Aula 2 e 3 Propriedades do concreto fresco e endurecido Prof Dr.a Carmeane Effting

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Centro de Ciências Tecnológicas Departamento de Engenharia Civil♦
PROPRIEDADES DO CONCRETO 
FRESCO E ENDURECIDO
MCC2001 – AULA 2 e 3
1o semestre
2014
Disciplina: Materiais de Construção II
Professora: Dr.a Carmeane Effting
Prof.a Dr.a Carmeane Effting
2. PROPRIEDADES DO CONCRETO
O concreto deve ser analisado nestas duas condições: fresco e
endurecido.
• O concreto fresco é assim considerado até o momento em
que tem início a pega do aglomerante→período inicial de
solidificação da pasta (↑viscosidade↑ da T pasta).
• O concreto endurecido é o material que se obtém pela
mistura dos componentes, após o fim da pega do aglome-
rante → pasta se solidifica completamente (resistência-anos).
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2.1 Propriedades do concreto fresco
– TRABALHABILIDADE
– TEMPO DE TRABALHABILIDADE
– TEMPO DE PEGA
– COESÃO
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•TRABALHABILIDADE 
Características e condições que o concreto possui para
ser adequadamente misturado, transportado, lançado e
adensado de uma maneira fácil e sem perda de
homogeneidade, para se obter um concreto com um
mínimo de vazios.
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• FATORES QUE AFETAM A TRABALHABILIDADE
FATORES INTERNOS
– Consistência: relação água/materiais secos;
– Traço: proporção cimento/agregados
– Granulometria: proporção agregado miúdo/agregado 
graúdo;
– Forma dos grãos: forma angulosa ou arredondada;
– Aditivos plastificantes
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Fig. 2.1. Forma e textura da superfície das partículas 
de agregado graúdo [MEHTA,1994].
Seixo, arredondado 
e liso
Rocha britada, 
alongada
Rocha britada, 
equidimensional
Rocha britada 
chata
Agregado leve, 
anguloso e 
rochoso
Agregado leve, 
arredondado e 
liso
Maior 
resistência
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FATORES EXTERNOS
– Tipo de mistura: manual ou mecânica;
– Tipo de transporte: caçambas, bombas, calhas;
– Tipo de lançamento: pequenas ou grandes alturas: pás,
calhas;
– Tipo de adensamento: manual, vibratório, etc;
– Dimensões da peça a executar e armadura.
• FATORES QUE AFETAM A TRABALHABILIDADE
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• CONSISTÊNCIA
É a relativa mobilidade ou facilidade de o concreto 
ou argamassa escoar.
•Em se tratando de trabalhabilidade está implícita a
necessidade de que uma mistura seja estável, não
segregue.
•Segregação: é a separação dos constituintes da mistura,
impedindo a obtenção de um concreto com características
uniformes razoáveis
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Consistência é o maior ou menor grau de fluidez da
mistura fresca. O principal fator que influi na consistência é,
sem dúvida, o teor água/materiais secos (A%).
Teor de água/materiais secos é a relação entre o peso da
água e o peso dos materiais secos multiplicada por 100.
A% = Pag x 100
Pc + Pm
onde: Pag = peso da água 
Pc = peso do cimento 
Pm = peso do agregado miúdo + agregado graúdo
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Em função de sua consistência, o concreto é classificado em:
• seco ou úmido - quando a relação água/materiais secos é baixa,
entre 6 e 8%;
• plástico - quando a relação água/materiais secos é maior que
8 e menor que 11%;
• fluido - quando a relação água/materiais secos é alta, entre 11 e
14%.
Um concreto de consistência plástica pode oferecer, segundo o
grau de sua mobilidade, maior ou menor facilidade para ser moldado e
deslizar entre os ferros da armadura, sem que ocorra separação de
seus componentes. São os mais usados nas obras em geral.
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• CONSISTÊNCIA
• Existem duas formas de segregação:
1º) Os grãos maiores tendem a se separarem dos demais,
quer depositando-se no fundo das fôrmas, quer quando se
deslocam mais rapidamente, no caso de concretos
transportados por calhas. Este tipo de segregação ocorre
muito em concretos pobres e secos.
