microestrutura_do_concreto
25 pág.

microestrutura_do_concreto


DisciplinaMateriais de Construção I5.393 materiais56.335 seguidores
Pré-visualização6 páginas
eletrônica de varredura de uma pasta de cimento Portland com 3 dias 
de idade mostrando os cristais de C-S-H (MEHTA e MONTEIRO, 1994) 
 
§ Ca(OH)2: que ocupa, segundo MEHTA e MONTEIRO (1994), 20 a 25% do 
volume de sólidos da pasta. Sua morfologia é bem definida, formando cristais 
prismáticos, sendo que o tamanho dos cristais aumenta conforme também aumenta o 
espaço livre (aumento da relação água/cimento). O hidróxido de cálcio contribui 
pouco para a resistência da pasta de cimento endurecida e em virtude de sua baixa 
superfície específica, que lhe confere um baixo poder de adesão, é facilmente 
carreado pela água. Aparentemente, o único aspecto positivo da presença do 
hidróxido de cálcio é a alcalinidade conferida ao meio, responsável pela passivação 
das armaduras (DAL MOLIN, 1995); 
 
 
Figura 5 \u2013 Micrografia eletrônica de varredura de uma pasta de cimento Portland com 3 dias 
de idade, mostrando os grandes cristais de Ca(OH)2 e a estrutura fibrosa formada pelo C-S-H 
(MEHTA e MONTEIRO, 1994) 
 
§ sulfoaluminatos de cálcio: ocupam de 15 a 20% do volume de sólidos da pasta 
hidratada (MEHTA e MONTEIRO, 1994). Os principais compostos são a etringita e 
o monossulfato de cálcio. 
 
 
 
 
 10
2.2.2 Vazios 
 
A resistência da pasta é fortemente relacionada com a porosidade da mesma, uma vez 
que somente os elementos sólidos resistem aos esforços. 
 
A porosidade da pasta de cimento hidratada distribui-se da seguinte forma (MEHTA e 
MONTEIRO, 1994): 
 
§ poros de gel ou entre camadas de C-S-H: vazios muito pequenos (com largura 
entre 5 e 25 Å), que não influem na resistência da pasta; 
§ vazios capilares: representam o espaço não preenchido pelos componentes sólidos 
da hidratação do cimento. O volume total, e principalmente, a distribuição do 
tamanho dos poros afetam a resistência da pasta. Poros de pequeno diâmetro (< 50 
nm) são descritos como pouco prejudiciais ao comportamento mecânico; 
§ poros de ar incorporado: possuem forma esférica, com dimensões superiores aos 
vazios capilares. Podem ser decorrentes de uma má vibração do concreto ou terem 
sido intencionalmente incorporados. Devido a suas grandes dimensões reduzem 
bastante a resistência do concreto e aumentam a permeabilidade. 
 
 
2.2.3 Zona de Transição entre a Pasta e o Agregado 
 
Como já exposto anteriormente, a zona de transição é a porção da pasta de cimento em 
contato com o agregado graúdo. Normalmente ela apresenta características diferentes do 
restante da pasta. A espessura e as características desta zona variam conforme os 
componentes da pasta e do agregado graúdo. 
 
A zona de transição é caracterizada por ser uma região com maior porosidade e 
heterogeneidade do que o restante da pasta. Esta porosidade é decorrente da elevação da 
relação água/cimento na mistura em decorrência do filme de água que se forma em 
torno do agregado graúdo. Os maiores espaços permitem a formação de grandes cristais 
de Ca(OH)2 com seu eixo C orientado perpendicularmente ao agregado, o que cria 
planos preferenciais de ruptura, conforme pode ser visto nas figuras 7 e 8. Verifica-se 
também falha na aderência entre a pasta e o agregado, podendo-se relacionar este fato 
aos grandes cristais formados, com superfície específica menor, o que diminui a força 
de adesão (forças de Van der Waals). 
 
 
Figura 6 \u2013 Cristais de Ca(OH)2 na zona de transição visualizados por microscópio eletrônico de 
varredura (MEHTA e MONTEIRO, 1994) 
 11
 
 
Zona de Transição 
 
 
 
 
Figura 7 \u2013 Representação esquemática da zona de transição entre a pasta de cimento e o agregado 
(MONTEIRO, 1985) 
 
Verifica-se também que há uma concentração maior de agulhas finas de etringita na 
zona de transição, conforme ilustra a figura abaixo. 
 
