CONCRETOCONCRETOESTRUTURA E PROPRIEDADESESTRUTURA E PROPRIEDADES

CONCRETOCONCRETOÉ um material composto com um meio contínuo aglomerante É um material composto com um meio contínuo aglomerante (mistura de cimento hidráulico e água), onde estão mergulhadas (mistura de cimento hidráulico e água), onde estão mergulhadas partículas de agregados.partículas de agregados.

COMPOSIÇÃOCOMPOSIÇÃO

CIMENTOCIMENTOCP I e CP I – S - elevado teor de CCP I e CP I – S - elevado teor de C33S e apresenta baixa calor de S e apresenta baixa calor de

hidratação. hidratação. CP II-E, CP II-Z, CP II-F e CP III - de alta resistência inicial.CP II-E, CP II-Z, CP II-F e CP III - de alta resistência inicial.CP IV - Cimento Portland de moderado ou baixo calor de CP IV - Cimento Portland de moderado ou baixo calor de

hidratação.hidratação. ( POZOLÂNICOS )( POZOLÂNICOS )CP V ARI - Cimento Portland alta resistência inicial.CP V ARI - Cimento Portland alta resistência inicial.CP V ARI RS - Cimento Portland resistentes ao sulfato.CP V ARI RS - Cimento Portland resistentes ao sulfato.

CIMENTO

ÁGUA ADITIVO

AGREGADO

ÁGUAÁGUA Límpida, pura, doce, temperatura conveniente (muito frias Límpida, pura, doce, temperatura conveniente (muito frias

ou muito quentes retardam ou aceleram a pega ou muito quentes retardam ou aceleram a pega respectivamente).respectivamente).

Isentas de impurezas, como sais, ácidos e graxas (cloretos e Isentas de impurezas, como sais, ácidos e graxas (cloretos e sulfatos de metais terrosos retardam / carbonatos alcalinos sulfatos de metais terrosos retardam / carbonatos alcalinos aceleram a pega).aceleram a pega).

Excluir águas turvas, águas que contém sólidos ou Excluir águas turvas, águas que contém sólidos ou substâncias orgânicas em suspensão e águas de mar.substâncias orgânicas em suspensão e águas de mar.

Melhores águas: chuva, fontes e rios. Águas de poço servem Melhores águas: chuva, fontes e rios. Águas de poço servem somente quando encontram-se isentas de sais.somente quando encontram-se isentas de sais.

AGREGADOSAGREGADOS São responsáveis (ou influenciam) por importantes São responsáveis (ou influenciam) por importantes

características do concreto endurecido: resistência, características do concreto endurecido: resistência, estabilidade dimensional e durabilidade, determinação no estabilidade dimensional e durabilidade, determinação no cálculo do custo e da trabalhabilidade das misturas do cálculo do custo e da trabalhabilidade das misturas do concreto.concreto.

Características dos AgregadosCaracterísticas dos Agregados Classificações - Terminologias:Classificações - Terminologias: agregados graúdos - partículas maiores que 4,8 mm.agregados graúdos - partículas maiores que 4,8 mm. agregados miúdos - partículas inferiores a 4,8 mm até 75 agregados miúdos - partículas inferiores a 4,8 mm até 75

um.um. agregados leves - massa unitária menor do que 1120 Kg/magregados leves - massa unitária menor do que 1120 Kg/m33.. agregados pesados - massa unitária entre 2880-6100 Kg/magregados pesados - massa unitária entre 2880-6100 Kg/m33. . # massa unitária - massa das partículas do agregado que # massa unitária - massa das partículas do agregado que

ocupam uma unidade de volume.ocupam uma unidade de volume.

Os agregados são separados em baias nas Centrais Os agregados são separados em baias nas Centrais Dosadoras de Concreto, pesados e encaminhados para Dosadoras de Concreto, pesados e encaminhados para mistura.mistura.

