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ÍNDICE GERAL

ÍNDICE GERAL ............................................................................................................ i

AGRADECIMENTOS ................................................................................................... i

RESUMO..................................................................................................................... ii

ABSTRACT ................................................................................................................ iii

ÍNDICE DE TEXTO .................................................................................................... iv

ÍNDICE DE TABELAS ............................................................................................... vii

ÍNDICE DE TABELAS ............................................................................................... vii

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................ ix

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................ ix

ÍNDICE DE IMAGENS................................................................................................ xi

ÍNDICE DE IMAGENS................................................................................................ xi

TERMINOLOGIA.......................................................................................................xiii

CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO ...................................................................................1

CAPITULO 2 – BETÃO AUTO-COMPACTÁVEL ........................................................5

CAPITULO 3 – RETRACÇÃO NO BETÃO................................................................34

CAPITULO 4 – ADJUVANTES REDUTORES DE RETRACÇÃO (SRA) ..................56

CAPITULO 5 – FASE EXPERIMENTAL: ESTUDO DE COMPOSIÇÕES.................61

CAPITULO 6 – FASE EXPERIMENTAL: RETRACÇÃO NO BETÃO AUTO-

COMPACTÁVEL .......................................................................................................80

CAPITULO 7 – ANÁLISE DE RESULTADOS ...........................................................90

CAPITULO 8 – CONCLUSÕES ................................................................................93

CAPITULO 9 – DESENVOLVIMENTOS FUTUROS .................................................95

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..........................................................................97

ANEXOS .................................................................................................................102

i

AGRADECIMENTOS

A elaboração deste trabalho contou, directa e indirectamente, com a preciosa

colaboração de um vasto número de pessoas.

Em primeiro lugar gostaria de expressar o meu profundo agradecimento ao

Engº Miguel Oliveira, pela sua orientação sempre disponível e de uma maneira

extraordinariamente dinâmica e eficiente.

Todo o trabalho de investigação desenvolvido contou com o directo empenho

dos técnicos do Laboratório de Materiais de Construção da Escola Superior de

Tecnologia da Universidade do Algarve, aos quais agradeço a sua colaboração.

Agradeço ao Engº. Morgado André pelo seu apoio e esclarecimento de

algumas questões de âmbito técnico.

Quero agradecer também à Drª. Georgina Narciso, pelo seu apoio em

algumas traduções de âmbito técnico.

Queria agradecer aos meus colegas de curso e em especial aos do “núcleo

duro” pelo apoio demonstrado ao longo do curso.

Pretendo agradecer de uma forma especial à minha namorada Ana, pelo

apoio e incentivo e paciência demonstrada ao longo deste trabalho.

Por último, mas de uma maneira não menos importante, pretendo agradecer

aos meus pais, irmão e toda a família o apoio e tempo que foram privados da minha

atenção.

A todos, agradeço e espero um dia poder retribuir tudo aquilo que me foi

proporcionado.

i

RESUMO

O betão auto-compactável (SCC) apresenta-se actualmente como um

material inovador, o qual tem provado possuir um elevado potencial, nas áreas da

produtividade, condições de trabalho e até mesmo nas suas características

intrínsecas. As diversas aplicações, a nível mundial, assim o demonstram.

Em Portugal, já existem estudos, que apontam para a grande vantagem

económica e tecnológica deste material. No entanto, tem existido muitos problemas

de fissuração no SCC endurecido, ao longo do tempo, mais especificamente, no que

diz respeito à retracção devido à incompleta caracterização da evolução desta

propriedade do SCC. A retracção do betão pode gerar tensões elevadas nos

elementos estruturais e conduzir à fissuração. Em certos casos é importante limitar o

valor da retracção para evitar a ocorrência de grandes fissuras.

Foi realizado um trabalho experimental para avaliação da retracção, através

da introdução de um adjuvante redutor de retracção em duas composições de SCC

com diferentes resistências.

O estudo provou que o adjuvante redutor de retracção utilizado diminuiu, de

modo significativo, o valor da retracção em ambas as composições de SCC.

ii

ABSTRACT

Self-compacting concrete (SCC) is presented in our days as an innovating

material, which has shown a high potential in the production areas, in the working

conditions and even in its intrinsics characteristics. Its various applications, at a world

level, have proved its efficiency.

There are already studies in Portugal which are proving the great economic

and technological advantage of this material. However, there have existed many

fissuration problems in the hardened SCC, along the times, more specifically, in what

concerns shrinkage due to the incomplete characterization of evolution of this

property of the SCC. Shrinkage of SCC may generate high tensions in structural

elements and lead to fissuration. In certain cases it is important to limit the value of

the shrinkage to avoid the occurrence of great fissures.

An experimental work was performed for the assessment of shrinkage though

the introduction of shrinkage reducing admixture in two composition of SCC with

different strength.

SRA used diminished, in a significant may, the value of the shrinkage in both

compositions of the SCC.

iii

ÍNDICE DE TEXTO

CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO ...................................................................................1

1.1 - Considerações Gerais................................................................................1

1.2 - Motivações e Objectivos ............................................................................2

1.3 - Estrutura do Trabalho.................................................................................3

CAPITULO 2 – BETÃO AUTO-COMPACTÁVEL ........................................................5

2.1 - Conceito de betão auto-compactável .........................................................5

2.2 - Métodos para atingir a auto-compactibilidade............................................8

...............................................................82.2.1 - Capacidade de Enchimento

.........................................102.2.2 - Resistência à ocorrência de segregação

...............................................................122.2.3 - Capacidade de passagem

2.3 – Tipos de betão auto-compactável............................................................13

2.4 - Metodologia de cálculo de composição de mistura de SCC ....................15

..................................................182.4.1 - Recomendações de carácter geral

..........182.4.1.1 - Recomendações do Comité Técnico 174-SCC da Rilem

.................................................192.4.1.2 - Recomendações da EPG SCC

2.5 - Propriedades do SCC no estado fresco ...................................................20

..................................................202.5.1 - Principais ensaios ao betão fresco

...............................202.5.1.1 - Ensaio de espalhamento (Slump flow test)

2.5.1.2 - Ensaio de escoamento (V-funnel test) ......................................22

2.5.1.3 - Ensaio na caixa L (L-box test) ..................................................25

2.5.1.4 - Outros ensaios ao betão fresco.................................................26

2.6 - Propriedades do SCC no estado endurecido ...........................................27

..........................................282.6.1 - Principais ensaios ao betão endurecido

2.7 - Classificação da Consistência..................................................................29

2.8 – Aplicações do SCC..................................................................................30

2.9 – Orientações para solucionar problemas num SCC..................................31

CAPITULO 3 – RETRACÇÃO NO BETÃO................................................................34

3.1 - Considerações Gerais..............................................................................34

3.2 - Tipos de Retracção ..................................................................................35

3.3 - Causas de Retracção...............................................................................35

...........................................................................353.3.1 - Retracção Plástica

iv

3.3.2 - Retracção Química ou de Le Chatelier ............................................38

3.3.3 - Retracção por Secagem ou Hidráulica ............................................38

3.3.4 - Retracção Autogénea ......................................................................38

3.3.5 - Retracção por carbonatação............................................................39

3.3.6 - Retracção térmica............................................................................39

3.4 - Retracção nas primeiras 24 horas............................................................40

3.5 - Factores que influenciam a retracção ......................................................41

3.5.1 - Influência do tempo e da natureza do agregado..............................41

3.5.2 - Influência da dimensão da peça ......................................................42

3.5.3 - Influência das dosagens de cimento e de água..............................44

3.5.4 - Influência da humidade relativa do ar ..............................................45

3.5.5 - Influência da conservação prévia dentro de água e dos ciclos

alternados de embebição e secagem .........................................................46

3.5.6 - Influência da percentagem da armadura .........................................48

3.5.7 - Influência dos adjuvantes e adições ................................................49

3.6 - Retracção segundo o R.E.B.A.P. .............................................................50

3.7 - Medição da Retracção em Laboratório ....................................................52

................................523.7.1 - Ensaio de determinação da retracção no SCC

CAPITULO 4 – ADJUVANTES REDUTORES DE RETRACÇÃO (SRA) ..................56

4.1 - Considerações Gerais..............................................................................56

4.2 – Desenvolvimento do produto...................................................................57

4.3 – Mecanismo de acção...............................................................................57

4.4 – Aplicação de SRA no local (Método da Impregnação) ............................58

4.5 – Considerações na utilização de SRAs.....................................................59

4.6 – Benefícios do SRA .................................................................................59

CAPITULO 5 – FASE EXPERIMENTAL: ESTUDO DE COMPOSIÇÕES.................61

5.1 - Caracterização dos materiais utilizados ...................................................61

5.1.1 - Cimentos..........................................................................................61

5.1.2 - Cinzas volantes................................................................................62

5.1.3 - Agregado fino...................................................................................63

5.1.4 - Agregado grosso..............................................................................63

5.1.5 - Adjuvantes .......................................................................................65

5.1.6 - Água ................................................................................................66

5.2 - Desenvolvimento de misturas de SCC.....................................................66

v

5.2.1 - Procedimentos de amassadura para betões ...................................67

5.2.2 - Desenvolvimento do SCC, com cimento tipo II, classe 42.5R .........68

5.2.3 - Desenvolvimento do SCC, com cimento tipo II/B-L 32.5N...............71

5.3 - Ensaios de resistência relativos às misturas de SCC desenvolvidas.......76

.............................................765.3.1 – Ensaios de resistência à compressão

.......................................................775.3.2 – Ensaios de resistência à flexão

..........................785.3.3 – Ensaios de resistência à tracção por compressão

CAPITULO 6 – FASE EXPERIMENTAL: RETRACÇÃO NO BETÃO AUTO-

COMPACTÁVEL .......................................................................................................80

6.1 – Considerações gerais..............................................................................80

6.2 - SCC com resistência à compressão de 44 MPa ......................................80

.......................................................................806.2.1 - Composição do SCC

.......................................................................................826.2.2 - Resultados

..................................................................................826.2.2.1 - Retracção

........................................................846.2.2.2 - Resistência à compressão

6.3 - SCC com resistência à compressão de 25 MPa ......................................84

.......................................................................846.3.1 - Composição do SCC

.......................................................................................866.3.2 - Resultados

..................................................................................866.3.2.1 - Retracção

........................................................886.3.2.2 - Resistência à compressão

CAPITULO 7 – ANÁLISE DE RESULTADOS ...........................................................90

CAPITULO 8 – CONCLUSÕES ................................................................................93

CAPITULO 9 – DESENVOLVIMENTOS FUTUROS .................................................95

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..........................................................................97

ANEXOS .................................................................................................................102

vi

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 – Recomendações do Comité técnico 174-SCC da Rilem .........................19

Tabela 2 – Recomendações da EPG SCC ...............................................................19

Tabela 3 – Classes de Espalhamento.......................................................................29

Tabela 4 – Classes de escoamento ..........................................................................29

Tabela 5 – Classes de capacidade de passagem.....................................................29

Tabela 6 - Classes de resistência à segregação.......................................................30

Tabela 7 – Localização de falhas em caso de resultados demasiados baixos,

(EFNARC, 2002) ................................................................................................32

Tabela 8 – Localização de falhas em caso de resultados elevados, (EFNARC, 2002)

...........................................................................................................................32

Tabela 9 – Possíveis medidas de correcção a partir das falhas identificadas,

(EFNARC, 2002) ................................................................................................33

Tabela 10 – Influência das dosagens de cimento e de água na retracção do betão ao

fim de 24h, (Coutinho, 1988)..............................................................................41

Tabela 11 – Influência da percentagem da armadura na variação de dimensões

devida á retracção, (Coutinho, 1988) .................................................................48

Tabela 12 – Características dos cimentos utilizados.................................................62

Tabela 13 – Características das cinzas volantes ......................................................62

Tabela 14 – Características do agregado fino (areia) ...............................................63

Tabela 15 – Granulometria do agregado fino (areia).................................................63

Tabela 16 – Características do agregado grosso......................................................64

Tabela 17 – Granulometria do agregado grosso .......................................................64

Tabela 18 – Características do superplastificante.....................................................65

Tabela 19 – Características do adjuvante redutor de retracção (SRA) .....................66

Tabela 20 – Composição da mistura em SCC, com cimento tipo II, classe 42.5R....68

Tabela 21 - Resultados obtidos ao betão fresco das misturas em SCC, com cimento

tipo II, classe 42,5R............................................................................................68

Tabela 22 - Vários parâmetros da composição SCC,cII 42.5 R ................................69

Tabela 23 – Classificação da consistência................................................................69

Tabela 24 – Composição da mistura em SCC, com cimento tipo II/B-L, classe 32.5N

...........................................................................................................................71

vii

Tabela 25 - Resultados obtidos ao betão fresco das misturas em SCC, com cimento

tipo II/B-L, classe 32.5N .....................................................................................72

Tabela 26 - Vários parâmetros da composição SCC,sf,cII/B-L 32.5N......................72

Tabela 27 – Classificação da consistência................................................................73

Tabela 28 – Resultados do ensaio de determinação da resistência à compressão

aos 28 dias.........................................................................................................76

Tabela 29 – Resultados do ensaio de determinação da resistência à flexão............78

Tabela 30 – Resultados do ensaio de determinação da resistência à tracção por

compressão........................................................................................................79

Tabela 31 – Composição do SCC de 44 MPa com e sem SRA................................80

Tabela 32 – Valores da retracção no SCC - 44 MPa ................................................83

Tabela 33 – Valores da resistência à compressão aos 14 dias.................................84

Tabela 34 – Composição do SCC 25 MPa com e sem SRA....................................85

Tabela 35 – Valores da retracção no SCC 25 MPa...................................................87

Tabela 36 – Valores da resistência à compressão....................................................88

viii

ÍNDICE DE FIGURAS

Fig. 1 - Modelo reológico de Bringham........................................................................6

Fig. 2 – Modelo reológico de um fluído newtoniano ....................................................7

Fig. 3 – Comportamento reológico comparado de um SCC adaptada de David (1999)

.............................................................................................................................7

Fig. 4 – Mecanismo de bloqueio (Nunes, 2001) ........................................................12

Fig. 5 – Metodologia para alcançar a auto-compactabilidade ...................................14

Fig. 6 – Ensaio de espalhamento do betão ...............................................................21

Fig. 7 – Ensaio de Fluidez do betão ..........................................................................23

Fig. 8 – Ensaio na Caixa L ........................................................................................25

Fig. 9 – Faixas de aplicação do SCC em relação às.................................................31

Fig. 10 – Fissuras por retracção plástica em pavimentos e lajes contínuas, (Coutinho,

1988) ..................................................................................................................36

Fig. 11 – Fissuras por assentamento plástico (CEB,1992) .......................................37

Fig. 12 – Retracção da pasta de cimento e do betão nas primeiras 24 horas,

(Coutinho, 1988) ................................................................................................40

Fig. 13 – Influência da natureza petrográfica do agregado na retracção, (Coutinho,

1988) ..................................................................................................................42

Fig. 14 – Retracção em função da variação axial das dimensões de prismas de

betão, (Coutinho, 1988)......................................................................................43

Fig. 15 – Retracção superficial dos prismas da figura 13, (Coutinho, 1988) .............44

Fig. 16 – Influência das dosagens de água e cimento, (Coutinho, 1988)..................45

Fig. 17 – Influência da humidade relativa na variação de dimensões do betão

exposto desde a desmoldagem na atmosfera respectiva, (Coutinho, 1988)......46

Fig. 18 – Influência da humidade relativa na variação de dimensões do betão depois

de uma cura em água, (Coutinho, 1988)............................................................47

Fig. 19 – Influência da secagem e embebição na retracção e expansão, (Coutinho,

1988) ..................................................................................................................48

Fig. 20 – Gráfico com os valores de retracção no betão corrente, segundo o

R.E.B.A.P. ..........................................................................................................52

Fig. 21 – Molde utilizado para a determinação da retracção no SCC .......................53

Fig. 22 – Pernos em aço inoxidável ..........................................................................53

ix

Fig. 23 – Comparador constituído por deflectómetro e suporte em aço....................54

Fig. 24 – Determinação da retracção ........................................................................55

Fig. 25 – Mecanismo de acção (D’Souza, 1996).......................................................58

Fig. 26 - Curvas granulométricas dos agregados......................................................65

Fig. 27 – Betoneira de eixo vertical utilizada no fabrico dos betões ..........................67

Fig. 28 – Ensaio de resistência à compressão dos provetes ....................................76

Fig. 29 – Gráfico das resistências à compressão das 2 composições de SCC.........77

Fig. 30 – Ensaio de resistência à flexão dos provetes aos 28 dias ...........................77

Fig. 31 – Gráfico das resistências à flexão das 2 composições de SCC...................78

Fig. 32 – Ensaio de resistência à tracção por compressão dos provetes..................78

Fig. 33 – Gráfico das resistências à tracção por compressão das 2 composições de

SCC....................................................................................................................79

Fig. 34 – Gráfico com os valores médios de retracção do SCC 44 - MPa ................83

Fig. 35 – Gráfico de resultados da resistência à compressão (14 dias) do SCC 44

MPa com e sem SRA.........................................................................................84

Fig. 36 – Gráfico com os valores médios de retracção do SCC 25 MPa ................. 88

Fig. 37 – Gráfico de resultados da resistência à compressão (14 dias) do SCC 25

MPa com e sem SRA ............................................................................................ …89

x

ÍNDICE DE IMAGENS

Imagem 1 - Amassadura da composição SCC,cII 42.5R ..........................................70

Imagem 2 - Ensaio de espalhamento, SCC,cII 42.5R ...............................................70

Imagem 3 – Pormenor do ensaio de espalhamento, composição SCC,cII 42.5R.....70

Imagem 4 - Ensaio na caixa L, vista lateral, composição SCC,cII 42.5R ..................70

Imagem 5 – Ensaio na caixa L, vista frontal, SCC,cII 42.5R .....................................70

Imagem 6 – Ensaio no V-funnel, SCC,cII 42.5R ......................................................70

Imagem 7 – Ensaio de espalhamento, ......................................................................73

Imagem 8 - Pormenor do ensaio espalhamento, SCC,cII/B-L 32.5N ........................73

Imagem 9 - Enchimento do funil, SCC,cII/B-L 32.5N ...............................................74

Imagem 10 – Ensaio V-funnel, SCC,cII/B-L 32.5N....................................................74

Imagem 11 – Enchimento da caixa L, .......................................................................74

Imagem 12 - Ensaio da caixa L, ................................................................................74

Imagem 13 – Ensaio da caixa L, vista de cima, SCC,cII/B-L 32.5N.........................74

Imagem 14 – Vista do obstáculo da caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N...............................74

Imagem 15 – Medição H1 na caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N.........................................75

Imagem 16 – Medição H2 na caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N.........................................75

Imagem 17 – Amassadura sem SRA, .......................................................................81

Imagem 18 – Amassadura com SRA, .......................................................................81

Imagem 19 – Amassadura sem SRA, SCC 44 MPa ................................................81

Imagem 20 – Amassadura com SRA, SCC – 44 MPa .............................................81

Imagem 21 – Colocação do SCC – 44 MPa no molde múltiplo, sem SRA................81

Imagem 22 – Colocação do SCC – 44 MPa no molde múltiplo, com SRA................81

Imagem 23 – Provetes SCC – 44 MPa, sem SRA ....................................................82

Imagem 24 – Provetes SCC – 44 MPa com SRA, ...................................................82

Imagem 25 – Provetes SCC – 44 MPa sem SRA .....................................................82

Imagem 26 – Provetes SCC – 44 MPa com SRA .....................................................82

Imagem 27 – Amassadura sem SRA, SCC – 25 MPa ..............................................85

Imagem 28 – Amassadura com SRA, SCC –25 MPa ...............................................85

Imagem 29 – Amassadura sem SRA, SCC – 25 MPa ..............................................85

Imagem 30 – Amassadura com SRA, SCC – 25 MPa ..............................................85

Imagem 31 – Colocação de SCC – 25 MPa no molde múltiplo, sem SRA................86

xi

Imagem 32 –Colocação de SCC – 25 MPa no molde mútiplo, com SRA ................86


Imagem 34 – Provetes SCC – 25 MPa, com SRA ....................................................86


Imagem 36 – Provetes SCC – 25 MPa, com SRA ....................................................87

xii

TERMINOLOGIA

L-box test ensaio da caixa em L

Self-Compacting Concrete betão auto-compactável

Slump-flow test ensaio de espalhamento do betão

Shrinkage reducing admixture adjuvante redutor de retracção

V-funnel test ensaio de fluidez do betão

xiii

AVALIAÇÃO DO EFEITO DE UM ADJUVANTE REDUTOR DE RETRACÇÃO NO BETÃO AUTO-COMPACTÁVEL

CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO

1.1 - Considerações Gerais

Nos últimos anos, os trabalhos de investigação relacionados com o material

betão estrutural têm ajudado na melhoria de algumas características importantes, de

forma a produzir variedades de betão que exibam propriedades mecânicas e físicas

superiores às definidas nas normas e regulamentos. São os designados betões de

elevado desempenho. O seu objectivo é o de melhorar as características mecânicas

e de durabilidade. No que diz respeito à durabilidade trata-se de um tema que tem

constituído motivo de grande interesse devido aos elevados custos de reparação e

reabilitação das estruturas de betão armado e pré-esforçado. Porém, a durabilidade

das estruturas de betão é em grande medida o resultado da qualidade da produção.

