PROPRIEDADES DO. Trabalhabilidade e Consistência CONCRETO FRESCO

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1 Universidade Paulista Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia Departamento de Engenharia Civil Materiais de Construção Civil Professora Moema Castro, MSc. CONCRETO FRESCO CONCRETO ENDURECIDO TECNOLOGIA DO CONCRETO CONCRETO FRESCO E ENDURECIDO AULA 05 CAPITULOS 5 E 6 NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto; tradução: Ruy Alberto Cremmonini. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, Sumário Goiânia, 2016/2. CONCRETO FRESCO Trabalhabilidade e Consistência TRABALHABILIDADE E CONSISTÊNCIA FATORES QUE AFETAM A TRABALHABILIDADE COESÃO E SEGREGAÇÃO EXSUDAÇÃO ENSAIO DE ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE Trabalhabilidade é a quantidade de trabalho interno útil necessário à obtenção do adensamento. Consistência é a resistência da forma de uma substância ou a facilidade com que ela flui. No concreto é algumas vezes tomada como a medida do grau de umidade.

2 Trabalhabilidade Resistência à compressão do concreto É afetata significativamente e negativamente pela presença de vazios. Quanto maior a massa específica, maior a resistência à compressão. Por exemplo, 5% de vazios podem diminuir em cerca de 30% a resistência à compressão. Vazios no concreto São bolhas de ar aprisionado ou espaços deixados após a saída da água excedente. Volume de vazios Ar aprisionado a presença de bolhas de ar é regida pela granulometria das partículas finas na mistura e pelo fato das bolhas serem mais facilmente expelidas de misturas úmidas que secas. Água excedente o volume depende somente da relação água/cimento da mistura. Fatores que afetam a trabalhabilidade o Quantidade de água o Tipo e granulometria dos agregados o Relação agregado/cimento o Presença de aditivos o Finura do cimento o Tempo e temperatura Quantidade de água A simples adição de água aumenta a lubrificação entre as partículas. No entanto, para se conseguir as condições ótimas de mínimo de vazios ou maior adensamento sem segregação, deve-se considerar o tipo e a granulometria do agregado. Tipo e granulometria do agregado Partículas mais finas requerem mais água para molhagem de suas grandes superfícies específicas; A forma irregular e textura rugosa de um agregado anguloso demandam mais água que um agregado arredondado. A porosidade ou absorção do agregado é também importante, já que parte da água de amassamento será removida daquela necessária à lubrificação das partículas. Relação agregado/cimento A trabalhabilidade é governada pelas proporções volumétricas de partículas de diferentes dimensões. Para uma relação água/cimento constante, a trabalhabilidade aumenta conforme a relação agregado/cimento diminui devido à quantidade de água em relação à superfície total de sólidos ser aumentada. Exemplos: Uma relação elevada entre o volume de agregados graúdos em relação a agregados miúdos pode resultar em segregação e menor trabalhabilidade, obtendo-se uma mistura áspera e de difícil acabamento. Muito material fino resulta em maior trabalhabilidade, mas uma mistura com excesso de areia produz concretos menos duráveis.

3 Presença de aditivos A incorporação de ar reduz a necessidade de água para uma determinada trabalhabilidade. Finura do cimento Quanto mais fino o cimento, maior a demanda de água. Tempo e temperatura O concreto fresco enrijece com o tempo, mas isso não pode ser confundido com a pega do cimento. Trata-se simplesmente de: Absorção de parte da água pelos agregados; Perda por evaporação; Reações químicas iniciais. Tempo e temperatura O enrijecimento do concreto é medido de maneira eficiente pela perda da trabalhabilidade com o temo, conhecida como perda de abatimento que varia com: a riqueza da mistura; o tipo do cimento; a temperatura do concreto; a trabalhabilidade inicial. A temperatura mais elevada reduz a trabalhabilidade e aumenta a perda de abatimento. Coesão e Segregação Exsudação Segregação Pode ser definida com a separação dos constituintes de uma mistura heterogênea de modo que sua distribuição não seja mais uniforme. No concreto é a diferença entre as dimensões das partículas (e em algumas vezes a diferença entre a massa específica dos constituintes da mistura), mas sua amplitude pode ser controlada pela escolha de granulometrias adequadas e cuidado no manuseio. Forma de segregação: Separação das partículas maiores das partículas mais finas. Separação da pasta (cimento e água) da mistura ocorre principalmente em mistura com excesso de água. Exsudação É uma forma de segregação na qual parte da água da mistura tende a migrar para a superfície do concreto recém-lançado. Apesar de dependente da quantidade de água da mistura, a tendência à exsudação depende muito das propriedades do cimento. A exsudação é menor em cimentos mais finos e é afetada por alguns fatores químicos: Ocorre menor exsudação quando o cimento tem alto teor de álcalis, maior teor de C 3 A ou é adicionado cloreto de cálcio. Misturas ricas são menos propensas à exsudação que misturas pobres. Obtém-se a redução de exsudação pela adição de pozolanas ou pó de alumínio.

