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Materiais de construo
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1. CAPITULO CONCRETO
1.1. INTRODUO
O concreto um o material de construo mais utilizado no mundo,
estima-se que o consumo de concreto da ordem de 5,5 bilhes de
toneladas por ano. Esse material utilizado desde o imprio Romano,
sendo conhecido poca como concreto Romano, composto de cal, cinzas
vulcnicas (pozolana), areia e pedras, algumas das obras feitas com
concreto romano so destaques at hoje como prova da sua longa vida
como so os casos do Pantheon e do Coliseu em Roma, cujas fundaes
foram construdas com anis de concreto ciclpico.
O concreto uma mistura intima e proporcional entre agregados
midos e grados, cimento, gua, aditivo e adies, que quando
misturados, se apresentam na forma de uma massa plstica e homogenia
que endurece em algumas horas, ganhando resistncia.
Os materiais constituintes do concreto devem ser escolhidos
entre os tecnicamente aceitveis e economicamente viveis, portanto
devem-se analisar os materiais disponveis e realizar um estudo
criterioso para avaliar a adequao dos materiais com as propriedades
requeridas.
1.2. PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO
So propriedades do concreto fresco: a consistncia, a textura, a
trabalhabilidade, a integridade da massa do concreto (oposto de
segregao), o poder de reteno de gua do concreto (oposto de exsuduo)
e a massa especfica. As quatro primeiras citadas, so muitas vezes
englobadas sob o termo trabalhabilidade, medindo-se normalmente
essa propriedade pela medida da consistncia.
Apesar de ser a mais importante caracterstica do concreto
fresco, a trabalhabilidade de difcil conceituao, j que envolve uma
srie de outras propriedades, alm de depender das qualidades dos
materiais constituintes do concreto, das condies de mistura,
transporte, lanamento e adensamento do material, bem como das
dimenses, forma e armaduras das peas a moldar.
De modo resumido, pode-se dizer que a trabalhabilidade a
propriedade do concreto fresco que identifica sua maior ou menor
aptido para ser empregado em uma determinada finalidade, sem perder
a sua homogeneidade [Petrucci, E., 1978] .
A consistncia um ndice mobilidade ou fluidez do concreto, ou
seja, o grau de umidade do concreto intimamente relacionado ao grau
de plasticidade.
A consistncia um dos principais fatores que influenciam a
trabalhabilidade, no devendo ser confundida com ela.
Fatores que afetam a trabalhabilidade: a) Fatores Internos:
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- Consistncia, que pode ser identificada pela relao ou teor de
gua / materiais secos (H);
)1((%) mxH
+=
x = fator gua/cimento m = a + b a = areia, b = brita - Proporo
entre cimento e agregados (trao) - Proporo entre agregado mido e
grado, que corresponde granulometria do concreto; - forma dos gros
dos agregados (natural ou britado); - teor de finos; - uso de
aditivos (incorporados de ar melhoram a consistncia tornando o
concreto mais fluido,
melhorando a coeso. Aditivos redutores de gua como
plastificantes e superplatificantes aumentam o abatimento);
- teor de argamassa do trao (ARG (%)).
m
aARG+
+=
11(%)
(a) (b) Figura 4.1. (a) Concreto spero, indicando pouca
argamassa no trao. (b) Concreto com teor ideal de argamassa
[Terzian & Helene, 1992]. b) Fatores Externos:
- tipo (manual ou mecanizada) e tempo de mistura; - tempo e
temperatura a temperatura ambiente pode reduzir a quantidade de gua
do concreto por
evaporao afetando assim o abatimento com o tempo (perda de
abatimento). - tipo de transporte (vertical ou horizontal): em
guinchos ou vagonetes, bombas, calhas etc; - tipo de lanamento, de
pequena ou grande altura; - tipo de adensamento (manual,
vibratrio); - dimenses e armadura da pea a executar.
Por tudo isso no se tem um mtodo de ensaio que leve em
considerao tantos efeitos.
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A trabalhabilidade do concreto composta de pelo menos dois
componentes internos principais: 1) Consistncia que descreve a
facilidade da mobilidade de massa de concreto; 2) A coeso, que
descreve a resistncia segregao e a exsudao;
(a) (b) (a) Aspecto da superfcie do concreto aps a introduo e
retida da colher de pedreiro. Observa-se a superfcie
vertical compacta, sem vazios, indicado a coeso da mistura; (b)
Retirada de uma poro do concreto com o auxlio de colher. Observa-se
que o concreto se apresenta coeso,
sem desprendimento do agregado grado. Figura 4.2. Coeso do
concreto [Terzian & Helene, 1992].
Os diferentes aparelhos e mtodos idealizados para verificar a
influncia dos fatores de trabalhabilidade no conseguem por em
evidncia todos os fatores que a influenciam.
Comumente so os fatores internos que so medidos para serem
relacionados como medidas de trabalhabilidade. Pois os fatores
externos foram levados em considerao quando realizados os
procedimentos de uma dosagem racional criteriosa e ento determinado
o trao com sua consistncia desejada.
Os mtodos mais difundidos de ensaios para medio do ndice de
consistncia so os ensaios de VEBE, e o ensaio de fator de compactao
(Figura 4) sendo estes mais indicados para medir consistncia do
concreto com consistncia seca, e o ensaio de abatimento do tronco
de cone de Abrams (Figura 5), estabelecido na NBR 7223, para
concretos com consistncia plstica, sendo este o ensaio mais
utilizado em obras.
Petrucci, E. [1978] cita outros ensaios para medio de
consistncia, entre eles esto os ensaios de escorregamento, como o
flow test, a mesa de Graf, o ensaio de remoldagem, os ensaios de
penetrao como o ensaio de Kelly, que consiste em colocar uma esfera
metlica de 15 kgf, em forma de meia esfera, sobre o concreto
fresco, que por meio da ao do peso penetra no concreto, a medida de
profundidade o ndice de consistncia, no entanto estes ensaios no so
mais utilizados.
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Figura 4.3. Equipamentos para medir a consistncia do concreto
(a) ensaio de Vebe; (b) ensaio de compactao (Mehta &
Monteiro).
A Figura 4.4 abaixo descreve o mtodo de ensaio do tronco de cone
que descreve a consistncia do concreto, medida pela deformao da
massa do concreto pelo seu peso prprio.
Figura 4.4. Procedimento de ensaio de abatimento do tronco de
cone (Mehta & Monteiro).
(a) (b)
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a. Determinao da consistncia, demonstrando uma superfcie porosa
e com grande falta de argamassa. A mistura segrega completamente
aps pequenas batidas laterais com a haste de socamento.
b. Aspecto do concreto aps ensaio de abatimento, demonstrando
concreto com superfcie compacta e coesa. Figura 4.5. Ensaio de
Abatimento.
Para concretos dosados em central (usinados) a consistncia do
concreto, medida no ensaio de abatimento (Slump test), deve ser
feita sempre no instante de recebimento do concreto
(descarregamento do caminho betoneira) como forma de verificar a
conformidade do concreto recebido com o concreto pedido. A
consistncia do concreto tem como funo principal verificar e
garantir as propores dos materiais dosados (trao), eventuais
mudanas no trao como aumento na relao gua/cimento, troca de
agregados podem ser facilmente verificadas neste ensaio.
