Professor: Leandro Neves Duarte UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Aula VI – Propriedades do Concreto Fresco Materiais de Construção Professor: Leandro Neves Duarte

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Propriedades do concreto fresco Consistência Textura Trabalhabilidade Integridade da massa ≠ Segregação Poder de retenção de água ≠ Exsudação Massa específica

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Propriedades do concreto fresco COMPORTAMENTO FÍSICO (No estado fresco inicial) Suspensão de partículas diversas pasta de cimento agregados aditivos ou adições Endurecimento progressivo na fôrma produtos da hidratação do cimento (gel) perda de água p/ o ambiente

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Propriedades do concreto fresco COMPORTAMENTO FÍSICO (No estado fresco inicial) Mudanças iniciais de volume e temperatura ascensão de água assentamento dos agregados maiores evaporação progressiva de água calor de hidratação Aumento de consistência e perda de mobilidade perda de TRABALHABILIDADE

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET TRABALHABILIDADE COMPORTAMENTO FÍSICO (No estado fresco inicial) É a propriedade do concreto fresco que identifica sua maior ou menor aptidão para ser empregado com determinada facilidade sem perda de sua homogeneidade. É caracterizada pela medida da consistência do concreto.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a trabalhabilidade Fatores internos: Consistência (O principal fator de influência) relação a/c relação a/(c+m) Vale mencionar que é através do teor água/mistura seca que se verifica a influência, obviamente indireta, do fator água/cimento na consistência Traço do concreto 1 : m (c : m) Expressão da composição do concreto. 1 : a : p : x ( cimento:areia:pedra:água) Quando misturados em proporções relativamente pequenas de água, o cimento ou as misturas de cimento e agregado apresentam certo inchamento.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a trabalhabilidade Fatores internos: Granulometria do concreto relação areia brita Se houver uma redução na superfície específica do agregado, o concreto tornar-se-á mais plástico; em caso contrário, menos plástico. Forma do grão do agregado Arredondada: natural (possibilitam mais plasticidade para o mesmo teor de água/mistura seca) Angulosa: artificial Aditivos plastificantes, superfluidificantes, incorporadores de ar. (resistência a ciclos de gelo e degelo)

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a trabalhabilidade Fatores externos : Tipo de mistura manual mecanizada Merecem atenção a necessidade de obtenção de uma mistura homogênea e o tempo de mistura. Esse tempo varia com o tipo da betoneira, embora, na realidade, seja o número de revoluções a característica mais importante a ser fixada. (20 revoluções) Concreto proveniente de usina - Mistura feita na usina, o concreto é transportado num caminhão com agitador lento de modo a evitar a segregação e o endurecimento indevido - Mistura realizada no próprio caminhão-betoneira no trajeto para a obra ou pouco antes da descarga.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a trabalhabilidade Fatores externos : Tipo de transporte sentido - horizontal - vertical meio -guincho -calhas -bomba, etc. Concreto bombeado – as misturas não podem ser muito secas e nem muito úmidas, assumindo a consistência um valor crítico %H baixo – partículas sólidas exercem pressão nas paredes do tubo % H altos – efeito da segregação

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a trabalhabilidade Fatores externos : Tipo de lançamento altura - pequena - grande meio - pás - calhas - trombas de elefante, etc.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a trabalhabilidade Fatores externos : Tipo de adensamento manual vibratório (com ou sem pressão) vácuo centrifugação

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a trabalhabilidade Fatores externos : Características da peça dimensões taxa de armadura Esses fatores influenciam indiretamente, pois o diâmetro máximo do agregado a usar é função de tais parâmetros ( Item 87 da NB-1, estabelece que seja o diâmetro máximo do agregado inferior a ¼ da menor dimensão da peça a ser moldada). Necessidade da consideração no afastamento das armaduras na escolha do diâmetro máximo do agregado a empregar no concreto

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade a trabalhabilidade é medida pela deformação causada a uma massa de concreto fresco, pela aplicação de uma força. a trabalhabilidade é medida pelo esforço necessário a ocasionar, em uma massa de concreto fresco, uma deformação pré-estabelecida. De um modo geral, os métodos de medição da consistência (conseqüentemente da trababilidade) podem-se incluir nos seguintes tipos: Ensaios de abatimento Ensaios de penetração Ensaios de escorregamento Ensaios de compactação Ensaios de remoldagem

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM 67:1998

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM 67:1998

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM 67:1998

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Ensaio de abatimento - MB 256 (NBR 7223) substituída por NBR NM 67:1998 Tipos de abatimentos até 7,5 20 10 30 Verdadeiro 10 11 Cisalhado 3,5 10 Desmoronado 15 até 25

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Ensaio de penetração - Ensaio de Kelly (ball penetration) ASTM C - 360 Ensaio de penetração; Peso de 15 kg em forma de meia esfera; Índice de trabalhabilidade = profundidade medida. Na prática, a bola de Kelly é utilizada para verificar as alterações da mistura, tais como as decorrentes da variação de umidade

