Faculdade de Tecnologia e Ciências Curso de Engenharia Civil Materiais de Construção Civil II Dosagem de concreto Prof.ª: Rebeca Bastos Silva
Histórico - Egípcios e os etruscos empregava argamassa na construção de pirâmide e túmulos. - Gregos e Romanos desenvolveram o emprego da cal, e desta associada às cinzas do Vesúvio. Panteão - Roma
Histórico - 1758 o engenheiro britânico John Smeaton foi incumbido de desenvolver um cimento resistisse à ação erosiva da água do mar, que veio a ser utilizado na construção do Farol de Eddystone, que durou mais de um século. - Cimento romano; - Cimento inglês - 1824 Cimento Portland - 1926 Primeira fábrica de cimento no Brasil. - 1936 ABCP.
O concreto ocupa lugar de destaque em virtude da versatilidade. Roda de Falkirk - Escócia Burj-Khalifa utilizou aditivo hiperplastificante 180.000m³ de concreto fck> 80 MPa.
A dosagem de concreto é o processo de obtenção da combinação correta de cimento, agregados, água, adições e aditivos, para produzir o concreto de acordo com as especificações dadas. Esse processo é considerado uma arte, mais do que uma ciência.
A dosagem de concreto deve atender aos seguintes requisitos: 1. No estado fresco, deve possuir trabalhabilidade adequada para que, de acordo com os meios disponíveis na obra, possa ser transportado, lançado e adensado, sem ocorrência de segregação.
A dosagem de concreto deve atender aos seguintes requisitos: 2. No estado endurecido, o concreto deve possuir as características especificadas no projeto da obra, isto é, deve ter resistência, durabilidade, permeabilidade, etc.
A dosagem de concreto deve atender aos seguintes requisitos: 3. Finalmente, todas estas propriedades exigidas do concreto, tanto no estado fresco como no estado endurecido, devem ser conseguidas com o menor custo possível, para que a obra seja economicamente viável e competitiva com outros materiais alternativos para a sua execução.
Trabalhabilidade Determina a facilidade com que uma mistura de concreto pode ser manipulada sem que haja segregação prejudicial. O termo trabalhabilidade representa diversas características do concreto no estado fresco, que são difíceis de mensurar quantitativamente.
Trabalhabilidade Considerações gerais sobre a trabalhabilidade: A consistência do concreto fresco não deve ir além da necessária para a facilidade de aplicação, compactação e acabamento. O consumo de água requerida aumenta com o aumento da relação agregado miúdo/agregado graúdo. Para dosagem de concretos que requerem alta consistência no momento do lançamento, o uso de aditivos redutores de água e retardadores de pega deve ser considerado.
Resistência - Resistência à compressão, tração e tração na flexão, aderência, cisalhamento, resistência ao desgaste. Resistência é determinada pela pasta de cimento endurecida (grau de hidratação e porosidade), agregado e ligação pastaagregado. Durabilidade Capacidade de resistir à ação do tempo, aos ataques químicos, abrasão ou qualquer outra ação de deterioração.
Etapas de execução do concreto (NBR 12655/2006) a) caracterização dos materiais componentes do concreto; b) estudo de dosagem do concreto; c) ajuste e comprovação do traço de concreto; d) elaboração do concreto.
Etapas de execução do concreto (NBR 12655/1996) Caracterização dos materiais componentes do concreto, conforme a NBR 12654; Os materiais componentes do concreto devem permanecer armazenados na obra ou na central de dosagem, separados fisicamente desde o instante do recebimento até a mistura. Agregados Cimento Água - Aditivos Os agregados devem ficar sobre uma base que permita escoar a água. Não deve ter contato com o solo.
Condições de preparo do concreto A resistência de dosagem deve atender às condições de variabilidade prevalecentes durante a construção. Esta variabilidade medida pelo desvio-padrão S d é levada em conta no cálculo da resistência de dosagem, segundo a equação: F cj = f ck + 1,65 S d Onde: f cj é a resistência média do concreto à compressão, prevista para a idade de j dias, em megapascals; f ck é a resistência característica do concreto à compressão, em megapascals; S d é o desvio-padrão da dosagem, em megapascals.
Condições de preparo do concreto O cálculo da resistência de dosagem do concreto depende, entre outras variáveis, da condição de preparo do concreto. Condição Classe do concreto Desviopadrão (S d ) MPa Características de produção A C10 até C80 4,0 O cimento e os agregados são medidos em massa, a água de amassamento é medida em massa ou volume com dispositivo dosador e corrigida em função da umidade dos agregados. B C10 até C25 5,5 C C10 e C15 7,0 O cimento é medido em massa, a água de amassamento é medida em volume mediante dispositivo dosador e os agregados medidos em volume. O volume de agregado miúdo é corrigido através da curva de inchamento estabelecida especificamente para o material utilizado. O cimento é medido em massa, os agregados são medidos em volume, a água de amassamento é medida em volume e a sua quantidade é corrigida em função da estimativa da umidade dos agregados e da determinação da consistência do concreto. * Sd conhecido => 20 resultados em 30 dias = mínimo 2,0 MPa
Método de dosagem O objetivo final da dosagem é a determinação da quantidade com que cada material entra na composição do concreto, ou seja, o consumo dos materiais por metro cúbico de concreto. Métodos existentes no Brasil: Instituto Tecnológico do Rio Grande do Sul ITERS Instituto Nacional de Tecnologia INT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo IPT Associação Brasileira de Cimento Portland ABCP (Baseado no método ACI adaptado aos materiais Brasileiros).
