Apostila Concreto e Argamassas

CONCRETOS E ARGAMASSAS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

CENTRO TECNOLÓGICO PROF: SILVIO EDMUNDO PILZ

CONCRETOS E ARGAMASSAS

SOBRE ESTA APOSTILA

Esta apostila é fruto da compilação de livros, apostilas de disciplinas de outras

universidades, dissertações, artigos científicos, normas técnicas e experiência

adquirida durante a especialização, mestrado e demais cursos realizados e durante a

vida profissional. Aqui fica o agradecimento aos autores, professores e

colaboradores.

Não tem a finalidade de ser uma cópia simples e pura, mas uma compilação para

atender a ementa da disciplina, procurando uma ordem lógica de aquisição de

conhecimentos, porém abordando assuntos que mesmo não estando explícitos na

ementa são de fundamental importância para o tema da matéria

EMENTA DA DISCIPLINA

Propriedades físicas e mecânicas dos materiais componentes do concreto. Ensaios.

Características e propriedades do concreto fresco. Propriedades do concreto

endurecido. Dosagem do concreto. Controle estatístico e tecnológico do concreto.

IMPORTÂNCIA DA DISCIPLINA PARA O CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

A disciplina de Concreto e Argamassas se utiliza dos conceitos iniciais da disciplina

de Física, Geologia, Materiais de Construção, Química Tecnológica, Resistência dos

Materiais e Estatística para dar suporte ao que será estudado nesta disciplina.

Reveste-se de importância a disciplina de Concreto e Argamassas para a

continuidade dos estudos, pois serve de suporte para as disciplinas de Construção

Civil I e II, Concreto Armado I, II e III, Concreto Protendido e outras disciplinas de

estruturas, Alvenaria Estrutural e até para a disciplina de Fundações I e II.

______________________________________________________________________________ Concretos e Argamassas Prof. Silvio Edmundo Pilz [email protected]) Engenharia Civil CETEC Unochapecó

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IMPORTÂNCIA DA DISCIPLINA PARA A PROFISSÃO DE ENGENHARIA CIVIL

O conhecimento dos materiais concreto e argamassa, para o Engenheiro Civil é

fundamental, pois em qualquer área que irá atuar irá depender e irá usar estes

materiais.

Como material estrutural o concreto é o mais utilizado, sendo progressivo também o

uso em pavimentações rodoviária, obras de arte (grandes estruturas), indústrias de

pré-moldados, etc.

A argamassa como material de revestimento em edificações tem uso intenso, bem

como material de assentamento de pisos, revestimentos, decorações e com um

aumento constante do uso de argamassa armada para telhas, paredes,

reservatórios, etc.

ALGUMAS INFORMAÇÕES INICIAIS

A usina de Itaipu utilizou 12,3 milhões de metros cúbicos de concreto. Se fossemos

fazer esta barragem com uma betoneira de 320 L, e fazendo 30 betonadas por dia

levaríamos o equivalente a 7.000 anos para fazer este volume.

Em 1900 a produção mundial de cimento era de 10 milhões de toneladas. Em 1998 a

produção foi de 1,6 bilhões de toneladas.

O consumo de concreto atualmente no mundo representa o equivalente a 1,0 m3 por

pessoa por ano no mundo. É o material mais consumido no mundo, depois da água.

O uso do material concreto não tem registro de quando foi a primeira utilização, pois

nos primórdios da civilização já se usava cinzas vulcânicas, que com sua

propriedade ligante e misturadas a outros materiais formava um material trabalhável

e durável.

Já o uso do material concreto armado, informações de que a primeira vez que foi

utilizado, data de 1855 quando o eng. Lambot levou um barco de concreto armado a

uma exposição em Paris.


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Começo a ter impulso o uso do concreto armado, quando em 1867, Joseph Monier

requereu patente para construção de vasos de concreto e posteriormente para tubos,

reservatórios, placas, pontes, escadas, etc.

O primeiro curso de concreto armado no mundo foi dado em Paris, pelo professor

Rabut, em 1897.

Brasil Emilio Baungartem que é considerado o pai do concreto armado. A ponte

sobre o Rio do Peixe (Joaçaba) por muitos anos o maior vão do mundo. O prédio do

jornal “O Dia” no Rio de Janeiro foi por muito anos o maior do mundo em concreto

armado.

O QUE VAMOS ESTUDAR

Inicialmente temos que estudar os materiais componentes do concreto (que também

são utilizados em argamassas): agregados, aglomerantes e água (não será estudada

nesta disciplina)

Nos agregados será visto os tipos, caracterização, propriedades, substâncias

nocivas, ensaios em agregados.

Nos aglomerantes, estuda-se a função, matérias primas, classificação e um estudo

mais aprofundado do cimento, desde a fabricação, constituintes, classificação (tipos

de cimento).

Após será conhecido os ensaios realizados em agregados e aglomerantes, seus

diferentes tipos, como fazer e normas relacionadas aos ensaios.

Em seguida será dado início ao estudo do material “concreto”, estudando as

propriedades do concreto enquanto “mole” (concreto fresco) e do concreto

endurecido.

Também será aprendido sobre a produção do concreto, dos cuidados desde a

estocagem dos materiais até o lançamento e a cura deste material.


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Não se pode falar de concreto sem pensar que seja um material durável e então será

estudado o assunto “Durabilidade do concreto”, onde veremos da importância da

produção de um concreto durável, quais são os agentes agressivos a este material,

etc.

Neste ponto já se pode falar sobre a questão do controle de produção do concreto e

como fazer para saber se o concreto produzido atende os requisitos exigidos

controle e aceitação do concreto.

Estudaremos ainda como fazer dosagem de concreto, revisando os conceitos

necessários, diferenciando os tipos de dosagem e estudando um método de

dosagem específico e através de cálculos elaborar um traço de concreto.

Todo este conhecimento de concreto será adquirido com o apoio de aulas em

laboratório e ensaios que os alunos deverão fazer durante o semestre em horário

fora de aula.

Finalizando a disciplina será estudado brevemente as argamassas, onde

estudaremos as propriedades dos revestimentos e patologias dos revestimentos que

nos darão embasamento sobre os quesitos necessários para uma boa argamassa.


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AGREGADOS

Uma vez que cerca de ¾ do volume do concreto são ocupados pelos agregados, não

é de se surpreender que a qualidade destes seja de importância básica na obtenção

de um bom concreto, exercendo nítida influência não apenas na resistência

mecânica do produto acabado como, também, em sua durabilidade e no

desempenho estrutural.

Procura-se, neste capítulo, apresentar as principais propriedades dos agregados,

analisando o seu grau de importância e responsabilidade na geração das

características essenciais aos concretos, tais como: resistência à compressão, tração

na flexão, impermeabilidade, durabilidade, trabalhabilidade e retratilidade.

São apresentados também, baseados nas experiências nacional e estrangeira,

alguns critérios seletivos para a obtenção dos agregados, proporcionando concretos

que irão corresponder plenamente às expectativas de projeto e execução das obras

onde serão empregadas.

ALGUMAS DEFINIÇÕES INICIAIS

Agregado - material granular sem forma e volume definidos, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para produção de argamassas e concretos. Agregado graúdo - material granular cujos grãos passam na peneira com abertura de malha 150 mm e ficam retidos na peneira de 4,75 mm (pedregulho, brita e seixo rolado). Agregado miúdo - material granular cujos grãos passam na peneira de 4,75 mm e que ficam retidos na peneira de 0,075mm (areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou mistura de ambas). Caracterização - determinação da composição granulométrica e de outros índices físicos dos agregados de modo a verificar as propriedades e características necessárias à produção de concreto e argamassas. Superfície específica - relação entre a área total da superfície dos grãos e sua massa.


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Amostra parcial – parcela de agregado retirada, de uma só vez, de determinado local do lote. Amostra de campo - porção representativa de um lote de agregado, coletada nas condições prescritas na NBR NM 26:2001, seja na fonte de produção, armazenamento ou transporte. É obtida a partir de várias amostras parciais. Amostra de ensaio - amostra de agregado representativa da amostra de campo, obtida segundo a NBR NM 27:2001, destinada à execução de ensaio em laboratório.

CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS

Os agregados podem ser classificados quanto:

• à origem;

• às dimensões das partículas;

• à massa unitária. a) Quanto à origem, eles podem ser:

• naturais → já são encontrados na natureza sob a forma definitiva de utilização: areia de rios, seixos rolados, cascalhos, pedregulhos, ...

• artificiais → são obtidos pelo britamento de rochas: pedrisco, pedra britada, areia artificial, ...

• industrializados → aqueles que são obtidos por processos industriais: argila expandida, escória britada, ... Deve-se observar aqui que o termo artificial indica o modo de obtenção e não se relaciona com o material em si. b) Quanto à dimensão de suas partículas, a Norma Brasileira NBR 7211

define agregado da seguinte forma:

• Agregado miúdo → Areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT de 4,8 mm (peneira de malha quadrada com abertura nominal de “x” mm, neste caso 4,8 mm) e ficam retidos na peneira ABNT 0,075 mm.


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• Agregado graúdo → o agregado graúdo é o pedregulho natural, ou a pedra britada proveniente do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam pela peneira ABNT 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm. Referindo-se ao tamanho do agregado, a designação dimensão máxima indica a

abertura de malha (em milímetros) da peneira da série normal à qual corresponde

uma porcentagem retida acumulada igual ou inferior a 5%. Veja na frente mais

detalhadamente.

c) Quanto à massa unitária pode-se classificar os agregados em leves, médios e pesados. Veja a tabela abaixo:

Massas unitárias médias Leves

(menor que 1,0 t/m3) Médios

(1,0 a 2,0 t/m3) Pesados

(acima de 2,0 t/m3) Vermiculita 0,3 Calcário 1,4 Barita 2,9

Argila expandida 0,8 Arenito 1,45 Hematita 3,2

Escória granulada 1,0 Cascalho 1,6 Magnetita 3,3

Granito 1,5

Areia seca ao ar 1,5

Basalto 1,5

Escória 1,7

Os agregados leves, médios e pesados podem ser caracterizados, também, por suas

massas específicas (densidade):

Leves: M.E. < 2,0 t/m3

Médios: 2,0 ≤ M.E. ≤ 3,0 t/m3

Pesados: M.E. > 3,0 t/m3

Características das rochas de origem:

a) Atividade – o agregado pela própria definição, deve ser um elemento inerte, ou

seja:


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• não deve conter constituintes que reajam com o cimento “fresco” ou

endurecido.

• não deve sofrer variações de volume com a umidade.

• não deve conter incompatibilidade térmica entre seus grãos e a pasta

endurecida.

b) Resistência Mecânica • à compressão : a resistência varia conforme o esforço de compressão se exerça

paralela ou perpendicularmente ao veio da pedra. O ensaio se faz em corpos-

de-prova cúbicos de 4 cm de lado.

As rochas ígneas, assim como a escória de alto forno resfriada ao ar, apresentam

resistências médias à compressão da seguinte ordem :

Rochas Resistência à Compressão Granito ( Serra da Cantareira, SP ) 154 MPa

Granito ( RJ ) 120 MPa

Basalto 150 MPa

Sob o aspecto de resistência à compressão, estes materiais não apresentam

qualquer restrição ao seu emprego no preparo de concreto normal, pois tem

resistência muito superior às máximas dos concretos.

As rochas sedimentares apresentam resistência um pouco abaixo das ígneas.

• ao desgaste : a pasta de cimento e água não resiste ao desgaste . Quem

confere esta propriedade aos concretos é o agregado.

Ao desgaste superficial dos grãos de agregado quando sofrem “atrição”, dá-se o

nome de abrasão. A resistência à abrasão mede, portanto, a capacidade que tem o

agregado de não se alterar quando manuseado (carregamento, basculamento,

estocagem).


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Em algumas aplicações do concreto, a resistência à abrasão é característica muito

importante, como por exemplo em pistas de aeroportos, em vertedouros de

barragens e em pistas rodoviárias, pois o concreto sofre grande atrição.

A resistência à abrasão é medida na máquina “Los Angeles”, que consta, em

essência, de um cilindro oco, de eixo horizontal, dentro do qual a amostra de

agregado é colocada juntamente com esferas de ferro fundido.

A NBR 6465 trata do ensaio à abrasão, dando as características da máquina e das

cargas de agregado e esferas de ferro. O cilindro é girado durante um tempo

determinado, sofrendo o agregado atrição e também um certo choque causado pelas

esferas de ferro. Retirada do cilindro, a amostra é peneirada na peneira de 1,7mm; o

peso do material que passa, expresso em porcentagem do peso inicial, é a “Abrasão

Los Angeles”.

c) Durabilidade

O agregado deve apresentar uma boa resistência ao ataque de elementos

agressivos.

O ensaio consiste em submeter o agregado à ação de uma solução de sulfato de

sódio ou magnésio, determinando-se a perda de peso após 5 ciclos de imersão por

20 horas, seguidas de 4 horas de secagem em estufa a 105°C.

É de 15% a perda máxima admissível para agregados miúdos e de 18% para

agregados graúdos, quando for usada uma solução de sulfato de magnésio.

Principais propriedades físicas dos agregados

• Massa específica

• Massa unitária

• Índice de vazios

• Compacidade

• Finura

• Área específica


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___________________________Concretos e Argamassas Engenharia Civil

Para efeito de dosage

partículas do agregado, incl somente é necessário a determ

A massa específica

incluindo os poros internos da específica varia entre 2600 e

Da amostra representa

seca, coloca-se água no int cuidadosamente o material. A essa leitura e do valor obtido areia; dividindo-se o peso dos real ou peso específico real.

Para que serve a massa esp Seja o traço em peso de um proporção unitária entre se unidade de medida): Cimento: 1 kg Areia: 2,8 kg Pedregulho: 4,8 kg Água: 0,7 kg Conhecendo-se as massas e Cimento: 3,10 kg/dm

Areia: 2,62 kg/dm3

Pedregulho: 2,65 kg/ Água: 1 kg/dm3

Temos os volumes de “cheio Cimento: 1 / 3,10 = 0, Areia: 2,8 kg / 2,62 kg Pedregulho: 4,8 kg / Água: 0,7 kg / 1 kg/dm

Se com 1 kg de ci especificadas anteriormente, o precisos: 1 x 1000/3,90 =256 k

Massa Específica! O que é isto?

m do concreto, é importante conhecer o volume ocupado pelasuindo os poros existentes dentro das partículas, portantoinação da massa específica do agregado.

é definida como a massa do material por unidade de volume,s partículas. Para muitas rochas comumente utilizadas, a massa

2700 kg/m3.

Massa Específica (kg/m3)

Granito 2690

Arenito 2650

Calcário 2600

tiva, colhida de acordo com a NBR 7216, pesam-se 500g de areiaerior do frasco até sua marca padrão de 200 ml; introduz-se água subirá no gargalo do frasco até uma certa marca (L); faz-se diminuem-se os 200 ml, obtendo-se, assim, o valor absoluto de 500g de areia pelo volume achado, teremos a massa específica

lkgL

M.E /200

500−

== ρ

ecífica?

concreto, para materiais secos (traço de um concreto define aus materiais constituintes, considerando-se o cimento como

specíficas desses materiais:

3

dm3

s” deste material:

32 dm3 = 0,32 litros /dm3= 1,07 dm3 = 1,07 litros

2,65 kg/dm3 = 1,81 dm3 = 1,81 litros 3 = 0,7 dm3 = 0,7 litros

mento, empregando-se as proporções de areia e pedregulhobtém-se 3,90 l de concreto, para 1 m3 de concreto (1000l) serãog de cimento.

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CETEC Unochapecó

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Massa Unitária! O que é isto? Segundo a NBR 7810 a massa unitária é a massa da unidade de “volume aparente” do agregado, isto é, incluindo na medida deste volume os vazios entre os grãos. A importância de se conhecer a massa unitária aparente vem da necessidade, na dosagem de concretos, de transformar um traço em massa para volume e vice-versa, ou também, para cálculos de consumo de materiais a serem empregados no concreto. Definindo massa unitária de outra maneira, poderíamos dizer que massa unitária é definida como a massa das partículas do agregado que ocupam uma unidade de volume, tal fenômeno surge porque não é possível empacotar as partículas dos agregados juntas, de tal forma que não exista espaços vazios. O termo massa unitária é assim relativo ao volume ocupado por ambos: agregados e vazios. A massa unitária aproximada dos agregados comumente usados em concreto normal varia de 1300 a 1750 kg/m3.

Sua determinação deverá ser feita em recipiente, com forma de paralelepípedo, de volume nunca inferior a 15 litros.

Quanto ao enchimento do recipiente, o material deverá ser lançado de uma altura que não exceda a 10 cm da boca. Após cheio, a superfície do agregado é rasada e nivelada com uma régua. No caso do agregado graúdo, a superfície é regularizada de modo a compensar as saliências e reentrâncias das pedras.

A massa unitária, expressa em kg/dm3, é obtida pelo quociente:

recipientedoCapacidade

taracheiorecipientedoMassaM.U

−=

Para que serve a massa unitária? Seja o traço em massa de concreto com materiais secos: Cimento: 1 kg Areia: 2,8 kg Pedregulho: 4,8 kg Conhecendo-se as massas unitárias ou aparentes para: Cimento: 1,1 kg/dm3

Areia: 1,4 kg/dm3

Pedregulho: 1,6 kg/dm3

Temos o traço em volume correspondente: Cimento: 1 kg /1,1 kg/dm3 = 0.90 dm3

Areia: 2,8 kg / 1,4 kg/dm3= 2,00 dm3

Pedregulho: 4,8 kg / 1,6 kg/dm3 = 3,00 dm3

Como em todo traço unitário de concreto o cimento é sempre a unidade de medida, dividiremos, neste caso, os resultados encontrados por 0,90:

Cimento: 0.90 dm3 / 0,90 = 1,00 dm3

Areia: 2,00 dm3 / 0,90 = 2,22 dm3

Pedregulho: 3,00 dm3 / 0,90 = 3,33 dm3

Traço transformado para volume: 1,00 : 2,22 : 3,33

Índice de Vazios: é a relação entre o volume total de vazios e o volume total de

grãos.

gvV

Vi=

Agregado Miúdo

Agregado Graúdo

No caso dos agregados miúdos o espaço intergranular é menor que nos agregados

graúdos, porém a quantidade destes espaços vazios é bastante superior, por isso

podemos dizer que os totais de espaços vazios nos agregados miúdos e graúdos

independem do tamanho máximo dos grãos. A mistura de agregados miúdos e

graúdos, entretanto, apresentará, sempre, um menor volume de vazios.

Compacidade (c): é a relação entre o volume total ocupado pelos grãos e o volume

total do agregado.

a

gV

Vc =


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Finura: quando um agregado tem seus grãos de menor diâmetro que um outro, diz-

se que ele tem maior finura.

Área específica: é a soma das áreas das superfícies de todos os grãos contidos na

unidade de massa do agregado. Admite-se para área da superfície de um grão, a

área da superfície de uma esfera de igual diâmetro; o grão real tem, contudo,

superfície de área maior que a esfera. A forma dos grãos de brita é irregular e sua

superfície extremamente rugosa; para a mesma granulometria, os agregados com

grãos mais regulares têm menor superfície específica.

Agregados Naturais:

Areia natural: considerada como material de construção, areia é o agregado

miúdo.

A areia pode originar-se de rios, de cavas (depósitos aluvionares em fundos de vales

cobertos por capa de solo) ou de praias e dunas.

As areias das praias não são usadas, em geral, para o preparo de concreto por

causa de sua grande finura e teor de cloreto de sódio. O mesmo ocorre com as

areias de dunas próximas do litoral.

Utilizações da areia natural:

• Preparo de argamassas;

• Concreto betuminoso juntamente com fíler, a areia entra na dosagem dos inertes

do concreto betuminoso e tem a importante propriedade de impedir o amolecimento

do concreto betuminoso dos pavimentos de ruas nos dias de intenso calor);

• Concreto de cimento constitui o agregado miúdo dos concretos);

• Pavimentos rodoviários constitui o material de correção do solo (sub-base);

• Filtros devido a sua grande permeabilidade, a areia é utilizada para a construção

de filtros, destinados a interceptar o fluxo de água de infiltração em barragens de

terra e em muros de arrimo.


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Seixo rolado ou cascalho: também denominado pedregulho, é um sedimento

fluvial de rocha ígnea, inconsolidado, formado de grãos de diâmetro em geral

superior a 5 mm, podendo os grãos maiores alcançar diâmetros até superiores a

cerca de 100 mm. O cascalho também pode ser de origem litorânea marítima.

O concreto executado com pedregulho é menos resistente ao desgaste e à tração do

que aquele fabricado com brita, na proporção 1 para mais ou menos 1,20.

O pedregulho deve ser limpo, quer dizer, lavado antes de ser fornecido. Deve ser de

granulação diversa, já que o ideal é que os miúdos ocupem os vãos entre os

graúdos.

Agregados Artificiais

Pedra britada: agregado obtido a partir de rochas compactas que ocorrem em

jazidas, pelo processo industrial da cominuição (fragmentação) controlada da rocha

maciça. Os produtos finais enquadram-se em diversas categorias.

Classificação do autor Falcão Bauer em seu livro “Materiais de construção”

Denominação Diâmetro (mm) Brita 0 1,2 a 9,5

Brita 1 4,8 a 19

Brita 2 19 a 38

Brita 3 25 a 50

Brita 4 50 a 76

Areia de brita ou areia artificial: agregado obtido dos finos resultantes da

produção da brita, dos quais se retira a fração inferior a 0,15 mm. Sua graduação é

0,15 /4,8mm.

Fíler: agregado de graduação 0,005/0,075mm. Seus grãos são da mesma ordem

de grandeza dos grãos de cimento e passam na peneira 200 (0,075 mm). É chamado

de pó de pedra.


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O fíler é utilizado nos seguintes serviços:

• na preparação de concretos, para preencher vazios;

• na adição a cimentos;

• na preparação da argamassa betuminosa;

• como espessante de asfaltos fluidos.

Bica-corrida: material britado no estado em que se encontra à saída do britador.

Pode ser classificada em primária ou secundária. Será primária quando deixar o

britador primário, com graduação aproximada de 0/300mm, dependendo da

regulagem e tipo de britador. Será secundária quando deixar o britador secundário,

com graduação aproximada de 0/76mm.

Rachão: agregado constituído do material que passa no britador primário e é

retido na peneira de 76 mm. É a fração acima de 76 mm da bica corrida primária. A

NBR 9935 define rachão como “pedra de mão”, de dimensões entre 76 e 250 mm.

Restolho: material granular, de grãos em geral friáveis (que se partem com

facilidade). Pode conter uma parcela de solo.

Blocos: fragmentos de rocha de dimensões acima do metro, que, depois de

devidamente reduzidos em tamanho, vão abastecer o britador primário.

A NBR 7211, que padroniza a pedra britada nas dimensões hoje consagradas pelo

uso, trata de agregado para concreto. Não obstante isso, e apesar de as curvas

granulométricas médias dos agregados comerciais não coincidirem totalmente com

as curvas médias das faixas da Norma, emprega-se o agregado em extensa gama

de situações:

• concreto de cimento: o preparo de concreto é o principal campo de consumo da

pedra britada. São empregados principalmente o pedrisco, a pedra 1 e a pedra 2.

É também usado o pó de pedra, apesar de ter ele distribuição granulométrica não

coincidente com a do agregado miúdo padronizado para concreto (areia). A

tecnologia do concreto evoluiu, de modo que o pó de pedra é usado em grande

escala.


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• Concreto asfáltico: o agregado para concreto asfáltico é necessariamente pré-

dosado, misturando-se diversos agregados comerciais. Isto se deve ao ter ele de

satisfazer peculiar forma de distribuição granulométrica. São usados: fíler, areias,

pedras 1, 2 e 3.

• Argamassas: em certas argamassas de enchimento, de traço mais apurado,

podem ser usados a areia de brita e o pó de pedra.

• Pavimentos rodoviários: para este emprego, a NBR 7174 fixa três graduações

para o esqueleto e uma para o material de enchimento das bases de macadame

hidráulico, graduações estas que diferem das pedras britadas.

• Lastro de estradas de ferro: este lastro está padronizado pela NBR 5564, e

consta praticamente de pedra 3.

• Aterros: podem ser feitos com restolho, obtendo-se mais facilmente, alto índice

de suporte do que quando se usam solos argilosos.

• Correção de solos: usa-se o pó de pedra para correção de solos de plasticidade

alta.

Agregados Industrializados

1) Agregados Leves

a) Argila expandida: a argila é um material muito fino, constituído de grãos

lamelares de dimensões inferiores a dois micrômetros, formada, em proporções

muito variáveis, de silicato de alumínio e óxidos de silício, ferro, magnésio e outros

elementos. Para se prestar para a produção de argila expendida, precisa ser dotada

da propriedade de piroexpansão, isto é, de apresentar formação de gases quando

aquecida a altas temperaturas (acima de 1000oC). Nem todas as argilas possuem

essa propriedade.

O principal uso que se faz da argila expandida é como agregado leve para concreto,

seja concreto de enchimento, seja concreto estrutural ou pré-moldados – com

resistência de até fck 30MPa. O concreto de argila expandida, além da baixa


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densidade de 1,0 a 1,8, apresenta muito baixa condutividade térmica – cerca de 1/15

da do concreto de britas de granito.

Blocos e painéis pré-moldados usando argila expandida prestam-se bem a ser

usados como isolantes térmicos ou acústicos, no que são auxiliados pela baixa

densidade do material, que pode variar de 6 a 15 kN/m3, contra 26 do concreto de

brita de granito ou de basalto.

b) Escória de alto-forno: é um resíduo resultante da produção de ferro gusa em

altos-fornos, constituído basicamente de compostos oxigenados de ferro, silício e

alumínio.

A escória simplesmente resfriada ao ar, ao sair do alto forno (escória bruta), uma vez

britada, pode produzir um agregado graúdo. Normalmente, após receber um jato de

vapor, a escória é resfriada com jatos de água fria, produzindo-se, então, a escória

expandida, de que resulta um agregado da ordem de 12,5/32 mm. Quando é

imediatamente resfriada em água fria, resulta a escória granulada, que permite obter

um agregado miúdo de graduação 0/4,8mm, aproximadamente.

A escória granulada é usada na fabricação do cimento Portland de alto-forno. Usa-se

a escória expandida como agregado graúdo e miúdo no preparo de concreto leve em

peças isolantes térmicas e acústicas, e também em concreto estrutural, com

resistência a 28 dias da ordem de 8-20 MPa e densidade da ordem de 1,4.

c) Vermiculita: é um dos muitos minérios da argila. A vermiculita expandida tem

os mesmos empregos da argila expandida.

2) Agregados Pesados

a) Hematita: a hematita britada constitui os agregados miúdo e graúdo que são

usados no preparo do concreto de alta densidade (dito “concreto pesado”) destinado

à absorção de radiações em usinas nucleares (escudos biológicos ou blindagens). O

grau de absorção cresce com o aumento da densidade do concreto


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a) Barita: pela sua alta densidade, a barita também é usada no preparo de

concretos densos.

Exigências normativas da NBR 7211

1) Granulometria: define a proporção relativa, expressa em porcentagem, dos

diferentes tamanhos de grãos que se encontram constituindo um todo. Pode ser

expressa pelo material que passa ou pelo material retido por peneira e acumulado.

A granulometria dos agregados é característica essencial para estudo das dosagens

do concreto.

Para caracterizar um agregado é, então, necessário conhecer quais são as parcelas

constituídas de grãos de cada diâmetro, expressas em função da massa total do

agregado. Para conseguir isto, divide-se, por peneiramento, a massa total em faixas

de tamanhos de grãos e exprime-se a massa retida de cada faixa em porcentagem

da massa total.

a) Peneiras (Série Normal e Série Intermediária): conjunto de peneiras

sucessivas, que atendem a NBR 5734, com as seguintes aberturas discriminadas:


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PENEIRAS

Série Normal Série Intermediária 76 mm -

- 64 mm - 50 mm

38 mm - - 32 mm - 25 mm

19 mm - - 12,5 mm

9,5 - - 6,3

4,8 mm - 2,4 mm -

1,2 - 0,600 - 0,300 - 0,150 -

b) Limites granulométricos do agregado miúdo

Porcentagem, em massa, retida acumulada na peneira ABNT Peneira ABNT Zona 1

(muito fina) Zona 2 (fina)

Zona 3 (média)

Zona 4 (grossa)

9,5 mm 0 0 0 0

6,3 mm 0 a 3 0 a 7 0 a 7 0 a 7

4,8 mm 0 a 5 0 a 10 0 a 11 0 a 12

2,4 mm 0 a 5 0 a 15 0 a 25 5 a 40

1,2 mm 0 a 10 0 a 25 10 a 45 30 a 70

0,6 mm 0 a 20 21 a 40 41 a 65 26 a 85

0,3 mm 50 a 85 60 a 88 70 a 92 80 a 95

0,15 mm 85 a 100 90 a 100 90 a 100 90 a 100 * Pode haver uma tolerância de até um máximo de cinco unidades de porcento em um só dos limites marcados com o (*) ou distribuídos em vários deles.


19

c) Limites granulométricos do agregado graúdo

A NBR 7211 classifica os agregados graúdos segundo a tabela abaixo:

Porcentagens retidas acumuladas Classificação (Graduação) Peneiras

0 1 2 3 4 76 - - - - 0

63 - - - - 0 - 30

50 - - - 0 75 – 100

38 - - - 0 – 30 90 – 100

32 - - 0 75 – 100 95 – 100

25 - 0 0 – 25 87 – 100 -

19 - 0 - 10 75 – 100 95 – 100 -

12,5 0 - 90 – 100 - -

9,5 0 – 10 80 – 100 95 – 100 - -

6,3 - 92 – 100 - - -

4,8 80 – 100 95 – 100 - - -

2,4 95 – 100 - - - -

d) Módulo de finura (Mf): é a soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. Exemplo:

PENEIRAS (mm) MATERIAL RETIDO (g) % SIMPLES % ACUMULADO

4,8 30

2,4 70

1,2 140

0,6 320

0,3 300

0,15 120

Fundo 20

Σ = 1000g


20

Obs. Na tabela anterior todas as peneiras são da série normal, por isso para o cálculo do módulo de finura somou-se todos os percentuais retidos acumulados. Atenção! Os módulos de finura para a areia, variam entre os seguintes limites:

Muito fina: MF < 1,71

Fina: 1,72 < MF < 2,11

Média: 2,12 < MF < 2,71

Grossa: MF > 2,71

e) Dimensão Máxima (Dm) : grandeza associada à distribuição granulométrica do

agregado, correspondente à abertura de malha quadrada, em mm, da peneira listada

na tabela 6, à qual corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou

imediatamente inferior a 5% em massa.

As britas podem ser classificadas em:

Brita 1→ (Dm) = 12,5mm

Brita 2→ (Dm) = 25mm




Na tabela acima, o diâmetro máximo do agregado é 4,8 mm, pois é na peneira 4,8 mm que o percentual retido acumulado é igual ou imediatamente inferior a 5%. 2) Forma dos grãos: os grãos dos agregados não tem forma geometricamente

definida.

a) Quanto às dimensões: Com relação ao comprimento (l), largura (l) e espessura (e), os agregados

classificam-se em alongados, cúbicos, lamelares e discóides, conforme sejam as

relações entre as três dimensões, que definem o coeficiente de forma.


21

Calcários estratificados, arenitos e folhelho tendem a produzir fragmentos alongados

e achatados, especialmente quando são usados britadores de mandíbula no

beneficiamento. Aquelas partículas cuja espessura é relativamente pequena em

relação as outras duas dimensões são chamadas de lamelares ou achatadas,

enquanto aquelas cujo comprimento é consideravelmente maior do que as outras

duas dimensões são chamadas de alongadas.

b) Quanto à conformação da superfície: Partículas formadas por desgaste superficial contínuo tendem a ser arredondadas,

pela perda de vértices e arestas, como é o caso das areias e seixos rolados

formados nos leitos dos rios, e também nos depósitos eólicos em zonas marítimas,

tendo geralmente uma forma bem arredondada. Agregados de rochas britadas

possuem vértices e arestas bem definidos e são chamados angulosos.

• angulosos: quando apresentam arestas vivas e pontas (britas);

• arredondados: quando não apresentam arestas vivas (seixos).

c) Quanto à forma das faces:

• conchoidal: quando tem uma ou mais faces côncavas; • defeituoso: quando apresentam trechos convexos.

A forma dos grãos tem efeito importante no que se refere à compacidade, à

trabalhabilidade e ao ângulo de atrito interno.

A influência da forma é mais acentuada nos agregados miúdos. Argamassas de

revestimento, por exemplo, se preparadas com areia artificial, ficam tão rijas que não

se podem espalhar com a colher, constituindo o que se chama de argamassas duras.


22

Os agregados naturais tem grãos cubóides, de superfície arredondada e lisa, contra

as superfícies angulosas e extremamente irregulares dos grãos dos agregados

industrializados. Apresentam, além disso, maior resistência à desgraduação

(alteração da distribuição granulométrica por quebra de grãos). O cascalho apresenta

92,28% de grãos cúbicos, contra 70 a 90% na brita de basalto. Tornam as

argamassas mais trabalháveis que os artificiais.

Nos agregados artificiais, a forma dos grãos depende da natureza da rocha e do tipo

de britador. O granito produz grãos de melhor forma que o basalto, que produz

apreciável quantidade de grãos lamelares.

Concretos preparados com agregados de britagem exigem 20% mais água de

amassamento do que os preparados com agregados naturais, sendo os grãos

lamelares os mais prejudiciais. Apesar disso, concretos de agregados de britagem

têm maiores resistências ao desgaste e à tração, devido a maior aderência dos grãos

à argamassa.

3) Substâncias nocivas: são aquelas existentes nas areias ou britas que podem

afetar alguma propriedade desejável no concreto fabricado com tal agregado.

a) Torrões de Argila São denominadas todas as partículas de agregado desagregáveis sob pressão dos

dedos (torrões friáveis). A presença de areias ou argila, sob a forma de torrões é

bastante nociva, para a resistência de concreto e argamassas e o seu teor é limitado

a 1,5 % .

Torrões de Argila

Afeta trabalhabilidade Resistência Abrasão

Torrões de Argila

Afeta trabalhabilidade Resistência Abrasão


23

b) Material Pulverulento

As areias contém uma pequena percentagem de material fino, constituído de silte

e argila, e portanto passando na peneira de 0,075 mm.

Os finos, de um modo geral, quando presentes em grandes quantidades,

aumentam a exigência de água para uma mesma consistência. Os finos de certas

argilas, propiciam maiores alterações de volume nos concretos, intensificando sua

retração e reduzindo sua resistência.

