Lista de Exercícios 2 - Materiais de Construção: Concreto

Lista de Exercícios de Materiais de Construção: Concreto

1- Fale sobre a trabalhabilidade do concreto. Qual a sua importância?

Resposta:

No momento em que o concreto está fresco ele permanece plástico. Nessa hora, para manuseá-lo e colocá-lo no local correto e na forma desejada existem algumas características que são muito importantes:

• consistência
• coesão
• homogeneidade

Quando essas três características estão adequadas ao trabalho, dizemos que o concreto está "trabalhável" (na verdade dizemos que o concreto está "workable", só que traduzido para português num termo bem estranho), pois o concreto tem "trabalhabilidade" ("workability"). Esse termo trabalhabilidade diz que o concreto está "adequado" para uso naquela situação específica.

A trabalhabilidade está associada a três características do concreto:

• redução de vazios e adensamento do concreto
• facilidade para moldar, preenchendo corretamente os locais de destino, sem formar bolhas ou porosidades
• a mistura não pode segregar os agregados como a brita. A massa deve ser homogênea na aplicação e permanecer homogênea durante o endurecimento.

A "workability" do concreto tem prazo de validade: só dura enquanto as propriedades do concreto permitem que ele seja plástico. Essa "validade" pode ser adiantada ou retardada por meio de aditivos inseridos na mistura, proporcionando a alteração do tempo de trabalhabilidade do concreto para adequá-los às condições de aplicação.

Referência:

http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/sistemas-construtivos/3/concretagem-conceitos/execucao/57/concretagem-conceitos.html

2 - O que é consistência de um concreto? Como é medida?

Resposta:

A consistência está ligada ao maior ou menor grau de fluidez da massa fresca. E depende principalmente da quantidade de água (teor) que é colocada no concreto: se for inserida pouca água, ele fica muito duro e com pouca trabalhabilidade, já se for inserida muita água, ele fica mole demais e com também com pouca trabalhabilidade.

A consistência adequada permite que o concreto seja colocado corretamente no local e na forma desejada, sem sofrer desagragação.

Existem muitas formas de se verificar a consistência de um concreto (caixa de Walz, ensaio VeBe, ensaio de concreto auto adensável...), mas o mais comum é o slumps test, conhecido como "abatimento de cone". O teste de abatimento de cone usa um cone (sessão de um cone) com 30 cm de altura e 10cm de diâmetro superior e 30 cm de diâmetro inferior. Nele é inserido concreto: 1/3 (10cm) por vez, com 25 golpes de uma haste de ponta arredondada em cada terço, até completar o volume do tronco de cone. Depois disso puxa-se lentamente para cima a fôrma do tronco de cone e coloca-se a forma do lado da massa que sofreu abatimento (abatimento de altura), para medir a diferença de altura em relação aos 30cm iniciais. Esse abatimento de altura é que é medido no slump test, e tem uma faixa de valor para cada tipo de uso do concreto, para cada tipo de finalidade.

Se a obra precisar de um concreto muito mole (para o caso de concreto bombeado a mais de 40 metros, por exemplo), o mínimo do slump será de 9,0 cm e o máximo de 13,0cm. Já se a obra precisar de um concreto firme, o mínimo será de 2,0cm e o máximo de 6,0cm. O concreto plástico (para lastros) terá uma faixa de deslocamento de 5,0cm a 7,0cm.

Para ver como realizar corretamente o slump test, veja o vídeo do Silvio Andrade, abaixo.

Referências:

http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/sistemas-construtivos/3/concretagem-conceitos/execucao/57/concretagem-conceitos.html

https://www.youtube.com/watch?v=F3O9iMq9qHI&feature=emb_logo

http://www.clubedoconcreto.com.br/2013/10/a-consistencia-do-concreto-ensaio-de.html

http://www.ime.eb.br/~moniz/matconst2/conc09.pdf

https://cimentomaua.com.br/conheca-trabalhabilidade-e-outras-propriedades-do-concreto-fresco/

3- Quais parâmetros definem a melhor medida de consistência para uma obra?

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 39 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

A pergunta pode estar relacionada tanto à resistência da obra em si quanto à resistência do concreto. Então, vamos responder das duas formas.

Quanto à resistência da obra em si: cada obra tem uma finalidade e uma durabilidade prevista. Vamos a um exemplo histórico: a Torre Eifel foi projetada para exposição por cerca de um ano. Ou seja, ela deveria resistir a um ano de intempéries. No entanto, ela está em pé até hoje. Claro que ela sofreu reformas e reparos, mas ela durou muito mais do que o evento para o qual ela foi criada. Assim, ela foi uma obra que teve a consistência muito além do requerido. Assim, podemos pensar em parâmetros como durabilidade, resistência, estética.

