Transcript UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET
Aula VI – Propriedades do Concreto
Fresco
Materiais de Construção
Professor: Leandro Neves Duarte
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Propriedades do concreto fresco
Consistência
Textura
Trabalhabilidade
Integridade da massa ≠ Segregação
Poder de retenção de água ≠ Exsudação
Massa específica
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Propriedades do concreto fresco
 COMPORTAMENTO FÍSICO (No estado fresco inicial)
 Suspensão de partículas diversas
 pasta de cimento
 agregados
 aditivos ou adições
 Endurecimento progressivo na fôrma
 produtos da hidratação do cimento (gel)
 perda de água p/ o ambiente
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Propriedades do concreto fresco
 COMPORTAMENTO FÍSICO (No estado fresco inicial)
 Mudanças iniciais de volume e temperatura
 ascensão de água
 assentamento dos agregados maiores
 evaporação progressiva de água
 calor de hidratação
Aumento de consistência e perda de mobilidade
 perda de TRABALHABILIDADE
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TRABALHABILIDADE
 COMPORTAMENTO FÍSICO (No estado fresco inicial)
É a propriedade do concreto fresco que identifica sua maior ou menor
aptidão para ser empregado com determinada facilidade sem perda de
sua homogeneidade.
É caracterizada pela medida da consistência do concreto.
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Fatores que afetam a trabalhabilidade
 Fatores internos:
 Consistência (O principal fator de influência)
 relação a/c
 relação a/(c+m)
Vale mencionar que é através do teor água/mistura seca que se verifica a
influência, obviamente indireta, do fator água/cimento na consistência
 Traço do concreto
 1 : m (c : m)
Expressão da composição do concreto.
1 : a : p : x ( cimento:areia:pedra:água)
Quando misturados em proporções relativamente pequenas de água, o cimento
ou as misturas de cimento e agregado apresentam certo inchamento.
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Fatores que afetam a trabalhabilidade
 Fatores internos:
 Granulometria do concreto
 relação
 areia
 brita
Se houver uma redução na superfície específica do agregado, o concreto tornar-se-á
mais plástico; em caso contrário, menos plástico.
 Forma do grão do agregado
 Arredondada: natural (possibilitam mais plasticidade para o mesmo teor de
água/mistura seca)
 Angulosa: artificial
 Aditivos
 plastificantes,
 superfluidificantes,
 incorporadores de ar. (resistência a ciclos de gelo e degelo)
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Fatores que afetam a trabalhabilidade
 Fatores externos :
Tipo de mistura
manual
mecanizada
Merecem atenção a necessidade de obtenção de uma mistura homogênea e o tempo de
mistura. Esse tempo varia com o tipo da betoneira, embora, na realidade, seja o número
de revoluções a característica mais importante a ser fixada. (20 revoluções)
 Concreto proveniente de usina
- Mistura feita na usina, o concreto é transportado num caminhão com
agitador lento de modo a evitar a segregação e o endurecimento indevido
- Mistura realizada no próprio caminhão-betoneira no trajeto para a obra ou
pouco antes da descarga.
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Fatores que afetam a trabalhabilidade
 Fatores externos :
Tipo de transporte
 sentido
- horizontal
- vertical
meio
-guincho
-calhas
-bomba, etc.
Concreto bombeado – as misturas não podem ser muito
secas e nem muito úmidas, assumindo a consistência
um valor crítico
%H baixo – partículas sólidas exercem pressão nas
paredes do tubo
% H altos – efeito da segregação
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Fatores que afetam a trabalhabilidade
 Fatores externos :
Tipo de lançamento
 altura
- pequena
- grande
 meio
- pás
- calhas
- trombas de elefante, etc.
