06 - PDF Propriedades do concreto endurecido

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3/27/2008
Propriedades do concreto 
endurecido
Propriedades do concreto 
endurecido
aMassa 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
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Propriedades do concreto 
endurecido
aResistência 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
aÉ o principal fator que afeta a resistência mecânica.
aCurva 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
es
is
tê
nc
ia
 à
 c
om
pr
es
sã
o,
 M
Pa
3
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: 
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Fatores que influem na 
resistência do concreto 
a 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
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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
Cúbico
Prismático
Coeficiente de correção ao 
corpo de prova cilíndrico 15 x 30
Cilindrico
Tipo de corpo Dimensões
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Resistência à compressão 
aCorpos de prova cilíndricos 
(10 x 20 ou 15 x 30 cm)
`Moldagem e cura
⌧NBR 5738 (MB - 2)
`Ensaio
⌧NBR 5739 (MB - 3)
Fatores que influem no resultado 
do ensaio
aDuração da carga.
aEstado das superfícies de contato do corpo de 
prova com os pratos da máquina de ensaio. 
aInfluência do atrito nas superfícies de contato.
aTeor de umidade dos corpos de prova. 
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a A dimensão básica do molde (10, 15, 25 e 45 cm): 
d ≥ 3 Dma’x
a Velocidade de aplicação da carga no ensaio:
Fatores que influenciam o 
resultado do ensaio
a Duração da carga
a Estado das superfícies de contato do corpo de prova 
com os pratos da máquina de ensaio
a Teor de umidade dos corpos de prova
a Influência do atrito nas superfícies de contato
0,3 MPa/s < v < 0,8 MPa/s
Resistência à tração na flexão
a Módulo de ruptura à flexão 
`NBR 5738
⌧aresta = d
⌧comprimento mínimo = c
⌧c = 3d + 50 mm 
3
.
d
lp=σ
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Resistência à tração por compressão 
diametral de corpos de prova cilíndricos
aMétodo Brasileiro NBR 7222
DxL
pxftk πσ
2==
Fórmulas para estimar a 
resistência à tração do concreto
3 259,0 cktk ff =
cktk ff 06,00,8 +=
10
ck
tk
ff =
²/0,706,0 cmkgfff cktk +=
aCEB
aNB - 1 (NBR 6118)
para fck < 180 kgf/cm²
para fck > 180 kgf/cm²
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Permeabilidade e absorção
Permeabilidade e absorção
aO concreto é necessariamente poroso:
`Utilização de água em excesso
`Retração química = retração autógenea
`Ar aprisionado durante a produção
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Permeabilidade e absorção
aPorosidade:
`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
+=+== 1γ
γ
%100x
V
vp
ab
=
100)1( xp
ap
ab −= γ
γ
100xp
ap
apab
γ
γγ −=
Absorção
aRelaciona-se com os vazios que tem comunicação 
com o exterior.
aÉ o processo físico pelo qual o concreto retém água 
nos poros e condutos capilares.
shAbsOH MMM −=.,2
100x
M
MMA
s
sh −=
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Permeabilidade
aRelaciona-se com a interconexão dos vazios 
através de canais e com a continuidade destes 
canais entre 2 superfícies opostas.
aÉ 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
aMateriais constituintes
`Água - quantidade, pureza
`Cimento - composição, finura
`Agregados miúdos e graúdos
⌧quantidade, tipo, diâmetro máximo, graduação, impurezas
`Adições: - quimicamente ativas e quimicamente inertes
aMétodos de preparação
`Mistura, lançamento, adensamento e acabamento.
aCondições posteriores
`Idade, cura, condições dos ensaios. 
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Deformações
aVariações 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.
ab e c dependem de:
`Variações termo higrométricas
`Solicitações mecânicas
Deformações
⌧Deformação imediata
⌧Deformação lenta
aAs 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
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Deformações
aAs deformações causam
`Fissuras
⌧Caminho aberto para agentes 
agressivos
⌧Diminuição da seção resistente
`Esforços adicionais
⌧Em estruturas hiperestáticas
Variações volumétricas em 
estruturas expostas às intempéries:
aContração - retração 
química
aExpansões e 
contrações - de acordo 
com as condições 
atmosféricas e o grau 
de exposição da 
estrutura.
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Retração inicial
aRetração para um concreto usual
`C = 300 kg/m³ a/c=0,50 
0,4 mm/m = 4‰
`Maior a/c - maior retração
`Maior “C” - maior retração
`Maior diâmetro máximo - menor retração
`Maior “slump” - maior retração
Retração inicial
Dimensão máxima Slump Retração 
característica (cm) (x 10-4)
5 6,3
10 7,1
15 7,9
5 4,4
10 5,0
15 5,6
5 3,7
10 4,1
15 4,5
19
38
50
15
Deformações causadas pelas 
variações de temperatura
aCausam contrações ou expansões pela redução 
ou elevação da temperatura
aDependem 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 )
`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
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Deformações causadas por 
movimentos das fundações
aVariando se, desigualmente, a capacidade 
portante do subsolo, os recalques diferenciais 
que podem aparecer causam fissuração.
Módulo de elasticidade
aMaterial perfeitamente elástico e “Hookeano”
θtgE = εσ Ex=
σ
εε1
σ1
θ
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Módulo de elasticidade
aNo 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
aMódulo de deformação longitudinal à compressão
)(6600 MPafE cjcj =
MPaff ckcj 5,3+=
aCoeficiente de Poisson
`ν = 0,2
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Deformações causadaspela 
ação de cargas
aDeformação imediata (Ei)
aDeformação lenta (El)
ε
Tempot0
El
Ei
Deformação lenta
σ
εε1 εer εe
εt
εer - Deformação elástica retardada
εT - Deformação total
ε1 - Fluência
εe - Deformação elástica inicial
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Deformação lenta
aDeformação elástica retardada
`Desaparece com a retirada do carregamento, não 
imediatamente como a deformação elástica, e sim depois 
de algum tempo após o descarregamento.
aFluência:
`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.