2000-Monografia Especializacao Avaliacao Do Modulo de Deformacao Do Concreto

Leonardo E. Guimares Deusair R. dos Santos

AVALIAO DO MDULO DE DEFORMAO DO CONCRETO EM DIFERENTES IDADES E COM DIFERENTES RELAES

GUA/CIMENTO.

Monografia apresentada Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Gois para obteno do ttulo de especialista em Construo Civil.

GOINIA

1999.

Leonardo E. Guimares Deusair R. dos Santos

AVALIAO DO MDULO DE DEFORMAO DO CONCRETO EM DIFERENTES IDADES E COM DIFERENTES RELAES

GUA/CIMENTO.

Monografia apresentada Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Gois para obteno do ttulo de especialista em Construo Civil. Orientador Prof. Dr. Enio Pazini Figueiredo

GOINIA

1999.

A minha esposa Flr e aos nossos filhos Daniel, Fernanda e Deborah.

Deusair

Para Angela, Frederico, Marco Paulo, Nadja Mara,Valria e Gabriela, pelo estmulo recebido.

Leonardo

SUMRIO

LISTA DE FIGURAS...........................................................................................I LISTA DE TABELAS.........................................................................................III RESUMO..............................................................................................................IV

1 - INTRODUO................................................................................................1

2 - CONCRETO.....................................................................................................3

2.1. - Materiais .................................................................................................3

2.1.1 Aglomerantes ................................................................................3

2.1.1.1 - Cimento Portland ..............................................................4

2.1.2 - Agregados ......................................................................................9

2.1.3 - gua .............................................................................................13

2.2 - Estrutura do Concreto ...........................................................................15

2.3 - Propriedades do Concreto .....................................................................21

2.3.1 - Propriedades do Concreto Fresco ................................................21

2.3.1.1 - Trabalhabilidade .............................................................21

2.3.1.2 - Fatores que Afetam a Trabalhabilidade ..........................25

2.3.2 - Propriedades do Concreto Endurecido ........................................26

2.3.2.1 - Resistncia aos Esforos Mecnicos...............................27

2.3.2.2 - Porosidade e Permeabilidade...........................................28

2.3.2.3 - Estabilidade Dimensional ...............................................29

2.3.2.4 - Durabilidade ...................................................................34

3 - PARTE EXPERIMENTAL ..........................................................................40

3.1 - Caracterizao dos Agregados ..................................................................40

3.2 - Definio dos Traos ................................................................................41

3.3 - Confeco dos Corpos-de-Prova ..............................................................42

3.4 - Realizao de Ensaios e Apresentao dos Resultados ..........................42

3.3 - Anlise dos Resultados.............................................................................53

4. CONSIDERAES FINAIS .......................................................................56

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..............................................................57

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 - Classificao dos aglomerantes ....................................................................4

Figura 2.2 - Seo polida de um corpo-de-prova de concreto ........................................16

Figura 2.3 - Representao diagramtica da zona de transio e da

matriz de pasta de cimento no concreto...........................................................................18

Figura 2.4 - Tipos de gua associados ao silicato de clcio hidratado ..................... ..... 21

Figura 2.5 - Caracterizao dos mdulos de deformao .............................................. 32

Figura 2.6 - Parmetros que exercem influncia sobre o mdulo de deformao do concreto........................................................................................................................... 33

Figura 2.7 - Causas fsicas da deteriorao do concreto................................................. 34

Figura 2.8 - Tipos de reaes qumicas responsveis pela deteriorao do concreto......35

Figura 3.1 - Resistncia compresso (MPa) aos 3 dias de idade, com diferentes

relaes gua/cimento..................................................................................................... 44


relaes gua/cimento..................................................................................................... 44


relaes a/c...................................................................................................................... 45


relaes gua/cimento.................................................................................................... 45


relaes gua/cimento ................................................................................................... 46

Figura 3.6 - Resistncias compresso (MPa) nas diversas idades, com diferentes

relaes gua/cimento.................................................................................................... 46

Figura 3.7 - Mdulo de deformao (GPa) aos 3 dias de idade, com diferentes










Figura 3.12 - Mdulo de deformao (GPa) nas diversas idades, com diferentes

relaes gua/cimento........................................................................................................ 49

Figura 3.13 - Resistncias compresso (MPa) e Mdulos de deformao (GPa)

aos 3 dias de idade, com diferentes relaes gua/cimento.............................................. 50


aos 7 dias de idade, com diferentes relaes gua/cimento............................................... 50


aos 14 dias de idade, com diferentes relaes gua/cimento............................................. 51


aos 28 dias de idade, com diferentes relaes gua/cimento............................................. 51


aos 56 dias de idade, com diferentes relaes gua/cimento........................................... 52


nas diversas idades, com diferentes relaes gua/cimento.............................................. 52

Figura 3.19 - Resistncias compresso (MPa) nas diversas idades e com diferentes relaes

a/c......................................................................................................................................... 53

Figura 3.20 - Mdulos de deformao (GPa) nas diversas idades e com diferentes relaes

a/c.......................................................................................................................................... 54

Figura 3.21 - Resistncias compresso (MPa) e Mdulos de deformao (GPa) nas diversas

idades e com diferentes relaes a/c..................................................................................... 55

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 Proporo aproximada dos principais compostos do cimento

Portland produzido no Brasil........................................................................................ 6

Tabela 2.2 - Classificao dos cimentos Portland normalizados pela ABNT................ 8

Tabela 2.3 - Percentuais de adies incorporadas aos cimentos Portland compostos.... 9

Tabela 2.4 - Limites mximos de ocorrncia de materiais deletreos em agregados..... 12

Tabela 3.1 - Caractersticas dos agregados..................................................................... 40

Tabela 3.2 - Consumo de cimento por metro cbico de concreto................................... 41

Tabela 3.3 - Resistncias compresso (MPa) nas diversas idades, com diferentes relaes gua/cimento.................................................................................................................... 43

Tabela 3.4 - Mdulos de deformao (GPa) nas diversas idades, com diferentes relaes gua/cimento.................................................................................................................... 43

RESUMO

Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo referente ao mdulo de elasticidade

do concreto convencional.

Foram moldados 50 unidades de corpos de prova cilndricos de 15 cm x 30 cm, sendo 10

unidades para cada das seguintes relaes gua/cimento: 0,45; 0,50; 0,55; 0,60; 0,65. Procedeu-

se uma avaliao das deformaes elsticas e das resistncias compresso dessas amostras

visando avaliar qual importncia deve ser atribuda a cada um desses parmetros na deciso de

como e quando se proceder o descimbramento de peas estruturais. Os corpos de prova foram

ensaiados nas idades de 3 dias, 7 dias, 14 dias, 28 dias e 56 dias.

1- INTRODUO

Desde que se desenvolveu a tecnologia para produo do cimento Portland, no sculo

passado, o uso do concreto com esse aglomerante tem aumentado continuamente, chegando em

1994 a um volume da ordem de 5,5 bilhes de toneladas (MEHTA e MONTEIRO, 1994).

As razes que levaram produo e utilizao do concreto de cimento Portland, em to

larga escala, esto principalmente no fato de que o mesmo possui excelente resistncia gua,

facilidade de ser moldado em variadas formas e tamanhos, e ainda, de ser fabricado com

materiais disponveis na maior parte do planeta, o que o torna economicamente vivel.

At a dcada de 70 o concreto era considerado um material resistente e inerte. Devido aos

crescentes problemas que surgiram a partir de ento, em concretos relativamente jovens, vrios

estudos vem sendo desenvolvidos visando conhecer melhor as propriedades deste material, que

fatores as influenciam e como se pode melhor-las, a fim de o tornar resistente e durvel. Assim,

projetistas e construtores j tm se preocupado, no somente com os esforos mecnicos que

incidiro sobre as estruturas, mas tambm como conceb-las para uma vida til prolongada.

Estruturas bem dimensionadas, confeccionadas com concretos bem dosados e

executados, normalmente so peas resistentes e durveis. Mas, apesar de todos esses cuidados,

ao se executar elementos fletidos de grandes dimenses, no raro surgem os problemas das

deformaes excessivas, os quais podem comprometer a estabilidade das peas, colocando em

risco os seus usurios ou causando efeitos visuais e psicolgicos indesejveis.

As causas associadas a estas deformaes podem se relacionar s suas resistncias aos

esforos mecnicos, as quais so usualmente previstas pelos calculistas e evitadas; mas podem

principalmente, estarem relacionadas ao mdulo de deformao do concreto, o que nem sempre

recebe ateno devida por parte desses profissionais, ora no momento dos dimensionamentos,

ora ao se proceder o descimbramento destas estruturas.

Esse trabalho tem por objetivo despertar nos profissionais que trabalham com o projeto e

a execuo de estruturas de concreto armado, uma maior preocupao na avaliao do mdulo de

deformao, em particular para o caso de peas fletidas, impondo a observao deste tem na

solicitao de dosagem do concreto e na escolha da poca certa para o descimbramento, evitando

assim problemas com as deformaes excessivas.

O trabalho apresenta-se dividido em 4 captulos, a partir deste captulo 1 de introduo.

No segundo captulo so feitas consideraes sobre o concreto, abordando seus materiais,

estrutura e propriedades. O terceiro captulo trata da parte experimental, lanamento e

interpretao dos resultados dos ensaios realizados. No quarto e ltimo captulo so apresentadas

as concluses e consideraes finais.

2 - CONCRETO

2.1 - MATERIAIS

O concreto um material constitudo de agregados midos e grados, mergulhados em

um meio contnuo aglomerante. Os agregados midos e grados so partculas ou fragmentos de

material quase sempre inertes, no tendo assim reaes qumicas expressivas com a gua. Por se

tratarem de materiais baratos so usados como enchimento no concreto.

