1Professor Dalter Pacheco Godinho, M.Sc.
PROPRIEDADES DO CONCRETO
NO ESTADO FRESCO
2Professor Dalter Pacheco Godinho, M.Sc.
PROPRIEDADES
COMPORTAMENTO FSICO
No estado fresco inicial
Suspenso de partculas diversas
pasta de cimento
agregados
aditivos ou adies
Endurecimento progressivo na frma
produtos da hidratao do cimento (gel)
perda de gua p/ o ambiente
PROPRIEDADES
COMPORTAMENTO FSICO
Mudanas iniciais de volume e temperatura
ascenso de gua
assentamento dos agregados maiores
evaporao progressiva de gua
calor de hidratao
Aumento de consistncia e perda de mobilidade
perda de TRABALHABILIDADE
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PROPRIEDADES
TRABALHABILIDADE
Propriedade do concreto no estado fresco que
determina a facilidade e a homogeneidade com
a qual podem ser misturados, lanados,
adensados e acabados.
PROPRIEDADES
FATORES CONDICIONANTES DA TRABALHABILIDADE
Equipamentos e procedimentos de concretagem
Mistura
Transporte
Lanamento
Adensamento
Tempo de uso do concreto
Condies ambientes
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PROPRIEDADES
FATORES DETERMINANTES DA
TRABALHABILIDADE
Proporo relativa entre constituintes
trao % relativa de argamassa
% relativa de brita
% relativa de gua
Caractersticas dos agregados Forma e dimenses partculas
Aditivos e adies
PROPRIEDADES
AVALIAO DA TRABALHABILIDADE
Ensaio de abatimento do tronco de cone
(NBR NM 67/98) consistncia plstica
Ensaio de abatimento na mesa de Graff
(NBR NM 68/98) consistncia fluda
Ensaio de VeBe
(ACI 211.3/87) consistncia seca
Caixa de Walz
(DIN 1048-1) consistncia entre plstica e seca
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PROPRIEDADES
EspalhamentoAuto-adensvelFluda
AbatimentoSocamentoPlastica
Caixa de WalzVibrao normalSemi-plstica
Caixa de WalzVibrao potente (pr-
fabricado)Seca
VeBeVibrao potente e
compresso (pr-fabricados)Terra mida
EnsaioMeios de compactao a
empregar
Consistncia
PROPRIEDADES
ENSAIO DE ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE NBR NM 67
Cone com 20cm de dimetro na base, 10cm de dimetro no topo e 30cm de altura
Moldado em 3 camadas com alturas iguais, adensadas com 25 golpes, com barra de 16mm de dimetro e 60 de comprimento
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PROPRIEDADES
ENSAIO DE VeBe
Tronco de cone colocado dentro de recipiente cilndrico
Disco metlico, com 1,9 kg colocado sobre o tronco de cone de concreto moldado
Recomendado para concreto
com aparncia seca
PROPRIEDADES
ENSAIO DA CAIXA DE WALZ
Mede o abatimento sofrido pelo concreto, em cm, em funo de seu adensamento por vibrao
Caixa metlica com dimenses de 20 x 20 x 40 cm, preenchida com o concreto
Concreto vibrador de imerso at obteno de superfcie lisa e brilhante
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PROPRIEDADES
ENSAIO DE ABATIMENTO NA MESA DE GRAFF -NM 68/98
Cone com 20 cm de dimetro
na base, 13 cm de dimetro no
topo e 20 cm de altura
Moldado em 2 camadas iguais,
adensadas com 10 golpes, com
soquete
Aplicado 15 golpes em 15 s
PROPRIEDADES
PERDA DE TRABALHABILIDADE
Influncia dos materiais constituintes
Influncia da temperatura
Influncia do tempo
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PROPRIEDADES
PERDA DE TRABALHABILIDADE
Influncia dos materiais constituintes
Cimento:
Teor de lcalis
Teor de gesso
Umidade do agregado
Utilizao de aditivos
Velocidade da perda de
trabalhabilidade
PROPRIEDADES
PERDA DE TRABALHABILIDADE
Influncia da temperatura
Temperatura do concreto
Temperatura ambienteVelocidade da
perda de trabalhabilidade
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PROPRIEDADES
PERDA DE ABATIMENTO NBR 10342/92
Temperatura e umidade com baixa variao
Medies de abatimento a cada 15 min
Encerramento com abatimento (2010) mm
PROPRIEDADES
TEOR AR INCORPORADO
Efeitos sobre o concreto endurecido: Aumento da resistncia ao ataque de guas agressiva;
Diminui a absoro capilar , uma vez que as bolhas
interrompem os canalculos, reduzindo a capilaridade;
Reduo da massa especfica aparente;
Eliminao de zonas fracas do concreto, pois confere-lhe
melhor homogeneidade;
Diminuio das resistncias compresso e trao,
dependendo da quantidade de ar incorporado.