Agora, quanto à consistência do concreto utilizado na obra, podemos utilizar os ensaios do slump test, de consistência antes da aplicação, por exemplo, ou o corpo de prova (para provar a resistência que o concreto atingiu) depois da aplicação. Aí, com testes como esses conseguiremos verificar: trabalhabilidade do concreto, resistência final da obra, dentre outros parâmetros.

Uma vantagem da tecnologia atual é permitir o uso de ultrassom para realizar testes não invasivos e verificar como a obra ficou por dentro. Assim, é possível verificar se houve formação de bolhas no interior de uma viga, por exemplo, o que reduziria a resistência projetada dela.

4 - O que é segregação. O que é exsudação? Como influenciam na qualidade do concreto?

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 40 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

Segregação literalmente significa separação. No caso do concreto é quando os agregados se concentram em determinado local, tornando a massa desigual, sem homogeneidade.

A exsudação na massa de concreto ocorre quando a água sobe na massa, carregando uma nata de concreto.

Os dois fenômenos indicam que o concreto não está homogêneo. Ou seja, teve excesso ou falta de vibração, excesso de água na composição, baixa quantidade de cimento na mistura, falta de cura ou cura incorreta e presença de poeira fina na areia.

Como o concreto não fica homogêneo, ele não tem a mesma resistência ao longo da peça fabricada. Pode prejudicar a obra e até mesmo levar à necessidade de reconstruir a estrutura.

Referência:

https://pt.wikipedia.org/wiki/Exsudação#:~:text=Exsudação%2C%20em%20engenharia%20de%20construção,consigo%20uma%20nata%20de%20cimento.

5- Quais fatores influencia a trabalhabilidade? Como?

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 41 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

A trabalhabilidade influencia a atuação das pessoas e equipamentos sobre as argamassas e concretos, o que está ligado ao rendimento da construção.

Se a massa estiver mole demais, por exemplo, um pedreiro não conseguirá realizar o serviço de reboco, pois a massa não irá parar na colher de pedreiro. Caso ela esteja dura demais, não será possível moldá-la na parede e fazer os acertos com a régua e colocar a parede no prumo.

Cada situação exige um tipo de trabalhabilidade: se o concreto for bombeado, terá de ser um concreto mole, para não pesar muito a bomba e não demorar a ser lançado no local de destino.

6- Quais as principais propriedades do concreto endurecido?

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 42 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

O concreto endurecido apresenta propriedades que permitem à vida moderna ser como é atualmente: com estruturas de vãos largos, prédios elevados, instalações militares resistentes a mísseis.

A principal característica dos concretos é a resistência à compressão. Mas além dela, pode-se utilizar aditivos que conferem ao concreto mais características especiais, como impermeabilização, resistência a produtos químicos como os sulfatos, maior resistência mecânica ainda. Tudo isso dependendo do aditivo que for utilizado.

Os concretos normalmente não são muito resistentes à tração: por isso é que surgiu o concreto armado, pois o ferro combinado com o concreto dá ao produto final a resistência à tração que faltava ao concreto puro.

Além disso, o concreto é bem durável, podendo ser utilizado para projetos de 50 anos tranquilamente, como pontes, prédios, estradas.

Referência:

http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_7077aula_4_-_pyopyiedades_do_concyeto_pdf.pdf

7- Explique como a relação água/cimento influencia na resistência à compressão dos concretos.

Resposta:

(Vou repetir aqui a resposta da questão 43 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

O concreto é composto por quatro tipos de materiais: os agregados miúdos, agregados graúdos, cimento e água. Pode levar mais alguns aditivos na composição, dependendo do uso.

Quanto mais cimento, mais caro. Quanto mais água, mais ralo. Assim, precisa-se saber qual é a boa relação na mistura para cimento e água (e para os demais componentes da massa também).

Normalmente, a relação água/cimento (A/C) está em torno de 0,4 a 0,7 (isso significa de 40% a 70% de água em relação ao cimento colocado na massa).

Se houver falta de água, o concreto vai ficar muito duro para trabalhar. Se houver água demais, haverá mais retração no concreto depois de seco, causando fissuras.

Lembrando que o nome que se dá à mistura de água e cimento (somente) é pasta.

Outras influências que a relação água/cimento pode vir a causar afetam a porosidade, a resistência à compressão e a durabilidade da peça produzida. Quanto menor for a relação água/cimento, mais duráveis serão as estruturas.