Para obteno da pasta aglomerante utiliza-se, mais comumente, o cimento Portland em

soluo aquosa. O cimento um material pulverulento e ligante que propicia a unio entre os

agregados. Alm da pasta e dos agregados, o concreto apresenta tambm diferentes tipos de

vazios, os quais vo exercer influncias importantes nas suas propriedades. Para uma melhor

compreenso do tema, cada um dos materiais que compem o concreto ser analisado a seguir.

2.1.1 - AGLOMERANTES

Os aglomerantes so materiais ligantes que, em reao qumica com a soluo aquosa,

iro compor o meio ligante necessrio unio dos agregados. Podem ser classificados em ativos

e inertes. Os inertes so aqueles que endurecem pela secagem, tal como a argila. Os

aglomerantes ativos se dividem em areos e hidrulicos.

Os aglomerantes ativos areos endurecem pela ao qumica do CO2 do ar e, depois de

endurecidos, no resistem ao contato com gua, razo pela qual no sero avaliados, j que no

despertam interesse como aglomerante para o concreto. So exemplos de aglomerantes areos o

gesso e a cal area.Os aglomerantes ativos hidrulicos so os que endurecem atravs de reaes

com gua e ainda do origem a um produto resistente mesma. Um exemplo destes

aglomerantes o cimento Portland.

Esquematicamente, os aglomerantes podem ser classificados como mostra a Figura 2.1.

FIGURA 2.1 - Classificao dos aglomerantes.

O cimento Portland ser objeto de ateno especial, tendo em vista ser o aglomerante

mais usado para produo do concreto.

2.1.1.1 - CIMENTO PORTLAND

O cimento Portland um aglomerante hidrulico produzido pela moagem do clinquer,

que consiste basicamente de silicatos de clcio hidrulicos, com uma ou mais formas de sulfato

de clcio, como um produto de adio.

Os clnqueres so ndulos de 5 a 25 cm de dimetro de material sinterizado, produzido

quando uma mistura de matrias-primas de composio pr-determinada aquecida a altas

temperaturas. (ASTM C 150, citada por MEHTA e MONTEIRO, 1994).

Em princpio, todos os materiais contendo cal, slica, alumina e ferro serviriam para

fabricao de cimento; na prtica o fator determinante para a escolha dos materiais ser o custo

final do produto e, para se chegar a um custo final satisfatrio, h que se considerar a facilidade

para extrao da matria-prima e a compatibilizao da mesma com o sistema de processamento

da fbrica com o produto que se pretende obter.

Sendo o C3S e o C2S os principais componentes do cimento Portland, as matrias-primas

para produo do mesmo devem fornecer clcio e slica nas propores adequadas. A pedra

calcrea, o giz, o mrmore e as conchas do mar so as fontes industriais mais comuns de clcio.

As argilas e xistos argilosos so as fontes preferidas de slica complementar na mistura de

matria-prima para obteno de silicatos de clcio.

AGLOMERANTES

Endurecem pela ao do CO2 do ar. Depois Endurecem pela ao do CO2 do ar. Depois de endurecidos no resistem ao contato com a gua. Ex.: Gesso

Endurecem atravs de reaes com a gua, Endurecem atravs de reaes com a gua, dando origem a um produto resistente mesma. Ex.: Cimento Portland

ATIVOS

AREOS HIDRULICOS

INERTES

Endurecem pela secagem. Ex.: Argila

Por conterem alumina (Al203), xidos de ferro (Fe203) e lcalis, as argilas propiciam a

formao de silicatos de clcio a temperaturas bem mais baixas do que o habitual, graas ao

efeito mineralizante deste compostos.

Se estes compostos no ocorrem nas matrias-primas em quantidades suficientes, h

necessidade de acrescent-los, adicionando outros materiais como bauxita e minrio de ferro.

Como resultado aparecer na composio final do produto o aluminato triclcico (C 3A) e o

ferroaluminato de clcio (C4AF).

A Tabela 2.1 mostra as propores aproximadas de cada componente contido no clnquer

do cimento Portland no Brasil.

TABELA 2.1 Proporo aproximada dos principais compostos do cimento portland produzido

no Brasil (Petrucci, 1987).

COMPOSTO PROPORO (%)

C3S 42 - 60

C2S 14 - 35

C3A 6 - 13

C4AF 5 - 10

Na fase final da produo do cimento, o clinquer modo com um percentual de 3 a 5% de

gesso, para regular a pega do mesmo.

O cimento Portland s adquire propriedades adesivas quando misturado em gua. Isto

acontece porque a reao de hidratao do cimento, que uma reao qumica do cimento com a

gua, gera produtos que tm caractersticas de pega e endurecimento. Isto significa que o

cimento anidro no tem propriedades aglomerantes.

A qumica do concreto basicamente a qumica das reaes dos componentes do cimento

Portland com a gua. Conhecer com detalhe estas reaes qumicas de fundamental

importncia para quem produz e para quem trabalha com cimento Portland.

Desta forma, muito importante conhecer as transformaes da matria, as variaes de

energia e a velocidade de hidratao do cimento. S assim se ter certeza de estar produzindo ou

empregando o produto adequado em cada situao.

Com relao ao calor de hidratao, o que se sabe que os compostos do cimento Portland

so produtos de reaes a altas temperaturas que no esto em equilbrio e por isso esto em

estado de energia elevada. Quando um cimento hidratado, os compostos reagem com a gua

para atingirem estados estveis de baixa energia, e o processo acompanhado pela liberao de

energia na forma de calor (MEHTA e MONTEIRO, 1994).

O calor de hidratao do cimento pode se tornar um problema nas concretagens de grandes

volumes de concreto ou soluo nas concretagens em temperaturas muito baixas.Os aspectos

fsicos do concreto tambm devem ser conhecidos para melhor aplicao desta tecnologia.

Assim, o enrijecimento a perda de consistncia da pasta plstica. A plasticidade funo direta

da gua livre e a perda da gua causa enrijecimento . A pega indica a solidificao da massa

plstica.

O incio da solidificao o incio da pega e a solidificao completa o fim da pega. Esta

solidificao demanda um tempo que, no Brasil, deve iniciar aps 1 hora do preparo e no deve

ser maior que 10 horas. O endurecimento o ganho de resistncia com o tempo.

Os cimentos Portland, como os demais aglomerantes, podem receber adies ou serem

compostos com outros produtos visando produzir cimentos com caractersticas especiais, quais

sejam, de alta resistncia inicial, de baixo calor de hidratao, de alta resistncia aos sulfatos,

entre outras. Outra maneira de se conseguir estes resultados alterando o proporcionamento de

seus componentes.

Assim, para se obter um cimento com menor calor de hidratao, substitui-se parte do

cimento por escria de alto-forno ou pozolana, que desprendem menor calor de hidratao que o

cimento. Pode-se obter resultado semelhante aumentando a proporo de C2S que produz menor

calor de hidratao, diminuindo-se o C3S e C3A, que produzem altos calores de hidratao.

Para produo de um cimento que propicie altas resistncias iniciais, deve-se diminuir a

proporo de C2S, j que o mesmo, por ser atacado lentamente pela gua, no contribui

significativamente para a resistncia nas primeiras idades. Por outro lado, aumentando as

quantidades de C3A e C3S e a finura do cimento, obter-se-o resistncias iniciais mais elevadas.

Para se obterem cimentos resistentes a sulfatos, adota-se, na composio do mesmo, um

limite mximo de 5% de C3A. A Tabela 2.2 mostra os tipos de cimentos normalizados no Brasil.

TABELA 2.2 - Classificao dos cimentos portland normalizados pela ABNT

SIGLA DENOMINAO ESPECIFICAES

CP.I Cimento Portland comum NBR-5732

CP.I-S Cimento Portland comum com adio NBR-5732

CP.II-E Cimento Portland composto com escria NBR-11578

CP.II-Z Cimento Portland composto com pozolona NBR-11578

CP.II-F Cimento Portland composto com filler NBR-11578

CP.III Cimento Portland de alto forno NBR-5735

CP.IV Cimento Portland pozolnico NBR-5736

CP.V-ARI Cimento Portland de alta resistncia NBR-5733

A escria de alto forno, a pozolana e o filler calcreo presentes nos cimentos Portland

compostos e CP III e CP IV so responsveis por uma grande economia de custos, j que

propicia uma economia razovel de energia, que um dos principais componentes de custos dos

cimentos.

A escria de alto-forno e a pozolana, devido s suas dimens es bastantes reduzidas,

permitem o preenchimento dos espaos capilares, evitando microfissurao da massa,

aumentando assim a resistncia a mdio e longo prazo, a impermeabilidade e, conseqentemente,

a durabilidade do concreto.

A Tabela 2.3 mostra os limites de teores de adies aos cimentos compostos especificados

pela NBR 11.578. Os valores esto expressos em percentual em relao massa do cimento

Portland comum.

TABELA 2.3 Percentuais de adies incorporadas aos cimentos portland compostos.

SIGLA ESCRIA POZOLANA FILLER

CP.II-E 6 a 34 0 0 a 10

CP.II-Z 0 6 a 14 0 a 10

CP.II-F 0 0 6 a 10

2.1.2 - AGREGADOS

Os agregados so partculas ou fragmentos de material que no tm reaes qumicas

expressivas com a gua e so usados com um meio cimentante, para formar um concreto ou uma

argamassa de cimento hidrulico.

Os agregados freqentemente empregados em concreto so provenientes de rochas

britadas, fragmentos rolados nos leitos dos cursos dgua (cascalho de rio), cascalho de campo,

materiais encontrados em jazidas, provenientes de alteraes de rocha, escrias de alto forno,

cinza volante, concreto reciclado, resduos selecionados de rejeitos urbanos e argila expandida.

