aula 5 - composição do concreto de cimento portland

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CURSO: ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO – CCE1593
PROFESSORA: CLAUDIA MONTEIRO
AGLOMERANTES HIDRÁULICOS
(AULA 5)
Composição do 
Concreto de Cimento 
Portland
AULA 5
Concreto
O concreto de cimento Portland é uma mistura de:
Cimento Portland;
Agregado Miúdo;
Agregado Graúdo;
Água;
Aditivos.
◦ O concreto é um material de comportamento dinâmico e suas propriedades variam com sua
idade.
◦ Antes do início de pega, o concreto é denominado de concreto fresco.
◦ Após o fim de pega, quando ele já é sólido, denomina-se concreto endurecido.
Concreto
Definição:
◦ Cimento + Água = pasta
◦ Pasta + Agregado miúdo = argamassa
◦ Argamassa + Agregado graúdo = concreto
◦ Concreto + Armadura passiva = concreto armado
◦ Concreto + Armadura passiva e ativa = concreto protendido
Concreto
Estados:
◦ Estado fresco = antes do final da pega
◦ Estado endurecido = depois do final da pega
Cura:
◦ procedimentos para controlar a hidratação do cimento, a fim de que o concreto endureça
corretamente.
◦ cuidados que se deve ter com o concreto nos primeiros dias de vida de modo a evitar a
retração e permitir as reações de hidratação do cimento
Concreto
VANTAGENS:
◦ Economia
◦ Durabilidade 
◦ Adaptação a qualquer tipo de fôrma. 
◦ Manutenção e conservação praticamente nulas. 
◦ Resistência ao fogo. 
◦ Impermeabilidade. 
◦ Resistência ao desgaste mecânico (choques, vibrações). 
◦ Facilidade de execução (fácil emprego e manuseio). 
Concreto
◦ Considerações Iniciais
As estruturas de concreto podem ser :
◦ Simples;
◦ Armadas;
◦ Protendidas.
Nas estruturas de concreto simples, o concreto tem que resistir sozinho às ações atuantes. Ex.: pavimentos
de concreto simples.
Nas estruturas de concreto armado, são colocadas barras ou fios de aço dentro da massa, para resistirem
às solicitações de tração no lugar do concreto e também ajudar a resistir à compressão.
Nas estruturas de concreto protendido, esticam-se cabos de aço no interior (e até no exterior) do concreto,
que, após liberados, comprimem o concreto (protensão), tentando voltar ao comprimento inicial,
reduzindo as tensões de tração e possibilitando que o concreto as resista.
Nas estruturas protendidas usa-se, também, armaduras de concreto armado para resistirem alguns
esforços de tração e de compressão.
Concreto
DESVANTAGENS:
◦ Grande peso-próprio 2500 kg / m³
◦ (pode ser reduzido com utilização de agregados leves) 
◦ Reforma e demolições difíceis ou até impossíveis. 
◦ Baixo grau de proteção térmica. 
◦ Demora de utilização (o prazo pode ser reduzido com a utilização de aditivos)
Concreto
Definição de TRAÇO:
◦ Relação entre o cimento e agregados por pesos, ou por volumes.
Traço 1 : a : p 
a = peso de agregado miúdo / peso de cimento
p = peso de agregado graúdo / peso de cimento
ou
1 : m 
m = a + p ou 1 : a : p1 : p2
◦ p1 = agregado graúdo tipo 1 / cimento
◦ p2 = agregado graúdo tipo 2 / cimento
Na sequência pode estar a relação água/cimento (a/c)
1 : a : p1 : p2 : a/c
Concreto
CONCRETO:
Dosado em central
Virado na obra
Pré-moldado
Protendido
Armado
Projetado
Convencional
Bombeado
Rolado
Resfriado
Colorido
Adensável
Leve
Pesado
Submerso
Celular
Ciclópico
Alta resistência Inicial
Fibras
CAD
Pavimentos Rígidos
Pega Programada
Pisos industriais
Extrusado
Concreto
CONCRETO FRESCO
ESTADO FRESCO INICIAL:
◦ Suspensão de partículas diversas:
• Pasta de cimento
• Agregados
• Aditivos ou adições
◦ Endurecimento progressivo na fôrma:
• Produtos da hidratação do cimento (gel)
• Perda de água para o ambiente
Concreto
CONCRETO FRESCO
ESTADO FRESCO INICIAL: 
◦ Mudanças iniciais de volume e temperatura 
◦ Ascensão de água 
◦ Assentamento dos agregados maiores 
◦ Evaporação progressiva de água 
◦ Calor de hidratação 
Aumento progressivo de consistência e perda de mobilidade 
= 
perda de TRABALHABILIDADE 
Concreto
PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO
TRABALHABILIDADE:
Conceito que identifica a menor ou maior aptidão do concreto ser empregado
sem perda de homogeneidade.