O abatimento medido em milmetros com as tolerncias apresentadas
na Tabela 1. O abatimento do concreto normalmente fixado de acordo
como o tipo de estrutura a ser executada, tipo lanamento,
adensamento e acabamento do concreto (Tabela 2).
Tabela 1 Tolerncia admitida para o abatimento (NBR 7212)
Abatimento (mm) Tolerncia (mm)
De 10 a 90 10
De 100 a 150 20
Acima de 160 30
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Tabela 2 Abatimento do tronco de cone recomendvel par alguns
tipos de construes (Mehta & Monteiro) Tipo de construo
Abatimento do tronco de cone em mm
Mximo Mnimo
Fundaes, paredes e sapatas armadas 75 25
Sapatas no armadas, caixes e paredes de vedao 75 25
Vigas e paredes armadas 100 25
Pilares de edifcios 100 25
Pavimentos e lajes 75 25
A perda do abatimento com o tempo insignificante durante a
primeira meia hora aps a adio da gua, depois disso a perda de
abatimento verificada a uma taxa que funo principalmente da
hidratao do cimento, da temperatura e da umidade local, da composio
do cimento e dos aditivos presentes.
Concreto que no apresente trabalhabilidade adequada e no possam
ser lanados corretamente e assentados em sua totalidade no
apresentam as propriedades de resistncia e durabilidade.
Exsudao a tendncia da gua de amassamento vir superfcie do
concreto recm lanado, motivada pela impossibilidade que os
materiais apresentam de manter a gua aps a mistura dispersa na
massa. Como conseqncia, a parte superior do concreto torna-se
excessivamente mida, tendendo a produzir um concreto poroso e menos
resistente.
A gua ao subir superfcie pode carregar partculas mais finas de
cimento, formando a chamada nata. Essa nata impede a ligao de novas
camadas de material e deve ser removida cuidadosamente.
Outro efeito nocivo consiste na acumulao de gua em filmes sobre
a armadura, diminuindo a aderncia. A exsudao pode ser controlada
pelo proporcionamento adequado do concreto, evitando o uso de gua
alm do
necessrio. O uso de misturas ricas, cimentos muito finos e
agregados naturais de areia, podem atenuar os efeitos da
exsudao.
1.3. PRODUO DO CONCRETO
1.3.1. Preparo do concreto
A dosagem dos concretos preconiza que o proporcionamento dos
materiais seja feito em massa ao invs de volume.
Por qu? a razo desta recomendao esta no fato de que medidas de
cimento em volume do origem a grandes erros e a desagradveis
surpresas na resistncia do concreto, e os agregados midos (areias)
incham quando midos e isso ocasiona erros de medio, no entanto
podem-se medir os agregados em volume desde que seja feita a correo
da sua umidade.
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No entanto, no se abrange a todos os tipos de obras executarem o
proporcionamento em massa, e em alguns casos podem-se realizar o
proporcionamento dos agregados e da gua em volume, mas sempre o
cimento deve ser referido e medido em massa.
Dependendo das consideraes de custo, tipo de construo e
quantidade de concreto necessria, a operao de mistura do concreto
pode ser feita no local da obra ou em uma usina de produo de
concreto localizada fora do canteiro de obras e em certos casos
pode-se at se instalar uma usina dentro do prprio canteiro.
Recomendaes feitas pela NBR 12655: Concreto Preparo, controle e
recebimento.
Item 6.4.3.1. Condies de preparo do concreto: a) condio A
(aplicvel s classes C10 at C80): o cimento e os agregados so
medidos em massa, a gua de
amassamento medida em massa ou volume com dispositivo dosador e
corrigida em funo da umidade dos agregados;
b) condio B (aplicvel s classes C10 at C25): o cimento medido em
massa, a gua de amassamento medida em volume mediante dispositivo
dosador e os agregados medidos em massa combinada com volume, de
acordo com o exposto em 6.2.3;
6.2.3. Os materiais para concreto de classe C25 da NBR 8953
devem ser medidos em massa, ou em massa combinada com volume. No
caso de massa combinada com volume, entende-se que o cimento seja
sempre medido em massa e que o canteiro deva dispor de meios para
medir a umidade da areia e efetuar as correes necessrias, alm de
balanas com capacidade e preciso aferidas, de modo a permitir a
rpida e prtica converso de massa para volume de agregados, sempre
que for necessrio ou quando o responsvel tcnico pela obra o
exigir.
- aplicvel s classes C10 at C20: o cimento medido em massa, a
gua de amassamento medida em volume mediante dispositivo dosador e
os agregados medidos em volume. A umidade do agregado mido
determinada pelo menos trs vezes durante o servio do mesmo turno de
concretagem. O volume de agregado mido corrigido atravs da curva de
inchamento estabelecida especificamente para o material
utilizado;
c) condio C (aplicvel apenas aos concretos de classe C10 e C15):
o cimento medido em massa, os agregados so medidos em volume, a gua
de amassamento medida em volume e a sua quantidade corrigida em
funo da estimativa da umidade dos agregados e da determinao da
consistncia do concreto, conforme disposto na NBR 7223, ou outro
mtodo normalizado.
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Tipos de misturas A mistura do concreto consiste em se obter um
conjunto homogneo dos materiais empregados no concreto -
cimento, agregados, gua, aditivos e adies, de tal forma que
todas as partculas dos agregados estejam revestidas com a pasta de
cimento, apresentando assim propriedades uniformes.
A principal exigncia com relao mistura que esta seja homogenia.
A falta de homogeneidade do concreto determina decrscimos sensveis
na resistncia mecnica e na durabilidade do concreto.
Manual s pode ser empregar em obras com muito pouca importncia
onde o volume e responsabilidade do concreto no justificam o
emprego de equipamento mecanizado. Deve ser realiza sobre um
estrado ou superfcie plana, impermevel e resistente. No sendo
aconselhvel amassar-se (misturar) volume superior a 350 litros.
Mecanizada Misturadores, denominados de Betoneiras. Os
misturadores podem ser divididos em contnuos e intermitentes em
razo da necessidade ou no de se interromper o funcionamento da
mquina para carreg-la.
Para as betoneiras estacionrias deve-se distinguir trs
capacidades referentes as betoneiras:
capacidade de cuba volume total da cuba da betoneira;
capacidade de mistura volume de carregamento dos materiais
isolados
capacidade de produo volume de concreto fresco produzido por
betonada.
Figura 4.6. Betoneira Auto-carregvel Dependendo do equipamento
utilizado, a seqncia de colocao dos materiais importante para a
obteno
de uma boa mistura. De um modo geral, recomenda-se a seguinte
seqncia e quantidades: 1. 1/3 da quantidade de gua 2. todo agregado
grado (proceder a lavagem dos agregados) 3. todo cimento mais 1/3
de gua 4. homogeneizar por um minuto
5. todo agregado mido mais o restante da gua
CONCRETO DOSADO EM OBRA Os agregados nas obras esto estocados e
sujeitos a intempries, portanto apresentam-se midos, o que
altera
seu peso e volume. A areia quando mida sofre o fenmeno de
inchamento discutido no capitulo 2, assim para garantir a correta
proporo entre os materiais expressos em um trao, deve-se efetuar a
correo do mesmo quanto a umidade
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da areia e seu inchamento, multiplicando-se o volume seco da
areia por seu inchamento mdio e diminudo a quantidade de gua a ser
acrescentado no trao.
