9 Propriedades do Concreto endurecido

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O Concreto apresenta duas fases, a fase fresca que ocorre logo após a dosagem e dura até o fim do processo de cura, e a fase endurecida. As propriedades do concreto fresco foram apresentadas anteriormente, como por exemplo a retração térmica, o abatimento e a segregação. Agora, trataremos especialmente sobre as propriedades do concreto endurecido.

Retração por secagem

A retração por secagem ocorre devido a água na mistura durante a fase inicial da hidratação dos ligantes, sendo caracterizado pela perda de água da massa para o ambiente. A água no concreto é dividida em “água de cristalização”, que é responsável pelas reações que formam a parte solida da pasta de cimento. A “água de gel”, que serve de veículo para compostos que dã continuidade as reações de hidratação. E a “água capilar”, que forma a pasta de cimento.

As fissuras de retração ocorrem quando as deformações de contração se igualam a capacidade de deformação desenvolvida do material. As fissuras de retração são inevitáveis, e por isso devem ser tomadas algumas atitudes para que essas não prejudiquem o concreto. Geralmente essas fissuras ocorrem após algumas semanas, e podem ser mais visíveis com o ganho de resistência do concreto.

Para que haja o controle dessas trincas são utilizadas juntas de retração, ou seja, consiste em enfraquecer determinada região do concreto para que as fissuras sejam direcionadas para essa região. A junta deve ser feito até uma profundidade de 1/3 a 1/4 da espessura da placa de concreto.

Resistência estática

Consiste nas resistências a compressão e resistência a tração na flexão. A resistência a compressão é um parâmetro de projeto estrutural, e utilizado principalmente para definir a quantidade de aço a ser utilizado em estruturas de concreto armado. A resistência a tração é indispensável para pavimentos de concreto sem armadura. O valor da resistência à tração é estabelecido durante a fase de dimensionamento desses pavimentos. A Equação 1 apresenta a resistência a tração direta media (fct,m) e a resistência a tração na flexão (fct,m), que depende da tração indireta de compressão diametral (fti).

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Equação 1 – Resistência a tração no concreto (MPa)

Resistência a Fadiga

A fadiga é causada por um processo de microfissuração progressiva na estrutura de um determinado material. A ruptura a fadiga ocorre em tensões inferiores a magnitude de capacidade. Para as finalidades práticas, os modelos de fadiga são descritos como a relação do número de repetições de carga (N) e a razão entre resistência a tração do concreto e o nível de tensão de tração sofrido por determinado carga. A Equação 2 apresenta a formulação geral do número N, sendo a e b constantes experimentais.

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Equação 2 – Formulação do Número N

Modulo de Elasticidade

O modulo de elasticidade é definido pela relação entre tensão e deformação. A Equação 3 apresenta os módulos de elasticidade inicial e secante.

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Equação 3 – Módulos de elasticidade (MPa)

Porosidade e Permeabilidade

A presença de água de água pode levar vários problemas as estruturas de pavimento de concreto, principalmente aqueles que apresentam armaduras. Em áreas de estacionamento, os pavimentos de concreto permeáveis são cabíveis mas necessitam uma drenagem adequada. Além disso a água pode gerar reações alcali-agregados, dessa forma os concretos de pavimentos devem apresentar relação a/c em até 0,48.

Expansão Térmica

Os concretos apresentam uma baixa condutividade térmica, ou seja, apresentam baixa capacidade de conduzir calor dentro de sua estrutura. Com isso, os concretos são acompanhados de uma baixa difusibilidade térmica. Dessa forma, os concretos apresentam dificuldade em a estrutura mudar de temperatura. A Equação 4 apresenta a equação para a temperatura no topo da placa (para o ano todo) e o diferencial térmico. Is é o número de horas de insolação, nascer do sol até 15h. Tar é a temperatura atmosférica média. H é a umidade relativa do ar, t é a espessura da placa (mm). O Hf é a presença de umidade no fundo da placa, sendo 1 para sim e 0 para não.

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Equação 4 – Temperatura de topo (Tt) e Diferencial térmico (DT)

Fluência

A fluência é o aumento gradual da deformação ao longo do tempo, sob a ação de uma carga constante na estrutura. Para o caso dos concretos, a fluência é uma propriedade que leva anos para se apresentar, e acaba resultando na vantagem por não apresentar deformações plásticas.

Tenacidade

A tenacidade é a propriedade de um material absorver energia.

Resistência a Abrasão

A abrasão é o desgaste superficial devido o atrito seco. Com o passar dos veículos, e os esforços horizontais e de giro, os pneus acabam gerando o desgaste da estrutura. As consequências da abrasão são: perda da textura superficial, desfavorecendo a aderência entre pneu-pavimento. Pode gerar a presença de partículas na superfície devido o desgaste, prejudicial para pátios aeroportuários.

Quanto menor o consumo de cimento, a ocorrência de abrasão aumenta, entretanto, o excesso de argamassa em um concreto também pode ser prejudicial. Na dosagem de concretos, visando a melhoria dessa propriedade, deve-se empregar concretos com baixa relação a/c e alto fck. Além disso, utilizar agregados de grande dureza, para evitar o polimento, e utilizar ligantes hidráulicos que garantem maior dureza.

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FONTES:

PRIETO, Valter; “Notas de Aulas da disciplina de Superestrutura Rodoviária”. Centro Universitário da FEI. São Bernardo do Campo, 2016.
BALBO, José Tadeu, “PAVIMENTOS DE CONCRETO”. São Paulo, 2009.
PEIXOTO, Creso de Franco; “Generalidades de Pavimentação Rodoviária”. Rio Claro, 2003.
MEDINA, J; MOTTA, L.M.G. “Mecânica dos Pavimentos”. Rio de Janeiro, 2015.

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