Como é sabido, a durabilidade das estruturas de betão depende da

compacidade da mistura, na qual tem elevada importância a eficiência da

compactação. Por outro lado, cada vez mais as estruturas de betão são sujeitas a

níveis de exigência mais elevados, o que se reflecte na produção de peças (ou

zonas de peças) densamente armadas.

Praticamente todo o betão, correntemente aplicado na construção actual,

exige compactação forçada (principalmente pelo método do vibrador de agulha) para

atingir grande compacidade. Esta vibração mecânica exige a utilização de

equipamento e de mão-de-obra, que representam um custo além de provocar ruído

e poder provocar problemas de saúde.

Recentemente, foi desenvolvido um novo betão sob o nome de “self-

compacting concrete” (betão auto-compactável). Com este novo material a

necessidade de vibração foi completamente eliminada. Assim sendo, os custos

devidos ao equipamento e mão-de-obra diminuem e o ruído extingue-se.

- 1 -


1.2 - Motivações e Objectivos

O betão auto-compactável (Self Compacting Concrete – SCC) apareceu no

final da década de oitenta no Japão e, desde então, despertou mundialmente

interesse da comunidade cientifica, dedicada ao estudo do material betão.

O betão auto-compactável responde à necessidade de se desenvolver um

betão que não seja afectado pela qualificação da mão de obra durante a sua

colocação em obra e que não requeira qualquer tipo de vibração ou compactação

mecânica. O betão auto-compactável é compactado somente devido ao seu peso

próprio, em qualquer tipo ou forma de cofragem e sem segregação ou agregação

[Okamura, 1997].

Assim sendo, a utilização do betão auto-compactável traduz-se em mais

valias, nomeadamente:

• Diminuição de custos de mão de obra;

• Redução de prazos;

• Diminuição dos níveis de ruído;

• Diminuição de custos nos equipamentos de vibração e seus

acessórios;

• Melhoria da homogeneidade do betão;

• Não dependência do factor mão de obra para garantir a qualidade da

compactação;

• Possibilidade de enchimento de zonas densamente armadas onde a

compactação por vibrador de agulha é impossível.

• Melhoria da qualidade das superfícies de acabamento.

• Betão mais adequado para trabalhos de reparação.

- 2 -


As vantagens associadas à utilização deste novo material tem levado a uma

aplicação crescente em diversos países. No nosso país as aplicações não têm

praticamente significado, reduzindo-se a casos muito pontuais. Este tipo de betão

tem sido utilizado no reforço de estruturas de betão, tais como, no reforço de lajes

em que é feita uma betonagem sobre o suporte existente.

Sabe-se que têm existido muitos problemas de fissuração no SCC

endurecido, ao longo do tempo, mais especificamente, no que diz respeito à

retracção devido à incompleta caracterização da evolução desta propriedade do

SCC. A retracção do betão pode gerar tensões elevadas nos elementos estruturais e

conduzir à fissuração. Em certos casos é importante limitar o valor da retracção para

evitar a ocorrência de grandes fissuras.

A retracção em idades mais avançadas pode ser controlada através da

introdução de armaduras específicas no betão, da introdução de adjuvantes

redutores de retracção (Shrinkage Reducing Admixtures - SRA ), e por último

utilizando adições expansivas.

Neste contexto, pretende-se com a realização deste estudo, avaliar o efeito

de um adjuvante redutor de retracção (SRA) no betão auto-compactável. De modo a

que, a composição de SCC a utilizar possa ter uma aplicação na prática não foi

introduzido fíler, tendo apenas, como materiais finos, cimento e cinzas volantes,

disponíveis na maioria das centrais de betão pronto. Os restantes materiais

utilizados são correntes e disponíveis no mercado Português.

1.3 - Estrutura do Trabalho

O presente trabalho encontra-se organizado em nove capítulos, com os

conteúdos que se apresentam em seguida.

O CAPÍTULO 1, Introdução, está reservado à motivação e objectivos que

levaram ao desenvolvimento do trabalho. Descreve ainda a estrutura deste

documento.

O CAPÍTULO 2, é designado por betão auto-compactável e apresenta o

estado da arte desta nova tecnologia. Este capítulo é aqui descrito de forma

- 3 -


resumida, pois tem apenas como objectivo rever o trabalho realizado neste âmbito.

Entre as matérias mais importantes para este trabalho estão os estudos

relacionados com o método para atingir a auto-compactibilidade, as propriedades e

os métodos de ensaio do betão fresco.

No CAPÍTULO 3, dedicado à retracção dos betões, apresentam-se as

propriedades e parâmetros considerados mais importantes no fenómeno da

retracção para o betão em geral.

No CAPÍTULO 4, dedicado aos adjuvantes redutores de retracção (SRA) para

betões, apresentam-se os mecanismos de acção e os benefícios induzidos no betão.

Este capítulo descreve, um dos temas chave deste trabalho.

O CAPÍTULO 5, é dedicado ao estudo de composições para realização deste

trabalho. Este capítulo dá inicio à fase experimental. É efectuada uma caracterização

dos materiais utilizados, desenvolve-se as misturas de SCC e valida-se estas

misturas.

O CAPÍTULO 6 é dedicado à avaliação da retracção no betão auto-

compactável, ou seja, refere-se à continuação da fase experimental, em que, é

avaliado e analisado o fenómeno da retracção no SCC com classes de betão

diferentes e utilizando um adjuvante redutor de retracção.

No CAPÍTULO 7, designado por análise conclusiva dos resultados, são

apresentados os resultados e avaliados os efeitos dos adjuvantes redutores de

retracção no betão auto-compactável.

O CAPÍTULO 8, é reservado para a apresentação das conclusões deste

estudo.

No CAPÍTULO 9, são indicadas várias matérias, que na opinião do autor, são

merecedoras de futuros desenvolvimentos.

- 4 -


CAPITULO 2 – BETÃO AUTO-COMPACTÁVEL

2.1 - Conceito de betão auto-compactável

O betão auto-compactável (SCC) é considerado como um dos

desenvolvimentos mais importantes na técnica da construção com betão.

Entende-se por betão auto-compactável o betão capaz de se mover, libertar o

ar e preencher os espaços no interior da cofragem envolvendo as armaduras, sem

receber qualquer energia adicional de compactação, estando sujeito apenas à acção

da gravidade, mantendo sempre a homogeneidade.

As principais exigências funcionais de um betão auto-compactável são: a

capacidade de enchimento; a resistência à segregação e a facilidade de passagem

[Skarendahl, 2001].

Relativamente à capacidade de enchimento, é entendida como a facilidade

com que o betão preenche o interior da cofragem e envolve as armaduras.

A resistência à ocorrência de segregação é definida como a capacidade das

partículas em suspensão manterem a homogeneidade durante a mistura, transporte

e colocação. A exsudação e o assentamento de partículas mais grossas são

exemplos de falta de resistência à segregação.

Quanto à facilidade de passagem, esta é entendida como a capacidade do

betão de passar por espaços estreitos resultantes da cofragem e das armaduras.

O comportamento do betão fresco durante a colocação e consolidação é

influenciado pelas suas características reológicas. O betão fresco pode ser descrito

como uma suspensão de partículas, com uma granulometria extensa, em que as

suas propriedades variam ao logo do tempo de devido às reacções de hidratação.

Segundo J. David, (2001), o comportamento reológico do betão fresco é

caracterizado através da “tensão de cedência” e “viscosidade plástica” definidas de

acordo com um modelo de Bringham (Fig. 1). Este modelo não inclui os betões de

consistência seca ou outros como sejam os drenantes, ciclópicos, entre outros.

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Fig. 1 - Modelo reológico de Bringham

Como se pode observar, existe uma resistência inicial ao movimento ( 0τ –

tensão de cedência), que depende principalmente do volume de pó da mistura

seguido pelo aumento da tensão de corte (τ ) aplicada a uma velocidade de corte

(ω ) crescente. O declive da recta corresponde à viscosidade plástica ( plµ ). Os

principais mecanismos que influenciam a reologia são o atrito interno das partículas

e a quantidade de água livre, os quais dependem da tensão superficial e da

dispersão das partículas. Estas, por sua vez, podem ser modificadas utilizando

adjuvantes redutores de água.

David (1999) refere que betões que apresentam alguma fluidez revelam

comportamentos que se aproximam dos fluidos newtonianos. Num fluído newtoniano

existe uma relação linear entre a tensão de corte aplicada ao fluído e a

correspondente velocidade (Fig. 2). O declive da recta corresponde à viscosidade do

fluído. São exemplos de fluidos newtonianos muitos solventes e certos óleos.

- 6 -


Fig. 2 – Modelo reológico de um fluído newtoniano

O campo correspondente ao betão auto-compactável encontra-se na zona de

valores baixos da tensão de cedência, isto é, aproximando-se de um fluído

Newtoniano.

Um material com alguma viscosidade, o suficiente para minimizar os riscos de

segregação e com uma resistência ao movimento reduzida, apresenta-se como um

material homogéneo que flui facilmente. São estas características que se exigem

aos betões auto-compactáveis.

A figura 3, representa o comportamento reológico de um betão auto-

compactável comparativamente com outros tipos de betão.

Fig. 3 – Comportamento reológico comparado de um SCC adaptada de David (1999)

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Muitas vezes o conceito de betão auto-compactável é confundido com um

betão fluído. Um betão auto-compactável é um betão com elevada fluidez mas com

suficiente coesão. Distingue-se dum betão fluído porque é mais coeso e flui mais

lentamente.

Um betão auto-compactável não é necessariamente auto-nivelante, já que

pode apresentar alguma coesão.

Os betões auto-compactáveis podem ser utilizados na maioria das aplicações

onde se usa o betão convencional. Intencionalmente, pode incorporar um volume de

ar residual assim como fibras. Tanto pode ser aplicado em betonagens “in situ” como

em betonagens de elementos pré fabricados.

2.2 - Métodos para atingir a auto-compactibilidade

Em termos de trabalhabilidade, a auto-compactação traduz-se na capacidade

que o betão apresenta de fluir após a sua descarga, apenas pela acção da

gravidade, enchendo completamente os espaços pretendidos, não apresentando

defeitos iniciais e mantendo uma boa homogeneidade.

Conforme já referido em 2.1, a auto-compactação é obtida respeitando três

requisitos fundamentais: a capacidade de enchimento, a resistência à ocorrência de

segregação e a capacidade de passagem.

2.2.1 - Capacidade de Enchimento

No que respeita à capacidade de enchimento, existem duas propriedades que

devem ser tidas em conta: a capacidade de deformação, que esta relacionada com a

distância a que o betão pode fluir, e a velocidade de deformação.

Para se conseguir uma capacidade de enchimento adequada, o betão deve

apresentar uma redução do atrito entre as partículas e uma pasta com uma boa

deformabilidade.

Para se tornar o betão deformável é necessário reduzir a fricção entre as

partículas sólidas (agregados grossos, agregados finos e materiais finos). Para

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reduzir o atrito entre as partículas de agregado é necessário reduzir a possibilidade

de contacto entre as mesmas. Um modo de o obter consiste na diminuição da

dosagem de agregado, aumentando a dosagem da pasta. O atrito entre os materiais

finos não é possível de ser reduzido com o recurso ao aumento da dosagem de

água na pasta, porque o uso de dosagens de água elevadas conduz à segregação e

origina, no betão endurecido, uma diminuição das resistências e da durabilidade.

A pasta deve também apresentar uma elevada deformabilidade, o que obriga

ao uso de adjuvantes tenso-activos, como é o caso dos superplastificantes. A forma

das partículas finas tem um efeito bastante significativo nas dosagens requeridas de

água e superplastificante. A utilização de materiais finos com formato esférico, como

é o caso das cinzas volantes, é considerado bastante benéfico para o aumento da

deformabilidade das pastas.

A redução do atrito entre os agregados e a maior deformabilidade da pasta

tende a diminuir a resistência à segregação, pelo que em certos casos, pode não ser

conveniente a implementação simultânea dos dois parâmetros.

Conforme já indicado, reduzir só o atrito entre as partículas sólidas não é

suficiente, porque a pasta deve também apresentar uma boa capacidade de

deformação, traduzida numa baixa resistência ao movimento e uma boa resistência

à ocorrência de segregação.

A deformabilidade do betão está bastante relacionada com a deformabilidade

da pasta, a qual pode ser aumentada com o uso dos superplastificantes. O uso

adicional de água reduz a coesão e a viscosidade, enquanto que o uso dos

superplastificantes reduz principalmente a coesão, causando um ligeiro decréscimo

na viscosidade.

A razão água/finos deve ser controlada, de modo a se obter uma adequada

capacidade e velocidade de deformação. Por exemplo, uma pasta com uma

dosagem adequada de superplastificante e um quociente água/finos muito baixo vai

apresentar uma elevada deformabilidade, mas baixa a velocidade de deformação.

Desse modo, os finos devem ser ajustados de modo a equilibrar o quociente

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água/finos, visando a obtenção de uma adequada deformabilidade e velocidade de

deformação.

De modo resumido, para se atingir uma boa capacidade de enchimento

podem-se considerar os seguintes procedimentos:

Para reduzir o atrito entre as partículas;

• Diminuir o volume de agregado grosso (aumentando o volume da

pasta)

• Optimizar a granulometria da fase sólida

Para aumentar a deformabilidade da pasta;

• Adicionar um superplastificante

• Controlar a razão água/finos

2.2.2 - Resistência à ocorrência de segregação

A segregação do betão fresco é caracterizada pela falta de homogeneidade

na distribuição dos materiais constituintes. Um SCC não deve apresentar nenhum

dos tipos de segregação seguintes, tanto em repouso como em movimento:

• Exsudação;

• Segregação da pasta e agregados;

• Segregação do agregado grosso, originando bloqueio;

• Não uniformidade da distribuição dos poros.

Para evitar a exsudação é fundamental reduzir a quantidade de água livre na

composição. Para tal pode-se reduzir a dosagem de água, e portanto o quociente

água/finos, ou utilizar materiais finos com elevada superfície mássica aumentando

assim a água adsorvida à superfície das partículas dos finos. A resistência à

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ocorrência de exsudação pode também ser melhorada com a utilização de um

agente de viscosidade.

Os outros três tipos de segregação podem ser diminuídos com a utilização de

uma pasta adequada, capaz de transportar os agregados. Para tal deve existir uma

força de interacção elevada entre as fases, para o que contribuem o atrito e a

coesão.

O aumento da resistência à ocorrência de segregação, com base no aumento

do atrito, não é aconselhável, pois diminui a capacidade de deformação e aumenta a

possibilidade de bloqueio. É preferível aumentar a coesão entre as fases, o que se

consegue reduzindo o quociente água/finos.

Assim, para se conseguir uma boa resistência à ocorrência de segregação,

podem ser considerados os seguintes procedimentos:

No sentido de diminuir a exsudação;

• Diminuir a dosagem de água

• Diminuir o quociente água/finos

• Utilizar materiais com maior superfície mássica

• Utilizar um agente de viscosidade

No sentido de diminuir a separação dos sólidos;

• Limitar o conteúdo de agregados

• Reduzir a máxima dimensão do agregado


• Utilizar um agente de viscosidade

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2.2.3 - Capacidade de passagem

Conforme já referido, um SCC deve possuir uma elevada fluidez, e, ao

mesmo tempo, uma adequada resistência à segregação. Na maioria das aplicações

é ainda necessário um requisito extra, que consiste na capacidade de passar entre

os espaços reduzidos, resultantes da configuração da cofragem e das armaduras,

sem a ocorrência de bloqueio por parte dos agregados grossos. Assim, deve haver

uma compatibilização entre a máxima dimensão do agregado e a quantidade de

agregado grosso, com os espaçamentos entre armaduras e as aberturas da

cofragem.

Na figura 4 é representado o mecanismo de bloqueio. Pretende-se traduzir o

escoamento do betão através do espaço entre dois varões de armadura. A

existência de obstáculos provoca uma alteração do percurso das partículas,

provocando o contacto entre elas, crescendo a probabilidade de se formar um arco

estável.

A formação de um arco estável é facilitada com o uso de agregados grossos

de maior dimensão e com o uso de dosagens elevadas de agregado. O risco de

formação do arco estável aumenta também se a composição possuir uma tendência

para a segregação das partículas grossas. Nestes casos o bloqueio pode-se

verificar, mesmo se a máxima dimensão do agregado grosso não for excessiva.

Para um mesmo espaçamento, as armaduras de diâmetros maiores

aumentam o risco de bloqueio, porque os varões de maior diâmetro conferem um

suporte mais estável para a formação do arco de agregados.

Fig. 4 – Mecanismo de bloqueio (Nunes, 2001)

- 12 -


De modo resumido, para se conseguir uma boa capacidade de passagem,

podem-se considerar os seguintes procedimentos:

No sentido de se melhorar a coesão para reduzir o risco de segregação dos

agregados;


• Introduzir um agente de viscosidade

No sentido de compatibilizar as dimensões dos espaços abertos, com as

características dos agregados grossos;

• Diminuir o volume de agregado grosso

• Diminuir a máxima dimensão dos agregados

2.3 – Tipos de betão auto-compactável

Um betão auto-compactável exige a combinação das três propriedades

fundamentais, no estado fresco (capacidade de enchimento, resistência à ocorrência

de segregação e capacidade de passagem).

A utilização de dosagens limitadas de agregado grosso reduz a colisão entre

essas partículas, o que facilita a capacidade de passagem, e, naturalmente, obriga

ao aumento do volume da pasta.

A combinação de um superplastificante com uma baixa razão água/finos

permite reduzir a quantidade de água livre (água de amassadura menos a água

utilizada no processo de hidratação e água absorvida pelos agregados), condição

necessária para a obtenção da viscosidade capaz de garantir a uniforme suspensão

das partículas sólidas e a redução das tensões internas devidas à colisão entre as

partículas dos agregados [Khayat, 1999].

