DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS SETOR DE MATERIAIS

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1 UFBA-ESCOLA POLITÉCNICA-DCTM DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS SETOR DE MATERIAIS ROTEIRO DE AULAS CONCRETO FRESCO Unidade III Prof. Adailton de O. Gomes

2 CONCRETO FRESCO Conhecer o comportamento do concreto no estado plástico é muito importante. Para se obter concretos endurecidos de boa qualidade, é necessário que ele seja tratado cuidadosamente na fase plástica, uma vez que as deficiências geradas nesta fase resultarão em prejuízos para o resto da vida da peça fabricada, comprometendo a sua durabilidade. A principal propriedade do concreto fresco é a trabalhabilidade, que agrupa várias outras propriedades. É o conjunto de propriedades que englobam facilidades de colocação e resistência à segregação. (Troxell e Davis) É a facilidade com que um dado conjunto de materiais pode ser misturado para formar o concreto e, posteriormente, ser transportado e colocado com um mínimo de perda de homogeneidade. (Blanks, Vidal, Price e Russel)A trabalhabilidade é o resultado da compatibilização de: a) consistência, mobilidade, coesão b) densidade de armadura e dimensão das peças c)métodos de mistura, transporte, lançamento e adensamento. Podemos concluir que a trabalhabilidade é um conceito subjetivo, variando significativamente de uma obra para outra. A ação física mais nítida que interfere na trabalhabilidade é a consistência que, por sua vez, é afetada pela mobilidade da massa e pela coesão das partículas dos componentes. A interferência das propriedades internas do concreto são simultâneas, e uma atua sobre a outra como os elos de uma corrente. O ângulo de atrito interno, a coesão e a viscosidade determinam a mobilidade. Esta influencia na consistência que, por sua vez, reflete sobre a trabalhabilidade. Influência sobre a Trabalhabilidade Passaremos a apresentar às ações físicas e subjetivas que atuam sobre a trabalhabilidade. Características do concreto TRABALHABILIDADE Condições do Projeto Condições de Manipulação Características do Concreto Condições do Projeto Condições de Manipulação - Consistência - Homogeneidade - Dimensões das Formas - Densidade de Armadura - Mistura - Transporte - Lançamento - Adensamento 37

3 Características do concreto Consistência A consistência é resultante da ação de forças internas como coesão e ângulo de atrito que dificultam a mudança de forma da mistura. O teor de água, a forma dos agregados, a relação agregado/pasta e a granulometria afetam significativamente a consistência dos concretos. Fatores que influem na consistência Características do cimento Características dos grãos dos agregados (forma, textura da superfície, massa específica e porosidade) Granulometria Teor de água/materiais secos (A%) Ar incorporado Aditivos Temperatura Tempo e Umidade Relativa do Ar Homogeneidade Para que o concreto tenha qualidade satisfatória, é necessário que a massa seja homogênea, sendo esta resultante de uma dosagem competente, com equilíbrio entre o teor de água e os demais materiais secos. A água tem papel principal na consistência e na homogeneidade dos concretos por ser a responsável pela coesão. A adição de água melhora a coesão, mas quando a mistura se torna muito úmida, há uma tendência à separação das partículas, produzindo-se assim segregação. A segregação da água é denominada de exsudação, ocorrendo devido à incapacidade dos materiais sólidos constituintes de fixar a água no interior da mistura. Deve-se evitar a exsudação do concreto porque a concentração da água na superfície torna esta porosa e frágil, além de prejudicar a aderência da pasta aos grãos dos agregados e aumentar a permeabilidade do concreto. Condições de projeto A forma e as dimensões das formas e das armaduras são parâmetros importantes para se definir a dimensão máxima do agregado, pois a compatibilidade entre estes elementos é que resultará em uma melhor trabalhabilidade do concreto, com um menor custo. Como o cimento é o produto mais caro da mistura, a redução do seu teor é recomendável. Assim, devem-se escolher agregados com dimensões maiores porque requerem menos água de molhagem e consequentemente solicitam menor quantidade de cimento. A escolha do agregado, no entanto, está condicionada a outras propriedades internas do concreto, como ângulo de atrito interno e coesão, além de um proporcionamento adequado entre o agregado miúdo e o graúdo. 38

4 A NBR 6118 da ABNT - Execução de obras de concreto armado, fixa as condições para se estabelecer a dimensão máxima do agregado em função da forma e da armadura. Quanto à forma A dimensão máxima característica do agregado deverá ser igual ou inferior a 1/4 da menor distância entre as faces das formas e a 1/3 da espessura das lajes. Quanto à armadura A dimensão máxima do agregado deve ser menor que 0,83 vezes o espaço livre entre duas barras de armadura no plano horizontal e 2 vezes no plano vertical. Condições de manipulação Mistura Para que um concreto ofereça o máximo do seu potencial é necessário que todas as partículas dos materiais constituintes estejam dispersas na massa uniformemente, resultando em um concreto homogêneo. Isto só será possível se a mistura for feita de forma adequada. Para obter-se uma mistura satisfatória devemos atentar para: eficiência do equipamento de mistura medidores dos materiais - (confiáveis) tempo de mistura - (adequado) velocidade da cuba de mistura ordem de colocação dos materiais Transporte O transporte do concreto da central de dosagem até o lançamento nas formas deve ser o mais rápido possível, evitando-se a segregação e perda de qualquer parte de material da mistura. A demora nesta operação poderá comprometer a plasticidade, pois a água perdida na evaporação e a fixada nas reações de hidratação do cimento tornam a massa mais consistente. É importante o conhecimento da duração desta operação para se definir convenientemente a trabalhabilidade. Lançamento O lançamento do concreto deve ser feito de forma cuidadosa, o mais próximo possível de sua posição final, evitando-se a segregação dos seus materiais constituintes. Devem-se respeitar as peculiaridades de cada obra, atentando para a altura de queda, espessura das peças, densidade das armaduras e presença de água nos locais a serem concretados. Adensamento A finalidade do adensamento é expulsar o ar retido pelo concreto, sendo esta operação feita normalmente por processo mecânico, podendo, no entanto, ser executado manualmente por socamento ou apiloamento. O importante é que o processo de adensamento esteja compatível com a consistência e o teor de materiais sólidos do concreto. 39

5 Avaliação da consistência Segundo o Prof. Hernani Sobral, os métodos de medição da consistência são baseados nos seguintes fenômenos: a) deformação b) penetração c) compactação d) escoamento O processo mais difundido entre nos é o do abatimento ou slump. O ensaio é feito utilizando-se de um molde metálico na forma de tronco de cone, com 200 mm de diâmetro na base, 100 mm no topo e 300 mm de altura. Apoia-se o molde em uma chapa metálica sobre uma superfície dura. Em seguida, preenche-se o molde com o concreto freso, em três camadas de volumes aproximadamente iguais, adensadas com 25 golpes, por uma barra de 16 mm de diâmetro e 60 mm de comprimento (NBR 7223). Por fim, o molde é retirado verticalmente, ocorrendo, como conseqüência, o abatimento do concreto com diminuição de sua altura e alargamento de sua base. A diferença entre a altura do molde e a do concreto abatido é o slump. 40