OBSERVACOES DA RESISTENCIA DE CONCRETOS A

LONGAS IDADES ATE 10 ANOS

Eng4 Flfivio Moreira SallesEngQ Paulo Jose Ribeiro de Oliveira

Laborat6rio Central do Engenharia Civil - CESP

RESUMO

O desenvol vimento de um programa de estudos no LCEC-CESPem llha Solteira, expondo blocos

e colpos do prova padronizados do concreto a diferentes processos de cura por longos periodosde exposigao, permite obter dados de resistencia a compressao desses concretos a idadeselevadas: ate 10 anos.Este trabalho apresenta a caracterizacao dos concretos e a evolucao das resistencias acompressao e atragao e do modulo do elasticidade do especimes curados na camara umida ate1 ano de idade.Para os mesmos concretos submetidos a tres processos de exposicao sao apresentados osresultados do resistencias a compressao a 1, 2, 3, 4, 5 e 10 anos de idade.A partir desses resulados faz-se consideragoes sobre o comportamento dos concretos emfuncao do tipo de exposicao utilizado e uma analise a cerca das especificagoes deprojeto, quantoa resistencias e idades de controle.

1. INTRODUcAO

A desagregabilidade do material de escavacao da obra

de Porto Primavera, constatada nos testes de ciclagens,levou o Laborat6rio Central de Engenharia Civil daCESP a desenvolver um programa de estudo Para

verificar a possibilidade da utilizacao deste material noconcreto.

O estudo comparou o comportamento de concretosfeitos com basaltos sao e desagregavel, submetidos a

tros tipos diferentes de cura, por longo periodo deexposigao sob observag6es sistematicas.

Os aspectos do basalto desagregavel e a correlacao desuas caracteristicas com as propriedades do concretoserao objeto de outras apresentacoes.

Este trabalho se at6m ao desempenho da resistencia acompressao dos concretos, em que o agregado sao foiaplicado.

Junto aos blocos foram dispostos corpos de prova

150 x 300 mm, representativos do concreto moldado,que ficaram sujeitos as mesmas condiroes de expo-

sigao por ate 10 anos, com rupturas nas idades de 1, 2,3, 4, 5 e 10 anos.

2. CARACTERIZAcAO DOS MATERIALS

Os materiais empregados nos concretos foram osseguintes:

Cimento Portland CP 1-32

Pozolana de argila calcinada , produzida em Jupia

Areia natural do Pontal do Rio Sucuriu

Britas do basalto da obra de Agua Vermelha, comdiametros maximos de 19, 38 , 76 e 152 mm.

A caracterizacao dos materiais a apresentada nasfiguras 01 a 02.

3. CONCRETOS

3.1. Caracteristicas

Foram estudados tragos de concretos com as carac-teristicas:

CARACTERISTICAS

o TeorTeor

a max. Fator Slump Ar In- Tempe-cc

(mm) A/CPozola

na (%)(mm) corp. ratura

(%)

1 38 0,50 20 50 a 60 - Ambiente

2 152 0,85 - 35 a 45 5,5 a 6,5 Ambiente

3 152 0,85 30 35 a 45 5,5 a 6,5 Ambiente

4 152 0,55 30 35 a 45 5,5 a 6,5 Ambiente

XX Seminario Nacionalde Grandes Barragens 343

3.2 Composicoes

Dados de Resistencias e Modulo de Elasticidade

As composicoes dos concretos e os resultados deresistencia a compressao e a tracao por compressaodiametral , bern Como de modulo de elasticidade, nasidades de 7, 28, 90 e 365 dias, sao apresentados na

Figura 03.

4. RESISTENCIAS DOS CONCRETOS

Para avaliagao do comportamento dos concretos e dodesempenho e evolucao da resistencia destes ao longodo tempo foram moldados corpos de prova 150 x 300mm. Estes CP's, colocados junto aos blocos de mesmoconcreto, foram submetidos a tres situacoes diferentesde exposicao ao longo do tempo. As condicoes impos-tas ao concreto simulam condicoes de trabalho dasdiversas estruturas de barragens: exposicao ao in-temperismo, molhagem a secagem a permanente-mente submersa.