A figura seguinte (Fig. 5) apresenta, de uma forma resumida, o processo para

alcançar essas propriedades.

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Betão Auto-compactável

Fig. 5 – Metodologia para alcançar a auto-compactabilidade

Em função do método utilizado para evitar a ocorrência de segregação,

distinguem-se três tipos de SCC:

• SCC do tipo finos – apresenta um elevado volume de finos.

• SCC do tipo agente de viscosidade – para o qual é utilizado um

agente de viscosidade.

• SCC do tipo misto – apresenta uma combinação dos dois tipos

anteriores.

A primeira composição de SCC desenvolvida apresentava as características

do tipo finos. Neste tipo, a dosagem de finos é aumentada significativamente,

traduzindo-se num aumento da tensão de cedência e da viscosidade. O uso

adicional dos superplastificantes origina uma diminuição significativa da tensão de

cedência e um ligeiro decréscimo na viscosidade. A razão água/finos é ajustado de

modo a conferir uma coesão e uma viscosidade adequadas, de modo a evitar a

ocorrência de segregação. A necessidade de dosagens de finos elevadas é

normalmente materializada com o recurso a várias adições, como por exemplo, fíler,

cinzas volantes, escórias de alto forno, etc.

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O SCC do tipo agente de viscosidade apresenta, como característica

principal, uma elevada deformabilidade, mesmo com a utilização de dosagens

pequenas de finos. Este tipo de SCC é considerado como uma derivação do betão

submerso. Neste último, a ocorrência de segregação é evitada com o uso de

grandes quantidades de agente de viscosidade, o que vai diminuir significativamente

a possibilidade de dissolução das partículas de cimento na água. Este betão

submerso não é aplicável nas estruturas correntes, devido ao facto de apresentar

uma elevada viscosidade que impede a libertação do ar e dificulta a passagem em

zonas congestionadas.

O SCC do tipo misto é baseado na combinação dos dois tipos anteriores.

Neste tipo de SCC, muitas vezes, o agente de viscosidade tem como objectivo

“atenuar” possíveis variações ocorridas durante a produção, principalmente no teor

em água superficial e nas granulometrias das areias.

2.4 - Metodologia de cálculo de composição de mistura de SCC

A diversidade de aplicações dos SCC mostra que existe uma grande

variedade deste tipo de betões. Muitos materiais foram utilizados com sucesso no

fabrico dos SCC, na sua grande maioria iguais aos usados no betão convencional.

É também consensual que não existe uma única solução para uma aplicação

particular. Por outro lado, é impossível elaborar um método de cálculo de SCC

universal, devido à grande variedade de materiais disponíveis. Um procedimento

adequado de cálculo deverá ter em conta a variedade de requisitos, e a necessidade

de usar materiais disponíveis localmente. [Domone, (2001)].

Até ao momento, foram desenvolvidos vários métodos de cálculo de

composições de SCC, os quais são baseados em diferentes princípios.

Fundamentalmente, eles apresentam duas grandes diferenças, em relação aos

métodos de cálculo de betão convencional. A primeira grande preocupação na

produção de SCC é obter auto-compactação, não sendo normalmente

condicionantes as propriedades exigidas ao betão no estado endurecido. A

necessidade de auto-compactação é que determina o conteúdo da pasta e o

quociente água/finos. A resistência à segregação é numa segunda fase optimizada,

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através de uma combinação apropriada dos diferentes finos. Por outro lado, o

número de possíveis combinações dos materiais (cimentos, adições,

superplastificantes, agentes de viscosidade, etc) obriga a que uma grande parte das

variáveis sejam definidas através de ensaios preliminares, uma vez que as suas

interacções são difíceis de prever com alguma certeza. Assim, depois de

caracterizados os materiais, é indispensável a realização de vários ensaios. Quando

alcançados os vários parâmetros pretendidos, são executados os ensaios finais ao

betão. Estes últimos são sempre considerados indispensáveis.

Todos os métodos têm limitações inerentes, ou nos materiais em que foram

desenvolvidos, ou na gama de betões que são capazes de produzir. Por exemplo,

uma das maiores restrições consiste no facto que a maioria dos métodos de cálculo

não contempla o uso de agentes de viscosidade [Domone, (2001)].

Os diferentes métodos são de complexidade variada, e obrigam ao

conhecimento de informações diversas sobre os materiais que utilizam. Todos

consideram composições volumétricas, com a consequente conversão para

proporções em massas.

Uma grande parte dos métodos consiste em sequências, em que a etapa

seguinte depende da precedente. Outros métodos baseiam-se em recomendações,

traduzidas por limites para os vários componentes das misturas.

A descrição exaustiva de todos os métodos de cálculo das composições

existentes não é objectivo do presente trabalho, no entanto, muitos desses métodos

de cálculo já foram publicados. De qualquer modo, é apresentado a seguir a

bibliografia mais importante referente a esses métodos de cálculo:

• Okamura, H. & Ozawa, K., (1994), “Self-compactable high perfomance

concrete”, International Workshop on High Perfomance Concrete,

American Concrete Institute, pp. 31-44, Detroit.

• Ouchi, M., Hibino, M., Ozawa, K. & Okamura, H., (1998), “A rational

mix-design method for mortar in self-compacting concrete”,

Proceedings of Sixth South-East Asia Pacific Conference of Structural

Engineering and Construction, pp. 1307-1312, Taiwan.

- 16 -


• Nawa, T., Izumi, T. & Edamatsu, Y., (1998), “State-of-the-art report on

materials and design of self-compacting concrete”, Proceedings of

International Workshop on Self-compacting Concrete, pp. 160-190,

Japan.

• Domone, P., Chai, H. & Jin, j., (1999), “Optimum mix proportioning of

self-compacting concrete”, Proceedings of International Conference on

Innovation in Concrete Structures: Design and Construction, pp. 277-

285, Dundee.

• Billberg, P., (1999) “Self-compacting concrete for civil engineering

strutures – The Swedish Experience”, Swedish Cement and Concrete

Research Institute, Stockholm.

• Su, N., Hsu, K-C & Chai, H-W, (2001), “ A simple mix design method for

self-compacting Concrete Cement and Concrete Research, pp. 1799-

1807.

• Gomes, P.C.C., Gettu, R., Agullo, L., Bernad, C., (2002), “Mixture

proportioning of high strength”, Self-Compacting concrete: Perfomance

and Quality of concrete structures”, 3º CANMET/ACI., Brazil, pp. 12.

• Bennenk ,H. W. & J. Van Schiindel, (2002), “The mix design of SCC,

suitable for the precast concrete industry”, Proceedings of the BIBM

congress, Istambul, Turkey.

• Billberg, P., (2002), “Mix design model for SCC (the block criteria)”,

Proceedings of the 1º north American conference on the design and

use of SCC, Chicago.

- 17 -


2.4.1 - Recomendações de carácter geral

2.4.1.1 - Recomendações do Comité Técnico 174-SCC da Rilem

Domone (2001) refere que a experiência de várias aplicações demonstrou

que existem variadas proporções da mistura, capazes de originar SCC. No entanto,

existem alguns parâmetros chave, que se situam dentro de determinados limites.

Em termos volumétricos, tem-se:

• Volume de agregado grosso entre 30 a 34% do volume de betão. Este

valor é significativamente menor que os correspondentes ao betão

corrente (40 a 45%);

• Razão água/finos, de 0,8 a 1,2. Misturas com valores acima deste

limite geralmente contêm agentes de viscosidade;

• Dosagens de água entre 155 e 175 l/m3, se não forem usados

agentes de viscosidade, e entre 175 e 200 l/m3, com o uso de agentes

de viscosidade;

• Volume de pasta de 34 a 40% do volume de betão;

• Volume de agregados finos de 40 a 50% do volume da argamassa.

Em termos de massas, os valores anteriores são aproximadamente os

seguintes:

• Agregado grosso, de 750 a 920 Kg/m3;

• Agregado fino, de 710 a 900 Kg/m3;

• Finos, de 450 a 600 Kg/m3;

• Água, de 150 a 200 Kg/m3.

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Assim, na tabela 1 é apresentado, de uma forma resumida, as

recomendações do Comité Técnico 174-SCC da Rilem para obter um SCC.

Parâmetro / Composição Recomendações do

Comité técnico 174-SCC da Rilem

Total de finos 450 - 600 Kg/m3 Total de agregado grosso 750 – 920 Kg/m3 Total de agregado fino 710 – 900 Kg/m3 Dosagem de água 155 – 200 Kg/m3 Volume de agregado grosso 30 – 34 % Volume de agregado fino * Razão água/finos em massa * Razão água/finos em volume 0.8 – 1.2 Volume de pasta 34 - 40 % Volume de agregado fino em relação ao volume de argamassa 40 – 50 %

* Não existe valores recomendados. Tabela 1 – Recomendações do Comité técnico 174-SCC da Rilem

2.4.1.2 - Recomendações da EPG SCC

A associação europeia de investigação do betão auto-compactável

(European Group Project of Self-Compacting Concrete - EPG SCC), que realizou o

“The European Guidelines for Self-Compacting Concrete – Specification, Prodution

and Use” (2005), sugere uma indicação de valores limite de massa e de volume de

cada componente que deve conter a mistura de SCC. Estes valores apresentam-se

na tabela 2.

Variação de Massa Variação de Volume Componente (kg/m3) (l/m3)

Finos (pó) 380 – 600 * Pasta * 300 - 380 Água 150 – 210 150 - 210 Agregado grosso 750 – 1000 270 - 360 Agregado fino 48% - 55% do peso total do agregado Razão Água/finos * 0.85 - 1.10

* Não existe valores recomendados Tabela 2 – Recomendações da EPG SCC

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2.5 - Propriedades do SCC no estado fresco

O desenvolvimento do SCC obrigou a que se idealizassem vários métodos de

ensaio para avaliar as propriedades do betão no estado fresco. Estes foram

desenvolvidos isoladamente, não existindo ainda, actualmente, normalização

específica para este tipo de betão. Seria conveniente harmonizar os ensaios que

reúnem consenso na comunidade científica e aperfeiçoar ou estabelecer novos

métodos de ensaio, de forma a generalizar o uso de SCC na construção em geral.

As três propriedades essenciais de um SCC, já referidas por várias vezes,

capacidade de enchimento, resistência à ocorrência de segregação e capacidade de

passagem, devem, em geral, ser sempre avaliadas. No entanto, elas são

dependentes entre si, apresentando um maior ou menor grau de relacionamento.

A capacidade de enchimento depende da componente relativa à viscosidade,

que por sua vez está bastante relacionada com a resistência à ocorrência de

segregação.

O mecanismo relativo à capacidade de passagem é bastante complexo.

Como principais factores condicionantes, podemos referir: a granulometria dos

agregados, a deformabilidade e resistência à segregação do betão e as condições

de fronteira das estruturas onde o betão é colocado.

Devido à relação existente entre as três propriedades base, não é possível a

determinação das mesmas isoladamente.

2.5.1 - Principais ensaios ao betão fresco

2.5.1.1 - Ensaio de espalhamento (Slump flow test)

Este é o método mais conhecido para avaliar as propriedades do SCC,

devendo-se ao facto do equipamento necessário e do procedimento de ensaio, ser

muito simples.

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Este método de ensaio permite a avaliação da deformabilidade do SCC fresco

a partir da observação da velocidade de deformação e diâmetro de espalhamento de

uma amostra deformada por acção do peso próprio.

Para realizar este ensaio, é necessário dispor de um cone de Abrams; uma

placa/superfície plana, não absorvente e rígida; uma fita métrica e um cronómetro.

O procedimento adoptado é o seguinte: humedece-se o interior do cone e a

superfície da placa de espalhamento, passando com um pano húmido; coloca-se a

placa sobre uma superfície firme, plana e nivelada; e posiciona-se o cone no centro

da mesma. Logo após o final da amassadura, enche-se o cone de uma vez, sem

qualquer tipo de compactação, nivela-se o betão no topo do cone e, em seguida,

levanta-se de forma cuidadosa e contínua o cone na direcção vertical. No final do

movimento do betão, mede-se o diâmetro aparentemente máximo da área de

espalhamento do betão e o diâmetro perpendicular a este (Fig. 6). Para o valor do

diâmetro de espalhamento da amostra de betão testada toma-se a média dos dois

diâmetros registados. O tempo que o betão demora a atingir o diâmetro de 500 mm

(T50, segundos) é medido com um cronómetro desde o inicio do levantamento do

cone até o diâmetro máximo da área de betão atingir a circunferência dos 500mm. O

tempo final de escoamento (T segundos) é medido com um cronómetro desde o

início do levantamento do cone até ao final do movimento da amostra de betão.

,final

Fig. 6 – Ensaio de espalhamento do betão

- 21 -


Este ensaio traduz a capacidade de enchimento. A resistência à ocorrência de

segregação pode, até um certo grau, ser também visualmente examinada. A

capacidade de passagem não é avaliada.

O tempo para atingir os 500 mm, ou o tempo final de espalhamento, é

normalmente utilizado para avaliar a viscosidade. O tempo final de espalhamento é

mais afectado pelo valor do espalhamento e é mais difícil de se determinar do que o

tempo em que atinge os 500 mm. Assim, o tempo em que atinge os 500 mm é mais

indicado para avaliar a viscosidade, apesar de este valor também ser afectado pelo

valor do espalhamento. Por exemplo, para misturas com viscosidades iguais,

observa-se um valor mais reduzido do tempo em que se atinge os 500 mm, nas

misturas com maior espalhamento. Desta maneira, o tempo em que atinge os 500

mm não representa, por si só, a viscosidade do betão fresco. Só em misturas que

apresentam valores idênticos de espalhamento é que esse indicador pode ser aceite

com um grau de correlação bastante significativo.

Misturas que apresentam grande deformabilidade e uma baixa viscosidade

registam tempos, em que atingem os 500 mm, bastante reduzidos, tornando difícil a

realização das leituras.

O ensaio de espalhamento é ainda o método mais fácil de avaliar a

resistência à ocorrência de segregação. A avaliação visual pode, desde logo,

fornecer indicações sobre a homogeneidade do betão. Nas misturas em que a

resistência à ocorrência de segregação não é suficiente, existe uma tendência dos

agregados grossos, em ficar próximos do centro, ao mesmo tempo que no bordo do

espalhamento se pode verificar uma separação da pasta ou da argamassa do resto

dos agregados. Apesar disto, a observação visual não é, em geral, suficiente para

avaliar correctamente a resistência à ocorrência de segregação de um betão.

2.5.1.2 - Ensaio de escoamento (V-funnel test)

Este ensaio, também referido como ensaio de fluidez, permite avaliar a

capacidade do SCC fresco passar através de pequenas aberturas, o que envolve a

viscosidade, através da observação da velocidade de escoamento de uma amostra

de betão num funil, por acção do peso próprio.

- 22 -


O equipamento necessário para a realização deste ensaio, consiste num funil,

em forma de “V”, com uma pequena abertura na parte inferior e um cronómetro para

a medição do tempo.

O procedimento adoptado é o seguinte: humedece-se o interior do funil com

um pano húmido; coloca-se o funil numa posição vertical (com a parte superior

horizontal) numa superfície plana, nivelada e firme; posiciona-se um recipiente para

receber o betão e fecha-se a comporta inferior. Depois, enche-se completamente o

funil com uma amostra representativa do betão de forma contínua e sem qualquer

tipo de vibração. Nivela-se o betão na parte superior. Em seguida, abre-se a

comporta e inicia-se a contagem de tempo, simultaneamente. Observando o

movimento pela parte superior pára-se a contagem do tempo logo que aparece a

claridade na abertura inferior, olhando de cima para baixo pela parte superior do funil

(Fig 7).

t R R

Fig. 7 – Ensaio de Fluidez do betão

As principais informações que se obtêm com este ensaio são o tempo de

fluidez, (em segundos) ou a velocidade relativa, . Em que , é calculado a

partir do tempo de fluidez pela seguinte expressão:

c c

tRc

10= (eq. 1)

- 23 -


O significado desses valores depende da quantidade e da máxima dimensão

do agregado grosso. Nos casos em que a quantidade e a máxima dimensão do

agregado grosso são suficientemente pequenos em relação à abertura do funil,

considera-se que as colisões e as interacções entre os agregados grossos são

negligenciáveis durante o ensaio de determinação da fluidez do betão. Nessas

condições, o tempo de escoamento pode representar a viscosidade da mistura. No

entanto, o tempo de fluidez também é afectado pela deformabilidade do betão. Um

betão com um grande espalhamento tende a apresentar um tempo de fluidez curto,

mesmo se comparado com misturas de igual viscosidade. Assim, o tempo de fluidez

não deve ser utilizado como representação da viscosidade da mistura,

independentemente da deformabilidade da mesma. Pode-se, em termos relativos,

avaliar a viscosidade, apenas para valores constantes do ensaio de espalhamento.

Nessas situações, um tempo de fluidez maior representa uma maior viscosidade, o

que está relacionado com uma melhor resistência à ocorrência de segregação.

Nos casos em que a quantidade e o tamanho dos agregados grossos possam

ser considerados grandes em relação ao tamanho da abertura do funil, existe uma

colisão e interacção entre as partículas grossas, que dominam as características de

viscosidade desses betões. Nessas condições o ensaio de determinação da fluidez

é bastante útil para avaliar a capacidade de passagem desse betão. Para este tipo

de misturas, uma menor viscosidade, pode ocasionalmente resultar num maior

tempo de fluidez, devido à grande interacção das partículas grossas. Por outras

palavras, o ensaio de escoamento não avalia só a fluidez, mas também a

capacidade de passagem.

A viscosidade da mistura, quando esta apresenta uma elevada dosagem de

agregados grossos, condiciona bastante o comportamento neste ensaio. Uma

viscosidade alta resulta num tempo de escoamento alto, enquanto que uma

viscosidade baixa, pode também resultar num tempo de escoamento alto, se ocorrer

algum efeito de bloqueio. Nestes casos é aconselhável uma viscosidade moderada.

- 24 -


2.5.1.3 - Ensaio na caixa L (L-box test)

Este método permite avaliar a auto-compactibilidade do SCC fresco. Com

uma caixa em forma de L é possível avaliar diferentes propriedades, tais como, a

capacidade de enchimento, resistência ao bloqueio e resistência à segregação.

O equipamento necessário para a realização deste ensaio, consiste na caixa

em forma de L, ver Fig. 8, um cronómetro para a medição do tempo e uma fita

métrica.

Comporta

3 Varões de 12mm afastados de 34mm

Fig. 8 – Ensaio na Caixa L

Para este ensaio o procedimento a utilizar é o seguinte: monta-se a caixa com

os varões de obstáculo e a comporta fechada; humedecem-se as suas paredes

interiores; enche-se a parte vertical da caixa com betão sem qualquer compactação,

e deixa-se repousar durante 60 segundos. Este tempo de espera permite avaliar a

estabilidade da amostra (segregação). Em seguida, abre-se a comporta vertical e

deixa-se o betão fluir da parte vertical para a horizontal atravessando os varões

verticais. Após a remoção da comporta é possível medir o tempo que o betão

demora a percorrer 200mm, e regista-se T20 (segundos), e o tempo que o betão

demora a percorrer 400mm, e regista-se T40 (segundos). No final, depois de cessar

o movimento, mede-se as alturas H1 e H2, em mm, e calcula-se H2/H1. Um dos

critérios de aceitação propostos é H2/H1 0.8. ≥

- 25 -


O ensaio na caixa L avalia a capacidade de deformação numa dimensão, em

condições de escoamento restritas. No entanto, nos casos em que o betão

apresenta uma forte tendência para segregar e/ou a quantidade de agregado grosso

na mistura é relativamente grande, é possível que ocorra algum bloqueio na

passagem pelos obstáculos. Nestes casos, os resultados obtidos não se relacionam

com os valores obtidos no ensaio de espalhamento.

