Capítulo 13 - Propriedades do concreto no estado fresco

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Capítulo 13 
 
Propriedades do concreto no estado fresco 
 
Roberto Cesar de O. Romano, 
 Fábio A. Cardoso, 
Rafael G. Pileggi 
Universidade de São Paulo 
 
 
13.1 Importância do estado fresco 
 
O concreto é o material de construção mais consumido no mundo. Sua ampla 
utilização é decorrente de uma combinação positiva de fatores tecnológicos e econômicos, 
destacando-se sua natureza fluida inicial e o subseqüente processo de endurecimento (cura) 
decorrente das reações de hidratação do cimento. Estas características permitem que a 
moldagem de corpos com elevada resistência e geometrias variáveis seja realizada de 
maneira simples e com custos relativamente reduzidos (MEHTA & MONTEIRO, 1994). 
A evolução tecnológica dos processos de aplicação dos concretos tem possibilitado 
sua instalação por métodos diferentes da tradicional conformação sob auxílio de vibração 
e/ou compactação, sendo que o emprego de materiais auto-adensáveis, bombeáveis, de 
projeção, compactados por rolo, entre outros, tem se tornado uma prática freqüente nos dias 
de hoje (BEAUPRÉ et al., 1994). 
Em seu estado fluido anterior à cura, os concretos podem ser compreendidos como 
suspensões bifásicas compostas por uma fração de partículas grosseiras (agregados 
graúdos e miúdos) imersas em uma matriz de partículas finas reativas (cimento Portland, 
pozolanas) e água em teor suficiente para que as mesmas sejam aplicadas no estado fluido 
(HU e LARRARD, 1995). Em certos casos, finos inertes (calcário moído, argilominerais), 
aditivos químicos (incorporadores de ar, aceleradores/retardadores de pega, dispersantes, 
modificadores reológicos da fase líquida, etc.) e fibras (poliméricas, metálicas) são ainda 
incorporados às composições. 
Sendo, portanto, uma suspensão fluida reativa, cuja consistência é, sobretudo 
modificada pela atuação do cimento, as características reológicas dos concretos em função 
do tempo (trabalhabilidade) determinam a eficiência de sua aplicação, afetando assim o 
desempenho final das peças moldadas. 
Desperdício de materiais, baixa produtividade operacional e falhas de dosagem ou de 
moldagem são exemplos de problemas tradicionalmente reportados em concretos, cujas 
causas primárias decorrem da inadequação dos mesmos ainda no estado fluido em relação 
às demandas de aplicação. Por sua vez, a necessidade de adequação da consistência dos 
concretos, usualmente obtida aumentando-se o consumo de água e de cimento, tem 
provocado desajustes secundários, como fissuração, retração diferenciada, permeabilidade 
elevada, alteração no módulo de elasticidade, entre outros. 
A discussão acima evidencia que o desempenho final de um concreto é bastante 
complexo. O desenvolvimento sistemático de uma composição deve, portanto, garantir que a 
obtenção da natureza reológica adequada às condições de aplicação não resulte em 
características microestruturais que afetem a atuação dos mesmos no estado endurecido. 
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Desta forma, as técnicas de caracterização reológica têm um papel fundamental no 
desenvolvimento desta tecnologia, permitindo a adequação do comportamento reológico dos 
materiais às demandas associadas aos diferentes processos. 
 
13.2 Conceitos Básicos de Reologia 
 
Por definição, reologia (rheos = fluir e logos = estudo) é a ciência que estuda o fluxo e 
a deformação dos materiais quando submetidos a uma determinada tensão ou solicitação 
mecânica externa, sendo usualmente empregada na análise do comportamento de fluidos 
homogêneos, como os líquidos, as emulsões e as suspensões de partículas (WATANABE, 
ISHIKAWA, WAKAMATSU, 1989). 
A viscosidade () e a tensão de escoamento (0) são as duas grandezas básicas que 
definem o comportamento dos fluidos. A primeira é a constante de proporcionalidade que 
relaciona a taxa ( ) com a tensão de cisalhamento () aplicada, enquanto a segunda indica a 
tensão mínima para início do escoamento. 
Os fluidos ideais (newtonianos) apresentam viscosidade constante e tensão de 
escoamento nula, como por exemplo, a água, o álcool e as suspensões de partículas diluídas 
(concentração de sólidos < 5 % em massa). Contudo, os fluidos de interesse tecnológico 
apresentam, em sua maioria, características reológicas que se desviam da idealidade. A 
Figura 1 ilustra esquematicamente os diversos comportamentos reológicos independentes do 
tempo. 
 
 
 
Figura 1 - Comportamento reológico dos fluidos: (1) newtoniano; (2) de Bingham; (3) pseudoplástico; 
(4) pseudoplástico com tensão de escoamento; (5) dilatante e (6) dilatante com tensão de 
escoamento (WATANABE, ISHIKAWA, WAKAMATSU, 1989). 
 
Como visualizado, além do ideal, os fluidos podem apresentar os seguintes 
comportamentos independentes do tempo: 
 Pseudoplástico: a viscosidade aparente, definida como a razão entre a tensão e a 
taxa de cisalhamento, diminui com o aumento da taxa de cisalhamento; 
 Dilatante: a viscosidade aumenta com o aumento da taxa de cisalhamento. 
Variações destes comportamentos básicos podem gerar três outros tipos de 
comportamento, onde o fluido requer uma tensão mínima de cisalhamento para iniciar o 
escoamento: 
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 Fluido de Bingham: semelhante ao newtoniano com tensão de escoamento; 
 Pseudoplástico com tensão de escoamento; 
 Dilatante com tensão de escoamento. 
Além desses, também podem ocorrer comportamentos reológicos dependentes do 
tempo, denominados tixotropia e reopexia: 
 Tixotropia: a viscosidade do fluido/suspensão diminui em função do tempo sob 
ação de uma taxa (ou tensão) de cisalhamento constante; 
 Reopexia: a viscosidade do fluido / suspensão aumenta em função do tempo sob 
ação de uma taxa (ou tensão) de cisalhamento constante. 
Os desvios na idealidade usualmente verificados no comportamento reológico de 
suspensões decorrem das interações físico-químicas ditadas pela proporção e natureza da 
fase líquida (viscosidade, tensão de escoamento, perfil reológico, densidade, etc.), com as 
características individuais e o teor das partículas (distribuição granulométrica, porosidade, 
densidade, solubilidade, morfologia, etc.) e outros constituintes que compõe a fase sólida 
(OLIVEIRA et al., 2000). Em certos casos, os sistemas podem ainda manifestar a influência 
de aditivos químicos utilizados para modificar as interações fluido/partículas, além de 
modificações introduzidas pela presença de ar incorporado. 
 
13.3 Trabalhabilidade e Consistência 
 
A adequação do comportamento de um concreto no estado fluido às demandas da 
aplicação tem sido tradicionalmente definida através do subjetivo conceito de 
trabalhabilidade, definido de maneira distinta por diferentes entidades ligadas à tecnologia de 
concreto, como sintetizado a seguir: 
 Association of Concrete Engineers (Japão): facilidade com a qual o material 
pode ser misturado, lançado e adensado devido à sua consistência, além da 
homogeneidade do concreto e do grau de resistência a separação de materiais. 
 American Concrete Institute (ACI): facilidade e homogeneidade do material na 
mistura, lançamento, adensamento e acabamento. 
 American Society for Testing and Materials (ASTM): a propriedade que 
determina o esforço necessário para manipular uma quantidade de concreto fresco 
com uma perda mínima de homogeneidade. 
 British Standards Institution: facilidade de manipulação e adensamento do 
material. 
Os conceitos de consistência e trabalhabilidade surgem da necessidade de sejamexplicitadas, mesmo que de maneira sensorial, as características desejáveis dos concretos 
durante suas etapas de mistura, transporte, lançamento, consolidação e acabamento, 
conforme ilustrado na Figura 2. Sob esta ótica, é comum o surgimento de termos subjetivos 
como “concreto pesado, mole, sopa, farofa, seco, chicletoso, liguento, etc.” 
De maneira geral, consistência tem a ver com a facilidade de escoamento do material 
e com a coesão do mesmo, enquanto trabalhabilidade está relacionada com a adequação do 
concretos a todas as etapas de mistura, transporte, lançamento e acabamento. Sendo assim, 
consistência está contida dentro do conceito maior de trabalhabilidade, sendo relacionada 
diretamente com as características de lançamento do concreto. A maioria das técnicas de 
caracterização do concreto no estado fresco avalia sua facilidade de fluxo em diferentes 
condições, o que permite inferir que as mesmas estão avaliando a consistência do material. 
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Figura 2 - Ilustração esquemática do conceito abrangente de trabalhabilidade, envolvendo as etapas de mistura, 
transporte, lançamento e acabamento. 
 
Contudo, o desenvolvimento de uma metodologia sistemática para a formulação e 
controle tecnológico de concretos requer que tais conceitos sejam convertidos em grandezas 
reológicas mensuráveis. Para tanto, é condição fundamental a utilização de técnicas de 
caracterização que quantifiquem os parâmetros reológicos dos materiais nas diferentes 
solicitações físicas impostas pelos processos de aplicação (manual, projeção mecânica, 
vibração, etc.). 
 
