material compósito - concreto
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MATERIAIS COMPÓSITOS:
CONCRETO
Professor: Marcolino Fernandes
Grupo: Jeferson F. Passos
João Tiago Garbossa S.
Jonathan de Araujo Ruíz
São João da Boa Vista, 07 de Outubro de 2011
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Sumário 1. Concreto .................................................................................................................................... 3
1.1 Definição .............................................................................................................................. 3 1.2 Cimento. .............................................................................................................................. 4 1.3 Agregados. .......................................................................................................................... 5 1.4 Água de amassamento. ...................................................................................................... 5 1.5 Aditivos para concreto. ........................................................................................................ 5
2. Classificação do Concreto. ........................................................................................................ 6 2.1 Em relação ao uso de armadura: ........................................................................................ 6 2.2 Em relação à massa específica: ......................................................................................... 6 2.3 Em relação à resistência: .................................................................................................... 6
3. Estrutura do concreto. ............................................................................................................... 6 3.1 Fase Pasta. ......................................................................................................................... 6 3.2 Fase Agregado. ................................................................................................................... 7
4. Processamento do Concreto. ................................................................................................... 7 4.1. Dosagem do concreto. ....................................................................................................... 8 4.2. Mistura ou Amassamento. .................................................................................................. 8 4.3. Transporte. ......................................................................................................................... 9 4.4. Lançamento. ....................................................................................................................... 9 4.5. Adensamento. .................................................................................................................. 10 4.6. Cura. ................................................................................................................................. 10
5. Propriedades do Concreto. ..................................................................................................... 12 5.1 Propriedades do Concreto Fresco. ................................................................................... 12
5.1.1 Consistência. .............................................................................................................. 13 5.1.2. Plasticidade. .............................................................................................................. 15 5.1.3 Poder de Retenção de Água. ..................................................................................... 17 5.1.4. Trabalhabilidade ........................................................................................................ 18
5.2. Propriedades do Concreto Endurecido. ........................................................................... 18 5.2.1. Resistência Mecânica. .............................................................................................. 19 5.2.2 Durabilidade e Impermeabilidade. ............................................................................. 23 5.2.3 Massa específica. ....................................................................................................... 25 5.2.4 Propriedade acústica. ................................................................................................. 25
6. Tipos de Concretos. ................................................................................................................ 25 6.1 Argamassa. ....................................................................................................................... 25 6.2 Grout. ................................................................................................................................. 26 6.3 Concreto Dosado em Central. ........................................................................................... 26 6.4 Concreto ARI (Concreto de Alta Resistência Inicial). ....................................................... 27 6.5 Concreto Armado. ............................................................................................................. 27 6.6 Concreto Auto Adensável – (Concreto Fluído). ................................................................ 28 6.7 Concreto Bombeável. ........................................................................................................ 28 6.8 Concreto de Alto Desempenho CAD. .............................................................................. 29 6.9 Concreto Celular. .............................................................................................................. 29 6.10 Concreto Ciclópio. ........................................................................................................... 30 6.11 Concreto colorido. ........................................................................................................... 30 6.12 Concreto Convencional. .................................................................................................. 31 6.13 Concreto Extrusado (Farofa – Maquininha). ................................................................... 31 6.14 Concreto com Adição de Fibras. ..................................................................................... 32 6.15 Concreto Leve. ................................................................................................................ 32 6.16 Concreto com Módulo de Elasticidade Definido. ............................................................ 33 6.17 Concreto para Pavimento Rígido. ................................................................................... 34 6.18 Concreto com Pega Programada. ................................................................................... 35
7. Referências Bibliográficas. ...................................................................................................... 36
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1. Concreto
1.1 Definição
O concreto é um material composto, também conhecido como uma
rocha artificial, resultante da mistura íntima e proporcionada de um
aglomerante (cimento), agregados miúdos, agregados graúdos e água. É
considerado o material mais importante na construção civil e possui várias
aplicações além da estrutural, tais como: revestimento, pavimentos, paredes,
canalizações, fundações, etc. É necessário o conhecimento dos materiais que
compõem o concreto, além do aperfeiçoamento dos métodos de cálculo, para
que se possam aproveitar melhor as características do produto.
O concreto é, depois da pedra, da argila e da madeira, um dos materiais
de construção mais antigos que a humanidade conhece. Os romanos
produziam um tipo de concreto com cinza vulcânica (pozolana natural) e cal
que permitia a moldagem e a soldagem de peças formadas por grandes blocos
de pedra. Pode-se afirmar que sua origem, em tempos mais recentes, remonta
ao ano de 1756, quando John Smeaton utilizou pela primeira vez uma
argamassa calcinada na construção do farol de Eddystone.
Foi somente a partir de 1824, entretanto, com o advento do cimento
Portland, que o concreto assumiu um lugar de destaque entre os materiais de
construção, graças à enorme versatilidade que oferecia comparativamente aos
demais produtos, possibilitando a moldagem, com relativa facilidade, das mais
diversas formas arquitetônicas. Surgiram, então, as primeiras especificações
para concreto baseadas no estudo científico de seus elementos constitutivos e
das suas propriedades físicas.
O concreto, devido às suas inúmeras vantagens, tem sido o material
mais usado na construção de prédios residenciais, comerciais, industriais e
públicos, pontes, viadutos, barragens, túneis, silos, reservatórios, etc. Entre as
vantagens deste material de construção podem ser citadas o seu baixo custo
relativo, a disponibilidade dos seus materiais componentes em quase todos os
lugares, sua versatilidade e adaptabilidade, sua durabilidade e sua
possibilidade de incorporar com vantagens rejeitos industriais poluentes.
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O conhecimento das propriedades e características do concreto é,
portanto, de fundamental importância para os profissionais de engenharia que
atuam em construções e devem saber usá-lo com segurança, garantindo um
produto final de qualidade.
Figura 1: Esquema: Mistura de Cimentos, Água, Agregados e Aditivos.
1.2 Cimento.
O cimento é obtido aquecendo-se calcário e argila até a sintetização
(clinquer de cimento). Depois se mói a mistura até obter-se um produto de
textura fina. Os cimentos como aglomerantes hidráulicos determinam as
características do concreto.
ÁGUA CIMENTOPASTA DE
CIMENTO
PASTA DE
CIMENTOÁGUA ARGAMASSA
ARGAMASSA TELAARGAMASSA
ARMADA
PASTA DE CIMENTO
AREIA BRITA CONCRETO
CONCRETO ADIÇÕESCONCRETO
ESPECIAL
CONCRETOCONCRETO
ESPECIALAÇOS
CONCRETO
ARMADO
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1.3 Agregados.
Como agregados, podem ser utilizados materiais naturais e artificiais,
que apresentem resistência suficiente e que não afetem o endurecimento do
concreto. Os agregados devem por isso ser isentos de impurezas (terra, argila,
humus) e de componentes prejudiciais (no máximo 0,02% de cloretos e 1% de
sulfatos). O açúcar é especialmente perigoso, porque impede a pega do
cimento.
A forma dos grãos e a conformação superficial influenciam muitas a
trabalhabilidade e as propriedades de aderência do concreto: agregados
redondos e lisos facilitam a mistura e o adensamento do concreto; agregados
com superfícies ásperas aumentam a resistência à tração.