Os ensaios realizados com a caixa L, equipada com os obstáculos simulando

as armaduras, avaliam de modo bastante eficaz a capacidade que o betão

apresenta em escoar por espaços reduzidos. Uma grande descida do betão indica

uma boa capacidade de passagem.

A medição dos tempos em que o betão atinge determinadas distâncias

(normalmente 200 e 400 mm) é útil para avaliar a capacidade de deformação. A

razão entre as diferentes alturas, depois e antes da colocação do obstáculo,

designada por coeficiente de bloqueio, é utilizada na avaliação da capacidade de

passagem do betão por espaços estreitos, o que inclui a capacidade de deformação

e a tendência ou não de bloqueio dessa mistura.

2.5.1.4 - Outros ensaios ao betão fresco

Diversos autores desenvolveram e adaptaram outros tipos de ensaios ao

betão fresco. Devido ao facto de não terem sido utilizados no presente trabalho, os

mesmos apenas são referidos para informação.

Exemplos de outros ensaios ao betão fresco são referidos de seguida:

• Ensaio na caixa U (U-box test), destinado a avaliar a capacidade de

passagem do betão por espaços estreitos, quando sujeito a uma

determinada pressão. Reflecte, principalmente, a deformabilidade e a

resistência à formação de bloqueio [RILEM, (2001)];

• Ensaios “Filling Vessel”, destinado a avaliar simultaneamente a

capacidade de passagem em espaços estrangulados e a capacidade

de auto-nivelação;

- 26 -


• Reómetros, destinados a avaliar a coesão e a viscosidade plástica.

[Wallevik &Nielsson, (1998)];

• Ensaio de determinação do assentamento do betão fresco,

destinado a avaliar a estabilidade da mistura em termos dimensionais

até ao endurecimento da mesma [RILEM, (2001)];

• Ensaio “Orimet”, destinado a avaliar a capacidade de escoamento

[Bartos, (1998)];

• Ensaio do anel, desenvolvido no Japão, destina-se a avaliar o

possível bloqueio do betão, em condições de escoamento dinâmicas

[Bartos, (1998)];

• Ensaio de Penetração no betão fresco, destina-se a avaliar a

resistência à ocorrência de segregação. É de fácil e rápida execução,

deve ser executado em conjunto com outros ensaios capazes de

avaliar a deformabilidade e a capacidade de passagem [Van et al,

(1998)];

• Ensaio na coluna de segregação, destinado a avaliar a resistência à

ocorrência de segregação [Rooney e Bartos, (2001)].

2.6 - Propriedades do SCC no estado endurecido

Em relação às propriedades do SCC no estado endurecido, pode-se citar

(Klug; Holschemacher, 2003; Skarendalh, 2003):

• Microestrutura: homogénea, devido ao uso de grande quantidade de

finos, que vão proporcionar uma boa distribuição granulométrica dos

sólidos aumentando o acondicionamento das partículas, promover o

aumento da retenção de água, favorecer o processo de hidratação do

cimento, e aumentar a densidade da zona interfacial de transição entre

a pasta e os agregados.

- 27 -


• Resistência à compressão: melhor em relação ao betão corrente de

mesma relação água/cimento, sendo favorecida pelas baixas relações

água/finos, e pelo emprego de superplastificantes.

• Módulo de elasticidade: tende a sofrer uma redução pois é muito

influenciado pelo módulo de elasticidade de cada material,

especialmente dos agregados, que no SCC são empregados em

menor quantidade.

• Aderência: pode ser melhor ou igual á do betão corrente, sendo

favorecida pela baixa tendência de segregação e pela melhor retenção

de água do SCC, mas ainda não está completamente compreendida.

• Durabilidade: Devido ao melhoramento promovido na microestrutura

do betão, espera-se que o SCC apresente boas características de

durabilidade.

2.6.1 - Principais ensaios ao betão endurecido

• Ensaio de verificação da ocorrência de segregação, no estado

endurecido, por visualização do agregado grosso, este método permite

verificar a distribuição dos agregados grossos no enchimento de

colunas, o qual pode também ser utilizado para averiguar qual o

comportamento de um determinado SCC quando colocado a diferentes

alturas de queda [Khayat, K., (1998)];

• Ensaios em caixas U de maiores dimensões tendo, parcialmente, no

interior da caixa, uma armadura longitudinal e respectivos estribos,

destina-se a avaliar a capacidade de enchimento e observar a

capacidade de passagem. Posteriormente ao enchimento da caixa, são

retiradas várias carotes, permitindo a execução dos ensaios de

determinação da resistência à compressão, absorção de água por

capilaridade e resistência à penetração dos cloretos [Nunes, (2001 a)];

- 28 -


• Ensaios em caixas U de maiores dimensões e com 3 obstáculos

sucessivos, constituidos por 3 varões cada, destina-se a avaliar a

capacidade de enchimento, observar a capacidade de passagem e a

resistência à ocorrência de segregação pela avaliação de várias

propriedades das carotes posteriormente retiradas [Ribeiro e

Gonçalves, (2001)];

2.7 - Classificação da Consistência

Segundo a Associação Europeia de Investigação do Betão Auto-

Compactável (European Group Project of Self-Compacting Concrete – EPG SCC),

que realizou o “The European Guidelines for Self-Compacting Concrete –

Specification, Prodution and Use” (2005), os principais ensaios ao betão fresco são

classificados de acordo com as tabelas 3, 4, 5 e 6.

Espalhamento (Slump-flow) Classes (mm)

SF1 550 a 650 SF2 660 a 750 SF3 760 a 850

Tabela 3 – Classes de Espalhamento

T500 Tempo (V-funnel) Classe (s) (s)

VS1/VF1

VS2/VF2 9 a 25

8≤2≤

2>

Tabela 4 – Classes de escoamento

Classe Capacidade de Passagem (L-box) H2/H1

PA1 com 2 barras

PA2 com 3 barras 80,0≥

80,

0≥

Tabela 5 – Classes de capacidade de passagem

- 29 -


Classe Resistência à segregação ( * ) (%)

SR1

SR2

20≤15≤

* Ver Anexo B.4 do documento da EPG SCC, 2005 Tabela 6 - Classes de resistência à segregação

2.8 – Aplicações do SCC

As características do SCC fazem com que o seu campo de aplicação consista

especialmente em zonas onde há dificuldade de compactar. De entre as principais

estruturas que se enquadram neste aspecto podem ser citados os elementos

estruturais de formas complexas, de alta densidade de armadura ou zonas de difícil

acesso do betão. A aplicação do SCC também pode ser muito viável em obras muito

grandes, aumentando a velocidade de construção, ou ainda quando é necessária

uma redução no ruído nas zonas urbanas (Melo, 2005)

Em geral, o SCC pode ser aplicado em (Nunes,2001 ; Okamura ; Ouchi,

2003a) :

• Elementos de construção vertical (paredes estruturais ou não, pilares,

etc.);

• Regiões de elevado risco sísmico;

• Trabalhos de reabilitação em áreas de difícil acesso e secções

congestionadas;

• Indústria de pré-fabricados;

• SCC reforçado com fibras de aço, como é o caso dos elementos de

fundação, muros e lajes;

• Pontes (ancoragens, arcos, vigas, torres, juntas);

• Túneis;

- 30 -


• Barragens;

• Paredes de diafragma;

• Tanques.

A figura 9, representa exemplos de aplicações nos elementos estruturais em

relação às classes de consistência.

Lajes

Rampas

Estr. Altas Esbeltas

Paredes

Fig. 9 – Faixas de aplicação do SCC em relação às classes de consistência (Walraven, 2003)

2.9 – Orientações para solucionar problemas num SCC

A especificação da European Federation of National Trade Associations

Representing Producers and Applicators of Specialist Building Products (EFNARC),

entidade Europeia, com sede no Reino Unido, descreve as causas do não

cumprimento dos requisitos especificados nos ensaios do betão fresco. Nas tabelas

7 e 8, é apresentado uma lista das possíveis causas do incumprimento das

exigências destes ensaios.

Quando um ensaio apresenta resultados fora dos limites pode ser devido a

vários motivos. A possibilidade da causa pode averiguar-se com maior certeza,

comprovando o valor com os outros métodos de ensaio e verificando

- 31 -


subjectivamente as características de trabalhabilidade. Desde modo, pode descobrir-

se a melhor medida para resolver um problema. A tabela 9 oferece uma lista de

possíveis correcções e efeitos que podem produzir no betão. É evidente que esses

efeitos dependerão do alcance da medida e da composição e trabalhabilidade real

da mistura do betão. Todas as acções podem ter efeitos positivos e negativos nas

diferentes características do betão.

O uso de um agente de viscosidade pode eliminar, em certa medida, algumas

dessas variações.

Ensaio Unid Resultado inferior a Causa possível

A Viscosidade elevada 1 Espalhamento mm 650 C Tensão de corte elevada

2 EspalhamentoT500 s 2 B Viscosidade baixa 4 V-funnel s 6 B Viscosidade baixa

A Viscosidade elevada C Tensão de corte elevada 6 Caixa em L (h2/h1) -- 0,8 F Bloqueio

Tabela 7 – Localização de falhas em caso de resultados demasiados baixos, (EFNARC, 2002)

Ensaio Unid Resultado superior a Causa possível

B Viscosidade baixa 1 Espalhamento mm 750 D Segregação B Viscosidade elevada 2 EspalhamentoT500 s 5 C Tensão de corte elevada A Viscosidade alta C Tensão de corte elevada 4

V-funnel

s

12 F Bloqueio

6 Caixa em L (h2/h1) -- 1 G Resultado falso Tabela 8 – Localização de falhas em caso de resultados elevados, (EFNARC, 2002)

- 32 -


Efeito em:

Acção possível Capacidade

de enchimento

Capacidade de

passagem

Resistência à

segregação

Resistência mecânica Retracção Fluência

a Viscosidade elevada

a1 Aumento da quantidade de água + + - - - -

a2 Aumento do volume da pasta + + + + - -

a3 Aumento do superplastificante + + - + 0 0

b Viscosidade baixa

b1 Redução da quantidade de água - - + + + +

b2 Redução do volume

da pasta - - - - + +

b3 Redução do

superplastificante - - + - 0 0

b4 Aumento do agente

de viscosidade

- - + o 0 0

b5 Uso de pó mais fino + + + o - - b6 Uso de areia mais fina + + + o - 0

c Tensão de corte elevada

c1 Aumento da quantidade da água + + - + 0 0

c2 Aumento do volume da pasta + + + + - -

c3 Aumento do superplastificante + + + + - -

d Segregação

d1 Aumento do volume da pasta + + + + - -

d2 Aumento do volume da argamassa + + + + - -

d3 Redução da quantidade da água - - + + + +

d4 Uso de pó mais fino + + + 0 - - f Bloqueio

f1 Redução da máxima

dimensão do agregado fino

+ + + - - -

f2 Aumento do volume da pasta + + + + - -

f3 Aumento do volume da argamassa + + + + - -

g Resultado falso

Condições de comprovação n.p. n.p. n.p. n.p. n.p. n.p.

Tabela 9 – Possíveis medidas de correcção a partir das falhas identificadas, (EFNARC, 2002)

Legenda:

+ Oferece um melhor resultado para o betão 0 Não tem um resultado significativo - Oferece um pior resultado para o betão

n.p. Não procede

- 33 -


CAPITULO 3 – RETRACÇÃO NO BETÃO


Os métodos e técnicas de ensaio que têm vindo a ser utilizados para

caracterizar e avaliar os novos produtos que têm surgido na construção civil ainda

não estão plenamente uniformizados, o que dificulta a recolha de informação e a

definição de campos de desempenho para estes materiais, sobretudo no que se

refere aos materiais de reparação ou de reforço, neste caso, o betão auto-

compactável.

Os elementos de betão estão sujeitos a variação de volume, desde a sua

amassadura até ao estado limite de equilíbrio com o ambiente. Estas variações,

resultantes da interacção de vários fenómenos, traduzem-se, geralmente, em

contracções ou retracções (diminuição de volume) durante a maior parte desse

período.

O conhecimento do fenómeno da retracção e da sua evolução é

extremamente importante para controlar as suas causas e tentar minimizar os seus

efeitos, que vão desde a microfendilhação e fendilhação de elementos de betão –

com as consequências habituais de perda de capacidade de impermeabilização e

redução de durabilidade, entre outras.

A retracção é um fenómeno complexo dependendo de vários factores, entre

os quais o meio ambiente que circunda a estrutura e, portanto, da temperatura, da

humidade, do vento, da natureza e quantidade de agregado, da natureza e

quantidade de cimento, da quantidade de água, dos adjuvantes, isto é, da

composição do betão e ainda da colocação, compactação, cura e protecção, e da

quantidade de armadura.

Assim, a retracção é ainda um fenómeno incompletamente conhecido, não

quantificável com rigor – excepto, eventualmente, em alguns casos muito bem

definidos em que foi possível estabelecer fórmulas empíricas.

- 34 -


3.2 - Tipos de Retracção

Como foi dito no ponto anterior, a retracção é uma variação das dimensões

das peças de betão após a sua colocação. A retracção mede-se por meio de uma

deformação numa dada direcção. É portanto, o quociente da variação dum

comprimento pelo valor desse comprimento antes da deformação.

Os tipos de retracção são os seguintes:

a) Antes da presa

• Retracção Plástica

b) Após a presa

• Retracção Química ou de Le Chatelier

• Retracção por Secagem, Hidráulica ou simplesmente Retracção

• Retracção Autogénea

• Retracção por Carbonatação

• Retracção Térmica

3.3 - Causas de Retracção

3.3.1 - Retracção Plástica

Este tipo de retracção ocorre antes da presa, ainda no estado fresco do

betão, após 2 a 4 horas da betonagem. É causada por tensões capilares nos poros,

resultando no aparecimento de fissuras superficiais, facilmente observáveis (Fig. 10).

- 35 -


Fig. 10 – Fissuras por retracção plástica em pavimentos e lajes contínuas, (Coutinho, 1988)

A fissuração neste estado é provocada por duas causas:

a) Assentamento;

A mistura dos componentes do betão é essencialmente heterogénea, dado

que os três elementos principais que compõem o betão, a água, os agregados e o

cimento apresentarem densidades muito diferentes sendo a água o mais leve e,

portanto, o que mais facilmente se separa.

A fissuração devida ao assentamento dos sólidos que compõem o betão dá-

se normalmente nos primeiros minutos após a colocação e observa-se mesmo

debaixo da película de água exsudada. Se o assentamento das partículas do betão

não é uniforme devido a obstáculos como as armaduras, podem-se desenvolver

fissuras longitudinais ao longo das armaduras, na parte superior das vigas ou lajes

de grande espessura, ou em torno dos estribos, nas faces laterais dos pilares. As

fissuras que podem ocorrer em betão armado com armaduras muito próximas, pois,

podem provocar delaminação do betão de recobrimento pela face superior das

armaduras e, em situações desfavoráveis, pode mesmo ocorrer delaminação

inferior. No caso de se verificarem mecanismos de degradação posteriores, como

expansões (corrosão) pode mesmo levar ao despreendimento, sem aviso, de

fragmentos de betão da estrutura, com as respectivas consequências (Fig. 11).

- 36 -


Fig. 11 – Fissuras por assentamento plástico (CEB,1992)

b) Evaporação demasiadamente rápida da água de amassadura;

As fendas devidas à evaporação da água podem chegar a ter profundidades

razoáveis, atingindo toda a espessura da peça, se esta for delgada, como no caso

de lajes.

As fendas desenvolvem-se rapidamente logo que desaparece a água livre,

superficial, o que é fácil de reconhecer quando a superfície deixa de ter o brilho

característico de presença da água. Podem começar por ser devidas ao

assentamento e agravarem-se depois pela evaporação demasiada ou por exagerada

absorção dos agregados ou dos moldes. Estas fendas não são progressivas.

Relativamente à absorção dos agregados, ou dos moldes, o aparecimento de

fendas é fácil de combater pela prévia saturação daqueles. Este tipo de fissuração

aparece quando a velocidade de evaporação da água de amassadura é superior à

de chegada à superfície. Daqui resulta o aparecimento de uma compressão que se

exerce da massa devido ao aparecimento de tensões capilares. A massa fica sujeita

a uma pressão hidrostática, que tem como consequência uma deformação vertical e

outra lateral; quando esta última é impedida, ou pelas ligações aos moldes, ou pelas

- 37 -


armaduras ou ainda pelas grandes partículas do agregado, dá-se a inevitável

fissuração.

As causas que provocam a rápida evaporação da água à superfície podem

actuar separadamente ou em conjunto e são:

• Grande velocidade do ar;

• Baixa humidade relativa;

• Temperatura ambiente superior à do betão.

3.3.2 - Retracção Química ou de Le Chatelier

Neste tipo de retracção verifica-se uma diminuição dimensional pelo facto do

volume dos produtos da reacção dos componentes do cimento com a água ser

inferior ao volume desta com o dos componentes anidros. Também é denominada

de contracção Le Chatelier, autor da descoberta.

3.3.3 - Retracção por Secagem ou Hidráulica

Este tipo de retracção acontece depois do fim da presa em ambientes secos,

e ocorre devido à redução dimensional causada pela evaporação da água do betão.

Este tipo de retracção é causado pela perda da humidade para o ambiente, ou seja,

é o movimento da água, que pode sair por evaporação ou entrar por capilaridade,

permeabilidade ou ainda por condensação capilar.

3.3.4 - Retracção Autogénea

É a retracção que ocorre sem saída de água. Este tipo de retracção é

particularmente relevante em betões de elevada resistência, que contêm elevadas

dosagens de ligante, devido ao consumo de água interior durante a hidratação.

Define-se como a passagem da água livre do interior das pastas de cimento,

argamassas e betões, a combinada, adsorvida e intersticial, devido à hidratação

- 38 -


contínua do cimento, e que se verifica na ausência de trocas de humidade com o

exterior.

3.3.5 - Retracção por carbonatação

A retracção por carbonatação deve-se à combinação do dióxido de carbono

da atmosfera com os componentes hidratados do cimento, especialmente com o

hidróxido de cálcio, que origina produtos sólidos, como o carbonato de cálcio, cujo

volume total é inferior à soma dos volumes dos componentes do cimento que

entraram na reacção, mas cuja massa é superior. Estas reacções dão-se com

libertação de água.

A velocidade de carbonatação é influenciada pela higrometria do ar,

verificando-se um máximo a 50% de humidade relativa [Coutinho, 1994]; propaga-se

a velocidade decrescente, uma vez que a permeabilidade ao dióxido de carbono

diminui com a carbonatação.

Por exemplo, os rebocos estão muito sujeitos à carbonatação, pois as

pequenas espessuras com que são aplicados e a sua elevada permeabilidade aos

gases favorecem a combinação com o dióxido de carbono do ar.

A retracção por carbonatação soma-se à parcela irreversível da retracção, ou

seja, não há recuperação das dimensões iniciais por imersão em água ou colocação

em atmosfera húmida.

3.3.6 - Retracção térmica

Os autores que estudam o betão referem também a importância de uma

parcela de retracção de origem térmica, provocada pelo calor de hidratação

desenvolvido durante as reacções de hidratação, principalmente quando se inicia a

presa. Com efeito, as reacções dos componentes do cimento com água são

exotérmicas, desenvolvendo uma quantidade apreciável de calor que, quando se

trata de grandes massas de betão, não pode libertar-se rapidamente e contribui para

a retracção.

