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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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Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM
67:1998
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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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