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PROPRIEDADES
TEOR AR INCORPORADO
Os vazios capilares tm forma irregular, os vazios de ar
incorporado so geralmente esfricos.
Os vazios do ar incorporado tm dimetro tpico de 50 m;
ao passo que os vazios do ar acidental, em geral, formam
bolhas muito maiores, algumas to grande como as bolhas
familiares, embora indesejveis, que aparecem junto s
formas.
INCORPORADOR DE AR
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PROPRIEDADES
TEOR AR INCORPORADO
PROPRIEDADES
SEGREGAO
Separao dos constituintes de uma
mistura heterognea de modo que sua
distribuio deixe de ser uniforme.
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PROPRIEDADES
SEGREGAO
CAUSAS
Diferenas no tamanho das partculas
Diferenas na massa especfica dos constituintes
Trao inadequado
Transporte
PROPRIEDADES
SEGREGAO
Quanto maior a distncia a ser percorrida, maior ser a segregao
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PROPRIEDADES
SEGREGAO
SEGREGAO
Viscosidade
Relao a/c
Granulometria descontnua
Distncia de transporte
Altura de lanamento
Vibrao do concreto
PROPRIEDADES
EXSUDAO
Forma de segregao em que parte da gua da mistura
(por ser o componente menos denso) tende a subir para
a superfcie de um concreto recm aplicado.
A exsudao inicialmente evolui em velocidade
constante, decrescendo a medida que ocorrem as
primeiras reaes de hidratao.
A exsudao intrnseca ao concreto.
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PROPRIEDADES
EXSUDAO
CAUSAS
Baixa reteno de gua dos constituintes slidos do
concreto
Dimenses das partculas dos agregados
Trao inadequado
PROPRIEDADES
EXSUDAO
EXSUDAO
Cimento
Consumo
Finura
Teor de C3A
Partculas do agregado < 150 m
Teor de ar incorporado
Menor tempo de pega do concreto
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PROPRIEDADES
EXSUDAO
CUIDADOS
Deve -se evitar o acabamento imediato da superfcie
exsudada, aguardando-se a evaporao da gua.
A evaporao da superfcie do concreto no deve ser
maior que a velocidade de exsudao, para evitar a
fissurao plstica.
PROPRIEDADES
EXSUDAO
ENSAIO NM 102/96
recipiente cilndrico
d=25 cm e h=28 cm.
coleta de gua em tempo
fixo.
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PROPRIEDADES
TEMPO DE PEGA
Intervalo de tempo desde a adio de gua
at o momento no qual o concreto no
pode ser mais trabalhado
Comunidade da Construo Sistemas base de cimento
PROPRIEDADES
TEMPO DE PEGA
ENSAIO NBR 9832/87
Resistncia penetrao da
agulha de Proctor
Incio: > 3,4 MPa
Fim: > 27,6 MPa
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PROPRIEDADES
TEMPO DE PEGA
INFLUNCIA Temperatura do concreto
Temperatura ambiente
Tipo de cimento
Relao a/c
Utilizao de aditivos
Contaminao dos agregados
PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO ANOMALIAS
PERDA PRECOCE DE ABATIMENTO
Temperatura
Cimento
Aditivos
DEFORMAES
Condies climticas
Dosagem do concreto
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PROPRIEDADES
CONCRETO FRESCO ANOMALIAS
FISSURAS Elementos estruturais com grandes superfcies
expostas.
Elevadas temperaturas ambientais.
Tipo de cimento.
Trao.
Desempenamento excessivo do concreto.
PROPRIEDADES
CLASSIFICAO DAS DEFORMAES
(fissuras)
Retrao plstica
Assentamento plstico
Retrao Hidrulica ou por secagem
Retrao autgena
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PROPRIEDADES
RETRAO PLSTICA
Ocasionada pela perda de gua por evaporao do
concreto ainda no estado plstico.
A intensidade da retrao plstica influenciada pela
temperatura, pela umidade relativa e pela velocidade do
vento.
