4.2 Resistência do Concreto

4.2 - Resistência do Concreto

Embora n

ãã

o seja oo seja o

úú

nico parnico par

ââ

metro de medida, a resistmetro de medida, a resist

êê

ncia do concretoncia do concreto

éé

largalargamentmente e emprega-empregada para avaliar ou definir o seu desempenho, empregando-se freq

da para avaliar ou definir o seu desempenho, empregando-se freq

üü

entemente a resistentemente a resist

êê

nciancia

àà

com-compress

press

ãã

o, queo, que

éé

mais fmais f

áá

cil e menos dispendiosa de se medir. Outros parcil e menos dispendiosa de se medir. Outros par

ââ

metros como o mmetros como o m

óó

dulodulo de elasticidade, resist

de elasticidade, resist

êê

ncia a abrasncia a abras

ãã

o, condutibilidade, etc, o, condutibilidade, etc, podem ser avapodem ser avaliados pela liados pela resistresist

êê

ncia.ncia. No caso do piso com armadura distribu

No caso do piso com armadura distribu

íí

da, a resistda, a resist

êê

ncia irncia ir

áá

determinar a espessura do concre-determinar a espessura do concre- to, a rigidez, a qualidade superficial, e tamb

to, a rigidez, a qualidade superficial, e tamb

éé

m, indiretamente, irm, indiretamente, ir

áá

influenciar as e deformainfluenciar as e deforma

çõçõ

eses da placa, como o empenamento. A resist

da placa, como o empenamento. A resist

êê

ncia do concreto deve ser dosada na medida certa,ncia do concreto deve ser dosada na medida certa, pois quanto excessivamente elevada, acaba conduzindo a maiores m

pois quanto excessivamente elevada, acaba conduzindo a maiores m

óó

dulos de elasticidade edulos de elasticidade e menor flu

menor flu

êê

ncia na trancia na tra

çãçã

o. A placa de concreto precisa acomodar uma so. A placa de concreto precisa acomodar uma s

éé

rie de deformarie de deforma

çõçõ

es,es, quer de origem t

quer de origem t

éé

rmica como hidrrmica como hidr

áá

ulica e quandoulica e quando

éé

muito rmuito r

íí

gida acaba tendo baixa relaxagida acaba tendo baixa relaxa

çãçã

CONCRETO

0

044 4.1 -

4.1 - IIntroduçãontrodução

A resist

êê

ncia do concreto estncia do concreto est

áá

intimamente relacionadaintimamente relacionada

àà

resistresist

êê

ncia da pasta de cimento, doncia da pasta de cimento, do agrega

agregado e da intdo e da int erface pasta-aerface pasta-agregado, sendo estgregado, sendo est a bastante cra bastante cr

íí

tica no caso de esfortica no caso de esfor

çç

osos

àà

tratra

çãçã

oo na flex

na flex

ãã

o.o.

O primeiro fator a ser analisado

éé

a relaa rela

çãçã

áá

gua/gua/ccimento (a/c)imento (a/c), que representa seguramente o, que representa seguramente o principal par

principal par

ââ

metmetro da resisro da resistt

êê

ncia do concretoncia do concreto (Neville, 1971)(Neville, 1971) ee

éé

universalmente conhecida poruniversalmente conhecida por LeiLei de Abrams

de Abrams. Trabalhos experimentais indicam que a rela. Trabalhos experimentais indicam que a rela

çãçã

oo a/a/ cc explica, em mexplica, em m

éé

dia, 95% das vari-dia, 95% das variaa

çõçõ

es da resistes da resist

êê

nciancia

àà

compresscompress

ãã

o; quando se trata da resisto; quando se trata da resist

êê

nciancia

àà

tratra

çãçã

o na flexo na flex

ãã

o tem-se obser-o tem-se obser- vado que a

vado que a Lei de AbramsLei de Abrams, quando considerada isoladamente,, quando considerada isoladamente,

éé

insuficiente para explicar as parce-insuficiente para explicar as parce- las mais expressivas dessa resist

las mais expressivas dessa resist

êê

nciancia (Buc(Bucher e her e Rodrigues, 1993)Rodrigues, 1993),, devendo-se landevendo-se lan