- 39 -


3.4 - Retracção nas primeiras 24 horas

Os fenómenos de retracção nesta fase são pouco conhecidos porque as

medições da retracção, na generalidade dos casos, começam depois da 24 horas,

quando os provetes podem começar a ser manuseados.

No entanto, observa-se que, ao expor ao ar uma pasta de cimento ou um

betão recém-fabricados e devidamente compactados, estes iniciam uma retracção,

mesmo antes de começar a presa (Fig. 12). Neste período pode até observar-se

uma pequena expansão provocada pela dilatação térmica resultante da libertação do

calor produzido pela reacção química da água com os componentes do cimento.

A retracção plástica, antes da presa, depende dos parâmetros que afectam a

evaporação da água como já vimos (3.3.1). Como nesta fase o ligante só tem

coesão que resulta das tensões capilares, a retracção pode originar fissuração.

A retracção designa-se por rápida, quando se manifesta geralmente entre 1 a

3 horas (Fig. 12). Após 4 a 6 horas, isto é, depois da presa, a retracção começa a

mostrar o andamento habitual do cimento endurecido.

Fig. 12 – Retracção da pasta de cimento e do betão nas primeiras 24 horas, (Coutinho, 1988)

- 40 -


A tabela 10 indica a influência das dosagens de cimento e de água nas

retracções ao fim das primeiras 24 horas à temperatura de 20 ºC, humidade relativa

de 50% e ventilação de 1 m/s.

Tabela 10 – Influência das dosagens de cimento e de água na retracção do betão ao fim de 24h, (Coutinho, 1988)

3.5 - Factores que influenciam a retracção

3.5.1 - Influência do tempo e da natureza do agregado

Troxell, Raphael e Davis, referidos por Sousa Coutinho, (1994) estudaram o

fenómeno da retracção de argamassas e betões a longo prazo. Além do tempo,

outro parâmetro que também consideraram foi a natureza petrográfica do agregado.

Num estudo publicado em 1958 estes investigadores divulgaram curvas de

retracção ao longo de 30 anos de betões com agregados de diferentes naturezas

petrográficas. Verificaram que ao fim desse tempo a retracção prosseguia ainda e

que, nas condições do estudo, o seu valor podia variar com a natureza do agregado,

por exemplo de cerca de 0,5 x 10-3 para um betão com agregado de quartzo e de

calcário, para valores mais de duas vezes superiores para betão com agregado de

godo ou grés Fig. 13).

- 41 -


Fig. 13 – Influência da natureza petrográfica do agregado na retracção, (Coutinho, 1988)

3.5.2 - Influência da dimensão da peça

A retracção do betão é geralmente medida em laboratório sobre prismas com

pequenas dimensões (5 cm de lado por cerca de 20 cm de comprimento, de acordo

com a nova norma NP EN 1367-4 ) e no estaleiro, à superfície da peça, o que

conduz a uma boa concordância entre os resultados obtidos. Mas na estrutura o que

interessa é a retracção em profundidade, da peça. Como a retracção está

condicionada pela evaporação de uma parte da água de amassadura, esta

evaporação torna-se tanto mais lenta quanto mais longe da superfície se dá, levando

a retracção mais tempo para se produzir ocorrendo uma parcela da água de

amassadura que não chegará à superfície contribuindo para que a retracção de uma

peça de maiores dimensões apresente uma retracção inferior à das peças de

menores dimensões.

Não é certo que a retracção final dum elemento de uma estrutura seja igual à

medida em laboratório, a longo prazo.

L’Hermite (1968), dá os valores indicados (Fig. 14) para a retracção axial de

prismas de secção quadrada e altura igual a 4 vezes o lado do quadrado, secando

por todas as faces. O betão dos prismas tem uma composição de 350 kg de cimento

por metro cúbico, relação A/C = 0,51 e apresenta uma máxima dimensão do

agregado de 25 mm.

- 42 -


Nos primeiros dias as grandes peças podem mesmo sofrer expansão, devido

à libertação do calor de hidratação do cimento e também, muito especialmente, ao

facto de, no interior, tudo se passar como se a peça fosse conservada dentro de

água, quando esta existia em excesso sobre a necessária para a hidratação do

cimento. No caso do betão com A/C mais reduzido que o das experiências (< 0,5)

esta expansão inicial tende a desaparecer.

Fig. 14 – Retracção em função da variação axial das dimensões de prismas de betão, (Coutinho, 1988)

A evolução da retracção medida à superfície das mesmas peças é indicada

na figura 15. A diferença entre a retracção axial e a superficial só é desprezível para

prismas com lado da secção transversal igual ou inferior a 20 cm. No prisma com

100 cm a diferença é de 0,34 × 10 –3 a 50 dias, e a 800 dias ainda está em 0,27 ×

10 –3. Isto mostra como devem ser elevadas as tensões internas devidas à retracção

no prisma.

A retracção final de uma peça de betão é influenciada pelo valor das tensões

internas nela instaladas devidas à variação da humidade (e portanto da retracção)

ao longo da secção da peça, as quais são reduzidas devidas ao fenómeno da

relaxação.

- 43 -


Fig. 15 – Retracção superficial dos prismas da figura 13, (Coutinho, 1988)

Assim, conclui-se que a retracção é função das dimensões das peças,

diminuindo quando aumenta a sua espessura fictícia, definida como o quociente

entre a área da secção transversal e o semi-perímetro em contacto com o ambiente.

Nas peças delgadas, a retracção é maior.

3.5.3 - Influência das dosagens de cimento e de água

Os diagramas da figura 16, mostram o valor da retracção final do betão em

função das dosagens de cimento e de água. Como se observa, a dosagem de água

é muito mais importante do que a de cimento.

- 44 -


O tipo de cimento influi bastante, mas não é possível prever a retracção a

partir das suas características.

A retracção relativa da pasta, da argamassa e do betão é da ordem de 5 para

2 e para 1, (Coutinho, 1988).

A retracção é tanto maior quanto maiores forem a quantidade e a finura do

cimento e, principalmente, o volume de água de amassadura.

Fig. 16 – Influência das dosagens de água e cimento, (Coutinho, 1988)

3.5.4 - Influência da humidade relativa do ar

A variação da retracção com a humidade relativa da atmosfera de

conservação é aproximadamente linear entre 100% e 75% (Fig. 17).

Quando a humidade relativa diminui aquém dos 75%, verifica-se que o

aumento da retracção é sensivelmente menor.

- 45 -


Fig. 17 – Influência da humidade relativa na variação de dimensões do betão exposto desde a

desmoldagem na atmosfera respectiva, (Coutinho, 1988)

3.5.5 - Influência da conservação prévia dentro de água e dos ciclos alternados de embebição e secagem

As experiências de L'Hermite e seus colaboradores mostraram a influência na

retracção da conservação inicial e prolongada dentro de água e das embebições

periódicas das peças em água, alternadas com períodos de secagem. Os estudos

mostraram que a conservação inicial em água permite reduzir o valor da retracção,

contada a partir da desmoldagem, embora com o tempo a diferença tenda a esbater-

se, (Fig. 18). As embebições periódicas em água de peças secas ao ar mostraram

uma recuperação total da massa inicial e uma redução imediata e substancial – mas

não total - da retracção de secagem.

- 46 -


Fig. 18 – Influência da humidade relativa na variação de dimensões do betão depois de uma

cura em água, (Coutinho, 1988)

L'Hermite concluiu que o coeficiente de reversibilidade é inferior a 1 (da ordem

de 0,33 a 0,7 para H=50%), ou seja, mantém-se uma retracção residual. Por outro

lado, a amplitude do movimento vai-se reduzindo com a continuação dos ciclos e o

avanço do endurecimento, (Fig. 19). Na verdade, o betão, quando seco ao ar é

submetido a tensões de compressão locais, que originam deformações plásticas

irreversíveis. Se se mergulhar a peça em água após algum tempo de secagem ao ar,

as ligações cristalinas que se formam com o prosseguimento da hidratação tendem

a preencher parte dos vazios e a reduzir o diâmetro dos poros, a água entra neles e

as forças de Van der Walls tendem a aumentar os poros mais finos. O resultado é

um empolamento. No entanto, a contracção nunca é totalmente anulada, devido às

deformações plásticas irreversíveis referidas atrás, e também devido às parcelas de

retracção por hidratação e por carbonatação, em que a causa da retracção não é a

perda de água.

- 47 -


Fig. 19 – Influência da secagem e embebição na retracção e expansão, (Coutinho, 1988)

3.5.6 - Influência da percentagem da armadura

Matsumoto, referido por Sousa Coutinho, (1994) realizou uma série de

experiências relacionando a percentagem de aço numa secção com a retracção total

obtida e com as tensões desenvolvidas no aço e no betão. Assim, na tabela 11

estão indicados de uma forma sintética, os resultados dessas experiências.

Tensões devidas á retracção Percentagem

da armadura %

Retracção10-3 Compressão

no aço MPa

Tracção no betão

MPa 0

0.55 1.23 2.18

-0.64 -0.54 -0.42 -0.29

0 133.5 109.0 84.5

0 0.7 1.4 1.8

Tabela 11 – Influência da percentagem da armadura na variação de dimensões devida á

retracção, (Coutinho, 1988)

Neste estudo verifica-se que quando a percentagem da armadura excede

1,5%, há perigo de fissuração do betão, pois, as tensões de tracção neste começam

a ser elevadas.

Pelo contrário, no caso de baixas percentagens de aço, as tensões nas

armaduras são muito elevadas.

- 48 -


3.5.7 - Influência dos adjuvantes e adições

a) Adjuvantes

Em geral os adjuvantes introdutores de ar e os hidrófugos não alteram a

retracção de secagem.

Os plastificantes e superplastificantes podem influir na retracção se forem

usados para aumentar a trabalhabilidade ou para obter elevadas resistências. No

primeiro caso, observa-se um aumento da retracção, enquanto na segunda hipótese

a retracção diminui.

Os aceleradores de presa ou do endurecimento fazem crescer a retracção

inicial. A retracção final, no entanto, parece não ser afectada.

Os retardadores de presa têm comportamento semelhante, embora menos

acentuado.

No que diz respeito aos adjuvantes redutores de retracção (Shrinkage

Reducing Admixture .- SRA), estes serão tratados no capítulo 4.

b) Adições

A substituição de cimento por pozolana faz aumentar a retracção nas

primeiras idades. Embora, a longo prazo, só com percentagens superiores a 20% se

continuem a obter maiores extensões devidas à retracção.

A escória granulada de alto-forno parece não afectar a retracção, embora, no

caso de a relação A/C ser baixa ou a cura húmida inicial de curta duração, se possa

observar um pequeno acréscimo de retracção.

Finalmente, as cinzas volantes reduzem ligeiramente a retracção,

considerando-se que tal é devido, por um lado, à diminuição da água de

amassadura e, por outro, a uma porosidade mais fina da pasta, dificultando a saída

da água. É preciso, no entanto, atender à carbonatação que, se for importante, por

ser maior nos betões com cinzas volantes, poderá actuar em sentido contrário à

tendência referida.

- 49 -


3.6 - Retracção segundo o R.E.B.A.P.

À semelhança do que se verifica para a fluência, o Regulamento de estruturas

de Betão e Pré-Esforço (R.E.B.A.P.) aborda o fenómeno da retracção para o

projecto de estruturas de betão armado e pré-esforçado.

Assim, a extensão devida à retracção ou expansão, ),( 01cs ttε , pode ser

calculada a partir da seguinte expressão:

[ ])((),( 0)101 tttt sscsocs ββεε −×= (eq. 2)

onde:

csoε - extensão nominal de retracção;

)(),( 01 ss tt ββ - coeficiente que descreve o desenvolvimento da retracção com

a idade do betão;

A extensão nominal de retracção, por sua vez, é o produto de dois factores,

ηεε ×= 1cscso (eq. 3)

onde:

1csε - extensão em função da humidade relativa do ambiente;

η - coeficiente em função da espessura fictícia do elemento estrutural.

A extensão nominal da retracção aumenta quando:

• A resistência à compressão do betão diminui, (ver 3.5.3);

• Se se utiliza cimentos de endurecimento rápido e de elevada

resistência;

• A humidade relativa diminui, (ver 3.5.4).

O desenvolvimento da retracção com o tempo, por seu lado, é tanto maior

quanto:

- 50 -


• Maior a duração real da retracção;

• Menor a espessura equivalente, (ver 3.5.2).

Dado que o betão auto-compactável apresenta uma retracção mais elevada

do que o betão corrente, foi determinado o valor da retracção para um betão

corrente até aos 14 dias, de acordo com o R.E.B.A.P..

Assim, foram realizados os seguintes cálculos:

O coeficiente )(λ depende das condições higrométricas do ambiente. Assim,

para uma humidade relativa média (70%), o valor a utilizar é 5;

O valor da área da secção transversal do provete é de 25 e o perímetro

da secção transversal do provete em contacto com o ambiente é de 20 . O valor

da espessura fictícia segundo a fórmula do R.E.B.A.P foi de 3,75 e obtendo-se

consequentemente o coeficiente (

2

cm

)(h

)

cm

0

η igual a 1,20.

O valor da extensão )( 1csε para uma humidade relativa média (70%) é de

. Este valor refere-se a betões de consistência média. No presente caso

terá de ser aumentado de 25 % porque se trata de um betão de consistência baixa,

de acordo com o regulamento. Assim o valor a considerar é de .

6−

6−

)

10320×−

10400×−

Assim, o valor nominal da retracção ( 0csε é de -0,00048. A função )(tsβ , que

exprime a evolução da retracção com a idade do betão é a indicada no R.E.B.A.P.

Assim a extensão devida à retracção, que se verifica entre as idades

)(),( 01 tt ss do betão, por exemplo para os 14 dias é de . 3−×− 10192.0ββ

N a figura 20 é apresentado o gráfico com os valores de retracção média

num betão corrente até aos 14 dias de idade.

- 51 -


Fig. 20 – Gráfico com os valores de retracção no betão corrente, segundo o R.E.B.A.P.

RETRACÇÃO BETÃO CORRENTE

0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,500,550,60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

TEMPO (DIAS)

RET

RA

CÇ

ÃO

(10-

3

3.7 - Medição da Retracção em Laboratório

3.7.1 - Ensaio de determinação da retracção no SCC

Para a determinação da variação de comprimento sem restrição do betão

auto-compactável, no estado endurecido, é realizado o ensaio “Determinação da

retracção por secagem” de acordo com a norma NP EN 1367-4 (2002)

diferenciando-se, no entanto, a composição da mistura de betão, neste caso, betão

auto-compactável e as condições de cura. De referir que, em todos os provetes não

há compactação do betão nos moldes.

Para a determinação da retracção livre do betão auto-compactável são

utilizados moldes de aço prismáticos com dimensões de 50 20050×× (mm3), (figura

21), instrumentados no centro das faces das extremidades ( ) com

pernos de aço inoxidável, com uma extremidade de forma hemisférica com 8 mm e

providos de ranhuras na extremidade oposta para fixação aos provetes, (figura 22).

mmmm 5050 ×

- 52 -


Fig. 21 – Molde utilizado para a determinação da retracção no SCC

Fig. 22 – Pernos em aço inoxidável

A medição das variações de comprimento dos provetes é efectuada através

de comparador essencialmente constituído por um deflectómetro e respectivo

suporte de aço. O deflectómetro, graduado em centésimas de milímetro, possui um

alcance de 5 mm. A ponta do deflectómetro e a base do suporte são providas de

encostos de aço reentrantes, para adaptação às cabeças dos pernos, (figura 23).

- 53 -


Fig. 23 – Comparador constituído por deflectómetro e suporte em aço

Após o enchimento dos moldes, estes são colocados dentro de uma câmara

húmida com temperatura e humidade relativa superior a 90%, onde se

conservam durante 24 horas. Após as 24 horas, procede-se à desmoldagem e à

identificação de todos os provetes, realizando-se o primeiro registo de leituras

através da utilização do comparador, (figura 24). Depois da desmoldagem, os

provetes ficam conservados ao ar numa sala com as condições de temperatura de

e humidade relativa de 65

Cº220±

Cº220 ± %5± . No presente trabalho, a retracção foi

determinada com base na realização de leituras diárias, incluindo sábados e

domingos, durante um período de 14 dias.

As leituras realizam-se da seguinte maneira: coloca-se o provete a medir no

comparador, com as extremidades ajustadas aos dispositivos de encosto da base do

comparador e da haste do deflectómetro, roda-se lentamente a peça em torno do

seu eixo até estabilizar o ponteiro, e anota-se o valor mínimo indicado pelo

deflectómetro. De notar que, nos provetes devem ser marcados numa das

- 54 -


extremidades uma referência, de modo a que esta extremidade fique sempre voltada

para cima, aquando da leitura da retracção no comparador.

Fig. 24 – Determinação da retracção

A retracção de cada provete é dada pela seguinte expressão:

3100 −×

−=

lSS ttε (eq. 4)

Sendo:

tS - Deformação longitudinal na idade t, mm;

0S - Deformação longitudinal na idade inicial, , mm; 0t

l - Comprimento do provete, mm

O resultado final foi dado pela média dos valores, arredondados a 0,001%,

calculados para cada um dos provetes dentro das mesmas condições de

composição da mistura e para cada idade de ensaio.

- 55 -


CAPITULO 4 – ADJUVANTES REDUTORES DE RETRACÇÃO (SRA)


A utilização dos adjuvantes é tão antiga como a do próprio cimento, ou dos

ligantes hidráulicos. Na época do império Romano, já estes utilizavam o sangue, a

clara do ovo, a banha e o leite como adjuvantes no betão de pozolana, talvez com o

fim de melhorar a trabalhabilidade. Actualmente sabe-se que estas substâncias

provocam a introdução de ar, sob a forma de bolhas, o que pode ter contribuído para

aumentar a duração do betão romano.

Quando se iniciou a fabricação industrial do cimento Portland, em meados de

1850, com o objectivo de obter presas regulares empregou-se o gesso ou o cloreto

de cálcio, que se adicionava ao cimento quer na ocasião da moedura, quer na

ocasião da preparação do betão.

A cal aérea deve ter sido o terceiro adjuvante que se utilizou com o fim de

diminuir a permeabilidade e a fissurabilidade do betão e das argamassas.

Foi por volta de 1910 que deve ter começado a comercialização dos produtos

destinados a melhorar as características do betão. Nesta época os adjuvantes eram

hidrófugos, aceleradores da presa, ou hidrófugos e aceleradores da presa

simultaneamente.

Em 1938, nos E.U.A., foi descoberta a possibilidade de aumentar a

resistência do betão à acção da congelação da água, utilizando substâncias

especiais para esse efeito.

A partir dessa época começa o emprego racional e em grande escala dos

adjuvantes, que deu origem à intensa comercialização que vem até aos nossos dias.

Até ao fim dos anos 60 os adjuvantes eram misturas complexas de

subprodutos industriais, mas, em meados da década de 70, com o inicio da crise do

petróleo passaram a responder a formulações específicas.

- 56 -


Actualmente, em virtude do custo do cimento, o emprego de adjuvantes é

mesmo uma necessidade é conveniente insistir sobre o facto de que a primeira

condição para o seu emprego adequado é fabricar correctamente o betão. Não se

deve supor que a incorporação de adjuvante possa corrigir um betão mal fabricado.

Tal como foi dito atrás, o betão à medida que endurece com o tempo, tem

potencial para fissurar devido ao fenómeno da retracção. Para ir ao encontro das

exigências da indústria de construção, para reduzir a retracção por secagem,

fabricantes de produtos químicos de construção desenvolveram e introduziram os

adjuvantes redutores de retracção (shrinkage reducing admixture, SRA), que têm

demonstrado reduzir significativamente a retracção e melhorar a durabilidade.