13.4 Caracterização Reológica no Estado Fresco 
 
As técnicas de caracterização reológica têm como princípio básico submeter os fluidos 
a esforços ou deformações controlados (STEIN, 1986). Na área dos concretos, os inúmeros 
métodos descritos em literatura são classificados, segundo o NIST - National Institute of 
Standards and Technology - USA (BROWER & FERRARIS, 2003), em quatro categorias de 
acordo com o procedimento de medida de fluxo ou de cisalhamento: 
 Testes de fluxo livre: o material flui devido ao seu peso próprio sem nenhum 
confinamento ou um objeto penetra o material em decorrência da força 
gravitacional. 
 Testes de fluxo confinado: o material flui em decorrência do seu peso próprio ou 
sob aplicação de pressão através de um orifício restrito. 
 Testes de vibração: o material flui sob a aplicação de vibração. 
 Testes de cisalhamento sob fluxo rotacional: o material é cisalhado entre um 
sistema placa-placa, por rotação. 
O Quadro 1 apresenta os principais métodos de caracterização reológica segundo a 
classificação do NIST, identificando os parâmetros reológicos fundamentais com o qual o 
ensaio está relacionado. O Quadro 1 apresenta ainda uma segunda forma de classificação 
desses métodos baseada na quantidade de taxas de cisalhamento avaliadas durante os 
ensaios (monoponto e multiponto). 
 
 
 
 
 
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Quadro 1 – Principais métodos para caracterização reológica do concreto fresco baseado na classificação do 
NIST (Koehler & Fowler, 2003). 
 
Classificação 
NIST 
Ensaio 
Principal Parâmetro 
Mensurado 
Tipo de medida 
Fluxo Livre 
Abatimento de 
tronco de cone 
Tensão de Escoamento 
Monoponto 
Abatimento 
Modificado 
Tensão de 
EscoamentoViscosidade 
Fluxo 
Confinado 
V-Funnel Test 
Orimet Test 
Viscosidade 
Habilidade 
Enchimento 
Viscosidade 
Vibração 
Remoldagem 
de Powers 
Viscosidade 
Reômetro 
Rotacional 
Reômetros 
Tensão de Escoamento 
Viscosidade 
Multiponto 
 
A seguir são apresentados os métodos de ensaio mais comuns, sabendo que os 
mesmos foram desenvolvidos com a lógica de simular de maneira simples condições de 
aplicação dos concretos na prática. A sessão seguinte explica em detalhes as limitações 
conceituais associadas à utilização dos mesmos como ferramenta de obtenção de 
parâmetros reológicos dos concretos, o que justifica o emprego dos mesmos em ensaios 
tecnológicos e de controle de qualidade. 
 
Fluxo Livre 
O ensaio de abatimento no tronco de cone (Figura 3) é o mais empregado na 
tecnologia de concretos, sobretudo devido à sua grande simplicidade de execução. O mesmo 
consiste na medição direta do deslocamento vertical do topo do cone de concreto após a 
retirada do molde, sendo que quanto maior essa medida, mais fluido é o material. 
Usualmente, o valor de abatimento é utilizado na especificação do concreto e esse é o 
ensaio utilizado no recebimento do concreto nas obras, conforme norma ABNT NBR NM 
67:1998. 
 
 
 (a) (b) 
Figura 3 – (a) Fotografia de um dispositivo de ensaio de abatimento no tronco de cone (b) medição do 
abatimento após o escoamento de um concreto no ensaio realizado no tronco de cone. 
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Uma variação deste método é o ensaio modificado no qual se mede a velocidade com 
que o concreto escoa. O equipamento modificado, Figura 4, possui um disco que desliza 
sobre um eixo vertical acompanhando o escoamento do concreto. O ensaio permite medir o 
tempo de escoamento do concreto no estado inicial (molde) até o abatimento de 100 mm, 
quando o disco não mais acompanha o escoamento do material, em virtude de uma restrição 
no eixo de suporte, e o concreto segue escoando até atingir o abatimento final. A restrição 
deste método está no abatimento mínimo de 120 mm para permitir a leitura correspondente 
ao abatimento de 100 mm. A medição do tempo permite ter uma idéia da viscosidade do 
concreto, enquanto a altura final é relativa à tensão de escoamento do mesmo. 
 
Figura 4 - Ilustração esquemática do ensaio de abatimento modificado. 
 
Embora seja possível determinar os parâmetros reológicos fundamentais com o 
ensaio de abatimento, há restrição quanto ao abatimento mínimo, abatimento máximo e 
tensão de escoamento máxima. Com isso restringe-se a gama de concretos que podem ser 
avaliados através deste método, além de se inserir fatores extrínsecos, como a habilidade do 
operador em cronometrar o tempo de escoamento, as possíveis interferências ao livre fluxo 
do disco que acompanha o escoamento do concreto, etc. 
 
Fluxo Confinado 
Concretos fora da faixa de fluidez possível de ser avaliada através de abatimento 
requerem a utilização de outras técnicas. No caso de composições com elevada fluidez, 
como os concretos auto-nivelantes se utilizam ensaios de fluxo confinado e de habilidade de 
enchimento, demonstrados na seqüência. 
Nos ensaios de fluxo confinado a viscosidade do concreto determina o tempo 
necessário para o esvaziamento de um reservatório. Quanto maior o tempo, maior a 
viscosidade. A tensão de escoamento do material deve ser menor que gerada pelo peso 
próprio da amostra para que o sistema entre em regime de fluxo. 
No ensaio V-funnel test (Figura 5), indicado para concretos auto-nivelantes, ensaia-se 
o material duas vezes. Na primeira vez, logo após o enchimento do equipamento, mede-se o 
tempo para que o concreto escoe através do funil (normalmente inferior a 10 segundos). No 
segundo teste, preenche-se o molde e deixa-se o concreto em repouso durante 5 minutos, 
procedendo-se então a liberação do fluxo (Lachemi et al., 2004; Safawi et al., 2004). 
 
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Figura 5 - V-Funnel test para ensaio de fluxo em orifício livre. 
 
Embora a literatura associe o incremento no tempo de escoamento à segregação do 
material, haja vista que o repouso permite a sedimentação do agregado graúdo vinculado à 
viscosidade da pasta, outros fenômenos podem alterar o tempo de escoamento do sistema. 
No ensaio Orimet (Figura 6), que consiste em lançar o concreto, sem adensar, dentro 
de um tubo de 10 cm de diâmetro e 60 cm de altura, quantifica-se o tempo de fluxo através 
de orifícios de dimensões padrão acoplados na base do tubo (normalmente está entre 1,5 e 6 
segundos para concretos com grande fluidez). O orifício normalmente empregado possui 8 
cm de diâmetro e permite ensaiar concretos com agregado de diâmetro máximo de 20 mm. 
No caso de concretos coesivos, o tempo de fluxo pode superar 60 segundos. A quantidade 
de amostra é de 7,5 litros e essa quantidade deve ser ensaiada de 2 a 3 vezes para a 
obtenção do resultado final. 
 
 
 (a) (b) 
Figura 6 – (a) Orimet test para ensaio de fluxo em orifício livre; (b) ensaio realizado utilizando o acessório J-ring. 
 
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A ação da gravidade sobre o concreto deve ser suficiente para vencer a tensão de 
escoamento do material, porém com o fluxo a massa diminui gradativamente e a tensão de 
cisalhamento aplicada também diminui. Assim sendo, o peso do concreto deve ser sempre 
superior à tensão de escoamento. No caso de concretos propensos à segregação, o 
agregado graúdo pode acumular-se entorno do orifício de saída e assim, diminuir ou até 
mesmo impedir o fluxo do material (Sonebi, 2004). 
Junto com o ensaio Orimet, pode-se utilizar o acessório J-Ring, de diâmetro 30 cm e 
altura das barras de 10 cm, espaçadas de dimensão 3 vezes o diâmetro máximo do 
agregado graúdo, para avaliar a capacidade do concreto em contornar as barras – simulando 
a armadura – sem segregar, porém não resulta em informações suficientes para sanar 
comportamentos atípicos aos esperados. 
Existem ensaios destinados a avaliar a capacidade de enchimento das fôrmas de 
concretos auto-adensáveis, sem a utilização de adensamento, ou seja, pela potencialidade 
do concreto escoar em função do seu peso próprio, sem segregar, transpondo obstáculos 
(simulação das armaduras) e preencher adequadamente o molde. Como não há aplicação de 
energia de vibração, o escoamento depende exclusivamente do peso próprio do concreto e, 
se a consistência – tensão de escoamento – for superior à tensão gerada pela coluna 
montante de concreto, o fluxo não ocorrerá. 
Embora esses ensaios estejam atrelados indiretamente à viscosidade, a tensão de 
escoamento limita os concretos que podem ser ensaiados, ou seja, a tensão de escoamento 
apresenta valor máximo, a partir do qual não é mais viável ensaiar os concretos por esta 
técnica. No ensaio segundo o modelo francês (Figura 7), o concreto é lançado através de um 
funil, com altura de queda de 40 cm, enchendo-se o compartimento principal. Em seguida 
libera-se o fluxo e avalia-se o tempo para o enchimento do molde, mensurando-se a altura 
final no compartimento principal e a altura final na extremidade oposta do molde. Há, 
perpendicularmente ao sentido de fluxo do concreto, malhas de ferro de diâmetro 5 mm com 
espaçamento de 5 cm, com o intuito de simular a armadura. 
 