Os corpos de prova foram moldados, depois desfor-mados a curados corn panos umidos por 21 dias. Emseguida foram expostos por 10 anos as tres situacoesde cura:

Exposigio ao intemperismo - os corpos de provaforam deixados sob acao natural do tempo.

Molhagem e secagem - os corpos de prova ficaramimersos em agua no interior de um tanque aberto eexposto ao tempo. Este tanque permitia o total es-coamento d'agua, resultando variacoes do nivel d'aguanos corpos de prova, o que era feito ciclicamente,

ficando 48 horas seco a 48 horas com agua.Submerso - os corpos de prova ficaram permanente-mente submersos em Agua em urn tanque aberto eexposto ao tempo.

Os CP's foram rompidos aos pares nas idades de 1, 2,3, 4, 5 e 10 anos. Seus resultados medios estaoplotados na Figura 04.

5. COMENTARIOS

A analise dos resultados de resistencia a compressaodos diferentes tragos tem significado major se feita pelorendimento dos concretos, definido pelo quociente daresistencia pelo consumo de material cimenticjo, ex-presso em Kg/cm2/Kg/m3.

Observando -se os graficos que correlacionam Ren-

dimento x Idade e evolucao do rendimento x idade doConcreto, para cada tipo do exposicao, Figuras 05 e 06

respectivamente , tem-se:

a) Independente do processo de cura , ha uma ten-dencia de crescimento da resistencia /rendimentodo concreto com a idade, praticamente no mesmograu . E apontam para um crescimento nas idadessuperiores aos 10 anos.

b) 0 concreto exposto ao intemperismo apresentouum desempenho inferior ao apresentado pelos con-cretos expostos aos outros dois processos de cura.

c) Os resultados dos dois outros processos, molha-gem e secagem e permanentemente submerso,foram semelhantes , com valores bastante prb-ximos.

d) As evolucoes dos resultados por esses dois proces-sos, praticamente dao sequencia as evolucoesapresentadas para os concretos curados emcamara umida ate 1 ano de idade.

e) Na figura 06 foi considerada a ovolu^ao do 100%do rendimento para 28 dias , normalmenteespecificada como a idade do controle do concreto.

f) Para os aspectos considerados , o use de pozolananos teores aplicados mostrou alteragbes nas pri-meiras idades , particularmente notada nos tragos-irmAos do concroto 2 o 3, distintos pola presencade pozolana . Os CP' s curados em camara umidamostraram tendencia a diminuicao da diferenea dosvalores de resistencia com a idade do concreto, apartir de 90 dias, para os dois tragos mencionados,Observados ao longo dos anos, os concretos 2 e 3,sob as condig6es de molhagem e secagem e per-manentemente submerso, mostraram uma diferen-9a media de rendimento de 12% a favor do tragosem pozolana . Ja os mesmos concretos expostosao tempo mostram uma diferenea media de 44%.

g)

h) 0 concreto do traco 4, com 30% de pozolana,exposto ao tempo, apresentou uma diferenea me-dia de 23% em relacao aos outros dois processos.

Para o concreto 1, com 20% de pozolana, osvalores medios de resistencia ficaram bastante prb-ximos, com pequenas oscilaroes ao longo doperiodo avaliado.

6. CONCLUSOES

A presenga sistematica da Agua na superficie do con-

creto, mesmo que ciclica, traz beneficios quanto aosvalores do resistencia e rendimento ao longo do tempo.

Para os concretos com pozolana em teores da ordemde 30% ou mais, a necessidade de cura a mais eviden-ciada do que nos concretos com ate 20% de pozolana.Uma cura sistematica possibilita a esses concretosniveis de resistencia, ao longo do tempo, bastanteprf ximos dos concretos sem pozolana.

A tendencia de crescimento da resistencia/rendimentodos concretos com a idade, mostrada ate para tempossuperiores aos 10 anos, permite que sejam revistos oscriterios de projeto. 0 que resultaria em se estabeleceridades mais avangadas para o controle da resistenciado concreto, principalmente aplicado em barragens,obtendo assim, valores coerentes entre a magnitude dasolicitacao da estrutura e a idade de aplicacao (atuacao)dos esforcos com a resitencia do concreto.

rREFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

(1) - LABORATORIO CENTRAL DE ENGENHARIA

CIVIL -. CESP - Relatorio Tecnico LEC-CM-

16/91 - "Porto Primavera - Verificacao do Com-

portamento de Concretos Feitos comAgregados Desagregeveis - 6a Observacao -Complementagao do Relat6rio LEC-CM-

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(2) - EVILLE, A.M. - "Propiedades do Concreto" -Traducao Salvador E. Giamusso - 1982.

