Fases do Concreto

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Fases do Concreto
Introdução 
Concreto de Cimento é o material resultante da mistura, em determinadas proporções, de um aglomerante - cimento - com um agregado miúdo - geralmente areia lavada - , um agregado graúdo - geralmente brita - e água. Pode ainda,se necessário, usar aditivos. A água e o cimento, quando mesclados, aumenta um processo denominado hidratação e constituem uma pasta que adere as partículas dos agregados. Nas primeiras horas, logo depois do preparo é possível dar a essa mistura o formato desejado. Algumas horas depois ela endurece e, com o passar do tempo, adquire maior resistência mecânica, transfromado-se num material monolítico dotado dos mesmos aspectos de uma rocha. 
A resistência do concreto depende destes três fatores básicos:
- Resistência do agregado
- Resistência da pasta
- Resistência da ligação entre a pasta e o agregado
Entretanto, para conseguir um conjunto resistente, é indispensável produzir corretamente o concreto. A produção do concreto consta de uma série de operações executadas e controladas de forma a obter-se, a partir dos materiais componentes, um concreto que depois de endurecido resista aos esforços derivados das várias condições de carregamento a que possa ser submetido, bem como as atuais características de durabilidade. 
Componentes do concreto 
 
O concreto é um material composto que fundamenta-se essencialmente de um meio contínuo aglomerante, dentro do qual estão mergulhadas partículas ou fragmentos de agregados. No concreto de cimento hidráulico, o meio aglomerante consiste em uma mistura de cimento hidráulico e água. 
O agregado é o material granular, como a areia, o pedregulho, ou a pedra britada. O termo graúdo se refere a partículas de agregado maiores do que 4,8 mm e o termo agregado miúdo se refere a partículas de agregado menores que 4,8 mm, porém maiores que 0,075 mm.
 O termo areia é normalmente usado para o agregado miúdo resultante da desintegração natural e da abrasão de rochas ou processamento de rochas arenosas friáveis. 
 
Pedra britada é o produto resultante d a britagem industrial de rochas, seixos rolados o u 
pedras arredondadas graúdas. 
 
Pedregulho ou seixo rolado é o agregado graúdo consequente da desintegração natural e abrasão da rocha sem ou com seguimento mecânico (britagem) de conglomerados fracamente cimentados. 
 
Escória de alto forno, um subproduto da indústria do aço, é o material adquirido pela britagem da escória que solidificou sob condições atmosféricas. 
2I 
 
Argamassa é uma mistura de areia, cimento e água. É essencialmente um concreto sem agregado graúdo. 
 
