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PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO Profª. Patrícia Silveira Lovato - patricialovato@upf.br UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL PROPRIEDADES DO CONCRETO Estado fresco Trabalhabilidade • Consistência • Coesão • Fluidez • Plasticidade Ar incorporado Tempo de pega Homogeneidade • Segregação • Exsudação Retração Propriedade do concreto que determina a facilidade e a homogeneidade com a qual podem ser misturados, lançados, adensados e acabados. ASTM C 125-93: energia necessária para manipular o concreto fresco sem perda considerável da homogeneidade. TRABALHABILIDADE TRABALHABILIDADE Concreto fresco Fluidez Coesão Facilidade de mobilidade Resistência à exsudação e à segregação TRABALHABILIDADE Fatores condicionantes: Equipamentos e procedimentos Mistura Transporte Lançamento Adensamento Características geométricas da peça a ser concretada Tempo de uso do concreto Condições ambientais TRABALHABILIDADE Fatores condicionantes: TRABALHABILIDADE Fatores de influência: Consumo de água Agregados Consumo de cimento Relação a/c, agregado/cimento, consumo de cimento Adições Aditivos Relacionada com: FLUIDEZ (escorrer, mobilidade) CONSISTÊNCIA (índice de fluidez) PLASTICIDADE (moldar) MÉTODOS DE MEDIÇÃO (FORMA INDIRETA) Ensaio de abatimento do tronco de cone - NBR NM 67/98 – consistência plástica Ensaio de espalhamento na mesa de Graff - NM 68/96 – consistência fluída Ensaio de VeBe - ACI 211.3/87 – consistência seca Ensaio da Esfera de Kelly Ensaio do Fator de Compactação TRABALHABILIDADE ENSAIO DE ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE – “SLUMP TEST “- NBR NM 67 TRABALHABILIDADE Mede Consistência ENSAIO DE ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE – SLUMP TEST - NBR NM 67 TRABALHABILIDADE Cone com 20cm de diâmetro na base, 13cm de diâmetro no topo e 20cm de altura ENSAIO DE ESPALHAMENTO NA MESA DE GRAFF - NM 68/96 NBR NM cancelada – usar norma de CAA TRABALHABILIDADE ENSAIO DE ESPALHAMENTO NA MESA DE GRAFF - NM 68/96 TRABALHABILIDADE ENSAIO DE VeBe – concretos secos (Norma DNIT 064/2004) Tronco de cone colocado dentro de recipiente cilíndrico TRABALHABILIDADE O tempo necessário para remoldar o concreto da forma tronco-cônica para a cilíndrica é a medida de consistência, expressa como índice VeBe, em segundos ENSAIO DE VeBe – para concretos secos TRABALHABILIDADE Determina a profundidade a que um hemisfério com 152 mm de diâmetro de massa igual a 13,6 kg penetra no concreto fresco sob a ação do seu peso próprio. Esfera de Kelly ENSAIO DA ESFERA DE KELLY ASTM C 360, AASHTO T183 • Concretos com baixas relações a/c TRABALHABILIDADE Mede o grau de compactação quando uma mistura é submetida a um esforço padrão Fator de compactação: medido pela relação entre a massa específica determinada no ensaio e a massa específica do concreto em condições ideais de adensamento total ENSAIO DO FATOR DE COMPACTAÇÃO ACI 211.3-92 TRABALHABILIDADE Valores dos ensaios de acordo com sua consistência (PETRUCCI, 1971) TRABALHABILIDADE Fonte: GUIMARÃES, 2005 Consistência Abatimento (cm) Fator de compactação VeBe (s) Espalhamento (mm) Extremamente seca - - 30 - 20 - Muito seca - 0,7 20 - 10 - Seca 0 - 2 0,75 10 - 5 < 120 Rija 2 - 5 0,85 5 - 3 350 - 400 Plástica (média) 5 - 12 0,9 3 - 0 400 - 500 Úmida 12 - 20 0,95 - 500 - 600 Fluída 20 - 25 0,98 - > 600 CONSISTÊNCIA Classes de consistência NBR 8953/2015 TRABALHABILIDADE CAA PERDA DE TRABALHABILIDADE