Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Curso: Arquitetura ... · resistência do concreto. 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Curso: Arquitetura e Urbanismo

Disciplina: Tecnologia das Construções IV

Assunto: Tecnologia de Concreto e Argamassas

Prof. Ederaldo Azevedo

Aula 8

e-mail: [email protected]

Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP

Curso: Arquitetura e Urbanismo


8. Tecnologia do Concreto e Argamassas




8.1. Concreto:




Concreto é a mistura de:

• Cimento: aglomerante mineral

• Areia: agregado miúdo

•Brita ou seixo: agregado graúdo/(brita 1 (19mm), brita 2

(25mm).

• Água

•Aditivos: teor ~1 ou 2% ou menor (plastificantes,

incorporador de ar)

8.1. Concreto:




O que é o FCK

A sigla significa Resistência Característica do Concreto;

Conceito: O fck significa a resistência do concreto

resultante de um rompimento aos 28 dias de idade, de um

corpo de prova cilíndrico padronizado de dimensões (h=30

cm e d= 10cm);

O concreto utilizado em estruturas é caracterizado por sua

resistência, o fck. Essa resistência é medida através do

rompimento de corpos de prova, e significa que ao dizermos

que um concreto tem um determinado fck, a probabilidade

de se obter uma resistência menor do que a indicada é

apenas de 5%;

8.1. Concreto:




O que é o FCK

O fck, que é a resistência do concreto, é medida por uma

unidade de tensão, ou seja, uma carga (força) por uma

unidade de área;

Essa medida pode ser dada em MPa ou Kgf/cm2. Podemos

dizer, por exemplo, que um concreto tem fck igual a 18

MPa. Isto significa dizer que a resistência (fck) do concreto

é igual a 18MPa ou ainda 180 kgf/cm2.

O fck é identificado no projeto de estruturas da edificação e

o profissional executor deverá adotar traço do concreto de

maneira a obter o fck especificado.

8.1. Concreto:



O que é o FCK

8.1. Concreto:

Ensaio de romp. corpo de prova




PASTA: cimento + água;

ARGAMASSA: pasta + agregado miúdo;

CONCRETO: argamassa + agregado graúdo.

8.1.2 Resistência

a) Tipo de Cimento

Do tipo de cimento depende a resistência da pasta e, portanto,

também a resistência do concreto.

Dessa forma, a influencia do cimento se manifesta tanto no

valor da resistência, quanto na evolução da resistência com o

tempo.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

a) Tipo de Cimento

8.1. Concreto:

CIMENTO TIPO CLASSES NORMA ABNT RESISTENCIA MÍNIMAS

P/ ARGAMASSAS aos 28

DIAS (Mpa)

Cimento Portland

Comum 1 250; 320; 400 NBR-5732

CP-250= 25MPa;

CP-320= 32MPa;

CP-400=40MPa.

Cimento Portland Alta

Resistência Inicial 2 310 NBR-5733 CP-310= 31 MPa

Cimento Portland de

Alto Forno 3 250; 320 NBR-5735

CP-250= 25MPa;

CP-320= 32MPa.

Cimento Portland

Pozolânico 4

250; 320

EB-758

CP-250= 25MPa;

CP-320= 32MPa.

Cimento Portland

Moderada Resistên.

Sulfatos

5

250; 320

NBR-5737

CP-250= 25MPa;

CP-320= 32MPa.

Cimento Portland de

alta Resistên. Sulfatos

6 200 NBR-5737

CP-200= 20MPa;




8.1.2 Resistência

b) Relação Água/Cimento

A água é necessária ao concreto para:

Hidratar o cimento(o cimento hidratado vira cola);

Dar fluidez, plasticidade, trabalhabilidade.

Quanto menor a relação água/cimento, menor será a

porosidade da pasta formada e, portanto, maior será a

aderência pasta/agregado, que também tem influência na

resistência do concreto.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência


A relação entre a resistência e a relação água/cimento

(A/C), foi estudada por Abrams e pode ser representada

conforme a curva da fig. 2.

Ra/c =A/C onde: A= quantidade de água do traço(l)

C= a massa do cimento(kg).

