Influência da cura do concreto com e sem a utilização de lona plástica na resistência mecânica e absorção de água

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1 Influência da cura do concreto com e sem a utilização de lona plástica na resistência mecânica e absorção de água Influence of cure of concrete with and without the use of plastic bags in the mechanical strength and water absorption RIBEIRO, Gustavo Dartora(1); GOMES, Marcos Vinicius(2), VALIN JR, Marcos de Oliveira(3) (1) Discente do Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso(IFMT) Campus Cuiabá (2) Discente do Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso(IFMT) Campus Cuiabá (3) Professor no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso (IFMT) Campus Cuiabá. Especialista em Gestão Ambiental. Mestrando em Física Ambiental UFMT. Resumo Rua Professora Zulmira Canavarros, 95 - CEP: , Cuiabá MT A cura do concreto é imprescindível para a obtenção de resistência mecânica e índices de absorção satisfatórios, proporcionando uma peça de concreto de qualidade e assim aumentando sua durabilidade e consequêntemente sua vida útil. A durabilidade da peça de concreto está diretamente ligada a sustentabilidade, já que quanto mais durável a peça for menor serão os resíduos de concreto gerados com eventuais reparos pelo aparecimento de patologias. Existe uma grande variedade de metódos de cura que podem ser empregados para cumprir as funções deste procedimento. O presente artigo tem como objetivo avaliar a influência da cura do concreto com e sem a utilização de lona plástica após um período de 28 dias na resistência mecânica e absorção de água após imersão. Além de corpos-de-prova com e sem envolvimento em lona plástica analisou-se corpos-de-prova com imersão total em água. Os corpos de prova com e sem o envolvimento em lona plástica foram deixados em um mesmo ambiente durante todo o período de cura. De acordo com os ensaios realizados e os dados obtidos nota-se a importância de um procedimento de cura que garanta a correta hidratação do cimento, assim obtendo uma maior resistência mecânica e durabilidade na peça de concreto. Nos ensaios de absorção os corpos-de-prova com a cura realizada em água foi a que apresentou menor absorção. Assim quanto menor absorção de água a peça de concreto possuir, melhor será seu desempenho quanto ao aparecimento de patologias como fissuras e trincas. Palavra-Chave: Concreto, Métodos de Cura, Lona Plástica Abstract The curing of concrete is essential to obtain mechanical resistance and satisfactory rates of absorption, providing a piece of concrete quality and thus increasing its durability and consequently its useful lives. The durability of the piece of concrete is directly linked to sustainability, since the more durable the piece is less concrete waste will be generated with any repairs by the appearance of pathologies. There is a wide variety of healing methods that can be employed to fulfill the duties of this procedure. This article aims to evaluate the influence of curing concrete with and without the use of plastic canvas after a period of 28 days on mechanical strength and water absorption after immersion. Besides specimens with and without involvement in plastic canvas was analyzed specimens with total immersion in water. The specimens with and without involvement in plastic canvas were left in the same environment throughout the curing period. According to tests performed and data gathered note the importance of a cure procedure that ensure the correct cement hydration, thus obtaining a higher mechanical strength and durability of the piece of concrete. In the absorption tests of the specimen with the cure done in water showed the lower absorption. Thus the lower the water absorption a piece of concrete have, better performance as to the appearance of pathologies such as fissures and cracks. Keywords: Concrete, Methods of Cure, Plastic Canvas ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 1