Para o agregado grado despreza-se a sua capacidade de absoro de
gua, admitindo o peso mido igual ao peso seco.
O trao forma de indicao das quantidades dos materiais que entram
na composio dos concretos. O trao fixa a proporo entre os
materiais, podendo ser apresentado de trs formas diferentes:
a) Trao em Massa (TM) onde todos os materiais so expressos em
massa e em relao a massa do cimento. b) Trao em Volume (TV) onde
todos os materiais so expressos em volume e em relao ao volume
do
cimento. Este tipo deve ser evitado para concretos estruturais.
c) Trao em Massa combinado com Volume (TMV) onde todos os agregados
so expressos em volume, em
relao a massa do cimento.
Trao:
Exemplo: Trao 1: 2,5: 3,4 : 0,50
Ser for trao em Massa (TM) =
Ser for trao em Massa e em volume (TMV) =
Caso ocorra algum engano na forma de expressar o trao, o
concreto produzido apresentar propriedades diferentes daquelas
previstas na dosagem. A dosagem do concreto sempre feita com os
materiais secos e medidos em massa, no entanto, para enviar o trao
a obra, este deve ser convertido adequadamente, observe o exemplo
1.
Nas obras a forma mais prtica de medir os agregados atravs de
padiolas, caixotes com dimenses adequadas ao trao. Ver exemplo 2
sobre correo de trao e dimensionamento de padiolas.
1 : a : p1 : p2 : x
1 = Unidade de cimento a = agregado mido p1 = agregado grado 1
p2 = agregado grado 2 x = fator gua/cimento (relao A/C)
1 kg de cimento 2,5 kg de agregado mido 3,4 kg de agregado
grado
0,5 kg de gua
1 kg de cimento 2,5 dm3 de agregado mido 3,4 dm3 de agregado
grado
0,5 dm3 de gua
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Figura 4.7. Exemplo de padiola (LxCxH) cm3
Exemplo 1. Transformar o trao em massa materiais secos (TM - 1:
2,8: 3,2: 0,45) para trao em volume materiais secos (TV) e massa
combinado com volume materiais secos (TMV). Apresente tambm o TMV
em relao ao saco de cimento.
Soluo: Para converter traos utilizamos a massa unitria dos
materiais.
.apVM
= => MVap =. , Adotando a massa unitria da areia 3/51,1 dmkga
= , da brita
3/65,1 dmkgb = , e do cimento 3/4,1 dmkgc = , temos: Converso
para trao em volume (TV), teremos:
45,0:2,3:8,2:1TM
OHbac
TV2
45,0:
2,3:
8,2:
1
45,0:94,1:85,1:71,0TV
No entanto, comum apresentar o trao unitrio, ou seja, referido a
unidade de cimento, assim:
71,045,0
:71,094,1
:71,085,1
:71,071,0
TM
63,0:73,2:61,2:1TV
Converso para trao em massa combinado com volume (TMV):
45,0:2,3:8,2:1TM
45,0:2,3:8,2:1ba
TMV
45,0:94,1:85,1:1TMV
B
H = Altura
L = Largura
C = Comprimento
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Para expressar o trao em relao ao saco de cimento, basta
multiplicar a proporo (trao) por 50 (saco de cimento igual a 50
kg)
5,22:97:5,92:50TMV
Portanto para misturar um trao em uma betoneira estacionria na
obra, ser preciso mistura: 1 saco de cimento (50 kg) 92,5 dm3 de
areia seca
97 dm3 de brita 22,5 dm3 de gua.
Exemplo 2. Para o trao em massa combinado com volume
45,0:94,1:85,1:1TMV corrigir o trao de acordo com a umidade e
inchamento mdio da areia: umidade (h = 3,5%), inchamento mdio da
areia Imd = 1,25 e
3/51,1 dmkga = . Dimensionar as padiolas de areia e brita
referente a um saco de cimento (produo de um trao). Trao referente
a um saco:
5,22:97:5,92:50TMV
Correo quanto ao inchamento:
3625,1155,92*25,1 dmVVVVI hh
s
h===
Correo quanto a umidade:
)1(100 hMMM
MMh shs
sh +=
=
ohsh MMM 2+= ..
. apap
VMVM ==
Quantidade de gua presente na areia mida: kgMM 675,1395,9251,1
==
kgMM hh 56,144)035,01(675,139 =+= Massa da gua presente na areia
mida: kgMM ohoh 9,4675,13956,144 22 ==
Trao corrigido: 6,17:97:625,115:50TMV
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Dimensionamento das padiolas: Adotaremos duas medidas para a
padiola e determinaremos a altura em funo do volume dos
agregados.
Padiola de areia: HHCLVa *5,4*0,4625,115** ==
cmHdmH 24,64424,6 ==
Para que a padiola no fique com altura e peso excessivos,
divide-se a altura por dois e especificam-se duas padiolas, ou
seja, duas padiolas com dimenses de (40x45x32,1) cm.
Padiola de brita: HHCLVb *5,4*0,497** ==
cmHdmH 9,5339,5 ==
Duas padiolas com dimenses de (40x45x27) cm Para produo de um
trao referente ao saco de cimento:
1 Saco de cimento: 2 Padiolas de areia: 2 Padiolas de brita: 17,
litros de gua
Muitas vezes na obra ou aps a dosagem dos concretos necessrio
determinar o consumo de materiais por metro cbico de concreto, essa
determinao feita atravs do clculo do consumo de cimento por metro
cbico de concreto atravs da formula abaixo:
xpaC
pac
+++=
1
1000
B
H = ?
L = 40 cm
C = 45 cm
17,6 L A
H = 32,1 cm
L = 40 cm C = 45 cm
2X
B
H = 27 cm
L = 40 cm C = 45 cm
2X
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Onde, pac ;; so respectivamente, as massas especficas do
cimento, da areia e da pedra, e 1:a:p:x trao de concreto expresso
em massa, e C consumo de cimento por metro cbico (1000 dm3) de
concreto.
Exemplo 3. Determine as quantidades de materiais necessrias a
moldagem de 12 corpos de prova cilndricos de concreto, com dimenso
de 15x30 cm2, sabendo que o trao utilizado ser o TM 1:2,5:3,5:0,50.
Sabendo que:
333 /65,2;/63,2;/15,3 dmkgdmkgdmkg pac === Soluo:
Para moldar 12 corpos de provas:
32
3,53*45,1
** dmVVhAV cilcilbcil =
== pi
clculo do consumo de concreto por m3 : 5,0
65,25,3
63,25,2
15,31
3,5
+++=C
kgC 716,1= de cimento.
kgaa 29,45,2*716,1 == de areia
kgbp 01,65,3*716,1 == de brita
kgxx 858,05,0*716,1 == de gua
CONCRETO DOSADO EM CENTRAL O concreto dosado em central utiliza
aditivos, que so produtos qumicos adicionados durante o preparo
do
concreto, em propores inferiores a 5% em relao massa do cimento.
Tem a finalidade de modificar algumas propriedades do concreto ou
conferir a ele qualidades para melhorar o seu comportamento.
