ARTIGO TÉCNICO

A autora ainda cita que Saul (1951) conclui em pesquisas que com o uso do método da maturidade se conseguiria estimar a resistência do concreto, com o conhecimento do desenvolvimento das propriedades mecânicas do elemento estrutural com o tempo, sob o efeito de determinadas temperaturas de cura.

Para relacionar o histórico de temperaturas durante o processo de cura com a resistência do concreto, é feito um cálculo por meio de equações de maturidade em que são envolvidos os parâmetros tempo e temperatura. Segundo Pinto (1997) o método da maturidade permite estimar a resistência à compressão de um elemento estrutural com mais precisão com a caracterização prévia da sensibilidade térmica das reações de hidratação do concreto utilizado.

A fase mais importante do método da maturidade é desenvolvimento da temperatura do concreto durante a hidratação da matriz de cimento (SANTOS, 2010). A Figura 1, ilustra o desenvolvimento da resistência-maturidade de uma mesma matriz de concreto submetida às baixas e altas temperaturas de cura.

Figura 01: O “efeito cruzado” devido a diferentes temperaturas nas primeiras idades do concreto durante o desenvolvimento das relações de resistência-maturidade
Fonte: (Carino e Lew, 2001 apud SANTOS,2010)

Na maturidade, o calor gerado pela hidratação do cimento influencia a resistência inicial do concreto, onde essa hidratação pode ser analisada como soma de todas as reações dos compostos individuais do cimento, ocorrendo simultaneamente no concreto (NEVILLE apud SANTOS 2010). A Figura 2, mostra a resposta global das reações químicas que envolvem a hidratação do cimento.

Figura 2 Evolução esquemática do calor de hidratação do cimento.
Fonte: Pinto, 1997.

Para CARVALHO (2002), a elevação da temperatura de cura do cimento ocasiona um aumento da velocidade destas reações gerando aumento da resistência inicial. Com base na noção do grau de hidratação, definifida como uma medida de avançamento entre a água e o cimento, pode-se então determinar um parâmetro que permite cálculo para caracterizar a maturidade do concreto. 

Na realidade, o conceito de maturidade é bem mais abrangente e pode ser aplicado em concretos de qualquer resistência e no desenvolvimento de diversas propriedades mecânicas ou físicas do material (PINTO, 2000).

Em 1949, McIntosh analisou da taxa de ganho de resistência do concreto com relação ao ganho de temperatura e concluiu que essa taxa de ganho é diretamente proporcional à diferença de temperatura do material e a temperatura abaixo da qual se inicia as reações de hidratação. 

Nurse (1949, apud SANTOS 2010) concluiu que o produto do tempo pela temperatura utilizando à cura térmica poderia ter efeitos sobre a resistência à compressão. Enquanto Saul (1951, apud SANTOS 2010) relaciona o conceito de maturidade com a resistência à compressão, dando origem à Lei do Ganho de Resistência com Maturidade (função Nurse e Saul), que é descrita a seguir:

“Uma mesma mistura de concreto a um mesmo grau de maturidade (medido como função de temperatura e tempo) tem aproximadamente a mesma resistência, qualquer que seja a combinação de temperatura e tempo para atingir o grau de maturidade”.

Um exemplo ilustrativo apresentado por SANTOS (2010) é dado na Figura 3 onde uma mistura de concreto que apresente fator a/c = 0,30 fornece diversas curvas para o desenvolvimento de sua resistência à compressão em função do tempo para cada temperatura do material.

Figura 3: Influência da temperatura no desenvolvimento da resistência à compressão para uma mistura de concreto com fator a/c = 0,30
Fonte: Pinto, 2000.