Quanto sua granulometria, os agregados podem ser classificado em midos (areia, p de

pedra, filler, cinza volante) e grados (brita, cascalho rolado, concreto reciclado, escrias).

A NBR 7211 classifica como agregados grados aqueles de tamanho maior que 4.8 mm e

como agregados midos as partculas de agregados que se situam entre 75 mm e 4.8 mm. De

acordo com a mesma norma, os fillers so as partculas de agregados inferiores a 75 mm, isto , o

material que passa na peneira n. 200 da ABNT.

Quanto ao peso, os agregados podem ser classificados em pesados, normais e leves. As

argilas expandidas e as pedras-pomes so consideradas leves. Normais so as britas, areias e os

cascalhos. As pesadas ou de alta densidade so as britas de hematita e barita.

Quanto sua origem, os agregados podem ser classificados em naturais (seixo rolado,

areias), naturais britados (britas, areias artificiais) e artificiais resultantes de processos industriais

(argila expandida, escria de alto-forno e cinza-volante).

As caractersticas fsicas e qumicas dos agregados que so importantes para a tecnologia

do concreto incluem porosidade, granulometria, absoro de gua, forma, textura superficial das

partculas, resistncia compresso, mdulo de elasticidade, composio mineralgica e pureza.

Estas caractersticas derivam da composio da rocha, das condies de exposio da

mesma, do sistema de produo e da origem do agregado.

Os agregados de boa qualidade tm resistncia mecnica superior da pasta de

aglomerante.

Os agregados so fundamentais na determinao da resistncia, da estabilidade

dimensional, da durabilidade, da trabalhabilidade e dos custos das misturas de concreto.

Do ponto de vista econmico, a utilizao de agregados reduz o consumo de pasta e,

conseqentemente, de cimento, diminuindo o custo do concreto. (DAFICO, 1999; PETRUCCI,

1987). As rochas podem ser classificadas, de acordo com sua origem, em gneas, sedimentares e

metamrficas.

No Brasil, a pedra britada o agregado mais usado, principalmente nos grandes centros,

onde, muitas vezes, h dificuldade para se obter agregados naturais (seixo rolado, areias),

naturais britados (britas, areias artificiais) e artificiais resultantes de processos industriais (argila

expandida, escria de alto-forno e cinza-volante). Assim, as rochas mais usadas para produo

dos agregados grados so as baslticas e as granticas (grupo de rochas gneas).

As rochas gneas so formadas pelo resfriamento do magma (material rochoso em fuso)

acima, abaixo, ou prximo da superfcie terrestre. A velocidade de resfriamento do magma

determina a cristalinidade e a granulao destas rochas. Resfriamentos lentos produzem minerais

cristalinos com granulao grosseira (acima de 5 mm). Resfriamentos rpidos produzem cristais

menores e granulao fina.

Rochas sedimentares so rochas estratificadas, usualmente depositadas debaixo dgua ou

acumuladas atravs da ao do vento ou do gelo. Os pedregulhos, areias, siltes, argilas, arenito,

quartzito e calcreo so exemplos de rochas sedimentares.

Rochas metamrficas so rochas gneas ou sedimentares que tiveram sua textura original

alterada, bem como a estrutura cristalina e a composio mineralgica, devido a processos

fsicos e/ou qumicos. Os mrmores, o xisto, o filito e o gnaisse so exemplos de rochas

metamrficas. A crosta terrestre constituda 95% de rochas gneas e 5% de rochas

sedimentares.

As rochas gneas resfriadas a velocidade baixa (grande profundidade), conhecidas como

intrusivas geralmente fornecem agregados de excelente qualidade, tendo em vista sua granulao

de mdia a grosseira, sua resistncia, sua granulometria, sua baixa porosidade e absoro de

gua, bem como no reagir com os lcalis de concreto de cimento Portland. (MEHTA e

MONTEIRO, 1994).

Os agregados leves, com massa unitria menor que 1.120 kg/m2, so usados na produo

de concretos isolantes, concretos para blocos de alvenaria, concretos para enchimento e, em

alguns casos, para uso estrutural.

Os agregados pesados produzem concretos que variam de 2.880 kg/m3 at 6.100 kg/m3 e

so usados nas blindagens, contra radiao nuclear. As rochas adequadas para produo destes

agregados possuem predominantemente dois minerais de brio, vrios minerais de ferro e um de

titnio.

As jazidas de agregados muitas vezes esto contaminadas por substncias deletreas de

origem mineral ou orgnica, tais como torres de argila, material pulverulento, sais solveis,

partculas frgeis. Muitas destas substncias podem ser removidas por lavagem (ex: argila, sais

solveis, materiais pulverulentos).

A NBR 7211 estabelece os limites mximos percentuais de ocorrncia destas substncias

nos agregados.

A Tabela 2.4 mostra os limites mximos de ocorrncia de materiais deletreos em

agregados, segundo a NBR 7211.

TABELA 2.4 Limites mximos de ocorrncia de materiais deletreos em agregados.

SUBSTNCIAS MATERIAIS PERCENTUAIS

Argila Agregado mido 1,50

Argila Agregado grado 0,25

Material pulverulento Agregado mido- concreto

sujeito a desgaste superficial

3,00

Material pulverulento Agregado mido- outros

concretos

5,00

Material pulverulento Agregado grado 1,00

Matrias Carbonosas Agregado mido 1,00

Na hiptese de no poderem ser removidas e superarem estes limites, os agregados devem

ser descartados. Os torres de argila so prejudiciais ao concreto, tendo em vista que afetam a

resistncia mecnica e a durabilidade. Os materiais pulverulentos (< 0.075 mm) so constitudos

de siltes e argilas. A matria orgnica presente nos agregados, geralmente partculas de hmus,

prejudica a resistncia do concreto. Uma parte do hmus cida e pode ser removida por gua

(PETRUCCI, 1987). A mica, os restos vegetais, os sais solveis (cloretos e sulfatos) e os gros

friveis tambm prejudicam a qualidade do concreto.

Certos agregados reagem com os lcalis do cimento, provocando a expanso e a

deteriorao do concreto.

Segundo A. D. Courow, citado por DAFICO, a ao deletria proveniente

da atividade agregado-cimento decorre dos seguintes fatores:

Quantidade e velocidade de liberao de Ca(OH)2 durante a hidratao do cimento;

Teor de lcalis do cimento (mais de 0.6% de equivalente alcalino);

Finura do cimento;

Composio do cimento.

2.1.3 - GUA

A gua a ser usada no preparo do concreto no deve conter impurezas que possam

provocar reaes entre ela e os compostos do cimento que sejam prejudiciais ao concreto. Poucas

quantidades de impurezas, dependendo de sua natureza, muitas vezes podem ser toleradas.

A gua, com agentes agressivos, utilizada no preparo do concreto, tem ao menos

intensa sobre o mesmo, j que a agresso ao concreto termina com o trmino da ao do agente.

A mesma gua, agindo permanentemente sobre o concreto, estar sempre renovando o agente

agressivo, provocando efeitos mais nocivos. Assim, os maiores males provocados pela gua de

amassamento tm mais a ver com o excesso de gua do que com a presena de impurezas

(PETRUCCI, 1987).

Sempre que houver dvida com relao qualidade de determinada gua, deve -se fazer

ensaios para verificar a influncia das impurezas sobre o tempo de pega, a resistncia mecnica e

a estabilidade de volume.

Alguns danos provocados pelas impurezas contidas na gua podem ser previstos, a saber:

carbonatos e bicarbonatos de sdio, potssio e magnsio (acima de 0.1%) aumentam a

cal do cimento, alteram o tempo de pega e afetam a resistncia;

a magnsia dos carbonatos e bicarbonatos (acima de 0.1%) vai formar a etringita ao

reagir com aluminato triclcico;

sdio e o potssio dos carbonatos e bicarbonatos aumentam o teor de lcalis do

cimento, provocando a reao lcali-agregado;

cloreto de sdio (acima de 2%) provoca corroso de armaduras;

sulfato e o cloreto de magnsio (acima de 4%) prejudicam a resistncia dos concretos;

sulfato de clcio em presena de C3A forma o sulfaluminato de clcio, um composto

expansivo que provoca destruio dos concretos (DAFICO, 1993).

A gua do mar, com concentrao mxima de 3% de sais, pode ser usada para preparo de

concreto no armado de baixas resistncias. As guas cidas podem ser usadas no concreto desde

que o pH seja superior a 3.

Com relao quantidade de gua a se utilizar para preparo de um concreto, sabe-se que:

Dentro do campo dos concretos plsticos, a resistncia aos esforos mecnicos, bem

como as demais propriedades do concreto endurecido, variam na razo inversa da relao

gua/cimento. (ABRAMS, citado por PETRUCCI, 1987).

A relao gua/cimento ou fator gua/cimento expressa pela relao, em massa, das

quantidades de gua e cimento usadas no preparo do concreto. A utilizao de uma relao

gua/cimento adequada vai propiciar a elaborao de um concreto de boa consistncia,

trabalhabilidade, resistncia aos esforos mecnicos e durabilidade.

Com relao ao custo, fica evidente que, ao se utilizar a relao gua/cimento adequada,

estar sendo utilizada a quantidade de cimento que, atendendo as especificaes de projeto,

propicia o melhor custo.

2.2 - ESTRUTURA DO CONCRETO

O concreto tem uma estrutura muito heterognea e complexa. O conhecimento da

estrutura e das propriedades de cada constituinte do concreto e da relao entre elas

fundamental para se conhecer a estrutura do concreto. Desta forma fundamental o

conhecimento das estruturas da pasta aglomerante, dos agregados e da zona de transio entre

eles.