TIPOS DE AGREGADOSTIPOS DE AGREGADOS

Agregados NaturaisAgregados Naturais:: ROCHAS ÍGNEAS ROCHAS ÍGNEAS - São rochas formadas pelo resfriamento do - São rochas formadas pelo resfriamento do

magma (material rochoso em fusão ), acima, abaixo ou sub-magma (material rochoso em fusão ), acima, abaixo ou sub-superficialmente da crosta terrestre.superficialmente da crosta terrestre.

OBS: Estudos evidenciam que rochas ácidas com granulação OBS: Estudos evidenciam que rochas ácidas com granulação vítrea são vulneráveis ao ataque de álcalis de Cimento vítrea são vulneráveis ao ataque de álcalis de Cimento Portland.Portland.

ROCHAROCHA % SÍLICA% SÍLICAÁCIDAÁCIDA > 65%> 65%

INTERMEDIÁRIAINTERMEDIÁRIA 55% A 65%55% A 65%BÁSICABÁSICA < 55%< 55%

ROCHAS SEDIMENTARESROCHAS SEDIMENTARES - rochas estratificadas formadas - rochas estratificadas formadas pela deposição de fragmentos de rochas pré-existentes (que pela deposição de fragmentos de rochas pré-existentes (que sofreram intemperismo) em zonas de acumulação da sofreram intemperismo) em zonas de acumulação da superfície terrestre, através da ação da água ou dos ventos e superfície terrestre, através da ação da água ou dos ventos e das geleiras. das geleiras.

Ex: Ex: Pedregulhos, areias, siltes e argilas.Pedregulhos, areias, siltes e argilas.

ROCHAS METAMÓRFICASROCHAS METAMÓRFICAS - rochas ígneas ou sedimentares - rochas ígneas ou sedimentares que tiveram textura, estrutura cristalina ou composição que tiveram textura, estrutura cristalina ou composição mineralógica alteradas devido a condições físicas e químicas mineralógica alteradas devido a condições físicas e químicas as quais foram submetidas em grandes profundidades na as quais foram submetidas em grandes profundidades na presença de altas pressões e temperatura. presença de altas pressões e temperatura.

Ex:Ex: Minerais de sílica, quartzo, feldspatos, minerais ferro- Minerais de sílica, quartzo, feldspatos, minerais ferro-magnesiano.magnesiano.

Agregados artificiais:Agregados artificiais:

ESCÓRIA DE ALTO FORNOESCÓRIA DE ALTO FORNO - material não metálico - material não metálico (silicatos e aluminosilicatos de cálcio, ou outros materiais (silicatos e aluminosilicatos de cálcio, ou outros materiais básicos) fusão simultânea com ferro em alto forno.básicos) fusão simultânea com ferro em alto forno.

CINZA VOLANTECINZA VOLANTE - produzidos a partir de pequenas - produzidos a partir de pequenas partículas silico-aluminosas, que derivam da combustão de partículas silico-aluminosas, que derivam da combustão de carvão pulverizado nas usinas termo-elétricas. carvão pulverizado nas usinas termo-elétricas.

AGREGADOS DE CONCRETO RECICLADO/REJEITOS AGREGADOS DE CONCRETO RECICLADO/REJEITOS URBANOSURBANOS - produzidos a partir da britagem do concreto - produzidos a partir da britagem do concreto proveniente das construções demolidas.proveniente das construções demolidas.

Instabilidade do agregado características Instabilidade do agregado características dependentes:dependentes:

da porosidade: absorção de água, resistência, dureza, etc.da porosidade: absorção de água, resistência, dureza, etc. das condições prévias de exposição e condicionantes de das condições prévias de exposição e condicionantes de

fabricação: tamanho, forma e textura das partículas.fabricação: tamanho, forma e textura das partículas. da composição química e mineralógica: substâncias da composição química e mineralógica: substâncias

deletérias presentes, dureza, etc.deletérias presentes, dureza, etc.

