Dosagem Experimental do Concreto - Método IPT / EPUSP

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1 Alunos: UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA ICET - Instituto de Ciências de Exatas e de Tecnologias Profª. Moema Castro, MSc. LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Dosagem Experimental do Concreto - Método IPT / EPUSP 1. Resumo das características básicas para o estudo da dosagem. Pági 1

2 2. Cálculo da resistência de dosagem (fcj) - Adota-se a equação constante NBR6118: f cj = f ck + 1,65S d Onde: fcj = Resistência do concreto à compressão idade de j dias (MPa) fck = Resistência característica à compressão do concreto (MPa) Sd = Desvio-padrão de dosagem (MPa) 1,65 = Quantidade correspondente a 5% curva de densidade da distribuição normal de Gauss. O valor do desvio-padrão Sn, de acordo com a medição dos componentes do concreto e a verificação do teor de umidade, ou seja, em função do rigor da produção do concreto, será fixado pelo critério abaixo. SD CONDIÇÃO CLASSE TIPO DE CONCRETO Tabela 1 - Valores de Sd em função do rigor da produção 4,0 A C10 a C80 5,5 B C10 a C25 7,0 C C10 a C15 Quando todos os materiais forem medidos em peso e houver medidor e água, corrigindo-se as quantidades de agregado miúdo e água em função de determições freqüentes e precisas do teor de umidade dos agregados, e houver garantia de manutenção, no decorrer da obra, da homogeneidade dos materiais a serem empregados. Quando o cimento for medido em peso e os agregados em volume, e houver medidor de água, com correção do volume do agregado miúdo e da quantidade de água em função de determições freqüentes e precisas do teor de umidade dos agregados. Quando o cimento for medido em peso e os agregados em volume, e houver medidor de água, corrigindo-se a quantidade de água em função da umidade dos agregados simplesmente estimada. 3. Determição da relação água/cimento (a/c) - A figura abaixo mostra um exemplo dass correlações, neste caso representadas graficamente, para os cimentos Portland Comum, Classe 32. Pági 2

3 4. Fase experimental do método IPT/EPUSP Este método de dosagem caracteriza-se principalmente pela obtenção experimental do Diagrama de Dosagem, que correlacio resistência à compressão, relação água/cimento, traço e consumo de cimento por metro cúbico de concreto. Sinteticamente pode-se dividir esta fase experimental em 4 etapas, ou seja: 1 - Utilizando-se dos materiais disponíveis no canteiro produz-se um traço piloto 1:5 (cimento:agregados totais, em massa) e determi-se o teor ideal de argamassa (α) para a obtenção de um concreto que apresente a consistência e trabalhabilidade requeridas; 2³ - Conhecidos os parâmetros teor de argamassa (α) e relação água/ seca (H) do traço piloto, confeccio-se duas s, com traços definidos em 1:3,5 (traço rico) e 1:6,5(traço pobre). As três s (piloto, pobre e rico) deverão ser confecciodas com o mesmo teor de argamassa e a mesma consistência, medida pelo abatimento do tronco de cone, especificada. 3³ - Para cada um dos traços são moldados corpos-de-prova a serem ensaiados à compressão s idades de interesse para o estudo. Recomenda-se pelos menos as idades de 3, 7 e 28 dias de idade. 4 Conhecidos os resultados dos ensaios de resistência à compressão, são traçados as curvas de Abrams, Lyse e Moliry, que permitem a obtenção do diagrama de dosagem e o traço definitivo. A seguir serão descritos de uma forma sucinta, os principais procedimentos desta fase experimental propostos por Helene & Terzian (1993), para a obtenção do proporciomento de um concreto pelo método IPT/EPUSP. PASSO 1 - Determição do teor de argamassa ideal (α) para o traço piloto (1:5) O ajuste se faz no traço 1:5 (1:m) (piloto), em massa. Assim, o desdobramento do traço em função do teor de argamassa (α) adotado será o obtido, utilizando-se as equações: a = α 1 + m m = a + p Onde: m = Teor de agregado total por quilograma de cimento a = Teor de agregado miúdo por quilograma de cimento p = Teor de agregado graúdo por quilograma de cimento α = Teor de argamassa seca da (%) A estimativa inicial da quantidade de água pode ser feita com base nos valores fornecidos pela tabela a seguir. Tabela 2 - Valores da relação água/ seca (H) em função da Dimensão Máxima Característica do agregado graúdo e do tipo de adensamento (Prudêncio, 1999) Dimensão máxima característica do agregado (Dmáx.), em mm Adensamento manual (%) Adensamento mecânico (%) 9,5 11,5 11,0 19,0 10,0 9,5 25,0 9,5 9,0 38,0 9,0 8,0 50,0 8,5 7,0 OBSERVAÇÃO: - Estes valores foram obtidos para agregados comuns (areia média de rio, brita de granito). - Para seixo rolado, diminuir 1% em cada valor. H = a c 1 + m Pági 3