A argila da areia pode ser eliminada por lavagem, porém poderá arrastar os grãos

mais finos da areia, reduzindo a trabalhabilidade

• 3% para concreto submetido a desgaste superficial

• 5% outros concretos

Material passante na peneira de 75 µm

Afeta durabilidade Aumenta consumo de água

Material passante na peneira de 75 µm

Afeta durabilidade Aumenta consumo de água

c) Impurezas Orgânicas

A matéria orgânica é a impureza mais freqüente nas areias. São detritos de origem

vegetal na maior parte. São partículas minúsculas, mas em grande quantidade

chegam a escurecer a argila.

A cor escura da areia é indício de matéria orgânica (exceto para agregado

resultante de rocha escura como o basalto)

as impurezas orgânicas formadas por húmus exercem uma ação prejudicial sobre

a pega e o endurecimento das argamassas e concretos.

Ensaio colorímetrico Indica a existência ou não de impurezas orgânicas.


24

d) Materiais carbonosos

Partículas de carvão, linhito, madeira.

São considerados prejudiciais pois são materiais de baixa resistência, diminuindo a

resistência do concreto. Máximo de 0,5 % para concretos onde a aparência é

importante e 1% para os demais concretos.

Diminuem também a resistência à abrasão.

Carvão

Afeta trabalhabilidade Causa manchas

e) Cloretos

Em presença excessiva podem causar certos problemas.

• Nas argamassas geram o aparecimento de eflorescências e manchas de

umidade.

• No concreto aceleram o processo de corrosão do aço. Cuidado com alguns

aditivos aceleradores de pega que contém cloretos (não usar em concreto

protendido).

f) Sulfatos

Podem acelerar e em certos casos retardar a pega do cimento.

Dão origem e expansão no concreto pela formação de etringita (formação mineral,

que por sua constituição e forma podem ser prejudicial ao concreto)


25

g) Reatividade Álcali-Agregado (ou Reatividade Potencial) As reações álcali-agregado são processos químicos que envolvem os álcalis do

cimento e agregados cujas características minerais ou texturais os tornam reativos.

Seus produtos são géis alcalinos e materiais cristalinos expansivos que,

desenvolvendo-se em fissuras e vazios da argamassa e, eventualmente, dos

agregados, promovem a abertura e propagação das descontinuidades, com

conseqüente aumento da permeabilidade e diminuição da resistência química do

concreto a agentes externos.

Por serem processos químicos favorecidos pela variação de umidade, ocorrem

preferencialmente em concretos de barragens ou em estruturas de fundações.

A caracterização das reações álcali-agregado através de seus produtos permite

avaliar o grau de comprometimento da estrutura e balizar eventuais ações para

minimização dos danos decorrentes.

Experimentalmente, o teor máximo de álcalis para os cimentos é determinado em

0,6% quando os agregados utilizados para produção de concretos contiverem tais

minerais.


26

Umidade e Inchamento dos agregados È importante conhecer o teor de umidade dos agregados (principalmente os miúdos), devido ao fenômeno do inchamento. Teor de umidade (%) razão entre a massa de água contida numa amostra e a massa desta amostra seca. CONDIÇÕES DE UMIDADE DOS AGREGADOS Seco em estufa toda umidade, externa ou interna foi eliminada por um aquecimento a 100oC Seco ao ar quando não apresenta umidade superficial, tendo porém umidade interna, sem estar saturado Seco superfície seca, sem água livre, estando porém preenchidos os vazios permeáveis das partículas dos agregados. Saturado apresenta água livre na superfície.

INCHAMENTO A areia na obra apresenta-se normalmente úmida e o teor de umidade varia

normalmente de 4 a 6%. Ensaios mostram que a água livre aderente aos grãos

provoca um afastamento entre eles. Deste afastamento resulta o inchamento.


27

O inchamento depende da composição granulométrica e do grau de umidade. É

maior para areias mais finas. O inchamento aumenta com o acréscimo de umidade

até um teor de 4 a 6%, sendo que nesta faixa se dá o inchamento máximo após

estes teores o inchamento decresce.


28

Algumas fórmulas para o cálculo de umidade e inchamento nos agregados miúdos:

100

PP

h%secaareia

água ×= asahágua PPP −=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=

100h1PP asah

100hC h =

as

asahi V

VVC −=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=

100I1VV asah

100V

VVI%

as

asah ×−

=

1)C(1

dd

C hah

asi −+=

ah

ahah d

PV =

as

asas d

PV =

h% = percentual de umidade I% = percentual de inchamento Vah= volume de areia úmida Vas = volume de areia seca Pah = peso de areia úmida Pas = peso de areia seca das = massa unitária da areia seca dah = massa unitária da areia úmida Ci = coeficiente de inchamento Ch = coeficiente de umidade


29

AGLOMERANTES

CONSIDERAÇÕES INICIAIS

São produtos utilizados na Construção Civil para fixar ou aglomerar materiais

entre si.

• Apresentam-se na forma pulverulenta (mais comum) e quando misturados com

água tem a capacidade de aglutinar.

Ex: cimento (vários tipos), gesso, cal aérea, cal hidráulica

Caracterização Materiais naturais ou artificiais que em estado plástico ou fluído,

envolvem outros materiais sólidos, inertes e que ao endurecerem (física ou

quimicamente), aglutina-os, tomando as mais diversas formas e resistências

Endurecimento simples secagem e/ou conseqüência de reações químicas

aderindo à superfície a quais estão em contato.

São utilizados como pastas ou como agregados inertes, na confecção de

argamassas ou concretos utilizados na construção civil.

Função

• Aglutinação e colagem dos componentes e elementos

• Preenchimento de vazios existentes no conjunto

PASTA aglomerante + água

ARGAMASSA pasta + agregado miúdo

CONCRETO argamassa + agregado graúdo

_________________________________________________________________________ Concretos e Argamassas Prof. Silvio Edmundo Pilz [email protected]) Engenharia Civil CETEC Unochapecó

30

Consideração inicial sobre as matérias-primas Pelo grande volume normalmente envolvido quando se fala de aglomerantes na

construção civil, para se utilizar um aglomerante comercialmente, devemos levar em

conta alguns aspectos quando da produção do mesmo:

ASPECTO TÉCNICO as MPs deve ser abundante na natureza e apresentar certa

pureza

ASPECTO ECONÔMICO apresentar boas condições econômicas o seu

aproveitamento

ASPECTO AMBIENTAL causar o menor impacto ambiental possível. Por isto é

muito comum hoje em dia o uso de adições, seja na produção de cimentos, ou na

adição ao concreto argila calcinadas, filler calcário, dolomitos, cinzas volantes,

cinza de casca de arroz, cinza de bagaço de cana, pozolonas, escórias de alto forno,

metacaulim, etc.

Registros históricos indicam que a argila tenha sido o primeiro aglomerante mineral

utilizado pelo homem na construção de suas edificações. Apesar de ser

quimicamente inativa, a argila endurece em conseqüência da evaporação da água de

amassamento, chegando a atingir alguma resistência mecânica. Contudo, depois de

endurecida, em contato com umidade, a argila torna-se instável.

A descoberta dos aglomerantes quimicamente ativos pode ter sido acidental, por

aquecimento de rochas calcárias ou gipsíferas ao redor de fogueiras; em seguida, a

hidratação do material calcinado resultaria uma pasta aglomerante. O gesso, por

exemplo, foi encontrado em algumas edificações egípcias; a cal foi empregada em

construções egípcias, gregas, etruscas e romanas, havendo registros de sua

utilização em 2700 a.C. na pirâmide de Quéops. As pozolanas (solos ou cinzas

vulcânicas) eram usadas por gregos e romanos em argamassas de cal e areia, para

aumentar sua resistência mecânica.

_________________________________________________________________________ Concretos e Argamassas Prof. Silvio Edmundo Pilz [email protected]) Engenharia Civil CETEC Unochapecó

31

_______________________________________________________________________________ Concretos e Argamassas Prof. Silvio Edmundo Pilz [email protected]) Engenharia Civil CETEC Unochapecó

32

DIVISÃO E CLASSIFICAÇÃO

Uma divisão inicial pode ser feita:

• Quimicamente inertes misturas argilosas endurecimento ao ambiente,

baixas resistência mecânicas, reversibilidade do processo.

• Quimicamente ativos cales, gesso e cimentos endurecimento

decorrente de reação química, altas resistências físico-mecânicas e estáveis.

O interesse se fixa nos aglomerantes quimicamente ativos. Daí uma nova divisão

pode ser feita:

• Aéreos necessitam estar em contato com o AR para que o processo de

endurecimento se manifeste cales aéreas, gesso

• Hidráulicos o endurecimento pode se efetivar, independente da presença

do ar cales hidráulicas e cimentos.

a) Início e fim da pega: o tempo de início de pega é contado a partir do

lançamento da água no aglomerante. A pega se dá quando a pasta começa a perder

sua plasticidade. O fim da pega ocorre quando a pasta se solidifica completamente,

não significando que ela tenha adquirido toda sua resistência, o que será conseguido

somente após anos. Após o fim da pega, inicia-se a fase de endurecimento.

Ex.: Para o cimento Portland, que é o aglomerante mais importante, o início da pega

dá-se após no mínimo 1 hora depois da mistura do mesmo com a água. O fim da

pega pode acontecer entre 6 a 10 horas após a mistura, mas seu endurecimento

continua obedecendo mais ou menos às seguintes relações:


33

• Resistência 3 dias ≈ 40% Resistência 28 dias.

• Resistência 7 dias ≈ 60% Resistência 28 dias

• Resistência 91 dias ≈ 120% Resistência 28 dias.

• Resistência 1 ano ≈ 130% Resistência 28 dias

Classificação quanto ao início de pega dos Aglomerantes :

• aglomerantes de pega ultra rápida – início da pega até 8 minutos;

• aglomerantes de pega rápida – início de pega de 8 a 30 minutos;

• aglomerantes de pega normal – início de pega de 30 a 90 minutos;

• aglomerantes de pega lenta – início de pega após 90 minutos.

• aglomerantes de pega muito lenta – início de pega após 6 horas.

GESSO

Definição

É um aglomerante aéreo (endurece pela ação química do CO2 do ar), obtido pela

desidratação total ou parcial da Gipsita – aglomerante já utilizado pela humanidade

há mais de 4.500 anos, no Egito.

Conhecido também com os nomes de gesso de estucador, gesso Paris ou gesso de

pega rápida.

A Gipsita é o sulfato de cálcio mais ou menos impuro, hidratado com 2 moléculas de

água. Sua fórmula química é CASO4 + 2 H2O e suas impurezas – que, no máximo,

indicam 6% - são o silício (SiO2), a alumina (Al2O3), o óxido de ferro (Fe2O3), o

carbonato de cálcio (CaCO3), a cal (CaO), o anidrito sulfúrico (SO3) e o anidrido

carbônico (CO2) .

No Brasil, a Gipsita é encontrada em jazidas no Norte e Nordeste, cujas reservas são

calculadas em 407 milhões de toneladas. Sua desidratação é feita através do

cozimento industrial (fornos).

_____________________________________Concretos e Argamassas Prof. SilvEngenharia Civil

EFEITOS DA QUEIMA

a) As pedras de gipsita, depois da britagem e trituração, são queimadas na

temperatura entre 130 e 160ºC, realizadas com pressão atmosférica ordinária. Nessa

temperatura, a gipsita perde ¾ partes de sua água, passando de diidrato para

hemidrato, que é mais solúvel que o diidrato (o hemidrato apresenta-se como sólido

micro poroso mal cristalizado, conhecido como hemidrato (B), utilizado na construção

civil) .

CaSO4 . 2H2O + → (CaSO . ½ H O) + 1,5 H O Esse gesso hemidrato é conhecido

estuque ou gesso Paris e endurece

dilatação linear de 0,3% e, após seu

sua dilatação inicial, sendo, portanto, m

b) A partir de 250ºC, o gesso torna-s

de anidrita solúvel, ávida por água

transforma-se em hemidrato;

(60

CaSO4 . 2H2O + c) Entre 400 e 600ºC, a anidrita torna

transformando-se num material inerte

enchimento .

d) Entre 900 e 1200ºC, o gesso sofre

produto de pega lenta (pega entr

pavimentação, gesso hidráulico .

(140ºC)

calor

__________________________________________ io Edmundo Pilz [email protected]) CETEC Unochapecó

34

4 2 2

gesso hemidrato

como gesso rápido (quanto à pega), gesso

entre 15 e 20 minutos, apresentando uma

endurecimento, este retrai bem menos do que

uito usado em moldagem.

e anidro (sem água) e o resultado é a formação

, e que, rapidamente, na presença desta,

0ºC)

calor → CaSO4 + 2H2O)

anidro insolúvel

-se insolúvel e não é mais capaz de fazer pega,

, participando do conjunto como material de

a separação do SO3 e da CaO, formando um

e 12 e 14 horas) chamado de gesso de


35

HISTÓRICO DO GESSO

O gesso faz parte de nossa vida cotidiana deste tempos imemoriais. Tem estado

presente na vida do homem desde a mais remota antiguidade, seja na construção,

decoração, alimentação ou até na medicina. Tudo isto porque tem uma grande

adaptabilidade, facilidade de aplicação e algumas características que veremos

adiante.

Tem sido usado desde o período Neolítico como material cimentante, paredes e

suportes. Há 5000 anos foi utilizado no interior de pirâmides egípcias aplicado em

paredes.

Na arquitetura muçulmana antiga aparece em elementos ornamentais. Durante a

ocupação romana na Península Ibérica generalizou-se o seu uso. Neste período

românico foi empregue em afrescos para decoração de igrejas e capelas.

No século XIX foi se incorporando à arquitetura e construção como reboco e

elemento de decorativo em palácios e vivendas. Nos Estados Unidos o uso na

construção civil iniciou-se em 1835.

Em 1885, com a descoberta de um método para retardar o tempo de paga, fez com

que a sua aplicação na construção civil tivesse um acelerado crescimento.

Por sua facilidade de moldagem, tornou-se um ótimo material para arquitetura de

interiores. Sua plasticidade permite produzir formas e elementos diferenciados, tais

como sancas, forros, divisórias, colunas, arcos, etc.

É um material que tem bom isolamento térmico e acústico. Auxilia no equilíbrio da

umidade do ar em ambientes fechados por ser material higroscópico.

Porém em contato com a água perde em muito sua resistência mecânica, sendo mais

recomendado para ambientes internos.


36

Algumas aplicações

Alguns cuidados


37

PROPRIEDADES DO GESSO

Tempo de pega

É uma das propriedades mais importante. Se a pega for muito rápida, o preparo da

pasta fica condicionado a pequenos volumes, reduzindo a produtividade do gesseiro.

A queda de produtividade é acompanhada do aumento de desperdício de material.

Em geral, os gessos nacionais têm início de pega entre 3 e 16 minutos e fim de pega

entre 5 e 24 minutos.

A quantidade d’água funciona negativamente no fenômeno de pega, pois quanto mais

água, mais lenta se dá a pega e o endurecimento.

A quantidade ótima de água a ser utilizada no gesso é, normalmente, em torno de

19% de massa do mesmo .

A presença de impurezas diminui muito a velocidade de pega. Mas existem aditivos

que podem acelerar ou retardar essa pega do gesso. Como retardador de pega,

podem ser misturados ao gesso: açúcar / álcool / cola / serragem fina de madeira /

sangue e outros produtos de matadouros (chifres e cascos), na proporção de 0,1%

da massa de gesso.

Tais produtos retardam a pega, pois formam membranas protetoras entre os grãos,

isolando-os.

Como aceleradores de pega, podem-se utilizar no gesso: Sal de cozinha / alúmen

(silicato duplo de alumínio e potássio) / sulfatos de alumínio e potássio e o próprio

gesso hidratado.

Resistência à compressão

As pastas de gesso têm resistência à compressão entre 10 MPa e 27 MPa.

Dureza

As pastas de gesso têm dureza entre 14 MPa e 53 MPa.


38

Isolamento térmico e acústico

O gesso é um bom isolante térmico e acústico e tem elevada resistência ao fogo,

eliminando a água de cristalização com o calor, transformando a superfície do

revestimento em sulfato anidro em forma de fino pó, que protege a camada interior de

gesso. Muito usado como proteção contra incêndio, pois absorve grande quantidade

de calor, transformando-se em sulfato anidro.

Aderência

As pastas de gesso aderem bem a blocos, pedra e revestimentos argamassados. Em

superfícies de madeira, sua aderência é insatisfatória e apesar de aderir bem ao aço

e outros metais, estes acabam sendo corroídos pelo gesso, tanto mais facilmente

quanto maior for a quantidade de água da pasta. Em função da corrosão usar

ferramentas de latão ou plástico para trabalhar com gesso.

Outras características

Aceita qualquer tipo de pintura, fácil de cortar, perfurar, aparafusar, emendar.


39

Classificação comercial dos gessos

Gesso Escaiola : gesso com 80% de peso hemidratado, de cor branca, com finura

adequada quando moído ;

Gesso Branco : 66% de peso hemidratado, de cor branca e também com finura adequada quando moído ;

Gesso Negro : 55% de peso hemidratado, de cor cinza devido às impurezas e com granulometria menor do que o gesso Escaiola ou Branco . CAL AÉREA A cal é um aglomerante aéreo utilizado em diversos seguimentos como: construção

civil, siderurgia, metalurgia, papel e celulose, tratamento de água e efluentes

industriais, fabricação de vidro, açúcar, tintas, graxas, aplicações botânicas,

medicinais e veterinárias.

HISTÓRICO

Comprovadamente, os gregos, os etruscos e, mais tarde, os romanos, já utilizavam a

cal como alomerante, misturando-a com areia, formando assim uma argamassa que

era preparada pelo mesmo processo ainda hoje adotado e que consiste na extinção

(adição de água) de pedras de calcário cozidas, obtendo-se assim uma pasta ligante

que recebe adição de areia.

Essa cal que é denominada de cal aérea, pois para seu endurecimento necessita da

reação química do CO2 (gas carbônico) existente na atmosfera, não possui grande

resistência mecânica e não pode ficar sujeita à ação da água, pois “amolece”.

Sabe-se que os antigos descobriram também que a mistura dessa cal aérea com

pozolanas (naquela época, terras de origem vulcânica, cinzas vulcânicas etc.)


40

melhoravam significativamente a resistência dessas argamassas , mesmo quando

submetidas à ação da água.

Os gregos empregavam muito as terras vulcânicas da ilha Santorim e os romanos

utilizavam uma cinza vulcânica encontrada em diversos pontos da baía de Nápoles,

bem como tijolos e telhas de barro triturados.

A pozolana mais conhecida àquela época provinha das vizinhanças da cidade de

Pozzuoli, tendo assim recebido o nome de pozolana todos esses produtos naturais e

artificiais que, misturados à cal aérea, transformavam-na em uma espécie de cal

hidráulica – que resiste à ação da água depois de endurecida.

FABRICAÇÃO

A cal é produzida a partir de rochas calcárias com elevados teores de carbonato de

cálcio, como é o caso da calcita (CaCO3) e da dolomita (CaCO3 . MgCO3).

Entre as impurezas encontradas nestas rochas encontram-se: quartzo, silicatos

argilosos, óxidos metálicos de ferro e manganês, matéria orgânica, fosfatos, sulfetos,

sulfatos, fluoretos e brucita.

Após a britagem e classificação da matéria-prima passa por uma moagem e é

conduzida ao forno de calcinação.


41

Na calcinação (cozimento) do calcário, as temperaturas chegam à 900ºC,

decompondo o carbonato de cálcio (CaCO3) em óxidos de cálcio (cal virgem) e

anidros carbônicos (CO2). O produto resultante da calcinação, a cal virgem, deve

passar por um processo de hidratação antes de ser utilizada como aglomerante.

O processo de hidratação da cal virgem, também conhecido como extinção da cal,

pode ser expresso pela equação seguinte:

Da hidratação da cal virgem, obtêm-se a cal hidratada (hidróxido de cálcio) que é

utilizado como aglomerante em argamassas para assentamento de blocos ou

revestimento de paredes. Isto porque, na argamassa fresca, uma recombinação dos

hidróxidos (Ca(OH)2) com o gás carbônico, presente na atmosfera, promove a

formação de cristais de carbonato de cálcio (CaCO3) e o endurecimento da

argamassa que acaba por ligar os agregados a ela incorporados.

O CO2 vai transformando lentamente a superfície da argamassa formada por

carbonato de cálcio e vai penetrando lentamente na massa que assim vai se

consolidando. Essa reação de carbonização só é possível em presença da água que,

dissolvendo ao mesmo tempo a cal e o CO2, possibilita essa combinação,

funcionando a água como catalisador.

A carbonatação produz-se lentamente do exterior para o interior e o seu

processamento é tanto mais lento quanto mais lisa for a superfície.


42

A carbonatação é acompanhada de um aumento de volume. Devido a isso (essa

deformação), deve-se aplicar cal aérea com areia (argamassas) para atenuar esse

aumento de volume, além de diminuir a retração que se processa com a perda

d’água, aumentando a porosidade e, conseqüentemente, facilitando a penetração do

CO2.

Não se deve empregar cal aérea para execução de pedaços de alvenaria muito

espessos, nem tampouco empregar argamassas com muita cal.

CICLO DA CAL AÉREA

Considerando o visto anteriormente podemos caracterizar o ciclo completo da cal.


43

CLASSIFICAÇÃO

Quanto à composição química a cal pode ser classificada como cálcica ou

magnesiana.

CAL CÁLCICA : óxidos CaO > 75%

CAL MAGNESIANA : óxidos MgO > 20%

Para qualquer caso a soma dos óxidos (CaO + MgO) deve ser maior que 88% da

amostra.

Segundo a NBR 7175 - “Cal Hidratada para argamassas - Especificação” as cales

são classificadas como segue:


44

APLICAÇÕES

Entre os diversos usos da cal podemos citar:

• Estabilização de solos solo-cal

• Obtenção do aço fundente na siderurgia

• Fabricação do açúcar como clarificador


45

• Obtenção do vidro matéria – prima

• Tratamento de água corretor da acidez

• Obtenção do papel como branquedor

• Pinturas caiação

• Componentes de argamassas maior interesse para construção

CAL HIDRATADA

Entre os diversos usos da cal podemos citar:

Devido à dificuldade da extinção da cal virgem nos canteiros, foi desenvolvida pela

indústria a fabricação de cal hidratada, cuja extinção (hidratação) é feita

mecanicamente, empregando-se misturadores de pás. Ela pode ser aplicada

imediatamente e é acondicionada em sacos de papel duplo com 20 kg. ou 36 litros,

onde consta o selo da ABPC (Associação Brasileira de Produtores de Cal) e a citação

da Norma NBR 7175.

A cal hidratada, portanto, é um produto manufaturado, apresentando-se como um

produto seco, em forma de flocos de cor branca.

Armazenar em local seco, coberto e fora do alcance de crianças e animais, sendo

recomendável o seu uso até 6 meses após a data de fabricação. A embalagem

original (sacos de papel de duas folhas de papel extensível) é suficiente para manter

a integridade do produto, desde que sejam respeitada as regras do armazenamento.

Algumas características das cales aéreas (extintas ou hidratadas)

• Endurece com o tempo (normalmente longo) ;

• Seu aumento de volume é de 2 a 3 vezes, pela extinção ;

• Cor predominantemente branca ;

• Resiste ao calor ;


46

PROPRIEDADES

DENSIDADE APARENTE

A densidade aparente das cales varia de 0,3 a 0,65, que corresponde à massa

aparente de 300 a 650 Kg/m3.

PLASTICIDADE

Propriedade que confere fluidez à argamassa, facilitando seu espalhamento. As cales

magnesianas produzem argamassas mais plásticas que as cálcicas.

RETENÇÃO DE ÁGUA

A retenção de água é uma propriedade muito importante, evitando a perda excessiva

da água de amassamento da argamassa, por sucção, para os blocos ou tijolos. É

uma medida indireta da plasticidade da cal, uma vez que cales plásticas têm alta

capacidade de retenção de água, embora o inverso nem sempre seja verdadeiro.

Esta propriedade é, também, importante por prolongar o tempo no estado plástico da

argamassa fresca, aumentando a produtividade do pedreiro.

INCORPORAÇÃO DE AREIA

Propriedade que expressa a facilidade da pasta de cal hidratada envolver e recobrir

os grãos do agregado e, conseqüentemente, unindo os mesmos. Cales com alta

plasticidade e alta retenção de água têm maior capacidade de incorporar areia.

Comparativamente, o poder de incorporação de areia da cal hidratada é de 1 : 3 a 4

enquanto que, no cimento é de 1 : 2 a 2,5. Esta propriedade justifica o emprego das

cales na produção de argamassas.

ENDURECIMENTO

O endurecimento decorre da recarbonatação da cal hidratada pela absorção do CO2

presente na atmosfera. Espessuras de revestimento argamassado acima de 20 mm

podem prejudicar o processo de recarbonatação da argamassa, impedindo a


47

efetivação das reações próximo à interface substrato x argamassa e,

conseqüentemente, reduzindo a aderência do revestimento.

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

O uso da cal hidratada contribui muito pouco para a resistência à compressão das

argamassas. Isto levou, alguns construtores a substituí-la pelo cimento portland,

quando de seu aparecimento no começo do século e, só mais tarde, com a

ocorrência de falhas nestas construções, verificou-se que a cal hidratada conferia às

argamassas outras propriedades além de aglomerante que, não eram apresentadas

pelo cimento Portland.

• Resistências das argamassas :

o À tração = 0,2 a 0,5 Mpa ;

o À compressão = 1 a 3 Mpa . para 28 dias de idade.

CAPACIDADE DE ABSORVER DEFORMAÇÕES

Esta propriedade é conferida à argamassa pela cal hidratada e, torna-se de grande

importância quando aplicada em paredes ou lajes muito solicitadas.

CIMENTO PORTLAND

CONSIDERAÇÕES INICIAIS

O Cimento Portland é um material pulverulento, constituídos de silicatos e aluminatos

de cálcio, praticamente sem cal livre.

Estes silicatos e aluminatos em mistura com a água hidratam-se e produzem o

endurecimento da massa, oferecendo elevada resistência mecânica.

O cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, que endurece sob

a ação da água. Depois de endurecido, permanece estável mesmo que submetido a

ação da água e, por esta razão, é considerado um aglomerante hidráulico.

Joseph Aspdin, um construtor inglês de Leeds, foi quem descobriu e patenteou o

cimento Portland no ano de 1824. Aspdin escolheu este nome para sua invenção

porque nesta época era muito comum o emprego da pedra de Portland, ilha situada

ao sul da Inglaterra, nas edificações e, o novo cimento, após a hidratação, se

assemelhava em cor e dureza à rocha calcária de Portland.

MATÉRIAS PRIMAS

CALCÁRIO é o carbonato de cálcio (CaCO3), que na natureza se apresenta com

impurezas tais como o óxido de magnésio, SiO2, Al2O3, e Fe2O3.

ARGILA é essencialmente a constituída de um silicato de alumínio hidratado,

geralmente contendo ferro e outros minerais. Fornece os óxidos SiO2, Al2O3 e Fe2O3

necessários a fabricação do cimento.

GESSO é o produto da adição finas no processo e tem a finalidade de regular o

tempo de pega por ocasião das reações de hidratação.


48

FABRICAÇÃO

Como os silicatos de cálcio são os principais constituintes do cimento Portland, as

matérias-primas para sua produção devem fornecer cálcio e sílica em proporções

adequadas. O cálcio é obtido na natureza de fontes de carbonato de cálcio, como a

pedra calcária, giz, mármore e conchas do mar. A sílica é extraída preferivelmente de

argilas e xistos argilosos, do que quartzos e arenitos, porque a sílica quartzítica não

reage facilmente.

As argilas contêm, também, alumina (Al2O3), óxidos de Ferro (Fe2O3) e álcalis que

ajudam na formação de silicatos de cálcio a temperaturas mais baixas. Quando não

estão presentes em quantidades suficientes na argila, estes são incorporados à

mistura por adição de bauxita e minério de ferro.


49

A formação dos compostos no clínquer depende de uma boa dosagem e preparo da

mistura. Para isto, os componentes são britados, moídos, dosados e misturados

criteriosamente, sendo submetidos a análises laboratoriais permanentes. O pó

resultante da homogeneização das matérias-primas é denominado farinha. Para

produzir 1 tonelada de clínquer, são necessárias de 1,5 a 1,8 toneladas de farinha e

as reações que ocorrem nos fornos podem ser resumidas como segue:

Esquema de produção

O processo de produção do cimento pode ocorrer por via úmida ou seca. No

processo por via úmida, a homogeneização é feita na forma de lama, com 30 a 40%

de água. Este método vem sendo abandonado pelos fabricantes de cimento, devido

ao maior consumo de energia nos fornos, que em relação ao processo por via seca.

No processo por via seca, a farinha obtida através da moagem das matérias-primas é

homogeneizada e conduzida continuamente para o pré-aquecedor. Nesta etapa,

ocorre a evaporação da água livre, água combinada e desprendimento do CO2 do

calcário, liberando o CaO para reagir com os silicatos de ferro e alumínio.

Em seguida, o material vai para um forno rotativo, onde ocorre a clinquerização do

material, uma das etapas mais importantes do processo de fabricação. O forno

rotativo é uma estrutura metálica cilíndrica, revestida internamente com tijolos

refratários, e nele a farinha pré-aquecida e parcialmente calcinada, entra pela

extremidade superior e é transportada até a extremidade oposta a uma velocidade

controlada pela inclinação e pela velocidade de rotação do forno. Em seu interior as

temperaturas podem chegar a 1550ºC e as reações químicas responsáveis pela

formação dos compostos do cimento Portland são completadas.


50

PRODUÇÃO

Calcário(80%)

Argila(20%)

Moagem

Pré-Aquecedor

Forno(>1450º C)

Clínquer(95%)

Gipsita(5%)

Adições

Moagem Final

Cimento Portland


51

Resumo dos constituintes: _______________________________________________________________________________ Concretos e Argamassas Prof. Silvio Edmundo Pilz [email protected]) Engenharia Civil CETEC Unochapecó

52

2%MgOMagnésia 5%1%CaOCal livre

10%C4AF

2%Na2O e K2OCompostos Alcalinos

20%10%C3AAluminatos e

Ferro Aluminatos

25%C2S 75%50%C3SSilicatos

2%MgOMagnésia 5%1%CaOCal livre

10%C4AF

2%Na2O e K2OCompostos Alcalinos

20%10%C3AAluminatos e

Ferro Aluminatos

25%C2S 75%50%C3SSilicatos

ADIÇÕES

Após o resfriamento, o clínquer é moído em partículas menores que 75µm de

diâmetro. Na fase de moagem, o cimento Portland recebe algumas adições, que

permitem a produção de diversos tipos de cimentos disponíveis no mercado.

O gesso é adicionado ao cimento com o objetivo de controlar o tempo de pega do

cimento. Sem sua adição, o cimento endureceria muito rapidamente, uma vez

misturado à água de amassamento, inviabilizando sua utilização. Esta é razão do

gesso ser adicionado a todos os tipos cimento Portland, em geral na proporção de 3%

de gesso para 97% de clínquer.

As escórias de alto-forno, obtidas durante a produção do ferro-gusa, têm

propriedade de ligante hidráulico muito resistente, reagindo em presença da água,

com características aglomerantes muito semelhante à do clínquer. Adicionada à

moagem do clínquer e gesso, em proporções adequadas, a escória de alto-forno

melhora algumas propriedades do cimento, como a durabilidade e a resistência final.


53

Os materiais pozolânicos são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas

encontradas na natureza, algumas argilas queimadas em temperaturas elevadas (500

a 900ºC) e derivados da queima de carvão mineral. Quando pulverizados em

partículas muito finas, os materiais pozolânicos apresentam a propriedade de ligante

hidráulico, porém um pouco distinta das escórias de alto-forno. É que as reações de

endurecimento só ocorrem, além da água, na presença do clínquer, que em sua

hidratação libera hidróxido de cálcio (Cal) que reage com a pozolana. O cimento

enriquecido com pozolana adquire maior impermeabilidade.

Os materiais carbonáticos são rochas moídas, que apresentam carbonato de cálcio

em sua constituição tais como o próprio calcário. Tal adição torna os concretos e

argamassas mais trabalháveis e quando presentes no cimento são conhecidos como

fíler calcário

.

PROPRIEDADES

FINURA

A finura do cimento influência a sua reação com a água e quanto mais fino o cimento

mais rápido ele reagirá e maior será a resistência à compressão, principalmente nos

primeiros dias. Além disso, uma maior finura diminui a exsudação, aumenta a

impermeabilidade, a trabalhabilidade e a coesão dos concretos. Por outro lado, a

finura aumenta o calor de hidratação e a retração, tornando os concretos mais

sensíveis à fissuração. A finura pode ser aumentada através de uma moagem mais

intensa, porém, o custo de moagem e o calor de hidratação, estabelecem os limites

de finura.

Os ensaios para a avaliação da finura do cimento podem ser complexos e onerosos,

como é o caso dos ensaios de sedimentação, difratometria por laser, etç.

Esta avaliação pode ser obtida conhecendo-se algumas características dos ramos

inferior e superior da amostra. Para isto, utilizam-se dois ensaios: peneiramento

através da peneira ABNT 75µm (0,075mm) e área específica.


54

TEMPO DE PEGA

É o momento em que a pasta de cimento adquire certa consistência que a torna

imprópria a um trabalho. Este conceito aplica-se também a argamassas e concretos.

O tempo de pega é uma propriedade importante, uma vez que determinará o prazo

para a aplicação de pastas, argamassas e concretos com plasticidade e

trabalhabilidade adequadas. Para controlar o tempo de pega, é adicionado o gesso

(CaSO4 . 2H2O) na moagem do cimento, cujo controle é feito através do teor de SO3.

Em alguns casos, a mistura em que o cimento está sendo empregado (pasta,

argamassa ou concreto) pode perder a plasticidade com um tempo menor que o

previsto, e com uma nova mistura na betoneira, sua plasticidade inicial é recuperada.

Isto ocorre quando, na moagem do cimento, a temperatura ultrapassa 128ºC,

provocando uma dissociação do Sulfato de Cálcio do gesso, interferindo nas

características do seu efeito retardador de pega.

CALOR DE HIDRATAÇÃO

As reações de hidratação dos compostos do cimento Portland são exotérmicas. Em

algumas situações o calor de hidratação pode ser um problema, como por exemplo,

em estruturas de concreto massa; em outras pode ser um componente positivo, como

é o caso de concretagens durante o inverno, quando a temperatura ambiente é baixa

para fornecer energia de ativação para as reações de hidratação. A quantidade de

calor gerado depende da composição química do cimento, quantidade e tipo de

adições, finura, etç.

