MATERIAL DE APOIO PONTO 06 DOSAGEM DE ESTRUTURAL NEVILLE, A. M. TECNOLOGIA DO / A. M. NEVILLE, J. J. BROOKS; TRADUÇÃO: RUY ALBERTO CREMONINI. 2ª ED. PORTO ALEGRE: BOOKMAN, 2013. TARTUCI, R. PRINCÍPIOS BÁSICOS PROFESSORA CASTRO, MOEMA MSc. SOBRE O DE CIMENTO PORTLAND / RONALDO TARTUCI, EDIO GIOVANNETTI. -- SÃO PAULO: PINI, 1990. DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO IFBA SALVADOR, 2017 2 DOSAGEM DE ESTRUTURAL SEREM CONSIDERADOS RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO TIPO DE CIMENTO DURABILIDADE TRABALHABILIDADE ESCOLHA DO AGREGADO CONSUMO DE Como se decide qual é o concreto necessário para uma utilização especifica? CIMENTO E AGREGADOS 2. MÉTODO INT MÉTODO ABCP/ACI PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 3 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO Projetista estrutural: Relação a/c Abatimento de tronco de cone Concreto fresco A DOSAGEM DE ESTRUTURAL 2 Concreto endurecido 1. FATORES PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO Tipo de obra Técnicas de transporte Técnicas de lançamento Nível de controle de execução 4
NORMAS BRASILEIRAS Relação água/cimento Resistência de projeto CRITÉRIOS DA NBR 6118: Relação água/cimento Resistência de dosagem (ƒ cmj ) PROJETISTA RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA À COMPRESSÃO CONSIDERA A PROBABILIDADE DE 5% (OU SEJA, 1 EM 20) DE OCORRÊNCIA DE VALORES OBRA RESISTÊNCIA DE DOSAGEM É DESIGNADA COMO A RESISTÊNCIA MÉDIA DE DOSAGEM À COMPRESSÃO, PREVISTA PARA A IDADE DE DIAS Resistência de dosagem. ABAIXO DO NÃO SE DEVE TOMAR PARA S d VALOR INFERIOR A 2,0 MPa PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 5 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 6 CRITÉRIOS DA NBR 6118:. QUANDO NÃO FOR CONHECIDO O DESVIO-PADRÃO, O CONSTRUTOR INDICARÁ, PARA EFEITO DA DOSAGEM INICIAL, O MODO COMO PRETENDE CONDUZIR A CONSTRUÇÃO. EM TODOS OS CASOS DEVE SER FEITO O CONTROLE DE RESISTÊNCIA NO DECORRER DA OBRA. Relação água/cimento Critérios de fixação do desvio-padrão o ( ) S d = 4,0 MPa S d = 5,5 MPa S d = 7,0 MPa Condição A Rigorosa Classes C10 a C80 Condição B Moderada Classes C10 a C25 Condição C Razoável Classes C10 a C15 FATOR ÁGUA/CIMENTO (A/C). A RESISTÊNCIA DE DOSAGEM É UM TANTO MENOR QUANTO MAIOR FOR ESTE FATOR. DEVE-SE LEVAR EM CONTA QUE PARA CADA TIPO E MARCA DE CIMENTO A SER UTILIZADO É PRECISO TRAÇAR NOVAS CURVAS, POIS AS RELAÇÕES ÁGUA/CIMENTO SENSIVELMENTE. ALTERAM-SE Relação água/cimento Resistência à compressão (MPa) 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 CURVA DE ABRAMS DOS CIMENTOS - ABCP CP-23 CP-26 CP-29 CP-32 CP-35 CP-38 CP-41 CP-44 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 Relação água/cimento PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 7 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 8
A ESCOLHA DEPENDE:. DA VELOCIDADE DE DESENVOLVIMENTO DA RESISTÊNCIA EXIGIDO; DA POSSIBILIDADE DE ATAQUE QUÍMICO; DE CONSIDERAÇÕES TÉRMICAS: o CLIMA FRIO ELEVADA TAXA DE LIBERAÇÃO DE CALOR DE HIDRATAÇÃO. o CLIMA QUENTE E MASSA BAIXA TAXA DE LIBERAÇÃO DE CALOR DE HIDRATAÇÃO. Tipo de cimento CP I CP II CP III CP IV CP V Cimento Portland Comum (0 a 5% de constituintes secundários) Classes 25, 32 e 40 MPa Cimento Portland Composto CP II-F (6 a 10%); CP II-E (6 a 34%), e; CP II-Z (6 a 14%) Classes 25, 32 e 40 MPa Cimento Portland de Alto-Fôrno (de 34 a 70% de escória) Classes 25, 32 e 40 MPa Cimento Portland Pozolânico (de 15 a 50% de pozolana) Classes 25 e 32 MPa Alta Resistência Inicial (0 a 5% de fíler calcário) Resistência para 1, 3 e 7 dias com valores mínimos de 