çç

ar mar m

ãã

o de ou-o de outros

tros fatores, principalmente da aderfatores, principalmente da ader

êê

ncia pastncia pasta-a-agregaagregado, do, queque

éé

fruto nfruto n

ãã

o so s

óó

da resistda resist

êê

ncia da pastancia da pasta mas tamb

mas tamb

éé

m da textura e forma do agregado gram da textura e forma do agregado gra

úú

do.do. Os agregados afetam notadamente a resit

Os agregados afetam notadamente a resit

êê

nciancia

àà

trtraa

çãçã

o na flexo na flex

ãã

o, devido principalmenteo, devido principalmente

àà

natureza mineral

óó

gica, formgica, forma geoma geom

éé

trica e textura das parttrica e textura das part

íí

culas. Ensaios comparativos com seixoculas. Ensaios comparativos com seixo rolado, que possui superf

rolado, que possui superf

íí

cie lisa, e calccie lisa, e calc

áá

rio britado indicaram que neste a resistrio britado indicaram que neste a resist

êê

nciancia

àà

tratra

çãçã

o nao na flex

flex

ãã

o pode ser ato pode ser at

éé

25% maior para a mesma rela25% maior para a mesma rela

çãçã

oo a/a/ c (Kc (Kaplan, 1963)aplan, 1963).. O mesmo estudo indicaO mesmo estudo indica que, quanto maior for o volume do agregado gra

que, quanto maior for o volume do agregado gra

úú

do com relado com rela

çãçã

o ao total, menor sero ao total, menor ser

áá

o mo m

óó

dulo dedulo de ruptura, devido ao aumento da dimens

ruptura, devido ao aumento da dimens

ãã

o mo m

éé

dia do agregado total.dia do agregado total. Quanto

Quanto

àà

forma, agregados com partforma, agregados com part

íí

culas que se afastam da forma esfculas que se afastam da forma esf

éé

rica conferem ao concretorica conferem ao concreto maior m

maior m

óó

dulo de ruptura, pelo simples fato de apresentarem maiordulo de ruptura, pelo simples fato de apresentarem maior

áá

rea de contato com a argamassarea de contato com a argamassa e um melhor engaste. Esse afastamento deve ocorrer dentro de certos limites, sendo que a forma e um melhor engaste. Esse afastamento deve ocorrer dentro de certos limites, sendo que a forma ideal

ideal

éé

a ca c

úú

bica. Concretos com agregados disciformes (forma de disco) ou aciculares (forma de agu-bica. Concretos com agregados disciformes (forma de disco) ou aciculares (forma de agu- lha) apresentam baixa resist

lha) apresentam baixa resist

êê

nciancia

àà

flexflex

ãã

o, alo, al

éé

m de facilitarem a formam de facilitarem a forma

çãçã

o de bolso de bols

õõ

es, por dificultaremes, por dificultarem a s

a saa

íí

da dada da

áá

gua exsudada, diminuindo a adergua exsudada, diminuindo a ader

êê

ncia matriz-agregadoncia matriz-agregado (Bucher e Rodrigues, 1983)(Bucher e Rodrigues, 1983).. No dimensionamento de pisos com armadura simples, emprega-se o m

No dimensionamento de pisos com armadura simples, emprega-se o m

óó

dulo de ruptura, quedulo de ruptura, que

éé

oo par

par

ââ

metro mais representativo das solicitametro mais representativo das solicita

çõçõ

es a que este seres a que este ser

áá

submetido. A sua determinasubmetido. A sua determina

çãçã

éé

feit

feita em corpos de prova pa em corpos de prova prismrism

áá

ticos com secticos com sec

çãçã

o quadrao quadrada e comprimentda e compriment o ligeiramente mo ligeiramente m aioaior quer que tr

êê

s vezes a altura, sendo geralmente empregados nas dimenss vezes a altura, sendo geralmente empregados nas dimens

õõ

es 150 mm x 150 mm x 500 mm.es 150 mm x 150 mm x 500 mm. Quando comparado com o corpo de prova cil

Quando comparado com o corpo de prova cil

íí

ndrico, empregado na determinandrico, empregado na determina

çãçã

o da resisto da resist

êê

nciancia

àà

compress

ãã

o, nota-se que a sua utilizao, nota-se que a sua utiliza

çãçã

o em obrao em obra

éé

um tum tanto dificultadaanto dificultada, pelo custo das f, pelo custo das f

ôô

rmas, dormas, do ensaio e pelas dificuldades de manuseio.

ensaio e pelas dificuldades de manuseio. A correla

A correla

çãçã

o estato estat

íí

stica entre a resiststica entre a resist

êê

nciancia

àà

compresscompress

ãã

o e o mo e o m

óó

dulo de rupturadulo de ruptura

éé

possposs

íí

vel tvel teoricaeorica-- ment

mente, tendo e, tendo sido perseguida sido perseguida por diversos pesquisapor diversos pesquisadores, no intuitdores, no intuito de fo de facilacilitar o contitar o controle de obrasrole de obras onde o requisito

onde o requisito

éé

o mo m

óó

dulo de ruptura. A prdulo de ruptura. A pr

áá

tica tem demonstrado que o emprego dessas corre-tica tem demonstrado que o emprego dessas correla