Ex.: Em um traço de concreto(1 sc cimento de 50Kg) no

qual se adicionou 20 litros de água. Qual foi a relação

água/cimento ?

Ra/c=A/C R=20/50= Resp. R= 0,40

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência


8.1. Concreto:

Curva de Abrams Concreto endurecido




8.1.2 Resistência


8.1. Concreto:

Relação Água /Cimento Litros de Água por Saco de

Cimento de 50 Kg

Características do

concreto

0,35 17,5 litros Não é concreto pois com

esse teor não dá pra

hidratar todo o cimento

0,40 20 litros Concreto de consistência

seca.

Difícil trabalhabilidade mas

resulta um concreto bem

resistente.

0,55 27,5 litros MédiaTrabalhabilidade.

Boa resistência.

0,65 32,5 litros Boa trabalhabilidade.

Media Resistência.

0,75 37,5 litros Concreto quase fluído.

Baixíssima resistência.




8.1.2 Resistência


Obs.1:Para a reação química de hidratação do cimento, seria

suficiente uma relação água/cimento (a/c), em massa, da

ordem de a/c = 0,36.

Obs.2: Porém a relação a/c=0,36 exige trabalhabilidade do

concreto, muito maior.

Obs.3: Por isso a relação água/cimento ideal tem que ficar

entre 0,40 e 0,60.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência


Exercícios:

1) Qual a quantidade de água necessária para um traço de

concreto que se adota a relação água/cimento (Ra/c) de

0,60?

2) Qual foi a relação água/cimento (Ra/c) adotado em um

traço de concreto lançado em uma estrutura onde foi

empregado 25 litros de água?

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

c) Idade

A idade influi na resistência do concreto através da

evolução da hidratação do cimento.

A medida que o cimento é hidratado, os espaços ocupados

por um gel (cimento + água) vão sendo substituídos por

pasta hidratada (material sólido).

Os vazios remanescentes dependem da relação

água/cimento inicial.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

c) Idade

Os valores relativos, aproximados, típicos de resistência a

diversas idades são mostrados a seguir:

Por exemplo: em um concreto que foi adotado o traço de

fck= 18 Mpa ou 180 kgf/cm² ele obtém a resistência média

aos três dias de 9 Mpa ou 90 Kgf/cm².

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

c) Retração

A retração é a redução de dimensão(volume) do concreto

devido a três fatores:

Retração química provocada pela contração da água não

evaporável que vai sendo combinada com o cimento

durante todo o processo de endurecimento;

Retração hidráulica decorrente da evaporação parcial da

água capilar(perda de água capilar) que permanece no

concreto após o seu endurecimento

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

c) Retração

Retração por carbonatação dos produtos decorrentes da

hidratação do cimento.

A retração é um fenômeno que ocorre na pasta de

cimento.

Considerações sobre a retração:

A pasta sofre mais retrações do que a argamassa e esta

mais que o concreto.

O agregado não sofre retração(mais influenciam) e tendem

a conter a retração da pasta.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

c) Retração

Considerações sobre a retração:

Quanto mais água houver na pasta, maior será a retração.

A redução das dimensões provocada pela retração dá

origem a tensões de tração que podem causar a

fissuração do concreto, que é mais intensa nas primeiras

idades, quando ainda é pequena a resistência do concreto.

Por essa razão deve-se evitar a perda de água no concreto

com recurso de cura.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

c) Retração

As principais causas que podem intensificar a evaporação

da água e, consequentemente, agravará a retração são:

baixa umidade relativa do ar;

temperatura elevada;

vento.

A falta de cura tem efeito nocivo sobre a resistência,

porque a retração provoca uma fissuração generalizada.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

d) Cura

É o conjunto de medidas com a finalidade de evitar a

evaporação prematura da água de amassamento, utilizada

no concreto necessária a hidratação do cimento.

Importância da realização da cura:

É fundamental para o concreto alcançar um melhor

desempenho.

Melhora na resistência e na durabilidade do concreto.