De acordo com sua finalidade, podem ser aplicado no concreto
fresco ou endurecido. Existem diversos tipos de aditivos, com funes
distintas, entre os quais destacam-se [Prtica recomendada,
2004]:
h: 30 cm
d: 15 cm
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Para realizar o pedido do concreto as concreteiras, informe: a
quantidade requerida, em m3; o volume de concreto que deve vir no
caminho betoneira e o intervalo de entrega; o horrio de incio de
concretagem, que deve estar atrelado ao plano de concretagem; a
forma de lanamento - convencional, bomba estacionrio, auto-bomba
com lana, grua, entre outros; o fck do concreto;
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o slump test requerido; a dimenso mxima da brita.
Uma vez que o fornecedor influencia diretamente no ritmo da
concretagem - atravs da entrega dos caminhes no intervalo desejado
e tambm no fornecimento de bomba - importante que o plano de
concretagem j tenha sido definido previamente realizao do
pedido.
Para assegurar que o concreto solicitado atenda aos requisitos
desejados, pode-se, no momento do pedido, informar, por exemplo, o
tipo e a marca do cimento, o tipo e a marca do aditivo, a relao
gua/cimento, o teor de ar incorporado, a massa especfica e o
consumo de cimento.
Recebimento do concreto Designe um profissional responsvel para
o recebimento do concreto, que dever conferir: A nota fiscal,
verificando se o volume e a resistncia caracterstica conferem com o
pedido de compra; A integridade do lacre do caminho, que uma forma
de garantir que o concreto no foi descarregado desde
a sua sada da central; A consistncia do concreto, atravs do
ensaio de abatimento do tronco de cone de acordo com a NBR
7223,
conforme descrito na figura 2. No recebimento do concreto, a
realizao do slump test importante para verificar se a quantidade de
gua
existente no produto est compatvel com as especificaes. A falta
de gua dificulta a aplicao do concreto, propiciando a ocorrncia de
"bicheiras" na estrutura. J o excesso de gua, apesar de facilitar a
aplicao, reduz a resistncia da estrutura.
comum que, durante o trajeto do caminho betoneira, ocorra a
perda de consistncia do concreto, seja devido temperatura, seja
devido umidade. Nesse caso, a quantidade de gua a ser reposta deve
ser efetuada de modo a corrigir o abatimento de todo o volume
transportado.
Aps o recebimento do concreto necessrio retirar amostras de
concreto para verificao da sua resistncia, devendo para tanto
moldar corpos de provas cilndricos para posterior ensaio compresso,
esse procedimento feito de acordo com as normas NBR 5738, NBR 5750,
NBR 12655 e NBR 5739.
O controle da resistncia compresso do concreto permite avaliar
se o que est sendo produzido corresponde ao que foi especificado no
dimensionamento da estrutura.
Durante a retirada da amostragem para o ensaio de resistncia,
utilize o concreto situado no tero mdio do caminho, ou seja, no
permita que a amostra seja retirada nem no princpio nem no final da
descarga da betoneira.
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1.3.2. Transporte e Lanamento
O concreto deve ser transportado do local de amassamento para o
local de lanamento to rapidamente quanto possvel e de maneira tal
que mantenha sua homogeneidade, evitando-se a segregao dos
materiais. Esse transporte pode ser horizontal, vertical ou
inclinado.
Horizontal dentro da obra (em giricas) e no transporte para a
obra em caminhes betoneiras. Vertical bombas, gruas e elevadores.
Inclinados calhas e esteiras.
O transporte do concreto misturado desde o local de produo ate o
local de aplicao deve ser feito o mais rpido possvel para minimizar
os efeitos de enrijecimento e perda de consistncia mantendo o
concreto homogneo sem nenhum tipo de segregao.
LANAMENTO
O lanamento do concreto deve ser realizado de forma a evitar a
segregao, devendo-se para isto lanar o concreto j posio final
evitando transport-lo por grandes distncias enquanto esto sendo
lanados na formas.
Os principais cuidados que devem ser tomados quanto ao lanamento
do concreto so: Preparao das formas que iro receber o concreto,
estas devem estanques e estveis; Evitar o arrasto do concreto para
evitar segregao; No lanar o concreto a alturas superiores a 2m.
Para lanamentos de concreto a alturas superiores a 2 m o
concreto deve ter consistncia adequada e coeso superior para
evitar a segregao.
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Figura 4.8. Lanamento de concreto
Figura 4.9. Lanamento de concreto atravs de bomba lana e bomba
estacionria.
Para se lanar o concreto deve-se prever um plano de concretagem,
neste plano devem ser previstos os diversos fatores intervenientes
na concretagem, entre eles os sentidos de caminhamento de
concretagem e a previso de juntas.
As juntas podem ser de dois tipos: juntas permanentes, cuja
finalidade permitir as deformaes da estrutura. Juntas de
concretagem que so feitas de acordo com as interrupes da execuo da
concretagem.
1.3.3. Adensamento, acabamento e cura
Adensamento o processo de compactao do concreto atravs de
diminuio de vazios e expulso dos bolses de ar incorporados durante
a mistura e o lanamento do concreto. O adensamento pode ser manual
ou mecnico.
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O adensamento manual s pode ser realizado em peas de menor
responsabilidade ao em caso emergncias quando h falta temporria de
energia em que o concreto j esteja dentro das frmas. Para realizar
o adensamento manual o concreto deve ser de consistncia
plstica.
O adensamento mecnico pode ser realizado por: Vibradores
internos ou de imerso, tambm denominado de vibradores de agulha,
sendo esta cilndrica e
vibrante devido a um peso no balanceado que se encontra dentro
da agulha e roda em alta velocidade. Os vibradores de imerso tm um
raio de ao que varia com o tamanho de cada aparelho.
Os vibradores devem ser introduzidos rapidamente na massa de
concreto e retirado lentamente com movimentos curtos para cima e
para baixo. Isto proporciona a subida das de ar bolhas at a
superfcie
Vibrao deve ser feita em curtos perodos e espaamento pequenos de
no mximo 1,5 vezes o raio de ao ou de 6 a 10 vezes o dimetro de
agulha, pois as vibraes excessivas causam o abaixamento do agregado
grado e a exsudao excessiva.
A vibrao no deve ser feita nas frmas, nem nas armaduras, pois
pode ser prejudicial aderncia. O vibrado no deve ser usado para
arrastar o concreto, pois isto pode causar segregao.
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Figura 4.10. Representao esquemtica idealizada da influncia de
um vibrador de alta freqncia no adensamento do concreto (Mehta e
Monteiro).
Vibradores de frmas ou externos so fixados nas paredes das
frmas. So utilizados para adensar elementos com altas taxas de
armaduras e consistncia seca ou elementos espessos (finos). So
geralmente utilizados na fabricao de pr-moldados.
A revibrao pode ser realizada at 1 ou 2 horas aps o adensamento
inicial, mais antes da pega.
Nivelamento e acabamento do concreto Nivelamento um processo de
retirada do excesso de concreto de modo a deixar o concreto no
nvel
desejado. Tambm denominada de sarrafeamento, uma atividade
realizada nas lajes e vigas. A ferramenta empregada
o sarrafo, que pode ficar apoiado em mestras, que definem a
espessura das lajes. Para essa atividade, recomendvel que a frma da
laje esteja nivelada, pois isso facilita o posicionamento
correto das mestras. A fim de obter um maior controle no
nivelamento das lajes, pode-se empregar taliscas ou mestras
metlicas.