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

A resistência à compressão do cimento Portland é medida através da ruptura de

corpos de prova cilíndricos Ø 50mm x 100mm, com traços normalizados areia padrão

IPT. Os cimentos, de acordo com sua composição e finura têm curvas Resistência x

Idade distintas, que determinam seu emprego em determinados serviços.


55

TIPOS DE CIMENTO PORTLAND

Na designação dos cimentos, as iniciais CP correspondem a abreviatura de Cimento

Portland, e são seguidas dos algarismos romanos de I a V, conforme o tipo de

cimento, sendo a classe expressa por números (25, 32 e 40) que indicam a

resistência à compressão do corpo-de-prova padrão, em MPa.

Conforme a composição e as adições feitas em sua produção, os cimentos Portland

podem ser classificados conforme segue:

CIMENTO PORTLAND COMUM

O Cimento Portland Comum (CP I) é produzido sem quaisquer adições além do

gesso, que é utilizado para regularizar a pega.

CIMENTO PORTLAND COMPOSTO


56

As pesquisas tecnológicas indicaram, com o tempo, que cimentos antes classificados

como especiais, em razão de adições de escória de alto-forno, pozolana e material

carbonático, tinham desempenho equivalente ao do cimento Portland comum. Depois

de conquistado bons resultados na Europa o Cimento Portland Composto (CP II)

surgiu no mercado brasileiro (1991). O CP II, trata-se de um cimento com composição

intermediária entre os Cimento Portland Comum e o Cimento Portland com adição de

escória ou pozolana. Atualmente, os cimentos Portland compostos respondem por

70% da produção industrial brasileira, sendo utilizados na maioria das aplicações

usuais, em substituição ao antigo CP.

CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO

tido pela adição de escória granulada de

alto forno. As escórias apresentam propriedades hidráulicas latentes. Mas as reações

O Cimento Portland Alto-Forno (CP III) é ob

de hidratação da escória são muito lentas e, para que seu emprego seja possível são

necessários ativadores físicos e químicos. A ativação física obtém-se com a finura,

decorrente da moagem da escória separada ou conjuntamente com o clínquer.

CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO

obtido pela adição de pozolana ao clínquer.

Ao contrário da escória, a pozolana não reage com a água em seu estado natural.

A RESISTÊNCIA INICIA

O Cimento Portland Pozolânico (CP IV) é

Quando finamente moída, reage com o hidróxido de cálcio em presença de água e

em temperatura ambiente, dando origem a compostos com propriedades

aglomerantes.

CIMENTO PORTLAND DE ALT L

I) tem a propriedade de

atingir altas resistências já nos primeiros déias após a aplicação. Isto é possível pela

O Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V-AR

utilização de uma dosagem específica de calcário e argila na produção do clínquer,

além de uma moagem mais fina para que o cimento, ao reagir com a água, adquira

elevadas resistências com maior velocidade.


57

CIMENTOS ESPECIAIS

CIMENTO PORTLAND RESISTENTES A SULFATOS

Estes cimentos resistem aos meios agressivos, tais como os encontrados nas redes

industriais, água do mar e alguns tipos de solos. Qualquer

um dos 5 tipos de cimento Portland podem ser considerados resistentes a sulfatos,

d abaixo:

70% de escória

granulada de alto-forno, em massa.

•

de esgotos domésticos ou

esde que apresentem pelo menos uma das características

• teor de aluminato tricálcio (C3A) do clínquer e teor de adições carbonáticas de,

no máximo, 8% e 5% em massa, respectivamente.

• Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e

Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material

pozolânico, em massa. _______________________________________________________________________________ Concretos e Argamassas Prof. Silvio Edmundo Pilz [email protected]) Engenharia Civil CETEC Unochapecó

58

• Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa

duração que comprovem resistência aos sulfatos.

CIMENTO PORTLAND DE BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO

Em concretagens de estruturas que olumes de concreto

continuam o poder causar o

aparecimento de fissuras de origem térmica. Nestes casos, recomenda-se o emprego

d

baixo calor de hidratação. Segundo a NBR13116, estes cimentos geram até 260J/g e

Portland branco é obtido através de matérias-primas com baixos teores de

ondições especiais de fabricação,

sfriamento e a moagem. No Brasil o cimento Portland

branco é normalizado pela NBR12989, sendo classificado conforme a tabela abaixo:

consomem grandes v

ente, o calor produzido pela hidratação do ciment

e cimentos com taxas lentas de evolução de calor, chamados cimentos Portland de

até 300J/g aos 3 dias e 7 dias, respectivamente, podendo ser qualquer um dos 5 tipos

básicos.

CIMENTO PORTLAND BRANCO

O cimento

óxidos de ferro e manganês, além de c

principalmente durante o re


59

O cimento Portland branco estrutural é utilizado em concretos brancos com fins

arquitetônicos. O cimento Portland branco não estrutural é aplicado no rejuntamento

de pisos e azulejos, na fabricação de ladrilhos hidráulicos, e outras aplicações não

estruturais.

CIMENTO PARA POÇOS PETROLÍFEROS

O cimento para poços petrolíferos é um tipo de cimento Portland bastante específico,

utilizado na cimentação de poços petrolíferos. Sua composição é constituída de

clínquer e gesso para retardar o tempo de pega e em sua fabricação são tomadas

precauções especiais para garantir as plasticidade em condições ambientes de

elevadas pressões e temperaturas.


60


61

APLICAÇÕES E ESCOLHA DO TIPO DE CIMENTO

Inicialmente podemos dizer que nenhum cimento é melhor em todas as

circunstâncias. Sempre haverá um tipo diferente para uma aplicação específica.

A escolha do tipo de cimento está associada a uma determinada finalidade que se

deseja ao concreto seja no estado fresco ou seja no estado endurecido.

Para uma mesma finalidade existe mais de um tipo ou classe de cimento que pode

ser usado.

A escolha também depende da disponibilidade do material e do custo – fator

importante na tomada de decisões em engenharia.

Depende ainda a escolha:

• Exigência da estrutura

• Exigência do meio ambiente

• Velocidade de construção

• Circunstancia do local da obra (acesso, prazo, espaço)

O quadro a seguir, apresenta os diversos tipos de aplicações dos diferentes tipos de

cimentos.


62


63

RECEBIMENTO E ESTOCAGEM

O cimento é um produto perecível que em contato com umidade endurece perdendo

suas propriedades antes do uso. Cuidados no recebimento e estocagem do material

são essenciais para a garantir concretos e argamassas de boa qualidade.

O cimento é comercializado a granel, para usinas de concreto, fábricas de pré-

moldados e grandes obras; no varejo, é fornecido em embalagens (papel Kraft) de 25

e 50 Kg. Estas embalagens não podem estar furadas, rasgadas ou molhadas e

devem trazer o nome do fabricante, o tipo do cimento, a sigla, a massa líquida do

saco e o selo de conformidade da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).

No recebimento, além dos aspectos visuais da embalagem, devem ser observados a

massa dos sacos e se o cimento não está empedrado.


64

ENSAIOS 1) Determinação da Massa Unitária de Agregados em Estado Solto - NBR 7251

Massa unitária de um agregado é a relação entre sua massa e seu volume sem compactar, considerando-se como volume também os vazios entre os grãos. Usa-se como parâmetro para transformar massa em volume.

Quantidade de Material

O volume de material deverá ser de pelo menos o dobro do volume do recipiente que será usado.

Equipamentos e Acessórios

• Balança, com resolução de 1 g;

• Concha ou pá,

• Recipientes paralelepipédicos, com as dimensões constantes na Tabela 1

Tamanho máximo do agregado (mm) Volume do recipiente (dm3)

4,8 15

> 4,8 e ≤ 50 20

> 50 60

Preparação do Material

Secar o material previamente ao ar

Procedimento

• Preencher o recipiente por meio de uma concha ou pá, lançando o agregado a uma altura de

10 cm do topo do recipiente.

• Rasar o recipiente e determinar a massa

Cálculos

Calcular o peso unitário do agregado, dividindo a massa de agregado (kg) pelo volume do recipiente

(dm3), considerando que a máxima variação permitida entre os resultados de cinco determinações

feitas com o mesmo agregado é de 0,02 kg/dm3

Cuidados

• Rasar o agregado miúdo com movimentos horizontais da haste de socamento, evitando

comprimir o agregado.

• Rasar o agregado graúdo e, com os dedos, compensar os vazios que houver abaixo do nível

do topo do recipiente com grãos deixados acima deste nível.

• Limpar bem o recipiente antes de pesá-lo.


65

2) Determinação de massa específica agregado graúdo – técnica frasco graduado Objetivo:

• Determinar experimentalmente o valor da massa específica do agregado.

• Verificar que a densidade de um material pode ser expressa através da relação entre a massa

do agregado seco e seu volume, incluindo os poros permeáveis

Materiais e equipamentos:

• Agregado graúdo

• Colher ou concha de pedreiro

• Balança com capacidade para 1Kg e resolução de 0,1g

• Frasco graduado de 1000 ml

Metodologia Experimental:

• Recobrir uma porção de agregado com água

• Tirar o excesso de umidade com auxílio de um pano

• Pesar a massa do agregado (m)

• Colocar 400 ml de água no frasco graduado (Vi)

• Inserir o agregado no frasco graduado

• Determinar o volume final no frasco (Vf)

Resultados e Discussão

• Determinar a massa específica do agregado: d = m / Vf - Vi (g/cm3)

• Repetir 3 vezes o procedimento

• Tomar como valor definitivo a média dos valores


66

3) Determinação de massa específica agregado miúdo por meio do Frasco de Chapman

Objetivo:

• Determinar experimentalmente o valor da massa específica de agregados miúdo.


do agregado seco e seu volume, incluindo os poros permeáveis.


• Agregado miúdo seco



• Frasco de Chapman

• Funil de vidro


• Pesar 500g de amostra de areia seca

• Colocar água no frasco até 200 cm3 deixando em repouso para que a água aderida às faces

internas escorram totalmente.

• Colocar 500g de areia no frasco de Chapman, com cuidado, efetuando agitação para a

eliminação das bolhas de ar

• Fazer a leitura no nível atingido pela água no frasco, cuidando para que as faces internas

estejam secas e sem grãos aderentes.


• Cálculo da massa específica: d = 500 / L – 200 (g/cm3)

• Repetir por 3 vezes o procedimento

• Os resultados dos ensaios realizados com a mesma amostra não devem diferir mais de 0,05

g/cm3

• Tomar como valor definitivo a média dos valores


67

4) Determinação de massa específica agregado miúdo com auxílio do picnômetro

Objetivo:

• Determinar experimentalmente o valor da massa específica de agregados miúdo.


do agregado seco e seu volume, incluindo os poros permeáveis.


• Agregado miúdo seco



• Picnômetro


• Pesar uma amostra de areia seca

• Encher com água o picnômetro e determinar a massa do conjunto

• Retirar uma pequena quantidade de água do frasco

• Colocar a amostra de areia no frasco - picnômetro

• Determinar a massa do conjunto picnômetro + água + agregado

• Repetir 3 vezes o procedimento


• Cálculo da massa específica: Pag = massa do picnômetro + água

• m = massa da amostra

• Pag + ag = massa do picnômetro + água da amostra

• d = m/ [Pag – (Pag + ag – m)]


68

5) Determinação de umidade do agregado miúdo através do teste da frigideira.

Objetivo:

• Determinar o teor de umidade do agregado miúdo – areia

• Conhecer o teste da frigideira usualmente utilizado em obras correntes.


• Agregado miúdo úmido.

• Colher ou concha de pedreiro.

• Balança com resolução de 0,01g e capacidade mínima de 200g

• Balança com resolução 100g e capacidade mínima de 50kg

• Frigideira

• Fogareiro

• Recipiente metálico


• Coletar 1000g do agregado miúdo conforme norma NBR 7216 em frações de diversos pontos

do material e homogeneizar o material.

• Pesar a frigideira.

• Colocar uma pequena porção do material homogeneizado na frigideira. Pesar.

• Levar o material ao fogo, mexendo-o até secar.

• Pesar novamente e calcular o teor de umidade do agregado.

• Repetir o procedimento duas vezes.


• Cálculo do teor de umidade:

• h =[(mu – ms)/ms] x 100


69

6) Determinação da composição granulométrica do agregado miúdo.

Objetivo:

• Expressar as proporções de grãos de diferentes tamanhos que compõem o agregado.

• Determinar a dimensão máxima do agregado

• Determinar o módulo de finura do agregado


• Balança

• escova de cerdas macias

• Peneiras normalizadas

• bacias

• Agitador mecânico


1. Coletar 1000g do agregado conforme norma NBR 7216 em frações de diversos pontos do

material.

2. Formar duas amostras para o ensaio.

3. Determinar as massas M1 e M2 das amostras.

4. Tomar a amostra M1 e reservar a outra (M2)

5. Encaixar as peneiras, previamente limpas, de modo a formar um único conjunto de peneiras,

com malha em ordem crescente da base para o topo. Na base deve ser colocado um fundo.

6. Colocar a amostra ou porções da mesma sobre a peneira superior do conjunto, de modo a evitar

a formação de camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras.

7. Promover a agitação mecânica do conjunto por 1 min

8. Pesar todas as peneiras.

9. Promover a agitação por mais 1 min e pesar as amostras das peneiras novamente. Essa

operação deve ser repetida até que não aconteçam alterações de peso maiores que 1% da

massa da amostra.

10. Remover o material retido na peneira para uma bandeja identificada. Escovar a tela em ambos

os lados para limpar a peneira. O material removido pelo lado interno é considerado como retido

(juntar na bandeja) e o desprendido na parte inferior como passante.

11. Determinar a massa total de material retido em cada uma das peneiras e no fundo do conjunto.

O somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% da massa seca da amostra,

inicialmente introduzida no conjunto de peneiras.

12. Proceder ao peneiramento da amostra M2, conforme procedimentos a partir do item 5.


70

13. Calcular as porcentagens médias retida e acumulada, em cada peneira, com aproximação de

1%.

14. Determinar o módulo de finura.


Amostra M1 Porcentagem em peso Peneiras (mm) Massa retida

% retida % retida acumulada 9,50 6,3 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15

Fundo soma

Amostra M2

Porcentagem em peso Peneiras (mm) Massa retida % retida % retida acumulada

9,50 6,3 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15

Fundo Soma

Massa inicial: ____________________

Massa final:____________________

Módulo de Finura (MF):____________________

Dimensão máxima característica (Dmax):____________________

Classificação NBR 7211:____________________


71

CLASSIFICAÇÃO PELO MÓDULO DE FINURA: Muito grossa MF > 3,90 Grossas 3,90 > MF > 3,90 Médias finas 3,30 > MF > 2,40 Finas 2,40 > MF

Tabela para classificação do agregado miúdo – NBR 7211 Porcentagens retidas acumuladas

Abertura (mm) Zona 1 Muito fina

Zona 2 Fina

Zona 3 Média

Zona 4 Grossa

9,5 0 0 0 0

6,3 0 – 3 0 – 7 0 – 7 0 – 7

4,8 0 – 5 (A) 0 – 10 0 – 11 0 - 12

2,4 0 –5 (A) 0 – 15 (A) 0 – 25 (A) 5 (A) - 40

1,2 0 – 10 (A) 0 – 25 (A) 10 (A) – 45 (A) 30 (A) – 70

0,6 0 – 20 21 – 40 41 – 65 66 – 85

0,3 50 – 85 (A) 60 (A) – 88(A) 70 (A) – 92 (A) 80 (A) – 95

0,15 85 (B) – 100 90 (B) – 100 90 (B) – 100 90 (B) - 100

(A) pode haver uma tolerância de até no máximo 5 unidades (%) em um só dos limites marcados com a letra (A) ou distribuídos em vários deles (B) para agregado miúdo resultante de britamento, este limite poderá ser 80 Obs.: a amostra para ensaio deve ser coletada segundo a NBR 7216 Dimensão máxima: determinada através da peneira que apresentar uma porcentagem retida acumulada de 5% ou imediatamente inferior Módulo de Finura: somatório das porcentagens acumuladas retidas nas peneiras de série normal, dividindo o total por 100.


72

7) Determinação da composição granulométrica agregado graúdo

Objetivo:

• Expressar as proporções de grãos de diferentes tamanhos que compõem o agregado.

• Determinar a dimensão máxima do agregado

• Determinar o módulo de finura do agregado


• Balança

• escova de cerdas macias

• Peneiras normalizadas

• bacias

• Agitador mecânico


1. Coletar no mínimo 5kg do agregado conforme norma NBR 7216, em frações de diversos pontos

do material.

2. Formar duas amostras para o ensaio.

3. Determinar as massas M1 e M2 das amostras.

4. Tomar a amostra M1 e reservar a outra (M2)

5. Encaixar as peneiras, previamente limpas, de modo a formar um único conjunto de peneiras,

com malha em ordem crescente da base para o topo. Na base deve ser colocado um fundo.

6. Colocar a amostra ou porções da mesma sobre a peneira superior do conjunto, de modo a evitar

a formação de camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras.

7. Promover a agitação mecânica do conjunto por 1 min

8. Pesar todas as peneiras.

9. Promover a agitação por mais 1 min e pesar as amostras das peneiras novamente. Essa

operação deve ser repetida até que não aconteçam alterações de peso maiores que 1% da

massa da amostra.

10. Remover o material retido na peneira para uma bandeja identificada. Escovar a tela em ambos

os lados para limpar a peneira. O material removido pelo lado interno é considerado como retido

(juntar na bandeja) e o desprendido na parte inferior como passante.

11. Determinar a massa total de material retido em cada uma das peneiras e no fundo do conjunto.

O somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% da massa seca da amostra,

inicialmente introduzida no conjunto de peneiras.

12. Proceder ao peneiramento da amostra M2, conforme procedimentos a partir do item 5.


73

13. Calcular as porcentagens médias retida e acumulada em cada peneira, com aproximação de

1%.

14. Determinar o módulo de finura, com apresentação de 0,01.


Amostra M1 Porcentagem em peso Peneiras (mm) Massa retida (g)

% retida % retida acumulada 38 32 25

19,5 12,5 9,5 6,3 4,8

Fundo Soma

Amostra M2

Porcentagem em peso Peneiras (mm) Massa retida (g) % retida % retida acumulada

38 32 25

19,5 12,5 9,5 6,3 4,8

Fundo Soma

Massa inicial: ____________________

Massa final:____________________

Módulo de Finura (MF):____________________

Dimensão máxima característica (Dmax):____________________

Classificação NBR 7211:____________________


74

Tabela com limites granulométricos de Agregado Graúdo para classificação – NBR 7211/83

Graduação Porcentagens retidas acumuladas, em peso, nas peneiras da abertura nominal, em mm

76 64 50 38 32 25 19 12,5 9,5 6,3 4,8 2,4

Brita 0 0 0-10 80-100 95-100

Brita 1 0 0-10 80-100 92-100 95-100

Brita 2 0 0-25 75-100 90-100 95-100

Brita 3 0 0-30 75-100 87-100 95-100

Brita 4 0 0-30 75-100 90-100 95-100


75

8) Determinação do teor de materiais pulverulentos em agregados

Objetivo:

• Determinação do teor de materiais pulverulentos contidos no agregado destinado ao concreto

• Materiais pulverulentos : são partículas minerais com dimensão inferior a 0,075mm, inclusive

os materiais solúveis em água, presentes nos agregados.


• Balança com capacidade mínima de 5Kg e resolução de 5g;

• Estufa;

• Peneiras (1,2 e 0,075mm) ;

• Recipiente para retenção da amostra e a água de recobrimento ;

• Bisnaga para água;

• Haste p/ agitação;

• Dois recipientes de vidro transparente


• Amostragem Deve ser obtida de acordo com a NBR 7216 e reduzida segundo a NBR 9941.

Amostra deve ser umedecida para evitar a segregação. A massa mínima para realização do

ensaio é indicada na tabela abaixo em função de sua ∅ máx.

• Secar a amostra em estufa (105 - 110 OC) até a constância de massa, esfriar a temperatura

ambiente e deteminar a massa de duas amostras Mi1 e Mi2 (reserva).

• Encaixar as peneiras 1,2 e 0,075mm de modo que a peneira 1,2 mm fique posicionada sobre a

peneira 0,075mm.

• Colocar a amostra (M1) no recipiente, recobrindo-a com água. Agite o material, com auxílio de

uma haste, de forma a provocar a separação e suspensão das partículas finas, tomando

cuidado de não provocar abrasão do material. Despejar a água cuidadosamente através - das

peneiras, posicionadas de acordo com item anterior, para não perder o material. A água

carregará consigo a amostra e ao passar pelas peneiras parte se perderá com a água e parte

ficará retida nas peneiras. A água perdida através da peneira 0,075 mm transportará o material

pulverulento contido na amostra.

• Terminado o processo de lavagem, coloque o material retido nas peneiras no recipiente e

cubra o mesmo com água. Deixe em repouso o tempo necessário para que as partículas

decantem. Feito isso, retire o excesso de água com o auxílio de uma bisnaga, esse

procedimento serve para facilitar a posterior secagem em estufa, tomando cuidado de não

provocar perda de material.


76

• Secar a amostra retida em estufa (105- 110) OC até a constância de massa e determinar a sua

massa final seca (Mfi). Repetir todo o procedimento para a amostra Mi2

∅máx (mm) Massa mínima

< 4,8 500

> 4,8 e < 19 3000

> 19 5000


• O teor de materiais pulverulentos de cada amostra é determinado pela diferença entre a massa

inicial (Mi) e a massa final seca obtida depois da lavagem. O mesmo será expresso em

porcentagem de acordo com a expressão , abaixo:

• 100% ×−

=Mi

MfMitopulverulenmaterialdeTeor

• Onde:

Mi - Massa inicial da fração, em g;

Mf - Massa após o repeneiramento, em g;

• O resultado final será a média aritmética das duas determinações, realizadas nas duas

amostras (Mi1 e Mi2)

• A diferença obtida nas duas determinações não deve ser maior que 0,5% para agregado

graúdo e 1,0% para miúdo. Quando esta condição não for atendida, realizar uma terceira

determinação e adotar, como resultado, a média aritmética dos dois valores mais próximos.


77

9) Determinação do Inchamento do agregado miúdo

Objetivo:

• Este ensaio prescreve o método para a determinação do Inchamento de agregados miúdos

para concreto.

• Inchamento do agregado miúdo fenômeno da variação do volume aparente, provocado pela

absorção de água livre pelos grãos e que incide sobre a sua massa unitária

• Coeficiente de inchamento (Vh/Vo) Quociente entre os volumes úmido (Vh) e seco (Vo) de

uma mesma massa de agregado.

• Umidade crítica Teor de umidade, acima do qual o coeficiente de Inchamento pode ser

considerado constante e igual ao coeficiente de Inchamento médio

• Coeficiente de inchamento médio Valor médio entre o coeficiente de Inchamento máximo e

aquele correspondente à umidade crítica


• Encerado de lona com dimensões mínimas de 2,0 m x 2,5 m.

• Balança com resolução de 100g e capacidade mínima de 50 kg.

• Ba1ança com resolução de 0,01g e capacidade mínima de 200 g.

• Recipiente para1elepipedal, conforme a NBR 7251.

• Régua rígida com comprimento da ordem de 500 mm aproximadamente.

• Estufa para secagem.

• Concha ou pá.

• Dez cápsulas com tampa, para condicionamento e secagem de amostras de areia, com

capacidade de 50 mL.

• Proveta graduada de vidro com capacidade mínima de 1000 mL.

• Misturador mecânico(opcional).

Amostragem

• A amostra de agregado remetida ao 1aboratõrlo deve ter sido coletada acordo com a NBR

7216.

• Da amostra remetida ao laboratório, depois de umedecida para evitar segregação e de

cuidadosamente misturada, formar a amostra de ensaio de acordo com a NBR 9941. A

amostra de ensaio deve ter pelo menos o dobro do volume do recipiente paralelepipedal

utilizado.


78


• Secar a amostra de ensaio em estufa (105- 110oC) até constância de massa e resfriá-la até a

temperatura ambiente.

• Colocar a amostra sobre o encerado de lona, homogeneizar e determinar massa unitária,

segundo a NBR 7251.

• Adicionar água sucessivamente de modo a obter teores de umidade próximos aos seguintes

valores: 0,5%, 1%, 2%, 3%. 4%, 5%, 7%, 9% e 12%. Homogeneizar cuidadosamente a

amostra, a cada adição de água, por agitação manual da lona ou em misturador mecânico.

Coletar uma amostra de agregado, a cada adição de água, para determinação do teor de

umidade. Executar, simultaneamente, a determinação da massa unitária, segundo a NBR

7251.

• Determinar a massa de cada cápsula com a amostra coletada (Mi), destampar, secar em

estufa a (105- 110oC) e determinar sua massa (Mf).


1. Calcular o teor de umidade das amostras coletadas nas cápsulas, através da seguinte

expressão

McMfMfMih

−−

=

• Onde,

h = teor de umidade do agregado, em %;

Mi = massa da cápsula com o material coletado durante o ensaio, em g;

Mf = massa final da cápsula com o material coletado apos secagem em estufa, em g;

Mc = massa da cápsula, em g

2. Para cada teor de umidade, calcular o coeficiente de inchamento de acordo com a expressão:

100)100( h

VoVh

h

s +×=

γγ


79

• Onde:

Vh = volume do agregado com h% de umidade, em dm3;

Vo = volume do agregado seco em estufa, em dm3;

ϒs = massa unitária do agregado seco em estufa. em kg/dm3;

ϒh = massa do agregado com h% de umidade, em kg/dm3;

h = teor de umidade do agregado, em %.

3. Assinalar os pares de valores (h, Vh/Vo) em gráfico, conforme modelo, e traçar a curva de

Inchamento, de modo a obter uma representação aproximada do fenômeno.

4. Determinar a umidade crítica na curva de Inchamento. pela seguinte construção gráfica:

a) traçar a reta tangente ã curva paralela ao eixo das umidades;

b) traçar a corda que une a origem de coordenadas ao ponto de tangência reta traçada;

c) traçar nova tangente à curva, paralela a esta corda;

d) a abscissa correspondente ao ponto de Interseção das duas tangentes a umidade

crítica.

5. O coeficiente de inchamento é determinado pela média aritmética entre os coeficientes de

inchamento máximo (ponto A) e aquele correspondente à umidade crítica (ponto B).

6. Do certificado de ensaio deve constar a curva de Inchamento, traçada em gráfico conforme

modelo, e os valores de umidade crítica e coeficiente de Inchamento médio.


80

10) Cimento Portland - Determinação da Resistência à Compressão (NBR 7215/96)

Objetivo:

• Determinar a resistência à compressão do Cimento Portland.

Princípio

• Determinar a resistência à compressão de corpos-de-prova cilíndricos de 50 mm de diâmetro e

100 mm de altura.

• Os cp´s são elaborados com argamassa composta de uma parte de cimento, três de areia

normalizada em massa e relação a/c de 0,48.


• Areia Normal – de acordo com as prescrições da ABNT.

Esta areia normalizada pela NBR 7214, é extraída do Rio Tietê e apresenta 25% em

peso das peneiras 1,2 / 0,6 / 0,3 / 0,15 mm. É preparada pelo IPT especificamente

para ensaios e tem massa unitária e massa específica dentro de padrões.

• Água

• Cimento

• Balança

• Misturador Mecânico

• Molde

• Soquete

• Máquina para ensaio de compressão


• A argamassa é preparada por meio de misturador mecânico e adensada manualmente,

podendo ser utilizados equipamentos de compactação mecânica.

• Os moldes com os corpos-de-prova devem ser conservados em câmara úmida para a cura

inicial e em seguida desmoldados e submetidos à cura em água saturada até a data de

ruptura.

• Na data da ruptura os moldes devem ser retirados do meio de conservação, capeados com

enxofre e rompidos para determinação da resistência à compressão.

• Preparação da argamassa de cimento


81

Quantidade de materiais (em massa - gramas)

Cimento 624 + 0,4

Água 300 + 0,2

Areia Normal

Fração Grossa 468 + 0,3

Fração Média Grossa 468 + 0,3

Fração Média Fina 468 + 0,3

Fração Fina 468 + 0,3

• Mistura Mecânica

Executar a mistura mecânica, colocando inicialmente na cuba toda a quantidade de

água e adicionando o cimento. A mistura destes materiais deve ser feita com o

misturador em velocidade baixa, durante 30 s.

Após este tempo e sem paralisar a operação, iniciar a adição da areia (as 4 frações

previamente misturadas) com cuidado para que toda a areia seja gradualmente

colocada durante o tempo de 30 s.

Imediatamente após a colocação da areia mudar a velocidade para alta por 30s.

Após este tempo desligar o misturador por 1 mim e 30 s. Nos primeiros 15 s retirar

com o auxilio da espátula a argamassa que ficou aderida às paredes da cuba e na pá.

Durante o tempo restante a argamassa deve ficar em repouso coberta por um pano

úmido e limpo.

Imediatamente após este intervalo ligar o misturador na velocidade alta por mais 1 mim

e 15 s.

Deve ser registrada a hora em que o cimento foi colocado em contato com a água.

• Preparo dos Moldes

Para garantir a estanqueidade dos moldes deve-se utilizar material de vedação na

superfície lateral da forma e ao longo de toda a extensão da fenda vertical.

Untar toda a superfície interna do molde com óleo.

• Enchimento dos Moldes

A moldagem deve ser feita imediatamente após o amassamento, em 4 camadas de

espessuras aproximadamente iguais e adensadas com 30 golpes, distribuídos

uniformemente a cada camada.

A esta operação segue-se a rasadura do topo.

• Cura

Após a moldagem os corpo de prova devem ser colocados na câmara úmida, onde

devem permanecer por 20 a 24 h com a face superior protegida por uma placa de

vidro.


82

Terminado o período inicial de cura os cp´s devem ser retirados da forma, identificados

e, exceto os que deverão ser rompidos com 24 h de idade, devem ser imersos no

tanque de água saturada de cal, onde permanecerão até a data da ruptura.

• Capeamento e Ruptura

Antes da ruptura os corpos-de-prova devem ser capeados em suas extremidades com

uma mistura de enxofre com caulim, pozolanas, quartzo em pó ou outras substâncias,

em proporções tais que não interfiram no resultado do ensaio.

Para a ruptura a máquina deve esta limpa e os cp´s deverão ser centralizados em

relação ao eixo do carregamento.

A velocidade do carregamento da máquina de ensaio, ao transmitir a carga de

compressão ao corpo de prova, deve ser equivalente a (0,25 + 0,05) MPa/s.


Para cada idade, o valor da resistência à compressão do cimento Portland, será representada pelo

maior valor dos cp’s.


83

CONCRETO

Introdução

Na abertura de um recente congresso na área de concreto, o presidente do

IBRACON (Instituto Brasileiro do Concreto) apresentou dados interessantes. Segundo

ele, o Brasil, em 1997, produziu 40 milhões de m3 de concreto, dos quais apenas a

metade poderia ser considerada como concreto estrutural, pois o restante deve-se,

principalmente, à auto-construção.

Tomando-se estes 20 milhões de m3/ano e multiplicando-se por R$ 500,00 (custo

estimado do m3 da estrutura de concreto armado, considerando-se concreto, forma,

armadura, etc.), trata-se de um mercado de 10 bilhões de reais por ano.

Alguns dados:

Maiores países produtores de cimento - 2001

Colocação País Produção (milhões t) 1º. China 628,0

2º. Índia 104,6

3º. USA 88,9

4º. Japão 79,5

5º. Coréia do Sul 53,7

6º. Espanha 40,5

7º. Itália 39,8

8º. Brasil 38,9 9º. Rússia 35,1

10º. Tailândia 35,0

11º. Indonésia 34,8

12º. Turquia 33,4

13º. Alemanha 31,0

14º. México 30,0

15º. Irã 27,5


84

Consumo de cimento no mundo - 2001

Continente Consumo (milhões t) Américas 226

Europa 314

Ásia 998

África 91

Oceania 8

Total 1637

Consumo per capita - 2002

Região Consumo (kg/hab/ano) Norte 174

Nordeste 138

Centro-Oeste 284

Sudeste 258

Sul 244

Consumo de cimento por região - 2002

Região Consumo (1000 t) % Norte 2.345 6

Nordeste 6.746 18

Centro-Oeste 3.438 9

Sudeste 19.182 51

Sul 37.978 17

Brasil 37.978 100


85

Consumo per capita – Brasil

Ano Consumo (kg/hab/ano) 1995 184

1996 222

1997 240

1998 246

1999 242

2000 232

2001 223

2002 217

Perfil dos consumidor Brasil - 2002

Região Consumo (1000 t) % Revendedoras 26.607 70,06

Consumidores industriais 8.249 21,72

Concreteiras 4.851 12,77

Fibro-cimento 934 2,46

Pré-moldados 1.022 2,69

Artefatos 992 2,61

Argamassas 450 1,18

Consumidores finais 2.977 7,84

Construtores 2.913 7,67

Órgãos públicos / estatais 49 0,13

Prefeituras 15 0,04

Importação 145 0,38

Total 37.978 100

Concreto - principais virtudes e defeitos

Para chegar a este posto, só um material com muitas vantagens de utilização. Quais

então seriam as principais vantagens, ou virtudes, do uso do concreto como material

de construção?


86

VIRTUDES

• É fabricado com materiais:

naturais;

pouco sofisticados;

estáveis;

disponíveis em quantidade;

de fácil transporte e estocagem;

quando artificiais, como no caso do cimento, possuem ciclo de produção

dominado no mundo inteiro.

• Demanda:

pouca tecnologia de produção;

equipamento barato, robusto, durável e pouco sofisticado;

mão de obra com baixo nível de instrução.

• Pode ser produzido praticamente em qualquer lugar, em instalações simples.

• Depois de produzido, é:

facilmente transportado;

facilmente moldado;

facilmente aplicado, tudo isso com baixo consumo de energia.

• A construção em concreto é relativamente rápida.

• É um material relativamente estável e durável.

• Dá margem à sofisticação arquitetônica.

• Pode receber praticamente todo tipo de revestimento.

• Possui grande durabilidade (quando corretamente produzido)

• Apresenta boa impermeabilidade

• Permite a execução de grandes peças contínuas


87

Nada porém possui apenas vantagens. Tudo tem suas desvantagens e o concreto

não é exceção a esta regra.

PRINCIPAIS DESVANTAGENS

Do ponto de vista técnico, o concreto é um material de construção que apresenta, em

algumas circunstâncias, como principais desvantagens:

• uma resistência à tração relativamente baixa;

• uma relação resistência/peso relativamente pequena;

• uma estabilidade dimensional relativamente pequena;

• uma durabilidade questionável, quando submetido a determinados ambientes,

ou quando produzido de maneira incorreta.

