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1Prof. MSc. Manuel Fernando Santos 2 1- Propriedades do concreto O objetivo do preparo do concreto estrutural é obter um material predominantemente sólido com grande resistência e com poucos espaços vazios. É obtido pela adequada hidratação do cimento, de modo que a pasta resultante possa envolver e aderir satisfatoriamente os sólidos presentes. Uma etapa particularmente importante na fabricação, e que interfere sensivelmente nas suas características finais, é o adensamento a que ele é submetido, de modo a ocupar todos os espaços da fôrma, sem deixar vazios e sem que haja segregação dos seus materiais. Outro fator que interfere na qualidade e durabilidade da estrutura é a cura a que ele deve ser submetido logo após o adensamento e início da pega. 1.1- Concreto Fresco 3 Fig. 1 – Hidratação e pega do concreto 4 Apesar de várias pesquisas comprovarem os benefícios da cura interna em laboratório e em campo, os estudos para determinar o prolongamento da vida útil através deste processo ainda continuam. 5 1.2- Consistência Consistência corresponde à maior ou menor capacidade que o concreto fresco tem de se deformar. Está relacionada ao processo de transporte, lançamento e ·adensamento do concreto e varia, em geral, com: ➢ A quantidade de água empregada, ➢ Granulometria dos agregados; ➢ Pela presença de produtos químicos específicos; ➢ Empregado com maior taxa de armadura, que apresentam dificuldades de adensamento. ➢ Medida pelo Slump Test . Concretos com maior consistência apresentam em principio, menor quantidade de água. 6 1.2.1 – Slump Test ( NBR NM 67-1998) https://youtu.be/Awh9blmXBs0 Vídeo de Slump Test Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone https://youtu.be/Awh9blmXBs0 7 O conceito está ligado basicamente à maneira de efetuar seu adensamento. Existem atualmente os concretos chamados autoadensáveis, que são quase fluidos e não necessitam, à princípio de nenhuma energia de adensamento para formar um conjunto homogêneo e com características das resistência requeridas. Um concreto com slump test é em geral fácil de ser lançado e adensado, considerado portanto de boa trabalhabilidade 1.3 - Trabalhabilidade 8 1.4 - Homogeneidade A homogeneidade satisfatória pode ser conseguida com uma boa mistura dos materiais de formação concreto durante a etapa de fabricação, um cuidadoso transporte até o local de utilização na estrutura e, também, tomando-se cuidados no lançamento do concreto nas formas e no seu adensamento. A homogeneidade satisfatória pode ser conseguida com uma boa mistura dos materiais de formação concreto durante a etapa de fabricação, um cuidadoso transporte até o local de utilização na estrutura e, também, tomando-se cuidados no lançamento do concreto nas formas e no seu adensamento. 1.5 - Trabalhabilidade A distribuição dos agregados graúdos dentro da massa de concreto é um fator importante de interferência na qualidade do concreto Os cuidados que se deve ter no transporte, lançamento e adensamento do concreto estão definidos nos itens 9.5 e 9.6 da NBR 14931;2004, que trata da execução das estruturas de concreto . 9 1.6 - Adensamento O adensamento do concreto é uma das etapas mais importantes na produção das estruturas e interfere sensivelmente nas características e propriedades finais delas . Para que seja atingido um adensamento satisfatório, o processo mais simples e usual é a vibração mecânica, obtida pela imersão de vibradores na massa de concreto. Existe uma série de recomendações técnicas paia o uso de vibradores mecânicos que podem ser encontradas no item 9.6.2 da NBR 14.931/2004 , para que não falte energia à mistura, provocando o aparecimento de vazios ( popular “bicheiras“), ou ocorra um excesso, causando a separação dos elementos (segregação). 