CONCRETO AULA 11 Dosagem do concreto

(1)

TECNOLOGIA DO CONCRETO

(2)

1. Determinação da relação água/cimento máxima de dosagem

[Dosagem Estimativa de Concreto]

Profº. Alécio Jr. Mattana

(3)

Importância da relação a/c

Lei de Abrams:

“Dentro do campo dos

concretos plásticos, a

resistência aos esforços

mecânicos, variam na

relação inversa da relação

água/cimento”

(segue a tendência parabólica)

(4)

1.1 Classe de agressividade do meio

 Verificar os limites de relação a/c a serem atendidos por

norma, de acordo com a agressividade do ambiente.

 Porque?: porque a relação a/c influi na porosidade do

concreto, e quanto mais poroso, mais permeável, mais exposto a agentes agressivos que possam existir no meio ambiente.

Classe de agressividade

ambiental Agressividade Risco de deterioração da estrutura

I fraca insignificante

II média pequeno

III forte grande

IV muito forte elevado

(5)

1.1 Classe de agressividade do meio

Micro-clima

Ambientes internos Ambientes externos e obras em geral

Macro-clima

Seco1) UR  65%

Úmido ou ciclos2)_de

molhagem e secagem

Seco3) UR  65%

Úmido ou ciclos4)_de

molhagem e secagem

Rural I I I II

Urbana I II I II

Marinha II III --- III Industrial II III II III especial5) II III ou IV III III ou IV respingos de

maré

--- --- --- IV submersa  3m --- --- --- I

Solo --- --- não agressivo I

úmido e agressivo II, III ou IV

1) Salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de aptos. residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura.

2) Vestiários, banheiros, cozinhas, lavanderias industriais e garagens.

3) Obras em regiões secas, como o nordeste do país, partes protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos.

(6)

1.2 Determinar a a/c máx para o meio

 Determinação da relação a/c máx pela agressividade

 Determinação da classe de resistência do concreto

 Porque?: porque a resistência, a/c e permeabilidade estão interligados.

Concreto Tipo Classe de agressividade

I II III IV

Relação a/c (em massa)

CA  0,65  0,60  0,55  0,45

CP  0,60  0,55  0,50  0,45

Classe de concreto (NBR 8953)

(Valores em MPa para fck)

CA  C 20  C 25  C 30  C 40

CP  C 25  C 30  C 35  C 40

Notas:

1) o concreto empregado na execução das estruturas deve cumprir os requisitos estabelecidos na NBR 12655; 2) CA corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto armado;

3) CP corresponde a componentes e elementos estruturais de concreo protendido.

(7)

(8)

1.3 Resistência de dosagem (fcd)

 Porque?: porque a resistência de dosagem deve ser maior que a necessária devido à

variabilidade da resistência do concreto, garantindo assim uma grande probabilidade de atendimento da resistência necessária.

 Determinar o fck (resistência à compressão característica)

 Tomar o maior valor de fck, entre o do projetista, ou o determinado por norma

devido à classe de agressividade (1.2)

 Definir o desvio padrão a ser adotado:

 Valor do desvio padrão (Sd) adotado pela NBR12655:

 4 MPa - Produção em massa, com controle rigoroso da umidade dos agregados e com

equipe bem treinada. A água de amassamento é corrigida em função da correção de umidade dos agregados.

 5,5 MPa–Produção em volume, com controle rigoroso da umidade dos agregados e

com equipe bem treinada.

 7 MPa - Produção em volume, sem controle de umidade.

 Determinar a resistência de dosagem:

Sd

f

_cd



_ck



1 ,

65 .

(9)

1.4 Estimativa da relação a/c

 Estimar a a/c máx para garantir a resistência de dosagem

através da fórmula de Powers:

n c a k

f_C _

       / . 32 , 0 . 679 , 0 .   Onde:

f_c = fcd(MPa).

a/c = relação água-cimento.

  0,75 (grau de hidratação para 28 dias)

n  3

k  120

  . 32 , 0 . 679 , 0 /                 n cd k f c

a  0,32.