Graute é uma mistura de material aglomerante com agregado, normalmente miúdo, ao qual se adicionou água suficiente para produzir uma consistência fluida, sem segregação de seus constituintes. 
Cimento é um material pulverizado, que sozinho não é aglomerante,mas eleva propriedades ligantes, como solução da hidratação (reações químicas entre os minerais do cimento e água). Um cimento é denominado hidráulico quando os produtos de hidratação são firmes em meio aquoso. O cimento hidráulico mais empregado para fazer concreto é o cimento Portland, que consiste essencialmente de silicatos de cálcio hidratados. 
Os silicatos de cálcio hidratados, desenvolvidos pela hidratação do cimento Portland, são os principais dirigentes por suas características cimentícias e são estáveis em meios aquosos.
As definições de concreto como uma mistura de cimento, agregados e água não incluem um quarto componente, os aditivos, que quase sempre são usados atualmente. O uso de aditivos no concreto é atualmente disseminado, devido aos muitos benefícios resultantes da sua correta aplicação.
Algumas definições:
a) Concreto: é uma combinação de agregados (miúdos e graúdos), cimento e água. Juntos, formam uma massa plástica que enrijece no fim de algumas horas, convertendo-se em pedra artificial com o andar do tempo. A estabilização, na confecção de um concreto, das quantidades dos três elementos, especialmente as do cimento e da água, constitui assunto relevantes.
b) Concreto armado: ele abrange barras de aço, projetadas levando em consideração que os dois materiais resistam juntos aos esforços. Neste conjunto, o concreto ******* essencialmente, pelos esforços à compressão e as barras de aço, aos de tração. 
c) Concreto protendido: é um concreto no qual, pela tração de cabos de aço, são colocadas pré-tensões de tal grandeza e distribuição, que as tensões de tração consequentes do carregamento são neutralizadas a um nível ou grau desejado. Uma grande parte do concreto agrupa-se aplicação em elementos de concreto armado ou protendido. 
d)Concreto projetado: refere a uma argamassa ou concreto, transportado 
pneumaticamente por uma mangueira, sendo projetado sobre uma superfície a uma enorme velocidade.
Fases do concreto a nível macroscópico:
Ao analisarmos, macroscopicamente, um corpo de prova de concreto rompido, contempla-se somente a presença de duas fases.
• Fase agregado (partículas de tamanho e forma diferentes) 
• Fase pasta de cimento (meio l
Ao analisarmos uma estrutura de concreto microscopicamente, percebe que o meio ligante pode apresentar-se tão denso quanto a fase agregado, como também pode ocorrer de forma porosa. Microscopicamente, também podemos perceber a diferença, quando analisamos a estrutura de corpos de prova de concreto preparados com diferentes traços. Caso os corpos de prova possuam traços com a mesma quantidade de cimento, porém com diferentes quantidades de água e analisados em diferentes intervalos de tempo, observaremos, geralmente, que o volume de vazios capilares na pasta decresce com a diminuição da relação a/c ou com a idade 
crescente de hidratação.
Em resumo, microscopicamente, o concreto apresenta três fases: 
• Fase agregado (partículas de tamanho e forma diferentes) 
• Fase pasta de cimento (meio ligante) 
• Fase de transição ou zona de transição.
a) Estrutura da fase agregado 
Algumas propriedades do concreto, como por exemplo, massa unitária, módulo de elasticidade e estabilidade dimensional dependem muito da densidade e resistência do agregado, que, por sua vez, são determinadas mais por características físicas do que por características químicas da estrutura do agregado. Isto significa que as características físicas do agregado, como forma, volume, tamanho, textura e distribuição dos poros, são mais essenciais do que a composição química. 
 A fase agregado geralmente é mais resistente do que as duas outras fases do concreto, não pode-se afirmar que a fase agregado é a principal responsável pela resistência do concreto. Contraditoriamente, quando o agregado for altamente poroso e enfraquecido poderá influenciar na resistência do concreto. Indiretamente, o tamanho e a forma do agregado graúdo podem afetar a resistência do concreto. Quanto maior o tamanho do agregado no concreto e maior a proporção de partículas chatas e a longadas, mais elevado será a tendência do filme de água se acumular perto da superfície do agregado, afracando assim a zona de transição pasta agregado, tornando-a propensa à fissuração. Tal fenômeno é conhecido como exsudação interna.
b) Estrutura da pasta endurecida 
A estrutura da pasta endurecida é resultado das reações químicas entre os minerais do cimento e a água. 
É importante saber que o cimento por si só, não possui características aglomerantes (ligantes),somente após as reações de hidratação dos seus grãos é que este adquire tal característica, oque possibilita a aglutinação entre os compostos do concreto. 
