Resumo - Laboratório de Materiais de Construção - Concreto

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Concret�
Laboratório de Materiais de Construção
➔ Produto resultante do endurecimento da mistura de
cimento Portland, agregado miúdo, agregado
graúdo e água.
➔ À essa mistura podem ser acrescentados aditivos,
adições, fibras, etc, de acordo com propriedades que
se queira destacar. Material bifásico = fase pasta +
fase agregado.
Funções da pasta
⤿ Impermeabilidade do concreto;
⤿ Trabalhabilidade do concreto;
⤿ Envolver os grãos;
⤿ Preencher vazios entre os grãos;
⤿ Resistência mecânica do concreto.
Funções do agregado
⤿ Reduzir custo do concreto (fazer render com os
grãos);
⤿ Reduzir variações de volume (diminuição das
retrações);
⤿ Grãos que resistem aos esforços solicitantes (tendo
que possuir resistência maior que a da pasta).
➔ As propriedades do concreto podem ser
modificadas de acordo com o traço e dependem
fundamentalmente das características dos
materiais antes da pega e do endurecimento.
Essa fase é denominada estado fresco.
Propriedades no estado fresco
Trabalhabilidade
⤿ Identifica a maior ou menor aptidão do
concreto para ser empregado em determinado
uso sem perda da sua homogeneidade.
⤿ Não é possível analisar a
trabalhabilidade de um concreto sem saber
antes o seu uso. “Trabalhável? Pra quê?”.
⤿ Fatores que influenciam: consistência
(oposto da fluidez) e coesão (oposto da
segregação).
⤿ A consistência é função da quantidade
de água, e a coesão é função da quantidade de
finos presentes, da granulometria dos
agregados graúdo e miúdo e da proporção entre
eles.
⤿ Quanto mais água, maior a fluidez e
menor a coesão.
⤿ Cimentos mais finos aumentam a
demanda de água e também aumentam a
coesão.
⤿ Partículas mais arredondadas
aumentam a fluidez e partículas mais lamelares
diminuem.
⤿ Concretos mais argamassados (cimento +
água + agregado miúdo) tendem a aumentar a
coesão e a fluidez para uma dada quantidade de água
adicionada.
⤿ Agregados muito grossos aumentam a fluidez
e diminuem a coesão, enquanto os mais finos têm a
tendência contrária.
⤿ A presença de pó nos agregados melhora a
coesão do concreto, mas diminui sua consistência.
⤿ A medida da Trabalhabilidade pode ser feita a
partir do Slump Test (NBR NM 67/1998) - menos no
caso de concreto autoadensável, que pode ser feita
por Funil em V, Fluxo no cone de Abrans e Caixa L.
Perda de Abatimento/Fluidez
⤿ Com o enrijecimento gradual e o início da
pega, o concreto começa a perder fluidez.
⤿ A velocidade de perda de abatimento é maior
em misturas mais ricas em cimento.
⤿ Essa velocidade depende das propriedades do
cimento usado, sendo maior com altos teores de
álcalis e teor de sulfatos muito baixo.
⤿ Fatores que influenciam: emprego de cimento
com pega anormal, tempo muito longo de mistura,
transporte, lançamento, adensamento e
acabamento; alta temperatura do concreto por calor
de hidratação excessivo, uso de materiais no concreto
que tenham sido estocados a uma temperatura
ambiente muito alta; perda de eficiência de aditivos
plastificantes e superplastificantes; absorção dos
agregados e evaporação.
➔ Em obras sem muita referência técnica, é
costumeiro adicionar mais água no local
para melhorar o abatimento. Segundo a
ABNT NBR 7212 (2012) isso não é
admitido. O correto é, caso o concreto
apresente abatimento inferior à classe de
consistência, adicionar aditivo
superplastificante antes do início da
descarga do concreto.
Massa específica no estado fresco
⤿ Importante para avaliar indiretamente o
teor de ar incorporado no material. Se
elevado, esse teor pode prejudicar a
resistência do concreto.
⤿ ABNT NBR 9833 (2008) - massa
específica do concreto no estado fresco,
rendimento, consumo de cimento, índice
de ar presente na mistura e teor de ar
incorporado.
