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1 Assunto: Tecnologia de Concreto e Argamassas Prof. Ederaldo Azevedo Aula 8 ederaldoazevedo@yahoo.com.br

2 8. Tecnologia do Concreto e Argamassas 8.1. Concreto:

3 8.1. Concreto: Concreto é a mistura de: Cimento: aglomerante mineral Areia: agregado miúdo Brita ou seixo: agregado graúdo/(brita 1 (19mm), brita 2 (25mm). Água Aditivos: teor ~1 ou 2% ou menor (plastificantes, incorporador de ar)

4 8.1. Concreto: O que é o FCK A sigla significa Resistência Característica do Concreto; Conceito: O fck significa a resistência do concreto resultante de um rompimento aos 28 dias de idade, de um corpo de prova cilíndrico padronizado de dimensões (h=30 cm e d= 10cm); O concreto utilizado em estruturas é caracterizado por sua resistência, o fck. Essa resistência é medida através do rompimento de corpos de prova, e significa que ao dizermos que um concreto tem um determinado fck, a probabilidade de se obter uma resistência menor do que a indicada é apenas de 5%;

5 8.1. Concreto: O que é o FCK O fck, que é a resistência do concreto, é medida por uma unidade de tensão, ou seja, uma carga (força) por uma unidade de área; Essa medida pode ser dada em MPa ou Kgf/cm2. Podemos dizer, por exemplo, que um concreto tem fck igual a 18 MPa. Isto significa dizer que a resistência (fck) do concreto é igual a 18MPa ou ainda 180 kgf/cm2. O fck é identificado no projeto de estruturas da edificação e o profissional executor deverá adotar traço do concreto de maneira a obter o fck especificado.

6 8.1. Concreto: O que é o FCK Ensaio de romp. corpo de prova

7 8.1. Concreto: PASTA: cimento + água; ARGAMASSA: pasta + agregado miúdo; CONCRETO: argamassa + agregado graúdo Resistência a) Tipo de Cimento Do tipo de cimento depende a resistência da pasta e, portanto, também a resistência do concreto. Dessa forma, a influencia do cimento se manifesta tanto no valor da resistência, quanto na evolução da resistência com o tempo.

8 8.1. Concreto: Resistência a) Tipo de Cimento CIMENTO TIPO CLASSES NORMA ABNT RESISTENCIA MÍNIMAS P/ ARGAMASSAS aos 28 DIAS (Mpa) Cimento Portland Comum Cimento Portland Alta Resistência Inicial Cimento Portland de Alto Forno Cimento Portland Pozolânico Cimento Portland Moderada Resistên. Sulfatos 1 250; 320; 400 NBR-5732 CP-250= 25MPa; CP-320= 32MPa; CP-400=40MPa NBR-5733 CP-310= 31 MPa 3 250; 320 NBR CP-250= 25MPa; CP-320= 32MPa. 250; 320 EB-758 CP-250= 25MPa; CP-320= 32MPa. 250; 320 Cimento Portland de alta Resistên. Sulfatos NBR-5737 NBR-5737 CP-250= 25MPa; CP-320= 32MPa. CP-200= 20MPa;

9 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência b) Relação Água/Cimento A água é necessária ao concreto para: Hidratar o cimento(o cimento hidratado vira cola); Dar fluidez, plasticidade, trabalhabilidade. Quanto menor a relação água/cimento, menor será a porosidade da pasta formada e, portanto, maior será a aderência pasta/agregado, que também tem influência na resistência do concreto.

10 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência b) Relação Água/Cimento A relação entre a resistência e a relação água/cimento (A/C), foi estudada por Abrams e pode ser representada conforme a curva da fig. 2. Ra/c =A/C onde: A= quantidade de água do traço(l) C= a massa do cimento(kg). Ex.: Em um traço de concreto(1 sc cimento de 50Kg) no qual se adicionou 20 litros de água. Qual foi a relação água/cimento? Ra/c=A/C R=20/50= Resp. R= 0,40

11 8.1. Concreto: Resistência b) Relação Água/Cimento Curva de Abrams Concreto endurecido

12 8.1. Concreto: Resistência b) Relação Água/Cimento Relação Água /Cimento Litros de Água por Saco de Cimento de 50 Kg Características do concreto 0,35 17,5 litros Não é concreto pois com esse teor não dá pra hidratar todo o cimento 0,40 20 litros Concreto de consistência seca. Difícil trabalhabilidade mas resulta um concreto bem resistente. 0,55 27,5 litros MédiaTrabalhabilidade. Boa resistência. 0,65 32,5 litros Boa trabalhabilidade. Media Resistência. 0,75 37,5 litros Concreto quase fluído. Baixíssima resistência.