(10)

(11)

1.5 Determinação a relação a/c máxima

 Escolher a menor entre as duas relações a/c encontradas

 a/c A: devido à classe de agressividade do ambiente

 a/c B: estimada para a resistência de dosagem

a/c A

a/c B

Adotar a menor relação a/c!

(12)

(13)

2. Determinação do teor de agregados inicial

(14)

2.1 Determinação da trabalhabilidade

 Escolher o abatimento compatível com a tecnologia que

será utilizada.

(Pode já estar definida em projeto)

 Tabela para concreto convencional

(15)

(16)

secos materiais

água (H)

Relação 

Relação água/materiais secos (H)

Lei de Lyse:

“para materiais de mesma natureza, formato, textura e

dimensão máxima característica, a massa de água por

unidade de volume de concreto é o principal determinante da

consistência do concreto fresco.”

p a c c a H    /

(17)

2.2 Estimativa de H

(água/mat secos) 7,00% 8,00% 9,00% 10,00% 11,00% 12,00% 13,00%

0 50 100 150 200 250

R ela ção águ a/mat eriai s seco s -H ( %) Abatimento (mm)

(18)

2.2 Estimativa de H

(água/mat secos)

 A partir do gráfico anterior foi extraída uma função linear

f(s) que correlaciona aproximadamente a relação água/materiais secos com o abatimento:

8 .

220

5 ,

4 )

(

(%)



f

s



s



H

secos materiais água relação H mm em abatimento s onde / :  

(19)

(20)

2.3 Teor de agregados (m) inicial

 Com a relação H determinada, obtemos o teor de

agregados a ser adotado inicialmente para a dosagem.

 Obtemos através da lei de Lyse:

 H (%)  dividir por 100

1 /         H c a m m c a H   1 /

(21)

(22)

3. Especificação dos agregados utilizados

(23)

3.1 Determinação do DMC

 NBR 6118/2003:

 Dmáx ≤ 1,2 x cobrimento

 Dmáx ≤ 1,2 x distância entre barras

 Dmáx ≤ da espessura da laje

 Dmáx ≤ da distância entre faces das formas

(24)

3.1 Exemplo determinação do DMC

 Dmáx ≤ 1/₄da distância entre faces das formas

 _{150/4 = 37,5mm}

 Dmáx ≤ 1/₃da espessura da laje

 _{80/3 = 27mm}

 Dmáx ≤ 1,2 x distância entre barras

 _{1,2 x 22 = 26,4mm}

 Dmáx ≤ 1,2 x cobrimento

 _{1,2 x 30 = 36mm}

DMC = 26,4mm

Brita 2

Brita 2 - Dmáx = 25 mm Brita 1 - Dmáx = 19 mm Brita 0 - Dmáx = 12,5 mm

(25)

(26)

3.2 Composição de britas

 A composição de britas deve ser feita

experimentalmente:

 Variar a composição até obter a máxima Massa Unitária.

(27)

(28)

4. Teor ótimo de argamassa seca sem ultrapassar a a/c máxima

(29)

4.1 Tabela de traços

 Cálculo dos traços para o teor de agregados (m) inicial

usando:

 Variações do teor de argamassa () em 2% a partir de 43%.

 Primeiro, usar a definição de Teor de Argamassa Seca () para

obter o traço unitário:

1 ) 1 (    m a



m a    1 1 

a

m

p





: a : p

(30)

4.1 Tabela de traços (ex. p/ m=5)

30

  





 (%) Teor de

argam. seca M

43% 1 1,58 3,42 45% 1 1,70 3,30 47% 1 1,82 3,18 49% 1 1,94 3,06 51% 1 2,06 2,94 53% 1 2,18 2,82 55% 1 2,30 2,70 57% 1 2,42 2,58 59% 1 2,54 2,46

1 : a : p

(31)

(32)

4.1 Tabela de traços

 Cálculo dos traços para o teor de agregados (m) inicial

usando:

 30kg de brita (volume adequado a uma betoneira pequena 120L)

