A Relação Água-Cimento na Resistência do Concreto

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TEMPO DE PEGA E RESISTÊNCIA DO CONCRETO: A Relação Água-Cimento na Resistência do Concreto

Clara Júlia Schmitz

                Gilberto Minatti

Rodrigo Arndt

Orientadora Profa. MSc Estela de Sá

Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI

Faculdade Metropolitana de Rio do Sul – FAMESUL

Graduação em Engenharia Civil

06/06/2011

        

RESUMO

Este trabalho apresentará um estudo desenvolvido sobre o tempo de pega e resistência do concreto. Destacará que o processo de pega do concreto tem se tornado alvo de preocupações na construção civil, quer pela influência direta na resistência inicial e final ou na durabilidade e manejo do mesmo. Sendo que este manejo pode ser realizado na fabricação do concreto na obra ou na fabricação em usina. Mostrará ainda que uma das maneiras utilizadas para acelerar este processo é a exposição a temperaturas elevadas, o que propicia a rápida e homogênea hidratação do cimento e reação de seus compostos, garantindo níveis de resistência mecânica considerada satisfatória, uma vez que atinjam níveis mínimos necessários em curto período de tempo, afim de poder efetuar a desforma, o que favorece o setor principalmente de estruturas pré-fabricadas. Chegará a conclusão que a relação água-cimento interfere diretamente no tempo de inicio e final de pega do traço, e conseqüentemente a resistência do mesmo. A temperatura do ambiente também é responsável juntamente com os itens citados acima por definir qual a resistência obtida desde a fase inicial e final da cura.

Palavras-chave: Concreto. Resistência. Pega.

1 INTRODUÇÃO

1.1 CONTEXTUALIZAÇÕES DO TEMA

Os problemas referentes ao tempo de inicio e final de pega do traço e da resistência tem se tornado alvo de grande preocupação na construção civil, principalmente do setor de estruturas pré-fabricadas, que necessitam de alto nível de resistência mecânica, e curto tempo do processo de inicio e final de pega do traço, afim de, garantir rápida desforma do elemento concretado. Outro fator de grande influência que tem interferido diretamente no desenvolvimento deste processo é a temperatura ambiente que é muito relativa em cada região do país, por isso utiliza-se aceleradores de tempo de pega.

1.2 PROBLEMA

Pela complexidade e alta demanda da construção civil, principalmente do setor de estruturas pré-fabricadas, em desenvolver concreto com qualidade e durabilidade, com ganho de tempo, existe uma certa preocupação em relação ao problema de pega do concreto. Uma das grandes dificuldades do segmento é atingir resistência inicial mínimo necessário a curto período de tempo, quando o processo está exposto a temperaturas baixas.

1.3 HIPÓTESE

• Aumentando a quantidade de água do traço diminui a resistência mecânica do concreto, aumenta o tempo de início e final de pega, entretanto, garante maior trabalhabilidade.

1. OBJETIVOS

1. Objetivo Geral

• Avaliar a relação entre a hidratação do cimento, através do tempo de pega e a resistência do cimento utilizando funções matemáticas.

1.4.2  Objetivo Específico

• Compreender o processo de hidratação do cimento através de diferentes proporções, água-cimento.
• Relacionar proporções água-cimento com tempo de pega do cimento.
• Relacionar o tempo de pega a resistência do concreto.
• Estimar uma função matemática que explique as relações.

1.5 JUSTIFICATIVA

A utilização de produtos ideais, e de técnicas que garantam a temperatura ideal para cura do elemento concretado, a relação entre água-cimento, garantem maior índice de resistência e diminui consideravelmente o tempo de início e final de pega do traço minimizando o tempo necessário de espera para desforma.

1. METODOLOGIA DE PESQUISA

O trabalho foi desenvolvido mediante estudo de caso, com levantamento de dados sobre o problema, em relação aos conhecimentos gerais sobre o assunto, além de uma pesquisa documental e explicativa, através de pesquisa bibliográfica em banco de dados do google acadêmico.

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Segundo Laguna e Ikematsu (2011, p.3), o processo de hidratação, um processo exotérmico, consiste na reação simultânea dos compostos anidros com a água, pois o cimento é quimicamente formado por uma mistura heterogênea de vários compostos. A velocidade de reação de cada elemento é muito distinto e determinado por uma série de fatores, tais como a granulação do cimento, a composição química do cimento, a qualidade dos agregados e mais especificamente a temperatura do ambiente e da água. Neste caso o fator de temperatura do ambiente, vem a interferir diretamente no tempo de início e fim de pega do traço, bem como a resistência no estagio inicial do processo, o que caracteriza e determina e delimita o tempo necessário de desforma do elemento concretado.

Laguna e Ikematsu (2011, p.6), ainda destaca que um dos grandes problemas encontrados atualmente pela indústria, esta ligado a temperatura do ambiente. Na estação de inverno a exemplo em que as temperaturas em determinadas regiões pode chegar a menos 150C, o impacto da sua produção com níveis de temperatura tão baixa podem comprometer seu trabalho, uma vez que se o processo não for acompanhado por um profissional responsável e técnico, pode desencadear problemas durante a concretagem, no desempenho das peças acarretando em determinadas situações danos irreversíveis. Geralmente quando a condição de trabalho, de manejo deste concreto for ocorrer em um ambiente com temperaturas abaixo de 15 0C, ou com a água utilizada na dosagem do concreto, for abaixo de 20 0C, conseqüentemente haverá retardamento da resistência nas horas iniciais, o que quando ocorre é chamado como “baixo nível de calor de hidratação”. Se em determinados casos a temperatura for inferior a temperaturas de 10 0C, além de desencadear o retardamento, ocorrerá também a paralisação do início de pega do cimento, mantendo a mistura (traço) em estado fresco, por não haver reação no concreto, ou seja, o processo de cura permanece estagnado até que atinja a temperatura ideal para hidratação do cimento.Uma das saídas encontradas pelo setor, principalmente pela industria de estruturas pré-fabricadas é a utilização do cimento tipo CP V ARI (Cimento de Alta Resistência Inicial), mais conhecido como tipo Portland, específico para este problema, pois possui componentes básicos como calcário, a argila e o minério de ferro, caracterizando grande capacidade de aglomeração. Outro fator que contribui para tentar minimizar os problemas decorrentes a baixas temperaturas é a utilização de lonas plásticas envolvendo a peça recém concretada para aproveitar o próprio calor liberado pela hidratação do cimento para contribuir na aceleração das reações e atingir a resistência inicial necessária para desforma.