13 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência b) Relação Água/Cimento Obs.1:Para a reação química de hidratação do cimento, seria suficiente uma relação água/cimento (a/c), em massa, da ordem de a/c = 0,36. Obs.2: Porém a relação a/c=0,36 exige trabalhabilidade do concreto, muito maior. Obs.3: Por isso a relação água/cimento ideal tem que ficar entre 0,40 e 0,60.

14 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência b) Relação Água/Cimento Exercícios: 1) Qual a quantidade de água necessária para um traço de concreto que se adota a relação água/cimento (Ra/c) de 0,60? 2) Qual foi a relação água/cimento (Ra/c) adotado em um traço de concreto lançado em uma estrutura onde foi empregado 25 litros de água?

15 8.1. Concreto: Resistência c) Idade Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP A idade influi na resistência do concreto através da evolução da hidratação do cimento. A medida que o cimento é hidratado, os espaços ocupados por um gel (cimento + água) vão sendo substituídos por pasta hidratada (material sólido). Os vazios remanescentes dependem da relação água/cimento inicial.

16 8.1. Concreto: Resistência c) Idade Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Os valores relativos, aproximados, típicos de resistência a diversas idades são mostrados a seguir: Por exemplo: em um concreto que foi adotado o traço de fck= 18 Mpa ou 180 kgf/cm² ele obtém a resistência média aos três dias de 9 Mpa ou 90 Kgf/cm².

17 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência c) Retração A retração é a redução de dimensão(volume) do concreto devido a três fatores: Retração química provocada pela contração da água não evaporável que vai sendo combinada com o cimento durante todo o processo de endurecimento; Retração hidráulica decorrente da evaporação parcial da água capilar(perda de água capilar) que permanece no concreto após o seu endurecimento

18 O agregado não sofre retração(mais influenciam) e tendem a conter a retração da pasta Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência c) Retração Retração por carbonatação dos produtos decorrentes da hidratação do cimento. A retração é um fenômeno que ocorre na pasta de cimento. Considerações sobre a retração: A pasta sofre mais retrações do que a argamassa e esta mais que o concreto.

19 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência c) Retração Considerações sobre a retração: Quanto mais água houver na pasta, maior será a retração. A redução das dimensões provocada pela retração dá origem a tensões de tração que podem causar a fissuração do concreto, que é mais intensa nas primeiras idades, quando ainda é pequena a resistência do concreto. Por essa razão deve-se evitar a perda de água no concreto com recurso de cura.

20 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência c) Retração As principais causas que podem intensificar a evaporação da água e, consequentemente, agravará a retração são: baixa umidade relativa do ar; temperatura elevada; vento. A falta de cura tem efeito nocivo sobre a resistência, porque a retração provoca uma fissuração generalizada.

21 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência d) Cura É o conjunto de medidas com a finalidade de evitar a evaporação prematura da água de amassamento, utilizada no concreto necessária a hidratação do cimento. Importância da realização da cura: É fundamental para o concreto alcançar um melhor desempenho. Melhora na resistência e na durabilidade do concreto. Um concreto mal curado pode ter resistência até 30% mais baixa.

22 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência d) Cura Importância da realização da cura: Reduzirá os efeitos da retração(evitará fissuras). Evitará que a superfície fique porosa e permeável, evitando a entrada de substâncias agressivas provenientes do meioambiente.

23 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência d) Cura A cura pode ser feita dos seguintes modos: Manter as peças imersas em água; Molhar continuamente as peças com dispositivos apropriados, evitando que cheguem a secar; Cobrir com areia ou sacos de papel mantidos sempre úmidos; Recobrimento com papéis, lonas e lençois plásticos impermeáveis, de preferência de cor clara;

24 8.1. Concreto: Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP Resistência d) Cura Duração da cura: De 7 dias, no caso de cimento Portland comum (pois nesse período o cimento irá desenvolver aproximadamente 60% da sua resistência final); De 14 dias, no caso de cimento Portland de alto-forno e pozolânico. No entanto, quanto mais tempo durar a cura (até 3 semanas), melhor será para o concreto.

25 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco As principais propriedades do concreto fresco são a: Consistência; Trabalhabilidade e a; Homogeneidade. a) Trabalhabilidade Trabalhabilidade é a propriedade do concreto fresco que identifica sua maior ou menor aptidão para ser empregado com determinada finalidade, sem perda de sua homogeneidade. A trabalhabilidade é influenciada pela consistência e pela coesão.

26 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco a) Trabalhabilidade Os fatores que afetam a trabalhabilidade são: Fatores internos: consistência, traço/fator água cimento, granulometria dos materiais, forma do grão, aditivos (plastificantes). Fatores externos: tipo de mistura, tipo de transporte, tipo de lançamento, tipo de adensamento, dimensão da peça e armadura.