 Segundo, encontrar os traços em massa para 30kg de brita:

: a : p

cimento : areia : brita

Qc : Qa : Qp

=30kg

cimento : areia : brita

p Q_cim  30.1

p a Q_{a reia}  30.

regra de três

(33)

(34)

4.2 Determinação dos acréscimos

 A partir das quantidades totais, determinar os acréscimos

de areia e cimento necessários para se passar de um teor de argamassa para outro 2% maior:

  





 (%)

Teor de

argam. seca Massa Total Acréscimo Massa Total Acréscimo M

43% 1 1,58 3,42 13,86 0,00 8,77 0,00 45% 1 1,70 3,30 15,45 1,59 9,09 0,32 47% 1 1,82 3,18 17,17 1,72 9,43 0,34 49% 1 1,94 3,06 19,02 1,85 9,80 0,37 51% 1 2,06 2,94 21,02 2,00 10,20 0,40 53% 1 2,18 2,82 23,19 2,17 10,64 0,44 55% 1 2,30 2,70 25,56 2,37 11,11 0,47 57% 1 2,42 2,58 28,14 2,58 11,63 0,52 59% 1 2,54 2,46 30,98 2,84 12,20 0,57

obs: Qtd areia e cimento para 30kg brita 1 : a : p

Traço Qtd Areia (kg) Qtd Cimento (kg) Q

15,45 - 13,86 = 1,59

21,02 –19,02 = 2,00

11,63 –11,11 = 0,52

(35)

4.3 Quantidade de água máxima

 Qualquer que seja o teor de argamassa ou o slump necessário, não

podemos ultrapassar a relação a/c máxima de dosagem! Para

isso, deixamos calculado a máxima quantidade de água que pode ser adicionada a cada traço:

  





o Massa Total Acréscimo Massa Total Acréscimo

Massa Máxima

Re n

,00 8,77 0,00 3,9 + 3,90 4,82

,59 9,09 0,32 4,4 + 0,50 5,00

,72 9,43 0,34 4,4 5,19

,85 9,80 0,37 4,8 + 0,40 5,39

,00 10,20 0,40 4,8 5,61

,17 10,64 0,44 4,8 5,85

,37 11,11 0,47 4,8 6,11

,58 11,63 0,52 4,8 6,40 Qtd de Água (kg)

Qtd Cimento (kg)

a/c máxima de

dosagem: 0,55  a_máx 0,55.9,09

 

 a_máx 0,55.10,2

(36)

---Profº. Alécio Jr. Mattana

36

 (%) Abatim.

Teor de

argam. seca Massa Total Acréscimo Massa Total Acréscimo Massa Total Acréscimo Massa Máxima

Relação a/c na

mistura ± 10mm

43% 1 1,19 2,91 12,27 0,00 10,31 0,00 4,10 + 4,10 4,95 0,40

45% 1 1,30 2,80 13,93 1,66 10,71 0,40 4,60 + 0,50 5,14 0,43

47% 1 1,40 2,70 15,56 1,63 11,11 0,40 4,60 5,33 0,41 50

49% 1 1,50 2,60 17,31 1,75 11,54 0,43 5,00 + 0,40 5,54 0,43 65

51% 1 1,60 2,50 19,2 1,89 12,00 0,46 5,30 + 0,30 5,76 0,44 75

53% 1 1,70 2,40 21,25 2,05 12,50 0,50 5,30 6,00 0,42

55% 1 1,81 2,29 23,71 2,46 13,10 0,60 5,30 6,29 0,40

57% 1 1,91 2,19 26,16 2,45 13,70 0,60 5,30 6,58 0,39

59% 1 2,01 2,09 28,85 2,69 14,35 0,65 5,30 6,89 0,37

Dados preenchidos durante a execução do concreto de dosagem.

Qtd de Água (kg) Qtd Cimento (kg)

Qtd Areia (kg)

obs: Qtd areia e cimento para 30kg brita

1 : a : p

(37)

4.4 Deixar os acréscimos separados

 Preparar potes com os acréscimos de cimento e areia

para cada teor de argamassa () e identificá-los.

