MC8 - Propriedades mecânicas

Prévia do material em texto

Materiais de ConstruçãoMateriais de Construção
Curso de Engenharia Civil
Prof. Fernando Pelisser
Concreto: Propriedades Concreto: Propriedades 
MecânicasMecânicas
Resistência à compressãoResistência à compressão
Resistência à compressãoResistência à compressão
Requisitos para Durabilidade (NBR Requisitos para Durabilidade (NBR 
6118/2014 6118/2014 –– Resistência)Resistência)
Requisitos para DurabilidadeRequisitos para Durabilidade
Propriedades importantesPropriedades importantes
Permeabilidade
Estabilidade Dimensional
Propriedades importantesPropriedades importantes
Resistência
Propriedades importantes Propriedades importantes 
Propriedades importantes Propriedades importantes 
Propriedades importantes Propriedades importantes 
Problemas !? resistência à traçãoProblemas !? resistência à tração
ConcretoConcreto patenteadopatenteado comocomo DuctalDuctal --
referênciareferência
Problemas !? corrosão/durabilidadeProblemas !? corrosão/durabilidade
Fatores que influenciam a resistênciaFatores que influenciam a resistência
1. Zona de transição1. Zona de transição
1. Zona de transição1. Zona de transição
1. Zona de transição1. Zona de transição
1. Zona de transição1. Zona de transição
1. Zona de transição1. Zona de transição
1. Zona de transição: RCD1. Zona de transição: RCD
1. Zona de transição1. Zona de transição
1. Principais características1. Principais características
�Maior porosidade do que a matriz;
�Precipitação de CH com orientação 
preferencial;
�Cristais maiores
1. Melhoria 1. Melhoria microestruturalmicroestrutural
�Uso de sílica ativa reduz a porosidade da 
ITZ devido ao refinamento de porosidade e 
reduz a quantidade de CH devido a reação 
pozolânica;pozolânica;
�Agregados com maior porosidade causam 
melhor ligação da matriz cimentícia ao 
agregado;
�Carbonato de cálcio, dissolve e reage com 
os produtos de hidratação, melhorando a 
coesão – resistência.
2. Resistência2. Resistência
2. Resistência2. Resistência
�Considerando modelos relacionando porosidade e
resistência, a máxima resistência à compressão –
com porosidade zero – seria de 234 MPa (Mehta e
Monteiro);
�O principal parâmetro de composição é a relação
água/cimento.água/cimento.
2. Resistência: nova geração 2. Resistência: nova geração 
de materiaisde materiais
�MDF – macro defect free: baixíssima relação a/c,
curado sobre pressão a 80°C;
�UHPC – ultra high performance concreto: concreto
de ultra alta resistência (superiores a 100-150 Mpa);
�Ductal: material desenvolvido pela Lafarge (França)�Ductal: material desenvolvido pela Lafarge (França)
com altíssima resistência e fluidez.
2. Resistência: nova geração 2. Resistência: nova geração 
de materiaisde materiais
�Ductal: material desenvolvido pela Lafarge (França)
com altíssima resistência e fluidez.
2. Resistência: efeito das 2. Resistência: efeito das 
propriedades de misturapropriedades de mistura
�Relação água/cimento
�Lei de Abrams: Rc = k1 / (K2) exp a/c
2.Resistência: efeito do tempo2.Resistência: efeito do tempo
�ACI Comitê recomenda a seguinte relação para
concreto curado produzido com cimento Portland
norma (tipo ASTM I).
2. Resistência: efeito da 2. Resistência: efeito da 
composiçãocomposição
�Agregado;
�Tamanho máximo do agregado;
�Composição mineralógica.
2. 2. ResistResist.: efeito da cura.: efeito da cura
2. 2. ResistResist.: efeito da temperatura.: efeito da temperatura
2. Resistência: relações de 2. Resistência: relações de 
tensãotensão
�Compressão pura;
�Tração;
�Tração por compressão diametral (ensaio�Tração por compressão diametral (ensaio
Brasileiro – Prof. Lobo Carneiro)
�Flexão.