14, 24 E 34 MPa CONDIÇÕES DE EXPOSIÇÃO SEVERAS EXIGE:. RIGOROSO CONTROLE DA RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO FUNDAMENTAL NA PERMEABILIDADE DA PASTA DE CIMENTO E EM GRANDE PARTE DO RESULTANTE; COBRIMENTO ADEQUADO DAS ARMADURAS. Durabilidade PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 9 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 10 Trabalhabilidade Trabalhabilidade A TRABALHABILIDADE CONSIDERADA DESEJÁVEL DEPENDE PRIMEIRO: DA DIMENSÃO DA SEÇÃO A SER CONCRETADA, E; CLASSES DE (NBR 8952:2009 VERSÃO CORRIGIDA 1:2011), MEDIDA PELO ABATIMENTO DE TRONCO DE CONE: S10 CONSISTÊNCIA SECA (DE 10 A 45 MM) A QUANTIDADE E O ESPAÇAMENTO DAS BARRAS DA ARMADURA. S50 POUCO TRABALHÁVEL (DE 50 A 95 MM) SEGUNDO:. MÉTODO DE ADENSAMENTO A SER UTILIZADO S100 APLICAÇÃO NORMAL (DE 100 A 155 MM) S160 PLÁSTICO (DE 160 A 215 MM) S220 FLUIDO PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 11 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 12
Escolha do agregado Consumo de cimento NO ARMADO A DIMENSÃO MÁXIMA DO AGREGADO E DADO POR: O CONSUMO DE CIMENTO É CONTROLADO PELA DEMANDA DE: PELA LARGURA DA SEÇÃO PELO ESPAÇAMENTO DAS ARMADURAS ÁGUA DE AMASSAMENTO RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO A PARTIR DESSA CONDIÇÃO É DESEJÁVEL UTILIZAR A MAIOR DIMENSÃO POSSÍVEL LEMBRANDO QUE, PARA DIMENSÕES ACIMA DE 40 MM, AS MELHORIAS NAS PROPRIEDADES DO NÃO É VANTAJOSA. E DADO PELA EXPRESSÃO: PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 13 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 14 CONSIDERA-SE QUE O VOLUME SOLTO DE AGREGADO GRAÚDO SECO POR UNIDADE DE VOLUME DE DEPENDE: MÓDULO DE FINURA DO AGREGADO MIÚDO DIMENSÃO MÁXIMA DO AGREGADO GRAÚDO A MASSA DO AGREGADO GRAÚDO PODE SER CALCULADA A PARTIR DO PRODUTO DO VOLUME SOLTO SECO PELA MASSA UNITÁRIA DO AGREGADO GRAÚDO SECO. Consumo de agregados Onde: Estimativa aproximada do consumo do agregado graúdo: consumo de agregado graúdo (kg/m³); massa unitária do agregado graúdo, e; volume solto seco do agregado graúdo; O CONSUMO DE AGREGADO MIÚDO POR UNIDADE DE VOLUME DE É ESTIMADO: PELO MÉTODO DA MASSA; PELO MÉTODO DO VOLUME. Consumo de agregados miúdo Estimativa aproximada do consumo do agregado miúdo pelo método do volume: Onde: consumo de agregado miúdo (kg/m³); massa específica (SSS) do agregado miúdo, e; massa específica (SSS) do agregado graúdo; porcentagem de ar incorporado. PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 15 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 16
Regras práticas (ACI 211.1-2002) Métodos de dosagem (A) Caso o abatimento não seja obtido, a quantidade de água deve ser aumentada (ou diminuída) em 6 kg/m³ para cada 25 mm de acréscimo ou decréscimo no abatimento de tronco de cone; (A) Método INT (Lobo Carneiro) EM DEVE SER UTILIZADA SOMENTE A QUANTIDADE DE ÁGUA SUFICIENTE PARA PRODUZIR A TRABALHABILIDADE (B) Caso o teor de ar desejado não seja obtido, a quantidade de água deve ser aumentada (ou diminuída) em 3 kg/m³ para 1% de diminuição (ou aumento) do ar incorporado pelo aditivo incorporador de ar. (B) Método ABCP / ACI DESEJADA, INDEPENDENTE DA QUANTIDADE CALCULADA. (C) Caso a massa específica do concreto fresco estimada não seja obtida, as proporções das misturas devem ser ajustadas, ressalvando que haverá alteração no teor de ar. (C) IPT/EPUSP (IBRACON), entre outros PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 17 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 18 DETERMINADO O FATOR ÁGUA/CIMENTO (A/C) DEVE-SE, A SEGUIR, FIXAR UMA PORCENTAGEM DE ÁGUA NA MISTURA SECA (A%), CIMENTO + AGREGADO, QUE PROPORCIONE AO A PLASTICIDADE NECESSÁRIA EM FUNÇÃO DA DIMENSÃO MÁXIMA DO AGREGADO E DO PROCESSO DE ADENSAMENTO ADOTADO. Método INT (Lobo Carneiro) o Fator água/mistura seca (A%) DMC Manual Vibração moderada Vibração Enérgica 9,5 11,0 10,0 9,0 19 10,0 9,0 8,0 25 9,5 8,5 7,5 38 9,0 8,0 7,0 CONSIDERANDO UM TRAÇO 1:M, SENDO M O AGREGADO, PODEMOS, JÁ CONHECIDOS O FATOR ÁGUA/CIMENTO E O TEOR DE ÁGUA NA MISTURA SECA (A%), DETERMINAR M. PROPORÇÃO AGREGADO/CIMENTO (M) Método INT (Lobo Carneiro) o Porcentagens de agregados na mistura seca 50 mm 38 mm 25 mm 19 mm 9,5 mm I II I II I II I II I II Brita 4 26 36 - - - - - - - - Brita 3 - - 28 33 - - - - - - Brita 2 17 17 - - 25 30 - - - - Brita 1 17 17 28 33 25 30 35 45 - - Brita 0 - - - - - - 15 15 45 55 50 8,5 7,5 6,5 Areia + Cimento 40 30 44 34 50 40 50 40 55 45 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 19 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 20
Método INT (Lobo Carneiro) o Exemplo de aplicação: pretende-se estudar um traço de concreto, para pilares de uma estrutura, obedecendo às condições discriminadas: Resistência característica à compressão = 17 MPa; Não é conhecido o desvio-padrão de dosagem; o cimento será medido em peso; os agregados em volume, com controle de sua umidade; um profissional habilitado em tecnologia de concreto acompanha a execução; 25 mm; Adensamento a ser utilizado vibratório moderado Idade do concreto 28 dias Método INT (Lobo Carneiro) o Características dos materiais disponíveis Materiais Massa específica real (Kg/L) Massa específica aparente (Kg/L) Cimento CP32 3,15 1,51 Areia 2,62 1,40 Brita 2,7 1,45 o Pede se: Determinar o traço teórico (unitário) Determinar o consumo de materiais por m³ PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 21 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 22 Método INT (Lobo Carneiro) A. Determinação da resistência de dosagem ( ) Método INT (Lobo Carneiro) B. Determinação do fator A/C Não sendo conhecido o desviopadrão, e de acordo com o tipo de serviço a ser executado, devemos considerar S d =5,5 MPa. 26 0,58 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 23 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 24
Método INT (Lobo Carneiro) C. Determinação de A% Método INT (Lobo Carneiro) DMC Manual Vibração moderada Vibração Enérgica 9,5 11,0 10,0 9,0 19 10,0 9,0 8,0 D. Determinação de M 25 9,5 8,5 7,5 E. Traço global (T.G.) 38 9,0 8,0 7,0 Nosso traço definido é igual a 50 8,5 7,5 6,5 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 25 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 26 Método INT (Lobo Carneiro) F. Determinação das porcentagens de agregados Método INT (Lobo Carneiro) F. Determinação das porcentagens de agregados 50 mm 38 mm 25 mm 19 mm 9,5 mm Da tabela, obtemos as seguintes proporções sobre o peso total da mistura (1 + M = 6,823): I II I II I II I II I II Brita 4 26 36 - - - - - - - - Brita 3 - - 28 33 - - - - - - Brita 2 (25 mm) 30% x 6,823 = 2,047 Brita 1 (19 mm) 30% x 6,823 = 2,047 Areia + cimento 40% x 6,823 = 2,729 Brita 2 17 17 - - 25 30 - - - - Brita 1 17 17 28 33 25 30 35 45 - - Sendo o cimento igual a unidade, nossa quantidade de areia será igual a: Brita 0 - - - - - - 15 15 45 55 Areia + Cimento 40 30 44 34 50 40 50 40 55 45 Areia = 2,729 1 = 1,729 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 27 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 28