2 1 Introdução Durante muito tempo a cura do concreto não era vista como um fator importante para o resultado final e qualidade de uma peça de concreto. Patologias ocorriam e não se sabía ao certo a sua causa, que muitas vezes era pela falta de cura. Segundo Battagin et al (2002) a cura é realizada por duas razões básicas: hidratar o quanto possível o cimento e reduzir ao máximo a retração do concreto, fatores intrínsecos à durabilidade. Da mesma maneira Valin Jr e Lima (2010) ratificam a importância da cura ao dizer que tem influencia na estabilidade volumétrica do concreto, melhora seu desempenho mecânico e a sua resistência aos agentes agressivos do meio ambiente. Presume-se que a cura bem feita proporciona além das características desejáveis em uma peça de concreto, resistência e durabilidade, uma redução dos custos com manutenção e também a diminuição de resíduos provenientes deste material. Situações diferentes de cura proporcionaram resultados diferentes na resistência mecânica e na absorção de água. Desta forma aumenta a percepção quanto a condição do ambiente, onde a cura será realizada, influenciando diretamente na qualidade final da peça de concreto, dependendo do procedimento adotado para a cura. Barbosa et al (1999) citam que a cura por imersão em água do CAD (Concreto de Alto Desempenho) provoca melhores resultados que o envolvimento em cobertores plásticos pelo fato de que a selagem da peça não permite a entrada de água para repor a água perdida na autodessecação causada pela baixa relação a/c e microestrutura compacta. Canovas (1988) adverte que os métodos de cura por meio de molhagem, frequentes no verão, são insuficientes em lugares ensolarados, recomendando que se cubram os elementos estruturais com sacos que fiquem constantemente úmidos. O local da obra influência diretamente o processo de cura. Ambientes muito quentes fazem com que ocorra o aceleramento da evaporação de água da peça de concreto, necessitando assim de um controle de cura mais rigoroso. Helene e Terzian (1992) enfatiza que a interferência climática no ambiente é um assunto muito importante, porém de difícil solução prática. O Brasil possui o clima tropical, que ocorre entre os paralelos 5º e 15º (N e S), contudo, prolonga-se um pouco mais além nas margens orientais dos continentes em função dos ventos Alísios e das correntes marítimas quentes. A temperatura é constantemente elevada ao longo do ano, visto que o sol se encontra quase sempre próximo da linha do Equador. Assim as temperaturas médias mensais são sempre superiores a 18ºC, temperatura essa que associada à umidade do ar tem influencia direta na cura do concreto (VALIN JR E LIMA, 2008). De acordo com Figueira e Valin Jr (2013) existem três condições climáticas fundamentais que podem criar problemas no concreto durante o período de cura: o frio, o calor e a baixa umidade; todas aumentadas pela ação do vento. Dentro de certos limites e tomadas as devidas precauções, a ação do calor sobre um concreto em processo de pega pode ser vantajosa, pois ajuda a sua cura, contanto que essa temperatura seja limitada e o ambiente possua uma grande umidade relativa. O controle da cura no concreto é essencial, pois é principalmente a partir dela que irão surgir os efeitos ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 2

3 patológicos consequentes do calor, umidade, índice pluviométrico, etc., caso não tenham sido tomadas as devidas precauções para isolar o concreto desses efeitos. Os ensaios realizados em laboratório, assim como a produção do concreto procuraram retratar ao máximo o ambiente e métodos empregados em obra, servindo de parâmetros para o melhoramento da cura do concreto. Deste modo este artigo tem por objetivo avaliar a resistência a compressão axial, a absorção de água por imersão e o módulo de elasticidade do concreto submetido a cura com e sem envolvimento em lona plástica, e também cura com imersão total em água. 2 Materiais e métodos utilizados Em busca do objetivo do presente trabalho, produziu-se o concreto com mesmo traço unitário e moldados um total de 24 corpos-de-prova cilíndricos de 10cm de diâmetro e 20cm de altura para realização da pesquisa. O estudo de dosagem seguiu o método de Helene e Terzian (1987), e o traço obtido foi 1:1,4:2,1:0,4 sendo a relação aglomerante/agregado (1:M) de M=3,5 e o teor de argamassa de 53%. Utilizou-se os seguintes materias: Cimento Portland CP II E 32; Aditivo plastificante Cemix-Vedacit na proporção de 0,5% da massa de cimento; Agregado graúdo: Brita 1, com massa unitária e massa específica de 1,36 g/cm³ e 2,07 g/cm³, respectivamente; Agregado miúdo: Areia média, com massa unitária e massa específica de 1,49 g/cm³ e 2,65 g/cm³, respectivamente; Água obtida diretamente da rede de abastecimento local; Depois de moldados os corpos de prova foram estabelecidos os diferentes métodos de cura (figura 1), sendo: 8 corpos-de-prova para cura sem envolvimento em lona (cura ao ar); 8 corpos-de-prova para cura com envolvimento em lona; e 8 corpos-de-prova para cura com imersão total em água. Os corpos-de-prova para cada tipo de cura foram distribuidos da seguinte maneira: 2 para resistência a compressão axial (NBR 5739/2007) aos 7 dias; 2 para resistência a compressão axial (NBR 5739/2007) aos 28 dias; 2 para módulo de deformação (NBR 8522/2008) aos 28 dias; e 2 para absorção de água por imersão e índices de vazios (NBR 9778/2005) aos 28 dias; O método de cura com envolvimento em lona procurou evitar a perda de água para o ambiente, onde verificou-se a qualidade desse tipo de cura que é intermediária entre a cura ao ar (sem molhagem) e a cura com imersão total. Ressalta-se que todo o concreto foi produzido em amassada única, garantindo portanto que as variações nos resultados são unicamente devido ao tipo de cura realizada. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 3

