Propriedades Mecânicas do Concreto – Parte 1 – A resistência à compressão

Pessoal mais um post, só que será que nem os filmes atuais, tipo trilogia ou sequências maiores, isso por se tratar de um assunto de uma enorme importância.

Estamos acostumados e ver obras por todo o lugar e o que sabemos sobre as propriedades mecânicas dos concretos usados???

Bem então essa será nosso foco!

Propriedades Mecânicas do Concreto

Parte 1 – A resistência à compressão

As principais propriedades mecânicas do concreto são: resistência à Compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. Essas propriedades são determinadas a partir de ensaios, executados em condições específicas. Geralmente, os ensaios são realizados para controle da qualidade e atendimento às especificações.

A resistência à compressão simples, denominada f_c, é a característica

mecânica mais importante.

Para estimá-la em um lote de concreto, são moldados e preparados corpos de prova segundo a NBR 5738 – Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto, os quais são ensaiados de acordo com a NBR 5739 – Concreto – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos.

 O corpo de prova padrão brasileiro é o cilíndrico, com 15 cm de diâmetro e 30 cm de altura, e a idade de referência é 28 dias.

Após ensaio de um número muito grande de corpos de prova, pode ser feito um gráfico com os valores obtidos de f_c versus a quantidade de corpos de prova relativos a determinado valor de f_c, também denominada densidade de frequência. A curva encontrada denomina-se Curva Estatística de Gauss ou Curva de Distribuição Normal para a resistência do concreto à compressão.

Figura 1 – curva de Gauss para a resistência do concreto à compressão

Na curva de Gauss encontram-se dois valores de fundamental importância: resistência média do concreto à compressão, f_cm, e resistência característica do concreto à compressão, f_ck.

O valor f_cm é a média aritmética dos valores de f_c para o conjunto de corpos de prova ensaiados, e é utilizado na determinação da resistência característica, f_ck, por meio da fórmula:

f_ck = f_cm – 1,65s

O desvio padrão s corresponde à distância entre a abscissa de f_cm e a do ponto de inflexão da curva (ponto em que ela muda de concavidade).

O valor 1,65 corresponde ao quantil de 5 %, ou seja, apenas 5 % dos corpos de prova possuem f_c < f_ck, ou, ainda, 95 % dos corpos de prova possuem f_c ≥ f_ck.

Portanto, pode-se definir f_ck como sendo o valor da resistência que tem 5 % de probabilidade de não ser alcançado, em ensaios de corpos de prova de um determinado lote de concreto.

A NBR 8953 define as classes de resistência em função de f_ck. Concreto classe C30, por exemplo, corresponde a um concreto com f_ck = 30 MPa.

Nas obras, devido ao pequeno número de corpos de prova ensaiados, calculase f_ck,est, valor estimado da resistência característica do concreto à compressão.

Referências:

ESTRUTURAS DE CONCRETO – CAPÍTULO 2 Libânio M. Pinheiro, Cassiane D. Muzardo, Sandro P. Santos, Thiago Catoia, Bruna Catoia Março de 2010,

link: ftp://ftp.unilins.edu.br/emilio/concreto1-2004-Rev%202010/02%20Concreto.pdf

O Concreto

Pessoal neste post vamos falar do tema do nosso blog, que é o concreto.

O concreto (português brasileiro) ou betão (português europeu) é o material mais utilizado na construção civil, composto por uma mistura de cimento Portland, areia, pedra e água, além de outros materiais eventuais, os aditivos e as adições.

Historicamente, os romanos foram os primeiros a usar uma versão deste material conhecida por pozzolana. No entanto, o material só veio a ser desenvolvido e pesquisado no século XIX.

Quando armado com ferragens passivas, recebe o nome de concreto armado, e quando for armado com ferragens ativas recebe o nome de concreto protendido ou betão pré-esforçado.

Além disso existem vários tipos de concretos especias, como o concreto autoadensável, concreto leve, concreto posreativo, concreto translucido, concreto colorido, concreto com fibras, que são utilizados de acordo com necessidades especificas de cada projeto.

O concreto é um compósitos reforçados com partículas, abaixo uma definição sobre nosso material.

Concreto: É um compósito comum de partícula grande no qual as fases tanto matriz quanto dispersa são materiais cerâmicos. Trata-se de um material compósito formado por partículas agregadas que são interligadas num corpo sólido por algum tipo de meio ligante, isto é, um cimento. Os dois tipos de concretos mais familiares são aqueles feitos com cimentos portland e asfáltico, onde o agregado é cascalho e areia. Concreto asfáltico é largamente usado principalmente como um material de pavimentação, enquanto que o cimento portland é empregado extensivamente como um material estrutural de construção civil.

 

Figura 1 Concreto

Concreto de cimento Portland: Os ingredientes para este concreto são cimento portland, um agregado fino (areia), um agregado grosso (cascalho ou saibro) e água. As partículas do agregado agem como um material de enchimento (carga) para reduzir o custo global do produto concreto uma vez que estes são baratos, enquanto que o cimento é relativamente caro. Para encontrar a resistência ótima de uma mistura de concreto, os ingredientes devem ser adicionados nas proporções corretas. Ligação completa entre o cimento e as partículas de agregado depende da adição da correta quantidade de água.

Figura 2 Concreto de cimento Portland

Concreto Armado: A resistência mecânica do concreto de cimento portland pode ser aumentada por meio de hastes, fios, barras ou telas de aço, que são embutidas no concreto fresco e não curado. Assim, o reforço torna a estrutura endurecida capaz de suportar maiores tensões de tração, compressão e cisalhamento. Mesmo que trincas se desenvolvam no concreto, considerável reforço é mantido.

 

Figura 3 Concreto Armado

 

Referências:

Compósitos – UFES, Centro Universitário Norte do Espírito Santo Departamento de Engenharias e  Computação Engenharia Química

Materiais Compósitos - Ciências dos Materias II Professor Fabrício Lins

www.ufrrj.br/institutos/it/dau/profs/edmundo/Concreto_Simples.pdf