Para o engenheiro civil envolvido no planejamento de concreto in loco e estruturas pré-fabricadas, o conhecimento das propriedades do concreto é imprescindível.
Por que devemos conhecer as propriedades?
Um projetista que lida com projetos estruturais deve estar ciente do comportamento do concreto sob diversas condições. Por exemplo, considere o concreto bruto grau 40 sendo derramado para uma fundação de laje espessa com espessura de 1000 mm.
- Se houver uma área grande, não podemos fazer Concreto de uma vez só. Temos que fazer vários derramamentos.
- À medida que o concreto endurece (durante o processo de hidratação), a temperatura central aumenta e é necessário limitá-la para evitar o desgaste térmico e a formação retardada de etringita.
- O gradiente térmico e a diferença de temperatura devem ser mantidos dentro de limites aceitáveis.
Se o engenheiro civil não tiver pleno conhecimento dos fatores acima, poderão surgir sérios problemas. Portanto, precisamos estar atentos ao comportamento do concreto.
Os seguintes artigos publicados neste site irão ajudá-lo a obter mais conhecimento sobre o concreto, além das informações discutidas no artigo.
- Um estudo detalhado do concreto (do zero)
- Tudo sobre concreto (resumidamente as coisas mais importantes)
- Coisas a considerar ao construir concreto
Vamos dar uma olhada nas propriedades importantes do concreto. Pode haver categorizações diferentes do método a seguir.
- Propriedades físicas
- Propriedades térmicas
- durabilidade
- Resistência ao fogo
Vamos discutir cada propriedade em detalhes.
Propriedades físicas
Estas são principalmente as propriedades gerais do concreto que normalmente observamos. Existem muitas áreas que podemos discutir. Contudo, vamos limitar esta discussão às propriedades mais importantes do concreto que precisamos conhecer.
densidade
A densidade do concreto depende da composição da mistura, ou dito de outra forma: a composição da mistura determina a densidade do concreto. Assim, podemos especificar a densidade do concreto.
Em geral, a densidade do concreto está na faixa de 24 -25 kN/m3.
porosidade
O concreto é um material poroso. Absorve água. Existem cavidades no concreto que você não consegue ver.
Quanto maior a porosidade, maior a absorção de água.
A porosidade do concreto apresenta vantagens e desvantagens.
Por exemplo, as aberturas permitem que a água penetre no concreto. Isso aumenta a resistência e durabilidade do concreto.
Cobrir um dos concretos é muito importante no Durabilidade do concretoSe o desenvolvimento de resistência nesta área for suficiente, a estrutura será mais durável do que uma estrutura sem resistência suficiente.
Resistência ao impacto
O concreto sujeito ao desgaste e outras forças deve ser durável e não danificado.
Além disso, o sensor deve ser capaz de suportar cargas de choque.
O concreto limitado por armadura apresenta uma resistência significativamente maior a este tipo de carga.
Resistência do concreto
A resistência do concreto pode ser discutida sob diferentes termos.
- Força compressiva
A resistência à compressão do concreto é o parâmetro mais importante levado em consideração durante o planejamento da construção. Geralmente chamamos isso em construção Resistência característica do concreto.
Existem muitos fatores que afetam a resistência do concreto, conforme discutido no artigo Fatores-chave que afetam o Resistência do concreto.
Indicamos a resistência característica nos projetos. O empreiteiro deverá produzir o mesmo concreto. Existem métodos, critérios de conformidade e testes para garantir que a resistência à compressão especificada pelo projetista seja alcançada no local.
Os artigos a seguir explicam a avaliação da resistência à compressão e seu contexto técnico.
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- Resistência à compressão de concreto e testes de concreto
- Avalie a resistência à compressão da estrutura no local
- Resistência à tração do concreto
A resistência à tração do concreto geralmente não é levada em consideração no dimensionamento estático de estruturas de concreto armado.
Porém, em ocasiões especiais, verificamos a resistência à tração e nos acostumamos com ela no projeto.
