alguns aspectos reológicos e tecnológicos sobre concretos: validação no estado fresco e desempenho no estado endurecido

Abstract

O concreto é o material mais utilizado pelo homem depois da água. Suas características de durabilidade, resistência, plasticidade e de fácil produção, justificam esse alto consumo. Por isso, torna-se um material muito estudado, de forma que pesquisadores buscam encontrar a soluções para melhorar ainda mais suas propriedades e torná-lo mais eficiente e econômico. No estado fresco, as propriedades reológicas como fluidez, viscosidade, segregação e tempo de pega influenciam diretamente a facilidade de manuseio, o lançamento e a compactação do concreto nas formas, o que é primordial para garantir um concreto de qualidade. No estado endurecido, o desempenho do concreto é essencial para garantir que a estrutura tenha resistência mecânica, durabilidade e estabilidade ao longo do tempo. A manipulação dos parâmetros de dosagem do concreto, com o intuito de associar o comportamento reológico no estado fresco e a validação no estado endurecido, tornase uma opção viável para entender o comportamento do concreto, de forma a proporcionar melhores entendimentos de como otimizar suas propriedades para melhorar a resistência e durabilidade das estruturas. Neste trabalho, variou-se a relação de agregados/cimento “m” nos valores de 3, 4 e 5, e a relação água/materiaissecos “H%” variou a 8%, 9% e 10%, totalizando nove traços experimentais. Os ensaios realizados permitiram estabelecer diversas correlações. Ensaios como o de abatimento mostraram que, com a relação “m” constante, a relação água/cimento aumenta à medida em que o abatimento aumenta. O aumento do abatimento mostrou melhora na trabalhabilidade do concreto. No estado endurecido, os resultados de compressão axial e diametral evidenciaram que a resistência diminui com o aumento da relação água/cimento, confirmando a interdependência entre durabilidade, resistência e porosidade. A análise da massa específica indicou redução ao longo do tempo, atribuída à evaporação da água e à retração plástica, causada pela exsudação. A absorção, por sua vez, revelou-se inversamente proporcional à resistência, reforçando a importância da porosidade e permeabilidade do material de concreto.

Concrete is the most widely used material by humans after water. Its characteristics of durability, strength, plasticity, and ease of production justify this high level of consumption. Consequently, it is a highly studied material, as researchers seek to find solutions to further improve its properties and make it more efficient and economical. In the fresh state, rheological properties such as flowability, viscosity, segregation, and setting time directly influence the ease of handling, placing, and compacting the concrete into molds—factors that are essential to ensuring the quality of the material. In the hardened state, the performance of the concrete is crucial to guarantee that the structure maintains mechanical strength, durability, and stability over time. Manipulating concrete mix design parameters, with the aim of associating rheological behavior in the fresh state with performance in the hardened state, becomes a viable approach to understanding concrete behavior. This helps provide better insight into how to optimize its properties to enhance the strength and durability of structures. In this study, the aggregate-to-cement ratio (“m”) was varied at values of 3, 4, and 5, and the water-to-dry materials ratio (“H%”) was varied at 8%, 9%, and 10%, totaling nine experimental mixes. The results obtained made it possible to establish several correlations. Tests such as the slump test showed that, with a constant “m” ratio, the water/cement ratio increases as the slump increases. The increase in slump indicated improved workability of the concrete. In the hardened state, axial and diametral compression test results showed that strength decreases as the water/cement ratio increases, confirming the interdependence between durability, strength, and porosity. The analysis of specific mass indicated a reduction over time, attributed to water evaporation and plastic shrinkage caused by bleeding. Absorption, in turn, was found to be inversely proportional to strength, reinforcing the importance of porosity and permeability in the performance of concrete as a material.