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Ensaio de escorregamento - mesa de Graf – ASTM C124 Moldar o concreto na forma tronco-cônica; Remover o molde; Promover um número definido de quedas na mesa; Medir o diâmetro do concreto após o espalhamento. O concreto se espalha sobre a mesa; mede-se o diâmetro médio do concreto espalhado; o escorregamento é avalido como porcentagem do diâmetro original (25cm) Este ensaio nos dá indicação da consistência do concreto e de sua qualidade quanto a segregação

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Ensaio do fator de compactação Aparelho de Glanville O grau de compactação, é medido pela relação entre os pesos específicos, isto é, entre o peso específico atualmente observado no ensaio e o peso específico do mesmo concreto completamente compactado. W = massa de concreto dentro do recipiente cilíndrico W' = massa do mesmo concreto perfeitamente adensada dentro do recipiente cilíndrico O concreto é posto cuidadosamente no primeiro recipiente, deixado cair no segundo e, enfim, no terceiro, onde é medido seu peso específico.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medida da trabalhabilidade Tempo de remoldagem Ensaio VeBe Moldar o concreto na forma tronco-cônica; Remover o molde; Ligar a mesa vibratória; Medir o tempo necessário para o concreto passar à forma cilíndrica. Consta da medida do tempo necessário para que se verifique a completa moldagem de um tronco de cone moldado em forma idêntica à do ensaio de abatimento.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Medidas da consistência por diferentes métodos:

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Segregação Separação dos componentes da mistura. Razão principal: dimensões e massas específicas diferentes dos constituintes da mistura. Segregação interna As partículas maiores e mais pesadas tendem a assentar na parte inferior; Segregação externa As partículas maiores tendem a separar da mistura durante o lançamento. Conseqüência da segregação heterogeneidade do concreto endurecido; alterações nas relações agregado/cimento e água/cimento dentro do material.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Exsudação Forma particular de segregação ascensão da água de amassamento à superfície do concreto. Caracterização quantitativa da exsudação: profundidade da lâmina d'água; velocidade em que a exsudação ocorre; duração da exsudação. Tipos de exsudação por canais; Normal.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Exsudação Exsudação por canais localizados sempre prejudicial; heterogeneidade; - da permeabilidade; - da resistência. típica de misturas pobres em agregados finos. Exsudação normal ocorre uniformemente em toda a superfície do concreto.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Exsudação Dentro de certos limites é benéfica diminui a relação a/c inicial aumento da compacidade e aumento da resistência Em geral prevalecem as conseqüências negativas da exsudação Água exsudada subindo e parando sob agregados graúdos e armadura pasta de cimento água de exsudação agregado miúdo barra de aço agregado graúdo

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Exsudação Água exsudada retida entre lançamentos sucessivos e acumulada na superfície do concreto. Relação a/c maior devido à exsudação da água do 2º lançamento. 2º lançamento 1º lançamento Água exsudada do 1º lançamento retida pelo lançamento seguinte.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a segregação Tipo de agregado dimensão máxima característica - quanto maior (Φ > 25mm) - maior segregação teor de finos - quanto maior - menor segregação massa específica - o aumento da massa específica do agregado graúdo em relação ao miúdo aumenta a tendência à segregação angulosidade - agregados mais angulosos, alongados e ásperos favorecem a segregação mais que agregados arredondados

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a segregação Relação cimento/agregados concretos pobres segregam mais que os concretos ricos uma relação cimento/agregados baixa conduz a exsudação por canais Quantidade de água Concretos muitos secos ou úmidos facilitam a segregação.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a segregação Adições ou aditivos A adição de pozolanas, particularmente em misturas pobres reduz a segregação. A incorporação de ar tem efeito análogo: as bolhas de ar funcionam como material fino. Aditivos superfluidificantes: produz-se concretos fluidos e não segregáveis pela elevada redução da água de amassamento, especialmente nas misturas ricas.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Fatores que afetam a exsudação A velocidade e a profundidade da lâmina d’água exsudada são reduzidas: pelo aumento da finura do cimento; pelo aumento do teor de C3A do cimento; (resistência no primeiro dia) pela diminuição da relação a/c; O aumento da relação cimento/agregado reduz a velocidade de exsudação, mas aumenta a água exsudada; Incorporadores de ar e pozolanas reduzem a velocidade e o teor de água exsudada, principalmente em misturas pobres; Aditivos retardadores ampliam a duração e intensidade de exsudação. O contrário ocorre com aditivos aceleradores; Aditivos plastificantes e superfluidificantes diminuem a relação a/c e conseqüentemente a exsudação.

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET Exercício O que se entende por trabalhabilidade do concreto fresco? Citar e explicar quais os fatores que afetam a trabalhabilidade do concreto fresco. Definir os termos “consistência”, “trabalhabilidade” e “segregação” do concreto fresco. Citar e explicar quais os fatores que afetam a consistência do concreto fresco. Descrever detalhadamente quais os métodos utilizados para avaliação da consistência do concreto fresco.