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Definição É a rocha artificial obtida a partir da mistura, e posterior endurecimento, de um aglomerante (normalmente cimento portland), água, agregado miúdo (areia quartzoza), agregado graúdo (brita), podendo conter ou não aditivos químicos.
laje pilar
viga
O cimento portland (fabricação I)
O cimento portland (fabricação II) Matérias primas: Calcário (80%) – CaCO3 Argila (20%) – Si2O3 – Al2O3 – Fe2O3 Clinker (97%) + gesso CaSO4 (3%) Î cimento portland 2CaO 3CaO 3CaO 4CaO
+ + + +
SiO2 Î 2CaO.SiO2 SiO2 Î 3CaO.SiO2 Al2O3 Î 3CaO.Al2O3 Al2O3 + Fe2O3 Î 4CaO.Al2O3.Fe2O3
(C2S) (C3S) (C3A) (C4AF)
Forno ~ 1450ºC
Tipos de cimento Portland Classe de resistências: CP 25 CP 32 CP 40
Tipos de cimento portland: CP I Î cimento portland comum CP II Î cimento portland composto (E, F, Z) CP III Î cimento portland de alto forno CP IV Î cimento portland pozolânico CP V-ARI Î cimento portland de alta resistência inicial CP RS Î cimento portland resistente a sulfatos CP BC Î cimento portland de baixo calor de hidratação CP B Î cimento portland branco
Agregado Miúdo (I) A areia usada como agregado miúdo para emprego em argamassas e concretos pode ser classificada como natural (rios, minas, várzeas) e artificial (resíduo fino de pedreiras – pó de pedra). A areia é extraída em unidades de mineração chamadas de areais ou portos de areia, podendo ser extraída do leito de rios, depósitos lacustres, veios de areia subterrâneos (minas) ou de dunas.
Agregado Miúdo (II) Tipo de areia muito fina fina média grossa
Tamanho nominal (mm) Mínimo
Máximo
0,15 0,6 1,2 2,4
0,6 1,2 2,4 4,8
Módulo de finura MF < 2,0 2,0 < MF < 2,4 2,4 < MF < 3,2 MF > 3,2
Agregado Miúdo (III) porcentagens retidas (%)
Ensaio Granulométrico
50 40 30 20 10 0
fina grossa
0,1
1
10
porcentagem acumulada (%)
peneiras (mm)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
fina grossa
0,1
1 peneiras (mm)
10
Agregado Graúdo (I) A pedra para uso como agregado graúdo em construção civil pode ser classificada como natural (pedregulho ou seixo rolado, cascalho) e artificial (pedra britada, argila expandida, escória, etc). A pedra britada é obtida em uma unidade industrial / mineradora chamada pedreira, onde ocorre a desintegração, por explosão controlada, da rocha que dá origem à brita. Após a detonação da rocha matriz, grandes matacões são transportados para serem triturados em equipamento chamado britador. Por fim, a brita é passada em peneiras onde é classificada de acordo com sua granulometria (brita 1, 2, 3, etc).
Agregado Graúdo (II) (NBR-7211/NBR-7225) Comercial Pedra britada Tamanho nominal numerada Malha da peneira (mm) Número Mínima Máxima Mínima Máxima brita 0 4,8 9,5 brita 1 4,8 12,5 9,5 19,0 brita 2 12,5 25,0 19,0 38,0 brita 3 25,0 50,0 38,0 50,0 brita 4 50,0 76,0 50,0 76,0 brita 5 76,0 100,0 Obs: para efeito de dosagem pode-se utilizar dmax=25 mm > 76 mm Î pedra de mão para uma mistura de brita1+brita2
Agregado Graúdo (III) Ensaio Granulométrico
80 70 60
brita 1
40
brita 3
30 20 10 0 1
10
100
peneiras (mm)
100 90 80 % retida acumulada
% retida
50
70 60
brita 1
50
brita 3
40 30 20 10 0 1
10 peneiras (mm)
100
Aditivos para Concreto (I)
Dosagem do Concreto (I) Consiste em definir o traço ou seja, a quantidade de cada componente do concreto (cimento, água, agregado miúdo, agregado graúdo e/ou aditivo) visando obter características de trabalhabilidade adequada, enquanto fresco, e de resistência e durabilidade, enquanto endurecido. A trabalhabilidade do concreto é avaliada pelo ensaio de abatimento do tronco de cone (slump test), enquanto a resistência em ensaios de ruptura à compressão. O traço pode ser em peso ou em volume conforme se adote uma unidade de peso ou de volume para medir os componentes do concreto. Há mais precisão quando se adota o traço em peso, no entanto, na maioria das obras, é mais prático se trabalhar com o traço em volume. Por exemplo, o traço em peso 1:2:3 (x=0,5), corresponde a um concreto com 1kg de cimento, 2kg de areia, 3kg de brita e fator água/cimento igual a 0,5.