çõçõ

es deve ser tomado como referes deve ser tomado como refer

êê

ncia para efeitos de dosagem.ncia para efeitos de dosagem. Como exemplo de correla

Como exemplo de correla

çõçõ

es entre as resistes entre as resist

êê

ncias, que podem perfeitamente ser empregadasncias, que podem perfeitamente ser empregadas para os estudos de dosagem, pode-se citar duas, que apresentam resultados bastante similares: para os estudos de dosagem, pode-se citar duas, que apresentam resultados bastante similares:

Bucher & Rodrigues, 1983 Bucher & Rodrigues, 1983::

ƒƒ

ct,Mct,M = 0,56 x (f= 0,56 x (fcc)) 0,6 0,6 _(MPa)_(MPa) Packard, 1976 Packard, 1976::

ƒƒ

ct,Mct,M = 0,76 x (f= 0,76 x (fcc)) 0,5 0,5 _(MPa)_(MPa) 46 46

Resist

êê

ncia ao Desgastencia ao Desgaste A resist

A resist

êê

ncia ao desgastencia ao desgaste

éé

um dos principais parum dos principais par

ââ

metros a serem considerados no dimensiona-metros a serem considerados no dimensionamento do piso, pois dela depende em grande parte o seu desempenho. Embora seja t

mento do piso, pois dela depende em grande parte o seu desempenho. Embora seja t

ãã

o impor-o impor- tante, a sua obten

tante, a sua obten

çãçã

o depende de uma so depende de uma s

éé

rie de frie de fatores de dosaatores de dosagem e gem e executivos que muitexecutivos que muitas vezas vezeses passam desapercebidos pelo engenheiro e que podem limitar tanto a funcionalidade como a vida passam desapercebidos pelo engenheiro e que podem limitar tanto a funcionalidade como a vida

úú

til do pavimento.til do pavimento.

Em primeiro lugar, a resist

êê

ncia ao desgaste estncia ao desgaste est

áá

diretamente relacionadadiretamente relacionada

àà

resistresist

êê

nciancia

àà

com-compress

press

ãã

o ou seja, a relao ou seja, a rela

çãçã

áá

gua - cimento (figura 4.1gua - cimento (figura 4.1) e, mais intensamente,) e, mais intensamente,

àà

tratra

çãçã

o do concreto.o do concreto. Recomenda-se que a resist

Recomenda-se que a resist

êê

nciancia

àà

compresscompress

ãã

o mo m

íí

nima para assegurar um bom desempenho comnima para assegurar um bom desempenho com

0,20 0,20 0 0 20 20 40 40 60 60 80 80 100 100 120 120 140 140 160 160 180 180 200 200 0 0,,3300 00,,4400 00,,5500 Rela

Relaçãçãoo áágua/cimentogua/cimento Esferas de a

Esferas de aççoEsferas de aoEsferas de aççoEsferas de aoEsferas de aççoo

Roda de desbaste Roda de desbaste Jato de areia Jato de areia P P e e r r d d a a p p o o r r a a b b r r a a s s ã ã o o d d o o c c i i m m e e n n t t p p o o - - B B 0 0,,6600 00,,7700 00,,8800 Figura 4.1 - Resist

Figura 4.1 - Resist

êê

nciancia

àà

abrasabras

ãã

o x relao x rela

çãçã

àà

gua - cimento (Liu, 1994)gua - cimento (Liu, 1994) No emprego de correla

No emprego de correla

çõçõ

es,es,

éé

necessnecess

áá

rio conhecer o tipo dos agregados empregados, pois con-rio conhecer o tipo dos agregados empregados, pois concretos produzidos, por exemplo, com seixo rolado apresentam fortes distor

cretos produzidos, por exemplo, com seixo rolado apresentam fortes distor

çõçõ

es, para menos, nases, para menos, nas correla

correla

çõçõ

es entre as resistentes. A primeira equaes entre as resistentes. A primeira equa

çãçã

oo (Bucher& Rodrigues, 1883)(Bucher& Rodrigues, 1883) foi obtida comfoi obtida com agregados gra

Nos concretos estruturais convencionais, pouca aten

çãçã

o se do se d

áá àà

s varias varia

çõçõ

es volumes volum

éé

tricas, cau-tricas, cau- sadas pelas oscila

sadas pelas oscila

çõçõ

es tes t

éé

rmicas e mudanrmicas e mudan

çç

as do teor de umidade do concreto, mas na pavimen-as do teor de umidade do concreto, mas na pavimen- ta

çãçã

o, o estudo e controle dessas variao, o estudo e controle dessas varia

çõçõ

es podem es podem significar o sucesso ou fsignificar o sucesso ou f racaracasso de umsso de uma obraa obra.. Retra