2º) Separação total da pasta.
Este tipo de segregação ocorre em concretos com muita
água
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•A segregação pode ocorrer também como resultado de
vibração exagerada, devido a erros no lançamento ou
transporte do concreto;
• A segregação pode causar:
a) Enfraquecimento da aderência pasta-agregado;
b) Aumento da permeabilidade;
c) Diminuição de resistência mecânica.
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•Agregados com grande quantidade de partículas chatas e
alongadas produzem concreto com péssima
trabalhabilidade.
•Areias com módulo de finura em torno de 2,75 resultam em
concretos trabalháveis.
•Areias com deficiência de material fino, produzem
concretos áridos, difíceis de trabalhar.
laboratório
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•A quantidade de finos deve ser a menor possível para
evitar consumo excessivo de água e a conseqüente
retração acentuada do concreto.
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• Mas a quantidade de finos deve ser tal que proporcione o
argamassamento suficiente para se obter o acabamento
superficial, o preenchimento interno entre os grãos e
também a coesão necessária.
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ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
A natureza da obra, o espaçamento entre as paredes das
fôrmas e a distribuição da armadura no seu interior impõem que
a consistência do concreto seja adequada.
Fixada a resistência, mediante o estabelecimento de
determinado valor para a relação água/cimento, resta assegurar
à mistura uma consistência compatível com a natureza da
obra.
O processo de determinação de consistência mais utilizado
no Brasil, devido à simplicidade e facilidade com que é executado
na obra, é o ensaio de abatimento conhecido como Slump Test.
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ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
O equipamento para medição consta de um tronco de cone - Cone
de Abrams - com as medidas apresentadas na Figura 2.2.
Figura 2.2. Cone de Abrams
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ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
Na elaboração do ensaio, o cone deve ser molhado
internamente e colocado sobre uma chapa metálica, também
molhada. Uma vez assentado firmemente sobre a chapa, enche-se
o cone com concreto em três camadas de igual altura. Cada uma
dessas camadas é “socada” com 25 golpes, com uma barra de ferro
de 5/8” (16 mm).
Terminada a operação, retira-se o cone verticalmente e mede-
se o abatimento da amostra conforme ilustrado na Figura 2.3.
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ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
Figura 2.3. Esquema do Slump Test.
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ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
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ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
Fig. 2.4. Ensaio de abatimento de tronco de cone 
[EFFTING,2004].
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ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
Segundo a NBR 6118, a consistência do concreto deve estar de
acordo com as dimensões da peça a ser concretada, com a
distribuição da armadura no seu interior e com os processos
de lançamento e adensamento utilizados. As Tabelas 2.1 e 2.2
fornecem indicações úteis sobre os resultados do Slump Test.
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CLASSIFICAÇÃO DO CONCRETO FRESCO 
QUANTO AO ABATIMENTO
Tabela 2.1. Abatimento recomendado para diferentes tipos de obras.
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CLASSIFICAÇÃO DO CONCRETO FRESCO 
QUANTO AO ABATIMENTO
Tabela 2.2. Índices de consistência do concreto em função de diferentes 
tipos de obras e condições de adensamento. 
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2.2 Propriedades do concreto endurecido
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PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
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MASSA ESPECÍFICAA massa específica do concreto endurecido depende do 
adensamento e dos agregados utilizados na mistura.
•Concreto não adensado: 2100 kg/m³
•Concreto comprimido: 2200 kg/m³
•Concreto socado: 2250 kg/m³
•Concreto vibrado: 2300 a 2400 kg/m³
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
a) Fator água/cimento
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b) Tipo e teor de cimento (finura, composição química);
c) Água: deve estar sem impurezas;
d) Agregados: aderência à pasta de cimento (rugosidade, 
tamanho dos grãos)
FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
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e) Cura: A função da cura é manter o concreto
saturado, ou o mais próximo possível da saturação, até
que o espaço ocupado pela água da pasta do cimento
tenha sido preenchido, no volume desejado, pelos
produtos da hidratação do cimento.
f) Grau de hidratação.
FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Quanto à RM do concreto endurecido, ou seja, a sua
capacidade de resistir às diversas condições de
carregamento a que possa estar sujeito quando em serviço,
destaca-se a resistência à compressão, à tração, à flexão e ao
cisalhamento.
O processo de endurecimento dos concretos à base de
cimento Portland é muito longo, podendo levar mais de dois
anos. Com a idade o concreto endurecido vai aumentando a
resistência a esforços mecânicos.
Aos 28 dias de idade já adquiriu cerca de 75 a 90% de
sua resistência total. É na RM apresentada pelo concreto
endurecido 28 dias após a sua execução que se baseia o cálculo
dos elementos de concreto.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
•Resistência à compressão
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Chamamos de:
fc = a resistência à compressão do concreto;
ft = a resistência à tração simples no concreto;
ft’ = a resistência à tração na flexão do concreto.
A resistência à tração na flexão equivale,
aproximadamente, à quinta parte da resistência à compressão
do concreto; a resistência à tração simples é igual à décima parte
da resistência à compressão do concreto, assim expressa:
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(simples)
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5%
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Chamamos de fck a resistência característica do concreto à
compressão, que é a resistência adotada para fins de cálculo.
Para a resistência à tração, a NBR 6118 permite a adoção, na falta
de determinação experimental, dos seguintes valores:
Tração 
simples
Tração na 
flexão 
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Sendo:
fck = a resistência característica à compressão;
ftk = a resistência característica à tração pura.
temos que:
(Tração simples)
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Para efeito de dosagem, a resistência adotada é chamada de fc28
(resistência de dosagem), que corresponde a resistência média do
concreto, ou seja, aquela que ocorre com probabilidade de 50%, a qual é
superior ao fck e assegura a resistência à compressão determinada no
projeto, no nível de probabilidade de 5%.
Vários são os fatores que influem na RM do concreto, dentre os
quais destacamos:
• fator água/cimento;
• idade;
• forma e granulometria dos agregados;
• tipo de cimento;
• condições de cura.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
O fator água/cimento (x) é a relação entre o peso de água (Pag) e
o peso de cimento (Pc) empregado no traço de um cimento.
A resistência de um concreto depende fundamentalmente do
fator água/cimento, isto é, quanto menor for este fator, maior será
a resistência do concreto. Mas, deve-se ter um mínimo de água
necessária para reagir com todo o cimento e dar trabalhabilidade ao
concreto.
Pode-se pois considerar a resistência do concreto como sendo
função principalmente da resistência da pasta de cimento
endurecida, do agregado e da ligação pasta/agregado.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Quando se trata de resistência à compressão, a resistência da
pasta é o principal fator. Por outro lado, é conhecida a influência da
porosidade da pasta sobre a resistência do concreto.
Como porosidade depende do fator água/cimento, assim como do
tipo de cimento. Pode-se dizer que para um mesmo tipo de cimento a
resistência da pasta depende unicamente do fator água/cimento.
Este também é um dos principais fatores determinantes da
resistência da ligação pasta/agregado.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Quem primeiro reconheceu essa relação de dependência foi
Abrams, em trabalho publicado em 1919. Baseando-se em pesquisas
de laboratório, Abrams demonstrou que a resistência do concreto
dependia das propriedades da pasta endurecida, a qual, por sua vez,
era função do fator água/cimento.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
A chamada Lei de Abrams é assim expressa:
onde:
R = resistência do concreto;
A e B = constantes empíricas;
x = fator água/cimento.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Atualmente, a expressão resulta da ajustagem de dados
experimentais e tem larga aplicação na tecnologia do concreto,
apesar de a influência das propriedades dos agregados não haver
sido considerada na sua formulação.
A Lei de Abrams pode ser utilizada para avaliar a resistência à
compressão do concreto em função do fator água/cimento, ou, o
que é mais comum no Brasil, para escolher o fator água/cimento
apropriado à obtenção da desejada resistência à compressão.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
A influência da idade na resistência mecânica do concreto está
diretamente associada à resistência da pasta, que por sua vez é
determinada pelo tipo de cimento.