Método INT (Lobo Carneiro) Método INT (Lobo Carneiro) H. Determinação do consumo de cimento por m³ de concreto G. Definição do traço unitário (T.U.) 1 : 1,729 : 2,047 : 2,047 : 0,58 C : A : B1 : B2 : A/C M PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 29 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 30 Método INT (Lobo Carneiro) I. Determinação do consumo dos demais materiais por m³ de concreto Método ABCP/ACI Materiais 1. MATERIAIS 2. M.F. (areia); DMC; M.U.; ρ; f c28 Resistência Consistência Durabilidade T.T. Cc Consumo / m³ - Cimento 3. MÉTODO O DE DOSAGEM - Areia Etapa 1 : Resistência do cimento a/c - Brita 1 Etapa 2: DMC e Abatimento Consumo de água (Cw) - Brita 2 Etapa 3: a/c e Cw Consumo de cimento (Cc) - Água Etapa 4: DMC e M.F. Consumo de brita (Cb) Total Etapa 5: Cc, Cb e Cw Consumo de areia (Ca) PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 31 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 32
Método ABCP/ACI Abatimento do tronco de cone, mm CONSUMO APROXIMADO DE ÁGUA PARA 1 M³ (L) Dimensão máxima característica do agregado graúdo, mm 9,5 19,0 25,0 32,0 40 a 60 215 185 180 175 60 a 80 220 190 185 180 80 a 100 225 195 190 185 Método ABCP/ACI VOLUME DE AGREGADO GRAÚDO COMPACTADO POR M³ DE M.F. Dimensão máxima característica do agregado g graúdo (Dmáx.), mm 9,5 19,0 25,0 32,0 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 33 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 34 Método ABCP/ACI o Exemplo de aplicação: utilizando os dados do exemplo anterior, temos: Método ABCP/ACI o Características dos materiais disponíveis = 17 MPa S d = 5,5 cmj = 26 Mpa a/c = 0,58 25 mm (brita) M.F. = 2,2 (da areia) Abatimento = 90 ± 10 mm Adensamento a ser utilizado vibratório moderado Idade do concreto 28 dias Materiais Massa específica real (Kg/L) Massa específica aparente (Kg/L) Cimento CP32 3,15 1,51 Areia 2,62 1,40 Brita 2,70 1,45 o Pede se: Determinar o traço teórico (unitário) Determinar o consumo de materiais por m³ PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 35 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 36
Método ABCP/ACI o Etapa 1 a/c cmj = 26 MPa a/c = 0,58 o Etapa 2 Cw = 190 L por m³ Da tabela, temos que: Abatimento do tronco de cone, mm Dimensão máxima característica do agregado graúdo, mm 9,5 19,0 25,0 32,0 40 a 60 215 185 180 175 60 a 80 220 190 185 180 80 a 100 225 195 190 185 Método ABCP/ACI o Etapa 3 Cc cmj = 26 MPa a/c = 0,58 o Etapa 4 Vb = 0,775 m³ = 755 dm³ Da tabela, temos que: Dimensão máxima característica do M.F. agregado ado graúdo (Dmáx.), mm 9,5 19,0 25,0 32,0 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 (...) (...) (...) (...) (...) PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 37 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 38 Método ABCP/ACI Método ABCP/ACI o Etapa 4 Vb = 0,775 m³ = 755 dm³ o Etapa 5 Ca =? Cb = V ap x M.U. Sabendo que M.U. = 1,40 Kg/dm³ Então, temos: Cb = 755 x 1,40 = 1057 Kg por m³ PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 39 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 40
Método ABCP/ACI o Agora podemos compor o traço teórico a partir do tração em massa: Método INT (Lobo Carneiro) 1 : 1,729 : 2,047 : 2,047 : 0,58 Consumo / m³ Cc T.T. - Cimento C : A : B1 : B2 : A/C M (agregados) - Areia - Brita - Água Método ABCP/ACI 1 : 2,51 : 3,22 : 0,58 C : A : B : A/C (agregados) PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 41 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 42 PROPRIEDADES DO ENDURECIDO Resistência mecânica PROPRIEDADES DO ENDURECIDO Resistência mecânica PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 43 PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 44
OBRIGADA. E ATÉ A PRÓXIMA AULA. PONTO 06 PROFª. MOEMA CASTRO 45