27 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco a) Trabalhabilidade Uma etapa importante na fabricação do concreto e na moldagem da estrutura é o adensamento a que ele é submetido, de modo a ocupar todos os espaços da fôrma, sem deixar vazios(brocas, falhas) e sem que haja segregação de seus materiais componentes. E a característica fundamental para que um concreto seja bem adensado é a trabalhabilidade, isto é, a adequação da consistência ao processo utilizado para o lançamento e adensamento.

28 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência Consistência corresponde a maior ou menor capacidade que o concreto fresco tem de se deformar. A consistência depende principalmente da quantidade de água da mistura(fator água/cimento). Aumentando a quantidade de água, a mistura fresca se torna mais mole, mais plástica, mais trabalhável,(cuidado com a retração e resistência). Concretos com menor consistência deve ser empregados em elementos com alta taxa de armadura, que apresenta maior dificuldade no adensamento.

29 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência O principal método para se medir a consistência do concreto é o método do abatimento do tronco de cone. Obs.: Trabalhabilidade não mede, o que se mede é a consistência.

30 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência O ensaio de Consistência pelo abatimento do tronco de cone(slump) mede a consistência. A medida da deformação vertical é chamada de abatimento ou slump. O aparelho consiste em uma fôrma tronco-cônica de diâmetro de 10cm a 20cm e altura de 30cm, dentro da qual é colocada uma massa de concreto em 3 camadas iguais, adensadas, cada uma com 25 golpes, com uma barra de 16mm de diâmetro.(nbr 7223:1998)

31 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência Logo após, retira-se lentamente o molde levantando-o verticalmente e determina-se a diferença entre a altura do molde e a da massa de concreto, após assentado. Um concreto com slump alto é, em geral, fácil de ser lançado e adensado e, portanto, considerado de boa trabalhabilidade. Para uma dada composição de concreto é possível estabelecer-se uma relação entre o abatimento do teste e teor da água do concreto. Assim temos um processo para controlar a água no concreto.

32 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência Ensaio de Consistência Abatimento de Tronco de Cone(Slump).

33 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência Medida de Consistência : Abatimento de tronco de cone (Slump). Consistência abatimento (mm) tolerânicas (mm) seca 0 a 20 5 medianamente plástica 30 a plástica 60 a fluída 100 a líquida

34 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência Ensaio de Consistência Abatimento de Tronco de Cone(Slump). Fig. 1 Ensaio de Consistência de Abatimento de tronco de cone (slump). Fig. 2 Concreto de Alta trabalhabilidade.

35 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco b) Consistência Ensaio de Consistência Abatimento de Tronco de Cone(Slump). slump Fig. 3 Ensaio de Consistência de Abatimento de tronco de cone(slump).

36 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco c) Homogeneidade Homogeneidade corresponde a adequada distribuição dos componentes(agregados, cimento e água) da massa de concreto. A distribuição dos agregados dentro da massa de concreto é um fator importante na qualidade do concreto. Se adquire um concreto homogêneo e com baixa permeabilidade quando são utilizados agregados graúdos uniformes ou regulares e se apresentarem distribuídos na massa, totalmente envolvidos pela pasta, e sem apresentar desagregação.

37 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco c) Homogeneidade Uma boa homogeneidade se consegue também com um cuidadoso transporte até o local de utilização na estrutura e cuidado no lançamento do concreto nas fôrmas e em adensamento.

38 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco Adensamento Consiste na vibração do concreto cujo objetivo é reduzir e tornar mais densa sua mistura. O adensamento diminui a porosidade aumentando a resistência e vida útil do concreto. Este adensamento pode ser feito por: Adensamento manual (soquetes); Adensamento mecânico(vibrador de imersão e régua vibratória).

39 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco Fig. 4 Vibrador de imersão Fig. 5 Régua vibratória

40 Fig. 6 Vibrador de imersão Fig. 7 Régua vibratória

41 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco Adensamento Adensamento manual (soquetes) está em desuso nas obras atuais; Adensamento mecânico por vibrador de imersão é o mais utilizado; Adensamento mecânico por régua vibratória possui a vantagem de nivelar e adensar simultaneamente, porém é de difícil manuseio por isso é pouco utilizado nas obras.

42 8.1.3 Propriedades do Concreto Fresco Adensamento O adensamento resultará que o concreto preencha todos os recantos da forma, evitando a formação de ninhos e segregação dos materiais.