2. Resistência: compressão2. Resistência: compressão
2. Resistência: compressão2. Resistência: compressão
2. Resistência: compressão2. Resistência: compressão
2. Resistência: tração por 2. Resistência: tração por 
compressão diametralcompressão diametral
2. Resistência: tração por 2. Resistência: tração por 
compressão diametralcompressão diametral
2. Resistência: flexão2. Resistência: flexão
MPa
hb
LP
Ft =
×
×
=
2
3. Módulo de elasticidade do 3. Módulo de elasticidade do 
concreto concreto -- EE
�Introdução;
�Teste;
�Materiais;
�Coeficiente de Poisson.�Coeficiente de Poisson.
33.. ConcretoConcreto -- EE
Fonte: Eng. Inês Battagin
33.. ConcretoConcreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
3. Concreto 3. Concreto -- EE
3. Concreto 3. Concreto -- EE
3. Concreto 3. Concreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
3. NBR 61183. NBR 6118--20142014
3. NBR 61183. NBR 6118--20142014
3. NBR 61183. NBR 6118--20142014
33.. ConcretoConcreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
33.. ConcretoConcreto -- EE
3. 3. NBR 8522NBR 8522 –– EE
3. 3. NBR 8522NBR 8522 –– EE
3. 3. NBR 8522NBR 8522 –– EE
3. 3. NBR 8522NBR 8522 –– EE
3. NBR 8522 3. NBR 8522 –– EE
3. 3. NBR 8522NBR 8522 –– EE
3. NBR 8522 3. NBR 8522 –– EE
3. Efeito dos materiais 3. Efeito dos materiais -- EE
�Relação água/cimento;
�Tipo de agregados;
�Concentração de agregados.
3. Efeito dos materiais 3. Efeito dos materiais -- EE
3. NBR 8522 3. NBR 8522 –– EE
3. Efeito dos materiais 3. Efeito dos materiais -- EE
3. Efeito dos materiais 3. Efeito dos materiais -- EE
3. Efeito dos materiais 3. Efeito dos materiais -- EE
3. Efeito dos materiais 3. Efeito dos materiais -- EE
34
37
40
43
M
ó
d
u
lo
 d
e
 E
la
s
tic
id
a
d
e
 (
G
P
a
)
Referência
NBR
ACI
EN
25
28
31
55 47 33
Resistência à compressão para os respectivos traços (MPa)
M
ó
d
u
lo
 d
e
 E
la
s
tic
id
a
d
e
 (
G
P
a
)
Traço 1:3,5 Traço 1:6,5Traço 1:5
3. Efeito dos materiais 3. Efeito dos materiais -- EE
3. Exemplos 3. Exemplos -- EE
Composição
Delta tensão
(MPa)
Delta 
Deformação
(micro-strain)
Base de 
medida
(mm)
Deflexão do 
corpo-de-
prova (mm)
Módulo de 
elasticidade 
(GPa)
1:4 - CPIV 15,99 340,28 100 0,0340 47,00
1:5,5 - CPIV 11,78 263,85 100 0,0264 44,66
1:7 – CPIV 10,89 252,03 100 0,0252 43,21
1:4 0,33-CPIV 21,38 458,56 100 0,0458 46,63
[ ]
[ ]
[ ]mmmedidabase
mmEaEb
MPaab
específicaDeformação
sistência
.
.
Re
−
−
===Ε
σσ
ε
σ
1:4 0,33-CPIV 21,38 458,56 100 0,0458 46,63
1:4 0,30-CPIV 25,28 469,48 100 0,0469 53,85
Propriedades mecânicas dos Propriedades mecânicas dos 
concretos especiaisconcretos especiais
�Concreto de alto desempenho –
CAD/HPC/UHPC
�Concreto autoadensável – CAA/SCC;
Concreto reforçado com fibras – CRF/FRC;�Concreto reforçado com fibras – CRF/FRC;
�Concreto de ultra alto desempenho
reforçado com fibras – UHPFRC;
�Concreto massa;
�Concreto arquitetônico;
�Etc...