Determina a facilidade com a qual os concretos podem ser misturados,
lançados, adensados e acabados.
Propriedade composta de pelo menos dois componentes principais:
◦ fluidez, que descreve a facilidade de mobilidade do concreto fresco;
◦ coesão, que descreve a resistência à exsudação ou à segregação.
Concreto
TRABALHABILIDADE:
Fatores que afetam:
Internos
◦ Consistência
◦ Traço
◦ Granulometria
◦ Forma dos grãos dos agregados
◦ Aditivos
◦ Tempo e temperatura
Concreto
TRABALHABILIDADE:
Fatores que afetam:
Externos
◦ Tipo de mistura
◦ Tipo de transporte
◦ Tipo de Lançamento
◦ Tipo de Adensamento
◦ Dimensões e Armadura da peça a executar
Concreto
TRABALHABILIDADE:
A trabalhabilidade adequada de um concreto depende da:
◦ natureza da obra
◦ dimensões das formas,
◦ taxas das armaduras
◦ Processos de lançamento e adensamento do concreto.
Concreto
Exemplos: 
Concreto
TRABALHABILIDADE:
CONSISTÊNCIA
◦ LEI DE LYSE
◦ Para materiais de mesma natureza,
formato, textura e dimensão máxima
característica, a massa de água por
unidade de volume de concreto é o
principal determinante da consistência do
concreto fresco.
Concreto
TRABALHABILIDADE:
CONSISTÊNCIA 
A relação entre a água e os materiais secos é o principal fator que influencia a 
consistência. 
A % = (x / 1+m)x100
x = relação água/cimento 
m = (a+p) = peso dos agregados secos Traço 1 : a : p 
Concreto
TRABALHABILIDADE:
EXSUDAÇÃO:
◦ Exsudação é a tendência da água de amassamento vir à superfície do concreto
recém lançado, devido ao sua densidade (1g/cm³ ) ser menor que a dos
agregados (≈2,4g/cm³ ) e a do cimento (≈ 3,1g/cm³).
◦ Fenômeno faz com que relação a/c da superfície enorme, reduzindo a
resistência mecânica na região.
◦ A velocidade e a profundidade da lâmina d’água exsudada são reduzidas:
◦ pelo aumento da finura do cimento;
◦ pelo aumento do teor de C3A do cimento; (resistência no primeiro dia)
◦ pela diminuição da relação a/c;
Concreto
Concreto
EXSUDAÇÃO:
Procedimentos para evitar:
◦ Minimizar a quantidade de água usada no concreto
◦ Uso de agregados não lamelares
◦ Aumentar a presença de finos nos agregados miúdos
◦ Aumentar a consistência
◦ Diminuir o abatimento
Concreto
SEGREGAÇÃO:
Tendência dos agregados graúdos se separarem da argamassa, deixando o
concreto não homogêneo cheio de vazios, reduzindo a resistência mecânica:
Causas:
◦ Falta de argamassa, (cimento, areia e água);
◦ Excesso de adensamento;
◦ Traço ruim;
◦ Excesso de água ou aditivos plastificantes;
◦ Arremessar com pá o concreto a distancia;
◦ Queda sobre as formas altura superior a 2,5 m.
Concreto
Fatores que afetam a segregação
▪ Tipo de agregado
• DMC- quanto maior (Φ > 25mm) - maior segregação
• teor de finos - quanto maior - menor segregação
• massa específica - o aumento da massa específica do agregado graúdo em
relação ao miúdo aumenta a tendência à segregação
• angulosidade - agregados mais angulosos, alongados e ásperos favorecem a
segregação mais que agregados arredondados.
Concreto
Fatores que afetam a segregação:
▪ Relação cimento/agregados
• concretos pobres segregam mais que os concretos ricos
• uma relação cimento/agregados baixa conduz a exsudação por canais
▪ Quantidade de água
• Concretos muitos secos ou úmidos facilitam a segregação
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
Fatores externos :
Tipo de mistura
▪Manual
▪Mecanizada
▪Concreto proveniente de usina
◦ Mistura feita na usina, o concreto é transportado numcaminhão com agitador
lento de modo a evitar a segregação e o endurecimento indevido
◦ Mistura realizada no próprio caminhão-betoneira no trajeto para a obra ou
pouco antes da descarga.
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
◦ Tipos de Mistura:
Concreto
◦ Fatores externos :
◦ Mistura Manual: 
Concreto
◦ Fatores externos :
Tipo de transporte
▪ sentido
◦ - horizontal
◦ - vertical
▪ meio
◦ -guincho
◦ -calhas
◦ -bomba, etc.
