Aula 02 - MCCII - Propriedades do Concreto Endurecido 1

Prévia do material em texto

1
Propriedades do 
Concreto Endurecido
Materiais para Construção Civil II 
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Concreto endurecido 
Concreto que se encontra no estado sólido 
e que desenvolveu resistência mecânica.
As características mecânicas, elásticas, 
físicas e químicas, que condicionam o 
emprego do concreto, dependem de 
diversos fatores relativos à pasta 
aglomerante, aos agregados e à ligação 
entre esses dois elementos.
Massa específica do concreto ( )
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
V
M
γ  (g/cm3, Kg/l, Mg/m3)
M = Massa do concreto
V = Volume do concreto

2
Classificação do concreto quanto à massa específica
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Exemplos:
• Concreto celular espumoso,
• Concreto com pérolas de poliestireno,
• Concreto com vermiculita,
• Concreto com argila expandida.
Concreto leve: concreto com massa específica 
seca (NBR 9778) inferior a 2000 Kg/m3
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Concreto celular 
http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco/silicatos/filossilicatos/vermiculita.gif http://www.superbloco.com.br/main/produtos/bloco_concreto_celular_laje.jpg
http://www.faial.com.br/imagens/concreto-celular-1.jpg
http://www.faial.com.br/imagens/concreto-celular-1.jpg
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Poliestireno expandido
http://www.construpor.com/04/slides/image031.jpg
http://www.termotecnica.com.br/imagens/produtos/construcao-civil/aditivo01.jpg
http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/111/imagens/materiais4.jpg
http://lightweightconcreteco.com/wp-content/uploads/img_0004.jpg
3
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Vermiculita 
http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco/silicatos/filossilicatos/vermiculita.gif
http://www.construpor.com/04/slides/image031.jpg
http://br.geocities.com/mica_expanded/vermiculllll11.jpg
http://www.eduvasconcelos.com.br/imagens/c3.jpg
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Argila expandida
http://br.geocities.com/argilaexpandida/argila_exp2.jpg
http://www.concretenetwork.com/blogs/images/Is%20Lightweight
%20Concrete%20Necessary%20for%20Countertops.doc.jpg
http://www.atelier-st-andre.net/fr/images/technique_fresque/betonexp.jpg
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Aplicações do concreto leve:
• Enchimento e regularização de lajes e 
pisos,
• Elementos de vedação ou fechamento,
• Fabricação de artefatos pré-moldados.
Vantagens:
• Redução do peso próprio da estrutura,
• Isolamento térmico e acústico.
4
Classificação do concreto quanto à massa específica
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Exemplo: concreto de uso convencional 
para fins estrutural e geral
Concreto normal: concreto com massa 
específica seca (NBR 9778) compreendida
entre 2000 a 2800 Kg/m3
Segundo a NBR 6118, pode ser adotado:
2400 Kg/m3  para o concreto simples
2500 Kg/m3  para o concreto armado
Concreto normal
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
http://www.pgm.org/images/bldg/wup01.jpg http://www.3becnst.com.br/sectec/goiana/abr05.jpg
http://www.sinotrailers.com/bridge-segment-transporter.jpg
http://www.wsdot.wa.gov/NR/rdonlyres/1CAC5267-A49E-4
F37-BB32-20BC7DAA1993/0/DSCF1203Mar0305.jpg
Classificação do concreto quanto à massa específica
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Concreto pesado ou denso: concreto com massa 
específica seca (NBR 9778) superior
a 2800 Kg/m3
Concreto produzido com o uso de agregados 
especiais, tais como a hematita, barita, 
granalhas de aço, etc.
Vantagem: é um isolante radioativo de
baixo custo.
5
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Aplicações do concreto pesado:
• Blindagem em usinas nucleares,
• Blindagem de unidades médicas e 
hospitalares,
• Instalações para ensaios e pesquisas 
atômicas,
• Contra-pesos em geral.
Concreto 
pesado
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
http://www.caymannetnews.com/Archive/Archive%20Articles/May%20
2003/Issue%20398%20Wed/Images/Contoversial%20398.jpg
http://www.allamericanpatriots.com/files/images/2008-03-three-mile-island-nuclear-plant.jpg
http://kidmedva.com/wp-content/uploads/2009/02/xray-room.jpg
A massa específica do concreto, 
no estado fresco, pode ser 
determinada pelo Método 
NBR 9833 da ABNT - Concreto 
fresco - Determinação da
massa específica e do teor de ar 
pelo método gravimétrico.
FATEC SP MCC II – Concreto - Introdução 
6
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Resistência
É a capacidade de o concreto resistir às 
tensões sem se romper.
É a propriedade mais valorizada nos projetos 
e especificações de controle de qualidade.
Embora na prática ocorram simultaneamente 
a combinação de tensões de compressão, de 
cisalhamento e de tração, o ensaio de 
compressão é aceito como indicador geral de 
medida da resistência do concreto.
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Porosidade
Para os sólidos em geral existe uma 
relação inversa fundamental entre 
porosidade e resistência.
Para o concreto, que é material multifásico 
(agregados + pasta de cimento + zona de 
transição), a correlação porosidade e 
resistência não é precisa, mas deve ser 
considerada. 
Fatores relacionados à resistência do concreto