Figura 7 - Ensaio de enchimento – França (HOPPE FILHO, CINCOTTO, PILEGGI, 2007). 
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Já no enchimento do compartimento principal, através do funil (meramente 
esquemático/ilustrativo na Figura 7), há a imposição de fluxo confinado que pode influenciar 
o comportamento do concreto. A altura de queda até o fundo do equipamento pode induzir 
maior concentração de agregado graúdo nas camadas subjacentes do concreto, em função 
da viscosidade do mesmo. 
Durante o ensaio propriamente dito, ao liberar o fluxo para que o concreto escoe 
através das barras, a coesão e a viscosidade devem apresentar comportamento otimizado 
para que haja capacidade de preencher o molde e também, sob fluxo, carrear os agregados 
graúdos de forma que os mesmos fiquem homogeneamente distribuídos por toda a extensão 
do concreto. Essa verificação pode ser feita deixando-se o concreto consolidar no molde 
(equipamento) e, posteriormente, proceder cortes para avaliar a disposição tridimensional do 
agregado graúdo. 
Já na caixa L (Figura 8) mensura-se o tempo que o concreto leva para escoar 20 e 40 
cm, além da altura final no compartimento principal e a altura final na extremidade oposta, 
determinando-se a relação H2/H1 (entre 0,80 e 0,85). Há como simulação da armadura, 3 
barras de 12 mm de diâmetro espaçadas entre si de 3,5 cm. 
Para avaliação de concretos auto-adensáveis, os métodos anteriormente citados são 
capazes de permitir um controle tecnológico referente à qualidade final do produto, porém, 
não englobam/discernem as causas/efeitos que repercutem na trabalhabilidade das 
composições ensaiadas. 
 
 
Figura 8 - Ensaio Caixa L – Japão. 
 
Vibração 
Os ensaios de remoldagem envolvem a capacidade do concreto de fluir e assumir a 
forma desejada sob vibração. Portanto, a intensidade da vibração deve superar a tensão de 
escoamento e aplicar uma tensão de cisalhamento responsável pelo escoamento do 
concreto. 
O tempo obtido para que a forma cilíndrica seja atingida relaciona-se com a 
viscosidade do concreto embora não se tenha uma correlação direta entre os parâmetros. 
Esse tipo de ensaio pode ser utilizado para simular a moldagem do concreto sob vibração, 
sendo um ensaio dinâmico. É indicado para concretos com baixo valor de abatimento (menor 
que 5 cm). 
No ensaio proposto por Powers (1932), conforme a Figura 9, o tronco de cone é 
moldado dentro de um molde cilíndrico (30 cm de diâmetro e 20 cm de altura), sobre o qual 
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insere-se outro cilindro de menor diâmetro (20 cm) que irá restringir a movimentação 
horizontal do concreto, induzindo linhas de fluxo para o material, que terá que contornar o 
obstáculo para preencher o molde. Sobre o tronco de cone de concreto coloca-se um disco 
transparente que, sob queda livre restringida pelo escoamento do concreto, servirá como 
parâmetro para a determinação do tempo de remoldagem. Esse tempo será atingido quando 
o material sob a placa, que está sendo vibrado, preencher totalmente a área visível do disco. 
 
 
Figura 9 - Representação esquemática do equipamento de remoldagem de Powers. 
 
Os ensaios de remoldagem permitem avaliar o comportamento sob fluxo de concretos 
que possuem baixo abatimento (alta tensão de escoamento) mas que ao entrarem em 
movimento fluem com certa facilidade, preenchendo o molde. Podem ser empregados em 
concretos com baixa relação água/materiais cimentícios e com a utilização de aditivos que, 
muitas vezes, apresentam baixo abatimento, porém, quando sob vibração, passam a ser 
perfeitamente moldáveis. 
Os ensaios de remoldagem são adequados para concretos distintos dos ensaiados 
pelos métodos de fluxo confinado e habilidade de enchimento (auto-adensáveis). Na 
remoldagem, a tensão de escoamento dos concretos é elevada e a viscosidade pode variar 
significativamente em função da vibração imposta. 
 
13.4.1 Ensaios Monoponto: Métodos tradicionais para avaliar a 
trabalhabilidade 
 
Esta categoria engloba a maioria dos ensaios tradicionais normalmente empregados 
no controle de consistência dos concretos, como visualizado no Quadro 1,além do “Vane 
test” (AMZIANE et al., 2005). De uma maneira geral, caracterizam os materiais em uma única 
condição de tensão ou taxa de cisalhamento. Nos ensaios de fluxo livre e confinado, a 
tensão aplicada é proporcional à densidade do material, enquanto nos ensaios de vibração, a 
taxa de cisalhamento aplicada é definida pela freqüência e amplitude do elemento móvel. Por 
sua vez, o “Vane test” é um ensaio que quantifica a tensão de escoamento das composições. 
Os resultados obtidos por esses métodos não fornecem, portanto, uma caracterização 
reológica completa dos concretos, podendo resultar em interpretações equivocadas sobre o 
comportamento dos mesmos no estado fluido em diferentes condições de aplicação. Para 
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ilustrar esse conceito, a Figura 10 apresenta uma representação esquemática de três fluidos 
de Bingham distintos. O diagrama superior descreve os perfis de tensão x taxa de 
cisalhamento e o inferior as respectivas viscosidades calculadas pela razão entre a tensão e 
a taxa de cisalhamento. 
Como observado, os sistemas A e B apresentam a mesma tensão de escoamento, 
mas os níveis de tensão e de viscosidade do fluido B são superiores aos do sistema A nas 
demais taxas de cisalhamento. Por outro lado, a viscosidade do fluido C é inferior às outras 
nas menores taxas de cisalhamento, mas acima das taxas de cisalhamento T1 e T2 supera 
as viscosidades dos fluidos A e B, respectivamente. 
 
Figura 10 - Ilustração esquemática do comportamento reológico de três fluidos de Bingham distintos. O 
diagrama superior ilustra os perfis de tensão x taxa de cisalhamento, enquanto o inferior ilustra as respectivas 
viscosidades calculadas pela razão tensão/taxa de cisalhamento. Obs: círculos em laranja destacam a tensão 
de escoamento, enquanto as linhas pontilhadas ressaltam as taxas de cisalhamento com viscosidades 
equivalentes. 
 
Além das incertezas intrínsecas do conceito de caracterização em um único ponto, os 
métodos de ensaio apresentados não isolam os parâmetros reológicos fundamentais, 
excetuando-se o ensaio de tensão de escoamento pelo “Vane test”. De maneira geral, esses 
métodos fornecem resultados influenciados tanto pela viscosidade como pela tensão de 
escoamento dos materiais, conforme demonstrado na Figura 11 para fluidez determinada 
através de ensaio de consistência semelhante ao abatimento do tronco de cone. 
Os resultados de simulação por elementos finitos confirmam que os valores de 
consistência apresentam relação inversa com as duas constantes reológicas, tensão de 
escoamento e viscosidade. 
Em realidade, a avaliação reológica de suspensões concentradas reativas com 
elevada viscosidade cuja consistência se modifica ao longo do tempo devido a alterações 
microestruturais irreversíveis (hidratação do cimento, polimerização, coagulação, etc.) é um 
desafio no campo da reologia (MEETEN, 2000). 
 
Taxa de cisalhamento
T
e
n
s
ã
o
 d
e
 C
is
a
lh
a
m
e
n
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A B C
A
B
C
Taxa de cisalhamento
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A B C
A
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Taxa de cisalhamento
T
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A B C
A
B
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Taxa de cisalhamento
V
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id
a
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e
A B C
A
B
C
T1 T2 
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Assim sendo, a identificação dos parâmetros reológicos associados ao 
comportamento dos fluidos e suspensões deve ser realizada através de técnicas (multiponto) 
que avaliem o comportamento dos materiais em diferentes taxas e tensões de cisalhamento, 
como nos ensaios de reometria (PILEGGI et al., 2000). 
 
Figura 11 - Relação entre o valor de fluidez e as constantes reológicas: tensão de escoamento (y) e 
viscosidade () (WATANABE, ISHIKAWA, WAKAMATSU, 1989). 
 
13.4.2 Ensaios Multiponto 
 
Ensaios multiponto consistem na caracterização reológica de fluidos e suspensões em 
diferentes condições de tensão e taxa de cisalhamento, possibilitando a identificação 
simultânea dos parâmetros reológicos fundamentais (tensão de escoamento, viscosidade e 
perfil reológico). Ensaios deste tipo aplicados em concretos são predominantemente 
baseados em reometria rotacional (FERRARIS, 1999). 
 
13.4.3 Reometria Rotacional 
 
Reômetros são equipamentos dedicados à avaliação de propriedades reológicas de 
fluidos e suspensões. Permitem estudar o comportamento da viscosidade e da tensão de 
escoamento em função de outras variáveis, como tempo, temperatura, etc. 
Os diversos reômetros para suspensões disponíveis comercialmente se baseiam em 
apenas dois princípios básicos de funcionamento (STEIN, 1986): (a) reômetro em que o 
torque (proporcional à tensão) aplicado ao fluido é controlado, sendo avaliado o cisalhamento 
resultante; (b) reômetro em que o cisalhamento aplicado ao material é controlado, sendo 
registrada a força necessária para tal. Reômetros de torque são indicados para avaliações 
em que as solicitações de tensão controlam o fluxo do material, enquanto os equipamentos 
de cisalhamento são mais indicados para avaliações do comportamento reológico em 
diversas taxas de fluxo. 
De uma maneira geral, os reômetros comerciais de precisão não se adequam a 
materiais com granulometria extensa, como concretos e argamassas. Isto porque os mesmos 
 