Concreto
◦ Concreto bombeado
As misturas não podem ser muito secas e nem muito úmidas, assumindo a consistência
um valor crítico.
◦ %H baixo – partículas sólidas exercem pressão nas paredes do tubo
◦ % H altos – efeito da segregação
Boa trabalhabilidade, abatimento superior a 70mm (normalmente entre 90 e 100mm);
Teor de argamassa maior que nos concretos convencionais produzidos com os mesmos agregados,
para lubrificar a tubulação;
Recomendável britas de DMC no máximo 25mm;
Quanto maior a altura e a distância, serão necessários maiores abatimentos, teor de argamassa e
menor a DMC da brita.
Concreto
Concreto
Concreto
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
Tipo de lançamento:
▪ Altura
◦ Pequena
◦ Grande
▪ meio
◦ -guincho
◦ -calhas
◦ -bomba, etc.
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
◦ Fatores externos
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
◦ Fatores externos :
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
◦ Fatores externos :
Tipo de Adensamento:
▪ manual
▪ vibratório (com ou sem pressão)
▪ centrifugação
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
◦ Fatores externos:
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
◦ Fatores externos :
Concreto
Fatores que afetam a trabalhabilidade:
◦ Fatores externos :
Características da peça
▪dimensões
▪ taxa de armadura
Esses fatores influenciam indiretamente, pois o diâmetro máximo do agregado a usar é
função de tais parâmetros
Item 87 da NB-1, estabelece que seja o diâmetro máximo do agregado inferior a ¼ da
menor dimensão da peça a ser moldada.
Concreto
AVALIAÇÃO DA TRABALHABILIDADE
◦ Uso prático avalia-se a consistência.
◦ Métodos baseiam-se na medição de:
◦ Esforço para uma deformação pré-determinada;
◦ Deformação por força pré-determinada.
Concreto
Medida da Trabalhabilidade:
◦ a trabalhabilidade é medida pela deformação causada a uma massa de
concreto fresco, pela aplicação de uma força.
◦ métodos de medição da consistência:
◦ Ensaios de abatimento
◦ Ensaios de penetração
◦ Ensaios de escorregamento
◦ Ensaios de compactação
◦ Ensaios de remoldagem
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA 
Ensaio de abatimento do tronco de cone -SLUMP TEST: 
◦ NM 67 (Norma Mercosul) 
Concreto
Ensaio de abatimento do tronco de cone -SLUMP TEST:
◦ Tipos de abatimento
10
11
Cisalhado
3,5
10
Desmoronado
15
até
25
até
7,5
20
10
30
Verdadeiro
Concreto
Ensaio de abatimento do tronco de cone -SLUMP TEST: 
Concreto produzido na obra
▪na primeira amassada
▪sempre que ocorrerem alterações na umidade dos agregados
▪ao reiniciar o preparo após interrupção
▪igual ou superior a 2 horas
▪na troca de operadores
▪cada vez que forem moldados corpos de prova
Concreto
Ensaio de abatimento do tronco de cone -SLUMP TEST: 
Concreto USINADO:
▪ 5 minutos após o término da homogeneização
▪ Após descarga de 0,5 m3
abatimento (mm) tolerâncias
20 < a ≤ 90 ± 10
90 < a ≤ 150 ± 20
a ≥ 160 ± 30
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA 
Ensaio de penetração - Ensaio de Kelly (ball
penetration) ASTM C – 360.
Peso de 15 kg em forma de meia esfera;
Índice de trabalhabilidade = profundidade medida.
Na prática, a bola de Kelly é utilizada para verificar as
alterações da mistura, tais como as decorrentes da
variação de umidade.
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA 
ENSAIO DE ESPALHAMENTO DO CONE DE ABRAMS 
◦ Para concretos com SLUMP TEST maior que 250mm
◦ NBR 15823
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA 
ENSAIO DE ABATIMENTO NA MESA DE GRAFF NM 68/1998
Cone com 20cm de Ø na base, 13cm no topo e 20cm de altura, moldado em 2 camadas, 
adensadas com 10 golpes de soquete, sobre a mesa de Graff. A consistência do concreto é o 
diâmetro médio de espalhamento em mm.
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA 
Ensaio de escorregamento - FLOW TEST: (argamassas) NBR 13276 (2005)
◦ Na “mesa de consistência”, molde tronco-cônico; 
◦ Material compactado com 25 golpes em duas camadas; 
◦ Mede-se o diâmetro médio depois do escorregamento; 
◦ Maior diâmetro, menor consistência
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA
➢Ensaio do fator de compactação Aparelho de Glanville
O grau de compactação, é medido pela relação entre os pesos específicos,
isto é, entre o peso específico atualmente observado no ensaio e o peso
específico do mesmo concreto completamente compactado.