No caso dos pilares, ao invs do nivelamento, realizada uma
conferncia do prumo, pois durante a concretagem as formas podem
sair do ajuste inicial.
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Acabamento superficial Etapa em que procura-se proporcionar laje
a textura desejada. De acordo com o padro desejado, podendo
ser os seguintes tipos de laje: convencionais: aquelas em que no
so realizados controles do nivelamento e da rugosidade superficial;
nivelada: possuem controle do nivelamento, para que o contrapiso
seja aplicado com a espessura definida no
projeto; acabada: tambm conhecida como laje zero, oferecem um
substrato com rugosidade superficial adequada,
bem como controle de planeza e nivelamento, sem a camada de
contrapiso.
CURA Os objetivos da cura so em evitar a perda precoce de
umidade do concreto e controlar a sua temperatura
durante um perodo, garantindo a hidratao do cimento e permitindo
assim que o concreto alcance um nvel de resistncia desejado.
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A cura deve ser realizada levando em considerao o exposto
abaixo: a cura deve ser iniciada assim que a superfcie tenha
resistncia gua; no caso de lajes, recomenda-se a cura por um perodo
mnimo de 7 dias; o concreto deve estar saturado com gua at que os
espaos ocupados pela gua sejam convertidos em
produtos da hidratao do cimento; em peas estruturais mais
esbeltas ou quando empregado concreto de baixa resistncia
compresso, deve-
se realizar a cura com bastante cuidado, pois, nessas situaes,
ocorre um decrscimo de resistncia compresso caso a cura no seja
realizada.
As temperaturas iniciais so as mais importantes para o concreto,
sendo as baixas temperaturas mais prejudiciais ao crescimento da
resistncia, enquanto as altas o aceleram. Dessa forma, no inverno,
deve-se tomar cuidado com resistncias menores em idades baixas (7
ou 14 dias), enquanto no vero haver maior crescimento, desde que a
cura seja realizada adequadamente.
Na obra, a cura do concreto pode ser realizada por vrios
processos:
Irrigao peridica das superfcies;
Recobrimento do concreto por mantas midas;
Emprego de produtos de cura qumica;
Efeito da cura e da temperatura. A cura mida melhora as
caractersticas finais do concreto; As condies de temperatura nos
primeiros dias so mais importantes no desenvolvimento da resistncia
do
concreto. Temperaturas elevadas nos primeiros dias aceleram o
ganho de resistncia inicial, mas acarretam resistncia final mais
baixa. Por isso, deve-se realizar uma cura adequada.
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1.4. PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
Massa especfica A massa especfica do concreto simples de 2400
kg/m3, e do concreto armado pode ser adotada como sendo
de 2500 kg/m3. Os concretos podem ser classificados quanto sua
massa especfica em:
Concreto Leve - 3/2000 mkgc
Concreto Normal - 33 /2800/2000 mkgmkg <
Concreto pesado - 3/2800 mkgc Os concretos leves so reconhecidos
pelo seu reduzido peso especfico e elevada capacidade de
isolamento
trmico e acstico, so produzidos com o uso de agregados leves
como: vericulita, argila expandida, isopor. Concretos pesados tem
sua aplicao mais freqente na construo de cmaras de raios-X ou gama,
paredes de
reatores atmicos, contra-pesos, bases e lastros. Agregados
pesados utilizados so barita, hematita, magnetita
Resistncia compresso A resistncia ruptura do concreto geralmente
medida em ensaios rpidos (alguns minutos) de compresso
dos corpos de prova cilndricos, com dimenses de 15 cm de dimetro
e 30 cm de altura (ou de 10x20 cm). Denomina-se resistncia
caracterstica do concreto (fck) o valor mnimo estatstico obtido no
ensaio de
resistncia compresso e calculado para a probabilidade de 5% de
um valor individual ficar abaixo do mnimo. Portanto o fck
resistncia caracterstica do concreto determinada com a idade de 28
dias. Nos projetos de estruturas especifica-se uma resistncia
caracterstica fck a ser obtida na obra.
Para realizar a determinao da resistncia compresso so moldados
corpos de provas cilndricos com dimenses caractersticas, cuja relao
entre a altura e o dimetro deve ser igual a dois. A moldagem dos
corpos de provas feita de acordo com a NBR 5738.
Resistncia trao O concreto no resiste bem aos esforos de trao,
sendo normalmente desprezada no dimensionamento de
peas tracionadas em estruturas, seu valor de aproximadamente
1/10 da resistncia compresso. A resistncia trao deve ser
determinada e utilizada no dimensionamento de pavimentos rodovirios
e pisos industriais, podendo ser determinada pelo ensaio de trao
por compresso diametral de corpos de provas cilndricos (figura),
este ensaio foi desenvolvido pelo brasileiro Lobo Carneiro, sendo
amplamente utilizado no mundo para determinar a resistncia trao de
concretos
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Porosidade, Permeabilidade e Absoro O concreto um material que
poroso, pois no possvel preencher a totalidade dos vazios entre
os
agregados com a pasta de cimento. Isto acontece pois sempre
necessrio utilizar uma quantidade de gua superior necessria para
hidratar o cimento, e assim a gua evapora deixando vazios, alem de
ser inevitvel a incorporao de ar massa do concreto durante a
mistura.
Porosidade uma propriedade ligada com o volume de vazios em
relao ao volume total do concreto, uma quantificao da totalidade de
poros, interligados ou no. A interconexo de vazios torna o concreto
permevel gua e gases. A permeabilidade a propriedade que identifica
a possibilidade de passagem de gua atravs do material. A absoro o
processo fsico pelo qual o concreto retm gua nos poros e condutos
capilares.
Figura 4.11. Ilustrao das diferenas entre porosidade e
permeabilidade
Fatores que influenciam as propriedades mecnicas O concreto um
material que resistem bem aos esforos de compresso e mal aos
esforos de trao e
cisalhamento. Os principais fatores que afetam a resistncia
mecnica do concreto so: a) relao gua cimento b) idade do concreto
c) forma e graduao dos agregados d) tipo de cimento e) forma e
dimenso dos corpos de provas f) velocidade de aplicao da carga de
ensaio g) durao da carga.
A resistncia a trao ( )tf medida no ensaio de compresso
diametral dada pela frmula:
DLPf t pi
2= , onde P a carga mxima
aplicada (carga de ruptura), D o dimetro e L o comprimento do
corpo de prova.
A resistncia trao tambm pode ser medida atravs do ensaio de
flexo, utilizando vigas de seo transversal de 15cm x 15cm e
comprimento de 50 cm, este ensaio utilizado em controle de
qualidade de concretos para pavimentos rodovirios e pisos
industriais, uma vez que esta resistncia especificada em projeto
destes tipos.
Poroso e impermevel Poroso e Permevel Pouco Poroso e baixa
Permeabilidade
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Durabilidade Atualmente uma das maiores preocupaes nas construes
de concreto, pois com o aumento da poluio e
o uso dos concretos em condies cada vez mais severas,
imprescindvel o uso de concretos com melhores qualidades, sendo
importante determinar a que condies estaro expostas o concreto para
melhor definir sua dosagem. Pela relevncia do tema, este ser
exposto adiante, em separado das propriedades mecnicas do concreto,
apesar de ser uma delas.