4 Figura 1 Métodos de Cura: cura sem lona (ao ar), cura com lona, cura em água. 3 Resultados Logo após a confecção do concreto, conforme descrito anteriormente e moldados os corpos-de-prova, os mesmos foram submetidos ao processo de cura de acordo com os diferentes métodos adotados (Figura 1). Após o período de cura realizou-se os ensaios de resistência a compressão axial (Figura 2) conforme NBR 5739/2007, módulo de deformação (NBR 8522/2008) e absorção de água por imersão (NBR 9778/2005). Figura 2 Ensaio de Resistência a Compressão Axial. Analisando-se os resultados no ensaio de resistência à compressão axial, após 7 dias de cura (figura 3), os valores de resistência apresentados foram crescentes ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 4

5 respectivamente para cura sem lona, cura com lona e cura úmida, conforme hipótese levantada. A cura sem envolvimento em lona plástica, como já era previsto, foi a que apresentou menor resistência pelo fato da maior evaporação da água do concreto. O desvio padrão para os resultados da resistência à compressão axial de 7 dias de cura foi de 2,61 MPa. No resultado do ensaio de resistência a compressão axial, após 28 dias submetidos aos métodos de cura, observa-se que em relação à 7 dias de cura os corposde-prova com e sem envolvimento em lona plástica não apresentaram um crescimento consideravel na resistência aos 28 dias, sendo 10,17% o crescimento da resistência sem lona e 10,76% o aumento da resistência com envolvimento em lona, logo vale lembrar a relação da cura com a resistência. Já os corpos de prova submetidos à cura em água obteve uma resistência 29,28% maior que a obtida aos 7 dias. Os corpos-de-prova de cura em água apresentaram também resistência 24,32% maior que a média das resistências dos corpos-de-prova submetidos à cura em lona e cura sem lona (ao ar). O desvio padrão foi de 5,86 MPa. Ratifica-se que a cura úmida é importante para atingir uma resistência satisfatória da peça de concreto, pois o processo de cura evita a evaporação prematura da água necessária para a hidratação do cimento, que é responsável pela pega e endurecimento do concreto. Os valores da resistência continuaram aumentando entre 7 e 28 dias, sendo que a influencia da cura foi imprescindivel. Figura 3 Evolução nos valores da resistência a compressão axial entre 7 e 28 dias de cura. Com relação ao ensaio de absorção, onde buscou-se verificar a relação do método de cura e seu índice de absorção, conforme figura 4, observa-se que o método de cura que apresentou o maior índice de absorção foi os corpos-de-prova sem envolvimento em lona plástica (ao ar) onde não foi utilizado qualquer procedimento que beneficiasse a hidratação do cimento durante o processo de cura. Seu índice de absorção foi 26,53% maior que a média dos outros dois procedimentos de cura (com lona e em água). ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 5

6 A cura realizada com envolvimento em lona plástica apresentou um índice de absorção 21% menor que aqueles submetidos a cura sem envolvimento em lona plástica e 14% maior em relação aos corpos-de-prova submetidos a cura em câmara úmida (em água). O desvio padrão para os índices de absorção obtidos foi de 0,85%. Os índices de absorção apresentados mostram a importância da cura para garantir a hidratação do cimento e assim proporcionar uma maior durabilidade e vida útil da peça de concreto, reduzindo custos com reparos futuros e diminuindo os resíduos provenientes do concreto. Figura 4 Índices de absorção após imersão Helene (1983) relacionou a durabilidade de concretos em relação à penetração de cloretos e à carbonatação com o índice de absorção de água do concreto por imersão, de acordo com o especificado na tabela 1. Tabela 1 Durabilidade do concreto em função do índice de absorção de água. Classificação do concreto Teor de absorção de água (a) Durável 4,2% Convencional 4,2% a 6,2% Deficiente 6,2% Por esses dados, tem-se que neste estudo (para o traço e materiais especificados) os concretos curados em água e com lona podem ser classificados como duráveis, pois apresentaram respectivamente a absorção por imersão de 3,56 e 4,14%, abaixo do 4,2% mínimo apresentado na tabela 1, e o concreto sem cura apenas como convencional. No ensaio do índice de vazios os resultados obtidos (figura 5) seguiram as mesmas tendências dos resultados apresentados na absorção após imersão. O índice de vazios nos corpos de prova submetidos à cura ao ar foi de 12,09%, apresentando-se 20,84% maior que os curados com envolvimento em lona plástica. O menor índice de vazios obtido foi justamente dos corpos-de-prova curados em câmara úmida, deixando claro que ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 6