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100
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atuam em faixas restritas de torque, sendo limitados a sistemas compostos por partículas 
menores que 100 m. Adicionalmente, as geometrias de ensaio usualmente empregadas 
(cilindros concêntricos, placa-placa, cone-placa, capilar, Vane, etc.) tendem a não serem 
adequadas para a avaliação de sistemas concentrados ou com adição de macropartículas. 
O primeiro reômetro especificamente desenvolvido para caracterização reológica de 
concretos data da década de 1960. O modelo de Powers (POWERS, 1968) baseava-se no 
modelo de cilindros concêntricos para aplicação de cisalhamento ao material. Nesta 
concepção, o concreto previamente misturado é colocado em um recipiente cilíndrico no qual 
um elemento rotativo, também cilíndrico é introduzido no centro da massa, sendo registrados 
os esforços para movimentar o cilindro central. 
Baseados nessa arquitetura, novos modelos foram desenvolvidos: Wallevik e Gjorv 
(“Con Tec BML viscometer”); Coussot (“Cemagref-IMG”); Tattersall e Bloomer (“Two-Point 
rheometer”) (BROWER, 2001). Além desses, a evolução tecnológica dos reômetros resultou 
em equipamentos que utilizam outros conceitos para o cisalhamento do material, como o 
sistema placa-placa desenvolvido por Larrard et. al. (“BTRHEOM”) e o planetário proposto 
por Beaupré (“IBB rheometer”) (FERRARIS, 1999). Já o reômetro para argamassas e 
concretos desenvolvido na Poli-USP permite a utilização de dois conceitos de aplicação de 
cisalhamento (rotação concêntrica ou planetária). Os reômetros visualizados na Figura 12 
são utilizados somente na caracterização de materiais previamente preparados com 
consistência fluida, com exceção do equipamento Poli-USP, o qual permite também a 
avaliação do comportamento de mistura de argamassas (CARDOSO, 2009). 
 
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14 
 
 
Figura 12 - Reômetros de concretos: (a) Com Tec BML viscometer; (b) Cemagref-IMG; (c) Two-Point rheometer; 
(d) BTRHEOM; (e) IBB rheometer (FERRARIS, BROWER, 2001); (f) Reômetro Poli-USP para argamassas e 
concretos.A utilização de reômetros tem conquistado espaço na comunidade internacional, 
podendo-se destacar o trabalho publicado em 1998 pelo Instituto Norte Americano de 
Tecnologia e Normas (NIST) (FERRARIS e LARRARD,1998). Neste, em seqüência a uma 
revisão bibliográfica sobre caracterização reológica de concretos de construção, propõe-se a 
utilização de reômetros na caracterização de concretos auto-escoantes de alto desempenho. 
A importância da utilização de reômetros na caracterização reológica de concretos tem 
sido reconhecida de tal maneira que em setembro de 2001 foi publicado, pelo NIST, um 
relatório referente a um trabalho de cooperação internacional entre oito países denominado 
Comparison of concrete rheometers: International tests at LCPC (Nantes, France), 2000 
(FERRARIS e BROWER, 2001). 
O objetivo principal do projeto foi comparar, pela primeira vez, o desempenho 
operacional de reômetros distintos (Con Tec BML viscometer, Cemagref-IMG, Two-Point 
rheometer, BTRHEOM e IBB rheometer), uma vez que ainda não existiam padrões e normas 
para o funcionamento de equipamentos deste tipo. Para tanto, os cinco reômetros foram 
transportados de seus países de origem para o Laboratório Central de Pontes e Casas 
(LCPC) na França, sendo utilizados simultaneamente na avaliação do comportamento de 
diversas composições de concretos. 
Entre as observações contidas no relatório, a principal foi a constatação que, apesar 
das diferenças absolutas entre os valores medidos, os reômetros avaliam e classificam de 
(a) ComTec BML (c) Two-Point rheometer(b) Cemagref-IMG
(d) BTRHEOM (e) IBB rheometer (f) Reômetro Poli-USP
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15 
 
maneira semelhante o comportamento reológico de concretos distintos, como observado 
pelos resultados de tensão de escoamento e de viscosidade na Figura 13, o que fornece 
condições para um futuro estabelecimento de curvas de correlação entre os aparelhos. 
 
 
Figura 13 -Tensão de escoamento (a) e viscosidade (b) das composições testadas. Obs.: Gráfico reproduzido 
do trabalho “Comparison of concrete rheometers: International tests at LCPC (Nantes, France), 2000” 
(FERRARIS e BROWER, 2001) 
 
Este trabalho de cooperação internacional foi então considerado como o primeiro 
passo em direção à elaboração de normas que possibilitem a utilização sistemática dos 
ensaios de reometria para análise do comportamento no estado fresco de concretos. 
Apesar das vantagens associadas à reometria, as dimensões elevadas dos reômetros 
de concretos não permitem a portabilidade necessária para serem empregados como 
controle tecnológico em obras, sendo, portanto indicados para o desenvolvimento de 
composições em laboratórios e centrais concretos. Essa lacuna tecnológica tem sido 
superada com o surgimento de reômetros portáteis, como visualizado nas Figuras 14 e 15, 
os quais são versões simplificadas unicamente dedicados à execução de ensaios 
padronizados de controle em obra. 
 
Figura 14 - (a) reômetro portátil que opera a 5 velocidades; (b) reômetro portátil ergonômico que impõe maior 
rigidez ao equipamento, diminuindo ruídos nas leituras (CULLEN e WEST, 2004); 
 
IBB
Cemagref
2 point
BML
BTRHEOM
Te
ns
ão
 d
e 
es
co
am
en
to
 (
Pa
)
Te
ns
ão
 d
e 
es
co
am
en
to
 (
N
.m
)
2500
2000
1500
1000
500
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
12
10
8
6
4
2
0
Mistura #
V
is
co
si
da
de
 (P
a.
s)
V
is
co
si
d
ad
e 
(N
.m
.s
)
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
16
14
12
10
8
6
4
2
0
IBB
Cemagref
2 point
BML
BTRHEOM
Mistura #
(a) (b)
 (
a) 
(
b) 
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16 
 
 
Figura 15 - Reômetro portátil ICAR (Vane test) utilizado em caminhão betoneira (AMZIANE et al., 2005). 
 
Uma vantagem adicional da utilização de reômetros para caracterização de concretos 
advém do fato que a identificação de seus parâmetros e perfis reológicos (ver exemplo 
esquemático na Figura 1), em diferentes solicitações de cisalhamento, ocorre 
simultaneamente. Desta forma, um único ensaio de reometria fornece subsídios para definir 
a adequação das composições aos métodos de aplicação propostos. 
A utilização dos reômetros tem possibilitado melhor compreensão dos fatores que 
influenciam o comportamento dos materiais cimentícios. A Figura 16 apresenta o exemplo de 
um diagrama esquemático baseado no trabalho de (BANFILL, 2005), sobre o impacto de 
diferentes teores de água, ar, microssílica (partículas ultrafinas) e de dispersante sobre a 
viscosidade e a tensão de escoamento de argamassas. 
Como observado, o aumento dos teores de água e dispersante, representados pelo 
sentido das setas, resultam na diminuição de ambos parâmetros reológicos. Contudo, o 
aumento no teor de ar praticamente não afeta a tensão de escoamento, apesar de ter grande 
impacto sobre a viscosidade. Por último, o aumento no teor de microssílica reduz a 
viscosidade, mas eleva a tensão de escoamento. 
 
 
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17 
 
 
Figura 16 - Representação esquemática baseada em resultados de reometria rotacional (Viskomat NT) do 
impacto de diferentes teores de água, ar, microssílica (partículas ultrafinas) e dispersante sobre a viscosidade e 
a tensão de escoamento de argamassas. As setas indicam o aumento do parâmetro (BANFILL, 2005). 
 
A utilização da técnica de reometria permite uma compreensão detalhada do impacto 
que cada um dos componentes exerce sobre o comportamento dos concretos no estado 
fresco. Assim sendo, essa ferramenta de caracterização é fundamental para a elaboração de 
uma metodologia de formulação baseada em conceitos microestruturais / reológicos. 
 
13.5 Categorias reológicas dos concretos 
 
O domínio dos conceitos reológicos, mensuráveis através de reometria rotacional, 
permite inferir os perfis reológicos adequados para as diferentes categorias de concretos. Os 
diagramas conceituais apresentados nas Figuras 17 a 20 ilustram tais perfis básicos para 
concretos vibrados, bombeáveis, auto-nivelantes e de projeção, sendo que nessa 
representação esquemática não se consideram os comportamentos dependentes do tempo. 
Esses diagramas são válidos em condição de fluxo homogêneo isento de separação entre as 
fases pasta e agregados. 
 
13.5.1 Concretos vibrados 
 
O emprego de vibração está associado a concretos com valores de tensão de 
escoamento elevados e com viscosidade (calculada pela razão tensão/taxa de cisalhamento) 
suficiente alta nas elevadas taxas de cisalhamento aplicadas durante a vibração para evitar 
fenômenos de segregação. A utilização deste tipo de energia de compactação torna o 
processo de moldagem pouco sensível ao perfil reológico. Contudo, concretos do tipo 
Bingham conceitualmente se adequam melhor à vibração devido à maior estabilidade de sua 
viscosidade nas taxas mais elevadas. A Figura 17 ilustra esquematicamente perfis reológicos 
possíveis para concretos moldados sob vibração. 
Teor de água
Sílica ativa
Teor de Ar incorporado
Teor de dispersante
T
e
n
s
ã
o
 d
e
 e
s
c
o
a
m
e
n
to
Viscosidade
Teor de água
Sílica ativa
Teor de Ar incorporado
Teor de dispersante
T
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n
s
ã
o
 d
e
 e
s
c
o
a
m
e
n
to
Viscosidade
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
18 
 
 
Figura17 - Esquema dos possíveis comportamentos reológicos de concretos moldados com vibração. 
 