Do ponto de vista genérico, contudo, o ponto fraco mais importante da utilização do

concreto é considerado exatamente a sua enorme facilidade de utilização, que faz

com que todo mundo pense que entende de concreto, que pode fabricá-lo de

qualquer jeito, em qualquer lugar, sem nenhum controle. O descaso com a tecnologia

do concreto é, em geral, muito grande, e esse é considerado, por alguns

pesquisadores, o principal defeito genérico do material de construção nos dias de

hoje.

O concreto é um dos materiais de que se encontram muitos “conhecedores” (?) pelo

mundo afora.

“Um dos grandes problemas do concreto é que qualquer doido

pensa que sabe fazer concreto, mas o pior problema, mesmo, é que

ele faz!” (Adam Neville)


88

Porém, a produção de concreto, por ser uma atividade humana, elaborada a partir

de um processo é suscetível de ser controlada (HELENE; TERZIAN, 1992).

O controle da produção tem a finalidade de obter um material uniforme, com as

propriedades exigidas, de forma econômica, ao fim que se destina (VALOIS, 1994).

Um “mau” concreto é feito simplesmente misturando-se cimento, agregados e água, porém os ingredientes de um bom concreto são exatamente os mesmos! (NEVILLE, 1997)

O que causa esta diferença?

Apenas o conhecimento, com o apoio do entendimento (NEVILLE, 1997).

O MATERIAL DE CONSTRUÇÃO: CONCRETO

Mas, afinal, o que é o concreto? É uma mistura de


89

É, portanto um material composto, heterogêneo, formado por duas fases e uma

interface: a fase pasta, a fase agregado e a ligação agregado-pasta. Como defeito,

possui uma descontinuidade estrutural, que alguns autores consideram como uma

terceira fase: os vazios.

Funções da pasta (fase pasta)

Nesta fase há a hidratação do cimento e a formação de cristais em torno do grão de

cimento (silicatos, aluminatos). Então a microestrutura da pasta vai se tornando mais

compacta, aumentando a densidade e resistência mecânica da pasta.

As principais funções da pasta são

• Dar impermeabilidade ao concreto

• Dar trabalhabilidade ao concreto

• Envolver os grãos

• Preencher o vazio entre os grãos

As principais microestruturas que se formam na pasta matriz são:

• estruturas fibrilares ou estruturas C-S-H: compostos químicos formados por

cristais de silicatos de cálcio hidratados que representam 50% a 60% do

volume total de sólidos da pasta e são os responsáveis pela resistência

mecânica da pasta após os dias iniciais;

• prismáticas: cristais de grande tamanho, formadas por hidróxido de cálcio,

que representam 20 a 25% do volume total de sólidos da pasta. São

responsáveis pelo pH elevado da pasta (pH> 13), mas são bastante solúveis

em água. Tem baixa resistência mecânica;

• etringita: cristais grandes e volumosos, formados pela hidratação dos

aluminatos combinados com sulfato de cálcio, quimicamente instáveis e muito


90

porosos, gerando estruturas com baixa resistência mecânica que com o tempo

se transformam em monossulfato. São os primeiros cristais da pasta a se

formar e produzem a primeira resistência mecânica do endurecimento,

pequena se comparada a das estruturas C-S-H. Representam 15 a 20% do

volume total de sólidos;

• grãos de clínquer não hidratados: pequenos núcleos dos grãos de cimento.

Além das microestruturas sólidas, os vazios são de grande influência nas

características da pasta matriz endurecida. Quanto maiores a quantidade de vazios e

maiores forem os seus diâmetros médios, maiores serão a porosidade e a

permeabilidade, reduzindo a resistência química e mecânica da pasta, aumentando

também a sua retração e a fluência.

O estudo destes vazios (e o preenchimento deles) tem grande importância em

concretos de alta resistência, que não é o foco desta disciplina.

Este estudo é feito em disciplina específica ou em estudos de especialização.

Funções do agregado (fase agregado)

• Reduzir o custo do concreto

• Reduzir as variações de volume (diminuir as retrações)

• Contribuir com grãos capazes de resistir aos esforços

Em concretos convencionais, para o agregado não tem tanta importância a sua

resistência mecânica, pois normalmente é maior que a do conjunto concreto. Para

concretos de alta resistência, o agregado graúdo pode se tornar a parte fraca do

conjunto, devido as suas micro-fraturas internas.


91

A interface (fase zona de transição)

No concreto convencional é a parte mais fraca, pois é menos resistente que a pasta e

os agregados. Em concretos convencionais, aqueles com relação a/c > 0,4, a zona

de transição não tem tanto influência pelo chamado efeito fortificador do agregado.

Para concretos de maior resistência, a fraqueza da ligação agregado-pasta pode ser

explicada, muito resumidamente, por uma concentração anormal de cristais de

hidróxido de cálcio nessa região particular dos concretos e argamassas.

Antes de se abordar a ligação agregado-pasta, é necessário mencionar um fenômeno

que ocorre no concreto quando no estado fresco: o efeito de parede. Este efeito pode

ser descrito como uma "chamada" da fase mais fluida do concreto (a pasta) para as

superfícies postas em contato com o concreto, como por exemplo, as fôrmas.

Esta é a razão pela qual, em um concreto apropriadamente lançado e compactado,

após a desforma, não se observa a presença de partículas de brita, já que a pasta de

cimento sempre se interpõe entre elas e a fôrma.

Em termos de microestrutura do concreto, também ocorre uma espécie de efeito de

parede interno, uma chamada da fase mais fluida do concreto para a superfície dos

agregados. Devido à sua maior mobilidade, esta fase é constituída, em grande parte,

por água.

Zona de transição agregado – pasta (microscopia eletrônica)


92

Zona de transição agregado – representação gráfica

Noções básicas de concreto

1) A fase pasta de cimento, mistura de cimento e água, funciona como uma espécie

de cola, pois possui poder aglomerante, ou poder de colagem. Quanto mais diluída,

menos cola. Assim, a partir de um certo limite, quanto mais água se mistura ao

cimento, menor o poder aglomerante da pasta, na medida em que ela própria fica

menos resistente.

2) Um bom concreto precisa ser trabalhável na obra. A noção de trabalhabilidade é

difícil de ser definida e de ser medida, e isto será visto mais adiante, quando

tratarmos da propriedades do concreto no estado fresco. Ela tem a ver, entretanto,

com a capacidade do concreto preencher totalmente uma fôrma, envolvendo

completamente as armaduras, sem deixar vazios, que são pontos fracos e que

diminuem a resistência e a durabilidade do material.

Dependendo do tipo de fôrma (em termos de dimensões), da densidade das

armaduras dentro das fôrmas, do tipo de transporte que o concreto vai receber (como


93

por exemplo, o bombeamento), da forma de adensamento, etc., ele precisa ter

características específicas de trabalhabilidade na obra.

Um concreto pode, por exemplo, ter uma consistência mais seca, que dê para

preencher uma fôrma larga, mas, por outro lado, esta mesma consistência seca pode

provocar o entupimento da bomba (se o concreto for bombeado). No caso contrário,

um concreto pode ser mais fluido, mais mole, podendo ser bombeado, mas não ser

trabalhável para a execução de pisos, que geralmente são vibrados com régua

vibratória (o que demanda concretos mais secos, para que a régua não afunde na

massa).

De modo geral, deve-se procurar trabalhar com o concreto mais seco possível. Por

que? Porque quanto mais seco o concreto, menos água ele tem, e portanto mais

resistente é a fase pasta, e, consequentemente, o concreto como um todo. A "secura

do concreto" entretanto tem um limite.

3) A relação entre a massa de água e a massa de cimento de um concreto é

conhecida como relação ou fator água-cimento. Misturando-se pouco a pouco uma

certa quantidade de cimento com uma quantidade variável crescente de água e

medindo-se a resistência da pasta verifica-se que ela passa por um máximo. Este

máximo é relativo ao fator água/cimento teórico de aproximadamente 0,23. Esta

relação representa a quantidade mínima de água necessária para hidratar

completamente todas as partículas da massa de cimento.

O fator água/cimento de 0,23, entretanto, é um fator teórico, raramente obtido na

prática, pois o concreto com ele fabricado fica extremamente seco, com a chamada

"consistência de terra úmida", uma verdadeira farofa, impossível de ser trabalhada,

vibrada, bombeada, etc., no canteiro.

4) Na prática, um concreto corrente é obtido geralmente com fatores a/c superiores a

0,50. A água contida por esse concreto pode então ser subdividida em dois tipos:

água de hidratação (relativa ao fator a/c de 0,23 ou 0,23 X massa de cimento do

concreto) e água de trabalhabilidade, a água a mais, que é acrescentada para que o

concreto possa ser trabalhado na obra. É calculada como: [(fator a/c - 0,23) X massa

de cimento].


94

A água de hidratação é como diz o nome, aquela que vai ser consumida na

hidratação das partículas de cimento. A água de trabalhabilidade é a água que vai

misturar-se com as partículas de cimento e formar um filme aquoso (talvez seja

melhor dizer pastoso) nas superfícies das partículas de areia e brita, filme este que

vai funcionar como um lubrificante, reduzindo o atrito existente entre essas partículas

e transformando então um concreto seco em um concreto "plástico", ou "mole", ou

ainda "fluido".

5) O concreto fica então menos resistente do que poderia teoricamente ser, para que

possa ser trabalhável na obra. Nos concretos correntes, esse comportamento é

traduzido pela Lei de Abrams, que estabelece que a resistência do concreto varia na

razão inversa do fator a/c, ou seja, quanto maior o fator a/c, menor a resistência do

concreto, e vice-versa.

6) Mudando aparentemente de assunto, falemos agora de superfície específica. A

superfície específica é a medida da área superficial das partículas contidas em um

determinado volume de material. Pode-se demonstrar matematicamente que quanto

menores as dimensões das partículas de um mesmo volume de material, maior a

superfície específica das partículas contidas naquele volume.

Assim, quanto mais fino for, por exemplo, um tipo de agregado, maior a superfície

específica das suas partículas, e, portanto, maior a quantidade de água de

trabalhabilidade necessária para diminuir o atrito entre partículas, e, finalmente,

menor a resistência desse concreto com mais água.

Esta é a principal razão pela qual procura-se sempre trabalhar com:

• os agregados com as maiores dimensões possíveis;

• as areias menos contaminadas com silte ou argila, que são materiais finos;

• a menor quantidade possível de cimento.

7) Neste aspecto, é importante também escolher o agregado com formato e textura

superficial adequados, pois quanto mais áspera for a sua superfície e mais vértices

tiver a sua forma, maior o atrito entre suas partículas, maior a quantidade de água

necessária para diminuir o atrito, etc., etc., etc..


95

Classificação dos concretos

Alguns tipos de concreto que podem ser produzidos

• Concreto simples

• Concreto armado

• Concreto massa

• Concreto projetado

• Concreto refratário

• Concreto com ar incorporado

• Concreto de alta resistência

• Concreto auto-adensável

• Concreto leve

• Concreto pesado

• Etc

Quanto a classificação quanto a resistência, por classes e grupos, a NBR 8953,

classifica para o grupo I as resistências de concreto C10 a C50 (variando de 5 em 5),

onde se indica a resistência em MPa (C40 concreto com resistência de 40 MPa) e

onde a faixa de validade da NBR 6118 – Projetos de estrutura de concreto.

Já o grupo II se refere aos concretos de alta resistência e hoje se tem evoluído muito

em estudos, pesquisas nesta faixa (estudo em outra disciplina).


96

PRODUÇÃO DE CONCRETO

Introdução

O processo de produção do concreto geralmente é subdividido em várias etapas. As

principais delas são: mistura (ou amassamento), transporte, lançamento (ou

colocação), adensamento (ou compactação) e cura. Alguns autores colocam ainda

uma fase inicial e uma etapa final: a dosagem (ou cálculo do proporcionamento) e o

controle tecnológico. Estas duas etapas estudaremos à parte, mas iniciamos com

pelo menos os princípios básicos.

Dosagem

A dosagem do concreto objetiva atender a cinco condições principais:

a) exigências de projeto, tais como resistência, acabamento, impermeabilidade e

outras mais que o concreto endurecido deve apresentar a partir de uma certa

idade;

b) condições de exposição e operação, onde o proporcionamento deve levar em

conta as características de agressividade da atmosfera, do solo e eventuais

produtos em contato com a estrutura;

c) tipo de agregado disponível economicamente, apesar de que, a princípio,

deveriam fazer parte das variáveis e não dos requisitos, mas nem sempre é

possível dispor-se no local da obra de agregados ideais quanto à forma e

textura ou que não apresentem reatividade;

d) técnicas de execução, que são relacionadas a operações de transporte,

lançamento e adensamento do concreto;

e) custo, onde admite-se que um concreto econômico quando consegue atender

às condições anteriores com um consumo mínimo de cimento, pois que o custo

do cimento é, na grande maioria das vezes, bem superior ao dos agregados.


97

Mistura / amassamento

É a homogeneização de todos os componentes do concreto, de modo que entrem em

contato íntimo uns com os outros. A água deve entrar em contato com as partículas

de cimento, formando a pasta, que, por sua vez, deve envolver totalmente cada

partícula de agregado.

A mistura tem que ser homogênea, pois a falta de homogeneidade implica em perda

de resistência e durabilidade do concreto.

A mistura manual está em desuso, só sendo aceitável para pequenos volumes de

concreto.

A mistura mecanizada é realizada em máquinas especiais denominadas betoneiras,

constituídas por um tambor ou cuba, que pode ser fixo ou móvel em torno de um eixo.

O eixo passa pelo centro do tambor e, através de pás, que também podem ser fixas

ou móveis, promove a mistura dos componentes do concreto.

As betoneiras podem ser de vários tipos, embora no Brasil a mais comum seja a

betoneira basculante de eixo inclinado, equipamento que é utilizado não apenas nas

obras, mas também nos caminhões-betoneira das centrais de concreto pré-misturado

(embora, neste caso, não seja basculante).

Antes de se utilizar uma betoneira, é importante saber a sua capacidade de produção,

para que se possa calcular a quantidade de cada um dos materiais que vai entrar na

mistura, bem como a quantidade de betonadas necessárias para executar uma

determinada parte da obra.

Em cada betonada, deve-se procurar utilizar um número inteiro de sacos de cimento,

pois a fração do saco medida em peso é trabalhosa, e a medida em volume não é

aconselhável, por ser pouco precisa.

Outro aspecto bastante importante é o tempo ideal de mistura. Um tempo reduzido

demais produz uma mistura imperfeita, enquanto um tempo longo demais é


98

antieconômico. Alguns autores fornecem uma fórmula para o cálculo do tempo de

mistura das betoneiras de eixo inclinado, do tipo:

t = 120 d , onde:

t = tempo de mistura, em segundos;

d = diâmetro da betoneira, em metros.

O tempo de mistura é contado a partir do instante que se liga a betoneira, com todos

os materiais no seu interior. Não deve ser inferior a 1 minuto. Uma ordem de

grandeza prática para o tempo de mistura de um concreto convencional em obra

comum é de 2 minutos.

Também é importante, para a execução de uma mistura perfeita, a ordem de entrada

dos materiais na betoneira, que depende de vários fatores, como a quantidade e o

tipo de materiais, a trabalhabilidade do concreto, o tipo de betoneira, etc.. Cada autor

também tem a sua preferência. Uma seqüência prática de se usar em obra é a

entrada dos materiais na ordem dos mais grossos para os mais finos: brita grossa,

brita fina, areia, cimento e água.

Para concretos convencionais a ordem mais comum é:

1) Agregado graúdo + parte da água batendo-se a água e a pedra

eliminamos eventuais depósitos de materiais que podem estar ainda no interior

da betoneira e fazemos a homogeneização da água no agregado graúdo.

2) Cimento + restante (ou quase o restante) da água colocando-se o

cimento e o agregado graúdo, sem o agregado miúdo, fazemos a hidratação

de quase todas as partículas de cimento, garantindo assim uma formação mais

completa das reações de hidratação que formam os compostos endurecedores

do concreto. Por vezes evita-se colocar toda a água prevista, em função da

umidade de areia que pode estar levando mais água ao concreto do que o

esperado. Assim vamos evitar que a relação a/c seja maior que a de projeto,

mantendo-se a principal propriedade do concreto: a resistência à compressão.


99

3) Areia com a colocação da areia começamos a contar o tempo de mistura

verificando se não há a formação de argamassa nas pás (argamassa presa).

Neste caso, para-se a betoneira e com uma colher se faz a soltura desta

argamassa e retoma-se a mistura. Nesta etapa em função da trabalhabilidade

pretendida e da água, se não foi colocada toda, pode-se então completar a

água prevista.

Observação importante: Se já colocamos toda á água prevista pelo traço, e ainda

não obtivemos a trabalhabilidade necessária (medida pelo ensaio de abatimento de

tronco de cone – “slump”) não podemos mais simplesmente colocar água no

concreto sob pena de termos uma relação a/c maior e consequentemente uma

resistência mecânica menor que a de projeto. Neste caso há três soluções mais

comum para resolver o problema sem afetar a resistência mecânica:

a) Adicionarmos mais argamassa ao concreto mantendo-se nesta argamassa a

relação a/c do traço original

b) Adicionarmos mais pasta ao concreto, tendo esta pasta a relação a/c original

c) Colocarmos aditivos plastificantes.

A solução do aditivo plastificante é a mais usual (quando se fala de concreto com

controle tecnológico). Neste caso sempre temos que ter sempre em estoque algum

aditivo e já instruído o operador de como usá-lo.

Atenção: como hoje em dia se usa muito concreto dosado em central (“concreto

usinado”), acaba ficando pouco concreto produzido em obra, normalmente os

pequenos volumes. Porém, isto acontece exatamente nos pilares, onde o volume é

pequeno e se faz em obra e onde a resistência à compressão adquire uma

importância maior. Muito cuidado.


100

Em obras com grande volume de produção de concreto ou em regiões com grande

mercado consumidor, desenvolveram-se as centrais produtoras de concreto pré-

misturado, que, no Brasil, têm uma boa aceitação e geralmente encontram-se em

estágio tecnológico bastante razoável. Porém isto não isenta a nossa

responsabilidade e o controle do concreto como veremos adiante.

Transporte

O concreto deve ser transportado do local de mistura para o local onde vai ser

lançado tão rapidamente quanto possível, e de maneira tal que mantenha a sua

homogeneidade, ou seja, evite a segregação dos seus componentes.

O transporte do concreto geralmente ocorre das seguintes formas:

• horizontal - através de vagonetes, carrinhos (que devem ter rodas de

borracha, para evitar a segregação), caminhões, etc.;

• vertical - caçambas, guinchos, etc.;

• oblíqua ou inclinada - correia transportadora, calha, etc..

Em qualquer das formas, entretanto o transporte do concreto pode ser realizado

também por bombas especiais, que recalcam o material através de um mecanismo de

pistões e válvulas. O concreto é lançado no recipiente de admissão (cocho), passa

pelo interior da bomba e é recalcado através de tubulações até alturas que podem ser

superiores a 300 m.


101

No Rio de Janeiro, consta que durante a construção do prédio do BNDE, utilizou-se

um sistema engenhoso, onde uma bomba estacionada no térreo recalcava o concreto

até o cocho de uma segunda bomba, colocada a meia altura do prédio. Era esta

segunda bomba que levava o concreto até o pavimento em execução.

As bombas de concreto podem ser estacionárias ou móveis, algumas até auto-

motivas, montadas sobre carroceria de caminhão, geralmente com uma lança

metálica articulada em dois ou três estágios, com cerca de 15 m de comprimento,

acionadas por controle remoto. Este equipamento permite a concretagem de até 3

andares de obra sem a necessidade de nenhuma tubulação adicional.

A capacidade de bombeamento deste tipo de equipamento geralmente é de cerca de

30 m3 por hora.

Os caminhões, quando utilizados no transporte de concreto por longa distância,

devem dispor de agitação própria, e são chamados de caminhão betoneira.

Geralmente são trucados, possuem balões com capacidade de transporte de 2,5 até

8 m3, e a agitação do concreto pode ser realizada em dois sentidos e duas

velocidades.

As calhas ou canaletas utilizadas no transporte inclinado do concreto geralmente são

de madeira revestida por chapa metálica. Para que o material deslize, é necessária

uma inclinação mínima de 13o. O concreto deverá ter consistência fluida e o processo

de transporte deve ser contínuo e homogêneo, sem segregação. O material deve

também ser protegido contra a secagem excessiva, com cobertura no caso de sol

forte.

O transporte por esteiras rolantes é em geral mais indicado para os concretos secos,

como por exemplo, os concreto-massa de barragem, e pode ser usado tanto na

horizontal quanto com pequenas inclinações.

Alguns cuidados no transporte:

a) Quando for feita de uma central dosadora até a obra, temos que controlar o

tempo em que foi adicionada a água, para evitar que o concreto quando seja

lançado já esteja em início de pega ou muito próximo. Algumas empresas


102

prevendo atraso no transporte, em função de tráfego, fazem a mistura a seco e

colocam água somente na obra. Outras utilizam aditivos retardadores de pega

no concreto.

Atenção: muito cuidado com concreto com aditivos retardadores de pega, quando da previsão de desforma, pois já houve casos que o módulo de elasticidade exigido na época da desforma não foi atingido, devido ao uso destes aditivos. Acaba por vezes exigindo um tempo maior de escoramento do concreto

b) No transporte vertical ou horizontal por bombas, conforme o dia (umidade do

ar, temperatura, exposição ao sol, etc), pode haver perda da traballhabilidade

do concreto. A medida do “slump” na saída do caminhão pode atender a

exigência de projeto, mas na saída da canalização, acaba sendo menor e pode

comprometer o lançamento do concreto. Ver trabalho de TCC da ex-aluna

Endriana Kischner Cavalheiro (Concreto bombeado: Verificação da

variabilidade das propriedades entre a saída da caminhão betoneira e a

chegada no local de concretagem)

c) Quando se faz transporte horizontal dento da obra, por carrinhos ou jericas,

deve-se ter um caminho preparado, para evitar solavancos no percurso que

podem levar a segregação do concreto

Lançamento / Colocação

O lançamento é a operação que consiste em colocar o concreto no ponto onde ele

deverá permanecer definitivamente. O lançamento do concreto nas formas não deve

ocorrer em intervalo superior a 30 minutos após a conclusão do amassamento. Na

realidade, como o transporte, deve ser realizado no prazo mais rápido possível.

Da mesma forma, como no caso do transporte, deve-se também evitar a segregação

do concreto durante o lançamento nas formas. O uso de aditivos retardadores de

pega pode estender este tempo para até cerca de duas horas, dependendo da

eficiência do aditivo e da sua dosagem.


103

Nas obras correntes, antes do lançamento do concreto, deve-se umedecer as fôrmas

de modo a evitar a absorção da água de amassamento. As fôrmas devem ser

estanques, para evitar a fuga de pasta de cimento.

Outra situação especial de colocação do concreto em obra é o lançamento em altura. Ao sair da betoneira, o concreto geralmente é submetido a forças externas e

internas que tendem a provocar a segregação (separação) dos seus materiais

constituintes. Ao lançar o material de grande altura (ou deixá-lo correr livremente)

surgirá a tendência de separação entre a argamassa e o agregado graúdo.

Para evitar a segregação, a altura máxima de lançamento em concretagens comuns

não deverá ultrapassar 2 m. Em pilares mais altos do que isso, por exemplo, podem

ser abertas janelas de concretagem à meia altura, na parte lateral da fôrma, que são

fechadas à medida que o concreto atinge este nível. Também neste caso pode ser

utilizada a tremonha

Nos casos mais comuns de vigas e lajes, o concreto deve ser lançado o mais próximo

possível da sua posição final, não devendo fluir, "andar", ou ser empurrado dentro

das fôrmas.

Nas obras de maior porte, o lançamento do concreto deve ser feito segundo um

plano de concretagem, elaborado para levar em consideração o projeto de

escoramento e as deformações que nele serão provocadas pelo peso próprio do

concreto fresco e pelas eventuais cargas de serviço lembrar de escoras que

levantam pela deformação na estrutura de formas/escoramento

Deve também ser prevista a ocorrência de interrupções do lançamento de concreto, que venham a provocar as chamadas juntas de construção, ou juntas frias.

Estas em geral são provocadas pela impossibilidade do lançamento contínuo de um

grande volume de concreto, ocorrência esta previsível ou não, derivada de acidente

(como por exemplo, chuva forte, falta de energia, entupimento de bomba, quebra de

equipamento de produção ou de transporte do concreto, etc.).

Em todos os casos devem ser tomados alguns cuidados. A superfície do concreto

velho deve ser apicoada ou limpa com escova de aço até tornar-se rugosa, com o

agregado graúdo aparente, para facilitar a aderência com o concreto novo.


104

Quando previsível, já ao final do lançamento, deve ser providenciado para que o

acabamento de uma camada de concreto não seja executado em superfície lisa.

A superfície da junta deve ser perfeitamente limpa, a fim de remover o material solto,

o pó, as impurezas, etc., que prejudicam a aderência. Esta limpeza deve ser

executada com jato d’água ou de ar comprimido.

Quando não for usado o jato d’água, a superfície deve ser abundantemente molhada.

Outra boa prática é a previsão de existência de ferros de espera, ou a colocação de

pontas de ferro espetadas nas juntas, de modo que venham depois a realizar uma

espécie de costura do concreto velho com o novo O projeto de uma estrutura pode

também, intencionalmente, prever a existência de juntas, que neste caso recebem a

denominação de juntas estruturais.

Sua finalidade é a de permitir deslocamentos da estrutura, geralmente provocados

por contrações, (retrações e expansões) derivadas de variações de temperatura e

umidade, empenamentos, deflexões, recalques, etc.. Uma forma prática de se

construir uma junta é a utilização de placas de isopor, que mais tarde são dissolvidas

com querosene.

Um caso particular de colocação do concreto é o do lançamento submerso. O

concreto não deve ser lançado em águas com velocidade superior a 3 m/s (para que

não seja "lavado"), nem em temperaturas inferiores a 2 oC (que interferem e até

podem impedir a pega do cimento).

O material deve possuir consumo mínimo de cimento de 350 kg/m3 (para garantir um

fator a/c razoável e diminuir a tendência à segregação) tendo ainda uma consistência

plástica, já que em geral não pode ser vibrado após o lançamento.

O processo de colocação deve ser contínuo, através de uma tubulação sempre cheia

de concreto, cuja ponta deve estar posicionada no interior da massa de concreto já

lançada, para evitar que o material caia através da água e a pasta seja separada dos

agregados por lavagem. O equipamento geralmente empregado neste processo

chama-se tremonha.


105

Adensamento / Compactação

O adensamento ou compactação do concreto recém lançado tem por objetivo

deslocar, com esforço, os elementos que o compõem e orientá-los para se obter

maior compacidade, obrigando as partículas a ocupar os vazios e desalojar o ar do

material eliminar os vazios da massa, tornando-a mais compacta e, mais resistente, menos permeável e mais durável

Os processos de adensamento podem ser manuais ou mecânicos. O adensamento

manual, hoje raramente utilizado, era realizado por socamento ou apiloamento, é

indicado apenas para obras de pequena importância.

O socamento pressupunha a utilização de soquete metálico ou de madeira, e era

utilizado apenas em concretos de consistência plástica.

O apiloamento utilizava-se geralmente de pilão de madeira e também era indicado

para concretos plásticos.

Em ambos os processos a espessura das camadas não deveria ultrapassar 20 cm.

O adensamento mecânico compreende os esforços de vibração, centrifugação e

vácuo. O mais usado é a vibração em obras convencionais

A vibração, processo mais utilizado atualmente, além da desaeração, dá ao concreto

uma maior fluidez, sem aumento da quantidade de água.

A vibração não deve ser aplicada diretamente à armadura, que, ao vibrar, deixa um

espaço vazio ao seu redor, eliminando a aderência. Caso durante a vibração haja um

contato acidental do vibrador com a armadura, deve-se vibrar novamente o concreto

nas proximidades.


106

A vibração pode aumentar a ascensão à superfície de concreto do excesso de água

(fenômeno denominado de exsudação, que é, na realidade, um caso particular de

segregação e que será melhor explicado adiante nas propriedades do concreto). O

fato é que a água, no seu movimento de ascensão, cria canalículos na massa de

concreto, espaços estes que vêm a constituir os poros capilares. Caso a exsudação

ocorra com maior intensidade, pode-se utilizar a revibração para tentar obturar os

poros capilares. A revibração (uma segunda etapa de vibração) só deve ser

realizada até a metade do tempo de pega do cimento.

Os equipamentos mais utilizados para a vibração do concreto, os vibradores, podem

ser:

• de imersão (de agulha ou de banana), mais utilizados nas obras correntes de

edificação. O diâmetro deste vibrador é um dado importante quando da

elaboração do projeto estrutural, pois define o espaçamento entre as

armaduras;

• de superfície (placas ou réguas vibratórias), empregados em pisos e

pavimentações;

• de fôrma, usados em peças de maiores dimensões ou com grande densidade

de armadura, geralmente vigas e transversinas de pontes e outras obras de

arte especiais;

• de mesa (ou mesa vibratória), em geral empregado na produção de pré-

moldados ou peças pré-fabricadas em usina, como p.ex. blocos, telhas, vigas,

postes, dormentes, etc., que demandam concretos pouco plásticos.

As características principais dos vibradores de concreto são:

a) freqüência, que pode ser

• baixa - da ordem de 1500 vpm;

• média - entre 3000 e 6000 vpm;

• alta - de 6000 a 20000 vpm.


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A freqüência baixa movimenta os grãos maiores (agregado graúdo) e a freqüência

alta movimenta os grãos menores (argamassa ou pasta de cimento). Os vibradores

mais utilizados no Brasil têm freqüência da ordem de 3500 vpm, enquanto nos EUA

as normas de concreto corrente impõem o emprego de vibradores com 10000 ou

12000 vpm.

b) potência

A baixa freqüência exige maior potência do vibrador. Os vibradores de alta

freqüência, sob este aspecto, são mais econômicos.

c) amplitude ou raio de ação, que é a distância além da qual o vibrador não exerce

influência no concreto.

Na prática, para se determinar o raio de ação de um vibrador, cravam-se várias

barras de ferro na massa de concreto, a diferentes distâncias do vibrador e mede-se

a sua vibração.

O raio de ação de um vibrador é proporcional à raiz quadrada da sua potência

para duplicar o raio, é necessário quadruplicar a potência. A amplitude de ação

depende também das características do próprio concreto. Em geral, não ultrapassa

os 60 cm.

Alguns cuidados na utilização de vibradores de imersão:

a) Os vibradores devem ser aplicados em posições sucessivas afastadas de

distâncias iguais ou inferiores ao raio de ação do vibrador. O período útil de

aplicação da vibração corresponde ao aparecimento de uma camada de argamassa na superfície do concreto (superfície torna-se brilhante), bem

como à cessação quase completa do desprendimento de bolhas de ar. Daí em

diante, o efeito da vibração passa a ser nocivo, já que o seu excesso gera a

segregação do concreto.


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b) As camadas lançadas de concreto devem ter altura inferior ao comprimento da

ponta vibrante do vibrador de imersão, para que se obtenha uma boa

homogeneidade do concreto.

c) A introdução da ponta vibrante no concreto deve ser rápida, e sua retirada

muito lenta, ambas com o aparelho em funcionamento, caso contrário poderá

ser deixado um vazio na massa de concreto.

d) O vibrador deverá ser utilizado sempre na vertical. O vibrador nunca deve ser

utilizado para transportar ou empurrar o concreto.

e) Nas obras, é boa prática manter-se sempre um vibrador de reserva.

A compactação do concreto por centrifugação é muito empregada no caso da pré-

fabricação de elementos de revolução, como postes, tubos, estacas, etc.. As fôrmas

em geral são metálicas e atingem velocidades de 12 a 24 m/s, durante um tempo de

2 a 10 minutos, variável com as dimensões da peça.

Durante a centrifugação ocorre uma classificação dos materiais componente do

concreto segundo o seu tamanho. Os elementos mais graúdos são lançados para a

parte exterior da peça, ficando no interior uma alta concentração de pasta de cimento.

No caso dos tubos isto é ótimo, pois fica assegurada uma alta impermeabilidade e

uma superfície interior pouco rugosa.

O adensamento à vácuo é utilizado em pavimentação de ruas. Cobre-se o trecho

pavimentado com uma manta plástica presa nas bordas e ligada por um tubo por

onde se retira o ar aprisionado pela manta. Assim libera-se o ar contido no concreto,

bem como uma parcela da água. Além disso, o vácuo adensa o concreto por

compressão. O processo pode ser usado também em fábricas de pré-moldados.


109

Cura

Dá-se o nome de cura ao conjunto de medidas que têm por finalidade evitar a evaporação prematura da água necessária à hidratação do cimento, fenômeno que

rege a pega e o endurecimento do concreto.

O Comitê 363 do ACI define cura como o conjunto de procedimentos adotados para a

manutenção de um teor de umidade satisfatório e uma temperatura favorável no

concreto durante o período de hidratação dos materiais cimentícios, de modo que

possam ser desenvolvidas as propriedades desejadas no concreto.

Algumas normas (inclusive a brasileira NBR 6118) exigem que a cura seja realizada

nos 7 primeiros dias após o lançamento do concreto nas fôrmas, embora alguns

autores recomendem pelo menos 14 dias de cura para que se tenha garantias contra

o aparecimento de fissuras devidas à retração.

As condições de umidade e temperatura, principalmente nas primeiras idades do

concreto, têm importância muito grande nas propriedades do concreto endurecido,

principalmente em termos de resistência e de durabilidade.

A cura úmida (com água) em comparação com a cura do concreto ao ar, melhora

muito as características finais do material. Aos 28 dias de idade, p.ex., a resistência à

compressão do concreto curado em água pode ser até 40% superior à do concreto

mantido ao ar.

As condições da temperatura do meio ambiente nas primeiras idades do concreto são

as mais importantes. As baixas temperaturas prejudicam muito o crescimento das

resistências mecânicas do concreto, o que também ocorre com as temperaturas

elevadas, que provocam a evaporação de parte da água do concreto.

A cura do concreto em obra pode ser realizada de várias formas, como por exemplo:

• irrigação periódica das superfícies com água;


110

• recobrimento das superfícies com areia ou sacos de aniagem, mantidos

sempre úmidos;

• emprego de compostos impermeabilizantes especiais para a cura, que

impedem a evaporação da água membranas de cura;

• recobrimento da superfície com papéis impermeáveis especiais (do tipo kraft)

ou filmes de polietileno, que também impedem a evaporação da água.