* * Ler mais Capítulo Agregados, Concreto: estrutura, Ler mais Capítulo Agregados, Concreto: estrutura, propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, 1994.propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, 1994.

ADITIVOSADITIVOSProdutos que modificam certas propriedades do concreto. Produtos que modificam certas propriedades do concreto. Melhoram trabalhabilidade, aceleram reações, controlam o Melhoram trabalhabilidade, aceleram reações, controlam o desenvolvimento de resistências, aumentam plasticidade, etc.desenvolvimento de resistências, aumentam plasticidade, etc.

Características dos AditivosCaracterísticas dos Aditivos* * Agem instantaneamente sobre o sistema água-cimento, modificando Agem instantaneamente sobre o sistema água-cimento, modificando

a tensão superficial ou adsorvendo na superfície das partículas de a tensão superficial ou adsorvendo na superfície das partículas de cimento.cimento.

* Dissociam-se em seus íons constituintes afetando as reações * Dissociam-se em seus íons constituintes afetando as reações químicas entre os compostos.químicas entre os compostos.

TensoativosTensoativos Incorporadores de ar - redutores de água – Incorporadores de ar - redutores de água –

superplastificantes: superplastificantes: Substâncias com moléculas de cadeia longa Substâncias com moléculas de cadeia longa com extremidades hidrófila(atrai água) e hidrófoba(repele água).com extremidades hidrófila(atrai água) e hidrófoba(repele água).

Modificadores de Pega: Modificadores de Pega: CaSOCaSO44.2H.2H22O, CaCO, CaC2, 2, KK22COCO33, tensoativos , tensoativos com grupos polares na cadeia do hidrocarbonetocom grupos polares na cadeia do hidrocarboneto

* Ver mecanismo de ação pg. 284* Ver mecanismo de ação pg. 284 Concreto: estrutura, Concreto: estrutura,

propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, 1994.propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, 1994.

Minerais:Minerais:Materiais silicosos finamente divididos: Materiais silicosos finamente divididos: cimentantes e pozolânicos, pozolanas altamente reativas, cimentantes e pozolânicos, pozolanas altamente reativas, pozolanas comuns e pozolanas pouco reativas.pozolanas comuns e pozolanas pouco reativas.

* * Ver tabela 8-6 pg 292 eVer tabela 8-6 pg 292 e Ler mais Capítulo Aditivos, Concreto: Ler mais Capítulo Aditivos, Concreto:

estrutura, propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, estrutura, propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, 1994.1994.

A ESTRUTURA DO CONCRETOA ESTRUTURA DO CONCRETO FASES DO CONCRETO ENDURECIDO - FASES DO CONCRETO ENDURECIDO -

COMPLEXIDADESCOMPLEXIDADES

Partículas de Agregado - Estrutura da Fase do Partículas de Agregado - Estrutura da Fase do Agregado.Agregado.

Meio Ligante - Estrutura da Pasta EndurecidaMeio Ligante - Estrutura da Pasta Endurecida Sólidos na pasta endurecida.Sólidos na pasta endurecida. Vazios na pasta endurecida.Vazios na pasta endurecida. Água na pasta endurecida.Água na pasta endurecida.

Zona de Transição - Estrutura da Zona de Transição.Zona de Transição - Estrutura da Zona de Transição.

Meio Ligante - Estrutura da Pasta Meio Ligante - Estrutura da Pasta EndurecidaEndurecida

Partículas de Agregado - Estrutura da Fase do Partículas de Agregado - Estrutura da Fase do Agregado.Agregado.

Sólidos na pasta endurecida.Sólidos na pasta endurecida. ** C-S-H – SILICATO DE CÁLCIO HIDRATADO - 50 A 60%.C-S-H – SILICATO DE CÁLCIO HIDRATADO - 50 A 60%.

