NAYANNE ALVES - Dosagem Experimental do Concreto Utilizando o Método da ABCP

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Dosagem Experimental do Concreto Utilizando o Método da ABCP: Comparativo com

concretos de Obras de Sinop-MT

Experimental dosage of concrete using the ABCP’s method: Comparison with

concrete works of Sinop-MT

Nayanne Ferreira Alves1_{, Kênia Araújo de Lima}2

Resumo: A falta de análise, das características e propriedades dos materiais empregados para a fabricação do concreto e o não controle tecnológico geram um gasto excessivo de materiais, visto que a relação entre traços com altos e baixos teores de argamassa influenciam diretamente no volume e na qualidade do material final. Dependendo do tipo de execução e dos métodos adotados para determinar sua dosagem, o concreto pode atingir variados valores de resistência à compressão. Dessa forma, é importante estudar as características dos materiais empregados no concreto, visando maior qualidade no traço realizado e uma resistência que atenda ás esécificações, para que se evite patologias nas edificações. Esta pesquisa visou analisar as propriedades dos materiais componentes do concreto e a elaboração de uma dosagem que fosse ideal para os materiais da região de Sinop – MT. Para tanto, realizou-se um estudo com variações da relação água/cimento, comparando suas resistências à compressão correspondente a 20 MPa, em que foram analisados 108 corpos-de-prova (CPs), utilizando o método da ABCP. Com isso, o melhor traço de concreto foi de 1:1,87:2,56:0,52, com resistência média de 31,25 MPa. Comparando com os traços de obras realizados no município, as resistências finais foram baixas, possuindo uma variação de 37,8% do valor almejado.

Palavras-chave: proporções dos materiais; relação água/cimento; resistência à compressão; traço.

Abstract: The lack of analysis of characteristics and properties of the materials used to manufacture concrete, and non-technological control, generate overspending with materials, since the relationship between traces with high and low mortar levels has directly influenced the final volume and quality. The Methods used to calculate and execute the concrete batch can change completely the valeus of compressive strength. Therefore, Study the material characteristics that will be used in a concrete batch is important, aiming higher perform in the batch reaching the strength expected in order to avoid pathologies in buildings. This research aims to analyse the properties of concrete components to achieve an ideal concrete batch for Sinop and region. For this purpose, was studied variations of water/cimente ratio, on 108 samples, looking for the same compressive strength that is 20MPa. For it was used the ABCP method. With that, the best concrete batch was 1: 1.87: 2.56: 0.52, with compressive strength of 31.25MPa. This value were compared with batches made in the spot, the compressive strength were low, changing approximately 37.8% of the desired value.

Keywords: proportion of materials; water cement ratio; compressive strength; traces.

1 Introdução

O concreto possui grande durabilidade, economia e alta resistência à água, fatores esses que contribuem para sua grande utilização no mundo, sendo o material mais empregado, isso se deve à abundante disponibilidade de seus elementos constituintes e de seus baixos custos. Dessa forma, no Brasil, a procura por tal material é mais expressiva do que a procura por aço e madeira. (PEDROSO, 2009)

Por ser um material construtivo, amplamente disseminado e por sofrer pouca deterioração quando exposto à água, é facil encontrá-lo em diversas obras de construção civil, tais como, casas de alvenaria, em rodovias, pontes, obras de saneamento, usinas hidrelétricas e nucleares, túneis, fundações de máquinas, entre outros.

Estudos realizados por Tutikian e Helene (IBRACON, 2011), afirmam que são produzidos 20 milhões de metros cúbicos de concreto/ano em centrais dosadoras, e que se utilizassem uma dosagem adequada teriam uma economia de 5 Kg de cimento por metro cúbico, diminuindo assim a emissão de

gases tóxicos ao ambiente e ainda reduziria a quantidade de materiais utilizados em obras, uma vez que, o consumo médio por habitante dessa mistura por ano é de , aproximadamente, 1,9 toneladas. Segundo Pedroso (2009), é importante estudar as várias formas do concreto, pois o mesmo, depois de endurecido, tem resistência similar ás das rochas naturais e, quando no estado fresco, é um composto plástico, possibilitando sua modelagem em formas e tamanhos variados. Entretanto, quando não se conhece o material utilizado, a estrutura fica suscetível a resistências menores, diminuindo sua vida útil, podendo trazer consequências irreversíveis a construção.