Durante as reações de hidratação do cimento Portland é liberada determinada quantidade de calor (reações exotérmicas), no entanto, é necessário conhecê-la, pois pode ser favorável algumas vezes e desfavorável em outras. 
Também é muito importante saber a velocidade das reações de hidratação, o que define o tempo de pega e de endurecimento. A reação inicial deve ser retardada o suficiente para permitir o lançamento do concreto na forma, porém depois doseu lançamento é desejável um rápido endurecimento. 
Na realidade, ocorre uma primeira reação transitória. Os primeiros cristais aciculares (que tem forma de agulha) são formados após alguns minutos de hidratação do cimento Portland, devido às combinações entre compostos do cimento e da gipsita adicionada na moagem do cimento com íons hidroxila. Tais cristais são conhecidos como etringita. Horas mais tarde, o espaço vazio ocupado pela água e partículas de cimento em dissolução, vão dando lugar a cristais prismáticos grandes de hidróxido de cálcio e pequenos cristais fibrilares de silicatos de cálcio hidratado. Após alguns dias, dependendo da proporção alumina -sulfato do cimento Portland, a etringita pode tornar-se instável e decompor-se para originar o monosulfato hidratado, que possuem a forma de placas hexagonais. Em pastas hidratadas de cimento Portland, tanto com pequeno teor de sulfato como de elevado teor de C 3A, formam-se os aluminatos de cálcio hidratados, os quais também apresentam morfologia em placa hexagonal.
c) Estrutura da fase de transição 
Apesar da zona de transição ser formada por material igual a pasta matriz, ambas comportam-se de maneira bastante distintas. 
 Logo que um concreto é compactado, provém ao redor das partículas maiores do agregado graúdo, um filme de água, o que pode levar a uma maior relação a/c neste local chamado zona de transição. Com o aumento da relação a/c tem-se uma diminuição d a resistência. A zona de transição é sujeita à fissuração antecipadamente da estrutura ser carregada.
Basicamente, as etapas do concreto podem ser resumidas em:
· dosa gem ou quantif icação dos m ateriais; 
· mistu ra dos mate riais;
· Dosagem ou quantificação de materiais
· Mistura de materiais
· Transporte
· Lançamento
· Adensamento
· Nivelamento
· Acabamento superficial
· Cura
Dosagem
A resistência do concreto decorre tanto da qualidade dos constituintes quanto da sua dosagem, ou seja, a dosagem certa do concreto vai definir a sua resistência. Considerando que os constituintes são de qualidade boa, o concreto com maior teor de cimento é mais resistente.
Denomina-se “traço” a relação entre as quantidades de cimento, areia e brita ou mais propriamente entre as quantidades de cimento, aglomerado miúdo e aglomerado graúdo.
O “traço” é regurlamente uma relação de volumes. Não implica qual a unidade de volume usada contanto que seja igual: metros cúbicos, litros, pés cúbicos, padiolas, carrinhos, baldes etc.
Além dos ingredientes (cimento, areia e brita), entra na composição do concreto a água, ingrediente de enorme importância. A dosagem da água de modo relativo ao cimento denomina-se “fator água cimento” e tem uma boa influência na resistência do concreto, motivo por que deve ser atentamente observado.
É preciso analisar rigorosamente o “fator água cimento” recomendado.
Uma quantidade boa de água para cada saco de cimento é cerca de 27 litros/saco, se considerarmo a areia e a brita secas.
Transporte
O transporte do concreto é um item essencial da concretagem, pois interfere diretamente nas definições das características do concreto (trabalhabilidade desejada), na produtividade do serviço e, se contar, na elaboração de um projeto para produção.
O sistema de transporte deve ser tal que conceda o lançamento direto nas fôrmas, afastando-se depósitos intermediários ou transferência de equipamentos. O tempo de duração do transporte deve ser o menor possível, para diminuir os efeitos relativos à redução da trabalhabilidade com o passar do tempo. 
Lançamento
Essa atividade normalmente é realizada pelo próprio equipamento de transporte. Devido à maior probabilidade de segregação do concreto no decorrer das operações de lançamento, a consistência deve ser elegida em função do sistema a ser adotado. Os cuidados necessários no decorrer do lançamento são:
• O concreto preparado na obra deve ser lançado logo após o amassamento, não sendo permitido intervalo superior a 1 hora após o preparo.
• No concreto bombeado, o tamanho máximo dos agregados não deve ser superior a 1/3 do diâmetro do tubo no caso de brita ou 2/5 no caso de seixo rolado.
• Em nenhuma hipótese o lançamento pode acontecer após o início da pega.
• Nos pilares, a altura de queda livre do concreto não pode ser superior a 2 m, pois pode ocasionar a segregação dos componentes.
• Nas lajes e vigas, o concreto deve ser lançado encostado à porção colocada anteriormente, não devendo formar montes separados de concreto para distribuí-lo depois. Esse procedimento deve ser respeitado, pois possibilita a separação da argamassa que flui à frente do agregado graúdo.