Retra

çãçã

o hidro hidr

áá

ulicaulica

O concreto no estado fresco, isto

éé

, imediatamente ap, imediatamente ap

óó

s a mistura dos seus componentes,s a mistura dos seus componentes, constitui-se em uma s

constitui-se em uma s

éé

rie de partrie de part

íí

culaculas, incluindo o ciments, incluindo o cimento, que esto, que est

ãã

o to temporariaemporariamente mente sepasepa-- radas por uma fina camada de

radas por uma fina camada de

áá

gua; o efeito lubrificante dessa camada, associado com certasgua; o efeito lubrificante dessa camada, associado com certas for

for

çç

as interparticulares, torna a mistura trabalhas interparticulares, torna a mistura trabalh

áá

velvel (ACI, 1988)(ACI, 1988).. Analisa

Analisando-se a mistura em ndo-se a mistura em nn

íí

vel macroscvel macrosc

óó

pico, pode-se dividi-la em spico, pode-se dividi-la em s

óó

lidos, que slidos, que s

ãã

o os agrega-o os agregados, embebidos em uma pasta, formada pelo cimento, ar e

dos, embebidos em uma pasta, formada pelo cimento, ar e

áá

gua.gua.

ÀÀ

medida que se aumenta amedida que se aumenta a quantidade de pasta, afastando-se as part

quantidade de pasta, afastando-se as part

íí

culas sculas s

óó

lidas, ou se diminui a sua viscosidade, aumen-lidas, ou se diminui a sua viscosidade, aumenta-se a fluidez da mistura. Portanto, a

ta-se a fluidez da mistura. Portanto, a

áá

gua tem um considergua tem um consider

áá

vel papel no concreto fresco.vel papel no concreto fresco. Entretanto, nem toda

Entretanto, nem toda

áá

gua quegua que

éé

adicionada ao concretoadicionada ao concreto

éé

empregada na hidrataempregada na hidrata

çãçã

o do cimen-o do cimen- to. A t

to. A t

íí

tulo ilustrativo, pode-se considerar que para 100 quilogramas de cimento stulo ilustrativo, pode-se considerar que para 100 quilogramas de cimento s

ãã

o necesso necess

áá

riosrios 24 quilogramas de

24 quilogramas de

áá

gua quimicamente combinadagua quimicamente combinada (Malisch, 1992)(Malisch, 1992), sendo que cerca de 12 a 18, sendo que cerca de 12 a 18 quilogramas permanecem adsorvido aos silicatos de c

quilogramas permanecem adsorvido aos silicatos de c

áá

lcio hidratados. Toda alcio hidratados. Toda a

áá

gua excedente irgua excedente ir

áá

evaporar-se, provocando uma redu

çãçã

o no volume do concreto, denominada retrao no volume do concreto, denominada retra

çãçã

o hidro hidr

áá

ulica.ulica. O fen

O fen

ôô

menomeno

éé

inevitinevit

áá

vel e bastante pronunciado em placas de concreto, sendo a primeira causavel e bastante pronunciado em placas de concreto, sendo a primeira causa das fissuras, podendo ser reduzido com cuidados na dosagem. Diversos fatores podem afetar a das fissuras, podendo ser reduzido com cuidados na dosagem. Diversos fatores podem afetar a retra

retra

çãçã

o, como to, como tipo de cimentipo de cimento, a o, a natureza natureza dos agregados agregados e dos ados e dos aditditivos, mas a ivos, mas a principal causaprincipal causa

éé

a quantidade dea quantidade de

áá

gua na misturagua na mistura (Soroka, 1979)(Soroka, 1979).. Sen

Sendo o concreto do o concreto um um material higroscmaterial higrosc

óó

pico, appico, ap

óó

s a cura e a secagem pode absorver ou perders a cura e a secagem pode absorver ou perder

áá

gua, em fungua, em fun

çãçã

o de variao de varia

çõçõ

es na es na umidade relativa do aumidade relativa do ar, r, apresentando uma expansapresentando uma expans

ãã

o ou con-o ou con- tra

tra

çãçã

o; por exemplo, a mudano; por exemplo, a mudan

çç

a do estado saturado ao seco, com 50% de umidade relativa,a do estado saturado ao seco, com 50% de umidade relativa, causa uma retra

causa uma retra

çãçã

o de ao de aproximadaproximadamente mente 0,6%, ou seja, uma pla0,6%, ou seja, uma placa de ca de 10 metros de compri-10 metros de compri- mento contrai nada menos do que 6 mm, que

mento contrai nada menos do que 6 mm, que

éé

a mesma variaa mesma varia

çãçã

o quando ho quando h

áá

mudanmudan

çç

a de tem-a de tem- peratura da ordem de 40

peratura da ordem de 40

°°

CC (ACI, 1988)(ACI, 1988)..

48 48

No documento Calculo Piso (páginas 43-46)