Utilizam-se predominantemente agregados naturais: areia e cascalho de
rio, pedra ou cascalho britado e areia de britagem, obtidos de pedreiras. Estes
agregados dão origem ao concreto normal. Como agregados artificiais citam-
sea escória de alto-forno para concreto leve e normal; argila expandida ou
sintetizada para concreto leve.
1.4 Água de amassamento.
Quase todas as águas naturais são apropriadas para amassamento. É
necessário precaução quanto às águas de pântano e as de rejeito industrial. A
água do mar é inadequada para estruturas de concreto armado e protendido
devido à corrosão provocada pelo teor de sal.
O teor de água do concreto fresco é dado pelo fator água-cimento, isto
é, pela relação em peso água-cimento. Esta relação varia geralmente entre 0,3
e 0,6. Quanto menor for o teor de água, maior é a resistência do concreto e
menor é a trabalhabilidade.
1.5 Aditivos para concreto.
Podem-se considerar como aditivos a incorporação de menos de 5% do
peso de cimento, denominando-se adições àqueles produtos acrescentados ao
concreto em quantidades maiores que 5%.
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Os principais tipos de aditivos são: plastificantes, incorporadores de ar,
retardadores der pega, aceleradores de pega, aceleradores de endurecimento,
colorantes, impermeabilizantes.
2. Classificação do Concreto.
2.1 Em relação ao uso de armadura:
Simples - sem barras de aço;
Armado - com barras de aço;
Protendido - com cabos de aços tracionados.
2.2 Em relação à massa específica:
Leve - massa < 1800 kg/m3;
Normal - + 2400 kg/m3;
Pesado - massa > 3200 kg/m3.
2.3 Em relação à resistência:
Baixa resistência - < 20 MPa;
Moderada - 20 a 40 MPa;
Alta resistência - > 40 MPa.
3. Estrutura do concreto.
Concreto = Pasta + Agregados + (zona de transição).
3.1 Fase Pasta.
No concreto fresco, envolve os agregados, enchendo os vazios, dando
possibilidade de manuseio.
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No concreto endurecido, aglutina os agregados, dando ao conjunto:
resistência, certa impermeabilidade estabilidade dimensional e durabilidade.
3.2 Fase Agregado.
Predominantemente responsável pela massa especifica, modulo de
elasticidade, e estabilidade dimensional do concreto.
Pode influir na resistência e durabilidade do concreto.
O agregado também funciona como redutor de custos.
4. Processamento do Concreto.
A água e o cimento, quando misturados, desenvolvem um processo
denominado hidratação e formam uma pasta que adere as partículas dos
agregados. Nas primeiras horas após o preparo é possível dar a essa mistura o
formato desejado. Algumas horas depois ela endurece e, com o passar dos
dias, adquire grande resistência mecânica, convertendo-se num material
monolítico dotado das mesmas características de uma rocha.
A resistência do concreto depende destes três fatores básicos:
Resistência do agregado;
Resistência da pasta;
Resistência da ligação entre a pasta e o agregado.
Entretanto, para conseguir-se um conjunto monolítico e resistente, é
indispensável produzir corretamente o concreto.
A produção do concreto consta de uma série de operações executadas e
controladas de forma a obter-se, a partir dos materiais componentes, um
concreto que depois de endurecido resista aos esforços derivados das mais
diversas condições de carregamento a que possa ser submetido, bem como
apresente características de durabilidade.
As operações necessárias à obtenção de um concreto são:
Dosagem ou quantificação dos materiais;
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Mistura dos materiais;
Transporte até o local da obra;
Lançamento, ou seja, colocação do concreto no seu local definitivo
(normalmente em uma forma);
Adensamento, que consiste em tornar a massa do concreto a mais
densa possível, eliminando os vazios;
Cura, ou seja, os cuidados a serem tomados a fim de evitar a perda de
água pelo concreto nos primeiros dias de idade.
4.1. Dosagem do concreto.
Dosar um concreto consiste em determinar a proporção mais adequada
e econômica, com que cada material entra na composição da mistura,
objetivando as propriedades já identificadas para o concreto fresco e
endurecido.
Dosar, é portanto, procurar o traço que atende as condições específicas
de um projeto, utilizando corretamente os materiais disponíveis.
Traço é a maneira de exprimir a proporção dos componentes de uma
mistura. Genericamente, um traço 1:m:x significa que para uma parte de
aglomerante deve-se ter m partes de agregados, que pode ser somente miúdo,
como no caso das argamassas, ou miúdo e graúdo, como nos concretos e x
partes de água.
O traço pode ser medido em peso ou em volume. Geralmente quando
não está expressa de forma clara a unidade, supõem-se que esta medida seja
em peso. Se o traço for em volume deve ser indicado. Freqüentemente adota-
se uma indicação mista: o cimento em peso e os agregados em volume.
4.2. Mistura ou Amassamento.
É a primeira fase da produção propriamente dita do concreto e tem como
objetivo a obtenção de uma massa homogênea onde todos os componentes
estejam em contato entre si. A falta de homogeneidade determina decréscimo
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sensível de resistência mecânica e durabilidade dos concretos. A mistura
poderá ser manual ou através de equipamentos chamados betoneiras.
4.3. Transporte.
É a terceira etapa da produção do concreto, que após a mistura, tem que
ser transportado ao local de enchimento das formas.
O transporte do concreto pode ser externo ou seja da central de
concretagem até a obra, em caminhão betoneira, ou dentro da obra, até o local
de lançamento, com carrinho de mão, giricas, elevadores, guinchos ou mesmo
através de bombeamento.
No transporte do concreto deve-se tomar cuidado para que não haja
vibração excessiva, o que pode provocar segregação dos componentes,
prejudicando a homogeneidade do concreto. O transporte, também deve ser
rápido, a fim de evitar que o concreto perca a trabalhabilidade necessária às
etapas seguintes.
4.4. Lançamento.
O lançamento é a operação que consiste em colocar o concreto nas
formas. O tempo máximo permitido entre o amassamento e o lançamento, esta
situado entre 1 e 2 horas.
O cuidado geral no lançamento consiste em manipular o concreto de
forma que seus componentes não se separem e as recomendações são:
Que as formas estejam livres de detritos e substâncias estranhas;
Que as formas, quando em madeira, estejam saturadas de água, para
que não absorvam a água do concreto;
Que seja evitado arrastar o concreto distâncias muito grandes. O
arrastamento da mistura, com enxada, nas formas ou mesmo sobre o
concreto já aplicado, pode provocar perda de argamassa, que adere aos
locais por onde passa. Admite-se que o concreto seja espalhado, por
arrastamento, em distâncias na ordem de 0,80 a 1,00 m. Para distâncias
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maiores deve-se apanhar o concreto com uma pá e aplicá-lo onde for
necessário;
Que seja evitado o lançamento do concreto de grandes alturas. A altura
máxima permitida, para que não haja segregação, está em torno de 1,50
a 2,00 m. Para peças esbeltas, como pilares, em que a altura é superior
as indicadas, o concreto deve ser lançado através de janelas abertas na
face lateral da forma, que serão posteriormente fechadas, a medida que
avança a concretagem.
