Proteção da armadura contra a corrosão
Segundo os Eurocódigos atuais, a espessura mínima da camada de proteção de betão (cnom) é prescrita. A espessura dessa camada de betão é a menor distância da superfície exterior do elemento de betão armado até à primeira armadura. Nos elementos lineares, trata-se do estribo; nos elementos de superfície, trata-se da armadura longitudinal inferior. A camada nominal de recobrimento define-se como: cnom = cmin + Δcdev
cmin é a camada protetora mínima prescrita, cujo valor depende das condições de aderência do betão e da armadura, das condições ambientais, do revestimento da armadura, etc. Δcdev é o valor que representa o desvio de execução. Dependendo da classe de exposição do elemento de betão armado, existem diferentes valores da camada protetora nominal; a sua espessura situa-se, na maioria das vezes, entre 2,5 cm e 3,5 cm. Para as fundações considera-se que é 5cm.
Comportamento da argamassa de cimento e do betão sob aquecimento e arrefecimento frequentes
A resistência do betão fresco pode ser rapidamente aumentada por aquecimento gradual com vapor ou por manutenção em água aquecida progressivamente, seguida de arrefecimento lento. Deste modo, após um procedimento de um dia, obtêm-se resistências que, no processo normal, só se alcançam após várias semanas. O grau de efeito depende do cimento e do tipo de agregado, enquanto, no entanto, com betão magro se obtêm resultados muito melhores do que com betão rico.
Se os aquecimentos e arrefecimentos forem efetuados em amplas variações, surgirão tensões consideráveis no elemento de betão se os aquecimentos e arrefecimentos forem realizados rapidamente. Nesse caso, e sobretudo com repetições frequentes, deve contar-se com o aparecimento de fissuras que se propagam do exterior para o interior, influenciando as características mecânicas do betão. Os diferentes cimentos comportam-se de forma distinta, razão pela qual, para utilização prática, se recomenda uma escolha cuidadosa do cimento.
Permeabilidade térmica do betão
O coeficiente de condutividade térmica do betão depende das propriedades do agregado e do cimento, da quantidade de cimento, da quantidade de água de amassadura, da humidade do betão, bem como da temperatura. Em ensaios com placas de 10 cm de espessura e de betão fortemente seco, verificou-se que o coeficiente de condutividade térmica λ é de 1,163 W/mK a 10 oC, e com placas de betão que estiveram na água é de até 2,326 W/mK. As placas mais espessas apresentaram coeficientes de condutividade térmica mais elevados; o valor máximo foi de 2,38 W/mK.
Expansão do betão com o calor
A expansão depende em grande medida dos agregados, depois da umidade do concreto e também do próprio cimento. Os valores-limite até hoje conhecidos, de 0 a 40 oC, são de cerca de 6 a 13*10-6 m/m para cada grau.
Resistência ao carregamento frequente
1. Resistência à compressão à fadiga. O conceito de resistência à fadiga é aqui utilizado no sentido geral; para aplicação técnica, devem ser sempre indicadas as resistências à fadiga (compressão, tração, compressão e tração alternadas, flexão, corte, corte puro, flambagem), bem como o modo de carregamento (apenas repousado, apenas frequente, parcialmente repousado e parcialmente em pé).
Resistência à compressão em fadiga sob carga constante: deve-se esperar que a resistência a carga prolongada seja de, no mínimo, ¾ da resistência que ocorre no ensaio de compressão usual.
Resistência à compressão sob fadiga devido a carregamentos frequentes (resistência dinâmica básica): demonstrou-se que a resistência dinâmica básica à compressão de pilares de betão de composição diversa, especialmente com diferentes teores de cimento e diferentes granulometrias, é de pelo menos 0,5 da resistência da prisma sob carregamento normal até à rotura. Para isso, foram aplicados 260 ciclos de carregamento por minuto; o número total de ciclos para os quais esta resistência dinâmica básica foi determinada foi de dois milhões. Com o aumento do número de ciclos por minuto (foram ensaiados 10 a 450 ciclos por minuto), aumentou também o número de repetições que conduzia à rotura.
