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16/08/2015 1 1 CONCRETO PROPRIEDADES Profa. Eliana Barreto Monteiro 2 • Propriedade fundamental; • Determinada pelo ensaio de abatimento de tronco de cone; • Esforço necessário para “transportar, lançar, adensar e dar acabamento” ao concreto fresco, com perda mínima de homogeneidade; PROPRIEDADES NAS PRIMEIRAS IDADES CONCRETO – PROPRIEDADES 3 • Consistência Medida pelo abatimento do tronco de cone (NBR 7223/92); Consistência: � Seca - 0 a 20 mm (+ 5 mm); � Medianamente plástica - 30 a 50 mm (+ 10 mm); � Plástica - 60 a 90 mm (+ 10 mm); � Medianamente fluida - 100 a 150 mm (+ 20 mm); � Fluida ou líquida - > 160 mm (+ 30 mm); Critérios adaptados de HELENE & TERZIAN (1992) PROPRIEDADES NAS PRIMEIRAS IDADES CONCRETO – PROPRIEDADES 16/08/2015 2 4 • Perda de abatimento • Influência da temperatura, aditivos; • Tempo de pega • Início e fim; • Resistência à penetração de agulha padrão; • Exsudação e segregação • Traço inadequado • Dimensões das partículas inadequadas • Densidade aparente; • Teor de ar aprisionado PROPRIEDADES NAS PRIMEIRAS IDADES CONCRETO – PROPRIEDADES 5 A trabalhabilidade é a propriedade que determina o esforço necessário para manipular uma quantidade de concreto fresco com a perda mínima de homogeneidade. Manipular Lançamento Adensamento Acabamento Definição CONCRETO – PROPRIEDADES TRABALHABILIDADE 6 CONCRETO – PROPRIEDADES TRABALHABILIDADE 16/08/2015 3 7 Consistência: medida pelo ensaio de abatimento do tronco de cone. Simples índice de mobilidade ou da fluidez do concreto. CONCRETO – PROPRIEDADES 8 Estabilidade: é um índice simultâneo de capacidade de retenção de água (o aposto de exsudação) e de capacidade de retenção do agregado graúdo na massa do concreto fresco (o oposto da segregação). = CONCRETO – PROPRIEDADES 9 Importância Independente da sofisticação usada nos procedimentos de dosagem e outras considerações, tais como o custo, uma mistura de concreto que não possa ser lançada facilmente ou adensada em sua totalidade provavelmente não fornecerá resistência e durabilidade esperadas. CONCRETO – PROPRIEDADES 16/08/2015 4 10 Medida de Trabalhabilidade Ensaio de Abatimento do Tronco de Cone Não é recomendado para concreto muito fluido e nem muito seco � A principal função deste ensaio é fornecer um método simples e conveniente para controlar a uniformidade da produção de concreto de diferentes betonadas. CONCRETO – PROPRIEDADES 11 Mudança imprevista nas proporções da mistura (TRAÇO) CONCRETO – PROPRIEDADES 12 CONCRETO - Fatores que afetam a trabalhabilidade e seu controle CONSUMO DE ÁGUA O abatimento ou consistência do concreto é uma função direta da quantidade de água na mistura, dentro de certos limites é independente de outros fatores Influência da dosagem na consistência: �Relação água/cimento �Relação agregados/cimento �Quantidade de água CONCRETO – PROPRIEDADES TRABALHABILIDADE 16/08/2015 5 13 CONSUMO DE CIMENTO � Uma diminuição do consumo de cimento, tende a produzir misturas ásperas, com um acabamento precário. � Um aumento do consumo de cimento, apresentam excelente coesão, mas tendem a ser viscosos. CONCRETO – PROPRIEDADES Fatores que afetam a trabalhabilidade e seu controle 14 Fatores que afetam a trabalhabilidade e seu controle CARACTERÍSTICA DOS AGREGADOS O tamanho das partículas do agregado graúdo influencia na água necessária para uma dada consistência. �Areias muito finas e grãos angulosos necessitam mais água para uma dada consistência (misturas ásperas e pouco trabalháveis) �Areias mais grossas e grãos arredondados necessitam menos água para uma dada consistência (misturas trabalháveis) CONCRETO – PROPRIEDADES 15 Fatores que afetam a