Por exemplo, em estruturas protendidas Resistência à tração do concreto é considerado um parâmetro de projeto. Isso acontece com diversas abordagens de precificação.
Numa estrutura normal, a resistência à tração do concreto não é levada em consideração dada a possibilidade de formação de fissuras de flexão.
Módulo de elasticidade do concreto
Basicamente nos baseamos nos valores especificados nas normas.
Esses valores variam dependendo da qualidade do concreto.
BS 8110 Parte 2 contém uma tabela e equações para calcular o módulo de elasticidade.
Propriedades térmicas do concreto
O efeito térmico do concreto é um fator muito importante que deve ser levado em consideração no projeto da estrutura, principalmente quando os elementos são maiores.
Durante o processo construtivo e vida útil, o comportamento da estrutura deve ser levado em consideração no projeto. Caso contrário, poderão ocorrer defeitos estruturais, principalmente em termos de durabilidade.
- O coeficiente de expansão térmica
Como sabemos, os elementos estruturais sofrem um aumento ou diminuição nas suas dimensões durante as oscilações de temperatura.
Este aumento ou diminuição pode ser representado pela seguinte equação.
Δeu = α(ΔT)eu ; onde Δl é o aumento ou diminuição do comprimento, α é o coeficiente de expansão térmica, ΔT é a flutuação de temperatura e eu é o comprimento.
O coeficiente de expansão térmica está na faixa de 8-130/C.
- Arrastar
A fluência depende do tempo e da deformação devido ao carregamento contínuo.
Também pode ser referido como um aumento na tensão no concreto ou como uma deformação do concreto sob carga sustentada.
Para estruturas grandes, concreto protendido, etc., a fluência pode causar problemas de manutenção. Portanto, os projetistas devem estar cientes das consequências de não considerar o comportamento de fluência das estruturas.
- encolhimento
O encolhimento também é um comportamento semelhante da estrutura que pode ser observado desde o início até a implantação.
Começa com o concreto bruto, antes que o concreto endureça. Existem diferentes termos como retração por secagem, retração plástica, etc.
Você pode ler o artigo, Tipos de retração do concreto (estudo detalhado) para obter mais informações sobre este tópico.
- Sangramento
Sangrar no concreto não é um fenômeno comum.
Se houver muita água livre no concreto, ela atingirá a superfície do concreto.
Portanto, o projetista deve estar atento a esse tipo de comportamento do material. Além disso, permitir que mais água se acumule na superfície do concreto pode causar problemas. À medida que esta água se acumula abaixo do agregado de concreto, ela reduz a resistência da ligação.
Durabilidade do concreto
Uma vez construída, a estrutura deve durar pelo menos a vida útil projetada.
No entanto, se não for dada atenção suficiente à durabilidade da estrutura, podem surgir problemas de usabilidade numa fase inicial.
A durabilidade do concreto depende de muitos parâmetros. Alguns deles podem ser listados a seguir.
- Condição de exposição
- Qualidade do concreto
- Relação água-cimento
- Tipo de estrutura
- Endurecimento da estrutura
Devemos estar atentos aos fatores que afetam a durabilidade da estrutura. O artigo Fatores que afetam a durabilidade do concreto Para obter mais informações sobre este tópico, pode-se estudá-lo.
Além disso, o artigo explica os requisitos de durabilidade e os problemas associados a eles: Durabilidade do concreto (requisitos e problemas)
Resistência ao fogo do concreto
O concreto oferece boa resistência ao fogo. Porém, acima de um certo nível, perde força.
Além disso, não podemos prever a capacidade de carga de um elemento quando utilizamos concreto. O comportamento da armadura também deve ser levado em consideração. Aumentamos a cobertura da armadura em função do número de horas consideradas para o dimensionamento da proteção contra incêndio.
Geralmente, a resistência ao fogo da estrutura é determinada pelo projetista. A evacuação e a segurança estrutural (proteção da estrutura) são levadas em consideração no planejamento.
A maior resistência ao fogo do concreto é uma das propriedades extremamente úteis do concreto.