** C-H (Ca(OH) C-H (Ca(OH)22) – HIDRÓXIDO DE CÁLCIO - 20 A 25%.) – HIDRÓXIDO DE CÁLCIO - 20 A 25%.

** SULFOALUMINATO DE CÁLCIO - 15 A 20%. SULFOALUMINATO DE CÁLCIO - 15 A 20%. Etringita Monossulfato hidratadoEtringita Monossulfato hidratado

* * GRÃOS DE CLINQUER NÃO HIDRATADOS.GRÃOS DE CLINQUER NÃO HIDRATADOS.

Água na pasta endurecida.Água na pasta endurecida. Estrutura e Propriedades da ÁguaEstrutura e Propriedades da Água Estrutura ordenada formada através de ligações covalenteS Estrutura ordenada formada através de ligações covalenteS

que encontram-se ligadas por pontes de hidrogênio. que encontram-se ligadas por pontes de hidrogênio. Na temperatura ambiente apresenta Na temperatura ambiente apresenta alta tensão alta tensão

superficial, superficial, (força necessária para afastar as moléculas de (força necessária para afastar as moléculas de água), dificultando seu papel de agente plastificante água), dificultando seu papel de agente plastificante eficiente em misturas como o concreto.eficiente em misturas como o concreto.

* Água Capilar: * Água Capilar: vazios > 50 Å. Água livre da influência das vazios > 50 Å. Água livre da influência das forças de atração exercidas na superfície sólida.forças de atração exercidas na superfície sólida.

* Água Adsorvida: * Água Adsorvida: próxima a superfície do sólido. Sob a próxima a superfície do sólido. Sob a influência de forças de atração. Sua perda é principalmente influência de forças de atração. Sua perda é principalmente responsável pela retração da pasta na secagem.responsável pela retração da pasta na secagem.

* Água Interlamelar: * Água Interlamelar: água associadaágua associada a estrutura do C-S-H. É a estrutura do C-S-H. É perdida somente por secagem forte (UR < 11 %).perdida somente por secagem forte (UR < 11 %).

* Água Quimicamente Combinada: * Água Quimicamente Combinada: é parte da estrutura de é parte da estrutura de vários produtos hidratados do CP. É liberada quando os vários produtos hidratados do CP. É liberada quando os produtos são decompostos por aquecimento.produtos são decompostos por aquecimento.

Ler mais pg 29 - 30 e 120- 124, Concreto: estrutura, Ler mais pg 29 - 30 e 120- 124, Concreto: estrutura, propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, 1994.propriedades e materiais, Monteiro, Metha, Pini, 1994.

Vazios na pasta endurecida.Vazios na pasta endurecida. ** Espaço interlamelar no C-S-H. Espaço interlamelar no C-S-H. * Vazios Capilares.* Vazios Capilares. * Ar incorporado.* Ar incorporado.

Zona de Transição - Estrutura da Zona de TransiçãoZona de Transição - Estrutura da Zona de Transição

Zona frágil do concreto. É formado em concreto Zona frágil do concreto. É formado em concreto recentemente compactado, formando um filme de água em recentemente compactado, formando um filme de água em torno do agregado.torno do agregado.

A/C elevada cristais grandes de etringita e A/C elevada cristais grandes de etringita e Ca(OH)Ca(OH)22

Posteriormente nova geração de cristais é formada Posteriormente nova geração de cristais é formada preenchendo os espaços vazios e diminuindo a porosidade.preenchendo os espaços vazios e diminuindo a porosidade.

TIPOS DE MISTURASTIPOS DE MISTURAS

OBRAS DE ARTEPontes, túneis, viadutos, são também conhecidos como “Obras de Arte” na engenharia civil.A trabalhabilidade do concreto aliada à inteligência e à criatividade de engenheiros, arquitetos e construtores proporcionam espetáculos dentro da engenharia.

AEROPORTO DE PEQUIMAEROPORTO DE PEQUIM