4.5. Adensamento.
É a operação que tem por finalidade a eliminação do ar e dos vazios
contidos na massa. Deve ser feito durante e imediatamente após o lançamento.
O adensamento pode ser executado por processos manuais -
socamento ou apiloamento - ou por processos mecânicos - vibração ou
centrifugação. Qualquer que seja o processo deve-se buscar que o concreto
preencha todos os espaços da forma, evitando-se a formação de ninhos e a
segregação dos componentes. Deve ser evitada, também, a vibração junto a
ferragem, quando o concreto for armado, para não ocasionar vazios que
prejudiquem a aderência do concreto com a armadura.
Quando bem executado, o adensamento melhora a resistência mecânica
e aumenta a impermeabilidade, a resistência a intempéries e a aderência do
concreto à armadura.
4.6. Cura.
Denomina-se cura o conjunto de medidas que têm por finalidade evitar a
evaporação prematura da água necessária à hidratação do cimento.
A Norma Brasileira exige que a cura seja feita nos 7 primeiros dias
contados do lançamento do concreto. É desejável, entretanto, que se faça até o
14º
dia, para se ter garantias contra o aparecimento de fissuras devidas à
retração.
As várias qualidades desejáveis ao concreto, como resistência
mecânica, impermeabilidade e resistência ao ataque de agentes agressivos,
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são extremamente favorecidas e até mesmo somente conseguidas através de
uma cura bem feita.
Os métodos de cura mais usados nas obras são:
Irrigação periódica da superfície: é o método mais simples e consiste em
proteger o concreto fresco, irrigando a superfície exposta em intervalos
freqüentes.
Recobrimento simples da superfície: é o método mais utilizado nas obras.
Consiste em cobrir a superfície com areia, sacos de aniagem rompidos ou os
próprios sacos de embalagem do cimento, que são mantidos sempre
úmidos. Desta forma evita-se a ação direta do sol e do vento e impede-se a
evaporação da água do concreto.
Imersão: é o método ideal de cura, tendo entretanto uma aplicação restrita.
É mais empregado em industrias de pré-moldagem, onde as peças
fabricadas são imersas em tanques com água. Pode ser empregado,
também, em lajes e pisos quando existe a possibilidade e a disponibilidades
de cobri-las com uma pequena lâmina de água.
Envolvimento ou recobrimento total da superfície: é quando as peças são
totalmente envoltas ou recobertas, sem que se deixe passagem de ar, com
plásticos ou papéis impermeáveis, que impedindo a evaporação, dispensam
o uso de água na cura.
Manutenção da umidade da forma: é um método que só pode ser usados em
peças nas quais a forma, de madeira ou outro material absorvente, proteja a
maior parte da superfície, tais como pilares e vigas. O método consiste em
molhar a forma em intervalos freqüentes, mantendo assim a umidade.
Aplicação de cloreto de cálcio: é um método utilizado em climas úmidos e
consiste em aplicar, superficialmente o cloreto de cálcio para acelerar o
ajuste inicial e fortalecer o concreto.
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A obtenção de um concreto de boa qualidade depende de todas essas
operações. Se qualquer delas for mal executada, causará problemas ao
concreto. Não há como compensar as falhas em uma das operações com
cuidados especiais em outra. Quando o concreto é dosado de acordo com
certos princípios básicos, apresenta, além da resistência, as vantagens de
baixo custo, facilidade de execução, durabilidade e economia. Para tanto é
necessário, inicialmente, conhecer as características que o concreto
endurecido deve possuir, para depois, a partir dos materiais disponíveis, obter
o concreto pretendido, mediante o proporcionamento correto da mistura e o uso
adequado dos processos de fabricação. O concreto fresco representa uma fase
transitória, porém de enorme influência nas características do concreto
endurecido.
Então antes do processamento do concreto é necessário o
conhecimento sobre as propriedades do concreto tanto endurecido como o
concreto fresco.
5. Propriedades do Concreto.
Para efeito de suas propriedades, o concreto deve então ser analisado
nestas duas condições: fresco e endurecido.
O concreto fresco é assim considerado até o momento em que tem
início a pega do aglomerante.
O concreto endurecido é o material que se obtém pela mistura dos
componentes, após o fim da pega do aglomerante.
5.1 Propriedades do Concreto Fresco.
Para o concreto fresco, as propriedades desejáveis são as que
asseguram a obtenção de uma mistura fácil de transportar, lançar e adensar,
sem segregação. As principais propriedades do concreto, quando fresco, são:
Consistência;
Plasticidade;
Poder de retenção de água;
Trabalhabilidade.
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5.1.1 Consistência.
Consistência é o maior ou menor grau de fluidez da mistura fresca,
relacionando-se, portanto, com a mobilidade da massa. O principal fator que
influi na consistência é, sem dúvida, o teor água/materiais secos (A%).
Teor de água/materiais secos é, pois, a relação entre o peso da água e o
peso dos materiais secos multiplicada por 100, Equação 01.
Equação 01: Teor de água em função dos materiais secos
Onde: Pag = peso da água;
Pc = peso do cimento;
Pm = peso do agregado miúdo + agregado graúdo;
Em função de sua consistência, o concreto é classificado em:
Seco ou úmido - quando a relação água/materiais secos é baixa, entre 6
e 8%;
Plástico - quando a relação água/materiais secos é maior que 8 e menor
que 11%;
Fluido - quando a relação água/materiais secos é alta, entre 11 e 14%.
Um concreto de consistência plástica pode oferecer, segundo o grau de
sua mobilidade, maior ou menor facilidade para ser moldado e deslizar entre os
ferros da armadura, sem que ocorra separação de seus componentes. São os
mais usados nas obras em geral.
A natureza da obra, o espaçamento entre as paredes das formas e a
distribuição da armadura no seu interior impõe que a consistência do concreto
seja adequada.
Fixada a resistência, mediante o estabelecimento de determinado valor
para a relação água/cimento, resta assegurar à mistura uma consistência
compatível com a natureza da obra. O processo de determinação de
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consistência mais utilizado no Brasil, devido à simplicidade e facilidade com
que é executado na obra, é o ensaio de abatimento conhecido como Slump
Test.
O equipamento para medição consta de um tronco de cone - Cone de
Abrams - com as medidas apresentadas na Figura 2.
Figura 2: Cone de Abrams.
Na elaboração do ensaio, o cone deve ser molhado internamente e
colocado sobre uma chapa metálica, também molhada. Uma vez assentado
firmemente sobre a chapa, enche-se o cone com concreto em três camadas de
igual altura. “Cada uma dessas camadas é “socada” com 25 golpes, com uma
barra de ferro de 5/8” (16 mm). Terminada a operação, retira-se o cone
verticalmente e mede-se o abatimento da amostra conforme ilustrado na Figura
3.
FIGURA 3: Esquema do Slump Test.
Segundo a NBR 6118, a consistência do concreto deve estar de acordo
com as dimensões da peça a ser concretada, com a distribuição da armadura
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no seu interior e com os processos de lançamento e adensamento utilizados.
As Tabelas 1 e 2 fornecem indicações úteis sobre os resultados do Slump Test.