• Nas lajes, se o transporte do concreto for realizado com jericas, é necessário o emprego de passarelas ou caminhos apoiados sobre o assoalho da fôrma, para proteger a armadura e facilitar o transporte.
Adensamento
Atividade que tem como função retirar os vazios do concreto, diminuindo a porosidade e, consequentemente, aumentando a resistência do elemento estrutural. Tem também a função de acomodar o concreto na fôrma, para tornar as superfícies aparentes com textura lisa, plana e estética.
A energia e o tempo de adensamento dependem da trabalhabilidade do concreto, devendo aumentar no sentido do emprego de concretos de consistências plásticas para secas. O adensamento pode ser utilizado de forma manual ou mecânica. No adensamento manual, realiza-se com barras de aço ou de madeira, que atuam como soquetes estreitos, que expulsam as bolhas de ar do concreto. É um procedimento que exige experiência e tem pouca eficiência, de modo que deve ficar restrito a serviços de pequeno porte, utilizando-se neste caso concretos com abatimentos superiores a 8 cm, tendo as camadas de concreto uma espessura máxima de 20 cm.
Geralmente, o adensamento é realizado mecanicamente e, neste caso, o equipamento mais utilizado é o vibrador de imersão. 
No caso de lajes, pode-se empregar também a régua vibratória, que tem a vantagem de nivelar e adensar simultaneamente. Para o manuseio desse equipamento é necessário certa habilidade por parte de quem opera, além de possuir limitações quanto às dimensões e espessura da laje.
Acabamento superficial
Etapa em que se procura proporcionar à laje determinada textura. De acordo com o padrão desejado, tendo os seguintes tipos de laje:
• Convencionais: aquelas em que não são realizados controles do nivelamento e da rugosidade superficial.
• Niveladas: possuem controle do nivelamento, para que o contrapiso seja aplicado com a espessura definida no projeto.
• Acabadas: também conhecidas como laje zero, oferecem um substrato com rugosidade superficial adequada, bem como controle de planeza e nivelamento, sem a camada de contrapiso.
Existem vários equipamentos que proporcionam rugosidade diferente à superfície do concreto. É preciso usar o equipamento adequado para cada tipo de acabamento. Para essa operação, são utilizadas desempenadeiras metálica ou de madeira. As primeiras são empregadas para obter um acabamento liso na superfície de concreto. Pelo fato de a desempenadeira de madeira propiciar um acabamento rugoso, é utilizada quando a especificação do projeto indicar o uso de contrapiso.
Nivelamento
Também denominada sarrafeamento, é uma atividade realizada nas lajes e vigas. A ferramenta empregada é o sarrafo, que pode ficar apoiado em mestras, que por sua vez definem a espessura das lajes.
É recomendável que a fôrma da laje esteja nivelada, para que facilite o posicionamento correto das mestras. A fim de ganhar um maior controle no nivelamento das lajes, pode-se empregar taliscas ou mestras metálicas.
No caso dos pilares, em vez do nivelamento, é feito uma conferência do prumo, pois durante a concretagem as fôrmas podem sair do ajuste inicial.
Cura
A realização da cura é indispensável para a garantia da resistência desejada na estrutura, pois evita a ocorrência de fissuração plástica do concreto, impede a perda precoce da umidade. Essa proteção precisa ser feita atentando-se para os seguintes fatos:
• A cura deve ser começada assimque a superfície tenha resistência à ação da água.
• No caso de lajes, é recomendado por um período mínimo de 7 dias.
• O concreto deve estar saturado com água até que os espaços ocupados pela água sejam inteirados por produtos da hidratação do cimento.
• Em peças estruturais mais esbeltas ou quando empregado concreto de baixa resistência à compressão, deve-se realizar a cura com bastante cuidado, pois, nessas situações, ocorre um decréscimo de resistência à compressão caso a cura não seja realizada. As temperaturas iniciais são as mais importantes para o concreto, sendo as baixas temperaturas mais prejudiciais ao crescimento da resistência, enquanto as altas o aceleram. Dessa forma, no inverno, deve-se tomar cuidado com resistências menores em idades baixas (7 ou 14 dias), enquanto no verão haverá maior crescimento, desde que a cura seja realizada adequadamente..
Referências
https://www.passeidireto.com/arquivo/46155748/etapas-de-producao-do-concreto
http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/sistemas-construtivos/3/concretagem-praticas/execucao/60/concretagem-praticas.html
https://construfacilrj.com.br/dosagem-concreto/
https://www.royalmaquinas.com.br/blog/adensamento-concreto-o-que-e-vantagens/
https://www.mapadaobra.com.br/negocios/concreto-armado-2/
https://www.cursosconstrucaocivil.com.br/elaboracao-traco-concreto
https://www.passeidireto.com/arquivo/3696564/concreto
BOTELHO, Manoel Henrique Campos ; MARCHETTI, Osvaldemar. Concreto armado, eu te amo. v. 1. 7. ed. rev. ampl. São Paulo: Edgard Blucher, 2013.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Concreto de cimento Portland: preparo, controle e recebimento: rocedimento: NBR 12655:2006. Rio de Janeiro, ABNT, 2006.