1.5. DOSAGEM DE CONCRETO
A dosagem dos concretos o conjunto de operaes para determinar as
propores dos materiais constituintes do concreto. Essa operao
resulta na determinao de um trao para atender as condies da obra em
que ser aplicado.
Objetivo Obter a mistura de concreto para atender as condies de
servio com resistncia, durabilidade e custo adequado.
Conceitos Fundamentais As caractersticas dos materiais, como
mdulo de finura, tipo e forma dos agregados, tipo de cimento,
alm
das propriedades de aplicao do concreto, influenciam nas
propriedades mecnicas e de utilizao do concreto. De acordo com a
lei de Duff A. Abrams (1918) a resistncia aos esforos mecnicos, bem
como as demais
propriedades do concreto endurecido variam na relao inversa da
relao gua/cimento.
=
c
acjk
kf2
1
fcj = resistncia compresso do concreto a j dias; K1 e K2=
constante que depende da natureza dos materiais, da idade e das
condies de cura; a/c = relao gua/cimento
A dosagem dos concretos muito influenciada pela quantidade de
gua e caractersticas dos agregados, de tal forma, que para definir
a quantidade de gua necessria para uma determinada aplicao
necessrio ensaios especficos para comprovar sua aplicao, garantido
a resistncia mecnica requerida, j que a quantidade de gua interfere
na resistncia.
Os principais mtodos de dosagens utilizados no Brasil so: -
Mtodo do IPT/EPUSP; - Mtodo da ABCP; - Mtodo do INT; - Mtodo do
ACI.
-
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Neste material apresenta-se o mtodo do IPT/EPUSP, proposto por
Terzian & Helene [1992] que preconiza a formulao de curvas de
dosagem para traos padres (1:m) chamados de trao de referncia
(1:5), trao rico (1:3,5) e trao pobre (1:6,5), para as
caractersticas bsicas a serem atingidas pelo concreto.
O principio do mtodo consiste que definida a relao gua/cimento e
definido os materiais, a resistncia e a durabilidade do concreto
passam a ser nica, gerando um diagrama de dosagem para cada
material, conforme figura abaixo.
Roteiro bsico para dosagem de concretos pelo mtodo
IPT/EPUSP:
Pr-requisitos para dosagem conhecimento prvio de: 1. Projeto
Estrutural peas a serem concretadas, fck do concreto, espaamento
entre os aos da armadura 2. Informaes da obra Tipo de produo,
transporte, lanamento e adensamento do concreto. 3. Condies de
exposio do concreto (durabilidade).
Caractersticas dos materiais a serem empregados 1. Definir as
caractersticas bsicas do estudo de dosagem preencher a tabela
abaixo:
Tabela. Caractersticas bsicas para estudo de dosagem
Itens Definies 1 Numero da dosagem 2 fck (projeto) em MPa 3
Elementos estruturais em que o concreto ser aplicado 4 Espaamento
critico entre barras 5 Dimenso mxima caracterstica do agregado
grado adotado (mm) 6 Abatimento adotado (mm) 7 Cimento; marca;
tipo; e classe 8 Relao gua/cimento (em funo da durabilidade) 9
Desvio-padro de dosagem (MPa)
10 Resistncia de dosagem (MPa) 11 Relao gua/cimento (em funo da
resistncia de dosagem)
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12 Aditivos; marca; tipo e proporo 13 Idade de ruptura dos
corpos de prova (dias)
14 Estimativa de perda de argamassa no sistema de transporte e
lanamento do concreto (%)
15 Trao (1:m) para 1 mistura 16 Obra: Data
1. nmero da dosagem: 2. fck = (depende do projeto estrutural) 3.
elementos estruturais: (depende do projeto estrutural) 4.
espaamento das barras: crtico = (depende do projeto estrutural) 5.
Dimenso mxima caracterstica do agregado grado, deve ser o menor dos
valores seguintes:
a) *31
Espessura da laje
b) *41
da distncia entre faces de frmas
c) *8,0 espaamento entre as armaduras no sentido horizontal d)
*2,1 espaamento entre as armaduras no sentido horizontal e) 25,0 do
dimetro da tubulao de bombeamento (no se aplica neste caso)
6. Abatimento = (depende do projeto estrutural). Ver item sobre
propriedades do concreto fresco. 7. Cimento = funo da
disponibilidade local (qualidade e custo) 8. Relao gua/cimento (em
funo da durabilidade) = (depende das condies de exposio). Ver item
sobre durabilidade 9. Desvio-padro de dosagem Sd em Mpa. O
desvio-padro de dosagem pode ser adotado em funo das condies de
preparo da obra O desvio padro de dosagem poder ser conhecido se a
obra possuir no mnimo 20 (vinte) resultados consecutivos dentro de
um ms, em perodo anterior ao que se deseja fazer novo trao. Neste
caso no considerar Sd inferior a 2 MPa.
Se o desvio padro for desconhecido, considerar as condies da NBR
12655, que so: Condio A - Considerar Sd = 4,0 MPa. aplicvel s
classes C10 at C80 - o cimento e os agregados so medidos em massa,
a gua de amassamento medida em massa ou volume com dispositivo
dosador e corrigida em funo da umidade dos agregados.
Condio B - Considerar Sd = 5,5 MPa. aplicvel s classes C10 at
C25: o cimento medido em massa, a gua de amassamento medida em
volume mediante dispositivo dosador e os agregados medidos em massa
combinada com volume.
Condio C Considerar Sd = 7,0 MPa. aplicvel apenas aos concretos
de classe C10 e C15 - o cimento medido em massa, os agregados so
medidos em volume, a gua de amassamento medida em volume e a sua
quantidade corrigida em funo da estimativa da umidade dos agregados
e da determinao da consistncia do concreto, conforme disposto na
NBR 7223, ou outro mtodo normalizado. Nesta condio, exige-se, para
os concretos de classe at C15, consumo mnimo de 350 kg de cimento
por metro cbico.
10. Resistncia de dosagem (MPa) = dckcdj sff += 65,1 11. Relao
gua/cimento (em funo da resistncia de dosagem) = (funo do tipo de
cimento)
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Figura 4.12. Resistncia do cimento em da idade para cimento CP
IV 32
Parte experimental O incio do estudo experimental parte da
avaliao preliminar, com a mistura em betoneira de um trao 1:5,0
(cimento: agregados secos totais, em massa). Variar o teor de
argamassa na mistura partindo de valores baixo at valores mais
elevados (tabela X). Para cada mistura deve-se avaliar se o
concreto apresenta uma superfcie compacta sem vazios e sem tendncia
segregao e exsudao.
Lembrar que o teor de argamassa considerado ideal deve ser
acrescentado em 2% devido s perdas de argamassa no transporte e
lanamento.
Quando for verificado que o teor de argamassa est satisfatrio
deve-se fazer o ensaio de abatimento (slump test), caso no se
atinja o abatimento especificado deve-se acrescentar mais gua.
Em seguida deve-se determinar a massa especfica do concreto e
moldar corpos de prova para verificao da resistncia compresso.