Pode haver fissurao se a quantidade de gua perdida
for maior que a quantidade de gua que sobe a
superfcie por efeito da exsudao.
ASSENTAMENTO PLSTICO
ocasionada pela acomodao dos agregados grados
no interior da massa do concreto, ocorre principalmente
nas cabeas de pilares ou na parte mais alta dos muros
de arrimo ou paredes de concreto.
Podem ocorrer fissuras coincidentes com a posio das
armaduras, principalmente em lajes ou vigas quando o
cobrimento muito grande.
PROPRIEDADES
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RETRAO HIDRULICA
A retirada da gua do concreto conservado em ar no
saturado causa a retrao hidrulica ou por secagem.
A retrao tanto maior quanto maior a relao a/c,
pois esta determina a quantidade de gua evaporvel na
pasta de cimento e a velocidade qual a gua pode se
deslocar a superfcie do concreto.
PROPRIEDADES
TAXA DE EVAPORAO
Umidade relativa (%) Temperatura do concreto (oC)
Velocidade do vento (km/h)Temperatura do ar (oC)
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RETRAO AUTGENA
Ocorre sem troca de umidade com o exterior,
temperatura constante.
Esse tipo de retrao conseqncia da remoo da
gua dos poros capilares pela hidratao do cimento
ainda no hidratado.
Normalmente ocorrem em concretos onde a relao a/c
extremamente baixa.
PROPRIEDADES
NO ESTADO ENDURECIDO
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PROPRIEDADESA QUALIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO DEPENDE: DOS MATERIAIS
Cimento
Agregados
gua
Aditivos
DA QUALIDADE DO CONCRETO FRESCO Controle de produo
Cuidados no transporte, lanamento, adensamento, cura, etc...
PROPRIEDADES
FATORES QUE INFLUENCIAM AS RESISTNCIAS DO CONCRETO
INFLUNCIA DO CIMENTO E DA GUA
Relao gua/cimento
Grau de hidratao do cimento
Tipo de cimento
Qualidade da gua
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PROPRIEDADES
FATORES QUE INFLUENCIAM AS RESISTNCIAS DO CONCRETO
INFLUNCIA DO AGREGADO Aderncia pasta cimento
Resistncia do prprio agregado
Mdulo de deformao do agregado
INFLUNCIA DA IDADE
INFLUNCIA DAS CONDIES DE CURA Umidade
Temperatura
PROPRIEDADES
RESISTNCIA COMPRESSO NBR 5739/07
Propriedade mais referenciada
Facilidade com que determinada
Relaciona se com as demais propriedades
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PROPRIEDADES
RESISTNCIA COMPRESSO NBR 5739/07
Corpos de prova cilndricos ensaiados conforme a
NBR 5739/07
Valor da resistncia de ruptura compresso dado por:
P = valor da carga de ruptura (indicada pelo
equipamento)
S = rea calculada em funo do dimetro do
corpo de prova
PROPRIEDADES
RESISTNCIA COMPRESSO NBR 5739/07
Condies de ensaio
Geometria e dimenses dos corpos de prova
Grau de compactao
Teor de umidade do concreto
Velocidade de aplicao de carga
Distribuio de tenses (capeamento)
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PROPRIEDADES
RESISTNCIA TRAO POR COMPRESSO DIAMENTRAL NBR 7222/94
P = carga mxima aplicada, kN
d = dimetro do corpo-de-prova, mm
L = altura do corpo-de-prova, mm
PROPRIEDADES
RESISTNCIA TRAO NA FLEXO NBR 12142/91
p = carga mxima aplicada, N = distncia entre apoios, mmd =largura mdia na seo de ruptura,
mmb = altura mdia na seo de ruptura,
mm
Utilizada normalmente para calculo da resistncia de pavimentos de concreto
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PROPRIEDADES
CORRELAO RESISTNCIA COMPRESSO x TRAO NA FLEXO
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2
PROPRIEDADES
MDULO DE DEFORMAO (NBR 8522/2003)
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PROPRIEDADES
MDULO DE DEFORMAO
a relao entre a
tenso aplicada e a
deformao
correspondente.
PROPRIEDADES
MDULO DE DEFORMAO
O mdulo de deformao do
concreto aumenta com o
aumento do mdulo de
deformao do agregado.