• Em certos casos a submersão do concreto pode ser indicada.


111

PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

Introdução

Entende-se com concreto fresco, o concreto no estado plástico, antes do

endurecimento. Ainda que suas propriedades no estado fresco sejam de maior

interesse para a aplicação, sabe-se que elas estão relacionadas e têm grande

implicação nas propriedades do concreto endurecido. Algumas propriedades do

concreto endurecido dependem fundamentalmente de suas características enquanto

no estado fresco.

Tempos de pega

Quando entra em contacto com a água, o cimento começa a hidratar-se. A mistura,

num estágio inicial, é plástica e chama-se pasta ou calda de cimento. Pouco tempo

depois, a pasta começa a perder plasticidade, aumentando sua viscosidade e

apresentando elevação de temperatura. O tempo decorrido desde a adição de água

ao cimento até o aumento brusco de viscosidade da pasta é denominado,

convencionalmente, início de pega.

Quando a pasta deixa de ser deformável em face de pequenas cargas, tornando-se

um bloco rígido, a situação é denominada fim de pega.

A fase a seguir, denominada endurecimento, é acompanhada pelo aumento da

coesão e pelo ganho de resistência da pasta.

Entre a mistura e o fim de pega o concreto é dito no estado fresco.


112

A duração da pega é influenciada por vários fatores, sendo os mais importantes a

composição química do cimento, a finura do cimento, o fator a/c, a temperatura

ambiente, bem como a presença de aditivos químicos e/ou minerais no concreto.

Os tempos de início e fim de pega são características intrínsecas dos cimentos, e

existem normas para as suas medidas, que usam a agulha de Vicat.

De acordo com o tempo de pega, os cimentos podem ser classificados:

• Pega rápida tempo de início de pega < 30 min

• Pega semi-rápida 30 min < tempo de início de pega < 60 min

• Pega norma tempo de início de pega > 60 min

Nos concretos, os tempos de início e fim de pega podem ser determinados com um

equipamento que emprega o mesmo princípio da determinação da pega do cimento

(a penetração de uma agulha de dimensão conhecida), mas que possui dimensões

bem maiores.

A determinação dos tempos de pega dos concretos é importante, pois são eles que

indicam a disponibilidade de tempo para o concreto ser transportado, lançado,

compactado e começar a ser curado, como já se mencionou.

Cabe ainda salientar que com o início de pega inicia-se um processo de

desprendimento de calor devido as reações química.

Trabalhabilidade

É a propriedade do concreto fresco, difícil de ser definida, que se refere à sua

aptidão em ser facilmente misturado, transportado, colocado e compactado,

mantendo a sua integridade e homogeneidade, ou seja, evitando a segregação

em outras palavras identifica a maior ou menor aptidão do concreto para ser

empregado (manipulado) com determinada finalidade, sem perda de

homogeneidade.


113

A ASTM C 125-93 define trabalhabilidade como a energia necessária pata manipular

o concreto fresco sem perda considerável da homogeneidade.

Entenda-se como manipular Lançamento, adensamento e acabamento

A ACI 116R-90 descreve como a facilidade e homogeneidade com que o concreto

fresco pode ser manipulado desde a mistura até o acabamento.

A trabalhabilidade do concreto é uma definição relativa, pois depende também das

geometria da peça estrutural, do tipo de forma, da taxa de armadura, dos

equipamentos de mistura, de transporte, de lançamento e de adensamento, bem

como da técnica e do tipo de acabamento desejado.

Assim o concreto deve apresentar duas qualidade principais:

• Consistência ou fluidez é função da quantidade de água adicionada ao

concreto e simplesmente avalia o quão “duro” ou “mole” está o concreto

• Coesão é uma propriedade que reflete a capacidade do concreto de manter

sua homogeneidade durante o processo de transporte, lançamento e

adensamento e é função da quantidade de finos presente na mistura bem

como da granulometria e da proporção entre si dos agregados.

TRABALHABILIDADE = CONSISTÊNCIA + COESÃO

Importância da trabalhabilidade Independente da sofisticação usada nos

procedimentos de dosagem e outras considerações, tais como o custo, uma mistura

de concreto que não possa ser lançada facilmente ou adensada em sua totalidade

provavelmente não fornecerá resistência e durabilidade esperadas.

Existem vários equipamentos, técnicas e tipos de ensaios para a determinação da

trabalhabilidade dos concretos. Nenhum deles consegue quantificar perfeitamente a

trabalhabilidade, devido à grande quantidade de variáveis envolvidas nessa

determinação.


114

Nas obras correntes, o método mais utilizado (muito mais pela sua simplicidade do

que pela sua precisão e representatividade), é o "Ensaio de Determinação da Consistência do Concreto pelo Abatimento do Tronco de Cone", também

conhecido como "slump test" – NBR 7223.

Ensaio de abatimento de tronco de cone

a) molde metálico preenchido de concreto b) medição do abatimento

Para concretos com muita trabalhabilidade – concretos auto-adensáveis – e para

concretos muito consistentes, o slump test não é adequado e existem outros tipos de

ensaios.

Ensaio de Slump test principal função é fornecer um método simples e

conveniente (além de barato) para controlar a uniformidade da produção de concreto

de diferentes betonadas. Um abatimento forma do normal pode indicar uma mudança

imprevista nas proporções da mistura.


115

A importância deste controle do abatimento pode ser visto na dissertação: Produção de Concreto: Verificação da variabilidade da resistência à compressão do concreto em empresas construtoras da cidade de Chapecó, do prof. Silvio

Edmundo Pilz.

Sobre ensaios de trabalhabilidade e como leitura complementar recomendamos o

trabalho recente (2008) - Procedimentos para ensaios de concreto fresco: um comparativo entre as técnicas utilizadas no Brasil e Alemanha - editado pela

Argos.

A tabela a seguir, indica os limites de consistência em função da aplicação e tipo de

adensamento do concreto:

A consistência indicativa do concreto em função do tipo de elemento estrutural, para

adensamento mecânico, vemos na tabela seguinte:


116

Perda da trabalhabilidade com o tempo

Uma determinação realizada no concreto fresco, que não deve ser deixada de lado

por ocasião do emprego prático do concreto em obras, é a da perda de

trabalhabilidade (ou de slump) do concreto com o tempo.

Ocorre devido a hidratação do cimento, a adsorção na superfície dos produtos de

hidratação e a evaporação de água o concreto perde a consistência, ou seja a

capacidade de fluir.

Em função disto para que o concreto possa ser manipulado desde a mistura até o

acabamento é comum dosa-lo com um abatimento inicial maior que o previsto

Sua importância deriva de três aspectos principais:

• nem sempre é possível lançar o concreto nas fôrmas imediatamente após a

transporte, que pode ser pequeno ou não, dependendo do caso. Esse tempo

pode chegar a ser bastante significativo, como, por exemplo, no caso de

concreto pré-misturado em central e fornecido às obras em caminhões-

betoneira (que estão sujeitos ao fluxo de trânsito das cidades). Regra geral,

quanto maior o tempo de transporte, maior a perda de trabalhabilidade do

concreto. Neste caso, um aditivo retardador de pega pode ajudar;


117

• existem locais onde a temperatura ambiente é elevada, como o Rio de Janeiro,

no verão. Regra geral, quanto mais elevada a temperatura ambiente, maior a

perda de trabalhabilidade do concreto. Neste caso, é boa prática trabalhar com

os materiais nas temperaturas mais baixas possíveis, evitando o trabalho com

cimento quente, recém chegado da fábrica, e protegendo a água e os

agregados da insolação direta. Em casos especiais, pode-se substituir parte da

água de amassamento do concreto por gelo, ou resfriar a massa de concreto

(já misturada) com nitrogênio líquido;

• a utilização crescente de aditivos químicos nos concretos, principalmente no

caso de superplastificantes, regra geral, apresenta como efeito colateral uma

perda acelerada de trabalhabilidade do concreto, normalmente iniciando após

15 mminutos. O abatimento inicial de um concreto pode, com o auxílio do

superplastificante, ser até de 25 cm, mas a perda de trabalhabilidade desse

concreto será mais rápida do que a de um concreto corrente.

Para ilustrar segue a seguir quadro mostrando a perda de abatimento em algumas

misturas de concreto com o passar do tempo.

Perda de abatimento em função da mistura, temperatura do concreto e abatimento inicial.

(Mehta & Monteiro, 1994)

Abatimento (mm) Mistura de concreto

Temperatura do concreto oC Inicial 30 min 60 min 90 min

1 21 191 178 140 95

2 21 181 121 83 64

3 21 127 111 79 57

4 29 181 137 111 67

5 29 191 140 89 64

6 29 140 114 92 67


118

O que pode acontecer com a perda de abatimento:

• Necessidade extra de água

• Aderência do concreto dentro da caçamba da betoneira e caminhão betoneira

• Dificuldade de bombeamento e lançamento do concreto

• Queda da produtividade da mão de obra

• Perda da resistência e durabilidade (colocação extra de água)

Um carregamento perdido de concreto duvidoso pode representar um

ótimo negócio para a empresa de serviços de concretagem comparado ao

seu possível uso e falha de desempenho.

Causa e controle da perda de trabalhabilidade

Algumas causas dos problemas de perda de abatimento são

• Emprego de cimento de pega anormal

• Tempo muito longo de mistura, transporte, lançamento, adensamento,

acabamento

• Alta temperatura do concreto devido ao calor de hidratação excessivo ou uso

de materiais no concreto que tenham sido estocados a uma temperatura

ambiente muito alta

Problemas de perda de abatimento ocorrem mais freqüentemente em climas quentes. Quanto mais alta a temperatura na qual o concreto é misturado,

manuseado e lançado, maior é a probabilidade de que a perda de abatimento seja a

causa de problemas operacionais.

Em certas situações usa-se gelo (em escamas ou picado), ou água gelada para

diminuir a temperatura do concreto.


119

Medidas preventivas para controla a perda de abatimento

• Eliminar qualquer possibilidade de atraso nas operações de concretagem

• Manter a temperatura do concreto entre 10oC e 21oC

• Controle laboratorial das características de pega e endurecimento do cimento

Fatores que afetam a trabalhabilidade

1. Consumo de água

O abatimento ou consistência do concreto é uma função direta da quantidade de

água na mistura, dentro de certos limites é independente de outros fatores.

A influência da dosagem na consistência considerando-se:

• Relação água / cimento (a/c)

• Relação agregados / cimento (ag/c)

• Quantidade de água, pode-se dizer que

Relação ag/c + Relação a/c = Teor de água Consistência fluida

Diminui Constante Aumenta

Relação ag/c + Relação a/c = Teor de água Consistência igual

Diminui Diminui Constante


120

2. Consumo de cimento

Uma diminuição do consumo de cimento tende a produzir misturas ásperas,

dificultando o acabamento e prejudicando o aspecto final da superfície.

Um aumento do consumo de cimento, apresentam excelente coesão, mas tendem

a ser viscosos.

3. Características dos agregados

O tamanho e a forma das partículas dos agregados influencia na água necessária

para uma dada consistência.

Areias mais grossas e grãos arredondados necessitam menos água

para uma dada consistência misturas trabalháveis

Areias muito finas e grãos angulosos necessitam mais água para uma

dada consistência misturas ásperas e pouco trabalháveis.

Para que um concreto seja trabalhável e tenha coesão, é necessário um percentual

mínimo de material passante na peneira 0,3 mm (material fino). Algumas normas

consideram teores mínimos de material passante na peneira 0,15 mm.

NBR 7211 peneira 0,3 mm entre 6% e 17% (max. 27%)

peneira 0,15 mm entre 2% e 7% (max. 22%)

Para concreto com alto consumo de cimento (material fino) pode-se utilizar

agregados com menos finos que outro executado com menor consumo de cimento


121

4. Aditivos

• O aditivo incorporador de ar aumenta o volume da pasta e melhora a

consistência para uma dada consistência. Melhora a coesão pela redução da

exsudação e da segregação.

• O aditivo incorporador de ar reduz a resistência à compressão, mas como

melhora a trabalhabilidade, pode permitir uma redução no consumo de água,

diminuindo a relação a/c, recuperando esta perda.

• O aditivo redutor de água (plastificantes) para uma quantidade de água

constante aumenta o abatimento. Desta forma permitem execução de concreto

com baixa relação a/c, obtendo estruturas com grande resistência e

durabilidade.

5. Adições

Pozolanas (materiais muito finos) tendem a aumentar a coesão e a diminuir a

trabalhabilidade.

Segregação e exsudação

A SEGREGAÇÃO é definida como sendo a separação dos componentes do concreto

fresco de tal forma que a sua distribuição não é mais uniforme. É uma tendência

natural do concreto, principalmente nas etapas de transporte, lançamento e

adensamento diferença das massa específicas e nos tamanhos das partículas.

Há duas formas de segregação:

• Tendência dos agregados maiores se separarem por deslocamento e sedimentar mais que as partículas menores ocorre em misturas secas e

pobre evita-se a segregação adicionando água


122

• Tendência da pasta se separar dos agregados ocorre devido adição

excessiva de água

Segregação excessiva pode ocorrer em concretos pouco coesivos devido a facilidade

de deslocamento dos agregados em relação à pasta fresca a adição de finos

aumentam a coesão do concreto

O risco de segregação é diminuído:

• Evitar o manuseio excessivo do concreto fresco

• Excesso de vibração

• Alturas de lançamento não serem grandes

• Modificação da granulometria dos agregados

A EXSUDAÇÃO é definida como o aparecimento de água na superfície após o

concreto ter sido lançado e adensado, porém antes de ocorrer a sua pega.

A exsudação dos concretos é um caso particular de segregação, quando os

componentes sólidos mais pesados depositam-se no fundo das fôrmas ou moldes, e

o componente mais leve, a água, sobe para a superfície das peças concretadas.

A subida da água ocorre com a formação de canais capilares, que começam como

uma rede de "riachos", que se agrupam em "rios", e que, nas proximidades das

superfícies do concreto, formam "estuários" e deságuam em "oceanos" no exterior

das peças concretadas.

É, portanto, a tendência da água de amassamento vir à superfície do concreto fresco,

recém-colocado.

Como conseqüência da exsudação, a parte superior do concreto torna-se

excessivamente úmida (ou seja, com um fator a/c mais elevado que o restante da

massa de concreto). Com a evaporação dessa água, o concreto endurecido tenderá a


123

ser poroso na superfície e, conseqüentemente, menos resistente aos esforços

mecânicos e à penetração de agentes químicos agressivos.

Além disso, a água, no seu movimento de ascensão, pode carregar partículas de

cimento, formando, na superfície das peças concretadas, a chamada nata de

cimento, que dificulta a ligação de novas camadas de concreto com as antigas

(aderência concreto velho-concreto novo). Essa nata deve ser cuidadosamente

removida, quando se tiver juntas de concretagem.

Nata porosa é quando a água percola nos capilares internos,

carregando as partículas mais finas de cimento, areia e argila

presentes como impureza do agregado e depositando sob a

forma de lama sob a superfície do concreto pulverulência

Esta era a descrição clássica da exsudação. Recentemente, entretanto, verificou-se

que este é apenas um dos casos de exsudação, que se convencionou chamar de

externa, na medida que pode ser identificada do exterior das peças concretadas.

Descobriu-se porém que a exsudação pode também ser interna à massa de concreto.

Este é o caso de um determinado volume de água que sobe pela massa de concreto,

mas que, entretanto, não consegue atingir a sua superfície, concentrando-se em

alguns pontos pelo caminho.

Estes pontos em geral são de dois tipos. Os primeiros são as barras de armadura.

Com o acúmulo de água na sua superfície, o concreto desta região passa a ter um

fator a/c mais elevado que o restante, sendo, portanto menos resistente. Fica então

prejudicada a aderência concreto-armadura.

Desta mesma forma, a água pode acumular-se em filmes ou bolsas, num segundo

ponto preferencial, a superfície dos agregados, sendo esta a principal razão da

existência da já muito mencionada zona de transição entre os agregados e a fase

pasta de cimento, ou interface agregado - pasta.


124

A exsudação excessiva, conseqüentemente, é um fenômeno geralmente indesejado

nas obras, apesar de ocorrer com muita freqüência. A sua intensidade pode ser

atenuada de várias formas:

• proporcionamento (dosagem) adequada dos componentes do concreto;

• especificação adequada da trabalhabilidade do concreto para a execução de

um determinado serviço;

• utilização de traços de concreto mais ricos em cimento;

• emprego de cimentos mais finos;

• emprego de agregados de grãos arredondados;

• adição de materiais finos ao concreto, como, por exemplo, os aditivos minerais.


125

Em geral, deve-se evitar, de todas as maneiras, o excesso de água de

trabalhabilidade, por exemplo, com o auxílio de aditivos químicos plastificantes/

redutores de água. Repare-se que a água que exsuda é apenas aquela que não foi

capaz de se imiscuir na mistura dos outros componentes do concreto e lá

permanecer, ou seja, é uma água livre, a mais na composição do concreto, que ali

está apenas por uma questão de trabalhabilidade do material.

As conseqüências do excesso de exsudação, conforme já se mencionou, podem ser

combatidas, por exemplo, pela revibração do concreto.

A presença de aditivos químicos e/ou minerais pode alterar a exsudação do concreto,

tanto para mais quanto para menos.

Massa específica

A massa específica de um concreto no estado fresco é determinada pesando-se um

determinado volume conhecido de concreto e dividindo-se o resultado pelo outro, ou

seja, a massa pelo volume. A massa específica é expressa em kg/dm3. Esta

determinação é importante para a verificação da segurança das fôrmas e

escoramentos de uma obra.

Em casos especiais, a massa específica do concreto pode, inclusive, ser estimada

para efeito do próprio dimensionamento da forma. Nos concretos correntes, a massa

específica costuma ser da ordem de 2,4 kg/dm3.

Teor de ar do concreto

O ar presente no concreto, a grosso modo, pode ser de dois tipos: o ar aprisionado

pelo concreto (geralmente durante o próprio processo de fabricação) e o ar

intencionalmente incorporado ao concreto (geralmente com o auxílio de aditivos

químicos incorporadores de ar, para promover a resistência do concreto aos ciclos

alternados de congelamento e degelo).


126

Os concretos correntes geralmente possuem um teor de ar aprisionado da ordem de

1 a 2%. Alguns tipos de aditivos superplastificantes tendem a aumentar a quantidade

de ar aprisionado pelo concreto, o que pode colaborar para um eventual decréscimo

de resistência. Alguns aditivos minerais muito finos idem.

Mudanças iniciais de volume

Retração Plástica - Acontece algumas horas após o concreto fresco ter sido

colocado em formas devido a redução do seu volume fissuras.

As fissuras se desenvolvem acima das obstruções para uniformizar o assentamento

do concreto barras de aço e grandes partículas de agregado


127

Causas de retração plástica:

• Exsudação e Sedimentação

• Absorção de água pela forma ou pelo agregado

• Rápida perda de água por evaporação

• Deformações (inchamento ou assentamento da forma)

O aumento da evaporação de água e fissuramento por retração plástica decorre de:

• Alta temperatura do concreto

• Baixa umidade

• Vento de alta velocidade

Medidas preventivas para evitar mudanças iniciais de volume

• Umedecimento da sub-base e das fôrmas

• Umedecimento dos agregados quando secos e absorventes

• Manter baixa a temperatura do concreto fresco pelo resfriamento do agregado

e da água de amassamento


128

• Proteger o concreto durante qualquer demora apreciável entre lançamento e

acabamento

• Reduzir o tempo entre lançamento e início de cura

• Minimizar a evaporação

Temperatura do concreto: alguns aspectos

Concretagem em Clima Frio

• Existe pouca hidratação

• Existe pouco ganho de resistência (congelado e mantido abaixo de -10° C)

• Protegido contra a expansão gerada pelo congelamento da água

Concretagem em Clima Quente

• Aumenta perda de abatimento

• Aumenta fissuração por retração

• Reduzir o tempo de pega do concreto fresco


129

PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO

Convencionou-se denominar de propriedades do concreto endurecido uma série de

características distintas dos concretos. As mais importantes delas serão expostas a

seguir. Existem, entretanto alguns pontos comuns a todas elas. Um bom exemplo são

os principais fatores que afetam as resistências mecânicas dos concretos.

São eles:

• o fator água-cimento;

• a idade de ensaio;

• a forma e a graduação dos agregados;

• o tipo de cimento;

• a velocidade de aplicação de carga durante a realização do ensaio;

• a duração da carga.

Massa específica

Varia entre 1.500 kg/m3 (concretos com agregados leves) a 3.700 kgf/m3

(concretos com agregados pesados

o Concreto simples 2.300 kgf/m3

o Concreto armado 2.500 kgf/m3

Resistência à esforços

Concreto resiste bem a esforços de compressão e mal a esforços de tração (1/10

da resistência à compressão)

Concreto resiste mal a cisalhamento (esforço de corte)


130

Resistência à compressão

A resistência à compressão é uma das características mais importantes dos

concretos. Geralmente é medida aos 28 dias de idade em corpos de prova cilíndricos,

com 15 cm de diâmetro e 30 cm de altura. Atualmente em função de e poder usar

prensas de menor capacidade e de facilidade de transporte dos CP’s, usa-se o molde

cilíndrico de 10 x 20 cm (mantida a relação 1 para 2).

Nada impede, entretanto, que se meça a resistência à compressão em idades

anteriores aos 28 dias, e se estabeleça uma correlação ou razão de crescimento da

resistência à compressão de um dado concreto ao longo do tempo. Nas obras, isto

serve como balizamento, para que o responsável técnico possa estimar, por exemplo,

já aos 3 ou 7 dias de idade, se o concreto atingirá, aos 28 dias, o fck (resistência

característica do concreto à compressão) especificado pelo calculista.

Existem muitas relações de crescimento da resistência à compressão dos concretos,

deduzidas por vários autores. O ideal, porém, é que elas sejam deduzidas caso a

caso, para cada concreto individualmente. Mais adiante veremos algumas

correlações.

A resistência à compressão usual em obras de edificações situa-se geralmente na

faixa de 20 a 25 MPa. Em função de custos e para a diminuição de seções (para

ganhos de espaços, em especial em garagens), tem-se usado para os pilares

resistências maiores (40 MPa, por exemplo).

Em peças de concreto pré-moldado e/ou protendido, a resistência à compressão dos

concretos costuma ser um pouco mais elevada, o mesmo acontecendo no concreto

moldado in loco de obras de maior responsabilidade, como pontes, viadutos, etc.,

iniciando-se normalmente em 30 MPa.

Com a moderna tecnologia de utilização conjunta de aditivos químicos

superplastificantes e aditivos minerais de grande finura, já é possível obter-se

resistências à compressão superiores a 100 MPa.


131

No ensaio de determinação da tensão de ruptura do concreto à compressão é muito

importante a configuração de ruptura dos corpos de prova que, em última análise, vai

confirmar se o corpo de prova não foi submetido à compressão excêntrica, provocada

por falta de ortogonalidade ou paralelismo entre as faces sujeitas à compressão.

Problemas relativos à variabilidade da resistência à compressão devido a ensaios

podem ser visto em capítulo específico na dissertação: Produção de Concreto: Verificação da variabilidade da resistência à compressão do concreto em empresas construtoras da cidade de Chapecó, do prof. Silvio Edmundo Pilz.

Resistência à tração

A resistência dos concretos à tração pode ser medida de três formas diferentes:

• resistência à tração direta, medida em corpos de prova com o formato de oito

(8) ou com chapas coladas nas extremidades de corpos de prova cilíndricos ou

prismáticos;

• resistência à tração na flexão, medida em vigas prismáticas de concreto;

geralmente o ensaio é realizado em prismas de concreto, moldados, bi-

apoiados em roletes cilíndricos de aço. A tensão é aplicada pela prensa em

dois pontos nos terços do comprimento ou em um ponto centralizado do corpo

de prova. A norma brasileira (NBR 12142) usa o primeiro tipo.

• resistência à tração por compressão diametral de cilindros de 15 cm de

diâmetro e 30 cm de altura, ensaiados deitados na prensa de compressão.

Este ensaio, devido ao Prof. Lobo Carneiro, é conhecido internacionalmente

como "Ensaio Brasileiro". A vantagem do ensaio por compressão diametral é

que o corpo de prova é o mesmo utilizado no ensaio de compressão, ou seja,

não há necessidade de vários tipos de moldes nem procedimentos de

moldagem nas obras e laboratórios.


132

A resistência dos concretos convencionais à tração geralmente é da ordem de um

décimo da resistência à compressão, o que significa dizer que, nos concretos

convencionais (20 a 40 MPa) , normalmente situa-se entre 2,0 e 4,0 MPa.

Módulo de elasticidade (E)

É a relação entre a tensão e a deformação do concreto. É muito empregado no

cálculo estrutural, para determinar-se a deformação que sofrerá uma peça submetida

a um determinado esforço de compressão. Nos concretos convencionais, é da ordem

de 20.000 MPa, ou 20 GPa. A NBR 6118, determina uma fórmula para obtenção do

“E” a partir do fck do concreto, para quando não se possui ensaios específicos

Pode ser medido em corpos de prova cilíndricos ou prismáticos. A regra geral do

ensaio é a aplicação ao concreto de uma tensão conhecida e a medida da

deformação do corpo de prova.

Como a determinação do módulo de elasticidade dos concretos é realizada através

de um ensaio um pouco mais sofisticado, que exige precisão de equipamentos e de

operadores, geralmente é pouco realizado, e, mais raramente ainda, realizado nas

próprias obras.

Coeficiente de Poisson

É a relação entre a deformação transversal e a deformação longitudinal do concreto.

Pode ser determinado (e geralmente é) em conjunto com o módulo de elasticidade,

no mesmo ensaio, nos mesmos corpos de prova, durante os mesmos ciclos de carga.

Para isso é necessário apenas que os corpos de prova, além de equipamentos que

permitam a leitura da deformação longitudinal, possuam também equipamentos que


133

permitam a leitura simultânea das deformações transversais. Obtidos estes

resultados, basta dividir a deformação transversal pela longitudinal.

Nos concretos correntes o coeficiente de Poisson geralmente situa-se em torno do

valor 0,2.

É o coeficiente de Poisson que permite, por exemplo, calcular a deformação

transversal de um pilar submetido a uma compressão longitudinal.

Fluência

O módulo de elasticidade de um material é, como já se disse, a relação entre um

carregamento aplicado e a conseqüente deformação sofrida pelo material. O

carregamento, entretanto é relativamente rápido e a deformação é dita instantânea.

Por outras palavras, durante a realização do ensaio para a determinação do módulo

de elasticidade, o corpo de prova é carregado, e, pouco tempo depois, descarregado,

e a deformação sofrida durante a carga geralmente desaparece na descarga.

A fluência é um fenômeno semelhante, apenas com a diferença de que o ciclo de carga é de longa duração, o carregamento é dito permanente, e as deformações


134

são sofridas pela estrutura ao longo do tempo idem, e, em grande parte, não

desaparecem quando a estrutura é descarregada.

A fluência é então a deformação sofrida por uma estrutura quando submetida, ao

longo do tempo, a uma carga permanente.

É o caso, por exemplo, da deformação de uma viga causada pelo seu próprio peso

(carga de peso próprio) que funciona como se fosse um carregamento

permanentemente distribuído pela extensão da viga.

Conhecendo-se então o coeficiente de fluência de um determinado concreto, é

possível calcular-se a deformação lenta que uma dada estrutura vai sofrer quando

submetida a uma determinada carga permanente.

A técnica de ensaio segue os mesmos princípios da de determinação do módulo de

elasticidade, apenas com a diferença de que ao invés de serem realizados ciclos de

carga e descarga, o corpo de prova é submetido a uma carga que não é aliviada, ou

seja, é mantida ao longo do tempo. Periodicamente são realizadas medidas da

deformação sofrida pelo corpo de prova.

Por ser um ensaio que geralmente dura vários anos, os equipamentos empregados

devem ser mais robustos e mais baratos, já que estarão indisponíveis por um período

de tempo muito maior.

Os corpos de prova em geral são parecidos ou mesmo iguais aos empregados na

determinação do módulo de elasticidade dos concretos.

Na norma brasileira NBR 6118, a fluência do concreto em esforços de compressão é

levada em conta nos cálculos, minorando a resistência em fator multiplicador de 0,85.

Desgaste por abrasão

O desgaste por abrasão de uma superfície de concreto é provocado em geral pelo

tráfego de pessoas e veículos, bem como pelo impacto e atrito causado pelo

arrastamento de partículas e objetos soltos. Pode ainda ser produzido pela ação de


135

partículas suspensas no ar - casos de construções e monumentos no deserto ou em

região praiana, onde o vento geralmente carrega muitas partículas de areia - ou na

água - caso de canais, pilares de pontes e pernas de plataformas de petróleo, onde a

água, além de areia, pode carregar partículas de maiores dimensões e,

eventualmente, até blocos de gelo.

Existem vários tipos diferentes de aparelhos para a determinação do desgaste sofrido

pelo concreto quando solicitado por abrasão, embora nenhum deles tenha aceitação

unânime internacional. É importante, contudo determinar-se a resistência do concreto

à abrasão, principalmente nas aplicações em pavimentos como os de estradas e

pontes, em pisos industriais e em obras hidráulicas como os vertedouros de

barragens.

Aderência por arrancamento

É a medida da aderência de um tipo padrão de barra de armadura a vários tipos

diferentes de concreto. Os corpos de prova geralmente são constituídos por uma

barra de armadura incorporada a um cubo de concreto ao longo de um comprimento

conhecido. Como a barra atravessa o cubo, é possível tracioná-la em uma das

extremidades e medir o seu deslocamento no interior do cubo de concreto na outra

extremidade.

Sabendo-se a tensão de tração aplicada na armadura e registrando-a em cinco

pontos de deslocamento pré-fixado, é possível calcular-se a tensão nominal média de

aderência que cada concreto imprimiu à barra metálica padrão.

Para finalizar, é importante registrar que este ensaio pode ser realizado com o

propósito inverso, ou seja, com o objetivo de aferir a aderência de um determinado

tipo de armadura de aço a um determinado tipo padrão de concreto. Basta moldar

vários corpos de prova com o mesmo concreto, porém incorporando os diversos tipos

de armaduras cuja aderência se quer medir comparativamente.


136

Esta aderência na parte de cálculo e análise estrutural é muito importante e a NBR

6118 determina a valor de cálculo a partir do fck do concreto, quando não se realizou

ensaios específicos.

Fatores que afetam a resistência mecânica

São muitos os fatores que afetam as resistência mecânicas do concreto.

RESISTÊNCIA DO CONCRETO

PARÂMETROS DE CARREGAMENTO

PARÂMETROS DA AMOSTRA

RESISTÊNCIA DAS FASES

COMPONENTES

Na prática da engenharia considera-se que a resistência de um concreto, curado em

água (cura adequada) depende de apenas dois fatores:

• Relação a/c

• Grau de adensamento

DIMENSÕES TIPO DE TENSÃO GEOMETRIA VELOCIDADE DE

APLICAÇÃO ESTADO DE UMIDADE

POROSIDADE DA MATRIZ

POROSIDADE DO AGREGADO

POROSIDADE DA ZONA DE TRANSIÇÃO

FATOR a/c FATOR a/c ADITIVOS MINERAIS ADITIVOS MINERAIS GRAU DE HIDRATAÇÃO GRAU DE COMPACTAÇÃO

GRAU DE HIDRATAÇÃO INTEGRAÇÃO QUÍMICA ENTRE AGREGADO E PASTA


137

Quando o concreto está plenamente adensado (nem mais nem menos), considera-se

a resistência mecânica como inversamente proporcional à relação a/c.

a) Relação água cimento (a/c)

Lei de Abrams:

cacj

B

Af =

A resistência é inversamente proporcional à relação água cimento. Não é linear.

A valor na ordem de 1000

B varia com a idade e qualidade do aglomerante (cimento)

É o principal fator a ser controlado quando se deseja atingir determinada

resistência.

Fator a/c indicado para alguns casos

Concreto em obras normais (fck 20 MPa), revestido e

interno

0,65 a 0,70

Concreto em obras normais (fck 20 MPa), exposto 0,60 a 0,65

Concreto em contato com água sob pressão 0,54 a 0,60

Concreto em contato com meio agressivo 0,48 a 0,54


138

b) Idade

A resistência do concreto progride com a idade. É explicado pelo mecanismo de

hidratação do cimento que se processa ao longo do tempo, em especial aos cimentos

pozolânicos.

Idade padrão para referenciar a resistência: 28 dias

• fc28 = 1,25 a 1,5 fc7

• fc28 = 1,70 a 2,5 fc3

• fc90 = 1,05 a 1,20 fc28

• fc365 = 1,10 a 1,35 fc28

Adiante vemos tabela que relaciona relação a/c, tipo de cimento e idade

c) Forma e graduação dos agregados

Em igualdade de relação a/c, os concretos com seixos tendem a ser menos

resistentes que concreto com pedra britada, justificado pela menor aderência entre

pasta/agregado porém concretos com seixos permitem uma trabalhabilidade

melhor o que possibilitaria diminuir o a/c havendo conseqüente aumento de

resistência.

Concretos com britas de menor diâmetro tendem a gerar concretos mais

resistentes, mantida a relação a/c porém concreto com britas maiores é mais

econômico (necessita menos argamassa).


139

Evolução da resistência com o tempo em função da relação a/c

Coeficiente médio fcj / fc28Cimento Relação a/c

fc28Mpa 3d 7d 28d 91d

0,38 43 0,54 0,74 1,00 1,14 0,48 35 0,49 0,71 1,00 1,16 0,58 28 0,42 0,66 1,00 1,20 0,68 23 0,36 0,61 1,00 1,25

CP I CP I-S

0,78 18 0,34 0,50 1,00 1,26 0,38 40 0,51 0,72 1,00 1,16 0,48 33 0,47 0,69 1,00 1,18 0,58 27 0,40 0,69 1,00 1,22 0,68 22 0,35 0,60 1,00 1,26

CP II-E CP II-Z CP II-F

0,78 18 0,32 0,57 1,00 1,28 0,38 51 0,38 0,62 1,00 1,23 0,48 40 0,36 0,61 1,00 1,25 0,58 32 0,28 0,54 1,00 1,31 0,68 26 0,26 0,52 1,00 1,34

CP III

0,78 20 0,22 0,48 1,00 1,38 0,38 40 0,50 0,71 1,00 1,16 0,48 31 0,48 0,70 1,00 1,17 0,58 25 0,40 0,64 1,00 1,21 0,68 20 0,35 0,60 1,00 1,26

CP IV

0,78 15 0,29 0,55 1,00 1,30 0,38 55 0,69 0,86 1,00 1,04 0,48 42 0,62 0,82 1,00 1,06 0,58 36 0,53 0,77 1,00 1,08 0,68 29 0,46 0,71 1,00 1,11

CP V

0,78 23 0,43 0,60 1,00 1,13


140

CONTROLE E ACEITAÇÃO DO CONCRETO

Introdução

Antes de abordarmos o assunto vemos ver de como o bem humorado Eng. Egydio

Herve Neto aborda o assunto do controle do concreto em obra x concreteira.