10 1.7 - Pega ou Inicio do Endurecimento O endurecimento do concreto começa poucas horas após sua produção, e o período entre o início do endurecimento até ele atingir uma situação que possa ser desformado, mesmo sem ter atingido sua resistência total, é chamado de "pega". Usualmente, define-se o início da pega quando a consistência do concreto não permite mais a sua trabalhabilidade, ou seja, não é mais possível lança-lo nas formas adensa-lo. Um meio prático de caracterizar o início da pega é fazendo a medição da profundidade de penetração de uma haste, de peso e tamanho predefinidos, no concreto. Quando a profundidade atingida apresentar um valor menor um limite preestabelecido, considera-se que está iniciada a pega, devendo-se, então, começar os procedimentos de cura ( Ensaio de Vicat ) O item 9.3.3 da NBR 14.931/2004 recomenda que em condições normais de clima e de composição do concreto, o intervalo de tempo transcorrido entre o instante em que a água de amassamento entra em contato com o cimento e o final da concretagem não ultrapasse 2h30min. Ainda segundo esse item, a norma estabelece que devem ser tomadas providências para reduzir a perda de água no concreto (cura) imediatamente após as operação~ de lançamento e o adensarnento . 11 12 1.8 - Cura Após o início da pega, a hidratação. do concreto se desenvolve com grande velocidade, e nesse período ~ água existente na mistura tem a tendência de sair pelos poros do material e se evaporar. Esta evaporação pode comprometer as reações de hidratação do cimento, fazendo com que o concreto sofra uma diminuição de volume (retração) maior que o usual; essa retração é parcialmente impedida pelas formas e armaduras, gerando tensões de tração que não podem ser resistidas pelo concreto , principalmente pela de sua pouca idade, causando fissuras que levam à diminuição da resistência final. Para peças usuais, a cura geralmente consiste em molhar as superfícies aparentes do concreto, ou mesmo molhar constantemente as faces das fôrmas de madeira, evitando a secagem . 13 1.9 -Concreto Endurecido No concreto endurecido, as principais características de interesse são as mecânicas 1.9.1 - Resistencia a Compressão É determinada pelo ensaio de corpos de prova submetidos à compressão centrada. O ensaio permite a obtenção de outras características, como o Módulo de deformação longitudinal (módulo de elasticidade). A resistência à compressão, obtida por ensaio de curta duração do corpo de prova (aplicação de carga de maneira rápida), é dada por: 𝒇𝒄𝒋 = 𝑵𝒓𝒖𝒑 𝑨 Fcj - Resist. a Compressão em cj dias ; Nrup – Carga de ruptura; A – Área da seção do corpo de prova 14 1.9.2 – Resistencia característica a Compressão Para avaliar a resistência de um concreto à compressão, é necessário realizar certo número de ensaios de corpos de prova. Os valores da resistência proporcionados pelos corpos de prova são mais ou menos dispersos,. A NBR 6118/2014 define, no item 12.2, que os valores característicos das resistências são os que, num lote do material, têm uma determinada probabilidade de serem ultrapassados, no sentido desfavorável para a segurança, admitindo apenas 5% de probabilidade de não ser atingido pelos elementos do lote. 15 OBS.: Não se deve confundir a expressão de fck ,com resistência característica estimada, que é o valor que se obtém a partir dos resultados dos ensaios de um número relativamente pequeno de corpos de prova. 16 1.9.2 – Resistencia a Tração Como o concreto é um material que resiste mal à tração, geralmente não se conta com a ajuda dessa resistência. 1.10 - Diagramas Tensão x Deformação e módulo de Elasticidade do concreto Os diagramas tensão-deformação mostram u relações entre as tensões ( ) e deformações (E) do concreto. Módulo de elasticidade (ou módulo de deformação) é uma grandeza mecânica que mede a rigidez de um material solido, e pode ser definido a partir da relação entre as tensões e deformações, de acordo com os diagramas 17 No concreto armado, na compressão, podem ser definidos os seguintes módulos de elasticidade: 18 19 1.11 - Diagramas Tensão x Deformação Segundo NBR 6118\2014 A relação entre tensão e deformação é dadapela expressão: 𝜎𝑐 = 0,85 𝑓𝑐𝑑 1 − 1 − 𝜀𝑐 2𝑜% 2 Lê-se : Dois por mil 20 1.12 - Diagramas Tensão x Deformação (NBR 6118) 1.12.1- Compressão 21 1.12 - Diagramas Tensão x Deformação – Ações Rápidas 22 1.12 - Diagramas Tensão x Deformação – Ações Rápidas 23 ➢ Os diagramas tensão-deformação do concreto apresentam, para carregamentos de curta duração um comportamento elástico (trecho reto). ➢ Para tensões acima de fc/3, apresentam um traçado com' acentuada curvatura, indicando do um comportamento elastoplástico. ➢ Com o descarregamento do corpo de prova a deformação não volta a zero. ➢ Às deformações elásticas somam- se as plásticas, resultando na deformação total. 1.13 - Conclusões: 24 Fim 25
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