4.2 – Desenvolvimento do produto

Os SRAs foram inicialmente desenvolvidos no Japão em 1982. Sendo o

principal componente um éter alcalino polixialcalino ( polyxyalkylene alfyether), um

adutor alcalino óxido com baixo teor de álcool. Os SRAs são líquidos solúveis na

água e com baixa viscosidade. A partir dessa invenção, o interesse na tecnologia

cresceu progressivamente, tendo sido as patentes realizadas nos Estados Unidos

em 1985. Assim, muitas construções têm sido executadas com sucesso utilizando o

SRA.

4.3 – Mecanismo de acção

A perda de água adsorvida durante uma secagem prolongada tem efeito em

três vertentes.

Em primeiro lugar, existe o volume reduzido através da perda de água

adsorvida com hidratação do cimento.

Em segundo lugar, existe uma redução do volume devido a um aumento da

tensão capilar.

Por último existe um aumento das forças de atracção entre os produtos da

hidratação (C-S-H).

- 57 -


No âmbito destas últimas fases referidas, os SRAs têm a função de reduzir a

tensão capilar e as forças de atracção que se formam dentro dos espaços dos poros

do betão à medida que este seca, (fig. 25).

Fig. 25 – Mecanismo de acção (D’Souza, 1996)

4.4 – Aplicação de SRA no local (Método da Impregnação)

Os SRAs podem ser aplicados no local, em superfícies de betão. Nestas

aplicações, pelo método da impregnação, o SRA é escovado sobre a superfície de

betão ou é aplicado com spray em proporções entre 100 a 300 ml/m2.

Para obter, através desde método, bons resultados, é necessário realizar

várias aplicações. A aplicação local de SRA pode ser realizada em qualquer altura,

- 58 -


ou seja, pode ser aplicado depois da colocação do betão ou em betões com

pequena idade.

D’Souza realizou experiências empregando o método da impregnação e

verificou que reduziu a retracção, especialmente em proporções da razão A/C >0.45.

Contudo, aplicar o SRA integralmente numa composição é mais eficiente do

que o método da impregnação.

4.5 – Considerações na utilização de SRAs

Os SRAs são compatíveis com os adjuvantes redutores de água e adjuvantes

aceleradores, (isto deve ser verificado em pormenor com o fabricante do produto).

• As reduções da retracção utilizando SRAs são geralmente duradouras

com a melhoria dos tipos de ligantes;

• Os SRAs não substituem a prática de uma boa cura do betão;

• Agregados mais finos do betão poderão precisar de dosagens mais

elevadas de SRA do que agregados mais grossos;

• Nalguns casos, as forças de compressão são reduzidas para cerca de

4% em 28 dias.

• Não tem efeito no espalhamento e na perda de ar;

• Tem poucas propriedades de reduzir a água.

4.6 – Benefícios do SRA

Incorporando o SRA, na composição do betão, poderemos ter vários

benefícios. Salienta-se os seguintes:

• Reduções significativas na retracção até 50%;

• Estruturas de betão com maior durabilidade;

- 59 -


• Estruturas de betão esteticamente mais agradáveis;

• Redução de custos de construção e de manutenção;

• Redução da permeabilidade;

- 60 -


CAPITULO 5 – FASE EXPERIMENTAL: ESTUDO DE COMPOSIÇÕES

5.1 - Caracterização dos materiais utilizados

5.1.1 - Cimentos

No presente trabalho foram utilizados cimentos Portland do tipo II/B - L 32.5 N

e do tipo II 42.5 R, segundo a classificação da NP EN 197-1 (2001). Ambos os

cimentos foram fornecidos pela empresa Cimpor fabricados no centro de produção

de Loulé.

A tabela 12 apresenta os valores médios mensais das características

químicas, físicas e mecânicas, obtidas nos respectivos centros de produção,

relativos ao mês em que foram realizadas as colheitas usadas neste trabalho. Entre

parêntesis são apresentados alguns valores que foram obtidos no Laboratório de

Materiais de Construção da Escola Superior de Tecnologia da Universidade do

Algarve, sobre amostras do cimento utilizado nos ensaios.

Características Tipo II/B - L 32.5 N Tipo II 42.5 R

Massa Volúmica (2.98 g/cm3)

3.04 g/cm3

(3.11 g/cm3) Superfície Mássica (Blaine) ------- ------- Resíduo de peneiração (45µm) 20.3% 6.6%

Resíduo de peneiração (90µm) 3.1% (4.4%)

0.2% (0.1%)

Água de pasta normal 26.4% (26.0%)

28.1% (27.9%)

Início de presa 2h18m (2h10m)

2h28m (1h50m)

Fim de presa 3h18m (3h10m)

3h37m (2h59m)

Características Físicas

Expansibilidade 2.0mm (1.25mm)

1.1mm (0.75mm)

Resistência à flexão (2 dias) 4.1MPa 5.4MPa Resistência à flexão (7 dias) 5.5MPa 7.3 MPa

Características Mecânicas

Resistência à flexão (28 dias) 6.7MPa 8.5 MPa

- 61 -


Resistência à compressão (2 dias) 21.8MPa 25.5 MPa

Resistência à compressão (7 dias) 31.8MPa 40.5 MPa

Resistência à compressão (28 dias) 38.0Mpa 49.9 MPa

SiO2 14.96% 19.07% Al2O3 4.27% 5.07% Fe2O3 2.61% 2.92% CaO total 60.84% 60.66% MgO 1.09% 1.24% SO3 2.84% 2.73% Cloretos ------ 0.014% Cal livre 1.48% 0.78% Resíduo insolúvel ------ 2.84%

Características Químicas

Perda ao fogo 12.02% 6.95% Tabela 12 – Características dos cimentos utilizados

5.1.2 - Cinzas volantes

As cinzas volantes utilizadas neste estudo têm origem na central térmica de

Compostilha (Espanha), utilizadas com frequência no nosso país. Na tabela 13 são

apresentadas as características médias, segundo a informação cedida pelo

fornecedor. Foram também realizados ensaios a algumas características

fundamentais, cujos resultados são apresentados dentro de parêntesis. Estes

últimos foram realizados no Laboratório de Materiais de Construção da Escola

Superior de Tecnologia da Universidade do Algarve.

Características Limites exigidos segundo a NP EN

450

Valores médios obtidos

Perda ao fogo 5.0% máximo 2.7 % Cloretos 0.10% máximo 0,0 % Trióxido de enxofre 3.0% máximo 0.5 %

Características Químicas

Óxido de cálcio livre 1.0% máximo 0,0 % Resíduo de peneiração (45µm) 40% máximo 12.9 %

Índice de actividade aos 28 dias 75% mínimo 96 % (nota 1)

Expansibilidade (Le Chatelier) 10 mm máximo 0 mm Superfície mássica (Blaine) ------

Características Físicas

Massa volúmica (2.25 g/cm3) (nota 1, executado com 75% de cimento tipo I 42.5R + 25% de cinzas volantes, em massa)

Tabela 13 – Características das cinzas volantes

- 62 -


5.1.3 - Agregado fino

O agregado fino utilizado no presente trabalho é rolado. A areia foi fornecida

pela empresa A. Santos & Brito do Vale Lda, cuja extracção teve lugar na ria/mar ao

largo de Tavira. Nas tabelas 14 e 15 são apresentadas as características deste

agregado. Os valores aí presentes foram determinados em ensaios realizados no

mesmo laboratório já referido.

Designação Norma seguida Areia Máxima dimensão, D ASTM 1 mm Mínima dimensão, d ASTM 0.125 mm Módulo de finura ----- 2.33 Massa volúmica das partículas secas NP EN 1097-6 2660 Kg/m3

Absorção de água NP EN 1097-6 0.9% Baridade (não compactada) NP EN 1097-3 1360 Kg/m3

Tabela 14 – Características do agregado fino (areia)

Malha (mm)Areia

(%material passado)

125 100 63 100

31.5 100 16 100 8 100 4 100 2 99.3 1 95.3

0.5 44.2 0.250 28.2 0.125 0.4 0.063 0

Tabela 15 – Granulometria do agregado fino (areia)

Na figura 25, são apresentadas as curvas granulométricas da areia.

5.1.4 - Agregado grosso

O agregado grosso utilizado no presente estudo foi fornecido pela empresa

Agrepor, Lda. A extracção teve lugar nas pedreiras da serra de Loulé e tratam-se de

agregados calcários.

- 63 -


As tabelas 16 e 17 apresentam as características deste agregado grosso,

adiante designado por brita fina. Os valores presentes, foram obtidos em ensaios

realizados no laboratório anteriormente referido.

Designação Norma seguida Brita fina Máxima dimensão, D ASTM 16 mm Mínima dimensão, d ASTM 4 mm Módulo de finura 6.44 Massa volúmica das partículas secas NP EN 1097-6 2620 Kg/m3

Absorção de água NP EN 1097-6 0.5% Baridade (não compactada) NP EN 1097-3 1410 Kg/m3

Tabela 16 – Características do agregado grosso

Malha (mm)Brita fina

(% material passado)

125 100 63 100

31.5 100 16 100 8 49,4 4 2,7 2 1,1 1 0,9

0.5 0,7 0.250 0,5 0.125 0,3 0.063 0

Tabela 17 – Granulometria do agregado grosso

Na figura 26, apresentam-se as curvas granulométricas do agregado grosso

(brita fina), juntamente com a do agregado fino (areia) referidos em 5.1.3.

- 64 -


Fig. 26 - Curvas granulométricas dos agregados

5.1.5 - Adjuvantes

a) Superpastificante

Neste estudo foi utilizado um superplastificante, com a designação comercial

de “GLENIUM SKY 510”. Foi fornecido pela empresa Bettor MBT Portugal, S.A.. (ver

anexo 1)

A tabela 18, apresenta a massa volúmica e a dosagem recomendada, de

acordo com a informação fornecida pelo fabricante.

Designação Superplastificante (“GLENIUM SKY 510”)

Massa volúmica 1,060 g/cm3

Dosagem recomendada 0,8 a 1,5% do teor de ligante

Tabela 18 – Características do superplastificante

b) Adjuvante redutor de retracção (SRA)

Neste estudo foi utilizado um adjuvante redutor de retracção com designação

comercial de “RHEOCURE SFR-2”. Foi fornecido pela empresa Bettor MBT Portugal,

S.A.. (ver anexo 2)

- 65 -


A tabela 19 apresenta as respectivas massas volúmicas e dosagens

recomendadas, de acordo com as informações fornecidas pelo fabricante.

Designação SRA (“RHEOCURE SFR-2”)

Massa volúmica 0.99 g/cm3

Dosagem recomendada 7,5 l/m3

Tabela 19 – Características do adjuvante redutor de retracção (SRA)

5.1.6 - Água

A água utilizada no presente estudo foi obtida da rede pública, em Faro. Por

esse motivo não se fizeram quaisquer ensaios a este componente.

5.2 - Desenvolvimento de misturas de SCC

Para a realização deste trabalho foi necessário desenvolver duas misturas de

betão auto-compactável sem fíler e sem agentes de viscosidade, com diferentes

classes de resistência de cimento.

A metodologia para o cálculo de composições de SCC aplicada foi a do

Comité Técnico 174-SCC da RILEM e do EPG SCC, grupo de investigadores que

realizou o “The European Guidelines for Self-Compacting Concrete – Specification,

Prodution and Use”, (2005), (ver 2.4). Esta metodologia estabelece alguns limites

para vários componentes da composição, que foram tidos em consideração.

Tendo como referência o estudo desenvolvido por Oliveira, (2003), com

materiais nacionais, intitulado “Betão Auto-Compactável sem Fíler e Económico”, foi

realizada uma aproximação da composição de SCC sem fíler e sem agentes de

viscosidade, primeiro com um cimento tipo II, classe 42.5 R e depois com um

cimento tipo II/B-L, classe 32.5 N.

- 66 -


5.2.1 - Procedimentos de amassadura para betões

Durante as várias amassaduras realizadas neste trabalho foi sempre utilizada

uma betoneira de eixo vertical com capacidade de 50 litros (figura 27). Os

procedimentos adoptados foram os seguintes:

• Humedecer as superfícies do equipamento em contacto com o betão;

• Introdução de todos os agregados;

• Introdução do pó (cimento, cinzas);

• Inicio da rotação da betoneira, juntamente com a introdução de cerca

de 50% da dosagem de água durante 1 minuto;

• Introdução de 10% da dosagem de água misturada com o adjuvante

(superplastificante), durante o minuto seguinte;

• Colocação da restante dosagem de água (40%), durante 1 minuto;

• Paragem da betoneira durante meio minuto;

• Continuação da amassadura durante mais três minutos.

Fig. 27 – Betoneira de eixo vertical utilizada no fabrico dos betões

- 67 -


5.2.2 - Desenvolvimento do SCC, com cimento tipo II, classe 42.5R

O desenvolvimento da composição de SCC com resistência superior, com

cimento tipo II, classe 42.5R, é referenciada pelas siglas SCC,cII42.5R, (Self-

Compacting Concrete com cimento tipo II, classe 42.5R).

A tabela 20, apresenta a composição da mistura de SCC estudada.

Componete/betão SCC,cII42.5R Cimento (cII 42.5R) 211.9 Kg/m3

Cinzas volantes 173.4 Kg/m3

Areia 770.5 Kg/m3

Brita fina 849.9 Kg/m3

Água 192.6 Kg/m3

Adj. Superplastificante 3.9 Kg/m3

Tabela 20 – Composição da mistura em SCC, com cimento tipo II, classe 42.5R

Com as composições acima apresentadas foram obtidos os resultados de

ensaios ao betão fresco, presentes na tabela 21.

Ensaio /Betão SCC,cII 42.5 R Diâmetro final de espalhamento 69 cm Tempo final de espalhamento 8 s Tempo de fluidez 2 s Altura H1 na caixa L 9 cm Altura H2 na caixa L 8,5 cm Coeficiente de bloqueio na caixa L (H2/H1) 0,94

Tabela 21 - Resultados obtidos ao betão fresco das misturas em SCC, com cimento tipo II, classe 42,5R

A metodologia utilizada revelou-se adequada, pois a composição SCC,cII 42.5

R, de um modo geral, apresentou resultados aceitáveis no estado fresco.

Na tabela 22, são apresentados os principais parâmetros da composição

desenvolvida nesta fase, em comparação com as recomendações do Comité técnico

174-SCC da Rilem [RILEM (2001d)] (ponto 2.4.1.1) e as recomendações da EPG

SCC [The European Guidelines for SCC, (2005)] (ponto 2.4.1.2).

- 68 -


Parâmetro / Composição

Recomendações do Comité

técnico 174-SCC da Rilem

Recomendações da EPG SCC SCC,cII

42.5 R

Total de finos 450 - 600 Kg/m3 380 – 600 Kg/m3 385.3 Kg/m3

Total de agregado grosso 750 – 920 Kg/m3 750 – 1000 Kg/m3 849.9 Kg/m3

Total de agregado fino 710 – 900 Kg/m3 778 – 891 Kg/m3 770.7 Kg/m3

Dosagem de água 150 – 200 Kg/m3 150 – 210 Kg/m3 192.6 Kg/m3

Volume de agregado grosso 30 – 34 % 27 – 36% 32 % Volume de agregado fino * 28 – 32% 29 % Razão água/finos em massa * * 0.50% Razão água/finos em volume 0.8 – 1.2 0.85 -1.10 1.32 Volume de pasta 34 - 40 % 30 – 38% 34 % Volume de agregado fino em relação ao volume de argamassa

40 – 50 % * 43 %

* Não existe valores recomendados Tabela 22 - Vários parâmetros da composição SCC,cII 42.5 R

Na tabela 22, observa-se que existem alguns parâmetros que se situam fora

dos limites recomendados. Relativamente ao total de finos, constata-se que a

composição apresenta um valor inferior ao exigido pela recomendação do Comité

Técnico 174-SCC da Rilem. Quanto ao total de agregado fino, verifica-se que o

valor é inferior ao limite imposto pela recomendação EPG SCC. No que se refere ao

parâmetro razão água/finos (volume), observa-se que a composição de SCC tem um

valor superior ao limite exigido por ambas as recomendações.

De acordo com o EPG SCC, grupo de investigadores que desenvolveu a “The

European Guidelines for SCC”, na tabela 23, o SCC é classificado quanto á sua

consistência.

Parâmetro Classificação Espalhamento (Slump–flow) SF2 Escoamento (V-funnel) VS1/VF1 Capacidade de passagem (L-box) PA2

Tabela 23 – Classificação da consistência

Relativamente à classificação da resistência à segregação não foi realizado

nenhum tipo de ensaio específico para obter um valor de resistência à segregação.

Assim, esta foi feita visualmente através dos ensaios realizados. Nas imagens

seguintes são visíveis alguns dos ensaios realizados a esta composição no estado

fresco.

- 69 -


Imagem 1 - Amassadura da composição SCC,cII 42.5R

Imagem 2 - Ensaio de espalhamento, SCC,cII 42.5R

Imagem 3 – Pormenor do ensaio de espalhamento, composição SCC,cII 42.5R

Imagem 4 - Ensaio na caixa L, vista lateral, composição SCC,cII 42.5R

Imagem 5 – Ensaio na caixa L, vista frontal, SCC,cII 42.5R

Imagem 6 – Ensaio no V-funnel, SCC,cII 42.5R

- 70 -


Na imagem 2, que apresenta o ensaio de espalhamento, observa-se uma boa

distribuição dos agregados grossos, não se notando uma concentração dos mesmos

no centro. A imagem 3 confirma a observação anteriormente referida pois, no limite

do espalhamento do betão, é perfeitamente visível a presença de agregados

grossos. Por outro lado não se nota uma separação da pasta ou argamassa dos

agregados grossos.

Nas imagens 4 e 5 visualiza-se o ensaio realizado na caixa L, no qual não se

nota qualquer tipo de segregação. A imagem 4 salienta ainda um bom nivelamento

do betão. Na imagem 6, em que se visualiza a superfície do betão no funil, nota-se

perfeitamente a presença dos agregados grossos.

Desde modo, a composição SCC,cII 42.5R foi considerada satisfatória em

termos de resultados obtidos no estado fresco, faltando ainda a confirmação das

propriedades mecânicas (resistência à compressão, flexão e tracção por

compressão) no estado endurecido.

5.2.3 - Desenvolvimento do SCC, com cimento tipo II/B-L 32.5N

O desenvolvimento da composição de SCC, com resistência inferior, com

cimento tipo II/B-L, classe 32.5N, é referenciada pelas siglas SCC,cII/B-L 32.5N,

(Self-Compacting Concrete, com cimento tipo II/B-L ,classe 32.5 N)

A tabela 24 apresenta a composição da mistura de SCC estudada.

Componete/betão SCC,cII/B-L 32.5N Cimento (II/B-L 32.5N) 199.3 Kg/m3

Cinzas volantes 169.4 Kg/m3

Areia 756.4 Kg/m3

Brita fina 847.1 Kg/m3

Água 202.9 Kg/m3

Adj. Superplastificante 2.9 Kg/m3

Tabela 24 – Composição da mistura em SCC, com cimento tipo II/B-L, classe 32.5N

Com as composições acima apresentadas foram obtidos os resultados ao

betão fresco, presentes na tabela 25.