Controle Tecnológico do concreto e os quindins Para abordar este assunto vou falar a respeito da produção de uma massa: a massa de quindins (isto aí, aquele doce). Uma doceria produz massa para 300 quindins por dia. Fornece às padarias, massa para 60 quindins por dia a cada uma. A qualidade tem que garantir que pelo menos 95% da massa atinja uma qualidade ideal de mistura homogênea. Isto significa uma fração defeituosa máxima de 5%.

Dois testes são feitos na massa: teste de plasticidade e teste de homogeneidade. O primeiro verifica se a massa tem a consistência ideal. O segundo verifica se a mistura foi boa e não há pontos de concentração de farinha, ou ovo, ou coco, etc.

O teste na doceria é feito pela retirada de uma amostra da massa a cada volume equivalente a 50 quindins. A quantidade de quindins defeituosos ao final do mês informa se a porcentagem defeituosa foi respeitada. Por exemplo: Produção mensal: 9.000 quindins; Defeituosos: 400 quindins (4,44% < 5%, mistura conforme).

O teste na padaria é feito para pelo menos o equivalente a 6 quindins. Por exemplo: Entrega diária: 60 quindins; Defeituosos:2 quindins (3,33% < 5%, mistura conforme).

Suponha-se agora que num determinado dia a doceria tenha sido particularmente desastrada, ou tenha recebido uma partida com ovos estragados, ou farinha molhada, enfim, algo que gerou durante dois dias, misturas com parcela defeituosa de 20%. Ora, isto equivaleria a produzir 0,20 x 300 x 2 = 120 quindins defeituosos nestes dois dias.

A amostragem da doceria, a cada 50 quindins, apresentou neste mês uma quantidade pouco maior de quindins não-conformes, mas o valor final, de toda a produção, ficou bem abaixo de 5%, ou seja, a produção mensal mostrou-se estritamente conforme!

Entretanto, nestes dois dias, algumas padarias receberam em sua cota diária de 60 quindins, algumas até 7 e até 12 quindins defeituosos, resultando em grande prejuízo perante os clientes, inclusive algumas reclamações por intoxicação e riscos à saúde.

Resumindo:

• A produção de uma usina de concreto é controlada pelo seu todo, usando-se a Norma NBR 7212, que amostra o concreto a cada 50 m3.

• A concretagem de uma obra deve ser feita usando-se a NBR 12655, a cada lote concretado, volume aplicado em um dia, com amostragem de no mínimo 6 exemplares (muito maior que a concreteira) e pode apresentar-se não-conforme, mesmo que a concreteira possua conformidade pela NBR 7212.

Conclusão: A Norma que vale para o controle das obras é a NBR 12655. O controle da concreteira - que adota a NBR 7212 - serve apenas para que ela garanta a uniformidade da produção como um todo, aumentando suas chances de aceitação nas obras.


141

Então, inicialmente, duas perguntas:

Por que controlar o concreto?

• Para garantir que o fckest ≥ fck

• Porquê é obrigatório por norma

O que devemos controlar?

• As propriedades do concreto fresco e do concreto endurecido

O controle das propriedades do concreto fresco foi estudado anteriormente em

capítulo específico, aonde vimos que normalmente controlamos a trabalhabilidade

(consistência + coesão), com a medição do abatimento (slump test).

Para o concreto endurecido normalmente controla-se à resistência à compressão.

O controle tecnológico do concreto é regido pela NBR 12655 e veremos adiante

alguns aspectos relativos a ela.

Controle Tecnológico

O controle tecnológico é a atividade que tem por objetivo, durante a produção,

levantar elementos que permitam verificar a conformidade do concreto fornecido com

o concreto especificado e estudado.

Os dados obtidos serão submetidos a análise e em função das mesmas serão

estabelecidas as correções necessárias ou melhorias que possam ser introduzidas.

Deve ser definido o plano de amostragem a ser adotado em função das peças a

serem concretadas, volumes lançados e propriedades que se deseja medir.


142

Resistência à compressão através dos Corpos-de-prova

A NBR 5739 em conjunto com a NBR 12655, determina que deva sempre se ter para

cada amostra de concreto, dois corpos de prova, para cada idade.

Estes dois CP’s são rompidos e obtidos dois resultados de resistência à compressão

do concreto. O valor representativo desta amostra é o maior valor dos dois resultados

resistência potencial do concreto

Assim se para representarmos estatisticamente a resistência de um concreto

produzido para uma obra, para uma determinada idade, devemos ter 12 amostras

tiradas de diferentes betonadas, devemos ter 24 CP’s, sempre aos pares.


143

O conceito de resistência potencial do concreto pode ser visto no gráfico acima,

onde vemos que é a resistência que potencialmente um determinado concreto pode

ter, mas que dificilmente não irá atingir na obra em função das perdas durante as

operações de transporte, lançamento, adensamento e cura.

Já nos ensaios, todas estas etapas são otimizadas, ou seja, não há transporte, o

lançamento é adequado, o adensamento é o melhor possível e a cura otimizada.

No projeto esta diferença é levada em conta nos chamadas coeficientes de

segurança dos materiais.

Resumo de estatística

Universo conjunto de resultados, mas como os resultados são diferentes uns dos

outros, passa a existir maior ou menor afastamento de cada um deles em relação à

média do conjunto;

Média ( X ) o valor em torno do qual se concentram os resultados. É o valor médio

de todos eles. Número de resultados (n)

Dispersão : em volta da média, os diversos resultados ( ) podem ter maior ou

menor dispersão (afastamento da média). A dispersão é avaliada pela fórmula da

variança (s

ix

2) :

n

xXs

n

ii∑

=

−= 1

2

2)(

Essas fórmulas seriam aplicadas estatisticamente para representar todo o universo

de dados. Ocorre que normalmente não temos todos esses valores – somente uma

parte do universo.


144

Então, as fórmulas estatísticas são alteradas para que seja representada pelo

desvio-padrão (σ), sendo este uma medida reconhecida de dispersão de valores.

Resistência de projeto (fck)

Nos projetos de estruturas é adotado um valor de resistência do concreto chamado

de fck (resistência característica do concreto). Para atingir fck devemos produzir

um concreto (virado em obra ou em central) maior de tal maneira que as perdas da

resistência ocorridas durante as etapas de transporte, lançamento, adensamento e

cura, seja compensadas. Estas perdas dependem do controle que fazemos no

concreto e são representadas pelo desvio padrão.

Resistência de dosagem

Então temos que produzir um concreto com resistência de valor maior que o fck.

Quanto o mais deve ser este valor?

Depende o grau de confiabilidade e precisão (traduzindo por segurança)

que queremos em nossa estrutura.

No Brasil, este valor é determinado estatisticamente. Inicialmente sabemos que num

universo de dados, com infinitas amostras, os resultados variam em torno de uma

média de valores, podendo ser representado pelo desvio padrão. Plotando-se isto


145

num gráfico de densidade de frequência x resistência (fc) temos uma curva de

distribuição normal (curva de Gauss).

Pretende-se então que quando rompermos os CP’s, pelo menos 95% destes valores

estejam acima do valor do fck, considerando-se a média e o desvio-padrão.

Conceitos estatísticos nos dão o quanto este valor deve-se ser maior que a média,

levando-se em conta o desvio-padrão “t” de Student ( t= 1,65)

fcj = fck + 1,65 x Sd ,

sendo Sd = desvio padrão


146

Resistência de projeto x resistência de dosagem

Nos projetos de estruturas é adotado um valor de resistência do concreto chamado

de fck (resistência característica do concreto). Para que pelo menos 95 % dos valores

de resistência do concreto (ensaios) tenham este valor, devemos então fazer o

concreto com um valor acima do fck.

Este valor é o que chamamos de resistência de dosagem do concreto (fcj) e irá

depender do controle de qualidade de cada empresa. Para um determinado número

de ensaios dos CP realizados para a comprovação do concreto elaborado pela

empresa, haverá um valor médio e um desvio padrão de produção.

Com o uso de ferramentas estatísticas chega-se a esta fórmula

fcj = fck + 1,65 x Sd

Sd = desvio padrão

Alguns exemplos, seguindo os valores indicados por vários autores

• Controle ruim Sd = 7,0 MPa

• Concreto médio Sd = 5,5 MPa

• Concreto bom Sd = 4,0 MPa

• Controle máximo Sd = 2,0 MPa

Exemplo prático da vantagem do controle

Considerando os valores sugeridos pelos autores para os desvios padrão relativos

aos graus de controle do concreto, temos para um determinado concreto de obra,

quer seja de 20, 30 ou 40 MPa, nos controles ruim, médio, bom e ótimo a

necessidade de se ter um determinado valor do fcj a ser atingido na resistência de

dosagem para poder atingir o fck na estrutura


147

Valores de fcj (MPa) a ser produzido para atingir o fck em função do grau de controle utilizado

Controle fck 20 MPa fck 30 MPa fck 40 MPa

Ruim 31,55 41,55 51,55

Médio 29,08 39,08 49,08

Bom 26,60 36,60 46,60

Máximo 23,30 33,30 46,30

Sabendo que o maior responsável pelo custo do concreto é o cimento, e sabendo que

para cada MPa de redução da resistência pode representar uma diminuição de 6 kg

de cimento e considerando o preço do saco de 50 kg como sendo de R$ 25,00 / saco

temos uma redução de 30 kg de cimento para um controle ruim para bom o que

representa uma redução de valor de R$ 15,00 por m3 de concreto.

Num prédio normal de 10 andares que consome na média 750 m3 de concreto a

redução com concreto efetivo do processo de produção e um estudo de dosagem

representa uma economia de R$ 11.250,00 só no concreto, para um custo de controle

e de ensaios de dosagem na ordem de R$ 1.500,00.

CONCLUSÃO VALE A PELA CONTROLAR CONCRETO.

Aceitação do concreto

O controle de aceitação é necessário para sabermos se determinado concreto que foi

colocado na estrutura atingiu a resistência esperada ou não e saber se devemos

tomar providências ou não. Ou seja, determinamos o fckest

É regulado pela NBR 12655 que identifica dois tipos de controle de resistência


148

• Por amostragem parcial (dividido ainda em para menos de 20 amostras ou

mais de 20 amostras)

• Por amostragem total

• Controle excepcional este terceiro tipo somente é aceito para casos

especiais.

Inicialmente dividimos a obra a ser concretada em lotes, para a amostragem. Um lote de concreto é um volume definido, elaborado e aplicado sob condições uniformes

(mesma classe, mesma família, mesmos procedimentos e mesmo equipamento).

De cada lote deve ser retirada uma amostra, com número de exemplares (par de

CP’s) de acordo com o tipo de controle.

A tabela a seguir, na NBR 12655, mostra os valores para a formação de lotes do

concreto

Solicitação principal dos elementos estruturais Limites superiores Compressão ou

compressão e flexão Flexão simples

Volume / concreto

50 m3

100 m3

Nº de andares

1

1

Tempo de concretagem 3 dias concretagem

1) Controle por amostragem parcial

Neste tipo de controle são retirados exemplares de algumas betonadas de concreto,

as amostras devem ser de no mínimo seis exemplares para concretos convencionais.

a) Para lotes com número de exemplares 6 ≤ n < 20, o valor do fckest na idade

especificada é dado por:


149

mm

ckest fm

ffff −

−+++

×= −

1...

2 121

Onde :

m = n/2 . Despreza-se o valor mais alto de n, se for ímpar

f1, f2, ..., fm valores das resitências dos exemplares, em ordem crescente

Também não se deve tomar para fckest valor menor que 16 . fΨ obtidos na tabela

seguinte, admitindo-se interpolação linear.

Observação:

As condições de preparo da tabela anterior são:

Condição A: cimento e agregados e água medidos em massa sendo a água corrigida em função da umidade dos agregados

Condição B: cimento medido em massa, água em massa e agregados em massa combinado com volume (conversão de massa para volume de maneira confiável, levando-se e conta a umidade da areia)

Condição C: cimento em massa, agregados em volume, água em massa e corrigida em função da estimativa da umidade de areia e da determinação da consistência do concreto.


150

b) Para lotes com número de exemplares n ≥ 20

dcmckest Sff .65,1−=

Onde :

fcm é a resistência média dos exemplares do lote (MPa)

Sd é o desvio padrão da amostra de n elementos, calculado com um grau de

liberdade a menos (n-1) (MPa)

2) Controle por amostragem total (100%)

Consiste no ensaio de exemplares de cada amassada de concreto e aplica-se a

casos especiais, a critério do responsável técnico pela obra. Não há limitação para o

número de exemplares do lote e o valor estimado da resistência característica é dado

por:

a) para 1,20 ffn ckest =≤

a) para ickest ffn => ,20

Onde :

i = 0,05 n. Quando o valor de i for fracionário adota-se o número inteiro

imediatamente superior.


151

3) Casos excepcionais

Pode-se dividir a estrutura em lotes correspondentes a no máximo 10 m3 e amostrá-

los com número de exemplares entre 2 e 5. Neste casos, denominados excepcionais,

o valor estimado da resistência característica é dado por:

16 . ffckest Ψ=

Aceitação do concreto

Os lotes de concreto devem ser aceitos, quando o valor estimado da resistência

característica, satisfazer a relação

ckckest ff ≥

O que fazer se não for atendida esta relação?

Aguardem os próximos capítulos (disciplinas)


152


153

DURABILIDADE

Introdução e importância

Ao autores Mehta e Monteiro (1994), colocaram que nos países industrializados mais

de 40% dos recursos da indústria da construção são aplicados no reparo e

manutenção de estruturas existentes.

Já em 1997 o Prof. P.K. Mehta, da Universidade de Berkeley (E.U.A.), em palestra

realizada no Rio de Janeiro, em 1997, apresentou os seguintes dados:

• nos E.U.A., na década de 80, o setor de recuperação estrutural cresceu 2

vezes mais que a construção civil;

• no início da década de 80, a Federal Highway Administration previu que até o

ano 2.000 seriam gastos 100 bilhões de dólares só na recuperação e reforço de

pontes;

• em 1990 esta previsão foi revista para 200 bilhões de dólares;

• até 1987 haviam sido constatados problemas de durabilidade em 253.000

tabuleiros de ponte;

• esta quantidade está aumentando à ordem de 35.000 tabuleiros por ano.

Mais recentemente, o Prof. Paulo Monteiro, também da Universidade de Berkeley, em

palestra realizada nas XXIX Jornadas Sudamericanas de Ingenieria Estructural, dia

13/11/2000, em Punta Del Este (Uruguai), apresentou novos dados, que

complementam os anteriores:

• nos E.U.A. existem 500.000 pontes, das quais 250.000 apresentam problemas;

• no momento, 22.000 pontes de concreto encontram-se em recuperação, a um

custo estimado de 20 bilhões de dólares; o problema principal é a corrosão de

armaduras;


154

• os E.U.A. em breve estarão gastando mais dinheiro na recuperação das pontes

existentes do que na construção de novas pontes. Isto já ocorre na Inglaterra,

desde 1995, e no Canadá, desde 1999;

• o custo de recuperação logo que surgem os primeiros sinais de corrosão é, em

média, 15 vezes menor do que o custo de recuperação depois que a corrosão

se propaga;

• existem no momento, nos E.U.A., 150 barragens de grande porte com

problemas de reação álcali-agregado, assim como mais de 1000 pontes.

Trocando em miúdos, isto significa que a durabilidade das estruturas de concreto é

um assunto muito importante, atual, e que envolve números muito grandes, em escala

mundial. Então está mais do que na hora dos engenheiros tomarem conta do aspecto

durabilidade em projetos de estruturas de concreto.

O tema cresce ainda mais em importância a partir do momento que a construção civil

começa a estar cada vez mais presente em ambientes agressivos, como as regiões

polares, os desertos e os mares. Nestes casos, as resistências mecânicas do

concreto estrutural continuam sendo necessárias, mas já não são mais suficientes

como única forma de qualificação deste material de construção; a durabilidade passa

a ser outra característica cada vez mais exigida do concreto.

Conceito

De acordo com a norma americana ACI 201 de 1991, Durabilidade é a capacidade

de resistir à ação das intempéries, ataques químicos, abrasão ou qualquer outro

processo de deterioração, isto é, o concreto durável conservará a sua forma original,

qualidade e capacidade de utilização quando exposto ao seu meio ambiente.

Pode-se dizer que o material atingiu o fim da sua vida útil quando suas propriedades

sob dadas condições de uso deterioram a um tal ponto que a continuação do uso


155

deste material é considerada, como insegura, ou antieconômica uma vida útil longa

é sinônimo de durabilidade.

Formas mais comuns de ataque ao concreto estrutural

INTERNAS:

• expansão provocada pela reação de determinados tipos de agregados com os

álcalis do cimento;

• expansão provocada pela contaminação de agregados com cloretos sulfatos,

etc.

EXTERNAS:

• ações mecânicas, como sobrecargas, movimentação de fundações, fadiga,

impacto, abrasão, etc.;

• variações de temperatura, que podem provocar fissuração de origem térmica,

evaporação da água do concreto ou ciclos alternados de congelamento e

degelo (quando a expansão volumétrica da água, na passagem do estado

líquido para o sólido, chega a 9%);

• variações de umidade, que podem provocar a perda de água e a instabilidade

volumétrica dos concretos, bem como a cristalização de sais nos seus poros;

• ataques de substâncias químicas agressivas, como os cloretos, os sulfatos, os

ácidos em geral, o gás carbônico, e até as águas muito puras.


156

Essas formas de ataque, isoladamente, ou em conjunto, podem provocar vários

mecanismos de ataque que, em geral, levam o concreto à fissuração, reação química,

expansão, alteração, degradação, e até ao colapso estrutural.

Uma das mais sérias conseqüências dos ataques sofridos pelo concreto estrutural

armado é, sem dúvida, a corrosão das armaduras. Muitos pesquisadores

consideram a corrosão das armaduras como o estado limite mais crítico sob o ponto

de vista da durabilidade das estruturas.

Características do concreto relacionadas a durabilidade

PERMEABILIDADE Permeabilidade é definida como a propriedade que governa a

taxa de fluxo de um fluido para o interior de um sólido poroso

A permeabilidade do concreto é função das permeabilidades da pasta de cimento e

dos agregados, bem como do proporcionamento relativo dessas duas fases do

concreto.

Depende ainda de:

a) natureza e dimensão dos agregados;

b) dosagem, natureza e granulometria do cimento;

c) fator A/C;

d) presença de aditivos químicos e minerais na composição do concreto;

e) intensidade e direção da compactação;

f) condições de cura;

g) idade do concreto;


157

Influência da pasta Para um mesmo grau de hidratação, a permeabilidade do

concreto é menor quanto menor for a relação água/cimento. Quanto maior o grau de

hidratação da pasta, com o passar do tempo, menor o espaço disponível para o gel e,

conseqüentemente, menor a permeabilidade (os poros reduzem a um tamanho

pequeno, menor que 100 µm e perdem suas interconexões). Para que isso ocorra, é

fundamental a cura do concreto. No concreto bem curado a pasta de cimento não é o

principal fator a contribuir para o coeficiente de permeabilidade

A composição do cimento tem influência na velocidade de hidratação e, somente

neste aspecto afeta permeabilidade. Sabe-se que, para uma mesma relação

água/cimento, cimentos com menor área específica produzem concretos com mais

porosidade que cimentos mais finos.

Influência do agregado Se o agregado de um concreto tem baixa permeabilidade

a área onde o fluxo de água pode ocorrer é reduzida e, sua presença prolonga o

trajeto do fluxo, forçando-o a circunscrever as partículas do agregado, contribuindo

para a redução da permeabilidade.

Para reduzir o volume de vazios do agregado, granulometrias descontínuas são mais

indicadas, embora possam produzir problemas em sua trabalhabilidade. Concretos

impermeáveis podem necessitar de uma quantidade de finos maior que a usualmente

tolerada nos concretos normais. Neste caso, deve ser estudada o teor de finos

necessário, a forma de seus grãos e seu comportamento quando da adição da água.

Normalmente a permeabilidade do agregado é menor do que a da pasta de cimento

típica (< 3%). Em nossa região é muito difícil ter-se agregados com grande

porosidade.

Influência no concreto Considerando agora o concreto, quanto maio o tamanho

do agregado, maior o coeficiente de permeabilidade.

Pode-se dizer que a permeabilidade do concreto ou da argamassa é maior que a

permeabilidade da pasta devido a presença de microfissuras presentes na fase de

transição entre agregado e a pasta de cimento. Na figura a seguir observa-se a fase

ou zona de transição onde vemos uma maior presença de etringita (que é expansiva)

que o composto endurecedor C-S-H, gerando as fissuras nesta região.

Zona de transição agregado – representação gráfica


158

Causas de deterioração do concreto

CAUSAS FÍSICAS DA DETERIORAÇÃO DO CONCRETO

DESGASTE DA SUPERFÍCIE FISSURAÇÃO


159

Desgaste da superfície

Pode ter:

Abrasão atrito seco. Ex: Desgaste de pavimentos e pisos industriais pelo tráfego

de veículos

ABRASÃO EROSÃO CAVITAÇÃO MUDANÇASDE

VOLUME

CARGA ESTRUTURAL

EXPOSIÇÃO A EXTREMOS

CAUSAS QUÍMICAS DA DETERIORAÇÃO DO CONCRETO

HIDRÓLISE DOS COMPONENTES DA PASTA DE

CIMENTO

TROCAS IÔNICAS REAÇÕES ENTRE FLUIDOS CAUSADORAS AGRESSIVOS E DE PRODUTOS

A PASTA DE CIMENTO

EXPANSIVOS


160

Erosão Desgaste pela ação abrasiva de fluidos contendo partículas sólidas em

suspensão Ex: Revestimento de canais, Tubulações para transporte de água e

esgotos

Cavitação Perda de massa pela formação de bolhas de vapor e sua ruptura

devida a mudança repentina de direção em águas. Ex: Tubulações com

irregularidades na superfície do revestimento

Cabe comentar que a pasta de cimento com alta porosidade e baixa resistência e

com agregados que não possui resistência ao desgaste, ou seja, não possui alta

resistência ao atrito

Para superfícies normais de concreto (não em condições severas),podemos melhorar

a resistência à abrasão, tendo concretos com resistência , maior que 28 MPa, uma

baixa relação a/c, agregados menores que 25 mm e com uma distribuição

granulométrica adequada e uma baixa consistência de lançamento e adensamento.

Para condições mais severas de abrasão e erosão, devemos lançar mão de usar

agregados de alta dureza (tipo Korodur), ter uma resistência à compressão aos 28

dias maior que 40 MPa, combinada com uma cura úmida por sete dias ou mais.

Como medida adicional para aumentar a durabilidade da superfície, devemos reduzir

a formação da nata superficial, postergando (atrasando) o desempenamento, até que

a superfície tenha perdido a água de exsudação superficial (sem a nata porosa).

Fissuração interna

Podemos ter uma fissuração pela ação da cristalização de sais nos poros do concreto.

Em especial os sulfatos, por serem expansivos, que podem causar danos

consideráveis, como por exemplo, num muro de concreto, onde temos uma superfície

em contato com o meio agressivo e a outra superfície sujeita a evaporação. A água

em solução salina irá penetrar e deteriorar o material por tensões internas resultante

da pressa o dos sais.


161

Ação do congelamento

Situação típica para climas frios e superfícies de concreto expostas, tais como

pavimentos de concreto, pontes, muros de arrimo, etc.

Os danos podem ser variáveis, mas mais comum temos:

Fissuração simples ruptura por ação expansiva do gelo no interior do concreto

Fissuração e destacamento mesma situação anterior, porém com repetidas vezes

na situação de gelo-degelo.

Destacamento superfícies expostas descamam ou destacam

Ação do fogo

O concreto é incombustível e não emite gases tóxicos e quando exposto a altas

temperaturas comum num incêndio (± 800 a 850 oC ) é capaz de manter a resistência

por períodos longos

Efeito da alta temperatura na pasta de cimento

Esta depende do grau de hidratação da pasta, ou seja, quanto dos grãos reagiram

com a água e da umidade presente na pasta na hora do incêndio.

Efeito da alta temperatura no agregado

Agregados porosos podem causar expansões destrutivas (pipocamento) dependendo

da taxa de aquecimento, dos tamanhos dos agregados, de sua permeabilidade e da

umidade presente nestes agregados.


162

Efeito da alta temperatura no concreto

A resistência original do concreto, para estudos feitos entre 23 e 45 MPa, mostrou que

se tinha pouco efeito na porcentagem da resistência a compressão retida após a

exposição a altas temperaturas.

Deterioração por ações químicas

Estas ações são as interações químicas entre agentes agressivos presentes no meio

externo e os constituintes da pasta de cimento.

O concreto é um meio normalmente alcalino, com pH entre 12,5 e 13,5, devido a

presença de íons Na+, K+ e OH-.

Este pH alcalino protege as armaduras presentes no concreto, da corrosão, pois esta

se manifesta em meios neutros ou levemente alcalinos (pH menor que 9,0)

A taxa em que o agente agressivo irá agir, irá depender do pH do agente agressivo

(normalmente um fluido seja líquido ou gasoso) e da permeabilidade do concreto.

Fatores que podem diminuir o pH do concreto são o CO2 em águas puras e

estagnadas e do ar, o SO4-2 e Cl- em águas subterrâneas e águas do mar e o íon H+

em águas industriais .

Carbonatação

O processo mais comum para reduzir o pH do concreto é a carbonatação do concreto.

Carbonatação é um termo utilizado para descrever o efeito do dióxido de carbono,

usualmente da atmosfera nos materiais cimentícios.

A carbonatação em sim não é uma ação deletéria, porém abre caminho para que a

corrosão das armaduras se processe, apesar de que carbonatação x corrosão não

estão inexoravelmente interligados.


163


164

Alguns fatores que influenciam na velocidade e profundidade de carbonatação do

concreto são:

• Idade do concreto

• Relação a/c

• Caracteristicas do agregado

• Meio ambiente e grau de exposição

• Duração e condições de cura

• Umidade relativa do ar

• Fissuras

• etc

Reações álcalis – agregado (RAA)

RAA é um processo químico em que alguns constituintes mineralógicos do agregado

reagem com hidróxidos alcalinos (provenientes do cimento em especial) que estão

dissolvidos na solução dos poros de concreto.

É uma reação (cria-se um gel) que provoca expansões, movimentações

diferenciais nas estruturas, exsudação de gel e redução das resistências a

compressão e tração.

R. álcali-sílica sílica amorfa x hidróxidos alcalinos

R. álcali-silicato idem anterior, mas mais lenta (rochas de felspatos,

granitos, quartzitos)

R. álcali-carbonato agregados calcário dolomítico x hidróxidos alcalinos

Vemos na figura acima a presença das bordas de reação bem definidas e presença

de gel gretado na interface pasta-agregado.

Na figura acima vemos um bloco de fundação, onde ocorreu fissuração devido as

reações expansivas álcali-agregados


165


166

Exigências de durabilidade

Inicialmente vejamos como as normas brasileiras tratam da durabilidade das

estruturas de concreto

Versão da NBR 6118 (1980)

Quando o concreto for usado em ambiente reconhecidamente agressivo, deverão ser

tomados cuidados especiais em relação à escolha dos materiais constituintes,

respeitando-se o mínimo consumo de cimento e o máximo valor da relação

água/cimento compatíveis com a boa durabilidade do concreto.

Era isto e tão somente assim tratada a questão da durabilidade nesta versão!!!

Versão da NBR 6118 (2001)

As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as

condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme

preconizado em projeto conservem suas segurança, estabilidade e aptidão em serviço

durante um período mínimo de 50 anos, sem exigir medidas extras de manutenção e

reparo.

NBR 6118 (2003) – Versão final

As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as

condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme

preconizado em projeto conservem suas segurança, estabilidade e aptidão em serviço

durante o período correspondente à sua vida útil.

Nesta atual norma, há dois capítulos dedicados a questão da durabilidade das

estruturas, que serão vistas adiante nas disciplinas de estrutura de concreto

Vejamos como a norma inglesa “BS 7543, 1992 - Guide to Durability of Buildings and

Building Elements, Products and Components” trata do tempo de vida útil das

estruturas de concreto

Então, assim como na equivalência à segurança estrutural, tem que ser realizado um

projeto de durabilidade, levando-se em conta:

1. Classificação da Agressividade Ambiental

2. Adoção de Condições de Trabalho

3. Adoção de

a) Propriedades dos materiais: tipo de concreto, relação água/cimento, tipo de

cimento, teor de argamassa, etc

b) Geometria dos elementos: cobrimento mínimo.

4. Adoção de Manutenção Preventiva


167


168

Principais providências que podem ser tomadas para garantir a durabilidade de uma estrutura

No projeto arquitetônico deve-se prever formas adequadas de escoamento e

drenagem, que impeçam o acúmulo de líquidos agressivos.

No projeto estrutural deve-se considerar todas as solicitações a que a estrutura

estará submetida durante sua vida útil; deve-se especificar cobrimentos mínimos de

armadura, compatíveis com as condições de exposição da estrutura e com a sua vida

útil esperada; deve-se detalhar adequadamente os diâmetros e espaçamentos das

armaduras,de modo a permitir um completo preenchimento das fôrmas com concreto,

evitando assim o peneiramento e o surgimento de “ninhos de abelha” ou “bicheiras”;

deve-se prever a localização de juntas de dilatação, para reduzir ao mínimo a

fissuração.

Obs: Determinados tipos de fissuras, mesmo quando consideradas

insignificantes do ponto de vista estrutural, podem revelar-se importantes

em relação à durabilidade da estrutura.

Na construção

• deve-se realizar a escolha e dosagem dos materiais de acordo com as condições

de exposição da estrutura;

• a natureza e a dosagem do cimento: o uso de cimentos especiais e/ou a

substituição de parte do cimento por aditivos minerais;

• em termos de quantidade de cimento, deve prever um mínimo necessário à

obtenção das resistências mecânicas, bem como um máximo que evite problemas

como a fissuração provocada pela liberação do calor de hidratação;

• em termos de dosagem de água, deve empregar a menor relação (ou fator) a/c

possível, sem prejuízo da trabalhabilidade do concreto. A escolha do fator a/c

adequado influencia as resistências mecânicas, a segregação, a exsudação, a


169

retração, a permeabilidade, a porosidade, a porometria, etc., em suma, influencia

todos os parâmetros diretamente relacionados com a durabilidade dos concretos.

• nos procedimentos de pesagem, mistura, transporte e lançamento do concreto,

deve-se contar com equipamentos e mão-de-obra adequados, de modo a garantir

um proporcionamento perfeito e uma manipulação que evite a segregação do

material.

• deve-se adotar procedimentos adequados de lançamento e adensamento, etapas

estas que influenciam a homogeneidade do concreto endurecido, com reflexos

importantes na porosidade e na permeabilidade;

• o acabamento deve ser realizado com os equipamentos e a mão-de-obra

adequados, com o mínimo de trabalho executado na superfície do concreto fresco;

• a cura, que constitui-se em um dos fatores principais para a garantia do

desenvolvimento das resistências mecânicas e das características associadas com

a durabilidade dos concretos, como a porosidade, a permeabilidade, etc., deve ser

realizada de modo muito criterioso, em especial na zona junto à superfície da peça

concretada.


170

PEDIDO DE CONCRETO

Introdução

A NBR 7212, em conjunto com a NBR 14931, estabelecem as condições

específicas para o pedido do concreto, estabelecendo três formas principais e

algumas exigências complementares:

• Pedido pela resistência característica do concreto à compressão

• Pedido pelo consumo de cimento

• Pedido pela composição da mistura (traço)

Pedido pela resistência característica do concreto à compressão

O concreto é solicitado especificando-se a resistência característica do

concreto à compressão, a dimensão (diâmetro) máxima característica do

agregado graúdo e o abatimento do concreto fresco ( slump) no momento de

entrega.

Pedido pelo consumo de cimento

O concreto é solicitado especificando-se o consumo de cimento por m3 de

concreto, a dimensão (diâmetro) característica do agregado graúdo e o

abatimento ( slump) do concreto fresco no momento da entrega.


171

Pedido pela composição da mistura (traço)

O concreto é solicitado especificando-se as quantidades por m3 de cada um

dos componentes, incluindo-se aditivos, se for o caso.

TRAÇO CI: AR: BR: A/C 1: 2,3: 3,2: 0,60

Aditivos referem-se sempre a massa de cimento

Adições referem-se sempre a massa de cimento

A/C referem-se sempre ao total da massa de aglomerantes

Exigências complementares

Além das exigências constantes de cada modalidade de pedido, podem ser

solicitadas outras características de parâmetros entre os quais:

a) tipo de cimento;

b) marca de cimento;

c) aditivo, designado pela função ou denominação comercial;

d) relação água-cimento máxima;

e) consumo de cimento máximo ou mínimo;

f) teor de ar incorporado;

g) tipo de lançamento: bombeável, submerso, autoadensável, etc.;

h) características especiais como: teor de argamassa ou de agregado miúdo,

cor, massa específica e outras;

i) propriedades e condições especiais, como: retração, fluência,

permeabilidade, módulo de deformação, temperatura do concreto, resistividade

e outras.


172

Volume mínimo de entrega

Deve ser fixado de acordo com as especificações do equipamento, não se

recomendando que esse volume seja inferior a 1/5 da capacidade do

equipamento de mistura ou agitação, nem inferior a 1 m3.

Documentos de entrega

O documento de entrega que acompanha cada remessa de concreto, além dos

itens obrigatórios pelos dispositivos legais vigentes, deve conter:

a) quantidade de cada componente do concreto;

b) volume de concreto;

c) hora de início da mistura (primeira adição de agua);

d) abatimento do tronco de cone ( slump);

e) dimensão máxima característica do agregado graúdo;

f) resistência característica do concreto à compressão, quando especificada;

g) aditivo utilizado, quando for o caso;

h) quantidade de água adicionada na central;

i) quantidade máxima de água a ser adicionada na obra;

j) menção de todos os demais itens especificados no pedido.

