As propriedades do concreto são uma lista das qualidades que o concreto possui. A definição dessas propriedades ajuda a esclarecer a capacidade do concreto de fornecer integridade estrutural, durabilidade e funcionalidade em vários projetos de construção ou design. Por ser o concreto um material muito utilizado, conhecer suas diversas propriedades é essencial para profissionais da construção e proprietários que o utilizam de forma regular ou periódica.
A compreensão dessas qualidades do concreto permitirá que qualquer pessoa considere o projeto vital e a integridade estrutural, escolha correta do material, garanta desempenho e durabilidade e permita inovação e otimização.
Quais são as propriedades do concreto?
As propriedades do concreto podem ser divididas em dois grupos principais: aquelas que apresenta no estado líquido e aquelas que apresenta no estado endurecido.
Propriedades do concreto fresco (forma líquida)
O concreto apresenta certas qualidades logo após o processo de hidratação, que são as alterações químicas que começam após o cimento ser misturado à água. As propriedades do concreto em sua forma líquida ou pastosa são trabalhabilidade, tempo de presa, sangramento e segregação.
Trabalhabilidade
A propriedade de trabalhabilidade descreve a facilidade com que pode ser misturado, transportado, colocado e compactado sem segregação ou sangramento excessivo. Esta propriedade mede a facilidade com que o concreto pode ser moldado e moldado durante o processo de construção. Vários fatores, incluindo o teor de água, o tipo e tamanho do agregado, o tipo e a quantidade de cimento, os aditivos e o tempo e método de mistura influenciam a trabalhabilidade do concreto.
Projetos diversos exigem diferentes medidas de viabilidade. Ao avaliar a trabalhabilidade do concreto, os profissionais da construção podem decidir qual concreto é melhor para um determinado projeto. A trabalhabilidade é avaliada através de várias medidas, incluindo um teste de abatimento, um teste Vee-bee ou um teste de fator de compactação, dependendo do tipo de concreto.
Definir hora
O tempo de pega do concreto é a quantidade de tempo que leva para o concreto líquido chegar ao estado sólido. Esta é uma propriedade importante porque determina o manuseio, posicionamento e acabamento de um projeto. Muitos fatores podem afetar o tempo de pega do concreto, incluindo o tipo de concreto, a proporção de água, a temperatura ambiente e os aditivos adicionais.
O tempo de presa tem duas fases distintas: o tempo de presa inicial e o tempo de presa final. O tempo de pega inicial é o tempo que o concreto leva para passar de sua forma plástica para uma forma que não pode mais ser alterada. Esta é a fase inicial onde o concreto vai ganhando resistência e rigidez. Os fabricantes medem o tempo de pega inicial usando uma agulha Vicat ou outros testes de resistência à penetração.
A pega final é o tempo que leva para o concreto ficar completamente rígido e estar pronto para suportar cargas pesadas. Este tempo marca o fim do processo de presa e o início de outros processos como cura ou remoção de forma. Os fabricantes de concreto medem isso por meio de testes de resistência à penetração.
Sangramento
A propriedade de sangramento explica o fenômeno no concreto líquido ou plástico onde a água se separa da mistura de concreto e sobe à superfície. Isso cria um acúmulo de água na superfície do concreto. O sangramento no concreto é causado pelo assentamento de partículas sólidas por ação da gravidade, levando ao deslocamento da água. O sangramento excessivo não é benéfico para o concreto, pois pode causar deformação superficial e redução da resistência e durabilidade.
Os fabricantes de concreto testam seus produtos para determinar suas qualidades de sangramento usando testes específicos, como um teste de cilindro de sangramento ou um teste de placa de pressão. Os construtores podem determinar e mitigar o sangramento pelo tipo de concreto, menor quantidade de água, uso de agregado mais fino e uso de aditivos redutores de água.
Segregação
A segregação no concreto refere-se à distribuição não uniforme dos ingredientes em toda a mistura de concreto. Isso acontece quando as partículas sólidas da mistura, como o agregado, se separam dos demais ingredientes, como a pasta de cimento.
Vários factores podem ter impacto na segregação no betão, incluindo o tamanho e a densidade dos agregados, as proporções da mistura de betão, o manuseamento e/ou transporte inadequado e a consolidação ou vibração inadequada. As consequências da segregação no concreto são a não uniformidade da mistura, o que pode afetar a integridade estrutural e a durabilidade. Também pode causar defeitos superficiais. Alguns dos testes que os fabricantes utilizam para determinar a segregação no concreto são o teste de estabilidade da peneira e o teste da mesa de fluxo.
Propriedades do concreto endurecido
Os fabricantes de concreto testam o concreto endurecido em intervalos periódicos para testar suas propriedades específicas, geralmente após a cura do concreto.
Força
A propriedade de resistência do concreto mede sua capacidade de suportar forças enquanto mantém sua integridade estrutural. Esta é uma das propriedades mais vitais para determinar seu uso e a gama de projetos adequados. Para o concreto padrão, a resistência é medida após 28 dias, o que é tempo suficiente para desenvolver resistência significativa.