Dosagem do Concreto (II) Ensaio de abatimento
Ensaio de resistência S
50
Frequência de ocorrência (%)
F
F fcc=F/S (N/m2ÎPa)
f = 30 MPa cc28 freq. = 50%
40
30 f
cc28
= f + 1,65 . Sd cck
20 f
= 18,5 MPa cck freq. = 5%
10
10
f
20 cck
30
f
40 cc28
50
Resistência à compressão do concreto (MPa)
Dosagem do Concreto (III) Resistência do cimento (NBR 7215 - Cimento Portland - Determinação da Resistência à Compressão ) •Confecção de argamassa com areia padrão no traço 1:3, relação água/cimento igual a 0,48. •Moldagem de corpos de prova cilíndricos de 5 cm de diâmetro por 10 cm de altura. •Cura dos corpos de prova em câmara úmida. •Rompimento dos corpos de prova por compressão axial aos 1, 3, 7 e 28 dias de idade. •Para um cimento ser da classe 32 sua resistência aos 28 dias deve ser superior a 32MPa.
Resistência (MPa)
Resistência do cimento portland 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
31
CPV
46
38
CPIII
40 36
29
CPII
26 18 18
16
10 6
0
7 CP II E 32
14 Idade (dias) CP III 32-RS
21 CP V-ARI-RS
28
Dosagem do Concreto (IV) Lei de Abrans
Fator água/cimento (x):
x=
A resistência do concreto depende basicamente do fator água/cimento utilizado. A resistência varia de forma inversa com o fator água/cimento. Quanto mais seco (??) for o concreto maior sua resistência.
Págua Pcimento
Curvas de Abrams Resistência média do concreto à compressão f cc28 (MPa)
Curvas de Abrams Resistência média do concreto à compressão fcc28 (MPa)
60 50 40 30 20
100
10 0,4
10 0,4
0,5
0,6
0,7
fator água / cim ento (x = Pag / Pcim) CP 40
CP 32
CP 25
0,8
0,5
0,6
0,7
fator água / cim ento (x = Pag / Pcim) CP 40
CP 32
CP 25
0,8
Dosagem do Concreto (V) Fator água/material seco (A%):
A(%) =
Págua Pcimento + Pareia + Pbrita
Quanto mais alto o fator A% mais trabalhável será o concreto, no entanto será menos resistente.
Fator água/material seco (A%), segundo a NB1, Norma Brasileira de Concreto Armado (ABNT, 1978) Agregado
Adensamento
Manual 8% Seixo 9% Brita * Valores da tabela para: - agregado graúdo = brita 1 + brita 2; - agregado miúdo = areia natural. ** Se: - brita 1 ⇒ somar 0,5%; - brita 2 ⇒ diminuir 0,5%; - areia artificial ⇒ somar 1%
Observações Vibratório 7% 8%
* **
Amassamento do Concreto (I) Consiste em misturar os componentes do concreto (cimento, água, areia, brita e/ou aditivos) com objetivo de obter uma massa plástica homogenia e trabalhável. Pode ser feito manualmente ou em equipamentos chamados betoneiras.
Amassamento do Concreto (II) Tipos de betoneiras:
Transporte do Concreto (I) Tempo de pega do cimento (melhorar) O início das reações de hidratação do cimento ocorrem em aproximadamente 2 horas. Existem aditivos retardadores e aceleradores de pega.
Exposição do concreto á vibração excessiva (melhorar)
Vibração excessiva do concreto durante o transporte causa segregação dos seus componentes.
Transporte do Concreto (II)
Carrinho de mão
Girica
Bombas de concreto
Elevador de obra
Caminhão betoneira
Lançamento do Concreto (I)
Concreto bombeado
Acabamento do concreto
Adensamento
Funil não lançar de grandes alturas Vibrador
Lançamento do Concreto (II) Formas
Armação
Escoramento
Forma para concreto Forma - esquema Travessão
Forma de pilar Travessas de apoio
Painel Guia Tala Fundo da viga
Pontaletes
Lateral da viga
Forma de lajes e vigas Forma, armação e instalação
Desforma do Concreto
(melhorar)
Ganho de Resistência
Resistência (MPa)
Resistência do cimento portland 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
31
CPV
46
38
CPIII
40 36
29
CPII
26 18 18
16
10 6
0
7 CP II E 32
14 Idade (dias) CP III 32-RS
21 CP V-ARI-RS
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Tipo de Peça pilar x viga x laje
Cura do Concreto O concreto nos primeiros dias de vida apresenta-se frágil e sujeito ao fenômeno de retração, devido à evaporação da água de amassamento. Cura são os cuidados que se deve ter com o concreto nos primeiros dias de vida (~ 7 dias) de modo a evitar a retração e permitir as reações de hidratação do cimento, ocasionando o ganho de resistência do concreto.
Molhamento Contínuo Cura Química (procurar figura)
Cura a Vapor (procurar figura)