Método de dosagem MÉTODO ABCP Recomendados para a dosagem de concretos com consistência semi-plástica à fluida e não é aplicável à concretos confeccionados com agregados leves. O método fornece uma primeira aproximação do traço, devendo-se, obrigatoriamente, ser executada uma mistura experimental.
Método de dosagem MÉTODO ABCP Exige o conhecimento prévio das seguintes informações: a) MATERIAIS - Tipo, massa específica e nível de resistência aos 28 dias do cimento a ser utilizado; - Análise granulométrica e massa específica dos agregados disponíveis; - Massa unitária compactada do agregado graúdo.
Método de dosagem MÉTODO ABCP Exige o conhecimento prévio das seguintes informações: b) CONCRETO - Dimensão máxima característica admissível. - Consistência desejada do concreto fresco, medida pelo abatimento do tronco de cone. - Condições de exposição e finalidade da obra. - Resistência de dosagem do concreto.
Método de dosagem/ Método ABCP Os procedimentos a serem seguidos são: 1. Fixação da Relação água/cimento (a/c) Baseados na resistência mecânica e durabilidade. Curva de Abrams. Curvas de WALZ.
Método de dosagem/ Método ABCP
Método de dosagem/ Método ABCP 2. Determinação aproximada do Consumo de água do concreto (C a )
Método de dosagem/ Método ABCP 2. Determinação aproximada do Consumo de água do concreto (C a ) Correção do teor de água em função do abatimento C ar = C ai (a r /a i ) 0,1 C ar = consumo de água requerida C ai = consumo de água inicial a r = abatimento requerido A i = abatimento inicial
Método de dosagem/ Método ABCP 3. Determinação do Consumo de Cimento (C) Calculado com base no consumo de água, e na relação água/cimento estabelecidos nos passos 1 e 2. C = C a a/c
Método de dosagem/ Método ABCP 4. Determinação do Consumo de Agregados 4.1 Determinação do Consumo de agregado graúdo (C b ) É função da dimensão máxima característica (D máx ) e do módulo de finura (MF) da areia
Método de dosagem/ Método ABCP 4. Determinação do Consumo de Agregados 4.1 Determinação do Consumo de agregado graúdo (C b ) A determinação é C b é feita pela expressão: C b = V c x M c (kg/m³) V c = volume compactado por m³ de concreto M c = massa unitária compactada do agregado graúdo
Método de dosagem/ Método ABCP 4. Determinação do Consumo de Agregados 4.1 Determinação do Consumo de agregado graúdo (C b ) Britas utilizadas Proporção B0, B1 30% B0 e 70% B1 B1, B2 50% B1 e 50% B2 B2, B3 50% B2 e 50% B3 B3, B4 50% B3 e 50% B4 Quando não for possível determinar a massa unitária das britas, adotar o valor aproximado de 1500 kg/m³.
Método de dosagem/ Método ABCP 4. Determinação do Consumo de Agregados 4.2 Determinação do Consumo de agregado miúdo (C m ) O volume do concreto é formado pela soma dos volumes absolutos do cimento (V c ), água (V a ) e agregados (V m ; V b ). Portanto, para 1 m³ de concreto tem-se: V m = 1 ( C ρ c + C b ρ b + C a ρ a ) Onde ρ c, ρ b e ρ a são, respectivamente, as massas específicas do cimento, agregado graúdo e água.
Método de dosagem/ Método ABCP 4. Determinação do Consumo de Agregados 4.2 Determinação do Consumo de agregado miúdo (C m ) O consumo de areia é dado por: Cm = ρ m x V m
Método de dosagem/ Método ABCP 5. Apresentação do Traço de Concreto Traço: indicação da quantidade, em massa ou volume, que cada material entra na composição do concreto, em relação a uma unidade de medida de cimento. Cimento (1): areia : brita: relação a/c 1 C m C C b C : C a C
Método de dosagem/ Método ABCP Exemplo de aplicação do método Pretende-se dosar um concreto para ser utilizado na estrutura (revestida) de um edifício residencial. O transporte será feito em caçambas e o concreto deve apresentar as seguintes características: F c28 = 24 MPa D máx = 25,0 mm Abatimento = 60 mm Cimento tipo Portland Comum Resistência aos 28 dias = 35 MPa ρ = 3100 kg/m³
Características da areia e britas: Peneira (mm) % Retido acum. 4,8 0 2,4 6 1,2 20 0,6 52 0,3 84 0,15 97 ρ (kg/m³) 2650 Absorção (%) 0,4 Peneira (mm) % Retido acum. Brita 1 Brita 2 32 0 0 25 0 6 19 3 58 12,5 59 97 9,5 74 99 4,8 100 100 2,4 100 100 1,2 100 100 0,6 100 100 0,3 100 100 0,15 100 100 M u (kg/m³) 1450 1470 ρ (kg/m³) 2650 2650 Absorção (%) 0,5 0,3