A estrutura de um slido constituda pelo tipo, a quantidade, o tamanho, a forma e a

distribuio das fases presentes na mesma. A macroestrutura a estrutura visvel a olho nu, a

estrutura grosseira. A microestrutra a poro de uma macroestrutura aumentada

microscopicamente. A Figura 2.2 mostra a macro-estrutura do concreto, onde se distinguem os

agregados e o meio ligante. (MEHTA E MONTEIRO, 1994)

FIGURA 2.2 - Seo polida de um corpo-de-prova de concreto.

Pelo exame da Figura 2.2 distinguem-se claramente duas fases do concreto, que so as

partculas de agregado e a pasta contnua endurecida, que o meio ligante.

Em nvel microscpico, comeam a aparecer as complexidades da estrutura de concreto.

Desta forma as duas fases da estrutura no esto distribudas homogeneamente, uma em relao

outra, nem so em si mesmas homogneas. Em algumas reas a pasta to densa quanto o

agregado e em outras altamente porosa. Assim, se vrios corpos de prova de concreto contendo

a mesma quantidade de cimento e diferentes quantidades de gua, forem examinados em

diferentes espaos de tempo, pode-se observar que, em geral, o volume de vazios capilares na

pasta decresce na razo direta do fator gua/cimento e inversa da idade de hidratao.

Os principais slidos presentes na pasta de cimento hidratado so:

Os silicatos de clcio hidratado (CSH gel ou gel de tobermorita) que compem de 50

60% do volume de slidos da pasta de cimento Portland completamente hidratado, da ser

a mais importante na determinao das propriedades da pasta;

Hidrxido de clcio (ou portlandita) que constitui de 20 a 25% do volume de slidos;

Os Sulfoaluminatos de clcio, que ocupam de 15 a 20% do volume de pasta que favorece

a formao de etringita, a qual pode dar origem ao C4ASH18, que torna o concreto

vulnervel ao ataque de sulfatos;

Gros de clinquer no hidratados que podero remanescer na microestrutura da pasta

dependendo do grau de hidratao da mesma.

A fase agregada que determina, predominantemente, a massa unitria, o mdulo de

elasticidade e a estabilidade dimensional do concreto. Estas propriedades do concreto dependem

muito da densidade e da resistncia do agregado, que por sua vez so determinadas por suas

caractersticas fsicas, tais como, volume, tamanho, distribuio de poros, a forma e a textura.

Em princpio, a fase agregado s ter influncia sobre a resistncia do concreto se o mesmo for

poroso e fraco ou de tamanho e forma grandes, chatos e alongados, que propicie a exsudao

interna da gua, enfraquecendo exageradamente a zona de transio.

A estrutura da pasta na vizinhana de partculas grandes de agregado, comumente muito

diferente da estrutura da matriz de pasta ou argamassa do sistema. Muitos aspectos do

comportamento do concreto sob tenso se explicam quando a interface pasta de cimento-

agregado tratada como uma terceira fase da estrutura do concreto, conhecida como a zona de

transio.

A Figura 2.3 mostra a representao diagramtica da zona de transio e da matriz

depasta de cimento no concreto.

FIGURA 2.3 Representao diagramtica da zona de transio e da matriz de pasta de cimento

no concreto. (MEHTA E MONTEIRO, 1994)

A zona de transio representa a regio interfacial entre as partculas de agregado grado

e a pasta. Ela exerce uma influncia muito grande sobre o comportamento mecnico do concreto.

No caso da pasta, a causa da adeso dos produtos de hidratao e o agregado, so as foras de

Van der Waals; Assim, a resistncia da zona de transio depende do volume, do tamanho de

vazios existentes de cristais orientados de hidrxido de clcio, da presena de microfissuras. A

quantidade de microfissuras depende da distribuio granulomtrica, do tamanho do agregado,

do teor do cimento, da relao gua/cimento, do adensamento, da umidade do ambiente.

Nas primeiras idades, o volume e o tamanho de vazios na zona de transio sero maiores

que na matriz de argamassa, conseqentemente a zona de transio mais fraca em resistncia.

Em idades avanadas, se ocorrer a cristalizao de novos produtos nos vazios da zona de

transio atravs de reaes qumicas lentas, formando silicatos de clcio hidratado ou

carboaluminatos hidratados, a zona de transio pode deixar de ser o elo mais fraco desta

corrente.

devido zona de transio que o concreto quase sempre rompe a um nvel de tenso

muito mais baixo que a resistncia de seus dois componentes principais (o agregado e o meio

cimentante). Desta forma, a estrutura da zona de transio tem grande influncia sobre a

resistncia, o mdulo de deformao e a durabilidade do concreto. H que se considerar ainda

que cada uma das fases avaliadas de natureza multifsica. Assim, cada partcula de agregado

pode conter vrios minerais, microfissuras e vazios. Complementarmente, h o fato de que a

estrutura do concreto no permanece estvel, visto que a pasta e zona de transio esto sujeitas

a alteraes com o tempo, a umidade ambiente e a temperatura. Desta forma, o concreto acaba

por se mostrar de natureza altamente heterognea e dinmica (MEHTA e MONTEIRO, 1994).

Alm dos aglomerantes, dos agregados e da gua, a pasta endurecida contm diferentes

tipos de vazios que tm influncia importante sobre as propriedades do concreto.

Os vazios capilares ou porosidade so espaos no ocupados pelo cimento ou

pelos produtos de hidratao. O volume e o tamanho dos mesmos depende do fator gua/cimento

e do grau de hidratao do cimento. No a porosidade total, mas distribuio do tamanho dos

poros que controla a resistncia, a permeabilidade e variao de tamanho de uma pasta

endurecida. Os poros grandes influenciam mais a resistncia compresso e a permeabilidade;

os poros pequenos influenciam a retrao por secagem e a fluncia. (MEHTA e MONTEIRO,

1994).

Ao contrrio dos vazios capilares que apresentam forma irregular, os vazios do ar

incorporado so geralmente esfricos. Alm do ar incorporado, pode-se usar, por questes de

convenincias tcnicas, o aprisionamento do ar na pasta fresca de cimento durante a mistura.

Tanto os vazios de ar incorporado, quanto os de ar aprisionado prejudicam a resistncia e

impermeabilidade do concreto.

Observados no microscpio eletrnico, os poros da pasta parecem vazios. Na realidade,

dependendo da umidade ambiente e da porosidade da pasta, a mesma pode reter uma grande

quantidade de gua.

A gua existe na pasta nos seguintes estados:

gua capilar livre que aquela que est disponvel para ser removida;

A gua capilar retida aquela cuja remoo pode provocar retrao do sistema;

A gua adsorvida a gua que est prxima da superfcie do slido e sua perda pode

provocar retrao da pasta na secagem;

A gua interlamelar a gua associada estrutura de C-S-H. S perdida por secagem

forte e provoca uma retrao considervel da estrutura de C-S-H;

A gua quimicamente combinada a que faz parte da estrutura dos vrios produtos

hidratados do cimento. Ela no pode ser perdida por secagem.

A Figura 2.4 mostra as formas em que a gua pode estar presente na pasta de

cimento hidratado.

FIGURA 2.4 Tipos de gua associados ao silicato de clcio hidratado. (MEHTA E

MONTEIRO, 1994)

2.3 - PROPRIEDADES DO CONCRETO

2.3.1 - PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

Em seu estado fresco o concreto possui algumas propriedades importantes, j que

interferem diretamente no grau de dificuldade para seu transporte, aplicao e adensamento

(BAUER, 1994).

2.3.1.1 TRABALHABILIDADE

a propriedade que se verifica na capacidade de ser misturado, transportado e aplicado

sem perder a homogeneidade, ou seja, o concreto mantm suas caractersticas estveis desde a

mistura at a aplicao (DAFICO, 1987).

A trabalhabilidade envolve de dois componentes principais: a consistncia, que descreve

a facilidade de mobilidade, e a coeso, que descreve a resistncia exsudao ou segre gao

da mistura. A trabalhabilidade no , como a consistncia, uma propriedade inerente ao prprio

concreto, envolve tambm as consideraes relativas ao tipo de obra e mtodos de execuo.

Assim, um concreto conveniente para estruturas de grandes dimenses e pouco armadas pode

no ser para estruturas delgadas e muito armadas. Em outro caso o concreto pode ser adequado

para adensamento com vibrador mas, dificilmente estar bem moldado com adensamento

manual. Fica clara a importncia da trabalhabilidade em tecnologia do concreto. uma das

propriedades bsicas que devem ser atendidas (MEHTA & MONTEIRO, 1994).

Em uma obra em que as dimenses das peas, tipo de armaduras e processo de execuo

esto condizentes com o dimetro mximo do agregado, a trabalhabilidade depender da

consistncia do concreto. Assim pode-se ter uma srie de misturas trabalhveis, mas de

consistncias diferentes: concreto seco, plstico ou fluido. A natureza da obra e o adensamento

requerido indicaro o grau de consistncia mais conveniente.

Devido a natureza composta da trabalhabilidade, nenhum nico mtodo pode ser

considerado como medidor dessa propriedade. O ensaio universalmente usado para medir a

consistncia do concreto denominado ensaio de abatimento do tronco de cone, normalizado

pela ABNT/MB-256, no qual o concreto fresco moldado numa frma metlica em forma de

tronco de cone, de 20 cm de dimetro na base, 10 cm no topo e 30 cm de altura, apoiada numa

superfcie rgida. O concreto moldado em trs camadas de igual volume, adensadas com 25

golpes para cada uma, com uma barra de 60 cm de comprimento e 16 mm de dimetro. Em

seguida o molde retirado verticalmente e o concreto abate mais ou menos simetricamente. O

abatimento ou slump corresponde diferena entre a altura inicial e a altura aps remoo do

molde (BAUER, 1994).