Tabela 1: Abatimento recomendado para diferentes tipos de obras.
Tipo de obra Abatimento em cm
Máximo Mínimo
Bloco sobre estaca e sapata. 8 2
Viga e parede armada 10 2
Pilar de edifício 10 2
Laje maciça e nervurada 8 2
Tabela 2: Índices de consistência do concreto em função de diferentes tipos de obras e condições de adensamento.
Consistência Abatimento (cm) Tipo de obra Tipo de adensamento
Extremamente seca
(Terra úmida) 0 Pré-fabricação
Condições especiais de
adensamento
Muito seca 0 Grandes massas;
pavimentação Vibração muito enérgica
Seca 0 a 2 Estruturas de concreto
armado ou protendido. Vibração enérgica
Rija 2 a 5 Estruturas correntes Vibração normal
Plástica 5 a 12 Estruturas correntes Adensamento manual
Úmida 12 a 20 Estruturas correntes sem
grandes responsabilidades Adensamento manual
Fluída 20 a 25 Concreto inadequado para
qualquer uso
-
5.1.2. Plasticidade.
Plasticidade é a propriedade do concreto fresco identificada pela
facilidade com que este é moldado sem se romper. Depende
fundamentalmente da consistência e do grau de coesão entre os componentes
do concreto. Quando não há coesão os elementos se separam, isto é, ocorre a
segregação.
Segregação é a separação dos grãos do agregado da pasta de cimento.
Pode ocorrer durante o transporte, durante o lançamento (em conseqüência de
movimentos bruscos), durante o adensamento (por vibração excessiva), ou
pela ação da gravidade, quando os grãos graúdos, mais pesados do que os
demais, tendem a assentar no fundo das formas.
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À medida que as paredes das formas vão se aproximando e a armadura
se torna mais densa, maior deve ser o grau de plasticidade da mistura, a fim de
evitar o perigo de que apareçam vazios na peça depois de concretada. Neste
caso seria altamente desfavorável obter a consistência desejada aumentando-
se simplesmente a quantidade de água, pois essa prática diminuiria
significativamente a resistência do concreto, a qual para ser compensada
exigiria o emprego de mais cimento.
Quanto às dimensões dos agregados, observa-se que os miúdos
exercem influência preponderante sobre a plasticidade do concreto, por
possuírem elevada área específica. Dessa forma, qualquer alteração do seu
teor na mistura provocará modificações significativas no consumo de água e,
conseqüentemente, no de cimento. Como o cimento é o material de
custo mais elevado na mistura, qualquer alteração no consumo de areia incide
diretamente no custo do concreto.
A forma e a textura superficial das partículas da areia têm grande
influência na plasticidade do concreto. Esta será prejudicada na medida em
que mais angulosas, rugosas ou alongadas forem as partículas de areia.
As areias mais finas requerem mais água, por terem maiores áreas
específicas. Por sua vez, pelo fato de serem mais finas, o teor de areia
requerido pelo concreto de igual plasticidade será menor, compensando dessa
maneira o efeito negativo da finura da areia.
As areias muito grossas, quando utilizadas em concretos cuja dimensão
máxima do agregado é pequena (9,5 mm), resultam em misturas muito ásperas
e pouco coesivas, devido ao fenômeno de interferência entre partículas.
Quantidades excessivas de areia aumentam demasiadamente a coesão
da mistura e dificultam o lançamento e adensamento do concreto nas formas,
além de também aumentarem o consumo de cimento e, conseqüentemente, o
custo final do concreto produzido. Quanto maior for o consumo de areia, maior
será o consumo de cimento, pelo fato de que a pasta é o agente lubrificante
entre as partículas de areia.
Em relação ao agregado graúdo, como se observou antes, grãos
arredondados e de textura superficial lisa, como os seixos rolados, favorecem a
plasticidade do concreto, exigindo menos água de amassamento, embora a
ligação pasta-agregado no estado endurecido seja prejudicada.
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Cumpre, porém, ressaltar que agregados provenientes de britagem, e
que portanto possuem forma cúbica e textura superficial rugosa, apresentam
maior área específica e requerem, por esta razão, maior quantidade de água
de amassamento. As arestas vivas destes grãos provocam, ainda, maior atrito
entre eles, aumentando, em conseqüência, o consumo de água e cimento da
mistura.
Agregados com maiores dimensões máximas características requerem
menor teor de areia para determinada plasticidade e, portanto, menor consumo
de água. Por conseguinte, pode-se explicar a diminuição da área específica do
agregado graúdo, que requer menos pasta para cobrir seus grãos e manter sua
capacidade lubrificante entre as partículas do agregado graúdo. Isso leva a crer
na vantagem da adoção da maior dimensão máxima característica, que
possibilitaria maior economia de cimento, embora para dmáx
> 38 mm a perda
de resistência do concreto devido à menor área de aderência entre a pasta e o
agregado inviabilizasse essa vantagem.
Misturas contendo quantidades excessivas de agregados graúdos
resultam em massas de concreto fresco com baixa coesão e mobilidade,
exigindo grande esforço no seu lançamento e adensamento.
5.1.3 Poder de Retenção de Água.
O poder de retenção de água é o oposto à exsudação.
Exsudação é o fenômeno que ocorre em certos concretos quando a
água se separa da massa e sobe à superfície da peça concretada. Ocorre
quando a parte superior do concreto se torna excessivamente úmida; sua
conseqüência é um concreto poroso e menos resistente.
Além disso, o concreto pode estar sujeito à desintegração em virtude da
percolação da água. Esse fenômeno acontece quando no processo de
lançamento do concreto nas formas a parte sólida não é capaz de reter a água
de amassamento. Ocorre geralmente em concretos com pequena porcentagem
de finos, que são o material que passa pela peneira com abertura de malha
igual a 0,15 mm.
Para minorar a exsudação é necessário alterar a dosagem do concreto,
aumentando-se a proporção de finos e o teor de cimento. A exsudação também
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pode ser controlada pela adequada confecção de um concreto trabalhável,
evitando-se o emprego de água além do limite necessário.
5.1.4. Trabalhabilidade
É a propriedade do concreto fresco identificada pela maior ou menor
facilidade de seu emprego para atender a determinado fim. O concreto é
trabalhável quando no estado fresco apresenta consistência e dimensões
máximas dos agregados apropriadas ao tipo de obra a que se destina, no que
respeita às dimensões das peças, ao afastamento e à distribuição das barras
das armaduras, bem como aos métodos de transporte, lançamento e
adensamento que serão adotados.
A trabalhabilidade, portanto, além de ser uma característica inerente ao
material, como a consistência, também envolve considerações quanto à
natureza da própria obra que está sendo executada. É possível, pois, concluir
que um concreto adequado para peças de grandes dimensões e pouco
armadas poderá não sê-lo para peças delgadas e muito armadas, ou que um
concreto que permite perfeito adensamento com vibração, sem segregação dos
componentes e sem vazios, dificilmente proporcionará uma moldagem
satisfatória com adensamento manual.
Quando o conjunto a concretar apresenta características diferentes em
termos de dimensões, densidade e espaçamento de armaduras, a
trabalhabilidade do concreto fresco deverá levar em conta a situação mais
desfavorável.