Araújo (2010, p. 59) ressalta que, quando se faz uma obra em concreto é fundamental garantir, além dos aspectos econômicos e estéticos, também os de segurança, de bom desempenho em serviço e de durabilidade, que são atingidos a partir de uma dosagem adequada.

Assim, com o intuito de se obter concretos que atendam às necessidades de cada projeto, os métodos de dosagens experimentais se respaldam em normas e procedimentos de proporções, a fim de analisar cada característica dos materiais, para que o mesmo apresente uma dosagem que proporcione melhores desempenhos em serviço, reduzindo seus custos e elevando a qualidade tanto nos concretos produzidos em obras quanto em centrais dosadoras. 1_{Graduanda em Engenharia Civil, UNEMAT, Sinop, Brasil,}

nayanne_fa@hotmail.com

2_{Bacharel em Engenharia Civil, Orientadora, UNEMAT,}

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Portanto, o estudo de dosagem tem como objetivo analisar e evidenciar alguns aspectos e características desconhecidas dos materiais disponíveis na região de Sinop, estimar consumos de materiais que atendam às resistências almejadas, verificando a plasticidade e trabalhabilidade e, dessa forma, comparar com traços de obras produzidas in loco já utlizados, sendo respaldado pelo método da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).

2 Fundamentação Teórica 2.1 O Concreto

Em 1824, o concreto que se conhece hoje adentra no mercado após a patente do cimento Portland. Com essa descoberta, no fim do século XIX, e tendo vasta utilização no século XX, o concreto transformou-se no material mais consumido pelo homem depois da água. (IBRACON, 2010)

O concreto é um material derivado da mistura de cimento, de agregados, sejam eles britados ou naturais, e de água, podendo ou não ser acrescidos de aditivos químicos que possuem a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas. (ARAÚJO, 2010)

A utilização de aditivos na fabricação do concreto é recente nas construções in-loco, pois estes ampliam o prazo de aplicação e o adensamento do concreto. Entretanto se faz necessário a compatibilidade e interação com o cimento, para que o mesmo tenha a fluidez requerida por mais tempo. (FREITAS Jr.[2010?])

Botelho (2010) afirma que a principal característica do concreto é sua resistência a compressão, sendo esta gerida pelo teor de cimento por m³ de concreto e pela relação água/cimento da mistura.

2.1.1 Cimento

De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland - ABCP (2002, p. 5) o cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ação da água.

Vale ressaltar que o cimento Portland é o grande responsável pela transformação da mistura dos materiais que compõem o concreto, constituíndo, assim, o principal elemento e o mais importante material de construção. (CFET-PR, 2004, p.10) 2.1.2 Agregados

Conforme a ABNT (1983), os agregados são classificados segundo a sua granulometria, e também quanto à origem, sendo dividos em agregados graúdos e agregados miúdos.

Os agregados graúdos, provenientes de rochas estáveis, passados por processos artificiais para obter características finas, chamados de britas, podem ser classificados de 0 a 5, dependendo do diâmetro das suas partículas. Já os agregados miúdos são os encontrados na natureza, como as areias de rios, que são classificadas como grossas, médias e finas. (BASTOS, 2006, p.5)

2.1.3 Água

A água é essencial no concreto, pois é ela a responsável por ativar as reações químicas, hidratando o cimento em pasta aglomerante, além de

lubrificar os demais materiais para proporcionar o manuseio do concreto, garantindo, assim, a resistência e a durabilidade do concreto. (BASTOS, 2006, p. 6)

Para Guimarães (2006, p. 60), mesmo a água imprópria para o consumo humano, pode ser utilizada na fabricação de concretos, visto que águas ácidas, salobras, salgadas, coloridas, com mau cheiro ou recicladas de processos industriais não devem ser rejeitadas de imediato, pois devem ser realizados testes com água limpa e avaliar suas especificidades com o concreto desejado, analisando criteriosamente suas propriedades.