Adição complementar de água

Somente de admite adição suplementar de água para correção do abatimento,

devido à evaporação, antes do início da descarga, desde que:

a) antes de se proceder a esta adição, o valor de abatimento obtido seja

igual ou superior a 10 mm;


173

b) esta correção não aumente o abatimento em mais de 25 mm;

c) o abatimento após a correção não seja superior ao limite máximo

especificado;

d) o tempo transcorrido entre a primeira adição de água aos materiais até o

início da descarga não seja inferior a 15 min.

A adição suplementar mantém a responsabilidade da empresa de serviços de

concretagem, pelas propriedades do concreto constantes no pedido. Deve ser

autorizada por elementos formalmente representantes das partes e tal fato

deve ser obrigatoriamente registrado no documento de entrega.

Qualquer outra adição de água exigida pela contratante exime a empresa de

serviços de concretagem de qualquer responsabilidade quanto às

características do concreto exigidas no pedido e este fato deve ser

obrigatoriamente registrado no documento de entrega.


174

DOSAGEM DE CONCRETOS

Introdução

A dosagem é a determinação da quantidade de cada um dos materiais

(proporcionamento dos materiais) para a produção de um metro cúbico de concreto.

Existem vários métodos para a determinação da dosagem, sendo que, no Brasil, os

mais utilizados são: Instituto Tecnológico do Rio Grande do Sul (ITERS), Instituto

Nacional de Tecnologia (INT), Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São

Paulo S.A. (IPT) e da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). O mais

utilizado, é o método experimental do IPT, que teve contribuições do método do

ITERS.

Em todos os métodos não há um que tenha uma expressão matemática exata que

defina a composição do concreto. A escolha de um dos métodos é mais uma questão

de adaptação ao tipo de concreto que se deseja produzir (trabalhabilidade) e aos

materiais empregados.

Numa melhor definição de dosagem é a busca para a melhor proporção entre

cimento, agregados, água, aditivos e adfições, para fazer um concreto que atenda a

certa especificações prévias.

O princípio da dosagem é fazer um balanço entre trabalhabilidade, resistência,

durabilidade e economia.

Então o objetivo geral de uma dosagem escolha dos materiais adequados entre

aqueles disponíveis e a determinação da combinação mais econômica destes que

produza um concreto que atenda a certas características de desempenho mínimo

Como objetivos específicos temos:

• Obter um produto que tenha um desempenho que atenda a certos requisitos

previamente estabelecidos: Trabalhabilidade (concreto fresco) e Resistência

(Concreto endurecido).


175

• Mistura de concreto que satisfaça os requisitos de desempenho ao mínimo

custo possível

Para alcançar estes objetivos devemos controlar algumas variáveis no processo:

• Relação pasta/agregados;

• Relação água/cimento;

• Consumo de cimento

• Relação areia/agregado graúdo;

• Teor de argamassa

• Aditivos ;

• Consumo de água

Porém cabe salientar de início que o controle destas variáveis gera alguns efeitos conflitantes, tal como o controle da trabalhabilidade (consistência + coesão). A

consistência é a facilidade de fluir e a coesão é a resistência à segregação. Podemos

aumentar facilmente a trabalhabilidade, com mais água ou aditivos, porém podemos

perder muito em coesão. Da mesma forma o conflito entre trabalhabilidade e

resistência.

Por isto se diz que Dosagem é a arte de contrabalançar efeitos conflitantes.

Mehta e Monteiro (1994) consideram que a dosagem de concreto é mais uma arte do

que uma ciência.

Sabe-se que o custo é um fator de extrema importância, porém na escolha dos

materiais deve se fazer o equilíbrio entre os materiais tecnicamente aceitáveis

porém mais caros e os materiais economicamente atraentes, porém de

propriedades não ótimas.

A consideração chave na dosagem do concreto é que o cimento responde pela maior

parte do custo do mesmo, em torno de 70 a 80 %, conforme a região. Então a opção


176

mais adequada é reduzir o consumo de cimento, ao mínimo exigido, sem

comprometer as demais propriedades estipuladas para o concreto, tais como

resistência e durabilidade.

Uma das opções para a diminuição do custo, normalmente já vem dos próprios

fabricantes a utilização de materiais pozolânicos (cinzas volantes, escória de alto

forno, etc) em substituição ao cimento puro, que não somente reduzem o preço do

cimento, mas por serem resíduos, reduzem o impacto ambiental.

É de conhecimento da comunidade da construção que para atingir a resistência à

compressão mínima, os concretos dosados em obra empregam um consumo

excessivo de cimento, elevando o custo final do concreto e que por vezes esta

resistência ainda assim acaba não sendo alcançada. Entre os motivos principais, sem

dúvida está exatamente na mudança das propriedades do concreto fresco, tal como o

aumento da trabalhabilidade requerido pelos funcionários que atuam no lançamento e

adensamento do concreto, e que acontece simplesmente pelo aumento de água.

Estes procedimentos acontecem pela falta de conhecimento dos encarregados da

produção do concreto e pela falta de controle.

O eng. Fernando Luiz Lobo Carneiro (1953), em face destes fatos já destacava

É, pois indispensável propagar entre os mestres de obra a noção

fundamental de que o concreto deve ser fabricado com a menor

quantidade de água possível, mas, depois de endurecido, deve ser

irrigado com a maior quantidade de água possível; infelizmente a

maioria deles tem a tendência a realizar exatamente o inverso.

Portanto, é notório que há muita variabilidade no processo, principalmente devido à

falta de controle do processo e da não existência de procedimentos.

Em qualquer método a ser empregado, devem ser conhecidas condições iniciais da

obra, algumas retiradas do projeto estrutural, outras das condições de produção da

obra e informações sobre os materiais componentes. Resumidamente, as informações

principais podem ser assim relacionadas, sendo variáveis as informações

necessárias, conforme o método a empregar:


177

a) resistência característica do concreto (fck) e idade de referência;

b) resistência de dosagem do concreto;

c) massa específica do concreto (leve, média, alta);

d) tipo do cimento, massa específica e nível de resistência aos 28 dias;

e) dimensão máxima do agregado;

f) análise granulométrica, massa específica e unitária dos agregados disponíveis;

g) coeficiente de inchamento do agregado miúdo;

h) consistência desejada do concreto fresco, medida pelo abatimento do tronco de

cone;

i) acabamento desejado ao concreto;

j) relação água / cimento máxima;

k) informações sobre aditivos e adições, quando empregados

l) condições de exposição;

m) durabilidade pretendida;

n) técnicas de execução (transporte, lançamento, adensamento);

Antes de continuar o conteúdo e entrar no estudo de dosagem propriamente dita,

cabe salientar que todo o conhecimento até agora adquirido referente à

• Agregados ensaios, índices, influências no concreto, etc

• Cimento tipo, hidratação, uso de aditivos, etc

• Concreto fresco trabalhabilidade, consistência, coesão, influências,

etc

• Concreto endurecido resistência de dosagem e projeto, durabilidade,

etc

• e mais

fazem parte do conhecimento para o estudo de dosagem.


178

DOSAGEM EMPÍRICA X DOSAGEM RACIONAL

PRINCÍPIOS BÁSICOS

Variáveis controladas:

• Relação pasta / agregados

• Relação água / cimento

• Relação areia / agregado graúdo

• Consumo de cimento

• Consumo de água

• Teor de argamassa seca

Restrição Dependência entre os componentes (requisitos conflitantes)

Dosagem empírica

Exemplo de dosagem empíricas utilização de tabelas de traços

Método Fck (Mpa)

Consumo (kg/m3)

a/c Traço em massa

Caldas Branco 15 344 0,61 1: 2,17: 2,94

Goiás 15 289 0,67 1: 2,84: 4,08

Cientec 15 345 0,55 1: 2,56: 2,91

NBR 12655 somente para concretos C10 e consumo cimento ≥ 300 kg/m3

Dosagem racional (experimental

Lei de Inge Lyse (1931) – Trabalhabilidade

1001

×+

=mc

aH

• H = relação água / materiais secos ou percentagem de água pó unidade de

concreto

• m = a + p a = areia p = pedra (brita)

• a/c = relação água / cimento

“A consistência permanece aproximadamente constante a despeito da riqueza do

traço, desde que mantidos constantes o tipo e a graduação dos agregados e o total de

água por volume de concreto”

Validade da lei de Lyse:

• Correções do traço em função da alteração da consistência

• Boa precisão inicial para traços próximos ao inicial

• Cuidado em traços mais ricos


179

Exemplo

Tenho um traço 1 : 2 : 3 a/c = 0,6 slump 7 cm

1:5 (m) consumo de cimento ± 16%

%10100516,0

=×+

=H

Agora se quero manter a resistência, mas preciso de slump 10 cm, temos que irá

alterar o H (deve ser definido experimentalmente), mas digamos H = 11%

1001

6,011,0 ×+

=m m = 4,45

1:4,45 (m) consumo de cimento ± 18%

Consistência Abatimento Tolerância NBR 7212 (mm)

Seca 0 – 20 10

Median. plástica 30 – 50 10

Plástica 60 – 90 10

Fluida 100 – 150 20

Líquida > 160 30


180

Lei de Duff A. Abrams (1918) “Dentro do campo dos concretos plásticos a resistência aos esforços mecânicos, bem como as demais propriedades do concreto endurecido variam na relação inversa da relação água / cimento”

fcj resistência à compressão a “j” dias

cacj

B

Af = A e B constantes que dependem dos materiais,

idade e cura

Então a relação a/c define a resistência e H% define a trabalhabilidade

Teor de argamassa seco (α)

10011

×++

=maα

a = relação agregado miúdo / cimento (em massa)

m = relação agregados / cimento (em massa) m = a + p

p = relação agregado graúdo / cimento ( em massa)

α define a quantidade de argamassa presente num concreto. Define a aparência.

α deficiente dificuldade desempeno, porosidade, aspereza

α excessivo custo elevado

Em ensaio experimental, deve ser definido o α ideal, para os materiais disponíveis

(cimento, areia e pedra). A partir daí poderemos determinar o traço do concreto.

O valor de α Indicativo subjetivo, visual, da prática de cada um.


181

Exemplos :

Traço 1:5 a + p = 5 com α = 35 %

51135,0++

=a

a= 1,10 e p = 3,90

traço 1: 1,10 : 3,90 a/c = ? depende da resistência a pretender

agora o mesmo 1:5 com α = 50 %

51150,0++

=a

a= 2,00 e p = 3,00

traço 1: 2,00 : 3,00 a/c = ? depende da resistência a pretender

teoricamente poderíamos ter a mesma resistência para os dois concretos, mantido

a relação a/c, mas no primeiro, pela deficiência de argamassa, teríamos um concreto

com maior permeabilidade e conseqüente menor durabilidade.

Estudo de dosagem experimental (MÉTODO IPT)

Para os materiais disponíveis, vamos:

• Determinar a quantidade de água que atenda a trabalhabilidade deve ser

definida pelo usuário qual o slump.

• Determinar o teor de argamassa ideal

• Estabelecer um diagrama de dosagem (curvas de dosagem)


182

Para estabelecer o diagrama (curvas) precisamos de no mínimo 3 pontos, com os

seguintes dados:

fc , a/c , m 03 pontos afastados um traço pobre, um traço intermediário, um traço rico.

Exemplo: Para os traços especificados com abatimento 90 mm ± 10

Traço 1:5 deve dar algo em torno de 35 a 40 Mpa (fck = ± 25 Mpa)

Traço 1:6,5 deve dar algo em torno de 25 a 30 Mpa (fck = ± 15 Mpa)

Traço 1:3,5 deve dar algo em torno de 55 a 60 Mpa (fck = ± 45 Mpa)

O livro Manual de dosagem e controle do concreto (HELENE, P.; TERZIAN, P. São

Paulo: PINI, 1993) traz passo a passo, com figuras de como se deve proceder para a

determinação da dosagem experimental do IPT.

Importante A validade das curvas obtidas é somente enquanto forem mantidos os

mesmos materiais (cimento, areia, brita, etc)

Cálculo do consumo de cimento (real) por metro cúbico para determinar os custos.

xpam

kgC

+++=

1

( 3γ

C = consumo de cimento em kg

x = relação a/c

a, p = traço de areia e pedra, respectivamente

γ = densidade do concreto obtido


183

Efetuado os traços, rompidos os corpos de prova, obtido os dados, podemos obter as

curvas de dosagem, como por exemplo, esta com a relação fc x a/c

Com estas curvas podemos obter (para os mesmos materiais) traços para qualquer

resistência de concreto, e compor o preço de cada traço.

Também é na etapa de laboratório que também podemos efetuar estudos de

dosagem com a utilização de aditivos e ver como se comporta a nossa curva com

estes aditivos. Obtemos ainda a nossa curva para vários “slumps”.

Vejamos na figura seguinte: queremos um concreto com fc = 40 MPa. Na curva do

quadrante superior direito, obtemos uma relação a/c 0,45 e seguido adiante no

quadrante abaixo para uma determinada reta de “slump”, encontramos o “m” igual a

5,0 e no quadrante a esquerda temos o C = 325 kg/m3

Assim compomos qualquer traço e com o custo de cada um deles.


184

• O quadrante superior direito é o quadrante de Abrams (resistência x fc).

• O quadrante inferior direito é o quadrante de Lyse (trabalhabilidade)

• O quadrante inferior esquerdo é o quadrante do proprietário (custo)

É importante destacar que estas curvas podem ser representadas por equações, onde

podemos automatizar os cálculos dos traços e custos do concreto.

Lembrar que podemos transformar o nosso traço de laboratório (que será em massa),

para traço em volume (para a obra), usando padiolas, através dos ensaios realizados

nos materiais.


185


186

Exemplo de cálculo de dosagem

Um estudo de dosagem realizado em laboratório apresentou os seguintes resultados:

Traço 1:m

a/c fc28 (MPa)

H (%)

1 : 3,0 0,30 55,6 7,50

1 : 4,5 0,40 42,0 7,27

1 : 6,0 0,49 33,1 7,00

1 : 7,5 0,61 24,3 7,18

Os materiais utilizados foram

Material Massa unitária (δ) Kg/dm3

Massa específica (γ) Kg/dm3

Custo

Cimento CP V- ARI ----------- 3,10 R$ 0,44 / kg Areia 1,50 2,61 R$ 29,00 / m3

Brita basáltica 1,34 2,80 R$ 30,00 / m3

Aditivo ----------- 1,00 R$ 3,50 / kg No estudo de dosagem foi verificado que o teor de argamassa ideal para os materiais

disponíveis foi de 51 %. O inchamento da areia (ci) foi de 28% e o teor de umidade de

(h%) foi de 5%. O slump obtido foi de 60 ± 10 mm.

a) Determine um traço de concreto para a produção de um concreto para atingir um

fck de 20 MPa e 40 MPa aos 28 dias. Conside o desvio padrão de dosagem igual a

3,7 MPa

b) Calcule os materiais necessários para a produção de 1 m3 de concreto (20 e 40

MPa). Calcule o custo de 1 m3 de concreto (20 e 40 MPa)

c) Dimensione as padiolas para a execução em obra do traço com fck de 20 MPa,

para o uso de betoneira de 580 L. As bocas das padiolas são de 35 x 45 cm. Em

obra o desvio padrão de produção da empresa é de 5,5 MPa.

d) Para alcançar um “slump” de 80 mm, foi realizado um ajuste de traço. Neste ajuste

foi adicionado mais 20 litros de água por m3 de concreto. Estabeleça o novo traço

para atender o fck igual a 40 MPa e o custo do concreto.

e) O uso de aditivo plastificante permite a redução de 12% na água de amassamento

em relação ao traço original. Calcule a viabilidade econômica de seu uso para

produzir concretos com a mesma trabalhabilidade e resistência (40 MPa). O aditivo

é usado na proporção de 0,6 % da massa de cimento.

Observação: Os dados da primeira tabela, da página anterior foram levados a uma planilha Excel

que resultou nas seguintes equações:

)1(9791,1)/(ln.197,44 equaçãocafc +−=

)2(3448,1/.655,14 equaçãocam −=


187

Fórmulas básicas a utilizar (resumo)

1001

×+

=m

xHRelação água / materiais secos (H %)

Teor de argamassa seca (α %) 10011

×++

=maα

Agregados secos totais (m) m = a + p

Consumo de cimento (real) xpam

kgC

+++=

1

( 3γ

Onde:

x = relação água / cimento

a = areia

p = brita

C = consumo de cimento

γ = massa específica do concreto fresco.


188


189

CASOS ... CONCRETOS ...

Introdução

Os casos seguintes foram publicados na revista “A Construção” em janeiro e

fevereiro de 1987, de autoria do Eng. Salvador E. Giammusso.

O assunto concreto é abordado com um leve toque de humor, temperado com

um pouco de ironia. Talvez alguns não passem de anedotas, mas com certeza

alguns são verdadeiros.

Antes de começar lembra-se o prof. Neville, no encerramento do livro

“Propriedades de Concreto” “Em tempo: se o leitor não se sentir capaz de dosar um concreto de forma

satisfatória, deveria considerar, seriamente, a alternativa da construção

em aço”

Alguns causos ....

Um “técnico” de uma concreteira dizia a alguém certa vez:

- Como eu sei que o concreto sempre perde trabalhabilidade, principalmente

em dias quentes, eu sempre ponho um pouco de água a mais na central”.

Hummmmmmm. E a NBR 7212 ???

• • •

Já com outro colega aconteceu um caso sem nenhuma conseqüência ... para o

concreto.

Ele estava observando um concreto sendo produzido numa betoneira e falou

para um dos auxiliares:

- ... me joga um pouco de água ...

O auxiliar cumpriu a ordem ao pé da letra e jogou água nele!


190

• • •

Houve o caso em que o mestre mandava colocar mais água no concreto

usinado. O engenheiro, quando avisado, disse que não queria “criar caso” com

o mestre, que era antigo de casa e muito competente (credo!)

O responsável pela concreteira, muito sabiamente, suspendeu as entregas de

concreto.

Passados alguns dias, aquele engenheiro telefonou para a concreteira dizendo

que já tinha falado com o mestre e ele tinha concordado em não colocar mais

água no concreto ...

Que autoridade tinha este mestre! Mas enfim, ele concordou ....

• • •

Em uma palestra, o apresentador, ao ser inquirido sobre os cuidados para

evitar a perda de água pelo concreto nas primeiras idades, ou seja, a cura,

respondeu mais ou menos assim:

- Essa questão é o que menos nos preocupa, pois fazemos o concreto com

bastante excesso de água. Mesmo que se perca muita água por evaporação,

não vai faltar para a hidratação do cimento.

Bem “informado” este palestrante! Cruz credo!

• • •

O caminhão betoneira chegou à obra, o laboratorista acertou o traço, colocando

água dentro dos limites estabelecidos pelo laboratório, verificou o “slump”,

moldou os corpos de prova e o mestre só olhando...

Quando terminou o acerto, o mestre se manifestou:

- Já terminou? Então ponha mais água nesse concreto que eu preciso começar

a trabalhar.

Se o laboratorista não fosse experiente, poderia ter dado um problema sério: os

corpos de prova daria resultados bons, mas o concreto na obra ....


191

• • •

A laje já tinha sido concretada, o sol era forte, muito vento e perguntou-se ao

mestre de obra se ele tinha providenciado a cura.

Ele disse que não tinha pressa, porque era bom que o concreto tomasse

bastante sol, para secar bem e endurecer logo e melhor.

Sem comentários.

• • •

Nesta mesma laje, no dia seguinte apareceram trincas na laje, típicas de

retração plástica.

Alguém comentou com o mestre sobre a falta de proteção logo após a

concretagem, mas este não se deu por achado:

- Isso foi por causa da trepidação do trânsito!

Detalhe: rua de pouco movimento, bem pavimentada, solo bom e a obra era

distante da rua em pelo menos 15 m!!!

• • •

Muitos anos atrás em um país muito conhecido pela “ampla liberdade” em que

viviam os seus cidadãos, um engenheiro não autorizou a desforma de uma

estrutura com poucos dias.

Resultado: foi afastado e levado para um local distante e muito frio, com a

acusação de não colaborar com o regime.

O seu substituto, em função disto, resolver colaborar (que remédio!!) e

autorizou a desforma. A estrutura ruiu e ele foi fazer companhia ao seu colega

por acusação de sabotagem ao regime.


192

• • •

Um dia deste uma destas autoridades foi entrevistada de como seria o

pavimento de um aeroporto e ele respondeu:

- Em concreto de cimento portland.

- Porquê de cimento portland?

- Porque é o cimento melhor ...

Meu Deus. O cara não sabia o que era a denominação portland e talvez

achasse que fosse uma marca e o entrevistador achava que fosse isto mesmo.

• • •

Em um laboratório de algum lugar, verificou-se que os corpos de prova estavam

sendo rompidos sem capeamento. Quando perguntou-se o porquê disto a

resposta foi:

- O capeador não veio trabalhar hoje.

Barbaridade. Os cara deveriam mandar junto com os certificados de

rompimento remédio de dor de cabeça para os resultados baixos que iriam

acontecer.

• • •

Certa vez um engenheiro estava controlando o recebimento do concreto na

obra e o abatimento especificado era 80 mm.

Um caminhão foi recusado porque o abatimento deu 81 mm.

Dois erros:

1º. Abatimento se mede em múltiplos de 5 mm e não de 1 mm

2º. Há tolerância para abatimento e neste caso era de 10 mm, ou seja poderia

estar entre 70 e 90 mm.

Conhecia bem este engenheiro ...

Uma curiosidade: como ele mediu estes 81 mm com tanta precisão ...


193

• • •

Teve o caso de um motorista de caminhão betoneira que foi instruído a não

deixar colocar água no concreto, além da permita.

Porém na obra o mestre insistiu, e o motorista, muito zeloso, acabou dando

uma surra no mestre.

Se a moda pega, vai ter muito mestre apanhando ...

• • •

Outra vez em uma visita a obra, perguntaram ao elemento da obra se o

concreto estava sendo controlado.

- Claro, e muito bem controlado.

E mostrou uma grande quantidade de corpos de prova, colocados em um canto

da obra.

- E a que idade eles serão rompidos. – Perguntou-se a ele

- Mas os corpos de prova tem que ser rompidos???

Dãããã

• • •

Jurando que não era o mesmo cidadão do caso anterior, o engenheiro após

moldados os corpos de prova, falou para o cidadão levar posteriormente os

corpos de prova para serem rompidos.

Um tempo depois o engenheiro vê um monte de concreto endurecido rompido

em um canto da obra e pediu ao cidadão o que era aquilo.

- O doutor falou para romper os corpos de prova e assim fizemos. Pegamos a

marreta e rompemos todo. Até deixamos o concreto para o doutor dar uma

olhada neles ...

Ai, ai, ai


194

• • •

Certa vez perguntaram a um engenheiro se ele não media o “slump” do

concreto e a resposta foi:

- Não, porque não temos balança na obra.

He, he, he ...

• • •

O dono de uma construtora (que não era engenheiro) visitando a obra, viu um

monte de fissuras (de retração plástica) sobre a laje, que estava exposta ainda.

Perguntou ao mestre porque aquilo tinha acontecido.

- O problema destas trincas foi por causa do cimento. – falou o mestre.

Até aí um pouco de verdade, pois se o cimento não hidratasse não apareceriam

as trincas.

O problema maior foi que o dono da construtora baixou uma regra na empresa

que não se deveria mais usar cimento para fazer concreto, pois estava

rachando as lajes.

Depois desta ......... fim.


195

ARGAMASSAS

1. DESEMPENHO

1.1 Desempenho

O edifício é um produto fabricado para atender um mercado consumidor específico, ou

seja, ele deve atender as exigências de seus usuários. Estas de acordo com a norma

ISO DP 6241 podem ser resumidas de forma genérica em:

• segurança estrutural,

• segurança ao fogo,

• segurança em uso,

• estanqueidade,

• conforto higrotérmico,

• pureza do ar,

• conforto acústico,

• conforto visual,

• conforto tátil,

• conforto antropodinâmico,

• higiene,

• adaptação ao uso,

• durabilidade e

• economia.


196

Algumas destas exigências, independente da classe social do usuário e do uso do

ambiente, possuem caráter absoluto (por exemplo: a segurança estrutural e higiene),

enquanto outras possuem caráter relativo (por exemplo: conforto).

Além destas exigências dos usuários, o edifício deve também satisfazer as exigências

da coletividade pertencente ao ambiente no qual a obra está inserida, através da

melhoria da qualidade de vida das suas proximidades.

Estes dois tipos de exigências podem ser representados através de requisitos de

desempenho. Os requisitos de desempenho definem, de forma quantitativa, as

condições a serem atendidas por um edifício ou componente, para um uso específico,

em localização específica e refletindo decisões de projeto já tomadas.

Definidos os requisitos de desempenho, deve-se determinar os critérios de

desempenho que devem representar as características de desempenho mais

importantes, determinantes da aceitação ou não de uma solução. No caso dos

revestimentos de argamassa, para estes possuírem o desempenho esperado, deve-se

definir os requisitos e critérios de desempenho durante a elaboração do projeto. Entre

os requisitos de desempenho do revestimento de argamassa pode-se destacar a sua

aderência a base e a sua estanqueidade à água.

Portanto, pode-se definir desempenho como sendo o comportamento de um produto

em relação ao seu uso. Desta forma, para um edifício possuir desempenho deve-se

obedecer a metodologia mostrada na figura 1.1.

1.2 Durabilidade

Todo material, em contato com o meio ambiente, sofre transformações. Estas podem

ocasionar uma diminuição dos valores das propriedades físicas e químicas de cada

material, ocorrendo uma perda progressiva na capacidade de atendimento das

necessidades dos usuários. Este processo é denominado de deterioração, cujos

responsáveis são os agentes de deterioração.

Figura 1.1: Esquema de aplicação do conceito de desempenho

Os agentes de deterioração é qualquer fator externo que afeta de maneira

desfavorável o desempenho de um edifício, de seus subsistemas ou componentes.

Estes agentes, segundo a norma ISO DP 6241, podem pertencer a cinco diferentes

naturezas:

• agentes mecânicos,

• eletro-mecânicos,

• térmicos,

• químicos e

• biológicos,

e a duas origens: externa (atmosférica e solo) e interna (ocupação e concepção).

Portanto, pode-se notar que os agentes de deterioração que agem sobre os edifícios

ou seus componentes variam dentro de uma cidade e assumem diferentes níveis de


197


198

importância dependendo do material em análise e a função que este desempenha. A

forma e velocidade com que ocorre a deterioração são função da natureza do material

ou componente e das condições de exposição a que fica submetido. São estes dois

fatores que determinam a durabilidade de uma material sujeito a uma determinada

situação. Esta é a capacidade que um produto possui de manter o seu desempenho

acima dos níveis mínimos especificados, de maneira a atender as exigências dos

usuários.

O conhecimento da vida útil (durabilidade) de um material é de fundamental

importância para a elaboração de programas de manutenção periódica.

1.3 Manutenção

A realização de atividades de manutenção podem ser consideradas como a

reconstrução de níveis de qualidade ambiental perdidos e que tem como resultado

imediato o prolongamento da vida útil do edifício ou de seus componentes (Figura 1.2).

A manutenção deve ser interpretada como uma ação programada preventiva de

futuros problemas e não apenas como atividade corretiva de problemas observados.

Para isto torna-se importante a adoção de um programa de manutenção periódica.

Este exige toda uma metodologia de operação, controle e execução. Esta metodologia

somente é válida se os custos de implantação e operação forem compensados em

termos de benefício no desempenho do edifício ou de seus componentes.

Nota-se, portanto, a existência de diferentes tipos de manutenção::

• Manutenção Planejada Preventiva atividades realizadas durante a vida útil

da edificação, de maneira a antecipar-se ao surgimento de defeitos;

• Manutenção Planejada Corretiva atividades realizadas para recuperar o

desempenho perdido;

• Manutenção Não Planejada definida como o conjunto de atividades

realizadas para recuperar o desempenho perdido devido por causas externas

não previstas.

Analisando a definição acima percebe que as atividades de manutenção podem ter

duas principais origens: a durabilidade dos materiais e as patologias. Sendo que a

durabilidade está associada a manutenção planejada preventiva, como discutido

anteriormente.

Já a patologia está associada a manutenção planejada corretiva e não planejada,

situação em que o edifício ou seu componente apresenta um desempenho

insatisfatório. Nestes casos deve ocorrer uma intervenção técnica com a finalidade do

edifício ou componente voltar a apresentar um desempenho satisfatório, prolongando

sua vida útil.

Figura 1.2: Perda do desempenho e manutenção


199


200

2. Propriedade e funções dos revestimentos

2.1 Função dos revestimentos

Edifício conjunto de elementos básicos : estrutura, vedações verticais e

horizontais e sistemas prediais

Cada um destes elementos tem uma função específica, contribuindo para o

desempenho final do edifício. Desta forma o revestimento de argamassa deve

apresentar um conjunto de propriedades para que o comportamento das vedações

seja adequado.

As propriedades mais importantes dos revestimentos são as exigências de uso e a

compatibilidade geométrica e físico-química entre o revestimento e a sua base e o

acabamento final previsto.

Dentre as exigências de uso são destacadas aquelas relativas a segurança e a

habitabilidade. A segurança deve ser entendida como garantia de estabilidade

mecânica, resistência ao fogo, proteção contra intrusão humana ou animal e choque

contra a fachada. Ainda,as exigências, relativas a segurança, devem ser atendidas

pela parede como um todo, ou seja, com ou sem contribuição do revestimento.

Em relação a habitabilidade, o revestimento deve desempenhar sozinho ou associado

ao seu suporte, uma ou mais das seguintes funções: estanqueidade, isolamento

térmico, isolamento acústico, estética.

Cita-se também que as funções dos revestimentos externos de argamassas são de

aumentar a durabilidade da base, reduzir a penetração de chuva, recobrir uma

superfície irregular ou obter um efeito decorativo em particular.

Os revestimentos argamassados empregados nos edifícios habitacionais devem

atender as seguintes funções:

• Promover durabilidade de acordo com a vida útil esperada para a edificação;


201

• Proteger os elementos de vedação dos edifícios da ação direta dos agentes

agressivos;

• Auxiliar as paredes de vedação no isolamento térmico e acústico;

• Conferir estanqueidade à água e aos gases para as paredes de vedação;

• Permitir e facilitar a manutenção preventiva e corretiva sempre que necessário

de modo a preservar a estética e a aparência.

• Regularizar a superfície para aplicação dos revestimentos finais.

Não é função do revestimento esconder imperfeições grosseiras da base (desaprumo,

por exemplo) “esconder na massa”.

2.2 Reologia e principais propriedades dos revestimento de argamassa

Na definição de uma argamassa para revestimento deve ser considerada uma série de

propriedades associadas a estas características. Para efeito de conceituação são

apresentadas adiante algumas destas propriedades mais importantes.

Apesar de todo o avanço no desenvolvimento de novos materiais e no estudo das

argamassas, em determinadas avaliações ainda é notório o caráter empírico nas

proposições de determinadas soluções. Um exemplo claro é a formulação de

argamassas de revestimentos que atendam, ao mesmo tempo, a determinadas

propriedades no estado fresco (trabalhabilidade) e no estado endurecido (capacidade

de absorver deformação, resistência de aderência, dentre outras) que, em dado

momento, é fundamentada em critérios qualitativos de caráter empírico.

No caso das propriedades no estado fresco a situação aparentemente é mais

complexa, fato que pode ser demonstrado pela carência de estudos capazes de

avaliar sistematicamente este tema. É comum, inclusive no meio científico, a utilização


202

de procedimentos baseados na experiência de oficiais pedreiros envolvidos no

processo de produção dos sistemas de revestimento.

Atualmente, é cada vez mais discutida no meio científico a necessidade de uma

avaliação das propriedades das argamassas no estado fresco, que possibilite a real

caracterização do comportamento. Esta caracterização deve, de certa forma, também

envolver e relacionar os parâmetros tradicionalmente conhecidos como, por exemplo:

condições de trabalhabilidade, consistência, plasticidade, dentre outros. Neste sentido,

uma das possibilidades de novas discussões esta baseada na aplicação de conceitos

pertencentes ao estudo do comportamento reológico do material.

A reologia é definida como a ciência que estuda a deformação e escoamento da

matéria. Sua aplicação se justifica a partir do momento em que se pode classificar os

materiais, analisar seus comportamentos frente a um campo de tensão, relacionar

estes comportamentos com a estrutura de cada material, bem como prever o

desempenho destes em outros estágios de tensão, deformação, tempo e temperatura

(TANNER, 1998). Em adição à importância da reologia, cabe destacar que muitos

ramos da indústria estão diante de problemas que podem ser resolvidos com base

nestes conceitos. Neste universo, é bastante comum o uso de projetos de sistemas

para transporte ou para processar substâncias que não se ajustam a nenhum dos tipos

clássicos de comportamento dos materiais.

Ainda sobre o estudo das argamassas no estado fresco, a possibilidade de aplicação

da teoria reológica abre inúmeras opções de discussões diretamente aplicadas ao

meio. A idéia atualmente em pauta é substituir termos com elevado grau de empirismo,

que permitem apenas uma avaliação qualitativa (como trabalhabilidade, consistência,

bombeabilidade, projetabilidade) por parâmetros que realmente caracterizem o

material em situação de fluxo.

2.2.1 Capacidade de retenção de água

A retenção representa a capacidade da argamassa de reter a água de amassamento

contra a sucção de uma base porosa e da evaporação. Uma retenção adequada


203

contribui para o endurecimento adequado da argamassa, promovendo as reações de

hidratação do cimento e um conseqüente ganho de resistência mecânica e aderência.

Uma perda de água acelerada diminui a resistência, a capacidade de absorver

deformações, diminui a aderência e por conseqüência a argamassa terá menor

durabilidade e estanqueidade.

O aumento da retenção de água da argamassa pode ser conseguido de várias

maneiras. Uma delas é aumentar o teor de materiais constituintes com elevada área

específica. Em se tratando de aumentar a área específica dos materiais constituintes,

apresenta-se como proposição mais usual a utilização de saibro e cal na argamassa.

Esses dois tipos de materiais possuem partículas muito finas, proporcionando uma

elevada área específica, conseqüentemente, a área a ser molhada é maior,

aparecendo tensões superficiais que tendem a manter a água adsorvida nas

partículas. A outra forma de incrementar a capacidade de retenção de água da

argamassa é utilizar aditivos cujas características impedem a perda de água, como é o

caso dos derivados da celulose (aditivos retentores de água).

2.2.2 Trabalhabilidade

Esta é uma propriedade de avaliação qualitativa, pois depende do uso e do usuário.

Uma argamassa é trabalhável quando:

Deixa penetrar facilmente a colher de pedreiro, sem ser fluída

Mantêm-se coesa ao ser transportada, sem aderir a colher ao ser lançada

Distribui-se facilmente pela superfície

Não endurece rapidamente quando aplicada

A melhoria da trabalhabilidade é conseguida através de uma granulometria adequada,

uso de cal e de aditivos incoporadores de ar.


