,18 
Ec,28 (GPa) 31,1 33,2 30,6 31,7 30,1 31,8 30,6 31,7 26,5 27,1 
fct,28/fcu,28 (%) 10,6 8,0 11,1 8,4 10,8 8,4 10,5 8,1 9,9 8,5 
*Ec,28/√fcu,28 5,18 4,57 5,02 4,31 5,10 4,56 4,98 4,33 4,28 3,87 
 
* Ec em GPa e fc em MPa
45 
 
3.1.7 – Estudo de Alencar (2008) 
 
Foram estudados nove grupos de concretos para serem adotados em empresa 
de pré-fabricação, sendo dois de concretos vibrados, tidos como de referência, e sete 
de concretos auto-adensáveis. Os concretos auto-adensáveis foram dosados para 
duas classes definidas pelo ensaio de espalhamento: SF2 (espalhamento entre 660 a 
750mm) e SF3 (espalhamento entre 760 a 850mm) e para cada uma dessas classes 
foram dosados CAA sem adição, com metacaulim e com fíler calcário. Os materiais 
utilizados nos concretos foram cimento CPV ARI, aditivos superplastificantes de última 
geração Viscocrete 3535 CB (PC1) e Viscocrete 20 HE (PC2), areia rosa quartzosa 
como agregado miúdo e dois tipos de agregados graúdos de granito britado. Uma das 
britas tinha dimensão máxima de 19 mm (conhecida comercialmente como brita 1) e a 
outra, com dimensão máxima de 12,5 mm, tinha granulometria fora das faixas de 
norma. As composições e as propriedades no estado fresco dos concretos são 
apresentados nas tabelas 3.20 a 3.23. As composições objetivaram resistências à 
compressão aos 28 dias entre 50 MPa e 70 MPa. 
Para cada concreto foram concretados 4 corpos-de-prova cilíndricos (100 mm 
de diâmetro e 200 mm de altura) que foram