Materiais de Construção II

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Júlia Fragoso Palma
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1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil Materiais de Construção II Propriedades Mecânicas do Concreto em seu estado ENDURECIDO Professora: Mayara Moraes

2 Propriedades no estado endurecido Resistência mecânica A compressão A tração A tração na flexão Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson Porosidade Permeabilidade Absorção

3 Resistência Mecânica do Concreto Fatores importantes: Dosagem Relação água/cimento Transporte Mistura Produção Cura Materiais utilizados Lançamento / Adensamento Carregamento Idade

4 Resistência Mecânica do Concreto % da resistência em 365 dias, Tipo de cimento para as idades de: Portland comum Alta resistência inicial Compostos (em geral) Baixo calor de hidratação

5 Resistência a Compressão Corpos de prova cilíndricos Moldagem e cura: NBR 5738 Ensaio: NBR 5739

6 Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Nivelamento das faces superior e inferior, para uniformização da carga aplicada. Tensão = Força / Área Remate Retificação Capeamento

7 Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Remate com pasta de cimento: Decorridas 6 a 15h da moldagem, passar uma escova de aço sobre o topo do corpo-de-prova e rematá-lo com uma fina camada de pasta de cimento consistente, com espessura menor ou igual a 3 mm. Melhorar o acabamento dos topos dos corpos-de-prova com o auxílio de uma placa de vidro plana, com no mínimo 12 mm de espessura e dimensões que ultrapassem em pelo menos 25 mm a dimensão transversal do molde.

consistente, com espessura menor ou igual a 3 mm.

8 Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Remate com pasta de cimento: Decorridas 6 a 15h da moldagem, passar uma escova de aço sobre o topo do corpo-de-prova e rematá-lo com uma fina camada de pasta de cimento consistente, com espessura menor ou igual a 3 mm. Melhorar o acabamento dos topos dos corpos-de-prova com o auxílio de uma placa de vidro plana, com no mínimo 12 mm de espessura e dimensões que ultrapassem em pelo menos 25 mm a dimensão transversal do molde.

9 Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Retificação: Remoção, por meios mecânicos, de uma fina camada de material do topo a ser preparado. Operação é executada em máquinas especialmente adaptadas para essa finalidade, com a utilização de ferramentas abrasivas. É essencial que se garanta a integridade estrutural das camadas adjacentes à camada removida, e que se proporcione uma superfície lisa e livre de ondulações e abaulamentos.

Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Retificação: Remoção, por meios mecânicos, de uma fina camada de material do topo a ser preparado.

10 Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Retificação: Remoção, por meios mecânicos, de uma fina camada de material do topo a ser preparado. Operação é executada em máquinas especialmente adaptadas para essa finalidade, com a utilização de ferramentas abrasivas. É essencial que se garanta a integridade estrutural das camadas adjacentes à camada removida, e que se proporcione uma superfície lisa e livre de ondulações e abaulamentos.

11 Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Capeamento: Revestimento dos topos dos corpos-de-prova com uma fina camada de um material apropriado. Superfície lisa, isenta de riscos ou vazios, sem falhas, e completamente perpendicular à geratriz do corpode-prova. Capeamento com pasta de enxofre (resistências baixas) Capeamento elastométrico confinado (resistências médias)

Superfície lisa, isenta de riscos ou vazios, sem falhas, e completamente perpendicular à geratriz do corpode-prova.

12 Resistência a Compressão Preparação das bases dos corpos-de-prova: Capeamento: Revestimento dos topos dos corpos-de-prova com uma fina camada de um material apropriado. Superfície lisa, isenta de riscos ou vazios, sem falhas, e completamente perpendicular à geratriz do corpode-prova. Capeamento com pasta de enxofre (resistências baixas) Capeamento elastométrico confinado (resistências médias) Capeamento com pasta de enxofre Capeamento com disco de neoprene

13 Capeamento pasta de enxofre

14 Capeamento Pasta de enxofre

15 Capeamento Disco de neoprene

16 Módulo de Elasticidade Relação entre tensão e aplicada e deformação s Lei de Hooke s 1 q e 1 e Módulo de deformação tangente à compressão: E cj 5600 f ( MPa) ck Quando não há dados.