Na verdade, as propriedades de um concreto não podem ser
consideradas isoladamente. A consistência afeta diretamente a
trabalhabilidade, a qual, por sua vez, não só é afetada pela plasticidade como
garante a constância da relação água/cimento.
5.2. Propriedades do Concreto Endurecido.
As características que um concreto depois de endurecido deve possuir
são:
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Resistência;
Durabilidade;
Impermeabilidade;
Aparência;
Massa especifica;
Propriedade acústica.
Todas essas características, à exceção da aparência, melhoram
sensivelmente com o uso adequado da relação água/cimento.
5.2.1. Resistência Mecânica.
No que respeita à resistência mecânica do concreto endurecido, ou seja,
a sua capacidade de resistir às diversas condições de carregamento a que
possa estar sujeito quando em serviço, destaca-se a resistência à compressão,
à tração, à flexão e ao cisalhamento.
O processo de endurecimento dos concretos à base de cimento Portland
é muito longo, podendo levar mais de dois anos para completar-se. Com a
idade o concreto endurecido vai aumentando a resistência a esforços
mecânicos. Aos 28 dias de idade já adquiriu cerca de 75 a 90% de sua
resistência total. É na resistência mecânica apresentada pelo concreto
endurecido 28 dias após a sua execução que se baseia o cálculo dos
elementos de concreto.
Chamamos de:
fc = a resistência à compressão do concreto;
ft = a resistência à tração simples no concreto;
ft’ = a resistência à tração na flexão do concreto;
Um fator relevante na determinação e controle da resistência à
compressão do concreto é a existência de certa correlação entre essa
resistência e a resistência à tração do concreto. A resistência à tração na flexão
equivale, aproximadamente, à quinta parte da resistência à compressão do
20
concreto; a resistência à tração simples é igual à décima parte da resistência à
compressão do concreto, é expressa pela Equação 02:
Equação 02: Correlação entre a resistência a compressão e a resistência a tração do concreto
Chamamos de fck a resistência característica do concreto à
compressão, que é a resistência adotada para fins de cálculo, onde se admite a
probabilidade da ocorrência de apenas 5% de resistência à compressão menor
do que ela.
Para a resistência à tração, a NBR 6118/78/78 permite a adoção, na
falta de determinação experimental, dos seguintes valores:
Sendo:
fck = a resistência característica à compressão;
fct = a resistência característica à tração pura;
Temos que:
Para efeito de dosagem, a resistência adotada é chamada de fc28
(resistência de dosagem), que corresponde a resistência média do concreto, ou
seja, aquela que ocorre com probabilidade de 50%, a qual é superior ao fck e
assegura a resistência à compressão determinada no projeto, no nível de
probabilidade de 5%.
Vários são os fatores que influem na resistência mecânica do concreto,
dentre os quais destacamos:
Fator água/cimento;
Idade;
Forma e granulometria dos agregados;
21
Tipo de cimento;
Condições de cura;
O fator água/cimento (x) é a relação entre o peso de água (Pag) e o
peso de cimento (Pc) empregado no traço de um cimento, Equação 03:
Equação 03: Relação água – cimento.
A resistência de um concreto depende fundamentalmente do fator
água/cimento, isto é, quanto menor for este fator, maior será a resistência do
concreto. Mas, evidentemente, deve-se ter um mínimo de água necessária
para reagir com todo o cimento e dar trabalhabilidade ao concreto. Conforme
se observou anteriormente, pode-se, pois considerar a resistência do concreto
como sendo função principalmente da resistência da pasta de cimento
endurecida, do agregado e da ligação pasta/agregado.
Quando se trata de resistência à compressão, a resistência da pasta é o
principal fator. Por outro lado, é conhecida a influência da porosidade da pasta
sobre a resistência do concreto. Como porosidade depende do fator
água/cimento, assim como do tipo de cimento, pode-se dizer que para um
mesmo tipo de cimento a resistência da pasta depende unicamente do fator
água/cimento, este também um dos principais fatores determinantes da
resistência da ligação pasta/agregado.
Quem primeiro reconheceu essa relação de dependência foi Abrams,
em trabalho publicado em 1919. Baseando-se em pesquisas de laboratório,
Abrams demonstrou que a resistência do concreto dependia das propriedades
da pasta endurecida, a qual, por sua vez, era função do fator água/cimento.
A chamada Lei de Abrams é expressa pela Equação 04:
Equação 04: Resistência do Concreto
22
Onde: R = resistência do concreto;
A e B = constantes empíricas;
x = fator água/cimento.
Atualmente, a expressão resulta da ajustagem de dados experimentais e
tem larga aplicação na tecnologia do concreto, apesar de a influência das
propriedades dos agregados não haver sido considerada na sua formulação.
A Lei de Abrams pode ser utilizada para avaliar a resistência à
compressão do concreto em função do fator água/cimento, ou, o que é mais
comum no Brasil, para escolher o fator água/cimento apropriado à obtenção da
desejada resistência à compressão.
A influência da idade na resistência mecânica do concreto está
diretamente associada à resistência da pasta, que por sua vez é determinada
pelo tipo de cimento. No capítulo sobre aglomerantes estudamos o
desenvolvimento da resistência à compressão, com a idade, para os cimentos
brasileiros.
Conforme também se observou no capítulo sobre agregados, a
resistência do agregado deve ser igual ou superior à resistência do concreto
que se pretende fabricar. No que respeita à ligação pasta/agregado, esta
depende, basicamente, da forma, da textura superficial e da natureza química
dos agregados.
A forma e a textura, por exemplo, podem alterar significativamente a
área específica dos agregados, influindo diretamente na ligação
pasta/agregado. Partículas que tendem à forma cúbica apresentam maior área
específica do que as que se aproximam da forma arredondada. De igual modo,
quando a textura superficial é rugosa, a resistência mecânica do concreto
aumenta consideravelmente, sobretudo nos esforços de tração na flexão. O
mesmo efeito é obtido quando se reduz a dimensão máxima característica do
agregado graúdo.
Com relação à reatividade potencial, alguns agregados naturais
contendo sílica hidratada e certas rochas carbonatadas, especialmente
calcários dolomíticos argilosos, desenvolvem reações químicas de interação
com os álcalis do cimento Portland. Em conseqüência, é possível produzir
23
deteriorações por aumento de volume em estruturas submetidas a condições
de umidade permanente.
Finalmente, outro fator da maior relevância na resistência final do
concreto a esforços mecânicos é a cura - procedimento utilizado para favorecer
a hidratação do cimento que consiste no controle da temperatura e no
movimento da água de dentro para fora e de fora para dentro do concreto -,
visto que as condições de umidade e temperatura, principalmente nas
primeiras idades, têm importância muito grande para as propriedades do
concreto endurecido.
5.2.2 Durabilidade e Impermeabilidade.
A durabilidade pode ser definida como sendo a capacidade que o
concreto possui de resistir à ação do tempo, aos ataques químicos, à abrasão
ou a qualquer outra ação de deterioração. A durabilidade depende, entretanto,
do tipo de ataque, físico ou químico, que o concreto, depois de endurecido,
será submetido, devendo ser analisado criteriosamente antes da escolha dos
materiais e da dosagem.