Um concreto mal curado pode ter resistência até 30% mais

baixa.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

d) Cura

Importância da realização da cura:

Reduzirá os efeitos da retração(evitará fissuras).

Evitará que a superfície fique porosa e permeável, evitando

a entrada de substâncias agressivas provenientes do meio-

ambiente.

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

d) Cura

A cura pode ser feita dos seguintes modos:

Manter as peças imersas em água;

Molhar continuamente as peças com dispositivos

apropriados, evitando que cheguem a secar;

Cobrir com areia ou sacos de papel mantidos sempre

úmidos;

Recobrimento com papéis, lonas e lençois plásticos

impermeáveis, de preferência de cor clara;

8.1. Concreto:




8.1.2 Resistência

d) Cura

Duração da cura:

De 7 dias, no caso de cimento Portland comum (pois nesse

período o cimento irá desenvolver aproximadamente 60%

da sua resistência final);

De 14 dias, no caso de cimento Portland de alto-forno e

pozolânico.

No entanto, quanto mais tempo durar a cura (até 3

semanas), melhor será para o concreto.

8.1. Concreto:

8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco

As principais propriedades do concreto fresco são a:

Consistência;

Trabalhabilidade e a;

Homogeneidade.

a) Trabalhabilidade

Trabalhabilidade é a propriedade do concreto fresco que

identifica sua maior ou menor aptidão para ser

empregado com determinada finalidade, sem perda de

sua homogeneidade.

A trabalhabilidade é influenciada pela consistência e

pela coesão.




a) Trabalhabilidade

Os fatores que afetam a trabalhabilidade são:

Fatores internos:

consistência, traço/fator água cimento, granulometria

dos materiais, forma do grão, aditivos (plastificantes).

Fatores externos:

tipo de mistura, tipo de transporte, tipo de

lançamento, tipo de adensamento, dimensão da

peça e armadura.




a) Trabalhabilidade

Uma etapa importante na fabricação do concreto e na

moldagem da estrutura é o adensamento a que ele é

submetido, de modo a ocupar todos os espaços da

fôrma, sem deixar vazios(brocas, falhas) e sem que haja

segregação de seus materiais componentes.

E a característica fundamental para que um concreto seja

bem adensado é a trabalhabilidade, isto é, a adequação

da consistência ao processo utilizado para o lançamento

e adensamento.




b) Consistência

Consistência corresponde a maior ou menor capacidade

que o concreto fresco tem de se deformar.

A consistência depende principalmente da quantidade de

água da mistura(fator água/cimento).

Aumentando a quantidade de água, a mistura fresca se

torna mais mole, mais plástica, mais trabalhável,(cuidado

com a retração e resistência).

Concretos com menor consistência deve ser empregados

em elementos com alta taxa de armadura, que apresenta

maior dificuldade no adensamento.




b) Consistência

O principal método para se medir a consistência do

concreto é o método “do abatimento do tronco de

cone”.

Obs.: Trabalhabilidade não mede, o que se mede é a

consistência.




b) Consistência

O ensaio de Consistência pelo abatimento do tronco de

cone(Slump) mede a consistência.

A medida da deformação vertical é chamada de

abatimento ou slump.

O aparelho consiste em uma fôrma tronco-cônica de diâmetro de 10cm a 20cm e altura de 30cm, dentro da qual é colocada uma massa de concreto em 3 camadas iguais, adensadas, cada uma com 25 golpes, com uma barra de 16mm de diâmetro.(NBR 7223:1998)




b) Consistência

Logo após, retira-se lentamente o molde levantando-o verticalmente e determina-se a diferença entre a altura do molde e a da massa de concreto, após assentado.

Um concreto com slump alto é, em geral, fácil de ser

lançado e adensado e, portanto, considerado de boa

“trabalhabilidade”.

Para uma dada composição de concreto é possível

estabelecer-se uma relação entre o abatimento do teste e

teor da água do concreto. Assim temos um processo para

controlar a água no concreto.




b) Consistência

Ensaio de Consistência Abatimento de Tronco de

Cone(Slump).




b) Consistência

Medida de Consistência : Abatimento de tronco de cone

(Slump).

