Resistencia do Concreto - Materiais Tecnicas e Ensaios

Aula 5 Concreto no estado endurecido Materiais técnicas e tecnologias da construção Resistência do concreto Considerada a propriedade mais importante do concreto embora em muitas situações práticas outras características como o módulo de elasticidade durabilidade e a permeabilidade possam ser mais relevantes Fornece uma ideia geral da qualidade do concreto pois está diretamente associada a estrutura da pasta de cimento hidratada O QUE É RESISTÊNCIA A RESISTÊNCIA DO CONCRETO É UMA PROPRIEDADE INTRÍNSECA AO MATERIAL O QUE É RESISTÊNCIA Definição geral Capacidade do material de resistir à uma tensão sem se romper No concreto entretanto já existem fissuras formadas mesmo antes do início do carregamento A resistência de um concreto é tida como tensão máxima tensão de pico que o concreto pode suportar A RESISTÊNCIA DO CONCRETO É UMA PROPRIEDADE INTRÍNSECA AO MATERIAL Não Depende de inúmeras variáveis adensamento cura mineralogia e dimensão do agregado tipos de aditivos condições de umidade e geometria dos corpos de prova tipo de tensão aplicada velocidade de carregamento etc Adaptado de Mehta e Monteiro Resistência do concreto influência da geometria do corpo de prova Resistência nada mais é do que uma resposta padrão obtida de um ensaio padrão Não é propriedade intrínseca do material Resistência à compressão de cubos Resistência à compressão de cilindros Brasil EUA etc Europa 15 cm Resistência do concreto influência da geometria do corpo de prova Resistência nada mais é do que uma resposta padrão obtida de um ensaio padrão Não é propriedade intrínseca do material Resistência à compressão de cubos cilindro cubo fc fc 21 Causa Resistência à compressão de cilindros Brasil EUA etc Europa 15 cm Rupturas satisfatórias Resistência do concreto Razão da altura e do diâmetro Como resultado da restrição gerada pelos pratos da prensa formase nos corpo de provas testados até a ruptura uma espécie pirâmide não danificada normalmente na base e no topo dos elementos Entretanto quando a relação HD for de cerca de 17 ou maior a região central do corpo de prova não sofrerá o efeito desta restrição resultando assim em valores de resistência menores caso dos cilindros NP EN 123903 Ensaios do betão endurecido Parte 3 Resistência à compressão dos provetes de ensaio 2003 Comportamento Mecânico É a resposta obtida do concreto quando submetido a esforços mecânicos diagrama tensão x deformação Depende dos tipos de esforços mecânicos Compressão uniaxial triaxial Tração Flexão Cisalhamento Torção O concreto trabalha bem à compressão e este tipo de esforço é priorizado para a concepção estrutural Resistência do concreto Relação ac Resistência é inversamente proporcional ao fator ac empregado para concretos plenamente adensados ac httpsbrpinterestcomlamdogarebdcs ac Resistência do concreto adensamento Para relações ac muito baixas a correlação direta entre resistência e ac deixa de valer pois o adensamento pleno não é possível Neville 5ed Lei de Abrams é válida para concretos plenamente adensados Resistência do concreto adensamento Para relações ac muito baixas a correlação direta entre resistência e ac deixa de valer pois o adensamento pleno não é possível Neville 5ed Ou seja a resistência é principalmente uma função do volume de vazios Neville 5ed Resistência do concreto adensamento Para baixas relações ac um adensamento mais energético conduzirá a um menor volume de vazios e consequentemente maiores resistências à compressão Neville 5ed Neville 5ed Adensamento mais energético httpswwwroyalmaquinascombrblogadensamento concretooqueevantagens Resistência do concreto porosidade e permeabilidade A relação entre resistência e volume total de vazios não é exclusiva do concreto Neville 5ed Fonte Angulo Quarconi 2008 Poros fechados Poros interligados httpcikscbtnistgovgarbocz Fonte Angulo Quarconi 2008 Resistência do concreto porosidade e permeabilidade Características do concreto endurecido Depois de endurecer o concreto apresenta Boa resistência à compressão até 250MPa Baixa resistência à tração ft usualmente de 7 a 11 de fc Comportamento frágil rompe abruptamente com pequenas deformações Na maior parte das aplicações estruturais para melhorar as características do concreto ele é usado junto com outros materiais Relação entre Resistência à compressão e à tração direta Usualmente ft 007fc a ft 011fc Tese Ederli Marangon Tese Eugênia Fonseca ft fc Deformação Tensão Relação entre Resistência à compressão e à tração direta Neville 5ed A resistência à tração aumenta com a resistência à compressão porém a uma taxa decrescente Relação entre Resistência à compressão e à tração direta Neville 5ed A resistência à tração aumenta com a resistência à compressão porém a uma taxa decrescente Relação entre Resistência à compressão e à tração Resistência à tração média calculada a partir do fck NBR 6118 Formas de determinação da resistência à tração Formas de determinação da resistência