13.5.2 Concretos bombeáveis 
 
Bombeamento é uma técnica de transporte onde um concreto é inicialmente 
submetido a elevadas tensões de cisalhamento na saída da bomba, as quais decrescem ao 
longo da distância até atingir o equilíbrio com a pressão atmosférica na saída da tubulação. 
O nível de tensão é ainda afetado pelo cisalhamento interno do material e pelo o atrito com 
as paredes do duto. A Figura 18 ilustra esquematicamente perfis reológicos possíveis para 
concretos transportados por bombeamento. 
 
 
Figura 18 - Representação esquemática dos possíveis comportamentos reológicos de concretos bombeáveis. 
 
Para escoar com facilidade dentro de uma tubulação com volume confinado, o 
concreto deve apresentar algumas características: 
a) Tensão de escoamento moderada: o fluxo ocorrerá enquanto o nível de tensão de 
cisalhamento for maior que a de escoamento do concreto. Sendo assim, quanto 
menor for a tensão de escoamento, maior a distância bombeável; 
b) Comportamento reológico preferencialmente pseudoplástico, mas com 
possibilidades para fluido de Bingham. Nesse cenário a viscosidade aparente do 
concreto diminui com o aumento da taxa de cisalhamento, como ilustrado na Figura 
1, reduzindo assim a dissipação de energia no processo. Importante destacar que 
esse comportamento deve ser mensurado em condição de fluxo confinado; 
c) Coesão para evitar separação de fases: sistemas em que a viscosidade seja muito 
baixa tendem a permitir a separação da pasta dos agregados durante o transporte, 
VIBRADO
Taxa de cisalhamento (s-1)
Te
n
sã
o
 d
e
 
ci
sa
lh
am
e
n
to
 (P
a)
Bingham Pseudoplástico Dilatante
Taxa de cisalhamento (s-1)
Te
n
sã
o
 d
e 
ci
sa
lh
am
en
to
 (P
a)
Bingham Pseudoplástico
BOMBEÁVEL
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
19 
 
uma vez que a densidade dos grãos é geralmente maior que da fase líquida. Tal 
desajuste resulta no lançamento heterogêneo do concreto e num maior potencial 
de bloqueios e entupimentos da tubulação. 
 
13.5.3 Concretos autoadensáveis1 
 
Concretos autoadensáveis são aqueles que escoam sob ação do peso próprio, sendo 
a gravidade a força motriz deste fluxo. O material fluirá tanto mais quanto menor for sua 
tensão de escoamento. O valor de viscosidade estará associado à velocidade e à dissipação 
de energia no fluxo. Quanto menor for a viscosidade, menor a dissipação de energia e mais 
rápido o sistema se movimentará, o que resultará em sistemas com melhores características 
de moldagem. Contudo, se a viscosidade da pasta for muito reduzida, o concreto poderá 
sofrer fenômenos de separação de fases tanto no lançamento, como no interior da fôrma 
após moldagem. O valor de viscosidade da pasta deve ter relação direta com a densidade 
dos agregados. 
Os três perfis reológicos apresentados na Figura 19 são possíveis em concretos auto-
nivelantes, sendo o comportamento pseudoplástico o mais indicado para concretos 
autoadensáveis que devam ser transportados por bombeamento. O perfil dilatante não é 
indicado para lançamento com bomba, mas tem a vantagem conceitual de minimizar eventos 
de segregação, pois a viscosidade da pasta se eleva quando um agregado tentar se acelerar 
no sistema. 
 
 
Figura 19 - Esquema dos possíveis comportamentos reológicos de concretos auto-nivelantes. 
 
13.5.4 Concretos projetados2 
 
O processo de projeção consiste em aplicar o concreto na forma de spray sobre 
superfícies, formando camadas na ordem de vários centímetros. Os concretos, previamente 
misturados com a água, são bombeados à úmido (“shotcrete”) em uma tubulação que 
culmina em um bocal de projeção no qual o material é acelerado com ar comprimido, 
podendo ainda receber a adição de algum tipo de aditivo que favoreça sua consolidação na 
 
1
 Para mais detalhes sobre este tipo de concreto consultar o Capítulo 48 
2
 Para maiores detalhes sobre este tipo de concreto consultar o Capítulo 38 
AUTO-NIVELANTE
Bingham Pseudoplástico Dilatante
Taxa de cisalhamento (s-1)
Te
n
sã
o
 d
e
 
ci
sa
lh
am
e
n
to
 (P
a)
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
20 
 
superfície. Outra técnica de projeção consiste no transporte à seco (“gunning”) da 
composição no interior da tubulação, recebendo a água somente no bocal de projeção. 
Concretos projetados constituem uma categoria reológica bastante peculiar, pois 
podem ser tratados como dois materiais distintos durante suas etapas de transporte e 
lançamento. No caso dos concretos de projeção à úmido, a etapa de bombeamento 
demanda o perfil reológico dos concretos bombeáveis. Contudo, após a aceleração no bocal 
de projeção e lançamento do spray, o material tem que mudar de perfil reológico, como 
visualizado na Figura 20, para permitir sua estabilização e consolidação na superfície. 
 
Figura 20 - Representação esquemática dos possíveis comportamentos reológicos de concretos de projeção. 
 
Neste caso, o material precisa adquirir quase instantaneamente elevada tensão de 
escoamento na condição estacionária sobre a superfície para suportar o peso próprio nas 
camadas aplicadas, mas deve reduzir de viscosidade aparente de maneira acentuada no 
instante dos impactos a elevadas taxas de cisalhamento das novas camadas de material 
aplicado. Desta maneira, sucessivas camadas podem ser aplicadas e misturadas evitando a 
ocorrência de laminação, sendo que quanto maior a tensão de escoamento, maior espessura 
potencial que o concreto pode atingir. 
A descrição sintética dos diferentes perfis reológicos para as diferentes categorias de 
concretos é suficiente para demonstrar a complexidade envolvida nas etapas de aplicação 
destes materiais. Associado a isto, não se pode esquecer que o momento reológico do 
destes materiais é apenas nas primeiras horas, pois após o endurecimento os concretos 
trabalharão endurecidos por muitos anos. Sendo assim, há a necessidade de se discutir 
como controlar a reologia destes materiais sem perder de vista a microestrutura adequada 
para o desenvolvimento das propriedades endurecidas. 
 
13.6 Abordagem Microestrutural / Reológica dos Concretos 
 
A abordagem microestrutural / reológica tem como objetivo primário a formulação de 
composições com desempenho adequado no estado endurecido, cujo comportamento 
reológico no estado fresco seja compatível com o método de aplicação empregado, sem que 
isso implique em aumentos de custos. 
A condição essencial para implementação desta abordagem reside no conhecimento 
de como cada um dos fatores intrínsecos (granulometria, composição química, teor de água, 
ar incorporado, aditivos, etc.) e extrínsecos (condição de mistura, temperatura, umidade 
relativa do ambiente, etc.) influenciam tanto a reologia, como o desempenho dos concretos 
no estado endurecido. Além disso, é necessário conhecer as solicitações físicas presentes 
Taxa de cisalhamento (s-1)
Te
n
sã
o
 d
e 
ci
sa
lh
am
en
to
 (P
a) PROJEÇÃO
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
21 
 
tanto nos processos de aplicação, como o ambiente físico-químico a que os materiais 
estarão expostos após a sua moldagem. 
Um exemplo para ilustrar a abordagem proposta é a discussão dos conceitos 
aplicados no desenvolvimento de um concreto projetado. Os materiais desta classe devem 
apresentar comportamento reológico pseudoplástico no estado fluido, associando reduzida 
viscosidade nobocal de projeção para garantir a formação do jato (“spray”), com elevada 
tensão de escoamento para evitar o escoamento da massa sobre a superfície. Se a redução 
de viscosidade for obtida através do aumento no consumo de água, a tensão de escoamento 
será baixa. Os sistemas desse tipo devem, portanto, possuir um maior teor de finos 
desaglomerados para obter o comportamento desejado (PILEGGI et. al, 2003). Os benefícios 
da redução no teor de água seriam também verificados no estado endurecido, através da 
diminuição da permeabilidade e do aumento da resistência mecânica das composições. 
Contudo, no estado endurecido, problemas decorrentes de retração plástica e módulo 
elástico elevados poderiam ocorrer caso o aumento no teor de finos resultasse de um 
elevado consumo de cimento. 
Fica então evidente que além do uso de técnicas de caracterização reológica precisas, 
a elaboração de uma abordagem microestrutural / reológica requer uma descrição elaborada 
da natureza microestrutural das argamassas, de forma a permitir a compreensão dos 
diversos fenômenos físico-químicos que influenciam seu comportamento no estado fresco. 
 
13.6.1 Natureza bifásica dos concretos 
 
Sob a ótica microestrutural / reológica os concretos podem ser descritos de maneira 
genérica, em seu estado fluido anterior à cura, como suspensões bifásicas heterogêneas 
com grande extensão granulométrica (partículas na faixa de 0,1 m a 4 mm), cujo 
comportamento reológico é bastante complexo devido à presença de forças com naturezas 
distintas no sistema. 
A fração de partículas grosseiras maiores que 100 m (agregados), submetida com maior 
intensidade à ação do efeito das forças de natureza mássica (atrito, impacto, etc.), encontra-se 
imersa em uma matriz aquosa de partículas finas reativas ou inertes menores que 100 m (HU, 
LARRARD, 1995) onde predominam as forças superficiais (atração/repulsão, capilaridade, etc.), 
como visto na Figura 21. 
 