Não pode ser prematura Influência dos materiais constituintes Influência da temperatura Influência do período de operações de mistura, transporte, lançamento, adensamento ou acabamento NBR 10342/2012 TRABALHABILIDADE Influência da temperatura Temperatura do concreto Temperatura ambiente PERDA DE TRABALHABILIDADE Influência dos materiais constituintes – Cimento: • Teor de álcalis • Teor de “gesso” – Umidade do agregado – Utilização de aditivos Velocidade da perda de trabalhabilidade TRABALHABILIDADE AR INCORPORADO Vazios preenchidos por ar dentro do concreto Ar incorporado Vazios de ar aprisionado De 100 m a 1 mm De 1 mm a 10 mm AR INCORPORADO Ar incorporado Natural Aditivos É afetada pela granulometria agregado: quanto + fino < volume ar incorporado CP finamente moídos Processo de mistura 1 a 3% Até 6% Para cada incremento de 1%, permite a redução da água em 3% Transforma macro-bolhas em micro-bolhas (0,2 mm) AR INCORPORADO MEDIÇÃO CONCRETO ENDURECIDO Microscópio Tamanho Espaçamento Disposição Quantidade CONCRETO FRESCO Aparelhos: % total ar incorporado NBR NM 47/2002 - Pressométrico NBR 9833/2009 - Gravimétrico AR INCORPORADO MEDIÇÃO AR INCORPORADO Aumenta o volume da pasta Melhora consistência: certa quantidade H2O Impermeabilidade: bolhas dificultam o avanço fissuras e canais capilares Redução da massa específica aparente AR INCORPORADO Protege do congelamento Diminuição das resistências à compressão e à tração, dependendo da quantidade de ar incorporado. Separação dos constituintes de uma mistura de concreto fresco de modo que sua distribuição deixe de ser uniforme HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO Segregação Agregados graúdos se separa por deslocamento ao longo de declives Pasta do concreto se separa dos agregados Misturas pobres e muito secas HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO Adição excessiva de água SE G R EG A Ç Ã O • Coesão • Relação a/c • Granulometria descontínua • Distância de transporte • Altura de lançamento • Vibração do concreto HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO Quanto maior a distância a ser percorrida, maior será a segregação HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO HOMOGENEIDADE - SEGREGAÇÃO Forma de segregação em que parte da água da mistura tende a subir para a superfície de um concreto recém aplicado Sempre vai ocorrer, deve-se evitar o excesso HOMOGENEIDADE - EXSUDAÇÃO A exsudação inicialmente evolui em velocidade constante, decrescendo a medida que ocorrem as primeiras reações de hidratação. HOMOGENEIDADE - EXSUDAÇÃO EX SU D A Ç Ã O Cimento Consumo Finura Teor de C3A Partículas do agregado < 150 µm Teor de ar incorporado Menor tempo de pega do concreto HOMOGENEIDADE - EXSUDAÇÃO CAUSAS Baixa retenção de água dos constituintes sólidos do concreto Dimensões das partículas dos agregados Traço inadequado Agregados lamelares HOMOGENEIDADE - EXSUDAÇÃO NBR 15558/2008 Silva, 2011 HOMOGENEIDADE - EXSUDAÇÃO HOMOGENEIDADE - EXSUDAÇÃO Silva, 2011 CUIDADOS Deve-se evitar o acabamento imediato da superfície exsudada, aguardando-se a evaporação da água – reduz a relação a/c efetiva, podendo aumentar a resistência. A evaporação da superfície do concreto não deve ser maior que a velocidade de exsudação, para evitar a fissuração plástica. Estruturas concretadas em mais de uma camada – após endurecimento da primeira, escovar a superfície, retirando o material exsudado, para uma melhor ligação na junta de concretagem. HOMOGENEIDADE - EXSUDAÇÃO