2.2 Dosagem Experimental do Concreto

A princípio, o estudo de dosagem de concreto não adotava nenhuma norma ou critério científico, uma vez que seguia algum traço que já tinha sido utilizado e que obtivera sucesso. Com o passar do tempo e com os elementos geométricos mais robustos, o concreto necessitava de resistência, durabilidade e baixo custo, então, viu-se a necessidade de desenvolver metodologias e dosagens mais precisas, através de normas e ensaios, denominados, Dosagem Experimental do Concreto. (ABCP, 1995, p.1)

Hoje em dia, entende-se por dosagem do concreto de cimento Portland os procedimentos das proporções adequadas dos materiais que formam o concreto, tais como, cimento, agregados miúdos e agregados graúdos e também da água, para a obtenção de um traço, podendo ser expresso em volume ou massa, sendo preferível apresentá-lo em massa seca de materiais. (IBRACON, 2011, p. 1)

Ao observar a importância econômica, Yazigi (2007, p. 214) considera que a dosagem experimental se ajusta com as características específicas dos materiais, já que é necessário conhecer especificamente quais as pedras, areias, tipo e marca do cimento, entre outros. O autor salienta ainda que os desvios-padrão e coeficientes de variação são menores, quando são conhecidos os materiais e quando se faz uma proporção adequada deles. Petrucci (2005, p. 120) estabelece que, seja qual for o método adotado, pode-se basear a dosagem experimental em três princípios básicos:

 Variação das propriedades fundamentais do concreto endurecido, com a relação água/cimento;

 Quantidade de água total, em função da trabalhabilidade;

 Granulometria do concreto. 2.3 Resistência x Dosagem

A resistência do concreto, sendo a resistência à compressão a mais utilizada, é empregada como um dos principais parâmetros de dosagem e de controle de qualidade nas obras, devido ao fato de ser uma das propriedades mais sensíveis às alterações de composição da mistura, permitindo modificar outras características do concreto. (IBRACON, 2011) Para Viero (2010), existem alguns fatores que interferem diretamente na resistência à compressão do concreto, como as características dos materiais, ressaltando, principalmente, a relação água/cimento, o tipo de cimento, a granulometria e a mineralogia dos agregados, a cura e os parâmetros de ensaio.

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O autor ainda esclarece que esses são os principais fatores que influenciam diretamente na dosagem experimental do concreto, pois se não obter o conhecimento dessas características apresentadas, toda a dosagem experimental do concreto não terá validade alguma, já que esses são os aspectos essenciais para uma dosagem correta.

2.4 Resistência Característica de Dosagem

Segundo Assunção (2002, p. 20), a resistência à compressão do concreto é um parâmetro que depende da qualidade dos materiais empregados, da proporção da mistura, da execução dos ensaios e do meio de produção, entre outros. Assim, é possível verificar que os resultados variam em torno de um valor médio, apesar de utilizar os mesmos materiais, os valores obtidos nos ensaios não é um valor único. Desta forma, a ABNT (1996) recomenda que quando se dosar uma mistura de concreto, deve-se considerar uma resistência maior que a estipulada em projeto, considerando a variabilidade de resistência, expressa pelo desvio-padrão (𝑠𝑑), conforme a Equação 1:

𝑓𝑐𝑗= 𝑓𝑐𝑘+ 1,65𝑠𝑑 (Equação 1)

em que:

𝑓𝑐𝑗 é a resistência média do concreto à compressão, prevista para a idade de j dias, em megapascals; 𝑓𝑐𝑘 é a resitência característica do concreto à compressão, em megapascals;

𝑠𝑑 é o desvio-padrão da dosagem, em megapascals.

Quando não se conhece o valor do desvio-padrão, a ABNT (1996) sugere adotar os valores apresentados na Tabela 1, que variam de acordo com as seguintes condições de preparo do concreto:

 Condição A: Aplicável às classes C10 até C80, impõe que o cimento e os agregados sejam medidos em massa e água de amassamento medida em massa ou volume, sendo corrigida em função da umidade dos agregados;

 Condição B: Aplicável às classes C10 até C25, exige que o cimento e agregados sejam medidos em massa e água de amassamento medida em volume;

 Condição C: Aplicável às classes C10 até C20, exige que o cimento seja medido em massa, agregados e água de amassamento medidos em volume.

Tabela 1. Desvio-Padrão a ser adotado em função da condição de preparo do concreto

Condição Desvio-padrão (MPa)

A 4,00

B 5,50

C 7,00

Fonte: ABNT (1996).

2.5 Métodos de Dosagem do Concreto

No Brasil, existem várias metodologias de dosagem de concreto em uso, as quatro mais usuais são:

 Método do Instituto Nacional de Tecnologia do Rio de Janeiro (INT);

 Método do Instituto de Pesquisas Tecnológicas deo Estado de São Paulo (IPT);

 Método da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP);

 Método do Instituto de Tecnologia do Estado do Rio Grande do Sul (ITERS), atualmente Fundação da Ciência e Tecnologia do Estado do Rio Grande do Sul (CIENTEC).