Existem outros mtodos para avaliao da consistncia do concreto, dentre eles esto:

ensaios de penetrao e ensaios de escorregamento.

a) SEGREGAO E EXSUDAO

Segregao da mistura a perda de sua homogeneidade. a separao de seus

constituintes, impedindo a obteno de um concreto uniforme e convenientemente compactado.

na diferena dos tamanhos de gros do agregado e na massa especfica dos

constituintes que se encontram as causas primrias da segregao (BAUER, 1994), mas ela pode

ser controlada pela escolha conveniente da granulometria dos agregados e com cuidados no

transporte, lanamento e adensamento do concreto.

Existem duas formas de segregao do concreto; na primeira, os gros maiores do

agregado tendem a separar-se dos demais, quer quando se depositam no fundo das frmas, quer

quando se deslocam mais rapidamente, no caso de transporte em calhas. Na segunda forma de

segregao, comum nas misturas muito plsticas, manifesta-se a ntida separao da pasta.

Quando so utilizados alguns tipos de granulometria em concretos pobres e secos, a primeira

forma de segregao pode ocorrer. A adio de gua poder melhorar a coeso, mas quando a

mistura se torna muito mida, ocorre a segunda forma de segregao (NEVILLE, 1963). A

vibrao excessiva do concreto pode levar segregao dos materiais.

A exudao o fenmeno cuja manifestao externa o aparecimento de gua na

superfcie do concreto, aps o lanamento e adensamento, porm antes de ocorrer a pega. A gua

o componente mais leve do concreto, assim a exsudao uma forma de segregao, pois os

slidos em suspenso tendem a se sedimentar sob a ao da fora da gravidade. A exsudao

resulta da incapacidade dos materiais reterem toda a gua da mistura em estado disperso,

enquanto os slidos mais pesados estiverem assentando. A compactao total do concreto

essencial para que o mesmo possa atingir o potencial mximo de resistncia, isso no ir ocorrer

aps a segregao, portanto importante reduzir a tendncia de ocorrncia desse fenmeno. A

exsudao apresenta-se sob vrias formas. Inicialmente, somente parte da gua de exsudao sob

superfcie; uma grande parte dessa gua fica retida embaixo dos agregados maiores e nas barras

horizontais da armadura, quando existirem. Se a perda de gua pela exsudao fosse uniforme

em todo o concreto e aparecesse na superfcie e fosse retirada, a qualidade do concreto

melhoraria com a reduo da relao gua/cimento. Na prtica, entretanto isso no acontece.

Normalmente as cavidades provocadas pela gua exsudada sob os agregados grados e

armaduras so grandes e numerosas, deixando a parte superior do elemento estrutural mais fraca

que a inferior.

So causas de segregao e exsudao: consistncia inadequada, composio inadequada

dos agregados (quantidade excessiva de agregados grados com densidade muito alta),

quantidade insuficiente de finos (areia e cimento) e mtodos imprprios de lanamento e

adensamento.

A segregao em misturas muito secas pode s vezes ser reduzida com um pequeno

acrscimo de gua. Entretanto, na maioria dos casos, necessria uma observao mais rigorosa

na granulometria dos agregados. O aumento do consumo de cimento, o uso de adies minerais e

de ar incorporado so medidas empregadas para combater a tendncia exsudao das misturas

de concreto.

b) PERDA DE ABATIMENTO

A perda de abatimento a perda de fluidez do concreto fresco com o passar do tempo ou

enrijecimento incomum do mesmo, ao ponto de provocar efeitos indesejveis. Ela se d quando a

gua livre da mistura de concreto consumida pelas reaes de hidratao ou por evaporao.

Os problemas causados pela perda de abatimento podem ser superados produzindo-se um

concreto com abatimento inicial maior que o necessrio para a concretagem (fazendo uma

compensao prvia da perda) ou promovendo-se o reamassamento do concreto, mediante o

acrscimo de gua (respeitada a relao gua/cimento estabelecida) ou de aditivo.

c) MUDANAS INICIAIS DE VOLUME

A reduo de volume nas peas de concreto, caracterizada pelo assentamento do mesmo,

algumas horas aps o lanamento, e pelo aparecimento de fissuras horizontais conhecida como

retrao plstica.

A retrao plstica pode ser causada pela sedimentao, pela rpida perda de gua, por

exsudao, absoro ou evaporao e deformaes das formas.

A preveno da retrao plstica pode se dar tomando-se medidas de combate aos agentes

externos da mesma, quais sejam:

Umedecimento das frmas dos elementos a serem concretados;

Reduo da incidncia de ventos e da insolao;

Proteo do concreto com sacos ou camada de areia molhados, compostos de cura ou gua.

As fissuras podem se dar tambm por obstruo ao assentamento do concreto e so muito

comuns em lajes. Em qualquer hiptese, se o concreto ainda estiver em estado plstico, pode-se

proceder a revibrao para a eliminao das mesmas.

2.3.1.2 - FATORES QUE AFETAM A TRABALHABILIDADE

Para o estudo dos fatores que afetam a trabalhabilidade, mais apropriado estudar os

fatores que afetam a consistncia e a coeso da mistura. Pode-se controlar a consistncia e/ou

coeso da mistura pela quantidade de gua, o teor de cimento, a granulometria e forma dos

agregados (alm de outras caractersticas fsicas), aditivos e ainda outros fatores que afetam a

perda de abatimento:

Consumo de gua

Conforme a norma ACI 211.1, citada por MEHTA E MONTEIRO (1994), para uma dada

dimenso mxima do agregado grado, a consistncia do concreto funo direta da quantidade

de gua na mistura, isto , dentro de certos limites independente de outros fatores, tais como:

granulometria e teor de cimento.

Misturas de concreto muito fluidas tendem a segregar e exsudar, afetando

desfavoravelmente o acabamento. Misturas muito secas podem ser difceis de lanar e adensar, e

o agregado grado pode segregar no ato do lanamento.

Consumo de cimento

Concretos com consumo de cimento muito baixo tendem a produzir misturas speras e

de acabamento precrio. Por outro lado, concretos com proporo de cimento

muito alta, apresentam excelente coeso, mas tendem a ser viscosos.

Caractersticas dos agregados

Dados experimentais j comprovaram que o tamanho do agregado grado influencia na

quantidade de gua necessria para uma determinada consistncia. Areias muito finas ou

angulosas necessitaro de maior quantidade de gua para uma dada consistncia. Areias com

essas caractersticas produziro misturas speras e pouco trabalhveis com quantidades de gua

adequadas para areias mais grossas ou de gros arredondados.

Aditivos

O ar incorporado melhora a consistncia do concreto, pois aumenta o volume de pasta.

Tambm aumenta a coeso da mistura, com a reduo da exsudao e da segregao.

Em concretos massa, que possuem uma quantidade menor de cimento, a incorporao de ar

produz uma boa melhoria na consistncia e coeso. Aditivos pozolnicos tendem a aumentar a

coeso do concreto. Aditivos redutores de gua aumentam o abatimento. Alm destes fatores,

que so internos ao concreto, existem outros fatores externos que podem influenciar a

trabalhabilidade, a saber:

Tipos de mistura (manual ou mecnica);

Transporte e lanamento;

Adensamento;

Dimenses e armadura da pea executada;

Acabamento;

Ventilao;

Insolao;

Temperatura ambiente;

Ritmo e velocidade de concretagem;

Qualidade das formas etc.

2.3.2 - PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO

O conjunto de propriedades e caractersticas de um concreto o que o qualifica, devem

entretanto, serem consideradas em termos relativos, segundo a exigncia da obra a ser utilizado.

Por exemplo: a impermeabilidade de um concreto caracterstica essencial para concretos

utilizados em estruturas hidrulicas, no sendo to rigidamente exigida em concretos utilizados

em estruturas de edifcios residenciais, quando as exigncias fundamentais so deslocadas para

caractersticas mecnicas de resistncia e rigidez.

So propriedades do concreto endurecido: resistncia compresso, resistncia trao,

resistncia abraso, permeabilidade, porosidade, retrao, mdulo de deformao e

propriedades trmicas (DAFICO, 1987).

2.3.2.1 - RESISTNCIA AOS ESFOROS MECNICOS

a) RESISTNCIA COMPRESSO

O concreto um material por excelncia resistente compresso, e esta propriedade

serve como bom ndice para a sua qualidade. Dentre outros, a resistncia compresso do

concreto depende dos seguintes parmetros:

qualidade do aglomerante;

qualidade e composio dos agregados;

relao cimento/agregados;

relao gua/cimento;

eficincia da mistura, lanamento e adensamento;

cura;

idade.

Fatores que afetam a resistncia compresso

A resistncia do concreto s tenses aplicadas depende, alm do tipo de solicitao, da

combinao de vrios fatores que afetam os diferentes componentes estruturais do concreto. Tais

fatores incluem propriedades e propores dos materiais componentes, grau de adensamento e

condies de cura. Do ponto de vista da resistncia, a relao gua/cimento o fator mais

importante, pois, independentemente de outros fatores, ele afeta a porosidade da matriz pasta de

cimento e da zona de transio, entre a matriz e o agregado grado.