A resistência do agregado deve ser igual ou superior à
resistência do concreto que se pretende fabricar. Com relação à
ligação pasta/agregado, esta depende, basicamente, da forma, da
textura superficial e da natureza química dos agregados.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
A forma e a textura, podem alterar significativamente a área
específica dos agregados, influindo diretamente na ligação
pasta/agregado.
 Partículas que tendem à forma cúbica apresentam maior área
específica do que as que se aproximam da forma arredondada. De
igual modo, quando a textura superficial é rugosa, a resistência
mecânica do concreto aumenta consideravelmente, sobretudo nos
esforços de tração na flexão.
O mesmo efeito é obtido quando se reduz a dimensão máxima
característica do agregado graúdo.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESIST. MECÂNICA
Com relação à reatividade potencial, alguns agregados naturais
contendo sílica hidratada e certas rochas carbonatadas, desenvolvem
reações químicas de interação com os álcalis do cimento Portland.
 Em conseqüência, é possível produzir deteriorações por aumento de
volume em estruturas submetidas a condições de umidade
permanente.
 Outro fator da maior relevância na resistência final do concreto a
esforços mecânicos é a cura - procedimento utilizado para favorecer a
hidratação do cimento → consiste no controle da T e no movimento da
água de dentro para fora e de fora para dentro do concreto - visto que
as condições de umidade e T, principalmente nas primeiras idades, têm
importância muito grandepara as propriedades do concreto endurecido.
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Figura 1- topo de pilar de vertedouro de barragem afetado por
RAA.
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Figura 2- Detalhe de reação álcali-agregado: a seta indica
a borda de reação circundando o agregado graúdo.
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REATIVIDADE ÁLCALI-AGREGADO -RECIFE
Quadro fissuratório provocado pela RAA, em bloco de sapata de um
edifício residencial: recuperação destas estruturas é cara e complexa.
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Facilidade com que um fluido pode escoar 
através de um corpo sólido.
Tanto a pasta de cimento como os agregados
têm alguma porosidade e, o próprio concreto 
contém vazios decorrentes da dificuldade de 
adensamento
que variam de 1% a 10% da mistura.
PERMEABILIDADE
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PERMEABILIDADE
A permeabilidade do concreto é menor quanto menor for
a relação água/cimento.
 Quanto maior o grau de hidratação da pasta, com o
passar do tempo, menor o espaço disponível para o gel e,
conseqüentemente, menor a permeabilidade. Para que isso
ocorra, é fundamental a cura do concreto.
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PERMEABILIDADE
 Se o agregado de um concreto tem baixa permeabilidade
a área onde o fluxo de água pode ocorrer é reduzida e, sua 
presença prolonga o trajeto do fluxo, forçando-o a 
circunscrever as partículas do agregado, contribuindo para 
a redução da permeabilidade.
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PERMEABILIDADE
 Por se tratar de um material alcalino, o concreto é
atacado em meios ácidos.
A própria atmosfera dos centros urbanos pode constituir
um meio agressivo, uma vez que a concentração de
poluente provoca chuvas ácidas ou em dias de muita
umidade, uma névoa com altos níveis de acidez.
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DURABILIDADE
As ações mecânicas, físicas e químicas atuando de forma
isolada ou combinada por meio do intemperismo natural
ou resultante de resíduos industriais, contribuem para a
redução da vida útil do concreto.
A redução da permeabilidade do concreto é uma medida
importantíssima do ponto de vista do aumento da
durabilidade do concreto.
O emprego de cimentos resistentes a sulfatos e com baixos
teores de C3A, também aumentam a vida útil do concreto.
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DURABILIDADE
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DURABILIDADE
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RETRAÇÃO
A retração do concreto é a redução do volume em razão
da redução do teor de água.
Quando a retração ocorre no concreto ainda fresco
minutos após o adensamento, ela é chamada de retração
plástica e freqüentemente é acompanhada por abertura
de fissuras.
A umidade do ar, a T, a velocidade do vento e o volume
da concretagem são fatores que influenciam neste tipo de
deformação.