Existe a lei de Abrams, que diz:

R = A / (B^x)

onde:

• R = resistência do concreto
• x = relação água/cimento
• A e B são constantes empíricas (ou seja, obtidas em experimentos científicos)

A lei de Abrams não considera a influência do agregado.

Também existe a lei de INGE LYSE, que diz:

H = [x / (m+1)] * 100

onde:

• x = relação água/cimento
• m + 1 = quantidade de material seco (agregado + cimento)

Referências:

https://conccepar.grupointegrado.br/resumo/influencia-do-fator-aguacimento-pararesistencia-do-concreto/480/854#:~:text=O%20concreto%20é%20produzido%20pela,Cimento%20(A%2FC).

http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/upload/ativos/166/anexo/concreto2.pdf

8- Idem grau de hidratação

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 44 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

O grau de hidratação influencia na resistência à compressão dos concretos da seguinte forma: é preciso evitar a perda de água no concreto para que a cura seja realizada de forma adequada e o concreto atinja a durabilidade e resistência previstas. Se houver perda de água por aquecimento, por exemplo, podem ocorrer fissuras, trincas permeabilidade, o que resultam em perda de durabilidade da obra.

Uma cura bem executada pode aumentar a resistência final do material em cerca de 30%. As reações químicas no concreto que se realizam por meio da hidratação resultam nos Silicatos de Cálcio Hidratados (C-S-H), que estão ligados à maioria das propriedades físicas e mecânicas dos concretos endurecidos.

Existem alguns tipos de cura para ajuda a manter o grau de hidratação e a consequente realização das reações químicas no concreto de forma adequada:

cura úmida: basta manter a superfície úmida. Pode-se usar folhas de papelão, lonas plásticas ou apenas molhar o concreto constantemente.

cura química: coloca-se uma película em cima da obra produzida para impedir a evaporação da água. A película pode ser de parafinas, ceras ou materiais acrílicos, por exemplo.

cura térmica: as peças produzidas são submetidas a altas temperaturas e resfriadas de forma planejada. É muito utilizada para elementos pré-fabricados/moldados.

cura ao ar/vapor do concreto: o concreto seca ao ar sem nenhuma intervenção.

Referência:

https://www.mapadaobra.com.br/inovacao/hidratacao-do-cimento/

9- Idem teor e tipo de cimento.

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 45 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

Como o teor e tipo de cimento influenciam na resistência à compressão dos concretos é uma coisa fácil de se pensar. Se houver mais cimento, ou seja, mais teor de cimento na mistura, a tendência é que a obra seja mais resistente à compressão. E se o tipo de cimento for um tipo como o CP II, que é o Cimento Portland Composto, que possui elementos que aumentam a resistência à compressão (fck), poderá atingir até a faixa de 40MPa em 28 dias de cura.

Assim, concretos com maior teor de cimento e que são feitos com cimentos projetados para maior resistência à compressão logicamente irão oferecer um produto final com maior resistência (fck).

Referência:

https://www.aecweb.com.br/revista/materias/cimento-diferentes-tipos-e-aplicacoes/11959

10- Idem agregado.

Resposta:

(Vou repetir aqui a resposta da questão 46 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

A relação entre agregado e a influência na resistência à compressão dos concretos se dá da seguinte forma: quando os agregados são bem graduados, ou seja, deixam menos espaços vazios, o concreto tende a ficar mais homogêneo. Isso cria uma regularidade no concreto, evitando a formação de bolhas no momento da concretagem e auxiliando a formar uma união melhor com as ferragens, no caso do concreto armado. Assim, agregados bem graduados tendem a resultar em concretos melhores e mais resistentes.

11- Idem idade do concreto.

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 47 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

A relação entre idade do concreto e a influência na resistência à compressão dos concretos se dá devido à continuidade das reações químicas ao longo do tempo. Quanto mais for o tempo que se passar, mais reações químicas terão sido realizadas no concreto, tornando-o mais forte, mais resistente. Isso se dá devido ao processo de cura do concreto: o concreto leva um tempo para completar suas reações químicas, que vão se finalizar após meses depois da concretagem.

12- Idem condições de cura.

Resposta:
(Vou repetir aqui a resposta da questão 48 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

A relação entre condições de cura e a influência na resistência à compressão dos concretos ocorre da seguinte maneira: se o concreto ficar ressecado ou muito aquecido, irá perder a água que está na massa, o que irá prejudicar as reações químicas do processo de cura. Assim, sem água, as reações não serão realizadas da mesma forma, evitando que o concreto siga endurecendo e resultando numa obra mais fraca, menos resistente.

13- Cite os tipos de deformação que podem ocorrer no concreto endurecido. Explique como.