Resistência à compressão sob fadiga devido à ação simultânea de cargas estáticas e repetidas: Quando às cargas repetidas se somam cargas estáticas, então, com o aumento das cargas estáticas, diminuíam os valores das amplitudes das cargas repetidas, que normalmente eram repetidas dois milhões de vezes. A título de exemplo, a fig. 1 mostra que as amplitudes das cargas repetidas S eram:
- sob carga estática para σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- sob carga estática para σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- para carga estática para σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Fig. 1
Fig. 2
2. Resistência à flexão do concreto sob fadiga. Os ensaios apresentados na fig. 2 para vigas mantidas permanentemente em estado úmido mostraram, sob carregamento dinâmico básico, que a resistência à flexão sob fadiga é de 28 kg/cm2, enquanto a resistência à flexão comum era de 53 kg/cm2, o que corresponde à relação 0,53.
Betão leve
O betão leve (betão com peso inferior a 18 kN/m3) é obtido pelo uso de agregados leves e porosos, tais como: pedra-pomes, escória de alto-forno, escória de caldeira; além disso, pelo uso de argamassas de areia natural ou artificial e de farinha com aditivos que, durante a preparação da argamassa, desenvolvem gás (betão celular) ou provocam espuma na argamassa (betão espumoso).
O betão leve, entre outras aplicações, é muito utilizado para a produção de blocos de alvenaria e placas de pedra-pomes para paredes e coberturas; em estado seco é um mau condutor de calor; a resistência é moderada, mas ajusta-se facilmente, de modo que se podem fabricar com segurança blocos leves para paredes portantes de edifícios residenciais.
Como agente de formação de gás no betão celular utiliza-se pó de alumínio. Dependendo da quantidade de aditivos, bem como de outras condições, obtém-se um material mais ou menos poroso, com peso em estado seco de cerca de 3 kN/m3 e acima disso.
1. Peso volumétrico do betão leve. Com pedra-pomes natural podem ser garantidos pesos volumétricos – entendendo-se em estado seco a 105 oC – a partir de 7 kN/m3 para cima, com resistências à compressão de 2 MPa. O peso volumétrico que se pode esperar é aproximadamente a soma do agregado e do cimento no estado solto. O betão celular com pesos volumétricos superiores a 8 kN/m3, em regra, é tecnicamente inadequado.
2. Resistência à compressão do betão leve. No caso do betão de enchimento, sem medidas especiais, podem ser alcançadas resistências de 8 MPa, e com cascalho até mesmo de 12 MPa. São necessários ensaios contínuos de aptidão. O betão poroso (betão celular e betão de espuma) é adequado para paredes portantes apenas após endurecimento sob pressão de vapor. Com matérias-primas adequadas, podem ser garantidos pesos volúmicos de 6 kN/m3 e resistências à compressão de 5 MPa.
3. Resistência à flexão do betão leve. A relação entre a resistência à flexão e à compressão mostrou-se, dentro das necessidades práticas, relativamente elevada, e à medida que as resistências aumentam, essa relação diminui.
4. Grau de retração do betão leve. O grau de retração depende principalmente da elasticidade do agregado, bem como da quantidade de pasta de cimento endurecida; a retração do betão leve é maior do que a do betão de cascalho. O betão de fragmentos de tijolo apresentou, ao longo de um ano, um grau total de retração de cerca de 0,65 mm/m. Elementos recém-fornecidos de pedra-pomes natural, em 14 m meses, encurtaram cerca de 0,8 mm/m. Amostras de betão celular e betão de espuma que endureceram ao ar apresentaram retrações ainda muito maiores, até mesmo acima de 2 mm/m. Não se deve esquecer que qualquer betão, ao ser umedecido pela chuva e pela neve derretida, incha e, ao secar posteriormente, volta a retrair-se.
Fig. 3
5. Coeficiente de condutividade térmica. O coeficiente de condutividade térmica diminui com o peso volumétrico e, mantendo-se as demais condições iguais, torna-se tanto menor quanto menores e mais uniformemente distribuídos forem os seus poros de ar. Para betão seco ao ar, em massa, foi de (λ = 0,4625 para 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 para 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 para 16 kN/m3). Para betão celular seco ao ar, os dados são apresentados na fig. 3.
OBSERVAÇÃO:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3