43 TRAÇOS PARA CONCRETOS (VOLUME e PESO) TRAÇOS CONSUMO POR M³ DE CONCRETO FATOR RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AREIA BRITA ÁGUA CIMENTO ÁGUA 3 dias 7 dias 28 dias SECA ÚMIDA N 1 N 2 CIMENTO VOLUME PESO (Kg/cm²) (Kg/cm²) (Kg/cm²) Kg Saco lts Lts Lts Lts Lts Lts (lts/kg) 1:1:2 1: 1,08 : 1, , ,44 1:1½:3 1: 1,63 : 2, , ,49 1: 2 : 2½ 1: 2,17 : 2, , ,55 1: 2 : 3 1: 2,17 : 2, , ,61 1: 2½ :3 1: 2,71 : 2, , ,65 1: 2 : 4 1: 2,71 : 3, , ,68 1: 2½ : 3½ 1: 2,71 : 3, , ,71 1: 2½: 4 1: 2,71 : 3, , ,73 1: 2½: 5 1: 2,71 : 4, , ,79 1: 3 : 5 1: 3,25 : 4, , ,88 1: 3 : 6 1: 3,25 : 5, , ,95 1: 4 : 8 1: 4,34 : 7, , ,20

44 RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA: FCK = 15 Mpa (150 Kgf/cm²) Material Und. Quant. Vol. (m³) Lata(18 lts) Cimento Saco 1,00 0,036 2,00 Areia Padiola 0, litros 2,00 (35x45x41) cm Seixo Padiola 0, ,5 litros 3,00 (35x45x31) cm Água litro 34 0, litros CONSUMO MÉDIO DE CIMENTO = 5,06 Sc/m³ (253 kg/m³) RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA: FCK = 20 Mpa (200 Kgf/cm²) Material Und. Quant. Vol. (m³) Lata(18 lts) Cimento Saco 1,00 0,036 2,00 Areia Padiola 0, litros 2,00 (35x45x33) cm Seixo Padiola 0, litros 2,00 (35x45x39) cm Água litro 28,5 0, ,5 litros CONSUMO MÉDIO DE CIMENTO = 6,04 Sc/m³ (302 kg/m³) RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA: FCK = 25 Mpa (250 Kgf/cm²) Material Und. Quant. Vol. (m³) Lata(18 lts) Cimento Saco 1,00 0,036 2,00 Areia Padiola 0, litros 2,00 (35x45x30) cm Seixo Padiola 0, ,3 litros 2,00 (35x45x35) cm Água litro 28,5 0, ,5 litros CONSUMO MÉDIO DE CIMENTO = 7,00 Sc/m³ (350 kg/m³)

45 EMBOÇO (ESP.= 2,00 Cm) CHAPISC O (ESP.= 3,5 mm) ASSENTAMEN TO (ESP.= 1,5 CM) CONSUMO DE MATERIAL E DOSAGENS DE ARGAMASSAS TIPO TRAÇO CONSUMO DE CONSUMO DE AREIA CIMENTO (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC) REND. CIM (M²/SC) REND. AREIA (M²/M³) 1:3 9,25 7,40 0,016 0,108 6,76 62,50 1:4 6,25 5,56 0,144 9,00 1:5 5,56 4,45 0,180 11,24 1:6 4,63 3,70 0,216 13,51 TIPO TRAÇO CONSUMO DE CONSUMO DE AREIA CIMENTO (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC) REND. CIM (M²/SC) REND. AREIA (M²/M³) 1:3 9,25 1,62 0,0035 0,108 30,90 285,00 1:4 6,95 1,22 0,144 40,98 1:5 5,56 0,97 0,180 51,55 1:6 4,63 3,70 0,216 61,73 TIPO TRAÇO CONSUMO DE CONSUMO DE AREIA CIMENTO (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC) REND. CIM (M²/SC) REND. AREIA (M²/M³) 1:3 9,25 9,25 0,02 0,108 5,40 50,00 1:4 6,95 6,95 0,144 7,20 1:5 5,56 5,56 0,180 9,00 1:6 4,63 4,63 0,216 10,80

46 REBOCO FINO (ESP.= 0,50 Cm) REBOCO PAULIST A (ESP.= 2,50 Cm) CONSUMO DE MATERIAL E DOSAGENS DE ARGAMASSAS TIPO TRAÇO CONSUMO DE CONSUMO DE AREIA CIMENTO (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC) REND. CIM (M²/SC) REND. AREIA (M²/M³) 1:3 9,25 11,60 0,025 0,108 4,31 40,00 1:4 6,95 8,70 0,144 5,75 1:5 5,56 6,95 0,180 7,20 1:6 4,63 5,80 0,216 8,62 TIPO TRAÇO CONSUMO DE CONSUMO DE AREIA CIMENTO (SC/M³) (KG/M²) (M³/M²) (M³/SC) REND. CIM (M²/SC) REND. AREIA (M²/M³) 1:3 9,25 2,31 0,005 0,108 21,65 200,00 1:4 6,95 1,74 0,144 28,74 1:5 5,56 1,39 0,180 35,97 1:6 4,63 1,16 0,216 43,10