Resposta:

(Vou repetir aqui a resposta da questão 49 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

A retração é quando o concreto diminui de volume devido à uma redução da temperatura. O contrário chama-se de expansão do concreto.

As deformações também podem ser causadas por forças externas à massa de concreto ou no instante do evento ou ao longo do tempo de exposição à uma carga, por exemplo. Quando a tensão é mantida ao longo do tempo chamamos a situação de fluência. Para exemplificar, vamos analisar as seguintes situações:

• quando um veículo colide com uma obra, por exemplo, a deformação ocorre no momento da colisão. 
• quando colocamos um estoque de produtos em uma laje, o peso dos produtos fica atuando sobre a laje enquanto os produtos estiverem lá, gerando o fenômeno da fluência. Caso o peso exceda o peso projetado para a laje sustentar, a fluência irá acabar por envergar e danificar a estrutura.

Referência:

https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-02042018-110733/publico/Dissert_Fernandes_SolangeA.pdf

14- Que fatores influenciam na permeabilidade do concreto?

Resposta:

(Vou repetir aqui a resposta da questão 50 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

Fatores que podem influenciar na permeabilidade do concreto são:

• o tipo de cimento: cimentos pozolânicos, por exemplo, são mais indicados para construção de barragens por serem mais impermeáveis.
• os aditivos impermeabilizantes utilizados na massa
• a quantidade de cimento (teor) utilizado na massa
• a relação água/cimento: quanto mais água, mais poroso tende a ficar o concreto, com tendência à formação de fissuras e trincas
• quanto maior a porosidade do concreto, mais permeável ele tende a ser

Referência:

https://www.tecnosilbr.com.br/permeabilidade-do-concreto-qual-sua-importancia-para-a-construcao/

15- Quais os fatores de deterioração do concreto? Explique.

Resposta:

(Vou repetir aqui a resposta da questão 51 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

Os processos de deterioração do concreto podem ser:

• mecânicos
• físicos
• químicos
• biológicos
• eletromagnéticos

Os três principais sintomas que podem durgir no concreto que está sofrendo deterioração são:

• fissuração
• destacamento
• desagregação

Como exemplos de situações que degradam o concreto podemos citar:

• os ciclos naturais de gelo e degelo.
• a corrosão
• vibrações e erosão
• variações de temperatura
• bactérias e fungos
• produtos químicos como ácidos e sais

Referência:

https://home.unicruz.edu.br/seminario/anais/anais-2015/XX%20SEMINÁRIO%20INTERINSTITUCIONAL%202015%20-%20ANAIS/Graduacao/Graduacao%20-%20Trabalho%20Completo%20-%20Exatas,%20Agrarias%20e%20Ambientais/CORROSAO%20EM%20CONCRETO%20FATORES%20ACELERADORES%20DA%20DETERIORACAO.pdf

16- Defina tempos de início e fim de pega de cimento. Qual a importância de determiná-los?

Resposta:

(Vou repetir aqui a resposta da questão 52 da lista 1, pois a pergunta é a mesma)

"Pega" é um termo estranho, mas que se refere ao momento em que começam as reações químicas que endurecem a mistura. O assunto é tão importante que a Votorantim Cimentos oferece um concreto com pega programada.

Para entender melhor: a "pega" significa que o concreto começou a perder plasticidade. Se ele fica mais duro, fica mais difícil de aplicar.

Então, pense numa situação em que você precise de um tempo para manipular o concreto, até que ele fique no local e na forma que você deseja. Se tiver como "programar" o concreto para ele não endurecer enquanto está sendo manipulado, essa tecnologia irá ajudar muito na realização correta da obra.

A pega pode ser classificada em:

• pega rápida: menor do que 30 minutos
• pega semi-rápida: entre 30 e 60 minutos
• pega normal: mais que 60 minutos

O concreto com pega programada da Votorantim permite retardar ou abreviar esse intervalo de tempo, adequando o concreto para a o transporte e a aplicação na obra em que será utilizado.

A "programação" do concreto ocorre por meio de aditivos retardadores ou aceleradores.

Um concreto com tempo de pega adequado:

• facilita o manuseio e acabamento da obra
• elimina juntas frias de concretagem
• reduz a perda de concreto por vencimento e por abatimento em concretagens lentas

Referência:

https://www.mapadaobra.com.br/inovacao/hidratacao-do-cimento/

https://www.mapadaobra.com.br/negocios/concreto-com-pega-programada/

Agradeço sua leitura. Lembre-se de deixar seu comentário, caso seja necessário realizar alguma correção ou melhoria na postagem. Com dedicação, Lucas Tiago Rodrigues de Freitas, M.Sc.