O método da ABCP se baseia, principalmente, nos valores das características dos materiais locais, obtidos experimentalmente durante os estudos feitos em laboratórios, correlacionando resistência, fator água/cimento e proporção agregado/cimento. (BAUER, 2005, p. 212)

Além disso, a trabalhabilidade se faz fundamental, pois os procedimentos são para concretos de consistência plástica, fornecendo traços com baixos teores de areia, ao passo que as misturas de concreto sejam mais econômicas. (VIERO, 2010, p.60)

3 Metodologia

A análise desse projeto foi dividida em três etapas, na primeira etapa, foi feita uma revisão bibliográfica em normas, artigos, revistas e visitas a empresas, a fim de reunir informações necessárias para a pesquisa. Na segunda, foram identificados e classificados os materiais, tais como, agregados graúdos e miúdos, e o cimento, para a confecção do concreto, disponíveis na região de Sinop – MT. Na terceira, foram realizado os cálculos para determinação de um traço base, para a confecção de concreto. Todos os testes foram realizados nas dependências do Laboratório de Engenharia Civil da Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT Campus de Sinop.

3.1 Cimento

O cimento utilizado nesse estudo foi o Cimento Portland composto com pozolana (CP II-Z-32), com massa específica de 3,06 g/cm³ e resistência aos 28 dias de 32 MPa, informações estas do fabricante. 3.2 Areia

A areia lavada média de origem quartzosa, proveniente do rio Telles Pires, um dos principais rios que passa pela cidade de Sinop – MT, passou por três análises distintas. A primeira análise determinou o módulo de finura do agregado, a partir de um ensaio de granulometria, prescrito na ABNT (2009a), passando por peneiramento mecânico, em peneiras de malhas quadradas.

A segunda análise, determinou a massa específica, utilizando a Equação 2, realizada de acordo com a ABNT (2009b). Nesse ensaio, a amostra foi previamente peneirada e seca em estufa até atingir peso constante e depois de mergulhada no frasco de Chapman, como mostra a Figura 1, medindo o seu nível de água.

ρ = 𝑚𝑠

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Figura 1: a) Amostra de areia média; b) Submersão da amostra dentro do frasco de Chapman para conferência de

nível. Fonte: Acervo próprio, 2015.

A terceira análise determinou a umidade total em agregados miúdos pelo método da estufa, pelo qual se pesou a amostra úmida, secou-se na estufa, determinando, assim, a massa da amostra em intervalos de pelo menos duas horas até a constância de massa, seguindo a Equação 3.

𝐻 =(𝑃𝑖−𝑃𝑓)

𝑃𝑓 ∗ 100 (%) (Equação 3) 3.3 Brita e Pedrisco

Na análise da brita e do pedrisco originário do município de Nobres - MT, passaram por ensaios iguais, pois são constituído do mesmo material, diferenciando apenas seus tamanhos. A princípio, determinou-se a granulometria dos agregados pela NBR 7211/09, passando por peneiramento mecânico, em peneiras de malhas quadradas.

Utilizando a NBR NM 53/09, determinou-se a massa específica, submetendo os agregados a secagem na estufa até sua massa constante, para logo após submergi-los em água e fazer a leitura do nível d’água, utilizando a Equação 4.

ρ = 𝑚𝑠

(𝐿−𝐿0) (Equação 4)

Por fim, determinou-se o teor de umidade total, por secagem, em agregado graúdo e fazendo uso da Equação 5, coletando-se a amostra úmida, pesando, secando em estufa até atingir massa constantes, seguindo a NBR 9939/87.

ℎ =(𝑚𝑖−𝑚𝑓)

𝑚𝑓 ∗ 100 (Equação 5) 3.3 Água

A água utilizada foi a disponível pelo sistema de abastecimento de água do município de Sinop e não passou por nenhuma análise.

3.4 Traço Base

A metodologia de cálculo foi fundamentada no método desenvolvido pela ABCP e nas informações dos materiais, como descrito anteriormente.

O desenvolvimento de cálculo do traço base seguiu as seguintes etapas:

I. Fixação da relação água/cimento, considerando a durabilidade e resistência

mecânica que se deseja do concreto, utilizando o gráfico da resistência normal do cimento aos 28 dias, representado na Figura 2.

Figura 2 – Relação a/c em função das resistências do cimento aos 28 dias. Fonte: (ABCP, 1995)

II. Determinação do consumo de água aproximado, através da Tabela 2, correlacionando o abatimento desejado com o diâmetro máximo do agregado graúdo.

