Conhecendo o Concreto: Propriedades, Composição e Fatores que Afloram sua Resistência, Notas de aula de Materiais

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Concretos

Prof. Flávio Maranhão

Prof. Mauricio M. Resende

Definição Concreto é um material de construção proveniente da mistura de: aglomerantes, agregados e água. a) Aglomerantes: Unem os fragmentos de outros materiais. No concreto, em geral se emprega cimento portland, que reage com a água e endurece com o tempo. b) Agregados: São partículas minerais que aumentam o volume da mistura, reduzindo seu custo. Dependendo das dimensões características φ, dividem-se em dois grupos:

• Agregados miúdos: 0,075mm < φ < 4,8mm. Exemplo: areias.
• Agregados graúdos: φ ≥ 4,8mm. Exemplo: britas. c) Pasta: Resulta das reações químicas do cimento com a água. Quando há água em excesso, denomina-se nata. d) Argamassa: Provém da pela mistura de cimento, água e agregado miúdo, ou seja, pasta com agregado miúdo. e) Concreto simples: É formado por cimento, água, agregado miúdo e agregado graúdo, ou seja, argamassa e agregado graúdo.

Características Elevada resistência a ação da água Facilidade de confecção nas mais diversas formas, como consequência das características plásticas que apresenta durante o estado fresco. Rapidez com que atinge resistência Baixo valor unitário Grande disponibilidade de matérias primas em todo o mundo

• O consumo anual de concreto em todo o mundo é estimado como sendo superior a of 10 bilhões de toneladas
• Esse valor torna o concreto o material mais utilizado em todo o munso, apenas superado pela água Consumo

Principais propriedades Depois de endurecer, o concreto apresenta:

• boa resistência à compressão;
• baixa resistência à tração;
• comportamento frágil, isto é, rompe com pequenas deformações. Na maior parte das aplicações estruturais, para melhorar as características do concreto, ele é usado junto com outros materiais.

Concreto armado

É a associação do concreto simples com uma armadura, usualmente

constituída por barras de aço. Os dois materiais devem resistir

solidariamente aos esforços solicitantes. Essa solidariedade é garantida

pela aderência.

Restrições O concreto apresenta algumas restrições, que precisam ser analisadas Devem ser tomadas as providências adequadas para atenuar suas conseqüências. As principais são:

• Baixa resistência à tração,
• Fragilidade – baixa tenacidade,
• Fissuração durante o endurecimento
• Densidade elevada,
• Custo de fôrmas para moldagem,
• Corrosão das armaduras. Concrete does not corrode, needs no surface treatment, and its strength increases with time; therefore, concrete structures requires essentially no maintenance.

O que é concreto?

É um material heterogêneo, isotrópico, constituído de agregados de diferentes granulometrias e pasta de cimento endurecida Definição

Estrutura Interna do Concreto - microestrutura brita Pasta endurecida areia

Fase sólida = pasta endurecida + agregados + água + aditivos + adições

Estrutura Interna do Concreto - microestrutura Scrivener (2004)

Estrutura Interna do Concreto - microestrutura

CONCRETO = PASTA + AGREGADOS + (zona de transição)

Estrutura Interna do Concreto - microestrutura

CONCRETO = PASTA + AGREGADOS + (zona de transição)

Estrutura Interna do Concreto CONCRETO = PASTA + AGREGADOS + (zona de transição)

FASE AGREGADO

Predominantemente responsável pela massa específica, módulo de

elasticidade, e estabilidade

dimensional do concreto;

Pode influir na resistência e durabilidade do concreto;

O agregado também funciona como redutor de custos.

Estrutura Interna do Concreto

ZONA DE TRANSIÇÃO

• Zona entre as partículas de agregado e a pasta de cimento.
• Estrutura mais porosa, grande volume de vazios capilares e de

cristais orientados de hidróxido de cálcio e presença de

microfissuras.

• Elo mais fraco da corrente - Resistência Limite no Concreto;
• Influência sobre a permeabilidade e durabilidade do concreto;
• Influência sobre a rigidez ou o módulo de elasticidade do

concreto.

Estrutura Interna do Concreto - microestrutura

Na preparação do concreto, com as mistura dos agregados graúdos e miúdos

com cimento e água, tem início a reação química do cimento com a água,

resultando gel de cimento, que constitui a massa coesiva de cimento

hidratado.

A hidratação do cimento ocorre com redução de volume (mais ou menos 5%),

dando origem a poros, cujo volume é da ordem de 28% do volume total do

gel. Durante o amassamento do concreto, o gel envolve os agregados e

endurece com o tempo, formando cristais. Ao endurecer, o gel liga os

agregados, resultando um material resistente e monolítico – o concreto.