- 71 -


Ensaio /Betão SCC,cII/B-L 32.5N Diâmetro final de espalhamento 68 cm Tempo final de espalhamento 13 s Tempo de fluidez 3 s Altura H1 na caixa L 10.2 cm Altura H2 na caixa L 8.9 cm Coeficiente de bloqueio na caixa L (H2/H1) 0.87

Tabela 25 - Resultados obtidos ao betão fresco das misturas em SCC, com cimento tipo II/B-L, classe 32.5N

A metodologia utilizada revelou-se adequada, pois a composição SCC,cII/B-L

32.5N, de um modo geral, apresentou resultados aceitáveis no estado fresco.

Na tabela 26, são apresentados os principais parâmetros da composição

desenvolvida nesta fase, em comparação com as recomendações do Comité técnico

174-SCC da Rilem [RILEM (2001d)] (ponto 2.4.1.1) e as recomendações da EPG

SCC [The European Guidelines for SCC, (2005)] (ponto 2.4.1.2).

Parâmetro / Composição

Recomendações do Comité

técnico 174-SCC da Rilem

Recomendações da EPG SCC SCC,sf,cII/B-

L 32.5N

Total de finos 450 - 600 Kg/m3 380 – 600 Kg/m3 368.7 Kg/m3

Total de agregado grosso 750 – 920 Kg/m3 750 – 1000 Kg/m3 847.1 Kg/m3

Total de agregado fino 710 – 900 Kg/m3 770 – 882 Kg/m3 756.4 Kg/m3

Dosagem de água 150 – 200 Kg/m3 150 – 210 Kg/m3 202.9 Kg/m3

Volume de agregado grosso 30 – 34 % 27 – 36% 32 % Volume de agregado fino * 28 – 32% 28 % Razão água/finos em massa * * 0.55% Razão água/finos em volume 0.8 – 1.2 0.85 -1.10 1.35 Volume de pasta 34 - 40 % 30 – 38% 35 % Volume de agregado fino em relação ao volume de argamassa

40 – 50 % * 45 %

* Não existe recomendação. Tabela 26 - Vários parâmetros da composição SCC,sf,cII/B-L 32.5N

Na tabela 26 observa-se que existem alguns parâmetros que se situam fora

dos limites recomendados. Relativamente ao total de finos constata-se que a

composição apresenta um valor inferior ao exigido por ambas as recomendações.

Quanto ao total de agregado fino, verifica-se que o valor é inferior ao limite imposto

pela recomendação. A dosagem de água apresenta um valor superior ao exigido

pela recomendação do Comité Técnico 174-SCC da Rilem. No que se refere ao

- 72 -


parâmetro razão água/finos (volume), observa-se que a composição de SCC tem um

valor superior ao limite exigido por ambas as recomendações.

De acordo com a EPG SCC, grupo de investigadores que desenvolveu a “The

European Guidelines for SCC”, na tabela 27, o SCC é classificado quanto á sua

consistência.

Parâmetro Classificação Espalhamento (Slump–flow) SF2 Escoamento (V-funnel) VS2/VF2 Capacidade de passagem (L-box) PA2

Tabela 27 – Classificação da consistência

Relativamente à classificação da resistência à segregação não foi realizado

nenhum tipo de ensaio específico para obter um valor de resistência à segregação.

Assim, a resistência à segregação foi feita visualmente através dos ensaios

realizados.

Nas imagens seguintes são visíveis alguns dos ensaios realizados a esta

composição no estado fresco.

Imagem 7 – Ensaio de espalhamento, SCC,cII/B-L 32.5N

Imagem 8 - Pormenor do ensaio espalhamento, SCC,cII/B-L 32.5N

- 73 -


Imagem 9 - Enchimento do funil, SCC,cII/B-

L 32.5N

Imagem 10 – Ensaio V-funnel, SCC,cII/B-L 32.5N

Imagem 11 – Enchimento da caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N

Imagem 12 - Ensaio da caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N

Imagem 13 – Ensaio da caixa L, vista de cima, SCC,cII/B-L 32.5N

Imagem 14 – Vista do obstáculo da caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N

- 74 -


Imagem 15 – Medição H1 na caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N

Imagem 16 – Medição H2 na caixa L, SCC,cII/B-L 32.5N

Na imagem 7, que apresenta o ensaio de espalhamento, observa-se uma boa

distribuição dos agregados grossos, não se notando uma concentração dos mesmos

no centro. A imagem 8, confirma a observação anteriormente referida pois no limite

do espalhamento do betão é perfeitamente visível a presença de agregados

grossos. Por outro lado não se nota uma separação da pasta ou argamassa dos

agregados grossos.

Nas imagens 9 e 10, observa-se o ensaio V-funnel , no qual verificou-se uma

boa velocidade de escoamento deste betão.

Nas imagens 11, 12, 13, 14, 15 e 16, visualiza-se o ensaio realizado na caixa

L, no qual não se nota qualquer tipo de segregação. As imagens 12 e 13 salientam

ainda a existência de um bom nivelamento do betão.

Desde modo, a composição SCC,cII/B-L 32.5N foi considerada satisfatória,

em termos de resultados obtidos no estado fresco, faltando ainda a confirmação das

propriedades mecânicas (resistência à compressão, flexão e tracção por

compressão) no estado endurecido.

- 75 -


5.3 - Ensaios de resistência relativos às misturas de SCC desenvolvidas

5.3.1 – Ensaios de resistência à compressão

Para cada composição de SCC foram preparados 3 provetes para determinar

a resistência à compressão. O ensaio foi realizado de acordo com a norma NP EN

12390-3 (2002), (figura 28).

Fig. 28 – Ensaio de resistência à compressão dos provetes

A tabela 28 e o gráfico da figura 29 apresentam os resultados obtidos no

ensaio de determinação da resistência à compressão, obtidos aos 28 dias de idade.

Resistência à compressão (28 dias) Provetes SCC,cII42.5R

(MPa) SCC,cII/B-L 32.5N

(MPa) Provete 1 44.4 25.3 Provete 2 45.3 25.3 Provete 3 42.7 24.4

Média 44.1 25.0 Tabela 28 – Resultados do ensaio de determinação da resistência à compressão aos 28 dias

- 76 -


Resistência à compressão (28 dias)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

Provete 1 Provete 2 Provete 3

Provetes

Tens

ão (M

Pa)

SCC,cII42.5R SCC,cII/B-L 32.5N

Fig. 29 – Gráfico das resistências à compressão das 2 composições de SCC

A partir desta fase o SCC com cimento tipo II,classe 42.5R será designado

através da sua resistência à compressão média, ou seja, por SCC 44 MPa. No caso

do SCC com cimento tipo II/B-L, classe 32.5N, este será designado por SCC 25

MPa.

5.3.2 – Ensaios de resistência à flexão

Para cada composição de SCC foi preparado 1 provete para determinar a

resistência à flexão. O ensaio foi realizado de acordo com a norma NP EN 12390-5

(2002), (figura 30).

Fig. 30 – Ensaio de resistência à flexão dos provetes aos 28 dias

- 77 -



ensaio de determinação da resistência à flexão, aos 28 dias de idade.

Resistência à flexão (28 dias) Provetes SCC,cII42.5R


(MPa) Provete 1 8.0 5.0

Tabela 29 – Resultados do ensaio de determinação da resistência à flexão

Resistência à flexão aos 28 dias

Provete 1 Provete 10,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

Provete 1

Provetes

Tens

ão(M

Pa)

SCC,cII42.5R SCC,CII/B-L 32.5N

Fig. 31 – Gráfico das resistências à flexão das 2 composições de SCC

5.3.3 – Ensaios de resistência à tracção por compressão

Para cada composição de SCC foi preparado 1 provete para determinar a

resistência à tracção por compressão. O ensaio foi realizado de acordo com a norma

NP EN 12390-6 (2002), (figura 32).

Fig. 32 – Ensaio de resistência à tracção por compressão dos provetes

- 78 -



ensaio de determinação da resistência à tracção por compressão, aos 28 dias de

idade.

Resistência à flexão (28 dias) Provetes SCC,cII42.5R


(MPa) Provete 1 4.25 2.55

Tabela 30 – Resultados do ensaio de determinação da resistência à tracção por compressão

Resistência à tracção por compressão aos 28 dias

Provete 1 Provete 10,000,501,001,502,002,503,003,504,004,50

Provete 1

Provetes

Tens

ão(M

Pa)

SCC,cII42.5R SCC,CII/B-L 32.5N

Fig. 33 – Gráfico das resistências à tracção por compressão das 2 composições de SCC

- 79 -


CAPITULO 6 – FASE EXPERIMENTAL: RETRACÇÃO NO BETÃO AUTO-COMPACTÁVEL

6.1 – Considerações gerais

As duas composições de SCC formuladas no capítulo anterior irão ser

utilizadas nesta fase. Em cada composição será estudado o efeito da retracção com

e sem adjuvante redutor de retracção (SRA). Para isso, foi necessário efectuar duas

amassaduras para cada composição de SCC, uma amassadura sem o SRA e outra

amassadura com o SRA. Relativamente à dosagem de adjuvante redutor de

retracção utilizada foi a recomendada pelo fabricante (7.5 l/m3).

6.2 - SCC com resistência à compressão de 44 MPa

6.2.1 - Composição do SCC

A amassadura desta composição de SCC foi efectuada de acordo com o

procedimento do ponto 5.2.1.

A tabela 31, apresenta a composição da mistura de SCC com resistência à

compressão de 44 MPa com e sem adjuvante redutor de retracção (SRA).

SCC 44MPa Componente/betão Sem SRA Com SRA

Cimento (II 42.5R) 211.9 Kg/m3 211.9 Kg/m3

Cinzas volantes 173.4 Kg/m3 173.4 Kg/m3

Areia 770.5 Kg/m3 770.5 Kg/m3

Brita fina 849.9 Kg/m3 849.9 Kg/m3

Água 192.6 Kg/m3 192.6 Kg/m3

Adj. Superplastificante 3.9 Kg/m3 3.9 Kg/m3

Adj. Redutor de retracção (SRA) ------ 7.4 Kg/m3

Tabela 31 – Composição do SCC de 44 MPa com e sem SRA

As imagens seguintes apresentam o aspecto da composição de SCC com

resistência à compressão de 44 MPa, com e sem SRA.

- 80 -


Imagem 17 – Amassadura sem SRA, SCC – 44 MPa

Imagem 18 com SRA, – Amassadura

SCC – 44 MPa

Imagem 19 – Amassadura sem SRA, SCC 44 MPa

Imagem 20 – Amassadura com SRA, SCC –

44 MPa

Nas imagens seguintes são apresentados o betão colocado no molde

múltiplo.

Imagem 21 – Colocação do SCC – 44 MPa no molde múltiplo, sem SRA

Imagem 22 – Colocação do SCC – 44 MPa no molde múltiplo, com SRA

- 81 -


6.2.2 - Resultados

6.2.2.1 - Retracção

A determinação da retracção foi realizada de acordo com o ponto 3.7. Nas

imagens 23 à 26 mostram os provetes e medição da retracção do SCC – 44 MPa

com e sem SRA.

Imagem 23 – Provetes SCC – 44 MPa, sem SRA

Imagem 24 – Provetes SCC – 44 MPa com SRA,

Imagem 25 – Provetes SCC – 44 MPa sem SRA

Imagem 26 – Provetes SCC – 44 MPa com SRA

- 82 -


Na tabela 32, é apresentado os valores da retracção de cada provete com e

sem SRA e respectivo valor médio de retracção.

Betão Auto-compactável (SCC - 44MPa) Retracção (10-3) Retracção (10-3) Tempo

Sem SRA Com SRA

Dia Provete S1

Provete S2

Provete S3 Média Provete

C1 Provete

C2 Provete

C3 Média

1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

2 0,04 0,04 0,05 0,04 0,06 0,05 0,05 0,05

3 0,10 0,09 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,07

4 0,12 0,09 0,13 0,11 0,08 0,07 0,07 0,07

5 0,15 0,14 0,17 0,15 0,13 0,11 0,11 0,11

6 0,20 0,19 0,22 0,20 0,17 0,14 0,14 0,15

7 0,24 0,23 0,27 0,24 0,19 0,17 0,17 0,17

8 0,26 0,25 0,26 0,25 0,20 0,19 0,18 0,19

9 0,29 0,28 0,32 0,30 0,21 0,20 0,18 0,20

10 0,30 0,29 0,33 0,31 0,21 0,22 0,20 0,21

11 0,33 0,30 0,34 0,32 0,24 0,24 0,23 0,24

12 0,35 0,32 0,37 0,35 0,27 0,29 0,25 0,27

13 0,40 0,36 0,40 0,39 0,31 0,33 0,30 0,31

14 0,46 0,43 0,45 0,44 0,34 0,35 0,32 0,34

Tabela 32 – Valores da retracção no SCC - 44 MPa

Na figura 34 são apresentados graficamente, os valores da retracção média

com e sem SRA.

RETRACÇÃO - SCC 44 MPa

0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

TEMPO (DIAS)

RET

RAC

ÇÃO

(10-

3)

Sem SRACom SRA

Fig. 34 – Gráfico com os valores médios de retracção do SCC 44 - MPa

- 83 -


6.2.2.2 - Resistência à compressão

A determinação da resistência à compressão dos provetes com e sem SRA

foi efectuada para a idade de 14 dias.

Na tabela 33 são apresentados os valores da resistência à compressão de

cada provete e respectiva média.

Provete Força aplicada (kN)

Área (mm2)

Tensão (MPa)

Sem SRA 590 22500 26,2

Com SRA 490 22500 21,8 Tabela 33 – Valores da resistência à compressão aos 14 dias

A figura 35 representa os valores da resistência à compressão de forma

gráfica.

Resistência à compressão do SCC - 44 MPa com e sem SRA, aos 14 dias

05

1015202530

Provetes

Tens

ão (M

Pa)

Sem SRA Com SRA

Fig. 35 – Gráfico de resultados da resistência à compressão (14 dias) do SCC 44 MPa com e

sem SRA

6.3 - SCC com resistência à compressão de 25 MPa

6.3.1 - Composição do SCC

A amassadura desta composição de SCC foi efectuada de acordo com o

procedimento do ponto 5.2.1.

- 84 -


A tabela 34 apresenta a composição da mistura de SCC com resistência à

compressão de 25 MPa com e sem adjuvante redutor de retracção (SRA).

SCC 25 MPa Componente/betão Sem SRA Com SRA

Cimento (II/B-L 32.5N) 199.3 Kg/m3 199.3 Kg/m3

Cinzas volantes 169.4 Kg/m3 169.4 Kg/m3

Areia 756.4 Kg/m3 756.4 Kg/m3

Brita fina 847.1 Kg/m3 847.1 Kg/m3

Água 202.9 Kg/m3 202.9 Kg/m3

Adj. Superplastificante 2.9 Kg/m3 2.9 Kg/m3

Adj. Redutor de retracção (SRA) ------ 7.4 Kg/m3

Tabela 34 – Composição do SCC 25 MPa com e sem SRA

As imagens seguintes apresentam o aspecto do SCC com resistência à

compressão de 25 MPa com e sem SRA.


Imagem 28 – Amassadura com SRA, SCC –25 MPa


Imagem 30 – Amassadura com SRA, SCC – 25 MPa

- 85 -


Nas imagens seguintes, é apresentada a colocação do betão no molde

múltiplo.

Imagem 31 – Colocação de SCC – 25 MPa no molde múltiplo, sem SRA

Imagem 32 –Colocação de SCC – 25 MPa no molde mútiplo, com SRA

6.3.2 - Resultados

6.3.2.1 - Retracção

A determinação da retracção foi realizada de acordo com o ponto 3.7. As

imagens 33 a 36 mostram os provetes e medição da retracção do SCC – 44 MPa

com e sem SRA.


Imagem 34 – Provetes SCC – 25 MPa, com SRA

- 86 -



Imagem 36 – Provetes SCC – 25 MPa, com

SRA

Na tabela 35, são apresentados os valores da retracção de cada provete com

e sem SRA, e respectivo valor médio de retracção.

Betão Auto-compactável (SCC - 25 MPa) Retracção (10-3) Retracção (10-3) Tempo

Sem SRA Com SRA

Dia Provete S1

Provete S2

Provete S3 Média Provete

C1 Provete

C2 Provete

C3 Média

1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

2 0,05 0,05 0,05 0,05 0,04 0,03 0,03 0,03

3 0,08 0,07 0,08 0,07 0,05 0,04 0,03 0,04

4 0,11 0,10 0,12 0,11 0,07 0,07 0,03 0,06

5 0,12 0,11 0,18 0,14 0,10 0,09 0,07 0,09

6 0,13 0,15 0,24 0,17 0,18 0,09 0,08 0,09

7 0,19 0,18 0,20 0,19 0,15 0,11 0,10 0,12

8 0,21 0,21 0,24 0,22 0,16 0,12 0,12 0,13

9 0,28 0,27 0,29 0,28 0,18 0,13 0,14 0,15

10 0,34 0,33 0,33 0,33 0,22 0,18 0,19 0,19

11 0,41 0,39 0,38 0,39 0,26 0,21 0,22 0,23

12 0,43 0,42 0,41 0,42 0,31 0,25 0,27 0,27

13 0,46 0,44 0,43 0,44 0,33 0,29 0,31 0,31

14 0,49 0,46 0,46 0,47 0,35 0,31 0,32 0,33

Tabela 35 – Valores da retracção no SCC 25 MPa

- 87 -


Na figura 36 são apresentados, graficamente, os valores da retracção média

com e sem SRA.

RETRACÇÃO - SCC 25 MPa

0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,500,550,60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

TEMPO (DIAS)

RE

TRA

CÇ

ÃO

(10-

3)

Sem SRACom SRA

Fig. 36 – Gráfico com os valores médios de retracção no SCC - 25 MPa

6.3.2.2 - Resistência à compressão

A determinação da resistência à compressão dos provetes com e sem SRA

foi efectuada para a idade de 14 dias.

Na tabela 36 são apresentados os valores da resistência à compressão de

cada provete, e respectiva média.

Provete Força aplicada (kN)

Área (mm2)

Tensão (MPa)

Sem SRA 310 22500 13,8 Com SRA 260 22500 11,6

Tabela 36 – Valores da resistência à compressão

A figura 37 representa os valores da resistência à compressão de forma

gráfica.

- 88 -


Resistência à compressão do SCC - 25 MPa com e sem SRA, aos 14 dias

0

5

10

15

Provetes

Tens

ão (M

Pa)

Sem SRA Com SRA

Fig. 37– Gráfico de resultados da resistência à compressão (14 dias) do SCC - 25 MPa com e sem SRA

- 89 -


CAPITULO 7 – ANÁLISE DE RESULTADOS

Sempre que se considerou oportuno, ao longo dos capítulos anteriores, foram

apresentadas observações e comentários de tipo conclusivo relativamente a cada

fase de desenvolvimento do trabalho.

Apresentam-se a seguir a análise de resultados do trabalho subdividida em

dois grupos, o primeiro referente ao desenvolvimento da composição do SCC e o

segundo referente à avaliação da retracção utilizando um adjuvante redutor de

retracção.

No que se refere à análise de resultados do desenvolvimento da composição

de SCC salienta-se o seguinte:

- É possível fabricar SCC com parâmetros fora dos limites recomendados pelo

Comité Técnico 174-SCC da RILEM e pelo grupo de investigadores que formam o

EPG SCC. Assim, relativamente ao total de finos no SCC 25 MPa, este foi inferior

em relação às recomendações da EPG SCC e do Comité Técnico 174-SCC da

Rilem; no SCC 25 MPa, a dosagem de água apresenta um valor superior ao exigido

pela recomendação do Comité Técnico 174-SCC da Rilem. Relativamente ao SCC

44 MPa, o total de agregado fino foi inferior ao valor das recomendações da EPG

SCC. No que se refere ao parâmetro, razão água/finos (volume), observa-se que as

duas composições de SCC apresentam um valor superior ao limite exigido por

ambas as recomendações.