 Assim, durante a parte experimental será fácil passar de

um teor para o outro sem maiores preocupações.

 =45%

 =47%

(38)

4.5 Encontrar o teor ótimo de argam.

 Rodar o concreto com pouca água até encontrar o teor

ótimo de argamassa

1 2 3

(39)

4.6 Teor de argamassa ótimo +2%

 Após encontrar o teor ótimo de argamassa, aumentá-lo

em 2%, para compensar as perdas no transporte.

4

5

(40)

5.Encontrar o abatimento especificado

(41)

5.1 Aumentar o slump com água

 Após encontrar o teor ótimo de argamassa, acrescentar

(42)

5.2 Abatimento alcançado

 Se o abatimento especificado for atingido com

quantidade de água menor ou igual ao limite, este é o traço final:

 Passar para o item 7, que irá registrar o dados da dosagem

final.

(43)

5.3 Abatimento NÃO alcançado

 Se a quantidade de água acrescentada for igual ao limite

máximo de água, e o abatimento ainda estiver abaixo do especificado, então a consistência terá que ser ajustada reduzindo-se o teor de agregados (m). Veja:

m

c

a

H





1 /

- Relação água/materiais secos fixa (já está no limite)

Queremos aumentar!

(44)

5.3 Reajuste do abatimento com água

 Após corrigir o teor de agregados, testar o abatimento

 Se ainda estiver abaixo, acrescentar água aos

poucos, apenas até o novo limite de água! Se o

abatimento não for atingido com a água possível de

acrescentar, reduzir novamente o teor de agregados em 0,5, repetindo o processo.

(45)

6.Determianção do traço final

(46)

6. Dosagem final

 Anotar as quantidades da dosagem final de

cimento, areia, brita e água em kg;

 Dividir a quantidade de água pela de cimento para obter a

relação a/c final;

(não pode ser maior do que a especificada como máxima, ou há algo errado!)

 Dividir as quantidades de cimento, de areia e de brita pela

quantidade de cimento, para obter o traço em massa final

no formato 1:a:p;

 Anotar a composição de britas utilizada, se houver.

(47)

Dosagem final

  



DOSAGEM FINAL

Água Total: Cimento: Areia: Brita: Teor de argamassa ideal +2%

4,8 kg 10,2 kg 21,02 kg 30 kg = 51 %

Traço em massa Relação a/c Composição de britas _{(21 kg)} _{(9 kg)} _{(0 k}

1 : 2,06 : 2,94 Brita 2 = 70% Brita 1 = 30% Brita 0 = 0%



c

Quantidades:

(48)

EXERCÍCIO

(49)

EXERCÍCIO - Exemplo 1

 Residência urbana

 Fck projeto estrutural = 30 MPa  Considerar grau de hidratação

=0,75

 Cobrimento = 3,0cm  Espessura de laje=12cm  Produção em volume sem

controle

 Abatimento = 60 ± 10mm

Proporção Peso Acréscimo Massa líquida M.U. Brita 2 / Brita 1 Brita 2 Brita 1 Brita 1 no recipiente Compactada

(%) (%) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg/dm³) 100 / 0 30 - - 24,5 1,63 90 / 10 30 3,33 3,33 24,7 1,65 80 / 20 30 7,50 4,17 25,1 1,67 70 / 30 30 12,86 5,36 25,1 1,67 60 / 40 30 20,00 7,14 25,1 1,67

Proporção Peso Acréscimo Massa líquida M.U. Brita 1 / Brita 0 Brita 1 Brita 0 Brita 1 no recipiente Compactada

(%) (%) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg/dm³) 100 / 0 30 - - 24,9 1,66 90 / 10 30 3,33 3,33 25,2 1,68 80 / 20 30 7,50 4,17 25,4 1,69 70 / 30 30 12,86 5,36 25,7 1,71 60 / 40 30 20,00 7,14 25,9 1,73

(50)

50

Sd f

f_cd  _ck 1,65.

  . 32 , 0 120 . 679 , 0 / 3                 cd f c a