 
Figura 21 - Representação esquemática da estrutura bifásica de uma argamassa. 
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22 
 
 
O conceito de que estes materiais possuem natureza bifásica resulta da coexistência 
de partículas em ambos os domínios de forças resulta (OLIVEIRA et al., 2000). Segundo 
esse modelo, um concreto pode ser definido como um material cujas propriedades são 
determinadas pela interação do conjunto de grãos grossos imersos na matriz fluida. 
Do ponto de vista microestrutural, o comportamento reológico de sistemas bifásicos 
está intimamente relacionado com a distribuição espacial das partículas de cada fase e com 
as características do meio líquido que as afasta. 
É fundamental, portanto, conhecer a distância de separação entre partículas (D), a 
qual é definida como sendo “a distância média entre duas partículas adjacentes quaisquer na 
mistura, admitindo que todas as partículas são entidades separadas, ou seja, que não 
existem aglomerados” (OLIVEIRA et al., 2000). O valor de D é calculado supondo-se que o 
fluido adicionado deve inicialmente preencher os vazios existentes entre as partículas e 
recobrir suas superfícies, para depois separá-las, como apresentado esquematicamente na 
Figura 22. 
 
 
Figura 22 - Representação esquemática do conceito de distância média de separação entre partículas (D): (a) 
partículas em contato sem nenhum fluido, ou com o mesmo preenchendo exatamente o vazio entre estas e (b) 
partículas separadas pelo fluido (OLIVEIRA et al., 2000). 
 
Modelos teóricos, como os de De Hoff e Rhines (AGARWALA, PATTERSON, 
CLARCK, 1992) e de Funk e Dinger (Interparticle Separation Distance - IPS) (OLIVEIRA et 
al., 2000), foram desenvolvidos para cálculo de D em suspensões. 
 
13.6.1.1 Matriz 
 
O modelo de IPS é particularmente interessante para o cálculo da distância de 
separação interparticular por considerar o efeito da distribuição granulométrica e prever que 
as partículas ficam em contato (D = 0) quando o teor de fase líquida for inferior à porosidade 
do sistema empacotado. Os demais modelos, por serem baseados em relações entre a 
concentração e a área superficial das partículas na suspensão, somente consideram as 
partículas em contato quando o teor de líquido for nulo, o que é irreal. Esses atributos fazem 
do IPS um parâmetro com maior potencial de utilização e é expresso através da Equação 1. 
 
 
(1) 
 
(a) (b)
partículas
fluido
D
ú
û
ù
ê
ë
é
÷
÷
ø
ö
ç
ç
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æ
-
-´=
ofS P1
1
V
1
VSA
2
IPS
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
23 
 
Onde: IPS é a distância de separação interpartículas (m); VSA é a área superficial 
volumétrica (m2/cm3), calculada a partir do produto entre a área específica medida (m2/g) e a 
densidade do sólido (g/cm3); VS é a fração volumétrica de sólidos na mistura e Pof é a fração 
de poros no sistema, quando todas as partículas estão em contato na condição de máximo 
empacotamento. 
O IPS influencia significativamente o comportamento reológico de uma suspensão. Se 
o teor de fluido for inferior ou igual à porosidade do sistema de partículas, a mistura não flui, 
pois as partículas encontram-se em contato mútuo. Somente quando o teor de água for 
suficiente para exceder a porosidade e recobrir a superfície das partículas, provocando uma 
significativa separação entre as mesmas, é que se pode esperar boa fluidez em suspensões. 
A porosidade do sistema é controlada ajustando-se a distribuição granulométrica. No 
entanto, granulometrias distintas que resultam em corpos com porosidades similares podem 
apresentar uma diferença significativa na área superficial, de forma que a adição de uma 
mesma quantidade de água não resulta no mesmo IPS, nem na mesma fluidez. Partículas 
com área superficial elevada requisitam maior teor de líquido para seus recobrimentos, 
reduzindo o volume disponível para o afastamento das mesmas (SMITH, HAERLE, 1995). 
Para aumentar IPS, e conseqüentemente reduzir a viscosidade de suspensões, faz-se 
necessário diminuir a porosidade da distribuição ao mínimo valor possível, o que é obtido 
utilizando-se modelos otimizados de empacotamento de partículas, como os de Andreasen 
ou de Alfred (OLIVEIRA et al., 2000). 
 
13.6.1.2 Agregados 
 
Apesar da minimização da porosidade, o máximo empacotamento resulta em uma 
proximidade maior entre os grãos grossos e um baixo volume de matriz nos sistemas. Esta 
condição inibe o escoamento (PILEGGI, 1996) devido à grande interferência física entre os 
agregados. 
Com base nestas considerações poder-se-ia pensar existir uma certa incoerência 
entre o conceito de IPS e a fluidez, uma vez que o que maximiza IPS, provoca efeito 
contrário no escoamento. Na realidade, se for admitido que as argamassas são materiais 
bifásicos (TOPCU, KOCATASIN, 1995) onde as partículas grosseiras são regidas pelas 
forças gravitacionais e pelos efeitos de massa, enquanto as partículas finas sofrem ação 
predominante das forças superficiais, tal conflito não se justifica. 
O conceito embutido na maximização de IPS é diretamente aplicável a suspensões de 
partículas finas, onde a água é o fluido que as separa. O predomínio de forças superficiais 
atrativas e repulsivas nessa faixa granulométrica faz com que, quanto maior IPS, mais fácil a 
movimentação entre as partículas. 
Nos concretos essa situação não se repete devido à presença de partículas 
macroscópicas (agregados) que impõem ao sistema acentuada influência de forças 
mássicas. Portanto, para que a movimentação entre tais partículas ocorra com facilidade é 
necessário que a distância entre as mesmas seja maximizada. 
Uma vez que o fluido que afasta os grãos grossos é a matriz do concreto e não 
apenas a água, os coeficientes de distribuiçãoque proporcionam valores elevados de fluidez 
são aqueles que propiciam elevado teor de matriz, os quais são inferiores aos que promovem 
alta densidade de empacotamento (coeficiente de distribuição de máximo empacotamento 
q = 0,37) (OLIVEIRA et al., 2000). 
Um parâmetro que expressa a distância entre agregados da argamassa denomina-se 
Espessura Máxima de Pasta (MPT) (POWERS, 1968). Sendo assim, para se elevar a fluidez 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
24 
 
de uma argamassa é necessário que se maximize o valor de MPT, propiciando o menor 
contato possível entre os grãos grossos. 
A equação original para cálculo de MPT foi desenvolvida admitindo-se partículas 
esféricas. Por isso, não inclui diretamente a área específica das partículas grossas (HU, 
LARRARD, 1995), mas o diâmetro das partículas. No entanto, seria interessante considerar a 
verdadeira área superficial no cálculo de MPT. Para isso pode-se utilizar a equação original 
de IPS (Equação 2), modificada pela seguinte alteração de seus parâmetros: VSAg sendo a 
área superficial volumétrica da fração grossa; Pofg sendo a porosidade da distribuição das 
partículas grossas e VSg sendo a concentração volumétrica dos grossos no concreto, 
resultando em: 
 
 (2) 
Essa abordagem de duas fases permite então projetar a granulometria de um concreto 
considerando cada uma delas individualmente. Assim, o controle do escoamento de uma 
composição pode ser efetuado através do conhecimento de IPS da matriz e de MPT dos 
grãos grossos. 
Contudo, para que a natureza bifásica de suspensões ou de concretos se manifeste, é 
necessário atribuir às partículas finas a condição de fluido perante os grãos maiores. Para 
isso, a suspensão dos finos deve, além de ser homogênea, não apresentar nenhum tipo de 
interferência física com as partículas maiores. 
Para que as partículas finas não exerçam interferência física à movimentação dos 
grãos grossos, as maiores partículas da matriz devem apresentar uma diferença de tamanho 
de dez vezes em relação às menores dos agregados, respeitando a condição demonstrada 
por Farris (FARRIS, 1968), para que não haja interferência entre a movimentação das 
partículas. Cabe mencionar que esse conceito é intuitivamente aplicado no desenvolvimento 
dos concretos autoadensáveis com granulometria descontínua (MYHRE, 1994). 
 
13.6.2 Natureza multifásica reativa dos concretos 
 
Concretos contendo outros constituintes, como as fibras e/ou com elevado teor de ar, 
apresentam maior complexidade microestrutural, estendendo sua definição para materiais 
multifásicos (Figura 23). Nesse caso, as novas fases estão sujeitas a fenômenos distintos 
daqueles observados nos componentes básicos das argamassas. 
 
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
-
-=
of gSgg P1
1
V
1
x
VSA
2
MPT
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
25 
 
 
Figura 23 - Representação esquemática da estrutura multifásica de uma argamassa. 
 
O ar exerce grande influência na viscosidade de uma argamassa, tendo menor 
impacto sobre a tensão de escoamento. Analisando esse resultado sob a ótica da 
abordagem microestrutural / reológica, é possível inferir: (a) uma vez que o ar é incorporado 
na água, o incremento em seu teor provoca aumento no volume de matriz, resultando no 
afastamento entre os agregados. Assim sendo, a interferência física entre os mesmos é 
reduzida, justificando a queda na viscosidade do material; (b) a tensão de escoamento 
decorre fundamentalmente das forças superficiais de atração entre as partículas finas 
(OLIVEIRA et. al, 2000). Sendo a mesma pouco sensível à incorporação de ar, é possível 
inferir que essa fase exerce pouco influencia no comportamento da matriz. 
No caso específico das fibras, a adição das mesmas eleva tanto a viscosidade quanto 
a tensão de escoamento das composições. Contudo, essa análise não pode ser feita de 
maneira direta, pois algumas fibras acentuam a incorporação de ar nas composições (SILVA 
et. al, 2005). 
A complexidade associada à reologia aumenta ainda mais no caso de suspensões 
reativas, como os concretos, onde o comportamento do fluido passa a ser também 
dependente da cinética de reação do agente de consolidação (cimento, cal, pozolanas, etc.) 
e dos aditivos (dispersantes, retardadores, tensoativos, gelificantes, etc.) presentes no 
sistema. 
Por último, fatores extrínsecos, como a história de cisalhamento (processo de mistura, 
transporte e aplicação), a temperatura e a umidade ambiente, também afetam a consistência 
dos concretos exercendo influência sobre o desempenho na aplicação e no recobrimento de 
superfícies. 
 
