1 Sobre o tempo de endurecimento do concreto

Ajuste inicial: O tempo de ajuste inicial é necessário desde que o cimento é misturado com água até que a pasta comece a perder sua plasticidade.
Tempo de endurecimento final: é o tempo necessário para que o cimento, após ser misturado com água, perca totalmente sua plasticidade e comece a endurecer e ganhar resistência. O tempo de endurecimento é fundamental na construção – se o endurecimento inicial for muito curto, o cimento poderá não ser trabalhável; se o endurecimento final for muito longo, o processo de construção será atrasado.
Para cimento de silicato:
Tempo de endurecimento inicial: Não deve ser inferior a 45 minutos.
Tempo de endurecimento final: não deve exceder 390 minutos.
Para cimento comum:
Tempo de configuração inicial: também não deve ser inferior a 45 minutos.
Tempo de endurecimento final: não deve exceder 600 minutos.

Se o tempo de endurecimento inicial do cimento não atender aos requisitos, o cimento deverá ser descartado. Se o tempo de endurecimento final não estiver dentro dos limites exigidos, ele será considerado não qualificado.

O tempo de endurecimento inicial do concreto geralmente depende do tipo de cimento utilizado. Embora não haja um tempo uniforme, ele normalmente fica em um intervalo de 2 a 3 horas. A adição de um agente de endurecimento precoce pode reduzir o tempo de endurecimento inicial para meia hora, enquanto a adição de um retardador pode estendê-lo para 5 a 10 horas.

O tempo exato de endurecimento inicial geralmente é determinado por meio de testes, e cada lote de cimento de cada fábrica deve ser submetido a esse teste. O tempo de endurecimento inicial é definido como o período entre o momento em que o cimento é misturado com água e o momento em que a pasta começa a perder plasticidade. O tempo de endurecimento final é quando a pasta perde completamente a plasticidade e começa a ganhar força.

Para garantir que a pasta de cimento permaneça trabalhável durante a construção, as normas nacionais especificam um tempo mínimo de endurecimento inicial. Além disso, para permitir que a estrutura formada ganhe resistência com rapidez suficiente para suportar cargas, o tempo de endurecimento final não deve exceder os limites especificados por essas normas.

2 Como determinar o tempo de endurecimento do concreto

2.1 Determinação do tempo de coagulação inicial
O processo de formação da estrutura da pasta de cimento revela que os produtos de hidratação devem crescer o suficiente para unir as partículas em uma rede coesa, permitindo que a pasta de cimento comece a endurecer. Do ponto de vista reológico, para fazer a pasta fluir, uma força externa deve ser aplicada até que a tensão de cisalhamento resultante rompa a estrutura da malha em formação. Essa tensão de cisalhamento necessária é conhecida como “valor de rendimento”.

Depois que o cimento é misturado com água, o valor de escoamento aumenta inicialmente com a hidratação, desacelera e, em seguida, aumenta novamente com mais rapidez. O primeiro aumento se deve à rápida formação de aluminato de cálcio, com a formação de gesso di-hidratado se o gesso hemi-hidratado estiver presente. O segundo aumento rápido no valor do rendimento é atribuído à forte hidratação do silicato tricálcico, formando C-S-H (silicato de cálcio hidratado).

O “tempo de configuração inicial” corresponde ao ponto em que o valor do rendimento atinge um nível específico imediatamente antes desse segundo aumento rápido. Portanto, o tempo de endurecimento inicial é influenciado não apenas pela hidratação do aluminato tricálcico e das fases de ferro, mas também está intimamente relacionado à hidratação do silicato tricálcico. O processo geral de endurecimento, do endurecimento inicial ao final, é controlado principalmente pela hidratação do silicato tricálcico.