Tabela 2. Consumo de água aproximado (l/m³) Abatimento do

tronco de cone (mm)

Dimensão máxima característica do agregado graúdo (mm) 9,5 19,0 25,0 32,0 38,0 40 a 60 220 195 190 185 180 60 a 80 225 200 195 190 185 80 a 100 230 205 200 195 190 Fonte: (ABCP, 1995)

III. Determinação do consumo de cimento, utilizando a relação igual ao quociente do consumo de água, pela relação água/cimento, representado pela Equação 6:

𝐶 =_𝑎/𝑐𝐶𝑎 (Equação 6)

IV. Determinação do consumo de agregados i. O consumo de agregado graúdo

determina-se pela Tabela 3, o volume compactado determina-seco (𝑉𝐺) de agregado graúdo por m³ de concreto, em função da sua dimensão máxima característica e do módulo de finura da areia.

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Tabela 3. Volume compactado seco (𝑉𝐶) de agregado graúdo por m³ de concreto

Volume compactado seco (VC) de agregado graúdo por m³ de concreto MF Dmáx (mm) 9,5 19,0 25,0 32,0 38,0 1,8 0,645 0,770 0,795 0,820 0,845 2,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,825 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 0,805 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,785 2,6 0,585 0,690 0,715 0,740 0,765 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,745 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 0,725 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,705 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 0,685 3,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665 Fonte: (ABCP, 1995)

Assim, para determinar o consumo de agregado graúdo utiliza-se a Equação 7:

𝐶𝑏= 𝑉𝑐∗ 𝑀𝑐 (Equação 7)

Em que 𝑉𝑐 𝑒 𝑀𝑐 são, respectivamente, o volume do agregado compactado por m³ de concreto e a massa unitária compactada do agregado graúdo.

O agregado graúdo é composto por duas ou mais britas, recomenda-se que elas sejam proporcionadas de acordo com um critério lógico e não aleatoriamente, como mostra a Tabela 4, onde procura-se proporcionar as britas de tal forma que entre suas partículas, quando compactadas, fique o menor volume possível de ar.

Tabela 4. Proporcionamento de britas 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

Fonte: (ABCP, 1995)

ii. Consumo de agregado miúdo, determinado pela diferença dos demais constituintes do concreto já determinados, como mostra a Equação 8. 𝑉𝑚= 1 − (_𝜌𝐶 𝑐+ 𝐶𝑏 𝜌𝑏+ 𝐶𝑎 𝜌𝑎) (Equação 8)

Em que 𝜌𝑐, 𝜌𝑏 e 𝜌𝑎 são as massas específicas do cimento, agregado graúdo e água.

Dessa forma, o consumo de areia será calculado pela Equação 9:

𝐶𝑚= 𝜌𝑚∗ 𝑉𝑚 (Equação 9) em que 𝜌𝑚 é a massa específica da areia.

Para desenvolver um traço com resistência de 20 MPa e abatimento de 100+/- 10mm, adotou-se um desvio-padrão de dosagem de 7,0 Mpa (condição C da ABNT), com intuito de adequar o método para as

características dos materiais disponíveis na região de Sinop – MT.

Assim, utilizou-se o cálculo da resistência média almejada, apresentada na Equação 10, a fim de se obter resistências que atendam ás necessidades de projetos para diferentes valores da relação água/cimento, por meio de uma curva de Abrams.

𝑓𝑐28= 𝑓𝑐𝑘+ 1,65 ∗ 𝑆𝑑= 20 + 1,65 ∗ 7,0 = 31,55 𝑀𝑃𝑎 (Equação 10)

Entretanto, com os resultados obtidos das resistências à compressão, optou-se por utilizar um desvio-padrão de 5,5 Mpa, pois os agregados e o cimento foram medidos em massa e a água em volume.

Com a mudança de desvio-padrão, mudou-se a proporção de materiais, consequentemente variando suas resistências. Dessa forma, obteve-se novas dosagens de concreto, sendo que o valor da resistência característica à compressão das amostras corresponde a 20 MPa (Tabela 1) e um coeficiente de segurança de 1,65 (Equação 1) para se determinar a resistência de dosagem equivalente a 29,08 MPa, obtendo-se assim, valores de resistência superiores ao 𝑓𝑐𝑘.