13.7 Fatores que afetam a trabalhabilidade e a homogeneidade dos 
concretos 
 
A abordagem microestrutural/reológica aplicada no desenvolvimento de concretos 
possibilita decompor a influência de diversos fatores que podem afetar as características do 
material no estado fresco e endurecido. Considerando-se que os fatores granulométricos e o 
teor água entram diretamente no cálculo do IPS e do MPT, o presente tópico visa discutir, de 
maneira sintética, outros fatores que contribuem no comportamento dos concretos, mais 
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26 
 
especificamente: condição de mistura; dispersão das partículas; incorporação de ar; 
separação de fases; alterações reológicas no tempo (cinética de consolidação e cura). 
 
13.7.1 Condição de mistura 
 
Os concretos são produzidos através da mistura de matérias-primas granulares com 
extensa faixa granulométrica (0,1m - 30mm) e água que, durante o estado fresco, podem 
ser descritos como suspensões multifásicas formadas por agregados macroscópicos inertes 
(areia e brita) imersos em uma matriz cimentícia reativa (formada por água, cimento, finos 
inertes, diferentes aditivos e, em alguns casos, significativo teor de ar incorporado ou mesmo 
fibras). 
A mistura é a etapa inicial e, também, essencial do processamento dos concretos, 
pois, apesar da aparente simplicidade, é o ponto de partida para o desenvolvimento 
microestrutural do material. O processo de mistura visa transformar um sistema particulado 
descontínuo em um sistema homogêneo (do ponto de vista de distribuição de fases) e 
contínuo, através da mistura com um fluido (água), distribuição das fases presentes e 
desaglomeração dos finos devido ao cisalhamento ou mesmo à ação de aditivos 
dispersantes. 
A desaglomeração é fundamental para promover um processo de mistura efetivo, uma 
vez que as partículas finas têm uma grande tendência à aglomeração devido às forças de 
van der Walls e, também, às forças capilares na presença de água (PILEGGI et al., 2001). 
Uma das funções do processo de mistura é a quebra destes aglomerados, pois além de 
facilitar a homogeneização dos materiais, a redução do tamanho das unidades móveis tem 
grande influência no comportamento reológico. Sistemas contendo unidades móveis 
menores movimentam-se mais facilmente, resultando em suspensões com menor 
viscosidade (OLIVEIRA et al., 2000). Este fato foi observado em pastas de cimento (YANG e 
JENNINGS, 1995), argamassas (BANFILL, 1991) e também em concretos (PILEGGI, 2001;), 
promovendo o fluxo e resultando em materiais mais facilmente aplicáveis. 
Em muitas situações é recomendável o uso de aditivos para promover a dispersão e 
estabilização de suspensões, permitindo assim a redução da quantidade de água necessária 
para obtenção da fluidez necessária à aplicação. Nestes casos, a quebra dos aglomerados 
durante a mistura expõe a área superficial das partículas finasà ação dos dispersantes, 
potencializando seu efeito. A individualização das partículas é também importante para as 
propriedades no estado endurecido, pois o desenvolvimento da microestrutura é decorrente 
de reações dos ligantes e a maior exposição de área reativa permite um melhor 
aproveitamento desses materiais na composição. Desta forma, um processo de mistura 
eficiente favorece a obtenção de propriedades melhores e mais homogêneas, ou ainda a 
redução nos teores dos onerosos ligantes, como o cimento, que além do alto custo tem 
elevado impacto ambiental. 
O processo de mistura é influenciado por fatores intrínsecos à própria formulação de 
concretos, argamassas, grautes e pastas ou, então, relacionados ao método utilizado, ambos 
com grande impacto tanto no comportamento reológico quanto nas propriedades no estado 
endurecido. Em relação à composição do sistema destacam-se principalmente: as 
quantidades de pasta, argamassa e água presentes e, também, tipo e teores de aditivos; 
características físico-químicas das matérias-primas utilizadas (distribuição de tamanho de 
partículas, área superficial, natureza química de superfície quando em sistema aquoso) 
(PILEGGI, 2001). Já em relação ao método de mistura, além do tipo de equipamento 
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27 
 
utilizado e dos parâmetros de funcionamento do mesmo (tempo, velocidade de rotação ou 
intensidade de mistura) (ROMANO et al., 2009) são fatores de significativo impacto a forma 
de adição de água (CARDOSO, 2009) e, também, a seqüência de adição dos materiais, 
sendo que o processo pode ser realizado em uma ou mais etapas (REJEB, 1996). 
Estudos em concretos refratários (PILEGGI, 2001) utilizando um reômetro rotacional 
capaz de quantificar a energia transmitida ao sistema durante a mistura, demonstraram que a 
forma de adição de água altera significativamente o processo e o comportamento reológico 
resultante. A adição de água de forma lenta ou fracionada intensifica a resistência do sistema 
ao cisalhamento devido ao surgimento de forças capilares durante o tempo de mistura com 
teor de água inferior ao teor de água da virada. Esta é a quantidade de água suficiente para 
recobrir todas as partículas e preencher os vazios da distribuição, ponto no qual as forças 
capilares são máximas e, conseqüentemente, a resistência ao cisalhamento também. 
Qualquer quantidade a mais de água do que o teor da virada causa a redução repentina das 
forças capilares, bem como, da resistência ao cisalhamento da suspensão, conforme 
demonstrado na Figura 24. Após o ponto de virada na mistura, o sistema passa a se 
comportar como um fluido e não mais com um sistema descontínuo. Durante o processo, 
altos níveis de energia de cisalhamento podem ser fornecidos à pasta aglomerada, tanto pelo 
próprio atrito interno da matriz, quanto pela movimentação dos agregados através do efeito 
de “moinho de bolas” (WILLIAMS; SAAK; JENNINGS, 1999). 
 
Figura 24 - Representação esquemática do processo de mistura em função do teor de água. Camadas 
adsorvidas de ligação e das pontes líquidas de ligação entre duas partículas (laranja) imersas num meio líquido 
(azul). Azul claro – líquido de recobrimento da superfície e afastamento das partículas; Azul escuro – líquido de 
preenchimento dos vazios (PILEGGI, 2001). 
 
Diversos tipos de misturadores, com diferentes níveis de eficiência são empregados 
na mistura de concretos. As betoneiras (Figura 25), tanto as fixas, como as móveis 
(caminhão betoneira) utilizam a força centrífuga de seu movimento rotativo para elevarem a 
mistura até um ponto superior, a partir do qual a mesma cai devido a ação da gravidade. 
Neste movimento de tombo o cisalhamento é gerado garantindo a mistura da massa. O 
aspecto negativo deste procedimento é que a eficiência do mesmo é limitada, e somente 
concretos que possuam baixa energia de mistura são adequadamente produzidos neste tipo 
de misturador. 
 
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28 
 
 
Figura 25 – Equipamentos de mistura de concretos (a) betoneira; (b) caminhão betoneira; (c) misturador de eixo 
vertical. 
 
Por sua vez, misturadores forçados, como os de eixo vertical (Figura 25), são mais 
eficientes uma vez que a movimentação de seus elementos de cisalhamento força a mistura 
e desaglomeração das partículas em seu interior, sendo mais efetivos que betoneiras. Este 
tipo de equipamento é, portanto, menos sensível à energia de mistura dos concretos. 
Contudo, materiais que apresentem curvas de mistura mais longas sempre demandarão 
maior tempo dentro do misturador. 
 
13.7.2 Dispersão das partículas 
 
O primeiro uso de dispersante em material cimentício data do início da década de 30 
quando um pavimento de concreto foi feito nos Estados Unidos utilizando um ácido naftaleno 
sulfônico. Entretanto, devido ao elevado custo, a partir da década de 40 passou-se a utilizar 
dispersantes a base de lignosulfonato. Este aditivo, apesar de ser mais viável 
economicamente, retardava a pega já que era um resíduo da produção de papel e não havia 
controle da quantidade de açúcar em sua composição. 
A partir de 1960, foram desenvolvidos na Alemanha dispersantes a base de melamina 
sulfonada, os quais permitiam melhorar a trabalhabilidade dos concretos sem mexer na 
relação água/cimento, mas atualmente, os aditivos mais utilizados na indústria concreteira 
são baseados em moléculas de policarboxilato devido à maior eficiência em relação aos 
demais. 
Conhecidos também como redutores de água, superplastificantes, ou ainda 
plastificantes de 1ª, 2ª ou 3ª gerações, os dispersantes são agentes ativos de superfície que 
atuam impedindo, ou pelo menos dificultando, a aproximação das partículas mais finas da 
composição dos concretos (OLIVEIRA, et al., 2000). 
Independente do tipo de dispersante, a forma de atuação dos aditivos ocorre conforme 
apresentado na ilustração da Figura 26. A esquerda é mostrado o fenômeno de aglomeração 
das partículas de cimento em suspensões isentas de dispersantes e a direita, a dispersão 
das partículas devido ao aditivo adsorvido na superfície das mesmas. 
 
