Características do Concreto 1 Consumo de cimento

Para uma dada relação a/c, um aumento no consumo de cimento significa um aumento no volume de pasta, fonte do fenômeno de fluência. Embora, nem sempre o aumento no volume de pasta pode levar a maior fluência. Para concretos de resistência mais elevada, o aumento do volume de pasta é compensado por uma maior resistência, maior rigidez e menor quantidade de poros, diminuindo, portanto, a fluência (MEHTA & MONTEIRO, 1994), como mostra a Figura 4.8.

Figura 4.8 – Efeito da relação água/cimento sobre a fluência (NEVILLE, 1997 apud KALINTZIS, (2000))

4.4.2.2. Tipo de Cimento e Finura

Dependendo da composição química e da finura, os diversos tipos de cimento desenvolvem cinéticas de reação diferente, apresentando diferentes graus de hidratação, especialmente a baixas idades, onde a menor resistência leva a maiores deformações. Portanto, o tipo e a finura do cimento têm efeito sobre a fluência através da influência sobre a resistência do concreto no momento da aplicação da carga (NEVILLE, 1997 apud KALINTZIS, 2000).

Andrade (1997) acha que o teor de cimento tem pouca influência na retração. Geralmente, cimentos mais finos, pozolânicos ou com adição de escória tem tendência a aumentar a retração, mas que o efeito varia de acordo com o tipo de agregado usado. Concretos compostos com cimentos mais finos geralmente apresentam maior retração, haja vista que esse aumento de retração com a diminuição da finura não é muito grande. Um exemplo são os cimentos comuns de baixo teor de C3A que normalmente apresenta pouca variação da retração com o aumento da

finura. Porém, cimentos com quantidades regulares de C3A moídas finamente, podem apresentar

alta retração.

Mehta & Monteiro (1994) apud Cruz Filho (2007) acredita que variações na finura e composição do cimento Portland influenciam a taxa de hidratação, mas não o volume e as características dos produtos de hidratação. Muitos pesquisadores têm observado que mudanças normais na composição ou finura do cimento podem afetar a retração por secagem em corpos de provas pequenos de pasta de cimento ou argamassa, mas que têm um efeito desprezível sobre o concreto.

Tazawa e Miyazawa (1999) observaram que a retração autógena é muito dependente do tipo de cimento. Os cimentos Portland ricos em C2S e com médio calor de hidratação proporcionam menor retração autógena que cimentos Portland comuns. Por outro lado, quanto maior o teor de C3A, mais intensa será a autodessecação. Cimentos com adições de sílica ativa dão origem a concretos mais susceptíveis à retração autógena. A finura do cimento também tem um papel importante no mecanismo da autodessecação, provavelmente por sua influência na porosidade do material. Para um mesmo tempo de hidratação, e uma mesma relação a/c, um cimento mais fino proporciona uma rede porosa mais fina e a intensidade de variação capilar é possivelmente maior.

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4.4.2.3. Agregado

O agregado é o responsável primordial pela massa unitária, módulo de elasticidade e estabilidade dimensional do concreto. Estas são propriedades que dependem da resistência e da densidade do agregado. As características físicas tais como volume, tamanho e distribuição dos poros do agregado são mais importantes do que a composição química ou mineralógica do concreto (MEHTA & MONTEIRO, 1994).

Andrade (1997) acredita que para concretos em geral, o módulo de elasticidade do agregado está ligado à retração por secagem. Quanto menor o módulo de elasticidade do agregado, maiores deformações devidas à retração o concreto apresentará. Por conseqüência, se houver alguma restrição impedindo a descarga das tensões geradas a partir dessa deformação, o concreto estará mais susceptível à fissuração. Concretos com menor módulo de elasticidade também apresentarão maior fluência. Dessa forma as tensões advindas da variação térmica serão minimizadas.

Quando o concreto é carregado, as deformações induzidas na pasta de cimento são restringidas pelo agregado graúdo. Assim, mesmo que as deformações por fluência tenham origem na pasta, não há uma relação de proporcionalidade entre elas. Deve-se considerar a influência da restrição à deformação na deformação final. Desta forma, é importante a influência do agregado e de suas propriedades. Estudos realizados por Troxell et al. apud Mehta & Monteiro (1994) mostraram que concretos com mesmo traço apresentam deformações por fluência e retração por secagem diferentes, dependendo do tipo de agregado utilizado. Normalmente, concretos contendo agregados de maior módulo de deformação apresentam menor fluência e menor retração.

Andrade (1997) mostra as diferenças da retração do concreto, da argamassa e da pasta de cimento produzidos com o mesmo tipo de cimento e mantido em ambiente com temperatura de 20 graus Celsius e 50% de umidade relativa do ar. (figura 4.9).

Figura 4.9 – Retração: concreto; argamassa; e pasta (ANDRADE, 1997)

Ao analisarem-se dois concretos, sendo que ambos possuem a mesma resistência e contém o mesmo tamanho de agregado, porém, o primeiro possui maior quantidade de agregado (menor trabalhabilidade) e o segundo possui menos quantidade de agregado (maior trabalhabilidade). Verificou-se que o primeiro apresentou menor retração mantendo-se a relação água/cimento constante (ANDRADE, 1997 apud CRUZ FILHO, 2007). (figura 4.10).

Figura 4.10 – Influência da relação água cimento e do teor de agregado na retração (ANDRADE, 1997)

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O tipo litológico do agregado é capaz de propiciar grandes mudanças na retração do concreto (figura 4.11). Foi constatado que a hornblenda, o piroxênio (provenientes do Canadá) e arenito são agregados que produzem concreto de alta retração. Já o quartzo, o feldspato, o calcário e a dolomita produzem baixa retração. Foi constatado também que o granito, por se tratar de uma combinação de vários agregados, causa retrações de valores intermediários. Sendo assim, se espera que granitos de alta rigidez apresentem menores retrações, assim como o contrário. (ANDRADE, 1997).

Figura 4.11 – Influência do tipo de agregado na retração (ANDRADE, 1997).

4.4.2.4. Idade de carregamento

A fluência dos concretos carregados a baixas idades é maior nas primeiras semanas de carregamento em relação a concretos carregados a maiores idades. Comportamento que se deve ao maior grau de hidratação dos concretos mais velhos com estrutura interna mais compacta e menor quantidade de água disponível.

Segundo Neville (1970), após um mês sob carregamento aproximadamente, a deformação do concreto torna-se independente da idade de carregamento. Para idades de carregamento superiores a 28 dias, a influência de idade é muito pequena.