O primeiro passo para a obteno de um concreto com a resistncia especificada a

escolha de materiais adequados e a determinao das propores corretas desses materiais.

b) RESISTNCIA TRAO

A resistncia do concreto trao muito baixa em relao a sua resistncia

compresso, da ordem de 10 % desta. Os resultados de ensaios so dispersos e devem ser bem

analisados estatisticamente quando o projeto da estrutura necessitar desse dado. (DAFICO,1987).

c) RESISTNCIA ABRASO

A resistncia abraso uma caracterstica importante, por exemplo, nas superfcies

sujeitas a intensas manobras de veculos de carga. A destruio da estrutura do material se dar

quer por rompimento dos gros dos agregados, quer por seu arrancamento. A utilizao de

agregados maiores e mais duros diminui o desgaste. A melhor qualidade da pasta de cimento e

do acabamento superficial tambm diminui o desgaste.

De um modo geral, a resistncia abraso cresce proporcionalmente com a resistncia

compresso entre 20 e 40 MPa; com resistncias inferiores a 20 MPa o desgaste cresce

rapidamente. (BAUER, 1994).

2.3.2.2 - POROSIDADE E PERMEABILIDADE

O concreto um material poroso. A porosidade est presente na pasta e na regio de

contato entre a pasta e o agregado. Os vazios presentes so de origem diversa: excesso de gua

na mistura, diminuio do volume absoluto pela hidratao do cimento, ar arrastado na operao

de mistura, etc.

O volume de poros do concreto pode ser determinado por meio de ensaios experimentais

atravs de suas densidades real e aparente.

Como j foi mencionado anteriormente, o concreto um material poroso, como seus

vazios so geralmente interligados, o concreto geralmente permevel aos lquidos e gases.

A importncia do conhecimento do grau de permeabilidade do concreto no somente

quando do seu uso em obras hidrulicas, mas pelo fato de que sua durabilidade pode ser

ameaada pela entrada de agentes agressivos.

A permeabilidade do concreto gua e a outros lquidos se exprime pela quantidade de

lquido que atravessa uma superfcie unitria, numa espessura unitria, sob presso unitria e

durante a unidade de tempo (1 / m2 . h) (BAUER, 1994)

2.3.2.3 - ESTABILIDADE DIMENSIONAL

O concreto apresenta deformaes quando sob cargas e deformaes de retrao na

secagem e no resfriamento.

Estas deformaes podem ser elsticas ou inelsticas. Quando o concreto apresenta uma

deformao associada ao resfriamento, ele est sofrendo uma contrao trmica. Se a

deformao est associada a uma retrao por perda de umidade, ela uma retrao por

secagem.

a) RETRAO POR SECAGEM

A retrao por secagem est relacionada principalmente a remoo da gua adsorvida.

Esta remoo pode se dar quando a pasta endurecida submetida esforos de tenso constante

e depende da intensidade e durao da tenso aplicada.

Por outro lado a pasta de cimento saturada quando submetida a umidade

ambiental abaixo da saturao sofre retrao. Em ambos os casos h perda da gua fisicamente

adsorvida do C S H.

A fluncia do concreto o aumento gradual da deformao ao longo do tempo, sob um

certo nvel de tenso constante. A diminuio gradual de tenso ao longo do tempo, sob um certo

nvel de deformao constante a relaxao. A fluncia bsica aquela que decorre de uma

aplicao de uma tenso constante, a uma umidade relativa 100%. A fluncia por secagem

ocorre se a pea alm de estar sob carga, tambm est secando. Tanto a retrao por secagem

quanto a fluncia so constitudas de parte reversvel e parte irreversvel.

A retrao por secagem e a fluncia esto intimamente relacionadas com os materiais,

dosagens utilizadas, relao gua/cimento, uso de adies ou aditivos, tempo, umidade,

geometria da pea, condies de cura e temperatura.

A fluncia tanto maior quanto maior for a tenso aplicada.

b) CONTRAO TRMICA

A deformao associada mudana de temperatura depende do coeficiente de dilatao

trmica do material e da intensidade da variao de temperatura. Em estruturas de grande porte o

calor produzido pela hidratao do cimento produz um grande aumento na temperatura do

concreto. O resfriamento subsequente at a temperatura ambiente pode provocar o fissuramento

do concreto, j que ao aumentar sua temperatura o mesmo expandiu e ao esfriar se contrai.

Dependendo da intensidade das restries a esta retrao, do mdulo de deformao e da

relaxao devida fluncia, as tenses de trao resultantes podem provocar fissurao da pea.

Os fatores que afetam as tenses trmicas so o grau de restrio e a variao de temperatura.

O controle da temperatura de lanamento uma das melhores maneiras de evitar

fissuras trmicas no concreto. O uso de cimentos mais grossos ou com baixos teores de C3A e

C3S diminui os calores de hidratao dos concretos.

A importncia principal das deformaes causadas por tenses aplicadas, por efeitos

trmicos e relacionados umidade no concreto se as mesmas separada ou conjuntamente vo

levar sua fissurao. A grandeza da deformao por retrao um dos fatores que podero

levar o concreto fissurao. Os outros sero o mdulo de deformao, a fluncia e a resistncia

trao. Para que o concreto possa sofrer grandes deformaes sem fissurar preciso que tenha

um alto grau de extensibilidade.

c) MDULO DE DEFORMAO

As caractersticas elsticas de um material so uma medida de sua rigidez. Apesar do

comportamento no linear do concreto, necessria uma estimativa do mdulo de deformao

para determinar as tenses induzidas pelas deformaes associadas aos efeitos ambientais, para

calcular as tenses de projeto sob carga e momentos de deformaes em estruturas complicadas.

O mdulo de deformao a relao entre a tenso aplicada e a deformao instantnea

dentro de um limite proporcional adotado. Ao se determinar o mdulo de deformao, so

consideradas apenas as deformaes elsticas, ou seja, as deformaes que aparecem e

desaparecem completamente no carregamento e no descarregamento, respectivamente.

Apesar de a pasta de cimento hidratado e os agregados apresentarem propriedades

elsticas lineares, o concreto no apresenta. Devido no linearidade da relao tenso-

deformao do concreto, o mdulo de deformao no constante, dependendo do nvel de

tenso em que avaliado e da maneira como a mesma aplicada. Assim, o mdulo de

deformao flexo determinado pelo ensaio de flexo em uma viga carregada.

O mdulo dinmico de deformao dado pelo mdulo tangente inicial e corresponde a

uma deformao instantnea muito pequena. o mdulo da tangente para uma reta traada desde

a origem.

O mdulo de deformao esttico pode ser calculado por trs mtodos:

Mdulo tangente dado pela declividade de uma reta tangente curva em qualquer ponto

da mesma.

Mdulo secante dado pela declividade de uma reta traada da origem a um ponto da

curva que corresponde a 40 por cento da tenso de ruptura.

Mdulo corda dado pela declividade de uma reta traada entre dois pontos da curva

tenso-deformao.

A Figura 2.5 mostra a caracterizao do mdulo de deformao dinmico (mdulo tangente

inicial), do mdulo tangente e do mdulo secante.

FIGURA 2.5 Caracterizao dos mdulos de deformao (NBR 8522)

A metodologia de ensaio para determinao do mdulo de deformao do concreto

tratada pela NBR 8522.

Os valores dos mdulos de deformao usados nos clculos para projeto de concreto so

normalmente estimados partir de expresses empricas, que pressupem uma relao de

dependncia direta entre ele, a resistncia e a densidade do concreto. Na verdade sabe-se que

esses valores devem ser tratados como aproximaes.

Independente das dosagens ou do tempo de cura, os corpos-de-prova de concreto,

testados em condies midas apresentam um mdulo de deformao cerca de 15 % maior que

os corpos-de-prova correspondentes testados em condies secas.

O que ocorre que a secagem do concreto aumenta a microfissurao da zona de

transio afetando o comportamento tenso-deformao. Alm disso em uma pasta saturada de

cimento, a gua adsorvida ao C-S-H capaz de suportar carga, portanto sua presena contribui

para o mdulo de deformao. Assim, por se tratar de um material heterogneo vrios fatores

afetam o mdulo de deformao do concreto.

A Figura 2.6 mostra estes fatores.

FIGURA 2.6 Parmetros que exercem influncia sobre o mdulo de deformao do concreto

(MEHTA E MONTEIRO, 1994).

O aparecimento e o grau de no-linearidade na curva tenso-deformao depender da

taxa de aplicao de carga. A um dado nvel de tenso, a taxa de propagao das fissuras e o

mdulo de deformao so dependentes da taxa que a carga aplicada. Sob carga instantnea,

somente uma pequena deformao pode ocorrer antes da fissura. Na faixa de tempo necessria

para, testar as amostras, a deformao aumentada de 15 a 20 por cento e, portanto, o mdulo de

deformao diminui na mesma proporo. Para taxas de carregamento muito lentas, as

deformaes elsticas e de fluncia sero superpostas, baixando ainda mais o mdulo de

deformao.

2.3.2.4 - DURABILIDADE

O interesse pela durabilidade do concreto tem crescido de maneira acentuada,

por parte dos calculistas, proprietrios e pelos construtores. A durabilidade do concreto de

cimento Portland a sua capacidade de resistir ao das intempries, ataques qumicos, abraso

ou qualquer outro processo de deteriorao Assim, um concreto durvel deve conservar a sua

forma, qualidade e capacidade de utilizao quando exposto ao seu meio ambiente. Quando o

mesmo se tornar inseguro ou antieconmico, significa que sua vida til chegou ao fim. Portanto

ao se projetar uma estrutura de concreto h necessidade de se considerar suas propriedades

mecnicas, o custo e a durabilidade.

As causas principais da deteriorao so de naturezas fsicas e qumicas. As causas fsicas

da deteriorao do concreto so apresentadas na Figura 2.7.