Condições de teste do cimento:
Temperatura: A sala de teste deve ser mantida entre 17 e 25°C, com umidade relativa acima de 50%.
Caixa de cura: A temperatura deve ser de 20±1°C.
Materiais: As temperaturas da amostra de cimento, da areia padrão, da água de mistura e dos moldes de teste devem corresponder à temperatura da sala de teste.
Água: Use água limpa e fresca para os testes.
Padrões nacionais:
Tempo de endurecimento inicial: não deve ser anterior a 45 minutos, variando normalmente de 1 a 3 horas.
Tempo de endurecimento final: Não deve exceder 12 horas, geralmente entre 5 e 8 horas.
Método de teste:
Adicione água na consistência padrão ao cimento e crie uma pasta líquida no molde de teste.
Tempo de endurecimento inicial: Medido quando a agulha do testador afunda na pasta a uma profundidade de 0,5 a 1,0 mm a partir do fundo.
Tempo de endurecimento final: Medido quando a agulha não afunda mais do que 1,0 mm na pasta.
Para o concreto, o tempo de endurecimento inicial é geralmente de 2 a 4 horas. Com um retardador, esse tempo pode se estender para 6 a 10 horas. No entanto, a mistura contínua durante o transporte e as altas temperaturas no verão podem estender ainda mais o tempo de endurecimento inicial.

Aqui está uma versão revisada do texto para melhorar a clareza e o fluxo lógico:
O tempo de endurecimento do concreto é dividido em estágios de endurecimento inicial e final. O endurecimento inicial ocorre quando o concreto começa a perder a plasticidade, enquanto o endurecimento final ocorre quando ele perde completamente a plasticidade.

O tempo de endurecimento do concreto geralmente está relacionado ao tempo de endurecimento do cimento usado. Para o cimento comum, o endurecimento inicial não deve ser inferior a 45 minutos e o endurecimento final não deve exceder 10 horas. O concreto geralmente segue um padrão semelhante.

Entretanto, o concreto moderno é frequentemente misturado com vários materiais e aditivos, o que pode afetar significativamente o tempo de presa. Esses aditivos, como retardadores ou aceleradores, podem estender ou encurtar o tempo de endurecimento, dependendo de sua função específica.

2.2 Determinação do tempo de coagulação final
O tempo de endurecimento do concreto, também conhecido como tempo de cura ou idade em dias, segue uma relação curvilínea com o desenvolvimento da resistência. Nos primeiros 14 dias, a resistência aumenta rapidamente. Após 14 dias, a taxa de crescimento diminui e, após 28 dias, ela se torna ainda mais gradual. Em geral, o concreto continua a ganhar resistência durante 2 a 3 anos, após os quais o crescimento da resistência cessa.

O desenvolvimento da resistência do concreto é influenciado não apenas pelo tempo de cura, mas também por fatores como o tipo de cimento, as condições de cura e a temperatura ambiente. Por exemplo, o concreto feito com cimento de silicato comum 425 pode atingir 60% de sua resistência projetada em 7 dias a 20°C, chegando a 95-100% em 28 dias. A 10°C, ele atinge apenas cerca de 45% em 7 dias e 80% em 28 dias. Sob condições de congelamento, desde que o concreto atinja mais de 30% de sua resistência projetada antes do congelamento, ele pode continuar a ganhar resistência, embora mais lentamente.

Processo de endurecimento:
Fixação inicial: Ocorre de 45 minutos a 1 hora após a mistura, quando o gel de cimento começa a se solidificar.
Endurecimento final: Conclui-se cerca de 12 horas após a mistura, mas o gel permanece em um estado de plástico macio antes de endurecer gradualmente e se tornar um sólido.

Na fase inicial de endurecimento, a pasta de cimento retém certa fluidez, o que a torna adequada para transporte, vazamento e compactação. Do endurecimento inicial até o endurecimento final, a fluidez diminui gradualmente. Após 6 a 8 horas (pouco antes do endurecimento final), a pasta de cimento perde sua flexibilidade e não tem mais resistência, o que a torna suscetível a danos. Deve-se tomar cuidado especial durante esse período para garantir o desenvolvimento estável da resistência.