Consistência abatimento

(mm)

tolerânicas (mm)

seca 0 a 20 5

medianamente plástica 30 a 50 10

plástica 60 a 90 10

fluída 100 a 150 20

líquida 160 30




b) Consistência


Cone(Slump).

Fig. 1– Ensaio de Consistência de Abatimento

de tronco de cone (slump).

Fig. 2– Concreto de Alta trabalhabilidade.




b) Consistência


Cone(Slump).

Fig. 3– Ensaio de Consistência de Abatimento

de tronco de cone(slump).



slump


c) Homogeneidade

Homogeneidade corresponde a adequada distribuição

dos componentes(agregados, cimento e água) da massa

de concreto.

A distribuição dos agregados dentro da massa de

concreto é um fator importante na qualidade do concreto.

Se adquire um concreto homogêneo e com baixa

permeabilidade quando são utilizados agregados

graúdos uniformes ou regulares e se apresentarem

distribuídos na massa, totalmente envolvidos pela pasta,

e sem apresentar desagregação.




c) Homogeneidade

Uma boa homogeneidade se consegue também com um

cuidadoso transporte até o local de utilização na

estrutura e cuidado no lançamento do concreto nas

fôrmas e em adensamento.




Adensamento

Consiste na vibração do concreto cujo objetivo é reduzir

e tornar mais densa sua mistura.

O adensamento diminui a porosidade aumentando a

resistência e vida útil do concreto.

Este adensamento pode ser feito por:

Adensamento manual (soquetes);

Adensamento mecânico(vibrador de imersão e

régua vibratória).



Fig. 4 – Vibrador de imersão

Fig. 5 – Régua vibratória




Fig. 6 – Vibrador de imersão

Fig. 7 – Régua vibratória




Adensamento

Adensamento manual (soquetes) está em desuso

nas obras atuais;

Adensamento mecânico por vibrador de imersão é

o mais utilizado;

Adensamento mecânico por régua vibratória

possui a vantagem de nivelar e adensar

simultaneamente, porém é de difícil manuseio por

isso é pouco utilizado nas obras.




Adensamento

O adensamento resultará que o concreto preencha todos

os recantos da forma, evitando a formação de ninhos e

segregação dos materiais.



TRAÇOS RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

CONSUMO POR M³ DE CONCRETO FATOR ÁGUA

CIMENTO CIMENTO

AREIA BRITA ÁGUA

3 dias 7 dias 28 dias SECA ÚMIDA N° 1 N° 2 VOLUME PESO (Kg/cm²) (Kg/cm²) (Kg/cm²) Kg Saco lts Lts Lts Lts Lts Lts (lts/Kg)

1:1:2 1: 1,08 : 1,96 228 300 400 514 10,28 363 363 465 363 363 226 0,44

1:1½:3 1: 1,63 : 2,94 188 254 350 387 7,74 273 409 524 409 409 189 0,49 1: 2 : 2½ 1: 2,17 : 2,44 148 208 298 374 7,48 264 528 676 330 330 206 0,55

1: 2 : 3 1: 2,17 : 2,94 117 172 254 344 6,88 243 486 622 364 364 210 0,61 1: 2½ :3 1: 2,71 : 2,94 100 150 228 319 6,38 225 562 719 337 337 207 0,65

1: 2 : 4 1: 2,71 : 3,92 90 137 210 297 5,94 210 420 538 420 420 202 0,68 1: 2½ : 3½ 1: 2,71 : 3,42 80 123 195 293 5,86 207 517 662 362 362 208 0,71

1: 2½: 4 1: 2,71 : 3,92 74 114 185 276 5,52 195 487 623 390 390 201 0,73

1: 2½: 5 1: 2,71 : 4,89 58 94 157 246 4,92 174 435 557 435 435 195 0,79 1: 3 : 5 1: 3,25 : 4,89 40 70 124 229 4,58 162 486 622 405 405 202 0,88

1: 3 : 6 1: 3,25 : 5,87 30 54 100 208 4,16 147 441 564 441 441 198 0,95 1: 4 : 8 1: 4,34 : 7,83 20 38 76 161 3,22 114 456 584 456 456 194 1,20