à tração NBR 7222 Tração por compressão diametral indireto Ensaio Brasileiro Engineering Geology Volume 103 Issues 34 10 February 2009 Pages 139145 Applications of Xray Computed Tomography in Engineering Geology Formas de determinação da resistência à tração NBR 12142 Tração na flexão indireto Módulo de Ruptura MOR Se testado à compressão após 28 dias o concreto de cimento Portland padrão apresentará acréscimos de resistência Características do concreto endurecido Idade Idade 7 dias 14 dias 28 dias 3 meses 6 meses 1 ano 2 anos 3 anos Resistência relativa 067 086 1 117 123 127 131 135 Se testado à compressão após 28 dias o concreto de cimento Portland padrão apresentará acréscimos de resistência Características do concreto endurecido idade Idade 7 dias 14 dias 28 dias 3 meses 6 meses 1 ano 2 anos 3 anos Resistência relativa 067 086 1 117 123 127 131 135 Como seriam estes valores em concretos produzidos a partir de cimentos pozolânicos ou de alto forno ou ainda concretos contendo adições de pozolanas Se testado à compressão após 28 dias o concreto de cimento Portland padrão apresentará acréscimos de resistência Características do concreto endurecido idade Idade 7 dias 14 dias 28 dias 3 meses 6 meses 1 ano 2 anos 3 anos Resistência relativa 064 080 1 131 143 156 Concreto contendo adição de 25 de cinza volante em relação a massa de cimento Desenvolvimento de resistência à compressão ao longo do tempo ambiente úmido Neville 5ed 40 40 30 Concretos com idade entre 20 e 40 anos podem atingir resistências 2 ou 3 vezes maior que fc28 dependendo do tipo de cimento ambiente e fator ac utilizado na produção Desenvolvimento de resistência à compressão nas primeiras idades Influência da temperatura uniforme lançamento e cura Estes corpos de prova foram moldados selados e curados nas temperaturas indicadas Neville 5ed A elevação da temperatura de cura em geral acelera as reações químicas de hidratação trazendo benefícios à resistência inicial Entretanto há possibilidade de ocorrerem efeitos adversos a partir dos sete dias Aparentemente um alta temperatura de cura pode levar a formação de produtos hidratados de pior estrutura física provavelmente mais porosos reduzindo assim a resist à compressão em idades maiores Adaptado de Neville 5ed Influência da temperatura de moldagem e cura na resistência do concreto Mehta e Monteiro Moldagem 21C 6h Cura 9 1C 10C e 21C Quem é mais importante temperatura de moldagem ou temperatura de cura Desenvolvimento de resistência à compressão nas primeiras idades Maturidade A resistência do concreto é função tanto do tempo quanto da temperatura A combinação destes dois efeitos temperatura e tempo é denominada maturidade e é medida em C x horas ou C x dias httpwwwflircominstrumentsconcretedisplayid44885 Neville 5ed Maturidade somatório de intervalo de tempo x temperatura Influência da microestrutura na resistência do concreto Agregado Mehta e Monteiro Influência da microestrutura na resistência do concreto Agregado Zona de transição é o elo fraco da corrente porosidade resistência Mehta e Monteiro Scrivener 2004 Influência da microestrutura na resistência do concreto Influência da microestrutura na resistência do concreto Portlandita CH não contribui de forma significativa para a resistência do concreto 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 dada a porosidade da região Influência sobre a rigidez ou o módulo de elasticidade do concreto Zona de transição Influência da dimensão máxima do agregado na resistência à compressão do concreto Mehta e Monteiro A descontinuidade granulométrica é uma das explicações para esta redução de resistência por aumentar a heterogeneidade do concreto Mais significativa para concretos com menor fator ac Influência do tipo de cura na resistência do concreto httpwwwcomunidadedaconstrucaocombrsistemasconstrutivos3concretagempraticasexecucao60concretagempraticashtml Importante em elementos delgados Formas de cura Cura química Represamento Aspersão contínua não utilizar água do mar Evolução da resistência em função da cura Influência do tipo de cura na resistência do concreto Cura procedimento adotado para promover a hidratação do cimento Ambiente saturado Grau de hidrat Produtos hidratados movimentação de água Muito importante para fatores ac 04 Mehta e Monteiro Influência da condição de umidade na resistência do concreto Quem possui maior resistência um corpo de prova testado seco ou um corpo de prova testado úmido condição padrão na maioria das normas OBS os dois sofreram o mesmo processo de cura E com relação ao módulo de elasticidade qual possuirá maior módulo o seco ou o úmido Influência da velocidade na resistência do concreto A causa mais provável está no incremento da deformação com o tempo devido à fluência Quando a deformação limite é atingida ocorre a ruptura Neville 5ed Mehta e Monteiro Referências Mehta e Monteiro ConcretoMicroestrutura propriedades e materiais Capítulo 3 Resistência NEVILLE e Brooks Capítulos 6 11 12 e 13