Tabela X. Determinao do teor de argamassa ideal para o trao
1:5
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Baseados nas informaes obtidas desta mistura, confeccionam-se
novos traos, com o teor de argamassa ideal, com as misturas dos
traos rico 1:3,5 (T-1), de referncia 1:5 (T-2), e pobre 1:6,5
(T-3).
m
aARG+
+=
11(%)
Exemplo de aplicao para fixao dos conceitos do mtodo de dosagem
ACI/ABCP CARACTERSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO
Areia
MF = 2,60 Inch. 30% c/ 6% de umid. = 2650 kg/m =1470 kg/m3
(solta)
Cimento CP II E-32
= 3100 kg/m
Brita
= 2700 kg/m = 1500 kg/m (compac.) = 1430 kg/m3 (b1 solta) = 1400
kg/m (b2 solta) Dmax = 25 mm
Proporo das britas
B1 = 80% B2 = 20%
Concreto
fck = 25,O MPa
Abat. = 9010 mm
sd = 5,5 MPa
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Sd = Desvio padro de dosagem determinado de acordo com as normas
NBR 12655 Condio A - O cimento e os agregados so medidos em massa,
a gua de amassamento medida em massa ou volume com dispositivo
dosador e corrigida em funo da umidade dos agregados. Sd = 4,0 MPa
Condio B - O cimento medido em massa, a gua de amassamento medida
em volume mediante dispositivo dosador e os agregados em massa
combinada com volume. A umidade do agregado mido determinada pelo
menos trs vezes ao dia. O volume do agregado mido corrigido atravs
da curva de inchamento estabelecida especificamente para o material
utilizado. Sd = 5,5 MPa Condio C - O cimento medido em massa, os
agregados so medidos em volume, a gua de amassamento medida em
volume e a sua quantidade corrigida em funo da estimativa da
umidade dos agregados e da determinao da consistncia do concreto.
Sd = 7,0 MPa
SOLUO Etapa 1: Determinar relao a/c Critrios:
Resistncia mecnica
Escolha do a/c funo da curva de Abrams do cimento
Durabilidade - NBR 6118, NBR 12655
Relao a/c e tipo de cimento
1 determinar a resistncia de dosagem fc28 = fck + 1,65 x sd fc28
=
Portanto para o exemplo o fator A/C = Etapa 2: Determinar
consumo dos materiais Determinao aproximada do consumo de gua
(ca)
C o n s u m o d e g u a a p r o x i m a d o ( l / m 3 )D m x a g
r e g a d o g r a d o ( m m )A b a t i m e n t o
( m m ) 9 , 5 1 9 , 0 2 5 , 0 3 2 , 0 3 8 , 04 0 a 6 0 2 2 0 1 9
5 1 9 0 1 8 5 1 8 06 0 a 8 0 2 2 5 2 0 0 1 9 5 1 9 0 1 8 5
8 0 a 1 0 0 2 3 0 2 0 5 2 0 0 1 9 5 1 9 0
-
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Portanto Ca = Determinao do consumo de cimento (cc) Portanto Cc
=
Determinao do consumo de agregado grado Tabela para determinao
do volume de agregado grado (m)
Dimetro mximo (mm)MF 9,5 19,0 25,0 32,0 38,01,8 0,645 0,770
0,795 0,820 0,8452,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,8252,2 0,605 0,730
0,755 0,780 0,8052,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,7852,6 0,565 0,690
0,715 0,740 0,7652,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,7453,0 0,525 0,650
0,675 0,700 0,7253,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,7053,4 0,485 0,610
0,635 0,660 0,6853,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665
Portanto Vb =
COMPOSIO COM DOIS AGREGADOS GRADOS Critrio do menor volume de
vazios
Proporcionar as britas de maneira a obter a maior massa unitria
compactada
Cb = Cb1 = Cb2 = Consumo de agregado mido
Vareia= 1- (cim/cim+brita/ brita + gua/gua)
Portanto Vareia = Cm= m x Vm => Cm =
APRESENTAO DO TRAO - Cimento: areia : brita : a/c
Portanto o trao =
caCaCc /=
Teor timo de agregado grado
Dimenso mxima do agregado grado
Mdulo de finura da areia
MuVbCb =
++=
a
a
b
b
c
c CCCVm
1
c
a
c
b
c
m
c
c
CC
CC
CC
CC
:::
-
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CUIDADOS E CORREES Falta de argamassa: acrescentar areia,
mantendo constante a relao a/c;
Excesso de argamassa: acrescentar brita, mantendo constante a
relao a/c;
Agregados com alta absoro de gua: acrescentar no consumo de
gua;
1.6. DURABILIDADE DO CONCRETO
Introduo A durabilidade de uma construo definida como sua
capacidade de resistir s influncias ambientais
previstas e quando utilizadas conforme o recomendado preservem
as suas condies de segurana, estabilidade e comportamento
estrutural.
A deteriorao das edificaes poder estar correlacionada com as
causas abaixo:
Erros de projetos ou incompatibilidade de projetos; Emprego de
materiais ou de sistema construtivo inadequados;
Erros de execuo;
Agressividade do meio ambiente. O ndice de incidncias de
patologias nas edificaes bastante elevado e est presente nos
diversos sistemas
construtivos, como podemos observar na figura 1.
Figura 4.13. Incidncias patolgicas [Helene, 2004].
Definies As estruturas esto sujeitas s alteraes no seu
desempenho estrutural de acordo com o tipo de exposio que
esto submetidas. Os materiais de construo so instveis ao longo
do tempo alterando suas propriedades fsicas e qumicas em funo das
caractersticas de seus componentes (geometria das estruturas) e das
respostas destes s
05
101520253035404550
funda
es
pilare
s
vigas laje
s
alven
arias
fecham
entos
cober
turas
%
-
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condicionantes do meio ambiente. A deteriorao definida como os
processos de alteraes que venham a comprometer o desempenho de uma
estrutura, ou material.
A manuteno das estruturas deve preceder de um rigoroso
levantamento visual e instrumentado das caractersticas e do estado
de conservao da edificao, para em seguida determinar as suas
caractersticas de funcionalidade e de durabilidade, bem como a
necessidade de recuperao e o plano de manuteno da edificao.
So objetivos da inspeo nas estruturas: Conhecimentos dos
problemas patolgicos; Estudo das causas, origens e mecanismos;
Fornecimento de informaes para trabalhos de manuteno e reparo;
Anlise e classificao dos aspectos comuns entre manifestaes
patolgicas. A inspeo nas estruturas de suma importncia para
fornecimento de dados precisos para o projeto de
recuperao, que levem ao mnimo custo e minimizem problemas
futuros.
Tecnologia envolvida na manuteno e recuperao das edificaes:
Anlises mecnicas, fsicas e qumica dos materiais; Ensaios
destrutivos e no-destrutivos; Cadastramento geomtrico da estrutura;
Monitoramento das deformaes; Verificao estrutural.
Terminologia utilizada Sintoma: manifestao patolgica = leso =
defeito; Mecanismo: como acontece;
Causa: Agente causador (CO2, Cl-, SO-2, umidade); Origem:
Projeto, materiais, execuo, uso; Diagnstico: identificao e descrio
do mecanismo, da origem e causas das manifestaes; Avaliao:
determinao da condio, do grau do dano, da deteriorao ou
funcionalidade da estrutura; Prognstico: juzo que se faz do
resultado do diagnstico; Negligncia: falha.
Aspectos estruturais funcionais e de durabilidade
Manifestaes patolgicas
-
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Durabilidade em estruturas de concreto As estruturas de concreto
devem ser projetadas e construdas de modo que sob as condies
ambientais
previstas na poca do projeto e quando utilizadas conforme
preconizado em projeto conservem suas segurana, estabilidade e
aptido em servio durante o perodo correspondente sua vida til [NBR
6118/2003].