⤿ ABNT NBR 6118 (2014) - se a massa
específica real do concreto não for
conhecida, pode-se adotar para concreto
simples o valor de 2400 kg/m³ e para
concreto armado 2500 kg/m³.
⤿ Se o valor for conhecido, pode-se
considerar a massa específica do
concreto armado igual à do concreto
simples acrescida de 100-150 kg/m³.
Exsudação
⤿ Quando a água da mistura sobe à
superfície do concreto recentemente lançado.
⤿ Fenômeno provocado pela
impossibilidade dos constituintes sólidos de
fixarem toda a água da mistura.
⤿ Depende, em grande escala, das
propriedades do cimento.
⤿ O topo da camada de concreto pode se
tornar muito úmido e, se a água ficar impedida de
evaporar pela camada que já está ali, poderá ser
formada uma camada de concreto poroso, fraco e
de pouca durabilidade.
⤿ A exsudação também pode causar:
enfraquecimento da aderência pasta-agregado e
pasta-armadura; aumento da permeabilidade;
formação de nata de cimento sobre a superfície do
concreto que precisará ser removida quando ocorrer
a concretagem nova.
⤿ O que fazer para evitar a exsudação? Evitar
o uso de agregados miúdos sem uma parcela
considerável de finos, utilizar cimentos mais finos
(pozolânicos e de alto forno), utilizar aditivos
plastificantes/superplastificantes com o objetivo de
reduzir a quantidade de água da mistura e manter a
fluidez, promover uma compactação adequada.
Tempo de pega
⤿ A pega é um aspecto físico da hidratação do
cimento.
⤿ O início de pega corresponde ao tempo a
partir do qual o concreto fresco não pode mais ser
misturado, lançado e compactado.
⤿ O fim de pega corresponde ao tempo após o
qual se inicia o desenvolvimento da resistência a uma
velocidade maior e a pasta cessa de ser deformável
para pequenas cargas e se torna um bloco rígido.
⤿ Depois que se dá a pega, se inicia o
aumento da resistência, sendo a fase de
endurecimento do concreto.
⤿ Fatores que influenciam: composição do
cimento, relação água/cimento (vai determinar a
quantidade de vazios que deverão ser
preenchidos com os produtos de hidratação da
pasta de cimento), temperatura, aditivos.
⤿ Temperaturas mais altas (>30° C)
diminuem o tempo de pega, temperaturas mais
baixas (próximas de 10° C) provocam o contrário.
Temperaturas abaixo de -10° C paralisam as
reações de hidratação do cimento.
Propriedades no estado endurecido
Resistência à compressão
⤿ Capacidade do concreto de resistir
aos esforços de compressão.
⤿ Serve para aferir a segurança do
concreto, e outras resistências mecânicas
podem ser determinadas a partir dela.
⤿ ABNT NBR 5738 (2015), ABNT NBR
5739 (2018) - normas regulamentadoras de
ensaios para determinação.
⤿ Fatores que influenciam: relação
água/cimento, relação agregado/cimento,
condições de cura, idade (geralmente é levada
em consideração até 28 dias, pois a partir
dessa idade não há incremento relevante na
resistência), parâmetros de ensaio.
⤿ Relação água/cimento - é o fator mais
importante, porque afeta a porosidade da matriz
da pasta de cimento e da zona de transição entre
pasta e agregado. Em concretos com baixa
relação água/cimento, os grãos estão mais
próximos uns dos outros, favorecendo a
formação mais rápida de um sistema de gel.
⤿ Lei de Abrams - relação inversamente
proporcional entre relação água/cimento e
resistência à compressão
Resistência à tração
⤿ A maioria das estruturas de concreto são
projetadas partindo do princípio de que não
resistirão às tensões de tração.
⤿ ABNT NBR 12142 (2010) - determina os
parâmetros de ensaio.
Módulo de elasticidade
⤿ Razão entre o gradiente de tensão
aplicado e o respectivo gradiente de
deformação específica.
⤿ Interfere na deformabilidade das
estruturas.
⤿ O módulo de elasticidade do concreto
depende do módulo de elasticidade dos seus
constituintes e do traço adotado.
⤿ ABNT NBR 8522 (2017) - método de
ensaio para determinação do módulo de
elasticidade.