FIGURA 2.7 Causas fsicas da deteriorao do concreto (MEHTA E

MONTEIRO,1994)

CAUSAS FSICAS DA DETERIORAO DO CONCRETO

Desgaste da superfcie Fissurao

Abraso Eroso Cavitao

Mudanas de Volume Devidas a: 1. Gradientes normais de temperatura

e umidade. 2. Presso de cristalizao de sais nos poros.

Carga Estrutural: 1. Sobrecarga e

impacto 2. Carga cclica

Exposio a Extremos de Temperatura: 1. Ao do gelo-

degelo 2. Fogo

As causas qumicas da deteriorao do concreto so apresentadas na Figura 2.8.

FIGURA 2.8 Tipos de reaes qumicas responsveis pela deteriorao do concreto. (MEHTA

e GERWICK, citados por MEHTA e MONTEIRO, 1994).

Esta classificao das causas de deteriorao do concreto em fsicas e qumicas

arbitrria e, na prtica, freqentemente se sobrepem. Por exemplo, o desgaste superficial e a

fissurao aumentam a permeabilidade do concreto, que pode se tornar causa de processos de

deteriorao qumica. Da mesma forma, a lixiviao dos componentes da pasta de cimento

endurecida, por gua ou fludos, aumentar a porosidade do concreto, tornando-o mais

vulnervel abraso e eroso.

DETERIORAO DO CONCRETO POR REAES QUMICAS

Reaces de troca entre um fluido agressivo e

componentes da pasta de cimento endurecida

Reaes envolvento hidrlise e lixiviao dos componentes da pasta de

cimento endurecida.

Reaes envolvendo formao de

produtos expansivos

Perda de alcalinidade

Remoo de ons Ca++

como produtos

insolveis no expansivos

Aumento na porosidade e

permeabilidade

Reaes de substituio do

Ca++ no C-S-H

Remoo de ons de Ca++

como produtos solveis

Aumento nas tenses internas

Aumento no processo de deteriorao

Perda de resistncia e

rigidez

Fissurao, lanamento e pipocamento

Deformao Perda de massa

a) A DETERIORAO POR CAUSAS FSICAS

Mehta e Gerwick, citados por MEHTA e MONTEIRO, 1994, agruparam as causas fsicas

da deteriorao do concreto em duas categorias: desgaste superficial ou perda de massa devido

abraso, eroso e cavitao; e fissurao devida a gradientes normais de temperatura e umidade,

presso de cristalizao dos sais nos poros, carregamento estrutural e exposio a extremos de

temperatura tais como congelamento ou fogo.

A gua o fator principal no comprometimento da durabilidade do concreto, j que a

causa de muitos processos fsicos e qumicos de degradao. Assim a taxa de deteriorao vai

depender da permeabilidade do concreto e de seus componentes, saber, da pasta de cimento e

dos agregados. A permeabilidade do concreto gua depende principalmente da relao

gua/cimento, que determina o tamanho, volume e continuidade dos espaos capilares; e da

dimenso mxima do agregado, que influencia as microfissuras da zona de transio entre o

agregado grado e a zona de transio.

A deteriorao por desgaste superficial se refere ao atrito seco (abraso), ao abrasiva

de fludos contendo partculas slidas em suspenso (eroso) e a perda de massa pela ruptura

devida mudana de direo de fluxos de gua em grande velocidade (cavitao).

Para se preservar o concreto de condies severas de eroso e abraso deve-se usar

agregados de alta dureza, o concreto deve ser de alta resistncia compresso (30 a 40 MPa), a

cura deve ser esmerada antes da exposio ao agente agressivo, e ainda, cuidar para que o

concreto no forme nata na superfcie (deixar o desempeno para depois que o concreto perder a

gua de exsudao superficial).

Com relao cavitao, a melhor soluo no combate mesma consiste em remover

suas causas, tais como desalinhamento de superfcies ou mudanas bruscas de declividade. Com

relao fissurao por mudanas de volume h que se destacar a ao fsica da cristalizao dos

sulfatos nos poros, provocando tenses em decorrncia das presses dos sais.

A fissurao por gelo-degelo se d devido ao aumento de volume que decorre do

congelamento da gua, que gera presso hidrulica suficiente para provocar danos ao mesmo, os

quais podem se manifestar sob a forma de fissuras ou descascamento. As presses devido

cristalizao dos sulfatos e ao gelo-degelo decorrem de aumentos de volume que submetem o

concreto a esforos de trao, para os quais o mesmo no apresenta resistncias significativas.

A capacidade do concreto de resistir ao do congelamento depende das caractersticas

da pasta de cimento e do agregado.

A incorporao de ar cria fronteiras de escape que, se bem distribudas, ajudam no alvio

das tenses. Relaes gua/cimento baixas produzem concretos resistentes ao congelamento, j

que produzem capilares menores e em menor quantidade e ter menos gua congelvel e assim

produziro menos presso.

O grau de saturao do concreto tem grande importncia na determinao de sua

resistncia fissurao ou ao lascamento. Abaixo de determinado grau de saturao o concreto

no sofre danos pelo congelamento.

A permeabilidade do concreto tambm um elemento importante na ao do

congelamento j que contribui para o controle da presso hidrulica.

b) DETERIORAO POR CAUSAS QUMICAS

Retornando Figura 2.8 que procura dar maior clareza s causas qumicas da

deteriorao dos concretos, verifica-se que as mesmas foram divididas em trs subgrupos para

melhor anlise.

Formao de produtos expansivos:

As reaes que propiciam a formao dos produtos expansivos no concreto endurecido,

do origem ao aparecimento de tenses internas que podem provocar ocluso de juntas de

dilatao, deformao da estrutura, fissurao, lascamento e pipocamento. Os fenmenos

associados com reaes qumicas expansivas so o ataque por sulfato, ataque alcali-agregado,

hidratao retardada de CaO e MgO livres e corroso da armadura.

O ataque por sulfato pode se manifestar na forma de expanso do concreto que, se

fissurar, aumenta a sua permeabilidade permitindo maior fluxo de gua ou outros meios

agressivos, acelerando o processo de deteriorao. O ataque por sulfato pode provocar tambm a

perda de resistncia e de massa devido a diminuio da coeso dos produtos de hidratao do

cimento. O controle do ataque por sulfatos conseguido principalmente, executando-se um

concreto, de baixa permeabilidade, com espessuras bem dimensionadas, alto consumo de

cimento, baixa relao gua/cimento, cura esmerada e uso de cimentos resistentes a sulfatos.

No caso da reao lcali-agregado, as matrias primas usadas na fabricao do cimento

Portland so responsveis pelo aparecimento de lcalis no mesmo. Combinaes de cimentos de

alta alcalinidade e agregados reativos aos mesmos, provocam reaes lcali-agregados, que

propiciam grandes expanses nas peas de concreto. Os cimentos de alta alcalinidade so os que

possuem mais de 0,6% de Na2O equivalente. Os granitos, gnaisses, xistos, arenitos e basaltos so

considerados minerais no reativos e, portanto do origem agregados no reativos. O emprego

de materiais pozolnicos ou de escria de alto forno inibem as reaes lcali-agregados. No

preparo do concreto deve-se evitar adio de ons alcalinos de outras fontes (aditivos) e

agregados contaminados com sais, como medidas preventivas das reaes lcali-agregados.

A hidratao retardada de CaO e MgO livres tambm constitui reaes

qumicas que do origem a produtos expansivos causadores de tenses que podem provocar

danos ao concreto.

A deteriorao do concreto contendo metais embutidos (eletrodutos, canos, armadura), se

d pela combinao de mais de uma causa, no entanto a corroso do metal sempre uma delas.

A corroso da armadura provoca a expanso, fissurao e o lascamento do cobrimento da

mesma. Alm disso pode ocorrer a perda de aderncia entre o concreto e o ao e a reduo da

rea de seo da armadura que pode provocar o colapso da estrutura.

A gua, o oxignio e os ons cloreto desempenham papel fundamental na corroso das

armaduras. Assim fica evidente que o controle desta corroso passa pelo controle da

permeabilidade do concreto, do uso de cimento adequado, e do uso de adies.

O uso de recobrimentos maiores tambm contribui substancialmente para a proteo das

armaduras contra a corroso.

Hidrlise e lixiviao:

As guas da condensao de neblina e vapor, as guas da chuva ou da fuso de neve ou

gelo podem conter pouco ou nenhum on de clcio e quando entram em contato com a pasta de

cimento Portland tendem a dissolver os produtos, contendo clcio. No caso de gua corrente ou

infiltrao sob presso, a hidrlise da pasta de cimento no interrompe ao atingir o equilbrio

qumico e continua at que a maior parte do hidrxido de clcio retirada por lixiviao, que

acabam por expor outros constituintes cimentcios decomposio qumica.

Alm de perda de resistncia a lixiviao do hidrxido de clcio provoca o aparecimento

de eflorescncias, que uma conseqncia de efeito esttico indesejvel.

Reaes por trocas de ctions:

Estas reaes se referem a trocas inicas entre fludos agressivos a pasta de cimento,

dando causa a aes deletreas j que provocam o aumento da porosidade e da permeabilidade

do concreto e, por conseqncia, a perda de alcalinidade, perda de massa, aumento da

deteriorao e a perda de resistncia e rigidez. As trs reaes que podem ocorrer so a formao

de sais solveis de clcio, formao de sais de clcio insolveis e no expansivos e o ataque

qumico por sais magnsio.

3 - PARTE EXPERIMENTAL

A parte experimental da presente monografia foi dividida em cinco partes:

Caracterizao dos agregados (3.1);

Definio dos traos (3.2);

Confeco dos corpos-de-prova (3.3);

Realizao e apresentao dos resultados dos ensaios de resistncia compresso e

mdulo de deformao (3.4);

Anlise dos resultados (3.5).