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Fatores que afetam a trabalhabilidade
 Fatores externos :
Tipo de adensamento
 manual
vibratório (com ou sem pressão)
vácuo
centrifugação
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Fatores que afetam a trabalhabilidade
 Fatores externos :
Características da peça
dimensões
taxa de armadura
 Esses fatores influenciam indiretamente, pois o diâmetro máximo do agregado a usar é
função de tais parâmetros ( Item 87 da NB-1, estabelece que seja o diâmetro máximo do
agregado inferior a ¼ da menor dimensão da peça a ser moldada).
Necessidade da consideração no afastamento das armaduras na escolha do diâmetro
máximo do agregado a empregar no concreto
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Medida da trabalhabilidade
 a trabalhabilidade é medida pela deformação causada a uma massa de
concreto fresco, pela aplicação de uma força.
 a trabalhabilidade é medida pelo esforço necessário a ocasionar, em uma
massa de concreto fresco, uma deformação pré-estabelecida.
 De um modo geral, os métodos de medição da consistência
(conseqüentemente da trababilidade) podem-se incluir nos seguintes tipos:
a)
b)
c)
d)
e)
Ensaios de abatimento
Ensaios de penetração
Ensaios de escorregamento
Ensaios de compactação
Ensaios de remoldagem
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Medida da trabalhabilidade
 Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM
67:1998
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Medida da trabalhabilidade
 Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM
67:1998
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Medida da trabalhabilidade
 Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM
67:1998
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Medida da trabalhabilidade
 Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM
67:1998
Tipos de abatimentos
10
10
até
7,5
10
15
até
25
3,5
11
30
20
Verdadeiro
Cisalhado
Desmoronado
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Medida da trabalhabilidade
 Ensaio de penetração - Ensaio de Kelly (ball penetration) ASTM C - 360
 Ensaio de penetração;
 Peso de 15 kg em forma de meia esfera;
 Índice
medida.
de
trabalhabilidade
=
profundidade
Na prática, a bola de Kelly é utilizada para verificar as
alterações da mistura, tais como as decorrentes da
variação de umidade
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Medida da trabalhabilidade
 Ensaio de escorregamento - mesa de Graf – ASTM C124
 Moldar o concreto na forma tronco-cônica;
 Remover o molde;
 Promover um número definido de quedas na mesa;
 Medir o diâmetro do concreto após o espalhamento.
O concreto se espalha sobre a mesa; mede-se o diâmetro
médio do concreto espalhado; o escorregamento é avalido
como porcentagem do diâmetro original (25cm)
Este ensaio nos dá indicação da consistência do concreto
e de sua qualidade quanto a segregação
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Medida da trabalhabilidade
 Ensaio do fator de compactação Aparelho de Glanville
O grau de compactação, é medido pela relação entre os pesos específicos, isto é, entre
o peso específico atualmente observado no ensaio e o peso específico do mesmo
concreto completamente compactado.
W
FC =
W'
• W = massa de concreto dentro do recipiente
cilíndrico
• W' = massa do mesmo concreto perfeitamente
adensada dentro do recipiente cilíndrico
O concreto é posto cuidadosamente no primeiro recipiente,
deixado cair no segundo e, enfim, no terceiro, onde é medido seu
peso específico.
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Medida da trabalhabilidade
 Tempo de remoldagem Ensaio VeBe
 Moldar o concreto na forma tronco-cônica;
 Remover o molde;
 Ligar a mesa vibratória;
 Medir o tempo necessário para o concreto
passar à forma cilíndrica.
Consta da medida do tempo necessário para que se
verifique a completa moldagem de um tronco de cone
moldado em forma idêntica à do ensaio de abatimento.
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Medidas da consistência por diferentes métodos:
Descrição da
consistência
Extremamente seca
Muito seca
Seca
Medianamente pástica
Plástica
Fluida
Abatimento Vebe
Fator de
(mm)
(s)
compactação
30 - 20
20 - 10
0,70
0 - 25
10 - 5
0,75
25 - 50
5-3
0,85
50 - 150
3-0
0,90
150 - 250
0,98
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Segregação
Separação dos componentes da mistura.