No que diz respeito a abrasão ou a erosão, a durabilidade está
diretamente ligada a resistência do concreto.
A impermeabilidade do concreto está relacionada com a durabilidade.
Um concreto impermeável impede o acesso de agentes agressivos.
Vários são os fatores que podem influir na durabilidade e na impermeabilidade
dos concretos, entre eles:
Porosidade da pasta: a impermeabilidade está diretamente relacionada
com a porosidade da pasta. Quanto menos porosa, mais impermeável
será a pasta e, conseqüentemente, o concreto.
A porosidade depende de dois fatores principais: da relação
água/cimento e do grau de hidratação da pasta.
A relação água/cimento, neste caso, define a estrutura da pasta. Quanto
menor essa relação, mais próximos uns dos outros estarão os grãos de
cimento e menor, portanto, será a porosidade da pasta.
24
Como os produtos da hidratação ocupam um volume maior do que o
cimento na pasta, a porosidade diminui à medida que a hidratação
evolui.
Pode-se concluir, dessa forma, que a impermeabilidade do concreto
aumenta, também, com a redução da relação água/cimento e com a
evolução da hidratação, ou seja, com a idade do concreto.
Agressão química: principalmente de sulfatos, que reagindo com o
hidróxido de cálcio livre e o aluminato de cálcio hidratado presentes no
cimento, aumentam o volume dos sólidos causando expansão que, por
sua vez, provocam fissuração, que poderão resultar na total deterioração
da peça endurecida. Esses efeitos podem ser atenuados se a relação
água/cimento não ultrapassar 0,40 para peças delgadas, com menos de
2,5 cm de recobrimento de armadura, e 0,45 para outras estruturas. No
caso de se utilizar cimentos resistentes a sulfatos, o fator água/cimento
deverá ser de 0,45 e 0,50, respectivamente, conforme recomenda o ACI
- American Concrete Institute.
Retração hidráulica: é resultante da retração da pasta de cimento, que
ao sofrer modificações de volume devidas à movimentação da água,
exerce tensões sobre o agregado, provocando fissuração no concreto,
abrindo dessa forma caminho a agressão de agentes exteriores.
São vários os fatores que influenciam a retração hidráulica. Entre eles a
concentração de agregados, o fator água/cimento, as dimensões da
peça e como já vimos anteriormente as condições de cura. Uma vez que
a retração ocorrerá somente na pasta, quanto menor o seu teor e
consequentemente maior concentração de agregado, menor será a
retração no concreto e, também, como a retração é oriunda da
movimentação da água que pode sair por evaporação ou entrar por
capilaridade, quanto maior for o fator água/cimento, maior será
evidentemente a retração.
25
5.2.3 Massa específica.
É uma propriedade importante nos cálculos do peso próprio da estrutura,
varia de acordo com o processo de execução (adensamento, tipo de agregados
e quantidade de vazios).
concreto armado: 2,4 t/m³
concreto leve: 1,9 t/m³
concreto pesado: 3,5 a 5,5 t/m³
5.2.4 Propriedade acústica.
O coeficiente de redução de ruído tem um valor típico de 0,27 para
concretos normais, e de 0,45 para concretos leves. Esses valores podem variar
com a textura, porosidade e pintura da superfície.
6. Tipos de Concretos.
6.1 Argamassa.
Argamassa é uma mistura composta basicamente por cimento, areia, cal
hidratada e água, mas conforme a influência de características regionais,
outros materiais têm sido utilizados na sua composição, como o saibro, o barro
e o caulim, entre outros.
As argamassas têm como principais aplicações:
Assentamento de tijolos, blocos, azulejos, cerâmicas, tacos, ladrilhos,
etc;
Revestimento de paredes, pisos e tetos;
Impermeabilização;
Regularização de superfícies (buracos, ondulações, desníveis, etc);
A tecnologia das argamassas tem se desenvolvido bastante, colocando
à disposição do mercado o produto ideal para cada aplicação acima. No
26
momento de construir é sempre bom consultar as opções, verificar os custos e
os benefícios de cada uma destas soluções.
É bom lembrar, neste caso, que a mistura de cimento e água gera uma
série de reações químicas durante o processo de pega e endurecimento.
Elementos existentes em materiais de origem duvidosa podem interferir nestas
reações, prejudicando a argamassa no momento da aplicação, do acabamento
ou quanto a sua resistência.
6.2 Grout.
Grout é uma argamassa composta por cimento, areia, quartzo, água e
aditivos especiais, que tem como destaque sua elevada resistência mecânica.
Ele se caracteriza por ser auto adensável, permitindo sua aplicação no
preenchimento de vazios e juntas de alvenaria estrutural.
Outros pontos fortes de sua utilização estão na recuperação de
estruturas, na fixação de equipamentos, no reparo de pisos, entre outros.
No mercado, podemos comprá-lo em grandes volumes ou em pequenas
embalagens, para adicionar água, misturar e aplicar.
Podem ser “virados na obra”, desde que se tenha o conhecimento e os
materiais necessários para este tipo de operação.
Chegam a atingir resistências superiores a 25 MPa em 24 horas e a
passar dos 50 MPa aos 28 dias.
6.3 Concreto Dosado em Central.
Seja pela necessidade crescente de se construir com qualidade,
economia e rapidez; pelo desafio de se obter grandes resistências ou para
atender às determinações das normas brasileiras, a tecnologia do concreto não
para de evoluir.
Respondendo a estes desafios está o concreto dosado em central
(CDC), que é o concreto fornecido pelas empresas prestadoras de serviços de
concretagem (concreteiras), através dos caminhões betoneira.
27
6.4 Concreto ARI (Concreto de Alta Resistência Inicial).
O concreto de alta resistência inicial, como o nome já diz é aquele que
tem a característica de atingir grande resistência, com pouca idade, podendo
dar mais velocidade à obra ou ser utilizado para atender situações
emergenciais.
Sua aplicação pode ser necessária em indústrias de pré-moldados, em
estruturas convencionais ou protendidas, na fabricação de tubos e artefatos de
concreto, entre outras.
O aumento na velocidade das obras que este concreto pode gerar traz
consigo a redução dos custos com funcionários, com alugueis de formas,
equipamentos e diversos outros ganhos de produtividade.
A alta resistência inicial é fruto de uma dosagem racional do concreto,
feita com base nas características específicas de cada obra. Portanto, a obra
deve fornecer o maior número de informações possíveis para a elaboração do
traço, que pode exigir aditivos especiais, tipos específicos de cimento e
adições.
6.5 Concreto Armado.
Chamamos de concreto armado à estrutura de concreto que possui em
seu interior, armações feitas com barras de aço.
Estas armações são necessárias para atender à deficiência do concreto
em resistir a esforços de tração (seu forte é a resistência à compressão) e são
indispensáveis na execução de peças como vigas e lajes, por exemplo.
Outra característica deste conjunto é o de apresentar grande
durabilidade. A pasta de cimento envolve as barras de aço de maneira
semelhante aos agregados, formando sobre elas uma camada de proteção que
impede a oxidação. As armaduras além de garantirem as resistências à tração
e flexão, podem também aumentar a capacidade de carga à compressão.