204

2.2.3 Consistência

Propriedade reológica que define como a argamassa resiste às deformações impostas

ainda no estado fresco. A consistência está relacionada diretamente com a quantidade

de água, interferindo diretamente na trabalhabilidade. Esta quantidade de água pode

influenciar as características do revestimento final, alterando a resistência de

aderência, permeabilidade à água e a capacidade de absorver deformações. A

presença de cal e de finos na argamassa também modifica a consistência, alterando a

trabalhabilidade.

2.2.4 Teor de ar incorporado

O teor de ar incorporado equivale à quantidade de ar existente em certo volume de

argamassa. Pode ser aumentado através de aditivos incorporadores de ar,

modificando outras propriedades como consistência, plasticidade, trabalhabilidade e

retenção.

2.2.5 Aderência inicial

A aderência inicial depende também das outras propriedades do estado fresco das

argamassas e também da base de aplicação. É uma propriedade ligada a fenômeno

mecânico da ancoragem da argamassa na base

A porosidade, a rugosidade e as condições de limpeza da base influenciam

diretamente a aderência. Quando a base apresenta poucos poros capilares e muitos

macroporos a aderência pode ficar prejudicada. Assim, é válido dizer que nem sempre

o chapisco garante uma aderência adequada. Dependendo da plasticidade da

argamassa, do método de aplicação e do tipo de chapiscamento realizado pode-se ter

resultados bastante variados.

A argamassa deve ter boa trabalhabilidade e retenção de água. Deve ser pressionada

contra a base para aumento da extensão de aderência.

Figura 1.3 Aderência mecânica à base

Figura 1.4 Aderência prejudicada – sem extensão de aderência

2.2.6 Retração na secagem

Quando ocorre a saída da água da argamassa esta diminui de volume. Ocorre,

também, retração no processo de hidratação e carbonatação dos aglomerantes.

Quando acontecem com excessiva rapidez, estas variações volumétricas quase

sempre ocasionam fissuras. As fissuras prejudiciais são aquelas que permitem a

percolação de água pelo revestimento e podem provocar a perda de aderência ou

descolamento. _______________________________________________________________________________ Concretos e Argamassas Prof. Silvio Edmundo Pilz [email protected]) Engenharia Civil CETEC Unochapecó

205

As argamassas com teores de cimento elevados tendem a apresentar retração mais

elevada, requerendo maiores cuidados na execução e controle rigoroso das condições

de cura durante e após a aplicação.

Argamassas mais espessas estão mais sujeitas a retração na secagem. O tempo de

sarrafeamento e desempeno é importante. Desempeno muito cedo (argamassa muito

úmida) causa fissuras e até descolamento da argamassa.

Figura 1.5 Retração na secagem

2.2.7 Resistência de aderência

A aderência é uma propriedade fundamental para o desempenho dos revestimentos

argamassados. Da aderência dependem a durabilidade e a capacidade do

revestimento suportar as movimentações internas e externas. Entretanto, esta

propriedade não é simples de ser obtida. A adoção de consumos de cimento elevada,

por exemplo, pode levar à obtenção de argamassas com elevada retração na secagem

e baixa capacidade de absorver deformações.


206

Figura 1.6 Resistência de aderência

Figura 1.7 Aderência deficiente – extensão de aderência prejudicada

2.2.8 Resistência à compressão

Os revestimentos argamassados devem suportar esforços atuantes sem apresentar

danos ao longo do tempo. Interferem diretamente na resistência à compressão o

consumo e a natureza dos aglomerantes e agregados e a técnica de execução

empregada.


207


208

2.2.9 Permeabilidade à água

A permeabilidade está relacionada à passagem da água pela camada de revestimento.

Deve-se lembrar aqui que a argamassa é um material poroso que permite a

percolação de água tanto no estado líquido como de vapor.

Para percolar pela vedação a água tem que atravessar barreiras que são constituídas

pelo revestimento e pela base Entretanto, quando existem fissuras, o caminho de

percolação permite acesso direto da água à base do revestimento, comprometendo a

estanqueidade da vedação como um todo.

A permeabilidade é função da natureza da base, da composição e dosagem da

argamassa, da técnica de execução da espessura da camada de revestimento e do

acabamento da superfície, além de fatores externos ao revestimento como pressão do

vento e pluviosidade.

2.2.10 Capacidade de absorver deformações

Sob tensão, o revestimento de argamassa deve absorver deformações sem sofrer

ruptura ou fissuração que prejudiquem seu desempenho, principalmente em relação a

estanqueidade e aderência.

Argamassas que apresentam consumo de cimento elevado, normalmente, não tem

capacidade adequada de absorção de deformações, sendo exceção as argamassas

com teores elevados de polímeros. Estas argamassas podem apresentar capacidade

de absorção de deformação adequada mesmo possuindo teores elevados de cimento.

Os revestimentos de argamassa apenas são capazes de absorver deformação de

pequena amplitude que ocorrem em função das variações de umidade e temperatura,

não sendo, portanto, capazes de absorver as movimentações das estruturas de

concreto e das alvenarias que tem amplitude elevada.

A execução do revestimento também pode interferir na capacidade de absorver

deformações. Quando aplicado em espessuras adequadas e tendo o tempo de


209

desempenamento respeitado, menores são as possibilidades de falhas devido à

microfissuração da argamassa.

A adoção de juntas de controle distribuída no revestimento contribui diretamente para

melhorar a capacidade de absorver deformações do revestimento. Estas juntas podem

ser usadas para permitir panos com dimensões menores, reduzindo os efeitos de

movimentação de grandes painéis.

2.2.11 Durabilidade

A fissuração do revestimento, a espessura excessiva, a cultura e proliferação de

microorganismos e a qualidade das argamassas são os fatores que mais interferem na

durabilidade dos revestimentos.

A durabilidade também depende das condições de exposição definidas principalmente

pela localização, clima, topografia e vizinhança. Características de projeto definindo

orientação das fachadas, presença de aberturas e detalhes construtivos como

pingadeiras e peitoris também interferem.

2.3 Uso de aditivos incorporadores de ar

Os aditivos incorporadores de ar são materiais orgânicos, usualmente apresentados na

forma de solução ou em pó, que quando adicionados ao concreto, às argamassas ou

às pastas de cimento, produzem uma quantidade controlada de bolhas microscópicas

de ar, uniformemente dispersas.

O aditivo incorporador de ar é adicionado as argamassas com o intuito de melhorar a

trabalhabilidade, principalmente em argamassas isentas de cal (cimento e areia). O ar

intencionalmente incorporado às argamassas altera a suspensão cimentícia no estado

fresco e posteriormente no endurecido. Pode se enumerar algumas propriedades que

são alteradas beneficamente pela incorporação de ar nas argamassas, a saber:


210

• Módulo de deformação - normalmente é reduzido, o que aumenta a capacidade de deformação do sistema de revestimento;

• Retração – normalmente é reduzida;

• Exsudação – é diminuída;

• Massa específica – é reduzida.

A mudança provocada pelos aditivos incorporadores de ar nas argamassas de

revestimento pode ser observada na Foto 1.8, onde se tem uma argamassa com 20%

de cimento e uma argamassa com o mesmo proporcionamento, apenas com o

acréscimo de 0,05% de um aditivo incorporador de ar, em relação à massa de cimento.

Nota-se que os aditivos causam uma grande alteração na trabalhabilidade das

argamassas, já que a mesma passa de um aspecto seco e áspero, para um aspecto

plástico, devido à incorporação de ar. É essa capacidade dos aditivos alterarem

positivamente a trabalhabilidade das argamassas, que permite a confecção de

argamassas sem cal, apenas com o aditivo incorporador de ar como agente

plastificante.

O rendimento das argamassas com aditivos incorporadores de ar é aumentado, devido

à diminuição da massa específica, pela presença de microbolhas de ar no interior da

mistura. Com essa diminuição, se consegue um maior volume de argamassa, para

uma mesma quantidade de material anidro, ao se comparar com uma argamassa sem

aditivos.

A presença do ar incorporado permite uma certa diminuição na quantidade de finos do

agregado, sem alterar a tendência de segregação e exsudação da argamassa. Este

fato implica a colocação de menos água na mistura, para uma mesma condição de

aplicação.

A presença do ar incorporado nas argamassas, no estado fresco, provoca um ganho

de consistência e plasticidade, efeito contrário ao provocado no concreto, que ganha

fluidez, diminuindo desta forma a consistência. Para as argamassas, este ganho de

consistência e plasticidade se deve ao “efeito ponte” existente entre as bolhas de ar e

as partículas de cimento e, provavelmente, da areia. Já para o concreto, este “efeito

ponte” é quase nulo pela presença do agregado graúdo, que rompe as “pontes”

existentes.

A aplicação da argamassa é facilitada com a utilização dos aditivos incorporadores de

ar. Isto se explica pelo fato do tensoativo diminuir a tensão superficial, provocando

uma maior facilidade da argamassa molhar o substrato, aumentando a região de

contato entre ambos.

Apesar do tipo de aditivo influenciar na redução da resistência de aderência a tração,

sem dúvida, o aumento do teor de ar, para qualquer aditivo, acima de um certo valor,

reduz a aderência das argamassas. A possível redução na resistência de aderência

encontrada em argamassas com ar incorporado é atribuída à diminuição da superfície

de contato entre a argamassa e o substrato, e pela redução de propriedades

mecânicas devido ao incremento da porosidade na argamassa, após a incorporação

de uma certa quantidade de ar.

Figura 1.8 - Argamassa sem e com aditivo incorporador de ar


211


212

2.4 Adição de água em argamassas

A complementação de água na argamassa de revestimento, feita pelos pedreiros após

a mistura e antes da aplicação, é uma prática bastante comum nas obras. Este fato

acontece pelo simples motivo deste acréscimo tornar a argamassa mais fluida,

deixando-a mais trabalhável, facilitando o seu lançamento e aperto. Entretanto, este

acréscimo pode reduzir as resistências mecânicas do revestimento e contribuir para a

ocorrência de fissuração devido à retração, por exemplo.

O acréscimo de água realizado pelo oficial-pedreiro ocorre, freqüentemente, quando se

observa alguma das três situações abaixo:

• Devido a produção de grandes volumes de argamassa, este material pode ficar

esperando a sua vez de ser aplicado por períodos de tempo superiores a 2

horas. Caso isto aconteça, parte da água de amassamento pode ser perdida por

evaporação para a atmosfera, bem como para as reações de hidratação do

cimento, o que tornará a argamassa menos trabalhável. Desta forma, para que

o oficial-pedreiro possa aplicar a argamassa, é necessário o acréscimo de água.

• Uma outra situação onde se observa a complementação de água na argamassa

ocorre quando, se quer utilizar sobras do sarrafeamento da argamassa para se

executar um outro pano de revestimento. Como esta argamassa já “puxou”,

tendo em vista que ela foi uma sobra do corte, o seu aspecto é de uma

argamassa seca com falta de água, apresentando uma trabalhabilidade

inadequada para o lançamento e aperto. Por este motivo, se introduz uma

grande quantidade de água nessa sobra de argamassa, para que a mesma

volte a se mostrar trabalhável. Esse excesso de água pode gerar uma séria

redução na resistência mecânica dos revestimentos e provocar uma intensa

fissuração. Ademais, o cimento desta argamassa que sobra após o

sarrafeamento pode já ter entrado em pega, o que vai reduzir o seu poder

aglomerante, mesmo com a colocação de mais água e uma nova mistura.

• A dosagem das argamassas deve ser realizada de uma forma que o oficial-

pedreiro fique satisfeito com a plasticidade da mesma, ou seja, a argamassa

deve estar pronta para o uso, na trabalhabilidade adequada. Caso isto não


213

ocorra, o oficial-pedreiro irá adicionar mais água na mistura antes da sua

aplicação, buscando a trabalhabilidade ideal. Nesta situação, este acréscimo de

água é chamado de ajuste de água, já que, geralmente, a quantidade de água

adicionada é muito pequena em relação às situações anteriormente expostas.

De uma forma geral, incorreções na granulometria, na dosagem ou nos

materiais, é que induzem a colocação de mais água, na tentativa de ajustar a

trabalhabilidade da argamassa a condições mínimas de aplicabilidade.

Pelo exposto anteriormente, observa-se que alguns cuidados devem ser tomados com

o intuito de evitar problemas nos revestimentos; entre estes se destacam:

• Produzir uma quantidade de argamassa adequada para a frente de trabalho

disponível, buscando evitar que argamassas fiquem esperando por um longo

período de tempo, para serem aplicadas.

• Deve-se aplicar uma camada de argamassa racionalizada durante a produção

do revestimento, que resulte em pouca sobra de argamassa após o

sarrafeamento. A discussão sobre o emprego das sobras é particular a dinâmica

de cada obra e aos materiais utilizados (aglomerantes, argamassa

industrializada). O emprego adequado deste material (sobras) deve ser

discutido com especialistas em argamassas.

2.5 Argamassas sobre diferentes materiais contíguos

Uma das regiões revestidas com argamassa mais susceptível a ocorrência de

fissuração é aquela localizada na interface estrutura de concreto/alvenaria. Um dos

motivos principais para a ocorrência dessa fissuração é a movimentação diferencial

dos dois materiais, quando sujeitos a variações higrotérmicas e a sobrecargas. Além

da movimentação diferencial, pode-se ter fissuração nesta região devido a

desuniformidade da absorção de água entre a alvenaria e a estrutura de concreto. Isto

acontece porque o concreto é menos absorvente que a alvenaria, fazendo com que a

argamassa aplicada sobre ele demore mais tempo para ficar adequada para o

sarrafeamento, do que a aplicada sobre a alvenaria.


214

Assim sendo, em um mesmo pano de argamassa, têm-se regiões que já estarão aptas

a receber os serviços de sarrafeamento e desempeno (argamassa aplicada sobre a

alvenaria), como também, regiões onde a argamassa ainda não estará apta

(argamassa aplicada sobre a estrutura de concreto) para a execução desses serviços.

Nesta situação, se o sarrafeamento for realizado quando a argamassa aplicada sobre

a alvenaria já estiver adequada, pode-se ter fissuração na argamassa aplicada sobre a

estrutura de concreto, que ainda não estará rígida o suficiente, para resistir aos

esforços gerados pelo sarrafeamento e desempeno. Já, se o sarrafeamento for

executado apenas quando a argamassa aplicada sobre a estrutura de concreto estiver

adequada, ter-se-ão dificuldades para cortar a argamassa aplicada sobre a alvenaria,

que já estará bastante rígida.

Pelos motivos apresentados, é que se verifica a necessidade de realizar a

uniformização da absorção da interface estrutura de concreto/alvenaria, a fim de se

evitar diferentes tempos de sarrafeamento para a argamassa. Essa uniformização é

realizada, aplicando-se um chapisco fechado sobre a estrutura e a alvenaria. A

estrutura deve ser completamente chapiscada, enquanto que na alvenaria deve-se ter

pelo menos uma faixa de 1 metro com chapisco, paralela a estrutura de concreto.

Outra situação onde a realização do sarrafeamento e/ou desempeno no momento

incorreto provoca fissuração nos revestimentos, ocorre nas argamassas aplicadas

pouco tempo antes da hora do almoço e do fim do expediente de trabalho. Como a

operação de corte é realizada, quando a argamassa ainda não “puxou”, não estando

com uma rigidez adequada, ocorre a fissuração. Esta precipitação dos pedreiros se

verifica pela pressa de os mesmos terminarem o serviço para irem almoçar ou encerar

o expediente.

2.6 - A importância do aperto da argamassa

A resistência de aderência à tração de um revestimento, geralmente, é majorada

quando se tem um aumento do contato entre a argamassa aplicada e o substrato.

Alguns dos fatores que interferem nessa extensão de aderência são a textura do


215

substrato, a trabalhabilidade da argamassa, a energia de aplicação e a operação de

aperto.

A plasticidade da argamassa, aliada à energia de seu lançamento, são fundamentais

para que ela possa penetrar pelas reentrâncias e saliências do substrato, aumentado o

contato entre esses dois materiais, o que irá colaborar para a extensão da aderência.

Porém, mesmo que a trabalhabilidade da argamassa e a energia utilizada no seu

lançamento não sejam adequadas, a extensão de aderência poderá ser majorada com

a realização do aperto da argamassa após a sua aplicação. Assim, ocorrerá uma

elevação da resistência de aderência à tração do revestimento, em média.

Uma prática bastante verificada nas obras, que deve ser evitada, é a falta do aperto

nas argamassas utilizadas nas “cheias”, quando se tem mais de uma camada de

argamassa. A justificativa para a não realização deste procedimento se observa no

fato de os oficiais pedreiros acharem que, se a argamassa de cheia for apertada, ela

vai ficar pouco rugosa na sua superfície, o que dificultará a aderência da segunda

camada de argamassa aplicada sobre a mesma. Outra justificativa dada pelos oficiais-

pedreiros é que, pelo fato de não ser realizado o sarrafeamento e/ou desempeno na

argamassa de cheia, ela não precisa ser apertada. A falta deste aperto na cheia

contribui para que nestas regiões sejam verificados baixos valores de resistência de

aderência à tração. É evidente que este baixo valor de aderência não se deve apenas

à falta do aperto, já que é freqüente se utilizar para a execução das “cheias”, a

argamassa que sobrou após o sarrafeamento (corte). Nessa argamassa,

provavelmente será acrescentada água e, possivelmente, o cimento já terá entrado em

pega, gerando conseqüências negativas nas resistências mecânicas.


216

3 Patologia dos revestimentos de argamassa

Os problemas patológicos são manifestados nas edificações devidos a uma série de

razões. Isto não é de se estranhar, pois diversos materiais, diferentes técnicas de

execução e condições ambientais adversas estão sempre concorrendo para a

realização dos empreendimentos.

Considerando-se todas as etapas do processo de produção de edifícios, pode-se dizer

que a maior parte dos problemas patológicos que ocorrem ao longo de sua vida útil,

tem origem principal nas fases de elaboração do projeto e de execução dos serviços

propriamente ditos.

Os problemas originados em revestimentos na fase de projeto ocorrem, de modo geral,

por dois motivos:

a) ou pela inexistência de um projeto específico em que sejam definidas as

características do revestimento como um todo, ou seja, da camada de

regularização, de fixação e de acabamento

b) ou ainda por erros de concepção durante a elaboração do projeto, pois quando

este existe, está limitado aos efeitos arquitetônicos, em que muitas vezes suas

diretrizes são dadas independentemente das condições reais de exposição e

dos requisitos básicos à sua construção.

A não elaboração de um projeto ou mesmo os erros decorrentes de sua concepção

são fatos gerados, entre outros motivos, pela ausência de conhecimento tecnológico

acerca do assunto; falta de orientação específica para elaboração de projeto e falta de

informações acerca do comportamento de obras já construídas. Esses entraves,

porém, devem ser vencidos buscando-se o domínio tecnológico desta área, a fim de

que os problemas não sejam preconcebidos na fase de projeto.

No que se refere à fase de execução dos serviços de revestimento é imprescindível

que os técnicos envolvidos com a produção dos mesmos tenham o domínio das

corretas técnicas, necessitando conhecerem ainda as possíveis patologias originadas

por problemas decorrentes desta fase.


217

Embora se reconheça a dificuldade em se dominar a tecnologia de projeto e de

execução dos revestimentos, principalmente em função da falta de disponibilidade de

profissionais com formação adequada para enfrentar tal situação, é extremamente

necessário que se busque adotar uma metodologia de desenvolvimento do projeto que

contemple todos os detalhes executivos.

Por serem inúmeros os problemas patológicos passíveis de ocorrerem nos

revestimentos verticais de argamassa e cerâmicos, convém adotar uma classificação,

para facilitar o estudo dos mesmos.

Uma das formas de realizar a classificação é de acordo com suas origens:

a) aderência insuficiente;

b) inadequada capacidade de acomodação plástica (quando endurecida);

c) deficiente resistência mecânica.

Uma outra forma classifica as patologias de revestimentos de argamassa de acordo

com suas formas de manifestação, que nos parece mais adequada:

a) perda de aderência ou desagregação;

b) trincas, fissuras, gretamentos;

c) manchas;

• bolor

• eflorescências

• fantasmas ou espectros de juntas

d) outras, as quais pela sua incidência esparsa, não serão abordadas nesta

disciplina

3.1 Perda de aderência ou desagregação

A perda de aderência pode ser entendida como um processo em que ocorrem falhas

ou ruptura na interface das camadas que constituem o revestimento ou na interface


218

com a base ou substrato, devido às tensões surgidas ultrapassarem a capacidade de

aderência das ligações.

Estes descolamentos podem apresentar extensão variável, sendo que a perda de

aderência pode ocorrer de diversas maneiras:

• por empolamento;

• em placas;

• com pulverulência;

• pontuais (vesículas).

descolamentos por empolamento o fenômeno ocorre devido às expansões

na argamassa em função da hidratação posterior de óxidos;

descolamento em placas ocorre quando há deficiência de aderência entre

camadas do revestimento ou das mesmas com a base ou até por espessura

excessiva do revestimento.

descolamento por pulverulência observam-se desagregação e

conseqüente esfarelamento da argamassa ao ser pressionada pelas mãos e a

película de tinta destaca-se juntamente com a argamassa que se desagrega

com facilidade.

pontuais neste caso o descolamento ocorre de forma pontuais, não se

extendendo por toda a extensão do revestimento.

Entre outros problemas que se desenvolvem na base ao longo do tempo e que

também podem afetar o revestimento, temos a corrosão da armadura de concreto, a

fissuração e expansão do concreto, o acúmulo do produto de corrosão na interface

que podem provocar o descolamento do revestimento.


219

3.2 Trincas, gretamentos e fissuras

Popularmente chama-se de trinca a fissura com abertura maior.

Tem-se que as causas prováveis de fissuras e trincas em revestimentos são:

a) recalque (acomodação do solo, da fundação ou do aterro);

b) retração (fissuração da argamassa de revestimento ou de piso

cimentado);

c) movimentação (da estrutura de concreto, do madeiramento do telhado ou

da laje mista);

d) amarração (falta de amarração nos cantos de paredes ou no encontro da

laje com as paredes);

e) diversos (concentração de esforças, impacto de portas, etc.).”

A incidência de fissuras em revestimentos sem que haja movimentação e ou

fissuração do substrato ocorre devido a fatores relativos à execução do revestimento

argamassado, solicitações higrotérmicas e também por retração hidráulica da

argamassa.

Observa-se, então, que vários fatores intrínsecos à argamassa podem ser

responsáveis pela fissuração do revestimento, dentre os quais citam-se: consumo de

cimento, teor de finos e quantidade de água da amassamento.

No caso de argamassa composta por alto teor de finos, há um maior consumo de água

de amassamento, o que ocasiona maior retração por secagem e, se o revestimento

não for executado corretamente, podem aparecer fissuras na forma de “mapas” por

todo o revestimento.

Outro fator que influencia no surgimento de fissuras é a umidade relativa do ar. Em

regiões onde a umidade relativa do ar é baixa, a temperatura é alta e há a presença de

ventos, deve-se dar preferência à utilização de primer apropriado, aplicado à base, do

que realizar molhagem abundantemente.


220

As fissuras por retração hidráulica, de modo geral, não são visíveis, a não ser que

sejam molhadas e que a água, penetrando por capilaridade, assinale sua trajetória. No

caso de umedecimentos sucessivos, pode-se gerar mudanças na tonalidade,

permitindo a visualização das fissuras, inclusive com o paramento seco.

Tal fenômeno ocorre porque a água contendo cal livre sai pelas microfissuras,

Além disso, esse autor aponta, ainda, algumas outras causas que podem ser

responsáveis pelas fissuras nos revestimentos de argamassas, destacando entre elas:

• consumo elevado de cimento;

• teor de finos elevado;

• consumo elevado de água de amassamento;

• número e espessura das camadas;

• argamassa com baixa retenção de água;

• cura deficiente.

3.3 Manchas

3.3.1 Bolor

O termo bolor ou mofo é entendido como a colonização por diversas populações de

fungos filamentosos sobre vários tipos de substrato, citando-se inclusive as

argamassas inorgânicas.

O desenvolvimento de fungos em revestimentos internos ou de fachadas causa

alteração estética de tetos e paredes, formando manchas escuras indesejáveis em

tonalidades preta, marrom e verde, ou ocasionalmente, manchas claras

esbranquiçadas ou amareladas.

Se uma parede que apresenta bolhas na pintura ou manchas de bolor for interna, o

primeiro passo é detectar de onde vem a infiltração. O passo seguinte é verificar se o

reboco está firme, se soltar ou esfarelar. Estando nessas condições, ele terá de ser


221

removido completamente, até chegar na alvenaria. A parede receberá então a

aplicação do revestimento em seguida um adesivo de alto desempenho, e finalmente

o reboco contendo na argamassa o impermeabilizante.

Além da questão estética, destaca-se ainda a ocorrência de problemas respiratórios

nos moradores de residências com bolor deve ser considerada, sendo assim, assunto

de grande importância no que se refere à qualidade dos ambientes internos.

O lugar da casa em que costumam aparecer é o banheiro, já que a umidade,

produzida pelo vapor do chuveiro, é ideal para sua proliferação. Os casos que

abrangem fungos, o bolor e as algas são problemas é que depois que se instalaram,

dificilmente vão embora.

Alguns fatores causadores de umidade, que favorecem o acúmulo de bolor na

superfície dos revestimentos são:

• a umidade de condensação;

• a ventilação insuficiente num ambiente e

• a permeabilidade da alvenaria à umidade exterior.

Há ainda algumas causas extrínsecas ao material, que podem aumentar o teor de

água disponível para o crescimento dos fungos, conforme as condições do substrato:

a) umidade ascendente por capilaridade;

b) umidade de infiltração por fachada ou telhado;

c) umidade acidental (vazamento de águas potáveis e servidas);

d) umidade relativa do ar em torno de 80%, ou superior a esse valor;

e) umidade de condensação de vapores em ambientes fechados.

3.3.2 Eflorescências

Nas edificações, o termo eflorescência significa “a formação de depósito salino na

superfície de alvenarias, como resultado da exposição à intempéries”.


222

Quimicamente, a eflorescência é composta principalmente por sais de metais-alcalinos

e alcalinos-terrosos, que podem ser solúveis ou parcialmente solúveis em água. Os

principais sais presentes no materialsão os de cálcio, de sódio, de potássio, de

magnédio e de ferro. Para ocorrer a eflorescência, é determinante haver a presença e

a ação dissolvente da água.

O fenômeno ocorre porque a argamassa apresenta vazios e canais em seu interior,

devidos, principalmente, à presença da água destinada a promover a trabalhabilidade

desejada ao material e necessária às reações de hidratação do cimento. Em função

desses vazios no interior da argamassa, pode ocorrer o fluxo da água por capilaridade

ou por pressão, podendo introduzir substâncias agressivas, presentes no substrato, na

rede capilar ou dissolver e transportar sais solúveis presentes no material. O fluxo

descrito está intimamente relacionado às propriedades absorção e capilaridade das

argamassas.

A eflorescência é causada por três fatores: o teor de sais solúveis presentes nos

materiais ou componentes; a presença de água e a pressão hidrostática para propiciar

a migração da solução para a superfície. Todas essas três condições devem existir e,

se uma delas for eliminada, não haverá a ocorrência de eflorescência.

Há ainda alguns fatores que favorecem o fenômeno: porosidade das argamassas e

bases, aumento do tempo de contato e a quantidade de solução que aflora.

As eflorescências podem alterar a aparência da superfície sobre a qual se depositam,

e em determinados casos seus sais constituintes podem ser agressivos, causando

desagregação profunda, como no caso de compostos expansivos.

Distingue-se três tipos de eflorescência: de Tipo I, II e III.

Tipo I é o mais comum e caracteriza-se por um depósito de sal branco,

pulverulento, muito solúvel em água. Pode ocorrer em superfícies de alvenaria

aparente, revestimentos de argamassa, juntas de assentamentos, regiões

próximas a esquadrias mal vedadas, ladrilhos cerâmicos, juntas de ladrilhos

cerâmicos e azulejos. Esse tipo de patologia somente modifica o aspecto

estético, não sendo prejudicial ao substrato.


223

Tipo II caracteriza-se pela aparição de um depósito de cor branca com

aspecto de escorrimento, muito aderente e pouco solúvel em água. Esse

depósito, quando em contato com o ácido clorídrico, apresenta efervescência.

Esses sais formam-se em regiões próximas a elementos de concreto ou sobre

sua superfície e, às vezes, sobre superfícies de alvenaria.

Tipo III manifesta-se como um depósito de sal branco entre juntas de

alvenaria aparente, que se apresentam fissuradas devido à expansão

decorrente da hidratação do sulfato de cálcio existente no tijolo ou da reação

tijolo-cimento.

Na eflorescência denominada de Tipo I, os sais (freqüentemente de sulfatos de sódio

e potássio) podem ser provenientes de tijolos, de cimentos, da reação química entre os

compostos do tijolo com o cimento, da água utilizada no amassamento, dos

agregados, e de substâncias contidas em solos adensados ou contaminados por

produtos químicos e da poluição atmosférica.

Na eflorescência do Tipo II, o sal formado é basicamente o carbonato de cálcio,

formado com a reação da cal livre, que pode ser liberada na hidratação do cimento,

com a água proveniente da chuva ou de infiltração. A cal dissolve-se e deposita-se na

superfície. Na evaporação da água, esta cal se transforma em carbonato de cálcio,

reagindo com o anidrido carbônico do ar.

Nas eflorescências do Tipo I, recomenda-se, para alvenaria externa de um edifício

recém-terminado, deixar que desapareça por si mesmo, pois as reações ainda não

terminaram, além do que, como os sais são solúveis em água, a eflorescência

desaparece após um período prolongado, pela ação da chuva.

Pode-se também eliminar mais rapidamente tal patologia removendo os sais

depositados na superfície com escova de aço, seguida de lavagem com água

abundante.

A eflorescência do Tipo II, além de apresentar um efeito estético negativo, é difícil de

ser eliminada. Recomenda-se que, em casos de depósito abundante, o problema pode

ser solucionado removendo os sais com escovação mecânica. Em seguida, realiza-se

uma lavagem com solução de ácido muriático, devendo-se saturar anteriormente a


224

parede, para preencher os vazios existentes com água e evitar a impregnação do

ácido através dos poros. Porém, há casos em que a eliminação dos sais é muito difícil

e a aplicação freqüente de solução ácida pode comprometer a durabilidade do

componente.

Além das recomendações acima, destaca-se alguns cuidados a serem tomados para

evitar a ocorrência de eflorescência, destacados a seguir:

• não utilizar materiais com elevado teor de sais solúveis. A presença de sais

pode ser detectada através de ensaios realizados em laboratório;

• não utilizar componentes cerâmicos com elevado teor de sulfatos;

• em caso de alvenaria aparente, a redução da absorção da água da chuva pode

ser obtida utilizando-se pintura impermeável, resistente à exposição em solução

salina;

• proteger da chuva a alvenaria recém terminada;

• reduzir ao máximo a penetração de água na alvenaria;

• reduzir a lixiviação da cal através da utilização de cimento que libere menor teor

de cal na sua hidratação, como é o caso do cimento pozolânico ou de alto forno.

Ainda que apesar da eflorescência, de uma maneira geral, constituir-se num fenômeno

onde os danos são apenas estéticos, ela é o efeito de um problema mais grave e

freqüente da edificações, que é a umidade.


225

Manifestações Aspectos Observados Causas Prováveis atuando com

ou sem simultaneidade Reparos

Umidade constante Eliminação da infiltração de umidade.

Manchas de umidade Sais solúveis presentes no componente da alvenaria Secagem do revestimento.

Eflorescência Pó branco acumulado sobre a superfície

Sais solúveis presentes na água de amassamento ou umidade infiltrada Cal não carbonatada

Escovamento da superfície.

Reparo do revestimento quando pulverizado.

Manchas esverdeadas ou escuras Umidade constante Eliminação da infiltração da

umidade.

Bolor Revestimento em desagregação Área não exposta ao sol

Lavagem com solução de hipoclorito. Reparo do revestimento quando pulverizado.

Empolamento da pintura, apresentando- se as partes internas das empolas na cor:

-branca -Hidratação retardada de óxido de cálcio da cal

-preta -Presença de pirita ou de matéria orgânica na areia

Renovação da camada de reboco.

-vermelho acastanhada -Presença de concreções ferruginosas na areia Vesículas

Bolhas contendo umidade no interior

Aplicação prematura de tinta impermeável.

Eliminação da infiltração da umidade.

Infiltração de umidade Renovação da pintura.

Descolamento A superfície do reboco descola do emboço formando bolhas, cujos diâmetros aumentam progressivamente

com O reboco apresenta som cavo sob percussão.

Hidratação retardada do óxido de magnésio da cal


empolamento A placa apresenta-se

endurecida, quebrando com dificuldade

A superfície de contato com a camada inferior apresenta placas freqüentes de mica.

Sob percussão o revestimento apresenta som cavo

Argamassa muito rica. Renovação do revestimento.

Argamassa aplicada em camada muito espessa.

Descolamento

em A placa apresenta-se endurecida, mas quebradiça desagregando-se com facilidade

A superfície da base é muito lisa. Renovação do revestimento:

placas A superfície está impregnada com substância hidrófuga. -Apicoamento da base;

Sob percussão o revestimento apresenta som cavo

-eliminação da base hidrófuga;

Ausência da camada de chapisco

-aplicação de chapisco ou outro artifício para melhoria de aderência.


226

Manifestações Aspectos Observados Causas Prováveis atuando com

ou sem simultaneidade Reparos

A película de tinta descola arrastando o reboco que se desagrega com facilidade.

Excesso de finos no agregado.

Descolamento Traço pobre. Traço rico em cal.


com O reboco apresenta som cavo sob percussão. Ausência de carbonatação de cal.

pulverulência O reboco foi aplicado em camada muito espessa.

Expansão da argamassa de assentamento por hidratação retardada do óxido de magnésio da cal.

Renovação do revestimento após hidratação completa da cal da argamassa de assentamento.

Fissuras Horizontais Apresenta-se ao longo de

toda a parede. Descolamento do revestimento em placas, com som cavo sob percussão.

Expansão da argamassa de assentamento por reação cimento-sulfatos, ou devida à presença de argilo-minerais expansivos no agregado.

A solução a adotar é função da intensidade da reação expansiva.

Fissuras Mapeadas

As fissuras têm forma variada distribuem-se por e toda a

superfície. Retração da argamassa de base. Renovação do revestimento.

Renovação da pintura.


227

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Documents

Apostila Concreto e Argamassas