Com os valores da resistência à compressão do concreto e com as diferentes relações água/cimento, fez-se uma adequação nos traços para que se consumisse pouco material, mas que atendesse os valores esperados.

Para a produção dos traços de concreto, utilizou-se betoneira e foram conferidas as condições climáticas tanto do ambiente como do concreto, no andamento dos ensaios, utilizando equipamentos, como mostra a Figura 2, sendo retiradas amostras de concreto para verificação do abatimento através do slump test, conforme recomenda a ABNT NBR NM 67, como mostra a Figura 3.

Figura 2: a) Termômetro; b) Relógio termo-higrômetro. Fonte: Acervo próprio, 2015.

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Figura 3: a) Ensaio de slump test; b) Verificação do abatimento. Fonte: Acervo próprio, 2015.

Sendo assim, moldaram-se 108 corpos-de-provas com dimensões de 10x20 cm seguindo as recomendações da ABNT (1994), para que fossem submetidos a ensaios de resistência à compressão aos 3, 7 e 28 dias após a moldagem, ficando submersos em água com cal.

Para aferir a resistência à compressão das amostras, utilizou-se prensa manual hidráulica, seguindo a ABNT (2007), onde os CPs foram capeados com neoprene, a fim de uniformizar o carregamento nas superfícies das amostras, como mostra a Figura 4.

Figura 4: a) CP capeado com neoprene confinado; b) Prensa manual hidráulica e CP antes do ensaio de compressão; c)

Prensa manual hidráulica e CP rompido após ensaio de compressão. Fonte: Acervo próprio, 2015.

Para interpretação dos resultados finais da resistência à compressão do concreto, utilizou-se a Equação 11, da ABNT (2007), sendo que seus resultados foram analisados e expostos em forma de tabelas.

𝑓𝑐=_𝜋∗𝐷4𝐹2 (Equação 11)

Em que:

𝑓𝑐 é a resistência à compressão, em megapascals; F é a força máxima alcançada, em newtons; D é o diâmetro do corpo-de-prova, em milímetros. Por fim, realizou-se visitas em três obras na cidade de Sinop-MT (OB1, OB2, OB3), coletando-se amostras de concretos dosadas in loco pelo construtor, utilizando betoneira, verificando seu abatimento, moldando-se corpos-de-prova e aferindo suas resistências, com intuito de comparar com os concretos dosados em laboratório.

4 Análise de Resultados

A seguir, são apresentados e analisados os resultados obtidos de cada material componente do concreto, a partir dos ensaios realizados em laboratório. As características físicas do agregado miúdo podem ser observadas nas Tabelas 5 e 6.

Tabela 5. Ensaio de Granulometria da Areia média Peneiras (mm) Massa de Material Retido (g) Porcentagem de Material Retido (%) Retido e Acumulado (%) 4,8 0 0,00 0,00 2,4 0 0,00 0,00 2 0 0,00 0,00 1,2 0 0,00 0,00 0,6 9,7 0,96 0,96 0,42 554,1 54,72 55,68 0,3 220,7 21,80 77,47 0,15 221,5 21,87 99,35 FUNDO 6,6 0,65 100,00 TOTAL 1012,6 gramas MÓDULO DE FINURA MF = 2,3346

Fonte: Acervo próprio, 2015.

Pelo ensaio de granulometria determinou-se o módulo de finura da areia média, sendo igual a 2,3346.

Tabela 6. Características físicas do Agregado Miúdo Massa específica dos grãos (g/cm³) 2,604

Umidade total (%) 2,54 Fonte: Acervo próprio, 2015.

Com os ensaios característicos, pode-se definir a massa específica do agregado que foi de 2,604 g/cm³, a umidade total de 2,54%.

Logo, realizaram-se experimentos com os agregados graúdos, para conhecimento de suas propriedades características, como apresentados nas Tabelas 7, 8, 9 e 10.

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Tabela 7. Ensaio de Granulometria do Pedrisco Peneiras (mm) Massa de Material Retido (g) Porcentagem de Material Retido (%) Retido e Acumulado(%) 25 0 0,00 0,00 19 0 0,00 0,00 9,5 99,6 4,90 4,90 4,8 1571,9 77,35 82,25 2,4 290,9 14,31 96,57 1,2 13 0,64 97,20 0,6 5,7 0,28 97,49 0,3 17,8 0,88 98,36 0,15 19,6 0,96 99,33 FUNDO 13,7 0,67 100,00 TOTAL 2032,2 gramas

DIÂMETRO MÁXIMO CARACTERÍSTICO ᶲmáx = 9,5 mm

MÓDULO DE FINURA MF = 5,761

Com o ensaio de granulometria, conheceu-se o diâmetro máximo característico do pedrisco sendo de 9,5mm e o seu módulo de finura de 5,761.