 
 
 
 
Figura 8 \u2013 Representação esquemática da zona de transição entre a pasta de cimento e o agregado 
(MEHTA e MONTEIRO, 1994) 
 12
Para o concreto convencional a espessura da zona de transição é de aproximadamente 
50mm (MEHTA e MONTEIRO, 1994). A zona de transição é também considerada o elo 
fraco do conjunto, estando sujeita à microfissuração muito facilmente, com pequenos 
acréscimos de carregamento, variações de volume e umidade. A Figura 9, extraída de 
MONTEIRO (1985) é muito interessante pois condensa os resultados obtidos pelo autor 
e mostram o caminho das microfissuras para diferentes idades do concreto utilizando ou 
não agregado reativo. 
 
Monteiro conclui em sua pesquisa que quando o concreto é carregado nas primeiras 
idades, as microfissuras tendem a se propagar zona de transição bastante porosa. 
Entretanto, com o tempo, a zona de transição é preenchida com produtos da hidratação e 
as fissuras passam a se propagar pelo filme de hidróxido de cálcio depositado sobre o 
agregado. Quando se utilizam rochas carbonáticas como agregado, a pasta adere 
fortemente ao agregado através de processos químicos, mostrando-se na figura que o 
filme de hidróxido de cálcio pode deixar de ser o elo mais fraco da mistura, fazendo 
com que as fissuras possam se propagar pelo agregado. 
 
 
 
Figura 9 \u2013 Representação esquemática do caminho de propagação de fissuras na zona de transição 
(MONTEIRO, 1985) 
 
 13
Na próxima figura mostramos duas microfotografias com fatores de magnificação 
diferentes da zona de transição entre o agregado e a pasta de cimento de um concreto 
convencional. Na foto da esquerda (×20000) observa-se uma microfissura entre o 
agregado e a pasta de cimento e na foto da direita (×60000) grandes cristais orientados 
de Ca(OH)2. 
 
 
Figura 10 \u2013 Microfotografias da zona de transição entre o agregado e a pasta de cimento 
(G) = agregado, (P) e (C) = pasta de cimento (MORANVILLE-REGOURD, 1992) 
 
A fotografia abaixo foi tirada da zona de transição de um concreto de alto desempenho 
com adição de pozolana. Destaca-se que a baixa relação água/cimento e as reações 
pozolânicas formam uma densa zona de transição com pequenos cristais não orientados. 
 
 
Figura 11 \u2013 Microfotografia de um concreto de alto desempenho com adição de pozolana 
(G) = agregado, (C) = pasta de cimento (MORANVILLE-REGOURD, 1992) 
 
2.2.4 Microestrutura do Concreto 
 
Neste tópico apresentaremos micrografias obtidas com microscópio eletrônico de 
varredura, apresentadas por Dal Molin em sua tese de doutorado (DAL MOLIN, 1995). 
Com estas micrografias, a autora mostra como o fator a/c e a adição de microssílica 
agem sobre a microestrutura do concreto, comprovando-se que a adição de microssílica 
e a redução do fator a/c aumentam o desempenho do concreto. 
 14
 
Para compreender as micrografias é importante conhecer como se apresentam os 
componentes do concreto. De acordo com MONTEIRO apud DAL MOLIN (1995), os 
grãos anidros de cimento possuem a coloração mais clara, o hidróxido de cálcio cinza 
claro, o C-S-H cinza escuro e os vazios, coloração preta. As partículas de microssílica 
são de difícil visualização em virtude do reduzido tamanho, e quando aparecem 
possuem forma esférica e cor clara. A próxima figura ilustra estas afirmações. 
 
A \u2013 Agregado 
C \u2013 Cimento anidro 
H \u2013 Pasta hidratada, 
 com C-S-H e Ca(OH)2 
PC \u2013 Poros capilares 
PA \u2013 Poro de ar aprisionado 
Figura 12 \u2013 Micrografia de um concreto com adição de microssílica obtida com microscópio 
eletrônico de varredura (elétrons retro-espalhados) (DAL MOLIN, 1995) 
 
O conjunto de micrografias da Figura 13 ilustra a maior porosidade do concreto com 
maior relação água cimento, sem adição de microssílica. Observa-se que a coloração da 
pasta em contato com o agregado (c) é mais escura, refletindo um maior número de 
vazios. 
 
Na Figura 14 observa-se que a maior coesão da pasta nos concretos preparados com 
relação a/c baixa e com adição de microssílica dificulta a expulsão do
Maryanna
Maryanna fez um comentário
Alguem sabe informar o ano deste trabalho? preciso para citar no meu trabalho.
0 aprovações
Paulo
Paulo fez um comentário
humberto, bom material! Poderia me enviar? paulovlg@hotmail.com Obrigado!
0 aprovações
Carregar mais