O projeto das estruturas de concreto armado é feito por engenheiros
especializados no assunto, conhecidos também como calculistas. São eles
quem determinam a resistência do concreto, a bitola do aço, o espaçamento
28
entre as barras e a dimensão das peças que farão parte do projeto (sapatas,
blocos, pilares, lajes, vigas, etc).
Um bom projeto deve considerar todas as variáveis possíveis e não só
os preços unitários do aço e do concreto. Ao se utilizar uma resistência maior
no concreto, por exemplo, pode-se reduzir o tamanho das peças, diminuindo o
volume final de concreto, o tamanho das formas, o tempo de desforma, a
quantidade de mão de obra, a velocidade da obra, entre outros.
6.6 Concreto Auto Adensável – (Concreto Fluído).
Sua característica é de fluir com facilidade dentro das formas, passando
pelas armaduras e preenchendo os espaços sob o efeito de seu próprio peso,
sem o uso de equipamento de vibração.
Para lajes e calçadas, por exemplo, ele se auto nivela, eliminando a
utilização de vibradores e diminuindo o número de funcionários envolvidos na
concretagem.
Indicados para concretagens de peças densamente armadas, estruturas pré-
moldadas, fôrmas em alto relevo, fachadas em concreto aparente, painéis
arquitetônicos, lajes, vigas, etc.
Este concreto, com grande variedade de aplicações é obtido pela ação
de aditivos superplastificantes, que proporcionam maior facilidade de
bombeamento, excelente homogeneidade, resistência e durabilidade.
6.7 Concreto Bombeável.
Os concretos bombeáveis, são elaborados com certas características de
fluidez, necessárias para serem bombeados através de uma tubulação que
varia de 3 a 5½ polegadas de diâmetro.
Esta tubulação tem início em uma bomba de concreto (onde o Caminhão
Betoneira descarrega) e vai até o local de aplicação.
Sua utilização se tornou usual na construção civil, atendendo desde
residências a edifícios de grandes alturas.
O serviço de bombeamento se caracteriza por dar uma maior rapidez a
concretagem, diminuir a mão de obra para o transporte e aplicação do
29
concreto, eliminar o uso de carrinhos de mão ou similares e utilizar um concreto
que permite uma melhor trabalhabilidade, necessitando de menos vibração
para um melhor acabamento.
6.8 Concreto de Alto Desempenho CAD.
O Concreto de Alto Desempenho (CAD) é calculado para se obter
elevada resistência e durabilidade.
Com a utilização de adições e aditivos especiais, sua porosidade e
permeabilidade são reduzidas, tornando as estruturas elaboradas com este tipo
de concreto, mais resistentes ao ataque de agentes agressivos tais como
cloretos, sulfatos, dióxido de carbono e maresia.
O CAD tem suas resistências superiores a 40 MPa, o que é de extrema
importância para estruturas que necessitem ser compostas por peças com
menores dimensões.
Além do aumento na vida útil das obras, este concreto pode
proporcionar: desfôrmas mais rápidas, diminuição na quantidade e metragem
das formas, maior rapidez na execução da obra.
6.9 Concreto Celular.
O concreto celular faz parte de um grupo denominado de concretos
leves, com a diferença de que ao invés de utilizar agregados de reduzida
massa específica em sua composição, ele é obtido através da adição de um
tipo especial de espuma ao concreto.
Sua utilização é bastante difundida pelo mundo, sendo aplicado em
paredes, divisórias, nivelamento de pisos e até em peças estruturais e painéis
pré-fabricados.
No Brasil existem interessantes projetos para sua utilização em casas
populares, como é o caso do projeto batizado de casa 1.0, patrocinado pela
ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).
30
6.10 Concreto Ciclópio.
O concreto ciclópico ou fundo de pedra argamassada, como é conhecido
em algumas aplicações, nada mais é do que a incorporação de pedras
denominadas “pedras de mão” ou “matacão” ao concreto pronto.
Estas pedras não fazem parte da dosagem do concreto e por diversos
motivos, não devem ser colocadas dentro do caminhão betoneira, mas
diretamente no local onde o concreto foi aplicado.
A pedra de mão é um material de granulometria variável, com
comprimentos entre 10 e 40 cm e peso médio superior a 5 kg por exemplar.
Elas devem ser originárias de rochas que tenham o mesmo padrão
de qualidade das britas utilizadas na confecção do concreto, devem ser limpas
e isentas de incrustações nocivas à aplicação.
O controle tecnológico do concreto é o mesmo para os concretos
convencionais e as proporções entre concreto e pedras de mão, devem
obedecer às determinações do Engenheiro responsável pela obra ou do órgão
contratante.
Sua aplicação é justificada em peças de grandes dimensões e com
maquinário específico, pois em pequenas obras pode gerar problemas de
recebimento, armazenamento, transporte interno, aplicação e controle das
dosagens.
6.11 Concreto colorido.
O concreto colorido é obtido através da adição de pigmentos à mistura,
que é feita diretamente no caminhão betoneira, logo após a dosagem dos
outros materiais.
Além de ser aplicado para dar um melhor efeito arquitetônico, ele já foi
utilizado em grandes obras para associar uma cor a uma peça que está sendo
concretada (Pilar vermelho, bloco verde, etc.), eliminando o risco da aplicação
do concreto fora do local determinado.
Suas cores são duráveis, mas para se ter um bom acabamento, é
preciso ter cuidados com a vibração do concreto, com a qualidade das formas
e no momento da retirada das mesmas.
31
São aplicados também em pisos e podem ser associados a texturas,
dando um efeito muito bom.
6.12 Concreto Convencional.
Podemos dizer que o Concreto Convencional é aquele sem
qualquer característica especial e que é utilizado no dia a dia da construção
civil.
Seu Slump Test (valor numérico que caracteriza a consistência do
concreto) varia em torno de 40 mm a 70 mm, podendo ser aplicado na
execução de quase todos os tipos de estruturas, com os devidos cuidados
quanto ao seu adensamento.
Na obra, o caminhão pode descarregar diretamente nas formas, ou pode
ser transportado por meio de carrinhos de mão, gericas, gruas ou elevadores,
não podendo ser bombeado.
Mesmo sendo um concreto simples, requer como qualquer outro um
estudo prévio de seus componentes para a determinação do traço mais
econômico, obedecendo as normas da ABNT, para sua elaboração, execução
e controle tecnológico da estrutura.
6.13 Concreto Extrusado (Farofa – Maquininha).
Concreto extrusado é aquele que é aplicado para a construção de guias
e sarjetas.
Basicamente elas são construídas por um destes métodos:
1 - Com peças pré-moldadas, que são alinhadas e assentadas no local;
2 - Apenas com as guias pré-moldadas e as sarjetas sendo concretadas
na obra;
3 - Através de uma máquina extrusora, que recebe o concreto
diretamente do caminhão betoneira e segue ao lado deste, enquanto molda o
conjunto.
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O concreto utilizado na máquina extrusora deve ser elaborado com brita
zero (pedrisco) e ter uma consistência (slump) de aproximadamente 20 mm
para atender às necessidades do equipamento.
O consumo de cimento deste concreto varia entre 200 e 300 kgs/m³.