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Gráfico (Resistência à Compressão x Porosidade)
Mehta e Monteiro, 2008, p51)
7
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
• Relação água-cimento,
• Teor de ar incorporado,
• Tipo de cimento,
• Agregado (dimensão, forma, textura 
superficial, mineralogia),
• Água de amassamento,
• Aditivos e adições.
Fatores relacionados à resistência à compressão
Características e proporções dos materiais
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
• Tempo de cura,
• Umidade,
• Temperatura.
Fatores relacionados à resistência à compressão
Condições de cura
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
• Parâmetros do corpo-de-prova (efeito 
da geometria do corpo de prova –
relação altura/diâmetro),
• Condições de carregamento 
(velocidade de carregamento durante 
o ensaio X carga permanente nas 
estruturas).
Fatores relacionados à resistência à compressão
Parâmetros de ensaio
8
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Lei de Abrams
Relação água-cimento X Resistência à Compressão
c
a
)(k
k
f
2
1
C 
fc = Resistência à compressão do concreto
k1 e k2= Constantes empíricas que dependem 
dos materiais e da idade do concreto
a/c = Relação água-cimento do concreto
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Gráfico Resistência à Compressão x a/c)
(Neville, 1997, p.278)
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Moldagem de corpos de prova cilíndricos
Dimensão básica Número de Camadas Nº de 
golpes 
(Manual)
Diâmetro 
(mm)
Altura 
(cm)
Adensam. 
Manual
Adensam. 
Mecânico
100 200 2 1 12
150 300 3 2 25
200 400 4 2 50
250 500 5 3 75
300 600 6 3 100
450 900 9 5 225
(NBR 5738 / 2003)
9
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Determinação da Resistência à Compressão
S
P
fC 
fc = Resistência à compressão do concreto
P = Carga de ruptura
S = Área da seção transversal do corpo de prova
(MPa, Kg/cm2)
A moldagem e a prepararação dos 
corpos de prova de concreto são 
feitas de acordo com o 
Método NBR 5738 da ABNT -
Moldagem e cura de corpos-de-
prova cilíndricos ou prismáticos de 
concreto.
FATEC SP MCC II – Concreto - Introdução 
Moldagem de 
corpos de prova 
cilíndricos de 
concreto
FATEC SP MCC II – Concreto - Introdução 
http://www.3becnst.com.br/sectec/goiana/05-06_01.jpg
10
A ruptura dos corpos de prova 
de concreto são feitas de acordo 
com o Método NBR 5739 da 
ABNT - Concreto - Ensaio de 
compressão de corpos-de-prova 
cilíndricos.
FATEC SP MCC II – Concreto - IntroduçãoRuptura de corpos de prova de concreto
FATEC SP MCC II – Concreto - Introdução 
http://www.ibb.uni-stuttgart.de/forschung/partikel/img/compression_concrete_150.gif
http://www.jci-web.jp/8HSC-HPC/images/photo_gallery/gallery_004.jpg http://www.misu.ait.ac.th/NewsAndEvents/newsletterData/HTMLFormat/iss4no6/DSC_0156.JPG
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
O concreto está sujeito a variações nas 
resistências, por conta de agentes não 
previstos. 
Resistência Característica à Compressão (fck)
Portanto é preciso definir uma resistência 
que: caracterize o material, seja adotada 
em projetos e permita o estudo e a 
definição da dosagem dos componentes 
do concreto.
11
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
A resistência característica à compressão do 
concreto (fck) é o valor estabelecido no 
projeto estrutural, adotado pelo projetista 
como base para dimensionamento da 
estrutura e corresponde também ao valor que 
tem 5% de probabilidade de não ser atingido 
em ensaios de compressão realizados em um 
determinado lote de concreto.
Resistência Característica à Compressão (fck)
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Resistência Característica à Compressão (fck)
(Concreto – Ensino, Pesquisa e Realizações – Ibracon, 2005, p.619)
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Resistência Característica à Compressão (fck)
(Concreto não Conforme por Renato Faria – Revista Téchne – 09/2010)
12
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Para a probabilidade de ocorrência de 5% de valores 
menores que o fck, o coeficiente de distribuição de 
Student vale 1,645 (~1,65)
fck = Resistência característica à compressão 
do concreto
fcmédia = Resistência à compressão média do 
concreto
Sd = Desvio padrão da amostra
fck = fc média – 1,65 Sd
Logo: fc média = fck + 1,65 Sd
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Resistência à compressão média do concreto (fcmédio)
n
f
f
n
1i
ci
média c


fci = Resistência à compressão de 
cada resultado individual
n = Número de exemplares
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Desvio padrão da amostra (Sd)
1
2
1





n
)ff(
S
cmédia
n
i
ci
d
13
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Relação do fck com a resistência de 
dosagem e resistência de cálculo
41,
ck
cd
f
f 
dcjck Sff 65,1
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Concreto para fins estruturais - Classificação por grupos de 
resistência (NBR 8953 da ABNT)
Grupo I
Classe de resistência fck (MPa)
C10 10
C15 15
C20 20
C25 25
C30 30
C35 35
C40 40
C45 45
C50 50
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Concreto para fins estruturais - Classificação por grupos de 
resistência (NBR 8953 da ABNT)
Grupo II (Concreto de alta resistência)
Classe de resistência fck (MPa)
C55 55
C60 60
C70 70
C80 80
14
FATEC SP MCC II – Propriedades do Concreto Endurecido
Fim