Tabela 8. Características físicas do Agregado Graúdo - Pedrisco

Massa específica dos grãos (g/cm³) 2,6315 Umidade total (%) 1,61

A massa específica do pedrisco foi de 2,6315 g/cm³ e sua umidade total de 1,61%.

Tabela 9. Ensaio de Granulometria da Brita 1 Peneiras (mm) Massa de Material Retido (g) Porcentagem de Material Retido (%) Retido e Acumulado (%) 25 0 0,00 0,00 19 0 0,00 0,00 9,5 1801,9 80,64 80,64 4,8 406,2 18,18 98,82 2,4 8,7 0,39 99,21 1,2 0,6 0,03 99,24 0,6 1,5 0,07 99,31 0,3 2,2 0,10 99,40 0,15 4,3 0,19 99,60 FUNDO 9 0,40 100,00 TOTAL 2234,4 gramas

DIÂMETRO MÁXIMO CARACTERÍSTICO ᶲmáx = 19,00 mm

MÓDULO DE FINURA MF = 6,762

Com o ensaio de granulometria para a brita 1, o resultado do diâmetro máximo característico foi de 19,00 mm e seu módulo de finura de 6,762.

Tabela 10. Características físicas do Agregado Graúdo – Brita 1

Massa específica dos grãos (g/cm³) 2,6315 Umidade total (%) 1,77

Dessa forma, pode-se determinar com ensaios específicos a massa específica do grão que ficou de 2,6315 g/cm³ e a umidade total de 1,77%.

Com a curva de Abrams, apresentada na Figura 5, pode-se conhecer os valores das resistências para as principais diferenças de relações água/cimento, pelo método da ABCP, sendo que foram rompidos corpos-de-provas aos 3, 7 e 28 dias de cura.

Figura 5: Curva de Abrams. Fonte: Acervo próprio, 2015.

Por meio da curva de Abrams, foi possível observar a perda de resistência do concreto a partir da utilização da equação logarítmica e analísa-se que quando se aumenta a relação água/cimento a sua resistência diminui significativamente.

A partir de ensaios de dosagens, realizados em laboratório, com diferentes relações água/cimento, obteve-se distintas proporções de materiais, que podem ser obervados na Figura 6.

Figura 6: Proporções dos materiais em diferentes dosagens. Fonte: Acervo próprio, 2015.

0 10 20 30 40 50 60 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Re sist ên cia à co m pr ess ão ( M P a) Relação água/cimento

3 Dias 7 Dias 28 Dias

402 325 320 730 795 800 1065 1065 1065 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1 2 3 Co n su mo e m Kg /m³ Traços

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As resistências à compressão das amostras, que permaneceram em cura no período de 28 dias, estão especificados na Tabela 11.

Tabela 11. Resistências dos traços iniciais Traço Relação

a/c

Abatimento (mm)

Média das Resistências (MPa) 3 dias 7 dias 28 dias 1 0,51 230,0 14,65 21,83 28,32 2 0,63 90,0 10,50 16,17 19,77 3 0,64 220,0 8,23 11,56 16,73 Fonte: Acervo próprio, 2015.

Pela Tabela 12, é possível observar as condições climáticas nos dias das realizações dos traços.

Tabela 12. Condições Climáticas Traço Condição do Tempo Temperatura Ambiente (°C) Temperatura do Concreto (°C) 1 Chuvoso 25,9 25,3 2 Ensolarado 29,3 27,5 3 Nublado 28,8 28,3

Com os ensaios de cada componente do concreto, para os materiais disponíveis na região de Sinop – MT, as proporções feitas na curva de Abrams foram de suma importância nos cálculos de traços para que se obtivesse uma dosagem correta. Entretanto, na aplicação prática do método, nas proporções iniciais, foi possível observar que os teores de argamassa eram altos, encarecendo o traço, uma vez que, com baixos teores, a perda de resistência foi considerável. Com a fixação da relação água/cimento, observa-se, pela Figura 5, os novos traços, alterando apenas algumas proporções dos materiais.

Figura 5: Diferentes proporções dos materiais, com a mesma relação água cimento. Fonte: Acervo próprio, 2015.