O rendimento do equipamento depende do perfil da peça, mas chega a
atingir vinte metros lineares de guia/sarjeta com um metro cúbico de concreto.
O concreto que passa pela máquina extrusora é também conhecido
como “concreto extrusado”, “concreto farofa” ou “concreto maquininha”.
6.14 Concreto com Adição de Fibras.
Entre as adições utilizadas para melhorar certas características do
concreto, as fibras tem tido papel de destaque no últimos anos, sendo objeto
de muito estudo e desenvolvimento.
As fibras naturais ou sintéticas são empregadas principalmente para
minimizar o aparecimento das fissuras originadas pela retração plástica do
concreto.
Esta retração pode ter diversas causas, entre elas destacamos a
temperatura ambiente, o vento e o calor de hidratação do cimento.
Sua aplicação depende das necessidades de cada obra, mas são
utilizadas normalmente em pavimentos rígidos, pisos industriais, projetados,
áreas de piscina, pré-moldados, argamassas, tanques e reservatórios, entre
outros.
As fibras de aço, além de propiciarem a diminuição das fissuras, tentam
conquistar espaço na substituição total ou parcial das telas e barras de aço em
algumas aplicações do concreto.
6.15 Concreto Leve.
Sua aplicação está voltada para procurar atender exigências específicas
de algumas obras e também para enchimento de lajes, fabricação de blocos,
regularização de superfícies, envelopamento de tubulações, entre outras.
Os concretos leves são reconhecidos pelo seu reduzido peso
específico e elevada capacidade de isolamento térmico e acústico.
33
Enquanto os concretos normais têm sua densidade variando entre 2300
e 2500 kg/m³, os leves chegam a atingir densidades próximas a 500 kg/m³.
Cabe lembrar que a diminuição da densidade afeta diretamente a resistência
do concreto.
Os concretos leves mais utilizados são os celulares, os sem finos e os
produzidos com agregados leves, como isopor, vermiculita e argila expandida.
6.16 Concreto com Módulo de Elasticidade Definido.
Durante muito tempo os cálculos estruturais foram efetuados com base
na resistência característica do concreto à compressão (fck), principal
propriedade mecânica do concreto.
A necessidade de se construir estruturas cada vez mais altas, esbeltas,
duráveis e com maior rapidez, fez com que houvesse um desenvolvimento das
técnicas de construção e dos materiais utilizados nas obras, mediante isto,
tornou-se imprescindível também, uma revisão das normas brasileiras para a
execução destas estruturas (NBR 6118/2000).
Dentro destas revisões nota-se o objetivo claro de deixar o projeto
estrutural mais próximo do comportamento real da estrutura, tornando
necessário, portanto, um conhecimento profundo de outras características do
concreto, como a deformação, a fluência, a retração e outros parâmetros que
demonstrem a resposta do concreto ao estado limite de trabalho.
No aspecto da deformação, podemos dizer que os materiais submetidos
a esforços, podem apresentam um tipo de comportamento plástico, elástico ou
até uma mistura dos dois (elasto-plástico).
A deformação elástica é aquela em que o material deformado retorna ao
seu formato original, após a retirada da carga que o deformou, enquanto que
na deformação plástica, não há retorno. No entanto, a maioria dos materiais
passa por um comportamento elástico, antes de atingir uma deformação
plástica (irreversível).
O módulo de elasticidade do concreto é, portanto, um dos parâmetros
utilizados nos cálculos estruturais, que relaciona a tensão aplicada à
deformação instantânea obtida, conforme a NBR 8522 (Concreto -
34
Determinação do Módulo de Deformação Estática e Diagrama Tensão x
Deformação - Método de Ensaio).
O módulo permite ter uma melhor noção do comportamento da estrutura
com relação à desfôrma ou a outras características desejadas do concreto.
É bom lembrar que um concreto com alta resistência à compressão, nem
sempre é um concreto pouco deformável.
6.17 Concreto para Pavimento Rígido.
Em um país de dimensões continentais, onde o transporte rodoviário é a
principal via para a movimentação de todas as espécies de cargas, investir na
malha viária é fundamental para quem quer seguir no caminho do progresso,
sem correr o risco de acidentes.
Os pavimentos rígidos de concreto há muito estudados e utilizados em
outros países, vêm ganhando força no Brasil, mesmo que de forma discreta e
concentrada em grandes centros.
Existem várias características que tem feito crescer a opção pelo
pavimento rígido, entre elas destacamos: Resistência, durabilidade, menor
custo de manutenção, economia em iluminação pública, menor risco de
acidentes, menor temperatura superficial, entre outras.
Além da crescente aplicação nas estradas, sua utilização é fundamental
na reforma ou construção de pistas de aeroportos, nos corredores de ônibus e
em grandes avenidas das cidades.
A tecnologia do concreto oferece um amplo leque de opções, para
atender aos requisitos básicos de cada obra, como é o caso do atual
desenvolvimento do whitetopping.
Neste processo que significa “cobrindo de branco”, as pistas de asfalto
são cobertas com concreto, trazendo às mesmas os benefícios do pavimento
rígido.
Embora o custo inicial do pavimento de concreto seja mais elevado,
muitas das ruas e estradas que conhecemos já estavam aí antes de nascermos
e vão continuar quando partirmos. Para um ciclo de vida longo é melhor fazer
bem feito e utilizar o dinheiro de tampar buracos na ampliação e melhoria da
malha viária
35
6.18 Concreto com Pega Programada.
Na linguagem de obra, dizer que o "concreto está dando pega", significa
dizer que o concreto começou a perder a plasticidade, tornando mais difícil a
sua aplicação.
Em outras palavras, o processo de pega é a mudança de estado das
misturas que contem cimento e água (pastas, argamassas e concretos), de
uma condição de maleabilidade, até deixarem de se deformar a ação de
pequenos esforços.
O tempo deste processo (reação química) pode ser constatado através
de ensaios padronizados de cimento, com a utilização do aparelho de Vicat.
“Início de pega” é o intervalo de tempo existente entre a adição de água
ao cimento e o começo da reação.
Conforme este tempo de “início”, o cimento tem as seguintes
classificações:
Pega rápida: menor do que 30 minutos;
Pega semi-rápida: entre 30 e 60 minutos;
Pega normal; mais do que 60 minutos.
O tempo de “fim de pega” também é contado á partir da adição da água
ao cimento, levando em média de 5 a 10 horas para os cimentos normais.
O concreto de pega programa é, portanto, a mistura composta por
cimento e aditivos apropriados, que através de dosagens experimentais, nos
permitem conhecer e controlar o início desta reação.
Ele pode ser aplicado em concretagens a longas distâncias,
lançamentos com grandes intervalos de tempo, obras de grandes volumes, não
sendo recomendado para pisos industriais, que merecem um estudo especial.
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7. Referências Bibliográficas.
www.arq.ufsc.br/labcon/arq5661/Estruturas3/concreto.html
acessado em 18/04/2011.
www.ufrrj.br/institutos/it/dau/profs/.../Concreto%20simples.pdf acessado em
22/04/2011.
http://www.portaldoconcreto.com.br/ acessado em 26/04/2011.
Concreto de Cimento Portland
Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas.