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 Unidade III Prof. Adailton de O. Gomes II Materiais de Construção

2 CONCRETO Definição: 1. Aglomerado resultante da mistura de cimento, água, agregados miúdos e graúdos, e, eventualmente aditivos e/ou adições. 2. Material composto que consiste essencialmente de um meio contínuo aglomerante, dentro do qual estão mergulhados partículas ou fragmentos de agregados. No concreto de cimento hidráulico, o meio aglomerante é formado por uma mistura de cimento hidráulico e água. Evolução: Invenção do Cimento Portland por Luis Vicat Invenção do Concreto Armado por Lambot Intervenção do arq. Auguste Perret (o concreto armado na arquitetura moderna). Novo Rumo à Construção no Século XX Atualmente é o material artuificial mais consumido pelo homem no mundo. Aplicação: Estruturas - edifícios, pontes, barragens Pavimentos - Estradas, aeroportos, passeios Peças pré-moldadas - tijolos, telhas, postes, tubos, etc. MATERIAL UNIVERSAL "Ninguém pensaria em usar madeira em uma barragem, aço em pavimentação ou asfalto em estruturas de edifícios, mas o concreto é usado para cada uma dessas e em muitas outras utilizações em lugar de outros materiais de construção. Ele é usado para suportar, para vedar, para revestir e para preencher. Mais pessoas precisam conhecer melhor o concreto que outros materiais especializados." (J. Kelly) Classificação: Em relação ao uso de armadura: Simples - sem barras de aço Armado - com barras de aço Protendido - com cabos de aços tracionados. Em relação à massa específica: Leve - massa < 1800 kg/m3 Normal kg/m3 Pesado - massa > 3200 kg/m 3 32

3 Em relação à resistência: Baixa resistência - < 20 MPa Moderada - 20 a 40 MPa Alta resistência - > 40 MPa. Classificação NBR 8953 (Grupo I - C10 a C50 e Grupo II - C55 a C80) Outros tipos: Concretos modificados com polímeros (látex-cml, impregnado-cip) Reforçado com fibras - aço, vidros, polipropileno Retração compensada - com cimentos expansivos Com Super-plastificantes - auto-adensável. Etc. Vantagens: Facilidade de trabalho - Elementos de concreto podem ser facilmente executados, numa variedade de tamanhos, no próprio local da obra. Monolitismo - Apresenta continuidade, distribui bem as tensões e pode ser considerado isótropo. Forma - pode-se fabricar peças com formas as mais variadas, no próprio local. Resistência e Durabilidade - pode-se controlar suas propriedades. Possui boa resistência mecânica e também aos agentes agressores. Custo - Principais ingredientes relativamente baratos Energia e conservação de recursos naturais - Menor consumo de energia e possibilidade de reciclagem de grande quantidade de restos industriais. A ESTRUTURA DO CONCRETO CONCRETO = PASTA + AGREGADOS + (zona de transição) FASE AGREGADO Predominantemente responsável pela massa específica, módulo de elasticidade, e estabilidade dimensional do concreto; Pode influir na resistência e durabilidade do concreto; O agregado também funciona como redutor de custos. FASE PASTA No concreto fresco, envolve os agregados, enchendo os vazios, dando possibilidade de manuseio. No concreto endurecido, aglutina os agregados, dando ao conjunto: resistência, certa impermeabilidade estabilidade dimensional e durabilidade. ESTRUTURA DA PASTA ENDURECIDA: 33

4 1.Sólidos: C-S-H 50 a 60% Ca(OH) 2 20 a 25% C 6 AS 3 H (* ) 15 a 20% Grãos de clínquer não hidratados ( * ) - 18 ou 32 2.Vazios: Interlamelar ou interpartícula no C-S-H- 1 nm Capilares: macroporos - >50 nm (prejudiciais à resistência e impermeabilidade) microporos - <50 nm (+ importantes na retração por secagem e fluência) Ar incorporado - 50 a 200? m 3.Água: Capilar Adsorvida Interlamelar Quimicamente Combinada Importância na retração por secagem Fase transição Zona entre as partículas de agregado e a pasta de cimento. Estrutura mais porosa, grande volume de vazios capilares e de cristais orientados de hidróxido de cálcio e presença de microfissuras. Elo mais fraco da corrente - Resistência Limite no Concreto; Influência sobre a permeabilidade e durabilidade do concreto; Influência sobre a rigidez ou o módulo de elasticidade do concreto. O Concreto deve atender a: 1. Condições Técnicas: TRABALHABILIDADE - Consistência RESISTÊNCIA - Compressão, tração, flexão, desgaste. DURABILIDADE - Impermeabilidade, constância de volume. 2. Condições econômicas: Menor consumo de cimento. ETAPAS DE EXECUÇÃO 34

5 1. Seleção dos materiais Tipo, Qualidade, Uniformidade 2. Proporcionamento (dosagem) Traço 3. Produção Mistura, Transporte, Lançamento, Adensamento, Acabamento. 4. Tratamento Cura Traço Expressão da composição do concreto. Em massa, referente à unidade de massa de cimento. 1 : a : p : x cimento:areia:pedra:água Relações importantes: 1. Relação água/cimento 2. Relação água/materiais secos Resistência e Durabilidade Trabalhabilidade/consistência Relação água/cimento (x) Responsável pela Resistência e durabilidade do concreto. Concretos fabricados com traços diferentes, porém com materiais de mesma procedência, relações água/cimento (x) e granulometrias iguais têm resistências iguais. Relação água/materiais secos (A%) Responsável pela trabalhabilidade. Lei de Lyse A percentagem de água/materiais secos é praticamente independente do traço para uma dada trabalhabilidade, considerando o emprego dos mesmos materiais e a mesma distribuição granulométrica. 35