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PROPRIEDADES
MDULO DE DEFORMAO
DEPENDE:
Rigidez do agregado
Teor de agregado na mistura
Resistncia do concreto
Zona de transio
MDULO DE DEFORMAO
So dois os tipos de carregamentos para
determinao dos mdulos de deformao,
podendo ser obtido o mdulo de deformao
secante ou o mdulo de elasticidade,
simulando a estrutura em diferentes situaes
(planos de carga).
PROPRIEDADES
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PROPRIEDADES
MDULODIAGRAMA TENSO
X DEFORMAOAPLICAO
ELASTICIDADE No se aplica
Utilizado para caracterizar a
deformabilidade do concreto
DEFORMAO SECANTE
Simula a estrutura no seu primeiro
carregamento
Quando h interesse na simulao de uma estrutura cuja carga
permanente prevalece
PROPRIEDADES
CLCULO DO MDULO DE DEFORMAO
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PROPRIEDADES
PREVISO DO MDULO DE DEFORMAO
NBR 6118/2003
PROPRIEDADES
Tempo (s)
Tenso (MPa)
Faixa de +/- 20% de fc
de tolerncia para f real
0,1fc
T=60 a 120s
Tentativas de centragem
inf = 0,5MPa
T
T
T
T
T
0,2fcT
0,1fc
0,8fc
0,3 fc
T
lol0,1
l0,2
l0,3
l0,4
l0,5
l0,6
l0,7
l0,8
T
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PROPRIEDADES
CONTROLE DAS DEFORMAES PARA CARGAS DE SERVIO
No projeto
Considerao e especificao do mdulo de
deformao final
Etapas crticas: deforma, retirada do escoramento e
rescoramento;
Nvel de carregamento do concreto
Comunidade da Construo Sistemas base de cimento
PROPRIEDADES
DEFORMAES INTRNSECAS
Retrao qumica atravs da hidratao
do cimento.
Deformaes trmicas por calor de
hidratao.
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POR AES DE CARGAS DE SERVIOS
Deformaes instantneas (elsticas e plsticas).
Deformao lenta ou por fluncia (resultante da
ao lenta do carregamento que causa a
movimentao da gua adsorvida no gel de CSH
(silicatos clcicos hidratados) e capilares do
concreto, bem como a transferncia de tenses
entre a pasta e os agregados (simultnea
retrao).
PROPRIEDADES
DEFORMAES DO CONCRETO
Por retrao
Por ao de cargas
Por ao de temperatura
Por ao de umidade
Instantneas
ou lentas
Reversveis
ou irreversveis
PROPRIEDADES
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PROPRIEDADES
DEFORMAO SOB CARGA
PROPRIEDADES
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PROPRIEDADESEFEITO DA DEFORMAO POR FLUNCIA
PROPRIEDADES
FLUNCIA
Fluncia ou deformao lenta a crescente deformao que o concreto sofre quando submetido a um carregamento externo, constante, durante um perodo de tempo;
Essa deformao maior no incio e tende a a um valor limite num intervalo de tempo infinito. Ela parcialmente reversvel, caso a carga seja removida;
Ela ocorre devido a movimentao de gua adsorvida nos capilares do concreto da estrutura, que sob presso oriunda do carregamento, expulsa-a fazendo com que a estrutura se acomode.
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PROPRIEDADES
FATORES QUE AFETAM A RETRAO POR SECAGEM E FLUNCIA
Materiais e dosagem do concreto
Pasta (a/c, consumo de cimento kg/m3)
Mdulo de deformao do agregado
Idade do concreto.
Geometria do elemento estrutural.
Por aes ambientais.
Retrao por secagem
Retrao por carbonatao
Movimentaes cclicas trmicas e higroscpicas (reversveis)
RETRAO POR CARBONATAO Resulta da reao entre o CO2 da atmosfera e os
hidratados do cimento [Ca(OH)2].
O CO2 reage inicialmente na superfcie da camada de
cimento e diminui o pH da soluo dos poros para cerca de
8,5. Progressivamente, o fenmeno pode alcanar as
armaduras, que perdem a proteo (despassivao),
ficando sujeitas corroso.
O uso de concreto impermevel, com baixa relao a/c e
com cobrimento adequado das armaduras constituem
medidas que reduzem o risco de corroso.
PROPRIEDADES
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Professor Dalter Pacheco Godinho, M.Sc.
PROPRIEDADES
Concreto carbonatado
Profundidade de carbonatao
PROPRIEDADES
CARBONATAO
Evoluo da carbonatao com o decorrer do tempo
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PROPRIEDADES
Cmara
de
carbonatao