7 o método de cura reflete diretamente na resistência como também na absorção e índice de vazios presentes no concreto. O desvio padrão foi de 1,89%. Figura 5 Índices de Vazios O ensaio de Módulo de Deformação (figura 6) indicou que a cura em água apresenta um melhor índice de elasticidade da peça de concreto, seguindo a tendência da resistência a compressão axial que também foi melhor em relação aos outros métodos. A cura em lona apresentou um índice de deformação (tensão necessária para a peça se deformar de maneira elástica) próximo à média das outras duas situações, apenas 1,6% menor. Obteve-se também um desvio padrão de 1,51%. Figura 6 Módulo de Deformação ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 7

8 4 Conclusões De acordo com os ensaios realizados e os dados obtidos nota-se a importância de um procedimento de cura que garanta a correta hidratação do cimento, assim dando uma maior resistência mecânica e durabilidade na peça de concreto. Nos ensaios de absorção viu-se que os corpos-de-prova com a cura realizada em água foram os que apresentaram menor absorção. Assim quanto menor a absorção de água a peça de concreto possuir, melhor será seu desempenho quanto ao aparecimento de patologias como fissuras e trincas. Quanto maiores os cuidados com a cura do concreto, melhor é o seu desempenho mecânico e a sua resistência aos agentes agressivos do meio ambiente, porém sabe-se que nem sempre as condições de execução e prazos permitem o processo de cura úmida por 28 dias, logo o simples cobrimento das peças por uma lona plástica podem obter resultados satisfatórios, tanto para a resistência como também para absorção e índice de vazios. Vale destacar também que o processo de cura interfere no que visa a sustentabilidade obtendo uma peça duradoura por um longo período sem ocorrer deformações, fissuras e patologias. 5 Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água por imersão - Índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Concreto - Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Concreto - Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão. Rio de Janeiro, BARBOSA, M.P. et al. apud BATTAGIN, A.F., et al.. Influência das Condições de Cura em Algumas Propriedades dos Concretos Convencionais e de Alto Desempenho, 44º Congresso Brasileiro do Concreto. Belo Horizonte, IBRACON, BATTAGIN, A.F., et al.. Influência das Condições de Cura em Algumas Propriedades dos Concretos Convencionais e de Alto Desempenho, 44º Congresso Brasileiro do Concreto. Belo Horizonte, IBRACON, CANOVAS, M. F. Patologia e terapia do concreto armado, São Paulo: PINI, ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 8

9 FIGUEIRA JUNIOR, A. S.; VALIN JR, M. O.. A cura do concreto: principais interferências em climas tropicais. In: 55º Congresso Brasileiro do Concreto, 2013, Gramado. Fórum Nacional de Debates sobre a Tecnologia do Concreto e seus Sistemas Construtivos, HELENE, P. R. L. La Agressividad del Médio y la Durabilidad del Hormigón. Hormigón, AATH, n. 10, p , HELENE, P., TERZIAN, P. apud TERZIAN, P. Prevenção de fissuras por retração plástica de origem climática em pavimentos, pisos e lajes de concreto. Concreto e Construções, São Paulo, n.46, p.38-41, abr-mai-jun, VALIN JR, M. O., LIMA, S. M.. Influência do Clima Tropical na Cura do Concreto. II Jornada da Produção Cientifica da Educação Profissional e Tecnológica da Região Centro-Oeste. Cuiabá, CEFET-MT, VALIN JR, M. O. ; LIMA, S. M.. Influência dos ciclos de cura. Concreto & Construção, v. 60, p , ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 9