(a) Betoneira (c) Misturador de eixo vertical(b) Caminhão Betoneira
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29 
 
 
Figura 26 - Ilustração computacional da aglomeração das partículas de cimento em pasta isenta de dispersante 
(esquerda) e com o aditivo adsorvido na superfície (direita) (adaptação de LafargeGroup). 
 
Os dispersantes modificam a superfície do cimento ao serem adsorvidos, criando uma 
barreira que impede a aproximação das partículas, reduzindo o atrito entre elas e a energia 
requerida para induzir o fluxo no sistema. Partículas isoladas perturbam menos o fluxo do 
que as aglomeradas (RIXON, 1999). 
Distintas eficiências de dispersão são obtidas a partir da utilização dos diferentes tipos 
de aditivo, e são dependentes do tipo de cimento. Os policarboxilatos são mais eficientes que 
as melaminas que, por sua vez, são mais eficientes que os lignosulfonatos, conforme 
ilustrado na Figura 27, em uma representação esquemática de um ensaio de slump. 
Partículas de cimento sem dispersante
(aglomeração)
Partículas de cimento com dispersante
(estabilização)
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30 
 
 
Figura 27 - (a) Efeito do tipo de dispersante na fluidez de concretos e na potencial redução da quantidade de 
água para manutenção da consistência;(b) exemplos de concretos com diferentes níveis de fluidez, obtidos 
com a utilização ou não de aditivos dispersantes (superplastificantes). 
 
Geralmente, concretos aditivados com dispersantes têm sua viscosidade e tensão de 
escoamento reduzidas, devido ao predomínio das forças de natureza repulsiva. Assim, é 
possível a redução da quantidade de água utilizada no amassamento e do teor de 
aglomerante da composição, possibilitando a produção de concretos de alto desempenho, 
com alta trabalhabilidade, fácil manipulação, aplicação e adensamento, aliado a alta 
resistência e boa durabilidade. 
A variação do teor do aditivo também resulta em alteração das propriedades dos 
concretos sob condição de fluxo, podendo afetar o transporte e a aplicação do mesmo. Na 
Figura 28 é apresentado um exemplo prático do efeito da alteração do teor de policarboxilato 
comercial nas propriedades reológicas, onde foi observado que com o aumento do teor do 
aditivo tanto a viscosidade quanto a tensão de cisalhamento e a área de histerese (área 
inscrita entre as curvas de tensão vs taxa) foram reduzidas, mostrando a capacidade de 
dispersão do aditivo. Por isso, é prática comum nas concreteiras a redução da quantidade de 
água de amassamento para manutenção da consistência do concreto, impactando na 
relação água/cimento. 
sem aditivo
lignosulfonato
melamina sulfonada
policarboxilato
sem aditivo lignosulfonato melamina sulfonada policarboxilato
ÁGUA NECESSÁRIA PARA MANUTENÇÃO DA MESMA CONSISTÊNCIA
EFEITO DA UTILIZAÇÃO DE DIFERENTES DISPERSANTES
COM SP SEM SP
(a)
(b)
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31 
 
 
Figura 28 - Efeito da variação do teor de dispersante na viscosidade (acima) e na tensão de cisalhamento 
(abaixo) de pastas cimentícias misturadas com a mesma relação água cimento. 
 
Mesmo com os benefícios no estado fresco, a grande maioria dos superplastificantes 
pode retardar o início de pega, mas com a perda de eficiência do aditivo, as reações de 
hidratação ocorrem de forma mais acentuada e o material como um todo, passa de um 
comportamento de fluido viscoso para sólido elástico. Assim, é comum ser constatado o 
retardo do endurecimento inicial de concretos aditivados, de modo que se torne impraticável 
esperar para desenformar e descimbrar a estrutura acarretando em atraso no cronograma da 
obra. 
Apesar de já ter sido apresentado um capítulo sobre a hidratação do cimento, um 
exemplo prático do efeito do teor de policarboxilato na reação química do cimento é 
apresentado na Figura 29. 
0
2
4
6
8
10
0 20 40 60 80 100 120 140 160
V
is
c
o
s
id
a
d
e
 (
P
a
.s
)
Taxa de cisalhamento (s-1)
0
0,05%
0,15%
0,25%
0,35%
0
100
200
300
400
500
600
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Te
n
s
ã
o
 d
e
 c
is
a
lh
a
m
e
n
to
 (
P
a
)
Taxa de cisalhamento (s-1)
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32 
 
 
 
Figura 29 - Acompanhamento da reação de hidratação de pastas de cimento CPIIE aditivadas com diferentes 
teores de dispersante (LYRA, 2010). 
 
O teor do policarboxilato de sódio foi alterado de 0,15% a 1,0% em peso e foi 
observada uma alteração na cinética de reação em mais de 8 horas. Isso mostra que a 
aditivação excessiva do superplastificante pode ser um veneno para a qualidade do concreto, 
para o desenvolvimento da resistência mecânica e para a produtividade da obra. 
Os resultados apresentados foram comparativos e valem para a interação entre o 
cimento e o aditivo específicos. Porém, não quer dizer que para o caso da utilização de 
outros insumos, as mesmas tendências serão seguidas, visto que cada aditivo apresenta 
suas peculiaridades e diferente interação com cada tipo de cimento. 
 
13.7.3 Incorporação de ar 
 
A incorporação de ar em concretos foi inicialmente utilizada em meados de 1930 e 
desde então o conceito tornou-se regra para aplicação em locais onde a temperatura é muito 
baixa, devido ao aumento da resistência a ciclos de gelo-degelo (KOSMATKA, 1994). A 
saturação de água nos poros e o seu posterior congelamento submetem o concreto a 
tensões de fadiga, levando à sua ruptura, mas a inclusão de vazios faz com que, no 
momento do congelamento, a água encontre espaço livre para se expandir, reduzindo as 
tensões sobre o concreto (MARTIN, 2005). 
Normalmente, concretos convencionais apresentam densidades entre 2200 e 
2600 kg/m³, enquanto os concretos aerados podem ser obtidos com densidades entre 300 e 
1850 kg/m³ (NEVILLE, 1982). Em obra, seu peso próprio representa uma carga muito grande 
atuante sobre a estrutura e, por isso, a redução da massa específica é de grande interesse 
0,000 
0,001 
0,002 
0,003 
0,004 
0,005 
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 
F
lu
x
o
 d
e 
ca
lo
r 
(W
/g
) 
Tempo (h) 
Variação do teor de policarboxilato 0.00 
0.15% 
0.35% 
0.45% 
0.65% 
1.00% 
Teor de 
policarboxilato 
Tempo de início 
da indução 
Final do período 
de indução 
Tempo no período 
de indução 
Calor total 
acumulado após 
48 horas 
(%-p) (h:min) (h:min) (h:min) (J/g) 
0,00 
1:00 
2:10 1:10 281 
0,15 4:00 3:00 278 
0,35 7:05 6:05 272 
0,45 8:40 7:40 268 
0,65 11:00 10:00 259 
1,00 12:30 11:30 246 
 
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33 
 
prático, pois permite reduzir a dimensão das fundações, as formas podem suportar menores 
pressões, facilita o manuseio, aumenta a produtividade e pode tornar o concreto mais eco-
eficiente devido a desmaterialização da obra. 
Entretanto, apesar de ser importante para diversos fins, a presença de vazios na 
estrutura pode também, gerar vários problemas, como dificuldade de controle do volume, da 
homogeneidade e da estabilidade das bolhas no estado fresco (POWERS, 1954), separação 
de fases (finos/agregados), fissuração, redução da resistência mecânica e do módulo de 
elasticidade e aumento da permeabilidade no estado endurecido, tornando o concreto menos 
resistente e durável. Isso ocorre porque uma série de variáveis práticas pode interferir no 
processamento, como temperatura, tipo de cimento ou adições, tipo e teor de incorporador 
de ar, presença de outros aditivos, forma de geração de porosidade, entre outras (DU e 
FOLLIARD, 2005). 
Várias técnicas para obtenção de concretos porosos são reportadas em literatura, mas 
na grande maioria das vezes os materiais leves são obtidos a partir de duas rotas: adição 
direta de incorporador de ar na formulação ou injeção de espuma aquosa. 
A primeira delas, mais simples, consiste na adição de incorporadores de ar 
diretamente na formulação, sendo os poros gerados durante a mistura. A segunda rota 
consiste no processamento separado de um concreto convencional e uma espuma aquosa, 
gerada em equipamentos apropriados, a partir da mistura de incorporador de ar e água. Na 
Figura 30 são apresentados os esquemas ilustrativos salientando a diferença entre ambas as 
rotas de processamento dos concretos porosos. 
 
Figura 30 - Ilustração de duas rotas de processamento de concretos porosos. Rota I: utilização de incorporador 
de ar na formulação e, Rota II: adição de espuma aquosa gerada separadamente do concreto convencional. 
 
Independente da técnica, a geração dos poros nos concretos ocorre basicamente pela 
ação dos incorporadores de ar, substâncias que apresentam na mesma molécula uma 
porção hidrofóbica (apolar) e uma porção hidrofílica (polar) sendo, portanto, conhecidas 
como anfifílicas (ROMANO, 2005). A parte apolar da molécula é, freqüentemente, uma 
cadeia hidrocarbônica enquanto que a porção polar pode ser iônica (catiônica ou aniônica), 
Injeção