TRAÇOS PARA CONCRETOS (VOLUME e PESO)

RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA: FCK = 15 Mpa (150 Kgf/cm²)

Material Und. Quant. Vol. (m³) Lata(18 lts)

Cimento Saco 1,00 0,036 2,00

Areia Padiola (35x45x41) cm

2,00 0,129 7+3 litros

Seixo Padiola (35x45x31) cm

3,00 0,146 8 + 2,5 litros

Água litro 34 0,034 1 + 16 litros

CONSUMO MÉDIO DE CIMENTO = 5,06 Sc/m³ (253 kg/m³) RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA: FCK = 20 Mpa (200 Kgf/cm²)


Cimento Saco 1,00 0,036 2,00


2,00 0,104 5+14 litros


2,00 0,123 6 + 15 litros

Água litro 28,5 0,0285 1 + 10,5 litros

CONSUMO MÉDIO DE CIMENTO = 6,04 Sc/m³ (302 kg/m³) RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA: FCK = 25 Mpa (250 Kgf/cm²)


Cimento Saco 1,00 0,036 2,00


2,00 0,095 5+3 litros


2,00 0,110 6 + 2,3 litros

Água litro 28,5 0,0285 1 + 10,5 litros

CONSUMO MÉDIO DE CIMENTO = 7,00 Sc/m³ (350 kg/m³)

TIPO TRAÇO

CONSUMO DE

CIMENTO CONSUMO DE AREIA

REND.

CIM

(M²/SC)

REND.

AREIA

(M²/M³) (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC) A

SS

EN

TA

ME

N

TO

(E

SP

.= 1

,5

CM

) 1:3 9,25 7,40 0,016 0,108 6,76 62,50

1:4 6,25 5,56 ” 0,144 9,00 “

1:5 5,56 4,45 “ 0,180 11,24 “

1:6 4,63 3,70 “ 0,216 13,51 “

TIPO TRAÇO

CONSUMO DE


REND.

CIM

(M²/SC)

REND.

AREIA

(M²/M³) (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC)

CH

AP

ISC

O

(ES

P.=

3,5

mm

) 1:3 9,25 1,62 0,0035 0,108 30,90 285,00

1:4 6,95 1,22 “ 0,144 40,98 “

1:5 5,56 0,97 “ 0,180 51,55 “

1:6 4,63 3,70 “ 0,216 61,73 “

TIPO TRAÇO

CONSUMO DE


REND.

CIM

(M²/SC)

REND.

AREIA

(M²/M³) (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC)

EM

BO

ÇO

(ES

P.=

2,0

0 C

m) 1:3 9,25 9,25 0,02 0,108 5,40 50,00

1:4 6,95 6,95 “ 0,144 7,20 “

1:5 5,56 5,56 “ 0,180 9,00 “

1:6 4,63 4,63 “ 0,216 10,80 “

CONSUMO DE MATERIAL E DOSAGENS DE ARGAMASSAS

TIPO TRAÇO

CONSUMO DE


REND.

CIM

(M²/SC)

REND.

AREIA

(M²/M³) (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC)

RE

BO

CO

PA

UL

IST

A

(ES

P.=

2,5

0 C

m) 1:3 9,25 11,60 0,025 0,108 4,31 40,00

1:4 6,95 8,70 “ 0,144 5,75 “

1:5 5,56 6,95 “ 0,180 7,20 “

1:6 4,63 5,80 “ 0,216 8,62 “

TIPO TRAÇO

CONSUMO DE


REND.

CIM

(M²/SC)

REND.

AREIA

(M²/M³) (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC)

RE

BO

CO

FIN

O

(ES

P.=

0,5

0 C

m) 1:3 9,25 2,31 0,005 0,108 21,65 200,00

1:4 6,95 1,74 “ 0,144 28,74 “

1:5 5,56 1,39 “ 0,180 35,97 “

1:6 4,63 1,16 “ 0,216 43,10 “

CONSUMO DE MATERIAL E DOSAGENS DE ARGAMASSAS

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