4 Ensaios de trabalhabilidade Ensaios de trabalhabilidade Abatimento de tronco de cone A medida da consistência serve usualmente como uma aproximação da medida efetiva da trabalhabilidade. Como se pode verificar, o índice ou grau de consistência é dado pelo abatimento do concreto, expresso em milímetros. O ensaio de abatimento é, pois, normalmente empregado para controlar a constância do fator água/cimento. Abatimento de tronco de cone O ensaio e a aparelhagem consistem em: Dentro de um fôrma tronco-cônica de diâmetro 100 a 200mm e altura de 300mm, é colocada uma massa de concreto em três camadas iguais, adensadas, cada uma com 25 golpes, com uma barra de 16mm e 600mm de comprimento. Retira-se, devagar, o molde levantando-o verticalmente e determina-se a diferença entre a altura do molde e a da massa de concreto após assentada. Um dos métodos mais conhecidos e utilizados, especialmente no Brasil, devido à simplicidade e facilidade de uso na obra, é o ensaio de abatimento, que nada mais é que o "slump test" dos americanos. Ensaios de trabalhabilidade Abatimento de tronco de cone (NBR 8953) CONCRETO ENDURECIDO Consistência Abatimento (mm) Tipos de obras Seca (S10) Pouco trabalhável (S50) Normal (S100) Plástico (S160) Fluido (S220) Acima de 220 Pavimentos vibrados por máquinas vibratórias. Pavimentos vibrados por equipamentos manuais. Concreto massa para fundações sem adensamento. Concreto com taxa de armadura normal, com adensamento manual e seções densamente armadas com vibração. Para seções com congestionamento de armaduras, usualmente de vibração inviável. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (DIRETA E NA FLEXÃO) RESISTÊNCIA AO DESGASTE ABSORÇÃO PERMEABILIDADE POROSIDADE RETRAÇÃO EXPANSÃO DEFORMAÇÃO LENTA (CREEP) MÓDULO DE DEFORMAÇÃO PROPRIEDADES TÉRMICAS

5 Resistência Mecânica Massa Específica A resistência mecânica é, na grande maioria das aplicações, a propriedade que mais interessa no concreto. O concreto é um material que resiste bem aos esforços mecânicos de compressão e mal aos de tração. Sua resistência à tração é da ordem da décima parte da resistência a compressão. Nos ensaios de flexão obtêm-se tensões de ruptura da ordem do dobro das tensões por tração. O concreto resiste mal ao cisalhamento em virtude das tensões de tração que se verificam em planos inclinados em relação ao plano de cisalhamento. Massa Específica: Normalmente se utiliza a massa de unidade de volume, incluindo os vazios. Varia de e 2.500kg/m³. Com a utilização de agregados leves é possível reduzir esse valor (da ordem de 1.800kg/m³). Em alguns casos, especialmente para paredes de salas de reatores atômicos, usam-se concretos pesados, em que o agregado graúdo é barita ou magnetita, hematita, etc. (aproximadamente 3.700kg/m³). Permeabilidade e Absorção Deformações O concreto é um material que, por sua própria constituição, é necessariamente poroso, pois não é possível preencher a totalidade dos vazios do agregado com uma pasta de cimento. A permeabilidade torna-se a principal propriedade para os concretos que, expostos ao ar, sofrem ataques de águas agressivas ou a ação destrutiva dos agentes atmosféricos. Da mesma forma, assume importância essa propriedade nos concretos de estruturas hidráulicas. A Absorção é o processo físico pelo qual a água penetra nos poros e condutos capilares do concreto. E a Permeabilidade é a propriedade que identifica a possibilidade de passagem de água através do material. As deformações causadoras de mudança de volume podem ser agrupadas em: causadas pela variações ambientais, tais como: retração, variação de umidade e variação de temperatura. causadas pela ação de cargas externas que originam: causadas pela ação de cargas externas que originam: deformação imediata e deformação lenta (fluência). Tanto a retração quanto a fluência estão relacionadas com o teor de pasta do concreto, isso devido ao fato de que esses fenômenos ocorrem na pasta sendo o agregado um elemento que restringe essas deformações.

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