Módulo de Elasticidade Durante o ensaio de tração,

a deformações são colados no material e sua

17 Módulo de Elasticidade Durante o ensaio de tração, podem ser utilizados alguns dispositivos para medir deformações. STRAIN GAGES Extensômetros elétricos muito sensíveis a deformações são colados no material e sua resistência elétrica varia com a deformação do material. CLIPAGE Extensômetros dinâmicos (menor precisão)

18 Coeficiente de Poisson Força uniaxial aplicada sobre uma peça de concreto: Deformação longitudinal na direção da carga. Deformação transversal com sinal contrário. n Relação entre a deformação transversal e a longitudinal. Concreto: n = 0,2 Para tensões de compressão menores do que 0,5fc.

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DIRETA Testes de tração são utilizados em componentes metálicos ou fibrosos projetados para trabalhar sob tensões de tração.

19 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DIRETA Testes de tração são utilizados em componentes metálicos ou fibrosos projetados para trabalhar sob tensões de tração. São também, ocasionalmente, utilizados em materiais que trabalham principalmente comprimidos, como o concreto, quando alguma performance à tração é requerida. O principal problema é a obtenção de um sistema de garras eficiente. As garras não devem ser lisas e devem segurar mais firmemente o CP à medida que aumenta a carga.

20 Resistência a Tração Direta Tração axial, até a ruptura Corpo de prova: Seção central retangular, com 9 cm por 15 cm. Extremidades quadradas, com 15 cm de lado.

21 NBR 7222 (Tração por compressão diametral) s ftk Resistência a tração por compressão diametral 2 p x DxL NBR 6118 (Projetos de estruturas de concreto) Para fck < 180 kgf/cm² ftk = ftk fck 10 Para fck > 180 kgf/cm² 0,06 fck 7,0kgf / cm² BRAZILIAN TEST

22 Resistência a tração por compressão diametral

23 Resistência à Tração na Flexão Resistência à tração na flexão Ensaio: NBR Corpo de prova prismático

24 Resistência a Tração na Flexão Carregamentos em duas seções simétricas, até à ruptura. Carregamento nos terços. Resultados, em geral, maiores que os dos demais ensaios de resistência à tração.

26 POROSIDADE Pode ser definida como a relação entre o volume de poros no material (vazios) e o volume total do material (incluindo o volume de poros). A porosidade pode ser relacionada com as densidades aparente e real pela seguinte expressão:

27 PERMEABILIDADE A permeabilidade de um material poroso pode ser definida pela expressão: O termo gradiente hidráulico define a taxa de redução da pressão com a espessura do material. O gradiente de pressão que direciona o fluido. Se a pressão é medida como a altura de coluna d água, e o gradiente hidráulico não tem unidade, portanto a unidade da permeabilidade é : m³/m²s = m/s.

Está relacionada à interconexão entre poros.

28 A permeabilidade do material tem influência na sua durabilidade. Porém, outros fatores estão envolvidos. PERMEABILIDADE Capacidade de circulação de um fluido (gás ou líquido) através dos poros de um sólido, sem alterar a sua estrutura interna. Está relacionada à interconexão entre poros. Todos os materiais permeáveis são porosos, mas não todos os materiais porosos são permeáveis, em virtude de os poros não se comunicarem entre si ou serem de tamanho tão pequeno que não permitam a passagem de determinado fluido. A permeabilidade depende também do estado físico do fluido e de suas propriedades moleculares. Grandes moléculas, por exemplo, têm acesso mais limitado aos vazios menores.

29 Absorção Relaciona-se com os vazios que têm comunicação com o exterior. É o processo físico pelo qual o concreto retém água nos poros e condutos capilares. Indica diferenças de pressão ou de concentração de substâncias em diferentes meios. M H 2 O, Abs. M h M s A M h M s M s x100

Absorção: Porosidade Interconexão dos poros através de canais; Continuidade dos canais entre

30 PERMEABILIDADE x POROSIDADE x ABSORÇÃO Porosidade: Totalidade de vazios em um sólido. Permeabilidade: Capacidade de um fluido circular através dos vazios. Absorção: Porosidade Interconexão dos poros através de canais; Continuidade dos canais entre duas superfícies opostas; Processo de retenção de um fluido nos vazios Permeabilidade; Gradiente de pressão ou de concentração.

31 Fatores que influenciam a porosidade, a permeabilidade e absorção dos concretos Materiais constituintes Água: quantidade, pureza; Cimento: composição, finura; Agregados miúdos e graúdos; Quantidade, tipo, dimensões, graduação, impurezas; Adições: quimicamente ativas e quimicamente inertes; Métodos de preparação Mistura, lançamento, adensamento e acabamento Condições posteriores Idade, cura, condições dos ensaios.

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