Classificação e Propriedades do Concreto e Cimento

Classificação do Concreto por Consistência

Em função de sua consistência, o concreto é classificado em:

• Seco ou úmido: quando a relação água/materiais secos é baixa, entre 6 e 8%.
• Plástico: quando a relação água/materiais secos é maior que 8% e menor que 11%.
• Fluido: quando a relação água/materiais secos é alta, entre 11% e 14%.

Consistência Plástica e Ensaios

Um concreto de consistência plástica pode oferecer, segundo o grau de sua mobilidade, maior ou menor facilidade para ser moldado e deslizar entre os ferros da armadura, sem que ocorra separação de seus componentes. São os mais usados nas obras em geral.

O processo de determinação de consistência mais utilizado no Brasil, devido à simplicidade e facilidade com que é executado na obra, é o ensaio de abatimento conhecido como Slump Test. O equipamento para medição consta de um tronco de cone, o Cone de Abrams. Com o cone de Abrams medimos o abatimento da altura do cone formado pela massa de concreto.

Plasticidade e Segregação

Plasticidade: Facilidade com que o concreto é moldado sem se romper (bom!).

Segregação: É a separação dos grãos do agregado da pasta de cimento (péssimo!). Pode ocorrer durante o transporte, durante o lançamento (em consequência de movimentos bruscos), durante o adensamento (por vibração excessiva), ou pela ação da gravidade, quando os grãos graúdos, mais pesados do que os demais, tendem a assentar no fundo das formas.

Pontos Consideráveis na Plasticidade

Deve-se permitir que o concreto seja o mais plástico possível, especialmente em função da densidade da malha da armadura e/ou proximidade das paredes das formas. Motivo: evitar o perigo de que apareçam vazios na peça depois de concretada.

• Os miúdos exercem influência preponderante sobre a plasticidade do concreto, por possuírem elevada área específica.
• A forma e a textura superficial das partículas da areia têm grande influência na plasticidade do concreto. Esta será prejudicada na medida em que mais angulosas, rugosas ou alongadas forem as partículas de areia.
• As areias mais finas requerem mais água, por terem maiores áreas específicas.
• Quantidades excessivas de areia aumentam demasiadamente a coesão da mistura e dificultam o lançamento e adensamento do concreto nas formas.
• Agregado graúdo: quantidades excessivas resultam em massas de concreto fresco com baixa coesão e mobilidade, exigindo grande esforço no seu lançamento e adensamento.

Composição e Produção do Cimento Portland

O cimento Portland é composto de clínquer, com adições de substâncias que contribuem para suas propriedades ou facilitam o seu emprego. Na realidade, são as adições que definem os diferentes tipos de cimento.

O clínquer tem como matérias-primas o calcário e a argila. A rocha calcária é primeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporções adequadas, com argila, também moída. Essa mistura atravessa então, um forno giratório, cuja temperatura interna chega a alcançar 1450 °C, atingindo uma fusão incipiente. Esse calor é que transforma a mistura no clínquer, que se apresenta primeiramente na forma de pelotas. Na saída do forno, o clínquer ainda incandescente é bruscamente resfriado, e finamente moído, transformando-se em pó.

No clínquer em pó está a essência do cimento, pois é ele quem tem a característica de desenvolver uma reação química, na presença da água, cujas consequências físicas são, primeiramente, tornar-se pastoso, portanto moldável e, em seguida endurecer, adquirindo elevada resistência e durabilidade.

Reações Químicas e Adições

Detalhando um pouco, podemos dizer que a mistura moída de calcário e argila ao atingir a fusão incipiente (±30% de fase líquida), apresenta reações entre o carbonato de cálcio ($ ext{CaCO}_3$), presente no calcário e os diversos óxidos ($ ext{SiO}_2$, $ ext{Al}_2 ext{O}_3$, $ ext{Fe}_2 ext{O}_3$, etc.) presentes na argila, formando silicatos e aluminatos, que apresentam reações de hidratação, podendo, então, o material resultante apresentar resistência mecânica.

Materiais Pozolânicos e Carbonáticos

• Materiais pozolânicos: são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, em certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas e derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas, entre outros. Esses materiais também apresentam propriedades ligantes, se bem que de forma potencial (para que passem a desenvolver a propriedade de ligante não basta a água, é necessária a presença de mais um outro material, por exemplo o clínquer). O cimento com adição desse material apresenta a vantagem de conferir maior impermeabilidade às misturas com ele produzidas.
• Materiais carbonáticos: são minerais moídos e calcinados. Contribui para tornar a mistura mais trabalhável, servindo como um lubrificante entre as partículas dos demais componentes do cimento.