trabalhabilidade e seu controle ADITIVOS � O aditivo de ar incorporado aumenta o volume da pasta e melhora a consistência para uma dada consistência. Melhora a coesão pela redução da exsudação e da segregação. � O aditivo redutor de água para uma quantidade de água constante piora a consistência. CONCRETO – PROPRIEDADES 16/08/2015 6 16 Definições A perda de abatimento é a perda de fluidez do concreto fresco com o passar do tempo. Quando ocorre a perda de abatimento? Quando a água livre de uma mistura de concreto é consumida pelas reações de hidratação, por absorção na superfície dos produtos de hidratação e por evaporação. Primeira ½ hora Perda do abatimento insignificante, (volume dos produtos de hidratação pequeno) Perda do abatimento é função: •Hidratação •Temperatura •Composição de Cimento •Aditivos presentes CONCRETO – PROPRIEDADES PERDA DE ABATIMENTO 17 Importância O que pode acontecer com a perda de abatimento? �Necessidade extra de água �Aderência do concreto dentro da caçamba do caminhão betoneira �Dificuldade de bombeamento e lançamento do concreto �Queda da produtividade da mão-de-obra �Perda da resistência e durabilidade (devido a colocação de mais água) “Um carregamento perdido de concreto duvidoso pode representar um ótimo negócio para a empresa de serviços de concretagem, comparado ao seu possível uso e falha de desempenho.” CONCRETO – PROPRIEDADES PERDA DE ABATIMENTO 18 Causas e Controle Quais são as causas dos problemas de perda de abatimento em concreto? 1) Emprego de um cimento de pega anormal 2) Tempo muito longo de mistura, transporte, lançamento, adensamento, acabamento 3) Alta temperatura do concreto devido ao calor de hidratação excessivo ou uso de materiais no concreto que tenham sido estocados a uma temperatura ambiente muito alta Problemas de perda de abatimento ocorrem mais freqüentemente em climas quentes. Quanto mais alta a temperatura na qual o concreto é misturado, manuseado e lançado, maior é a probabilidade de que a perda de abatimento seja a causa de problemas operacionais. Utilizado para diminuir a temperatura CONCRETO – PROPRIEDADES PERDA DE ABATIMENTO 16/08/2015 7 19 Causas e Controle Medidas preventivas para controlar problemas de perda de abatimento � Eliminar qualquer possibilidade de atraso nas operações de concretagem. � Manter temperatura do concreto entre 10°C e 21° C. � Controle laboratorial das características de pega e endurecimento do Cimento (com ou sem os aditivos selecionados para o uso). CONCRETO – PROPRIEDADES PERDA DE ABATIMENTO 20 Definições e Importância A segregação é definida como sendo a separação dos componentes do concreto fresco de tal forma que a sua distribuição não é mais uniforme Acontece em misturas secas, separação dos agregados da argamassa do concreto (por vibração excessiva) A exsudação é definida como o aparecimento de água na superfície após o concreto ter sido lançado e adensado, porém antes de ocorrer a sua pega. Nata porosa é quando a água percola nos capilares internos, carregando as partículas mais finas de cimento, areia e argila presentes como impureza do agregado e depositando sob a forma de lama sob a superfície do concreto Pulverulência CONCRETO – PROPRIEDADES SEGREGAÇÃO E EXUDAÇÃO 21 � Consistência inadequadas � Quantidade excessiva de agregados graúdos com massa específica muito alta ou muito baixa � Pouca quantidade de partículas finas � Métodos impróprios de lançamento e adensamento Causas CONCRETO – PROPRIEDADES SEGREGAÇÃO E EXUDAÇÃO 16/08/2015 8 22 Definições e Importância Retração Plástica - Acontece algumas horas após o concreto fresco ter sido colocado em formas devido a redução do seu volume (Fissuras). As fissuras se desenvolvem