4 Conhecido o desdobramento dos agregados e a quantidade de água do traço 1:5 (piloto), inicia-se a primeira iteração para a verificação do teor de argamassa adotado inicialmente. A verificação do teor de argamassa (α) é feita de forma qualitativa e visual utilizando-se para tal, do artifício de passar uma colher de pedreiro sobre a superfície do concreto verificando-se a aspereza da superfície, presença de vazios e o poder de cobrimento da argamassa sobre o agregado graúdo. Outra forma de verificação do teor de argamassa adotado é o ensaio de abatimento pelo tronco do cone (Slump Test). Uma vez constatado a deficiência de argamassa e conhecidos os teores de cimento, agregados e água para se produzir, por exemplo, 20 litros de concreto, são realizados acréscimos de cimento, areia e água de modo a aumentar o teor de argamassa da de 2% em 2%, mantendo-se o traço m=5 (teor de agregado graúdo constante). Com o traço piloto ajustado, deve-se realizar uma nova e determir suas principais características, dentre as quais pode se relacior: - A relação água/cimento, necessária para a obtenção da consistência desejada; - O consumo de cimento por metro cúbico de concreto; - O consumo de água por metro cúbico de concreto; - A massa específica do concreto fresco; - O abatimento pelo tronco de cone (Slump Test) (ST); - A resistência à compressão do concreto pelo menos s idades de 3, 7 e 28 dias. PASSO 2 - Determição dos traços auxiliares (pobre e rico) Como citado anteriormente, uma das características deste método é a determição experimental do diagrama de dosagem, representando uma família de concreto. Para tanto, faz-se necessário a confecção de duas s auxiliares com teores de agregado total (m) variando de uma unidade e meia com relação ao traço 1:5, ou seja: Traço auxiliar 1 pobre 1:6,5 (cimento:agregado total, em massa) Traço auxiliar 2 rico 1:3,5 (cimento:agregado total, em massa) Como uma característica da família de traços, estes traços auxiliares deverão, necessariamente, apresentar o mesmo teor de argamassa (α) e o mesmo abatimento (ST) determido para o traço piloto (1:5kg). Conhecidos os traços auxiliares, deve-se confeccior s experimentais e determir suas principais características, conforme relaciodas para o traço piloto. PASSO 3 - Traço do diagrama de dosagem Com os dados obtidos experimentalmente para os traços piloto (1:5kg) e auxiliares (1:3,5 e 1:6,5kg), é possível o traçado do diagrama de dosagem e o estabelecimento das correlações matemáticas entre a resistência à compressão axial e relação água/cimento fcj = f(a/c); traço e relação água/cimento m = f(a/c); consumo de cimento e traço C = f(m) e resistência à compressão e consumo de cimento fcj = f(c). A construção gráfica do diagrama de dosagem é feita em escala apropriada, enquanto que a determição alítica das expressões que regem as leis de comportamento, pode ser feita por meio de regressões matemáticas. A figura 2.16 mostra a forma usual de apresentação do diagrama de dosagem. 4ª ETAPA - Obtenção do traço definitivo O traço definitivo é obtido em função do teor de agregado total (m) e relação água/cimento (a/c), obtidos no diagrama de dosagem para uma dada resistência de dosagem (fcj). Pági 4

5 Alunos: UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA ICET - Instituto de Ciências de Exatas e de Tecnologias Profª. Moema Castro, MSc. LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Dosagem Experimental do Concreto - Método IPT / EPUSP Iteração Teor de argamassa (%) Traço unitário 1 : a : b TRAÇO INTERMEDIÁRIO - 1:5 (1:m) Quantidade de Quantidade de areia (kg) cimento (kg) 4,23 3, ,1 3,9 0,61 0,12 2 4,84 3, ,22 3,78 0,65 0,13 3 5,49 4, ,34 3,66 0,69 0,14 4 6,19 4, ,46 3,54 0,74 0,15 5 6,93 4, ,58 3,42 0,80 0,16 6 7,73 4, ,7 3,3 0,86 0,17 7 8,58 4, ,82 3,18 0,92 0,18 8 9,51 4, ,94 3,06 1,00 0, ,51 5, ,06 2,94 1,09 0, ,60 5, ,18 2,82 1,18 0, ,78 5, ,3 2,7 1,29 0, ,07 5, ,42 2,58 1,42 0, ,49 6, ,54 2,46 1,56 0, ,05 6, ,66 2,34 1,73 0, ,78 6, ,78 2,22 1,93 0, ,71 7, ,9 2,1 LEGENDA A = Pouco argamassado. B = Bom aspecto betoneira, desagregação quando abatido lateralmente. C = Bem proporciodo. Nd = Não determido. Quantidade de água (kg) Relação a/c Aspecto da ST (mm) Pági 5