Resistência à compressão – A propriedade da resistência à compressão é a medida da capacidade do concreto de suportar a força compressiva sem falhar. É a carga máxima que o concreto pode suportar antes de rachar, deformar ou desabar. Os padrões da indústria medem a resistência à compressão em termos de megapascais (MPa) ou libras por polegada quadrada (psi). Resistência à tração – A resistência à tração é a quantidade de alongamento que o concreto pode suportar antes de sofrer danos. A resistência à compressão é a mais importante no concreto, mas compreender a resistência à tração é vital para certas aplicações. A resistência à tração do concreto é geralmente muito inferior à sua resistência à compressão. A resistência à tração é uma propriedade importante em projetos protendidos. Resistência à flexão – A resistência à flexão é a capacidade do concreto de suportar forças de flexão ou tração. Esta propriedade depende da resistência à tração do concreto. A resistência à flexão também é chamada de “módulo de ruptura”. Este termo refere-se à tensão máxima de ruptura em um teste de flexão para uma viga ou prisma de concreto. Resistência ao cisalhamento – A resistência ao cisalhamento é uma propriedade que mede a capacidade do concreto de resistir às forças que fazem com que uma camada de concreto deslize ou deforme paralelamente a outra camada. Isso pode acontecer quando vigas, pilares ou lajes de concreto estão sujeitos a tensões de torção ou flexão.
Durabilidade
A durabilidade é a propriedade que explica a capacidade do betão resistir à deterioração e manter as suas qualidades estéticas e de desempenho. Esta propriedade é um componente crítico quando designers e arquitetos planejam estruturas duradouras. A quebra do concreto pode ocorrer devido a causas físicas, químicas ou mecânicas. Vários fatores influenciam a durabilidade do concreto, incluindo a exposição ambiental, a mistura de concreto, a relação água-cimento, o projeto estrutural, a cura adequada e as práticas de transporte e construção de qualidade.
Os fabricantes de concreto testam a durabilidade do concreto por meio de testes de laboratório e monitoramento de campo. Eles testam a permeabilidade do concreto, a resistência à penetração de íons cloreto, a reatividade álcali-sílica, a resistência ao sulfato, a resistência à carbonatação e a resistência em ciclos de congelamento e descongelamento.
Densidade
A propriedade de densidade do concreto mede sua massa por unidade de volume. É um número que explica quanto material é embalado em um determinado espaço. A densidade afeta a resistência, durabilidade, propriedades térmicas e comportamento estrutural do concreto. Os componentes de uma mistura de concreto determinam sua densidade. Isto inclui o tipo e a quantidade de agregados, cimento, água e quaisquer materiais suplementares.
Quanto maior a densidade do concreto, maior a resistência à compressão e maior a massa térmica. A densidade afetará a trabalhabilidade do concreto. O concreto de maior densidade exige mais experiência na mistura e no manuseio.
Encolhimento
A retração refere-se à propriedade que descreve a redução do volume ou dimensão do concreto endurecido devido à reação química ou ao processo de secagem. Esta é uma ocorrência natural que ocorre à medida que a água evapora da mistura de concreto. A retração pode causar fissuras e deformações na estrutura de concreto.
As empresas de concreto testam seu concreto para compreender seu potencial comportamento de retração. Eles são capazes de fazer recomendações para ajudar os construtores a reduzir o encolhimento do seu concreto através de práticas adequadas de projeto de mistura e cura, colocação de juntas vitais, reforço extra e aditivos que reduzem a tensão superficial da água dentro do concreto para permitir uma secagem mais uniforme.
Permeabilidade
A propriedade de permeabilidade refere-se à capacidade do concreto de permitir que água e outros líquidos passem através de sua estrutura de poros. Essa qualidade afeta diretamente a durabilidade e o desempenho do concreto. A permeabilidade do concreto é afetada pela relação água-concreto, gradação do agregado, materiais cimentícios, tempo de cura e certos aditivos.
Tanto o concreto de alta como a baixa permeabilidade são valiosos em certos contextos, embora o concreto com baixa permeabilidade seja mais resistente e durável. O concreto com alta permeabilidade é denominado concreto poroso ou permeável. Os engenheiros usam esse tipo de concreto em aplicações de gerenciamento de água.
Propriedades térmicas
As propriedades térmicas referem-se à capacidade do concreto de conduzir, armazenar e resistir ao fluxo de calor. A propriedade desempenha um papel significativo na eficiência energética e no desempenho térmico de uma estrutura. Existem diversas medidas que determinam as propriedades térmicas de um determinado tipo de concreto.
Condutividade Térmica – A condutividade térmica mede como um material conduz calor. O concreto não conduz bem o calor, mas quanto mais denso o concreto, melhor ele conduz o calor. Resistência Térmica – A resistência térmica, também valor R, representa a capacidade do concreto de resistir ao fluxo de calor. Este é o oposto da condutividade. Massa Térmica – O concreto possui alta massa térmica que se refere à sua capacidade de armazenar e absorver calor. Isso é útil para regular a temperatura interna e externa. Expansão e contração térmica – O concreto pode expandir ou contrair com as mudanças de temperatura. Embora estas sejam alterações relativamente pequenas para o concreto, os engenheiros devem considerar isso no projeto da estrutura para acomodar esses pequenos movimentos.
Os fabricantes de concreto utilizam vários testes para determinar as propriedades térmicas do concreto, incluindo testes de condutividade térmica, calorimetria exploratória diferencial (DSC) e cálculos de resistência térmica.
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