Bibliografia recomendada
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- Raíssa Avelar Gorjão
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1 Associação Educativa Evangélica UniEvangélica Curso de Engenharia Civil Professora Moema Castro, MSc. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL I CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND Anápolis, 2017/1. Capitulo 5 Bibliografia recomendada NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto; tradução: Ruy Alberto Cremmonini. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, Capitulo 27 ISAIA, G. Materiais de construção civil e princípio de ciência e engenharia de materiais. Volumes 1. e 2. ed. São Paulo, SP: IBRACON, DO CONCRETO FRESCO CONSISTÊNCIA FATORE QUE AFETAM A SEGREGAÇÃO EXSUDAÇÃO 4 E CONSISTÊNCIA Trabalhabilidade e Consistência Trabalhabilidade É a quantidade de trabalho interno útil necessário à obtenção do adensamento. Consistência Sumário É a resistência da forma de uma substância ou a facilidade com que ela flui. No concreto é algumas vezes tomada comoamedidadograudeumidade.
2 5 E CONSISTÊNCIA Resistência à compressão do concreto É afetada 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. Volumedevazios 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. Águaexcedente ovolume depende somente da relação água/cimento da mistura. 6 FATORES QUE AFETAM A Tipo e granulometria dos agregados Relação agregado/cimento A simples adição de água aumenta a lubrificação entre as partículas. Tipo e granulometria do agregado Partículas mais finas requerem mais água para molhagem de suas grandes superfícies específicas; Aformairregularetexturarugosa e 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. 7 FATORES QUE AFETAM A Tipo e granulometria dos agregados Relação agregado/cimento Relaçãoagregado/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. 8 FATORES QUE AFETAM A Tipo e granulometria dos agregados Relação agregado/cimento A incorporação de ar reduz a necessidade de água para uma determinada trabalhabilidade. Quanto mais fino o cimento, maior a demanda de água. 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.
3 9 FATORES QUE AFETAM A Tipo e granulometria dos agregados Relação agregado/cimento O enrijecimento do concreto é medido de maneira eficiente pela perda da trabalhabilidade com o tempo, conhecida como perda de abatimento que varia com: ariquezadamistura; otipodocimento; a temperatura do concreto; a trabalhabilidade inicial. A temperatura mais elevada reduz a trabalhabilidade e aumenta a perda de abatimento. 10 SEGREGAÇÃO 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. 11 SEGREGAÇÃO 12 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. Exemplos de peças com concreto segregado Aexsudaçãoémenoremcimentosmaisfinos e é afetada por alguns fatores químicos: Ocorre menor exsudação quando o cimento tem alto teor de álcalis, maior teor dec 3 Aouéadicionadocloretodecálcio. 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 13 14 EXSUDAÇÃO EXSUDAÇÃO Peças com concreto exsudado Exsudação em concreto autoadensável 15 ABATIMENTO DE TRONCO DE CONE Abatimentodetroncodecone 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. 16 ABATIMENTO DE TRONCO DE CONE
5 17 ABATIMENTO DE TRONCO DE CONE 18 ABATIMENTO DE TRONCO DE CONE Ensaio de abatimento de tronco de cone ou em inglês Slump Test Ensaio de abatimento de tronco de cone para concreto autoadensável ou em inglês Slump Flow DO CONCRETO ENDURECIDEO RESISTÊNCIA MECÂNICA MASSA ESPECÍFICA POROSIDADE ABSORÇÃO DEFORMAÇÕES Sumário 20 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.
6 21 Fatores de influência: Resistência da pasta 22 Relação água/cimento da pasta (concreto) Resistência do Cimento Portland Idade f ck - Resistência característica compressão de projeto Teordearincorporado Resistência do agregado Valor de referência que o projetista adota como base de cálculo, sendo associada a umníveldeconfiançade95%. Compacidade do concreto 23 24
7 25 Massa Específica: Normalmente se utiliza a massa de unidade de volume, incluindo os vazios. Varia de e 2.500kg/m³. Comautilizaçãodeagregadoslevesé 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,emqueoagregadograúdo é barita ou magnetita, hematita, etc. (aproximadamente 3.700kg/m³). 26 Permeabilidade e Absorção 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. Permeabilidade é a propriedade que identifica a possibilidade de passagem de água através do material. 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. Absorção é o processo físico pelo qual a água penetra nos poros e condutos capilares do concreto. 27 Deformações 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. 28 Deformações por Retração A retração do concreto é umareduçãodo volume do concreto ao longo do tempo, semaaçãodeforçasexternas. 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. Essa redução é devida à perda de água da pasta de cimento e a alterações físicoquímicas internas.
8 29 30 Deformações por Retração No concreto fresco, a perda de água ocorre por: exsudação, evaporação, percolação por juntas dos moldes, absorção de água pelos agregados, absorção de água pelas fôrmas ou por alguma superfície em contato com a peça concretada. Ela dá origem à chamada retração plástica. Essa perda de água pode sercontrolada em parte por um correto estudo de dosagem experimental e em parte por procedimentos adequados de concretagem, adensamento e cura. Deformações por Retração No concreto endurecido, a perda de água ocorre quando este é exposto em ambiente com umidade relativa inferior a 100%. Ocorre então a chamada retração por secagem ou retração hidráulica. A perda de água capilar ou livre é considerada a principal causa da retração por secagem. Aágua degelsóéperdidaemambientescom umidade relativa menor ou igual a 11%. A água de hidratação, que reagiu quimicamente, só é perdida em ambientes com temperaturas acima de 100 C Deformações por Retração Mecanismos de retração do concreto endurecido: Retração hidráulica ou de secagem Devido à evaporação da água livre ou capilar que gera tensões capilares importantes nos poros remanescentes do concreto (pasta) que ainda possuem água. Retração por hidratação do cimento ou retração química ou retração autógena O volume total dos produtos hidratados é inferior à soma dos volumes de cimento anidro eágua. Retração por carbonatação Decorrente da reação do CO2 com compostos hidratados do cimento. Deformações por Fluência Deformação lenta: O aumento da deformação ou contração do concreto, no tempo, e sob carga de longa duração (acima de 15 minutos), sem variação térmicanemdeur. Deformação instantânea: O concreto sofre uma deformação inicial devida à deformação elástica por ação da aplicação da carga (chamada de deformação instantânea < 15 minutos), uma deformação devida à retração hidráulica e uma contração diferida no tempo devida às cargas de longa duração. Esses fenômenos são interativos e uns interferem nos outros.
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