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344 XX Seminario Nacional de Grandes Barragens

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XX Seminirio Nacional de Grandee Barragens 345

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CO N C R E TO TRAGO 1 TRA^O 2 TRA^O 3 TRAC,O 4

AGREGADO - 0 MAXIMO (mm) 38 152 152 152

AGUA / CIMENTO ( EOUIV .) 0,500 0,850 0,850 0,550POZOLANA -% VOLUME SOLIDO 20 - 30 30

C MAREIA - % VOL.SOLIDO 37,6 25,3 25,1 2410

O POSii;AO -

DOS019mm 500 13,0 13,0 1310

AGREGADOS038 mm 50 ,0 20,0

---20,0 20,0

0 76mm - 29 0 29 0 29 0EM

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0 152 mm - 38,0 38,0 3810TRAcO EM VOLUME 5O LI DO 1:7,50 1: 24,48 1:24,07 1:16,00

CIMENTO 249,6 110,0 78,1 115,8_POZOLANA 49,7 - 26,8 39,5

COMPOSI;4O AGUA 15610, 93,5 95,0 91,0DOS AREIA 728L5 564,9 559 7 _ 52518

MATERIALS BRITA 19mm _ 662,1 236, 9'

236 9 36 9Kg /m3 BRITA 38 mm 664 , 4 364 , 8 364 , 8 364 , 8

BRITA 76mm - 529,0 529,0 529,0BRITA152mm - 693,1 69311 693,1

ADITIVOS INCORPORADOR - Q 0 --Q U T 0. 14

(%) RETARDADOR 0,2 5 0,25 0,25 0,254U NOMINAL

TE O RD EA R 5, 5a6 5J---5 , 5a6 , 5

--. -5 , 5a6 , 5

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SLUMP (mm) 50 a 60 35 a 45 35 a 45 35 a 45W W TEORDE AR(%) 1,3 6,1 5,6 5,5a U. OBTIDO SLUMP (mm) 60 40 45 45

TEMPERATURA 24 , 5 24 , 1 23 ,7 28 , 2

RUPTURA ( INTEGR_) MPO 23, 5 8,-1 - -

7RUPTURA ( PENEIR.) MPG

--

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2 35--^

0, 93 055L -

1,43DIAS

MOD.ELAST ( INTEGR ) GPO 38 ,7 25,4 - -

MOD.EI . AST.(PENEIR .)GPo - 25,2 17,0 23,0

RUPTURA ( INTEGR .) MPG 35 14 11, 5 -

78 RUPTURA ( PENEIR .)MPo 12,3

-

8,4 20,0

RUPTURA DIAMETRAL MPO 3,11 1, 38 1,13 2,50DIAS -- ------- ------

MOD. ELAST .( INTFGRIGPG----- -

50,2 30,6 J

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MOD. ELAST . ( PENEIR.)GPo - 32,2 24,2 34,6RUPTURA ( INTEGR .) MPG 39 , 9 13,5 - -

---

90RUPTURA I PENEIR )MPO - 15 , 5 12 , 1 27 , 2

RUPTURA DIAMETRAL MPo 3 ,13 2,02 1, 39 2,61DIAS -

MOD ELA °_ T (tr4TEGR ) GPO--- -

51 ,2 31,0

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MOD.ELAST ( NENEIR .) GPG - 35,9 29, 3 37 ,5

RUPTURA ( INTEGR_) MPG 4718_-._ 13,3 - -36y RUPTURA ( PENEIR .) MPo - 16,1 14 , 0 31,0

RUPTURA DIAMETRAL MPG 4 , 22 1,79 1,84--

3,29-DIAS -

MOD E.- S'I 14TEGR 3 GPO-

57,2 - - -

MOD:..PE14 EIR)(, Pa - 44,4 34,1 46,1

FIGURA 3 - COMPOSI(^OES E DADOS DOS CONCRETOS

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