acima das obstruções para uniformizar o assentamento do concreto Por exemplo: Barras de aço Grandes partículas de agregadoCONCRETO – PROPRIEDADES MUDANÇAS INICIAIS DE VOLUME 23 � Exsudação e Sedimentação � Absorção de água pela forma ou pelo agregado � Rápida perda de água por evaporação � Deformações (inchamento ou assentamento da forma) Causas CONCRETO – PROPRIEDADES MUDANÇAS INICIAIS DE VOLUME 24 Aumento da evaporação de água e fissuramento por retração plástica � Alta temperatura do concreto � Baixa umidade � Vento de alta velocidade CONCRETO – PROPRIEDADES MUDANÇAS INICIAIS DE VOLUME 16/08/2015 9 25 � Umidecimento da sub-base e das fôrmas � Umidecimento dos agregados quando secos e absorventes � Manter baixa a temperatura do concreto fresco pelo resfriamento do agregado e da água de amassamento � Proteger o concreto durante qualquer demora apreciável entre lançamento e acabamento � Reduzir o tempo entre lançamento e início de cura �Minimizar a evaporação Medidas de Prevenção CONCRETO – PROPRIEDADES MUDANÇAS INICIAIS DE VOLUME 26 Definições e Importância A pega do concreto é definida como o início da solidificação de uma mistura fresca de concreto Início de Pega – Limite de manuseio, não pode mais ser, misturado, lançado e compactado. Final de Pega – Início de desenvolvimento da resistência mecânica CONCRETO – PROPRIEDADES TEMPOS DE PEGA 27 Controle de Pega Quais são os principais fatores que controlam o tempo de pega? •Componentes do cimento •Relação água/cimento •Temperatura •Aditivos Uma vez que os fenômenos de pega e endurecimento em uma pasta de cimento em hidratação são influenciados pelo preenchimento dos espaços vazios com produtos de hidratação, a relação água/cimento irá influenciar os tempos de pega. CONCRETO – PROPRIEDADES TEMPOS DE PEGA 16/08/2015 10 28 CONCRETO – PROPRIEDADES RESISTÊNCIA A resistência do material é definida como a capacidade de este resistir á tensão sem ruptura Na prática a resistência e a propriedade geralmente especificada DEFINIÇÃO IMPORTÂNCIA ÍNDICE GERAL DE RESISTÊNCIA DO CONCRETO 29 CONCRETO – PROPRIEDADES RESISTÊNCIA CONCRETO BAIXA RESISTÊNCIA CONCRETO RESISTÊNCIA NORMAL CONCRETO ALTA RESISTÊNCIA 25 MPa 25 a 60 MPa 60 a 90 MPa Fck segundo a norma pode variar 5 % 30 CONCRETO – PROPRIEDADES RESISTÊNCIA Ensaio de resistência à compressão 16/08/2015 11 31 Fonte: MEHTA; MONTEIRO, 2008 Interação dos Fatores que Influenciam a Resistência do Concreto 32 CONCRETO – PROPRIEDADES RESISTÊNCIA Fatores que afetam a resistência: � fator água/cimento; � tipo de cimento; � Agregados; �Adições e aditivos; � Condições de cura; 33 CONCRETO – PROPRIEDADES DURABILIDADE Capacidade de resistir à ação das intempéries, ataques químicos, abrasão ou qualquer outro processo de deterioração, isto é, o concreto durável conservará a sua forma original, qualidade e capacidade de utilização quando exposto ao seu meio ambiente O material atingiu o fim da sua vida útil quando suas propriedades sob dadas condições de uso deterioram a um tal ponto que a continuação do uso deste material é considerada, como insegura, ou antieconômica DEFINIÇÃO ACI 201, 1991 16/08/2015 12 34 CONCRETO – PROPRIEDADES ESTADO FRESCO CONSISTÊNCIA ESTADO ENDURECIDO RESISTÊNCIA 28 dias CONTROLE DE RECEBIMENTO DE OBRA IMPORTÂNCIA DAS PROPRIEDADES 35 CONCRETO – PROPRIEDADES IMPORTÂNCIA DAS PROPRIEDADES Resistência Tração – Concreto Utilizados em pavimentos Massa Específica – Concretos pesados utilizados em usinas atômicas Calor Hidratação – Concretos destinados a barragens Consistência auto–adensável Elevada densidade de armaduras, elementos estruturais esbeltos CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO BOMBEADO • Slump maior ou igual a 80 mm; •Concreto transportado por pressão através de tubos rígidos ou mangueiras flexíveis; • Descarregados diretamente ou próximo dos pontos onde deve ser aplicado; • Os componentes do concreto não se separam (segregação); • Dosagem do concreto (mistura) exige cuidados especiais; •Para prédios, dependendo da altura ou mesmo da distância de tubulação serão previstos agregados menores (britas) e/ou slumps maiores; Cabral, 2012 16/08/2015 13 CONCRETO BOMBEADO Azevedo, 2009 Azevedo, 2009 CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO AUTO ADENSÁVEL (Carneiro, 2007) 16/08/2015 14 CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO AUTO ADENSÁVEL • Alta trabalhabilidade e fácil aplicação; • Não necessita da utilização de vibração; • É utilizado em peças com alta taxas de armadura, blocos, vigas de transição, paredes cortinas, fundações etc. Cabral, 2012 CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO PROTENDIDO Concreto Protendido O concreto protendido é um refinamento do concreto armado, onde a idéia básica é aplicar tensões prévias de compressão nas regiões da peça que serão tracionadas pela ação do carregamento externo aplicado. Com a protensão contorna-se a característica negativa de baixa resistência do concreto à tração Um outro sistema de protensão é a pós-tensão, onde a força de protensão é aplicada após a peça estar concretada e com o concreto com resistência suficiente para receber a força de protensão. Esse sistema é utilizado na produção limitada de peças nas fábricas, em vigas de pontes, em lajes de pavimento com cordoalha e diversas outras estruturas protendidas. Almeida et al, 2013 CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO PROTENDIDO A protensão pode resultar em estruturas com as seguintes características como: � Grandes vãos; � Controle e redução de deformações e da fissuração; � Possibilidade de uso em ambientes agressivos; � Aplicação em peças pré-fabricadas; � Recuperação e reforço de estruturas; � Lajes mais esbeltas do que as equivalentes em concreto armado: isso pode reduzir o seu peso e, consequentemente, o carregamento das fundações. 16/08/2015 15 CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO PROJETADO Abastecimento do equipamento. Direcionamento do concreto projetado. CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO PROJETADO • Utilizado no reparo ou reforço estrutural; • Revestimento de túneis, monumentos; • Contenção de taludes, canais e galerias; • Não precisa de forma. Cabral, 2012 CONCRETO COLORIDO 16/08/2015 16 CONCRETO PRÉ-FABRICADO �Prazos cada vez mais curtos; �Padrões de qualidade cada vez mais elevados; �Maior durabilidade das estruturas; �Redução de custos com manutenção; �Prevenção de futuras patologias; (LIMA, 2007) CONCRETO PRÉ-FABRICADO (LIMA, 2007) 48 CONCRETO – PROPRIEDADES CONCRETO TRANSLÚCIDO Um tipo de concreto que, misturado a uma pequena porcentagem de fibras ópticas, é transparente o bastante para que se enxergue através de uma parede • Composto por 5% de fibras ópticas e 95% de concreto • 10 vezes mais resistente que o concreto tradicional • Mais impermeável do que o tradicional 16/08/2015 17 CONCRETO CLOTH O que é? Concreto flexível, acondicionado em tecido, que ao hidratar, endurece, formando uma fina camada de concreto, durável, impermeável, e a prova de fogo. By S.P.I. Engenharia & Representações CONCRETO CLOTH Reparos Emergências By S.P.I. Engenharia & Representações Encostas Na província chinesa de Shandong é uma ponte entre o Golfo de Jiaozhou. O comprimento ponte sobre 36 km é calculado para oito pistas de carro, e é a maior ponte marítima do mundo.
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