3.1 - CARACTERIZAO DOS AGREGADOS

Foram utilizados para este estudo brita de granito e areia natural, com as caractersticas

mostradas na Tabela 3.1.

TABELA 3.1 - Caractersticas dos agregados

AGREGADOS

CARACTERSTICAS AREIA NATURAL BRITA

Massa unitria (kg/dm3) NBR 07251 1.52 1.42

Massa especfica (kg/dm3) NBR 09776 2.62 2.66

Mdulo de finura NBR 07217 2.18 6.90

Tamanho mximo (mm) NBR 07217 4.8 19

3.2 - DEFINIO DOS TRAOS

Na definio dos traos foram estabelecidos os seguintes parmetros:

Relaes gua/cimento: 0,45; 0,50; 0,55; 0,60 e 0,65;

Abatimento (slump test): 7 1 cm.

De acordo com as relaes gua/cimento e abatimentos estipulados, foram encontrados os

seguintes traos de concreto (em massa):

Trao 1 - 1,00 : 1,16 : 2,10 : 0,45

Trao 2 - 1,00 : 1,40 : 2,32 : 0,50

Trao 3 - 1,00 : 1,66 : 2,52 : 0,55

Trao 4 - 1,00 : 1,84 : 2,79 : 0,60

Trao 5 - 1,00 : 2,02 : 3,08 : 0,65

Os consumos de cimento por metro cbico de concreto, para os traos definidos, so

mostrados na Tabela 3.2.

TABELA 3.2 - Consumo de cimento por metro cbico de concreto.

TRAOS CONSUMOS (kg/m3)

1 489

2 440

3 400

4 367

5 338

3.3 - CONFECO DOS CORPOS-DE-PROVA

Foram moldados 50 corpos-de-prova de 150 x 300 (mm), sendo 10 unidades para cada

relao gua/cimento. A moldagem dos corpos-de-prova foi executada de acordo com a NBR-

5738.

3.4 - REALIZAO DE ENSAIOS E APRESENTAO DOS RESULTADOS

Os ensaios de resistncia compresso e de determinao dos mdulos de deformao

foram executados de acordo com as normas, NBR 5739 e NBR- 8522, nas idades de 3, 7, 14, 28,

e 56 dias.

Nos ensaios de determinao do mdulo de deformao foi utilizado o Plano de Carga III

(NBR-8522) e calculado o Mdulo de Deformao.

Os resultados obtidos esto mostrados nas Tabelas 3.3 e 3.4 e nas

Figuras 3.1 3.18.

TABELA 3.3 - Resistncias compresso (MPa) nas diversas idades e nas diferentes relaes a/c

RELAES IDADE (dias)

A/c 03 07 14 28 56

0,45 25,1 30,6 34,5 35,9 41,0

0,50 21,3 26,9 28,6 34,5 35,4

0,55 19,1 24,9 26,0 30,0 31,3

0,60 16,7 20,9 23,8 26,0 27,6

0,65 13,6 17,0 19,0 20,7 23,5

TABELA 3.4 - Mdulos de Deformao (GPa) nas

diversas idades e nas diferentes relaes a/c

RELAES IDADE (dias)

A/c 03 07 14 28 56

0,45 14,2 16,8 21,8 20,6 26,9

0,50 13,2 15,4 18,1 19,3 21,8

0,55 12,8 15,5 17,6 18,2 19,2

0,60 12,0 14,8 17,0 18,3 19,2

0,65 8,1 13,4 16,0 16,8 16,5

FIGURA 3.1 Resistncias Compresso (MPa) aos 3 dias de idade, com diferentes relaes a/c.


FIGURA 3.3 Resistncias Compresso (MPa) aos 14 dias de idade, com diferentes

relaes a/c. FIGURA 3.4 Resistncias Compresso (MPa) aos 28 dias de idade, com diferentes


FIGURA 3.6 Resistncias Compresso (MPa) nas diversas idades e com diferentes relaes a/c.

FIGURA 3.7 Mdulos de Deformao (GPa) aos 3 dias de idade, com diferentes relaes a/c.

FIGURA 3.8 Mdulos de Deformao (GPa) aos 7 dias de idade, com diferentes relaes a/c.

FIGURA 3.9 - Mdulos de Deformao (GPa) aos 14 dias de idade, com diferentes relaes a/c.

FIGURA 3.10 - Mdulos de Deformao (GPa) aos 28 dias de idade, nas diferentes

relaes a/c.

FIGURA 3.11 - Mdulos de Deformao (GPa) aos 56 dias de idade, com diferentes relaes a/c.

FIGURA 3.12 Mdulos de Deformao (GPa) nas diversas idades e com diferentes

relaes a/c.

FIGURA 3.13 Resistncias Compresso (MPa) e Mdulos de Deformao (GPa), aos 3 dias de idade e com diferentes relaes a/c.

0

5

10

15

20

25

30

35

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

relao a/c

resi

stn

cias

(MP

a) e

md

ulos

de

defo

rma

o (G

Pa)

resistncia (MPa)

md. de def. (GPa)



0

5

10

15

20

25

30

35

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

relao a/c

resi

stn

cias

(MP

a) e

md

ulos

de

defo

rma

o (G

Pa) resistncia (MPa)

md. de def. (GPa)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

relao a/c

resi

stn

cias

(MPa

) e m

dul

os d

e de

form

ao

(GPa

)

resistncia (MPa)

md. de def. (GPa)

FIGURA 3.16 Resistncias Compresso (MPa) e Mdulos de Deformao (GPa), aos 28 dias de idade com diferentes relaes a/c.

FIGURA 3.17 Resistncias Compresso (MPa) e Mdulos de deformao (GPa), aos 56 dias de idade e com diferentes relaes a/c.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

relao a/c

resi

stn

cias

(MP

a) e

md

ulos

de

defo

rma

o (G

Pa)

resistncia (MPa)

md. de def. (GPa)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

relao a/c

resi

stn

cias

(M

Pa)

e m

dul

os d

e de

form

ao

(G

Pa)

resistncia (MPa)

md. de def. (GPa)

FIGURA 3.18 Resistncias Compresso (MPa) e Mdulos de deformao (GPa), Nas diversas idades e com diferentes relaes a/c.

3.5 ANLISE DOS RESULTADOS

Os procedimentos adotados neste estudo foram no sentido de determinar o mdulo de

deformao esttico, tendo sido os corpos-de-prova submetidos a carregamento de compresso

uniaxial. Assim obteve-se a medida das deformaes instantneas e ao se relaciona-las s tenses

aplicadas obteve-se o mdulo de deformao.

Analisando a Fig. 3.19 verifica-se um crescimento das resistncias compresso com o

aumento das idades e ainda um decrscimo, medida que se aumenta a relao gua/cimento.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

relao a/c

resi

stn

cias

(M

Pa) 3 dias

7 dias

14 dias

28 dias

56 dias

FIGURA 3.19 Resistncias compresso (MPa) nas diversas idades e com diferentes relaes a/c.

A Fig. 3.20 mostra o crescimento do mdulo de deformao com o aumento das idades,

mais acentuadamente nas relaes gua/cimento menores. Nas relaes a/c maiores nota-se um

crescimento menor, nas maiores idades, na mesma relao gua/cimento.

0

5

10

15

20

25

30

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

relao a/c

md

ulo

s d

e d

efor

ma

o (

GP

a)

3 dias

7 dias

14 dias

28 dias

56 dias

FIGURA 3.20 Mdulos de deformao (GPa) nas diversas idades e com diferentes

relaes a/c.

Pela anlise das figuras que relacionam resistncias compresso e mdulos de

deformao (Fig. 3.13, 3.14, 3.15, 3.16 e 3.17) verifica-se que medida que a resistncia

compresso diminui, o mdulo de deformao tambm diminui, com o aumento das relaes a/c,

embora em termos percentuais a diminuio seja menos acentuada.

A Fig. 3.21 relaciona as resistncias compresso com os mdulos de deformao

nas diversas idades e diferentes relaes gua/cimento. Avaliando os resultados mostrados pode-

se visualizar de maneira global as consideraes feitas anteriormente.

i

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0

4 5

0 , 4 5 0 , 5 0 0 , 5 5 0 , 6 0 0 , 6 5

r e l a o a / c

resi

stn

cias

(M

Pa)

e m

dul

os (

GP

a)

r e s . 3 d i a s

m o d . 3 d i a s

r e s . 7 d i a s

m o d . 7 d i a s

r e s . 1 4 d i a s

m o d . 1 4 d i a s

r e s . 2 8 d i a s

m o d . 2 8 d i a s

r e s . 5 6 d i a s

m o d . 5 6 d i a s

FIGURA 3.21 Resistncias (MPa) e Mdulos de deformao (GPa), nas diversas idades e nas diferentes relaes a/c.

56

4 - CONSIDERAES FINAIS

Os valores dos mdulos de deformaes usados nos clculos para projetos de

estruturas de concreto, so estimados partir de expresses empricas, que pressupem

dependncia direta entre os mesmos e a resistncia e densidade do concreto. Este pressuposto

faz sentido j que o comportamento tenso-deformao do agregado, da matriz da pasta de

cimento e da zona de transio, so determinados por suas resistncias individuais, que por

sua vez esto relacionados resistncia final do concreto(MEHTA e MONTEIRO,1994).

Neste trabalho, para as resistncias compresso obteve -se um comportamento

bastante homogneo quanto ao crescimento das mesmas em relao s idades, podendo assim

fazer uma projeo da sua evoluo com a idade. Para os mdulos de deformao tm-se

valores menos homogneos, mas que, mesmo assim, permitem

2000-Monografia Especializacao Avaliacao Do Modulo de Deformacao Do Concreto

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