- A metodologia para desenvolver as composições de SCC foi com base na

bibliografia revista, realizando-se apenas o acerto da quantidade de água. Assim,

este método revelou-se adequado, pois estas composições apresentaram resultados

aceitáveis no estado fresco. Isto pode ser visto através dos resultados dos ensaios.

- Em relação às propriedades mecânicas, tais como, resistência à

compressão, resistência à flexão e resistência à tracção por compressão do betão

no estado endurecido, verificou-se que se obtiveram valores aceitáveis em

concordância com as composições desenvolvidas.

- 90 -


As dosagens de adjuvante redutor de retracção (SRA) utilizadas foram as

recomendadas pela ficha técnica para ambas as composições de SCC. No que se

refere à avaliação da retracção utilizando um adjuvante redutor de retracção

evidencia-se para cada composição de SCC, o seguinte:

- SCC 44 MPa

De acordo com a figura 33, verificou-se que a composição de referência, ou

seja, sem adjuvante redutor de retracção (sem SRA) atingiu um valor de retracção

aos 14 dias de . Quanto à composição com SRA observou-se que obteve

um valor de retracção aos mesmos dias de . Portanto, utilizando a

composição com SRA verifica-se uma diminuição significativa da retracção. Assim

ocorre uma variação de 23%.

3−×

3−

3−

3−

3−

1044,0

1034,0 ×

De acordo com a figura 34, observa-se que a resistência à compressão aos

14 dias do provete de SCC sem SRA é de 26,2 MPa e do provete de SCC com

SRA é de 21,8 MPa. Assim, há uma diminuição da resistência na ordem dos 17%.

- SCC 25 MPa

De acordo com a figura 35, verificou-se que a composição de referência, ou

seja, sem adjuvante redutor de retracção (sem SRA) atingiu um valor de retracção

aos 14 dias de . Quanto à composição com SRA observou-se que obteve

um valor de retracção aos mesmos dias de . Portanto, utilizando a

composição com SRA verifica-se uma diminuição significativa da retracção. Assim

ocorre uma variação de cerca de 30%.

1047,0 ×

1033,0 ×

De acordo com a figura 36, observa-se que a resistência à compressão aos

14 dias do provete de SCC sem SRA é de 13,8 MPa e do provete de SCC com

SRA é de 11,6 MPa. Assim, há uma diminuição da resistência na ordem dos 16%.

- Betão Corrente

De acordo com a figura 20, verificou-se que a retracção média de um betão

corrente aos 14 dias é de . Verifica-se deste modo que, a retracção no

betão auto-compactável atinge um valor maior do que no betão corrente. Pode-se

10192.0 ×

- 91 -


observar que no SCC 44 MPa sem SRA, a retracção aos 14 dias aumenta cerca de

44% em relação à retracção média do betão corrente.

No que se refere ao SCC 25 MPa sem SRA, a retracção aos 14 dias, ocorre

um aumento no valor de 41% face ao betão corrente.

- 92 -


CAPITULO 8 – CONCLUSÕES

O trabalho desenvolvido permitiu enunciar algumas conclusões de carácter

geral:

O SCC oferece muitas vantagens, tais como: possibilidade de enchimento de

zonas densamente armadas onde a compactação por vibrador de agulha é

impossível; melhoria da qualidade das superfícies de acabamento; diminuição de

custos dos equipamentos de vibração e seus acessórios; é mais adequado para

trabalhos de reparação, entre outros, mas apresenta uma grande desvantagem, pois

tem retracções mais elevadas do que o betão corrente.

Segundo a ficha técnica do adjuvante redutor de retracção (SRA) utilizado,

normalmente, o uso deste tipo de adjuvantes pode provocar uma ligeira diminuição

da resistência no betão. Verificou-se que, efectivamente, com a utilização do SRA

em ambas as composições , houve diminuição de resistência.

Os valores de resistência à compressão obtidos, neste trabalho, aos 14 dias,

são mais baixos do que o previsto. Isto deve-se à elevada quantidade de cinzas

volantes incorporadas em ambas as composições, pois, no betão endurecido, o uso

de cinzas reduz as resistências iniciais.

Pode-se concluir que para os 14 dias de medições da retracção, o betão

menos resistente neste trabalho (SCC 25 MPa), sem SRA, atingiu um valor de

retracção mais elevado ( ). Esta variação foi na ordem dos 6% em relação

ao SCC 44 MPa, sem SRA ( ).

3−

3−

3−

3−

1047,0 ×

1044,0 ×

Pode-se referir ainda que o betão menos resistente, mas agora, contendo

SRA, alcançou aos 14 dias, um valor de retracção mais baixo ( ) em

relação ao SCC mais resistente, atingindo . Assim houve uma variação de

cerca de 3% em relação ao SCC mais resistente.

1033,0 ×

1034,0 ×

No SCC 44 MPa verificou-se que, introduzindo o SRA, reduz-se o fenómeno

da retracção em 23%. No que diz respeito ao SCC 25 MPa, observou-se que,

aplicando o SRA, diminui a retracção em 30%.

- 93 -


Aos 14 dias, pode-se concluir que no SCC 44 MPa, o efeito do adjuvante

redutor de retracção é menor do que no SCC 25 MPa.

Em Portugal, ainda não existem estudos da retracção em betão auto-

compactável, pois, contactaram-se vários investigadores desta área, nas

Universidades e Institutos mais prestigiados do país, para saber se tinham algum

trabalho sobre esta problemática. De notar que houve investigadores muito

interessados neste trabalho.

Na realidade existem trabalhos sobre retracção mas em betões correntes e

argamassas. Gonçalves et al.(2004) realizou um estudo sobre retracção, em betões

correntes, utilizando o mesmo SRA deste trabalho, com dosagem recomendada pelo

fabricante.

Este autor indica que, na ausência de resultados experimentais, a redução da

retracção pode ser estimada até valores da ordem de 30%, aos 6-9 meses. Também

permitiu concluir que a eficiência dos SRAs depende da dosagem absoluta de SRA,

da relação A/C e da dosagem de ligante. O uso de SRAs em dosagens correntes

não altera a velocidade de secagem do betão.

Este trabalho apenas permitiu determinar a retracção, para os betões SCC

indicados, aos 14 dias, devido ao tempo disponível para realização do projecto e

outros factores, tais como, falta de cumprimento de prazos do fornecedor de

equipamento.

Comparativamente com betões correntes, a retracção no caso dos SCC

apresenta-se com valores superiores.

Para uma melhor avaliação de resultados, há intenção de prosseguir com

este trabalho de pesquisa, realizando ensaios para determinação dos valores de

retracção, nomeadamente, para outras idades.

Por último, espero que este estudo ajude a compreender e a dar a conhecer

algumas informações úteis para outros trabalhos.

- 94 -


CAPITULO 9 – DESENVOLVIMENTOS FUTUROS

No desenvolvimento deste trabalho foram encontradas grandes dificuldades,

devido à falta de informação especifica na bibliografia sobre: o fenómeno da

retracção, relativamente a alguns conceitos e à aplicação de adjuvantes redutores

de retracção (SRA) no betão auto-compactável. Trabalhos neste âmbito são úteis

para a maior utilização de SCC.

Embora o conhecimento sobre os SCC tenha evoluído significativamente nos

últimos anos, de uma maneira geral reconhece-se que existem muitas matérias que

devem ser objecto de estudo mais aprofundado, no sentido de se poder tirar partido

de todo o potencial que o betão auto-compactável apresenta.

Para uma tecnologia que surgiu recentemente, não é difícil identificar

assuntos que necessitam de investigação. Através da pesquisa bibliográfica

realizada, foi possível identificar vários assuntos, muitos deles já com várias

abordagens. De entre eles, destacamos os que se consideram principais para uma

rápida expansão e adopção pela indústria da construção:

Estudo das propriedades deste novo betão no estado endurecido

(fluência, fendilhação, durabilidade, etc) e suas implicações.

Estabelecimento de critérios consensuais de aceitação do betão fresco,

de acordo com as condições de aplicação (espaçamentos, densidades

de armaduras, dimensões mínimas das peças, etc).

Estudo de técnicas especiais de reparação, possíveis de executar com

este tipo de betão.

Concretamente, em relação aos assuntos abordados neste trabalho, existem

vários temas que poderão ser objecto de estudo mais detalhado. Salientamos os

seguintes:

Avaliação do efeito de outros adjuvantes redutores de retracção no

betão auto-compactável.

- 95 -


Avaliação do efeito de armaduras específicas para controlar a

retracção no betão auto-compactável.

Avaliação do efeito de adições expansivas para controlar a retracção

do betão auto-compactável.

Avaliação dos efeitos referidos atrás para várias classes de betão auto-

compactável.

- 96 -


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AFGC (“Association Française de Génie Civil”) (2000), “Betons Auto-plaçants –

Recommandations provisoires”, pp. 52-55, France.

Bartos, P. J. M., Sonebi, M., Zhu, W., Tamimi, A., (2000), “Properties of Hardened

Concrete”, University of Paisley, Scotland, United Kingdom, pp.73.

Coutinho, S., A., (1997), “Fabrico e Propriedades do Betão”, vol. I, LNEC, Lisboa, pp. 311-

368.

Coutinho, S. A., (1997), “Fabrico e Propriedades do Betão”, vol. II, LNEC, Lisboa, pp. 188-

193.

Coutinho, S. A., (1997), “Fabrico e Propriedades do Betão”, vol. III, LNEC, Lisboa, pp. 231-

282.

Coutinho, S. J., (1998), “Melhoria da durabilidade dos betões por tratamento da cofragem”

Tese de Douturamento, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, pp. 27-48.

David, J. (1999), “Betão Auto-Compactável: Um material novo para a pré-fabricação”, 3ªs

Jornadas de Estruturas de Betão, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto,

pp. 97-110.

Domone, P., (2001), “Self-Compacting Concrete”, State-of-the Art – Report 23, RILEM

Technical Committee 174 – SCC, pp. 47-66.

Domone, P., Chai, H. & Jin, j., (1999), “Optimum mix proportioning of self-compacting

concrete”, Proceedings of International Conference on Innovation in Concrete Structures:

Design and Construction, pp. 277-285, Dundee.

D’Souza, B., “Shrinkage Reducing Admixtures”, Admixture Systems with Degussa

Construction Chemicals Australia Pty Ltd, pp. 12, Australia

EFNARC, (2002), “Especificaciones y directrices para el Hórmigon autocompactable –

HAC”, Reino Unido, pp.33.

Gonçalves, A., Neves, R., Ribeiro, B., (2004), “Retracção do betão”, Ordem dos

Engenheiros, LNEC, Lisboa.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2003), NP EN 1097-6 – Ensaios das propriedades

mecânicas e físicas dos agregados - Determinação da massa volúmica e da absorção de água.

- 97 -



mecânicas e físicas dos agregados - Determinação da baridade e do volume de vazios.


geométricas dos agregados – Análise granulométrica (Método da peneiração).

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2003), NP EN 12390-1 - Ensaios do betão

endurecido – Forma, dimensões e outros requisitos para o ensaio de provetes e para os

moldes.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2003), NP EN 12390-2 – Ensaios do betão

endurecido – Execução e cura dos provetes para ensaios de resistência.


endurecido – Resistência à compressão dos provetes de ensaio.


endurecido – Resistência à flexão de provetes.


endurecido – Resistência à tracção por compressão de provetes.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2002), NP EN 12350-2 – Ensaios do betão fresco –

Ensaio de abaixamento.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2002), NP EN 12350-6 – Ensaios do betão fresco –

Massa volúmica.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2003), NP EN 934-2 – Adjuvantes para betão,

argamassa e caldas de injecção – Adjuvantes para betão: Definições, requisitos,

conformidade, marcação e rotulagem.


térmicas e de meteorização dos agregados – Determinação da retracção por secagem.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2005), NP EN 206-1 – Betão. Comportamento,

produção, colocação e critérios de conformidade.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (1995), NP EN – 450 – Cinzas volantes para betão.

Definições, exigências e controlo da qualidade.

IPQ (Instituto Português da Qualidade), (1996), NP EN – 196-1 – Métodos de ensaio de

cimentos. Determinação das resistências mecânicas.

- 98 -


IPQ (Instituto Português da Qualidade), (2001), NP EN 197-1 – Cimento Parte 1:

Composição, especificações e critérios de conformidade para cimentos correntes.

Jacobs, F. & Hunkeler, F., (1999), “Design of self-compacting concrete for durable concrete

structures”, Proceedings of 1st International RILEM Symposium on Self- Compacting

Concrete, pp. 397-407, Stockholm, Sweden.

Khayat, K. H., Ghezal, A. & Hadriche, M. S., (1999), “Utility of statistical models in

proportioning self-consolidating concrete”, Proceedings of 1st International RILEM

Symposium on Self- Compacting Concrete, pp. 345-360, Stockholm, Sweden.

Khayat, K. H., Hu, C. e Monty, H. (1999), “Stability of Self-Consolidating Concrete,

Advantages, and Potential Applications”, International Workshop on Self-compacting

Concrete, pp. 143-152.

Khayat, K., (2001), “Self-Compacting Concrete”, State-of-the Art – Report 23, RILEM

Technical Committee 174 – SCC, pp. 139-141. Paris.

Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), (1996) – E 378 – Betões. Guia para a

utilização de ligantes hidráulicos.

Liniers, A., D., (1993), “Tecnologia y propiedades mecanicas del hormigon”, Instituto

Técnico de Materiales y Construcciones, 2ª edição, España

Melo, K. A., (2005), “Contribuição à dosagem de concreto auto-adensável com adição de

fíler calcário”, Tese de Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, pp.

184.

Neto, A. A. M., (2002), “Estudo da retracção em argamassa com cimento de escória

ativada”, Tese de Mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo,

pp.18-25.

Nunes, S. C. B. (2001a), “Betão Auto-Compactável: Tecnologia e propriedades”, Tese de

Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, pp. 7.2.

Nunes, S., Coutinho, J. S., Sampaio, J. & Figueiras, J. (2001b), “Laboratory Tests on SCC

with Portuguese Materials”, The Second International Symposium on Self-Compacting

Concrete, pp. 393-402, Japan.

Okamura, H. (1997), “Ferguson Lecture for 1996: Self-compacting high-performance

concrete”, Concrete International, ACI, Vol. 19, nº7, pp. 50-54.

Okamura, H., Maekawa, K. & Ozawa, K. (1993), “High Performance Concrete”, Gihodo

- 99 -


Publishing, September 1993.

Okamura, H., Ouchi, M., (1999), “Self-compacting concrete. Development, present use and

future”, 1st International Rilem Symposium on Self-Compacting Concrete, pp. 3-15,

Stockholm, Sweden.

Okamura, H., Ozawa, K., (1995), “Mix design for self-compacting concrete”, Contrete

Library of JSCE 25, pp. 107-200, Japan.

Oliveira, L. A. P., (1999), “Optimização da composição do betão auto-compactável”,

Universidade da Beira Interior, Covilhã.

Oliveira, M. (2003), “Desenvolvimento de um Betão Auto-Compactável Sem Fíler e

Económico”, Tese de Mestrado, Faculdade de Ciências e Tecnologia – Universidade de

Coimbra, Coimbra, pp. 4-68.

Ouchi, M., Hibino, M., Ozawa, K. & Okamura, H., (1998), “A rational mix-design method

for mortar in self-compacting concrete”, Proceedings of Sixth South-East Asia Pacific

Conference of Structural Engineering and Construction, pp. 1307-1312, Taiwan.

Ozawa, K., Maekawa, K., Kunishima, M. & Okamura, H., (1989), “Development of high

performance concrete based on the durability design of concrete structures”, Proceedings of

the second East-Asia and Pacific Conference on Structural Engineering and Construction

(EASEC-2), Vol. 1, pp. 445-450.

Pelova, G., Takada, K., & Walraven, J., (1998 b), “The first trial of self-compacting concrete

in the Netherlands according to the Japanese design method”, Proceedings of FIP Congress,

pp. 113-115, Amsterdam.

Pereira, E. N. B., Barros, J. A. O., Camões, A. F. F. A., (2001), “Painés aligeirados em betão

auto-compactável reforçado com fibras de aço”, Universidade do Minho,Guimarães.

Petersson, O. & Billberg, P., (1999), “Investigation on blocking of self-compacting concrete

with different maximum aggregate size and use of viscosity agent instead of filler”,

Proceedings of 1st International RILEM Symposium on Self- Compacting Concrete, pp. 333-

344, Stockholm, Sweden.

Ribeiro, A. B., Gonçalves, A., (2001), “A Low Cost Self-Compacting Concrete”, The Second

International Symposium on Self-Compacting Concrete, pp. 339-348, Japan.

Ribeiro, A. B., Gonçalves, A., Carrajola, A., “Effect of Shrinkage Admixture on the Pore

Structure Properties of Mortars”, LNEC, Lisboa.

- 100 -


Ribeiro, A. B., Gonçalves, A., Carrajola, A., “Redução da retracção pela acção de

adjuvantes”, LNEC, Lisboa.

Ribeiro, A. B., Gonçalves, A., Salta, M., Machado, A., (2002), “Durabilidade do betão.

Contribuição para a especificação de requisitos de desempenho”, Encontro Nacional de

Betão Estrutural 2002, pp. 151-160, LNEC, Lisboa.

Ribeiro, M.(1995), “Materiais de reparação de estruturas de Betão – Modelação experimental

de uma argamassa à base de ligante inorgânico”, Tese de Mestrado, Instituto Superior

Técnico, Lisboa, pp. 124-129.

RILEM TC 174-SCC, (2001a), “Self-Compacting Concrete, State-of-the-art, Report 23”,

Editado por Skarendahl, A. & Petersson, O, pp.132-135, Paris

RILEM TC 174-SCC, (2001b), “Self-Compacting Concrete, State-of-the-art, Report 23”,

Editado por Skarendahl, A. & Petersson, O, pp.109, Paris

RILEM TC 174-SCC, (2001c), “Self-Compacting Concrete, State-of-the-art, Report 23”,

Editado por Skarendahl, A. & Petersson, O, pp.115-142, Paris

RILEM TC 174-SCC, (2001d), “Self-Compacting Concrete, State-of-the-art, Report 23”,

Editado por Skarendahl, A. & Petersson, O, pp.65, Paris

Rooney, M. J. & Bartos, P. J. M., (2001), “Development of the Column Segregation Test for

Fresh Self-Compacting Concrete (SCC)”, The Second International Symposium on Self-

Compacting Concrete, pp. 109-116, Japan.

Skarendahl, A. (2001), “Self-Compacting Concrete”, State-of-the Art – Report 23, RILEM

Technical Committee 174 – SCC, pp. 1.

SCC European Project Group, (2005), ”The European Guidelines for Self-Compacting

Concrete – Specification, Production and Use”, UK.

Van, B. K. & Montogomery, D., (1999), “Mixture proportioning meted for self-compacting

high performance concrete with minimum paste volume”, Proceedings of 1st International

RILEM Symposium on Self- Compacting Concrete, pp. 373-396, Stockholm, Sweden.

Veiga, M. R. S. & Souza, R. H. F., (2004), “Metodologia de avaliação da retracção livre das

argamassas desde a sua moldagem”, LNEC, Lisboa.

Wallevik, O. H., Nielsson I., (1998), “Self-Compacting Concrete – a rheological approach”,

Proceedings of International Workshop on Self-compacting Concrete, pp. 136-159, Japan.

- 101 -


ANEXOS

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i – introduçãow3.ualg.pt/~ealmeida/investigação/tese final.pdf · extraordinariamente...

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