Por vida til de projeto, entende-se o perodo de tempo durante o
qual se mantm as caractersticas das estruturas de concreto sem
exigir, medidas extras de manuteno e reparo, isto , aps esse perodo
que comea a efetiva deteriorao da estrutura, com o aparecimento de
sinais visveis como: produtos de corroso da armadura, desagregao do
concreto, fissuras, etc. [NBR 6118/2003], portanto devem-se fazer
intervenes na estrutura antes desta apresentar os sinais de
deteriorao.
Agressividade do ambiente A agressividade do meio ambiente est
relacionada s aes fsicas e qumicas que atuam sobre as
estruturas
de concreto, independentemente das aes mecnicas, das variaes
volumtricas de origem trmica, da retrao hidrulica e outras
previstas no dimensionamento das estruturas de concreto.
Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental
pode ser classificada de acordo com o apresentado na tabela 1.
Tabela - Classes de agressividade ambiental [NBR
12655/2003].
A classificao da agressividade do meio ambiente s estruturas de
concreto armado e protendido pode ser avaliada, simplificadamente,
segundo as condies de exposio da estrutura ou de suas partes,
conforme estabelece a tabela 2.
Tabela 2 - Classes de agressividade ambiental em funo das
condies de exposio [NBR 12655/2003].
-
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A classe de agressividade ambiental serve para a determinao do
fator gua/cimento do concreto (Tabela 3) e do cobrimento mnimo das
armaduras (Tabela 4). A durabilidade do concreto altamente
dependente das caractersticas do concreto e da espessura e
qualidade do cobrimento. No entanto, faz-se uma critica a Tabela 3,
extrada da NBR 6118/2003, quando esta refere qualidade do concreto
como uma funo apenas do fator gua/cimento. Sabe-se que a qualidade
de um concreto uma propriedade complexa, que depende das propores e
qualidade dos componentes do concreto (cimento, agregado mido,
agregado grado, gua, aditivos, adies), alm das condies de produo do
mesmo. Mudanas nas propores, na qualidade dos materiais empregados
ou mesmo na produo, acarretam mudanas nas propriedades do
concreto.
Tabela 3. Correspondncia entre classe de agressividade e fator
gua/cimento [NBR 6118/2003].
Tabela 4. Correspondncia entre classe de agressividade e
cobrimento [NBR 6118/2003].
Causas da deteriorao das estruturas de concreto
Na analise de uma estrutura de concreto com manifestao patolgica
absolutamente necessrio entender-se o porqu do surgimento e do
desenvolvimento da patologia, buscando esclarecer as causas, antes
da prescrio e conseqente aplicao do reparo necessrio. O
conhecimento das origens da deteriorao indispensvel, no apenas para
que se possa proceder aos reparos exigidos, mas tambm para se
garantir que, aps reparada, a estrutura no volte a se
deteriorar.
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Os problemas patolgicos das estruturas de concreto podem ter
origem em causas intrnsecas (inerentes estrutura), ou extrnsecas
(externas as estruturas). Apresenta-se a seguir um quadro
demonstrativo das causas intrnsecas e extrnsecas.
Tabela 5. Causas dos processos de deteriorao das estruturas.
Intrnsecas
Qualidade inadequada dos materiais constituintes do concreto
Porosidade excessiva do concreto
Deficincias nas armaduras
Extrnsecas
Falhas de projeto Mudanas de utilizao
Sistema construtivo aplicado de forma inadequado (deficincias de
concretagem, falhas de execuo, retirada prematura das frmas, etc.).
Aes mecnicas
Aes fsicas, qumicas e biolgicas.
Figura 2. Causas fsicas de deteriorao do concreto [Mehta &
Gerwick, 1982].
Figura 4. Causas qumicas de deteriorao.
Deteriorao por reaes qumicas
Reao lcali-agregado
Ataque por sulfatos
Carbonatao do concreto
Ataque por ons cloretos
Corroso das armaduras
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1.7. RECEBIMENTO E CONTROLE DO CONCRETO
A NBR 12655 trata do preparo, controle e recebimento do
concreto, segue abaixo um resumo das principais recomendaes sobre
recebimento e controle dos concretos extrados da norma.
Verificao da Dosagem A verificao da dosagem deve ser feita
constantemente para comprovar se os componentes esto sendo
empregados de forma correta e nas propores estabelecidas no trao
do concreto.
Ensaio 1. O ensaio para verificao do concreto fresco o do
abatimento do tronco de cone (Slump), que dever ser feito na
seguinte freqncia:
a) Betoneiras Estacionrias na primeira amassada;
ao reiniciar a fabricao do concreto aps uma interrupo da jornada
de concretagem durante, pelo menos, 2 horas;
na troca dos operadores da betoneira;
cada vez que forem moldados corpos-de-prova.
b) Betoneira Mveis a cada betonada (no caso de
caminho-betoneira)
2. O ensaio para a verificao do concreto endurecido - moldagem
de corpos-de-prova - ser feito com o concreto no estado fresco, com
as seguintes consideraes:
a) Cada EXEMPLAR ser constitudo de dois corpos-de-prova da mesma
amassada, para cada idade de rompimento, moldados no mesmo ato.
Toma-se como resistncia do EXEMPLAR o maior dos dois valores
obtidos em cada ensaio. b) O LOTE ser constitudo de uma amostra
formada por, no mnimo, seis exemplares, representativa de uma parte
da obra, que ser analisada estatisticamente. c) Freqncia de
moldagem funo do Grupo do concreto e da formao dos Lotes. Grupo I
(C10 at C50) - mnimo de seis exemplares Grupo II (C55 at C80) -
mnimo de doze exemplares d) Formao dos Lotes
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Limites superiores Solicitao principal dos elementos
estruturais
Elementos em compresso simples e em flexo e compresso Elementos
em flexo simples
Volume de concreto 50 m3 100 m3 N de andares 1 1 Tempo de
concretagem 3 dias consecutivos
Controle da resistncia do concreto Para o controle da resistncia
do concreto consideram-se dois tipos de controle: o controle
estatstico por
amostragem parcial e o controle estatstico por amostragem
total.
1. Controle Estatstico do Concreto por Amostragem Parcial 1.1
Quando o nmero de exemplares est compreendido entre 6 e 20, o valor
estimado da resistncia
caracterstica compresso (fck), na idade especificada, dada
por:
m
m
ck fm
ffffest
+++=
1...
*2 121
Onde: m = metade no numero de "n" exemplares. Para determinao de
"m", despreza-se o valor mais alto de "n" se este nmero for impar,
e f1 < f2 < ....< fm ....< fn so as resistncias dos
exemplares. Portanto so consideradas em ordem crescente.
BIBLIOGRAFIA 1. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2. MEHTA,
K.; MONTEIRO, J. P., Concreto: Estrutura, Propriedades e Materiais,
So Paulo/SP, Ed. Pini,
1994. 3. PETRUCCI, E. G. R., Concreto de cimento Portland, Porto
Alegre, Ed. Globo, 1978. 4. TERZIAN, P.; HELENE, P. Manual de
dosagem e controle do concreto. So
Paulo: PINI, 1992. 349p.