– Razão principal: dimensões e massas específicas diferentes dos
constituintes da mistura.
– Segregação interna
As partículas maiores e mais pesadas tendem a assentar na parte
inferior;
– Segregação externa
As partículas maiores tendem a separar da mistura durante o
lançamento.
Conseqüência da segregação
– heterogeneidade do concreto endurecido;
– alterações nas relações agregado/cimento e água/cimento dentro do
material.
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Exsudação
 Forma particular de segregação
– ascensão da água de amassamento à superfície do concreto.
 Caracterização quantitativa da exsudação:
– profundidade da lâmina d'água;
– velocidade em que a exsudação ocorre;
– duração da exsudação.
 Tipos de exsudação
– por canais;
– Normal.
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Exsudação
 Exsudação por canais localizados
sempre prejudicial;
heterogeneidade;
- da permeabilidade;
- da resistência.
típica de misturas pobres em agregados finos.
 Exsudação normal
ocorre uniformemente em toda a superfície do concreto.
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Exsudação
 Dentro de certos limites é benéfica
 diminui a relação a/c inicial
aumento da compacidade e aumento da resistência
 Em geral prevalecem as conseqüências negativas da exsudação
Água exsudada subindo e parando sob agregados
graúdos e armadura
agregado graúdo
pasta de cimento
agregado miúdo
barra de aço
água de exsudação
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Exsudação
 Água exsudada retida entre lançamentos sucessivos e acumulada na
superfície do concreto.
Relação a/c maior devido à exsudação da água do 2º lançamento.
2º lançamento
Água exsudada do 1º lançamento retida
pelo lançamento seguinte.
1º lançamento
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Fatores que afetam a segregação
 Tipo de agregado
 dimensão máxima característica
- quanto maior (Φ > 25mm) - maior segregação
 teor de finos
- quanto maior - menor segregação
 massa específica
- o aumento da massa específica do agregado graúdo em relação ao miúdo
aumenta a tendência à segregação
 angulosidade
- agregados mais angulosos, alongados e ásperos favorecem a segregação
mais que agregados arredondados
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Fatores que afetam a segregação
 Relação cimento/agregados
concretos pobres segregam mais que os concretos ricos
uma relação cimento/agregados baixa conduz a exsudação por canais
 Quantidade de água
Concretos muitos secos ou úmidos facilitam a segregação.
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Fatores que afetam a segregação
 Adições ou aditivos
A adição de pozolanas, particularmente em misturas pobres reduz a
segregação.
A incorporação de ar tem efeito análogo: as bolhas de ar funcionam
como material fino.
Aditivos superfluidificantes: produz-se concretos fluidos e não
segregáveis pela elevada redução da água de amassamento,
especialmente nas misturas ricas.
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Fatores que afetam a exsudação
 A velocidade e a profundidade da lâmina d’água exsudada são reduzidas:
pelo aumento da finura do cimento;
pelo aumento do teor de C3A do cimento; (resistência no primeiro dia)
pela diminuição da relação a/c;
 O aumento da relação cimento/agregado reduz a velocidade de exsudação,
mas aumenta a água exsudada;
 Incorporadores de ar e pozolanas reduzem a velocidade e o teor de água
exsudada, principalmente em misturas pobres;
 Aditivos retardadores ampliam a duração e intensidade de exsudação. O
contrário ocorre com aditivos aceleradores;
 Aditivos plastificantes e superfluidificantes diminuem a relação a/c e
conseqüentemente a exsudação.
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Exercício
1) O que se entende por trabalhabilidade do concreto fresco?
2) Citar e explicar quais os fatores que afetam a trabalhabilidade do concreto
fresco.
3) Definir os termos “consistência”, “trabalhabilidade” e “segregação” do
concreto fresco.
4) Citar e explicar quais os fatores que afetam a consistência do concreto
fresco.
5) Descrever detalhadamente quais os métodos utilizados para avaliação da
consistência do concreto fresco.
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