• W = massa de concreto dentro do recipiente cilíndrico
• W' = massa do mesmo concreto perfeitamente adensada dentro do
recipiente cilíndrico
O concreto é posto cuidadosamente no primeiro recipiente, deixado cair no
segundo e, enfim, no terceiro, onde é medido seu peso específico.
'W
W
FC =
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA
Ensaio de VeBe:
ACI 211.3/87
• Consta no tempo necessário para que se
verifique a completa moldagem de um tronco
de cone moldado em forma idêntica ao ensaio
de abatimento.
• Tempo necessário para o concreto passar para
forma cilíndrica.
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA 
Ensaio de VeBe Cannon Time: 
Variação do VeBe sem o peso sobre o concreto, mede o tempo para a argamassa surgir na 
superfície. 
1. Preenchimento do recipiente
2. Arrasamento do topo
3. Colocação na mesa vibratória
4. Vazios preenchidos 
Concreto
AVALIAÇÃO DA CONSISTÊNCIA 
Descrição da Abatimento Vebe Fator de
consistência (mm) (s) compactação
Extremamente seca - 30 - 20 -
Muito seca - 20 - 10 0,70
Seca 0 - 25 10 - 5 0,75
Medianamente pástica 25 - 50 5 - 3 0,85
Plástica 50 - 150 3 - 0 0,90
Fluida 150 - 250 - 0,98
Concreto
CONSISTÊNCIA :
Relativo a mobilidade ou facilidade do concreto ou argamassa escoar.
Essa mistura deve ser estável para não ocorrer segregação. (Separação dos
componentes da mistura, impedindo a obtenção de um concreto de características uniformes)
TRABALHABILIDADE :
Característica e condições que o concreto possui para ser misturado, transportado,
lançado e adensado de uma maneira fácil e sem perda de homogeneidade e o mínimo de vazios
Concreto
PEDIDO:
A forma mais utilizada para se pedir o concreto dosado em central é
informando:
◦ a resistência característica do concreto (fck),
◦ a trabalhabilidade (slump),
◦ a dimensão máxima do agregado (B1, B2 etc),
◦ a classe de agressividade.
A NBR 7212 também especifica outras duas formas de pedir o concreto:
◦ fornecendo o “traço”,
◦ “consumo de cimento” por metro cúbico.
◦ critérios de aceitação e outras informações complementares quanto à aplicação devem ser
definidos entre a central dosadora e o cliente.
Concreto
PEDIDO:
◦ Para assegurar que o concreto solicitado seja o adequado à peça a ser concretada, o
cliente poderá ainda exigir:
◦ o tipo e a marca do cimento,
◦ o tipo e a marca do aditivo,
◦ a relação água/cimento,
◦ o teor de ar incorporado,
◦ tipo de lançamento (convencional ou bombeado),
◦ uma determinada cor,
◦ a massa específica etc.
◦ solicite a quantidade e o intervalo de entrega do concreto de acordo com a
capacidade de aplicação da obra;
Concreto
RECEBIMENTO:
Nota fiscal
◦ Conferência do lacre do caminhão com o código da nota
◦ Dimensão máxima característica do agregado graúdo
◦ Tipo e consumo de cimento
◦ Resistência◦ Abatimento
◦ Traço e aditivos
◦ Fator agua cimento Hora de saída do caminhão da usina;
◦ Quantidade máxima de água permitida a ser adicionada ao concreto, caso não esteja no slump adequado.
Se recebimento OK
◦ Ensaio de abatimento
◦ Moldagem dos corpos de prova
◦ Controle dos locais/peças concretadas.
Concreto
Concreto
CONCRETAGEM:
facilite o acesso dos caminhões-betoneira;
verifique os equipamentos necessários para transportar o concreto dentro da
obra (baldes, dumper, calhas etc);
verifique a estanqueidade da fôrma, escoramentos e armação;
garanta um número suficiente de vibradores para adensar o concreto;
estabeleça previamente um plano de concretagem (até 48 horas de
antecedência);
proteja a peça recém concretada contra chuva, vento e temperaturas externas;
siga sempre as recomendações das normas da ABNT.
Concreto
Concreto
PROBLEMAS:
Concreto
Exercícios:
1) Diferencie: Pasta, Argamassa, Concreto Simples, Concreto Armado e Concreto Protendido.
2) Do que é composto o concreto?
3) Quais são as vantagens e as desvantagens do concreto?
4) O que é exsudação? E trabalhabilidade?
5) Descreva dois ensaios de abatimento.