Os resultados obtidos nos rompimentos de corpos-de-prova são apresentados na Tabela 13.

Tabela 13. Resistências dos traços corrigidos Traço Relação

a/c

Abatimento (mm)

Média das Resistências (MPa) 3 dias 7 dias 28 dias

4 0,52 190,00 14,59 16,80 26,13

5 0,52 100,0 15,23 21,72 28,25

6 0,52 120,0 17,62 24,13 31,25

É possivel observar que há uma grande discrepância dos valores de resistência à compressão dos traços 4, 5 e 6. Isso se dá ao fato de que os agregados, tais como, miúdos e graúdos, estarem úmidos devido as chuvas ocorridas em dias anteriores, que influenciam diretamente na resistência e no abatimento do concreto.

Verifica-se, pela Tabela 14, as condições nos dias da dosagem.

Tabela 12. Condições climáticas Traço Condição do Tempo Temperatura Ambiente (°C) Temperatura do Concreto (°C) 4 Nublado 27,6 26,1 5 Ensolarado 31,3 32,1 6 Nublado 25,1 24,6

No que diz respeito aos traços 4 e 6, a temperatura ambiente estava propicia ao concreto, pois a perda de água para o meio era menor. Já na dosagem do traço 5, a temperatura era mais elevada, fazendo com que o concreto perdesse água para o meio de forma mais acelerada, afetando assim sua trabalhabilidade rapidamente.

Para as amostras coletadas dos canteiros de obras, foram dosados traços para um saco de cimento, que pode ser quantificada pela Figura 6, e as suas resistências à compressão dos concretos estão dispostas na Tabela 15.

Figura 6: Proporções dos agregados dosados em obra. Fonte: Acervo próprio, 2015.

Para essas quantidade de materias, a OB 1 utilizou 65 litros de água, a OB 2 90 litros de água e a OB 3 70 litros de água. 380 387 394 749 743 737 1009 1009 1009 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 C on su m o em K g/ m ³ Traços

Cimento Areia Brita

4 5 6 50 50 50 260 125 150 263 150 100 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 Con su m o e m Kg p ar a 1 s aco d e Ci m en to Traços

Cimento Areia Brita

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Tabela 15. Resistência dos concretos dosados em obras Traço a/c Abatimento

(mm)

Média das Resistências (MPa) 3 dias 7 dias 28 dias OB 1 1,3 260,00 5,16 7,69 10,96 OB 2 1,8 280,00 8,59 10,38 14,06 OB 3 1,4 220,00 5,99 9,09 11,98

A Figura 7 relaciona as resistências encontradas das obras e a resistência do traço ideal, comparando suas dosagens.

Figura 7: Comparação das resistências de obras com o traço ideal. Fonte: Acervo próprio, 2015.

5 Conclusão

Com base nas informações e resultados obtidos por meio desse estudo, pode-se concluir que o traço que atende as necessidades pré-estabelecidas por este projeto é o numero 6, no qual se obteve uma mistura plástica e uma boa trabalhabilidade, com baixo teor de areia, e com resistência à compressão além do esperado, chegando a 31,25 MPa, sendo que a resistência de projeto era de 29,08 MPa. Assim, o traço ideal tem proporções de 1 : 1,87 : 2,56 : 0,52, composto por cimento, areia, brita e água, respectivamente.

Todavia, quando comparado o traço confeccionado em laboratório com os encontrados em obras, é notável que houve uma discrepância de valores de resistência à compressão, visto que os concretos feitos in loco não possui um controle tecnológico de materiais e nem uma correta proporção, pois para melhorar a trabalhabilidade do concreto foi acrescida água em diferentes tempos da concretagem, afetando drasticamente a resistência final.

O resultado de resistência à compressão encontrado para a obra em situação mais crítica, Obra 1, foi de apenas 37,8% do valor almejado que é de 29,08 MPa. Vale ressaltar que em projeto esse valor ainda sofrerá uma minoração, tornando mais ineficiente ainda o valor deste 𝐹𝑐𝑘.

É importante lembrar que os estudo comparativos de dosagem foram realizados a partir do método da ABCP. Para estudo futuros, sugere-se uma análise comparativa dos outros métodos de dosagens mais utilizados no Brasil, empregando-se ainda os

materiais encontrados na região de Sinop-MT, para composição do concreto.

Agradecimentos

Agradeço a Deus, por ter me dado a vida e por ter me sustentado até aqui.

A toda minha família, em especial a meu pai Euzébio Carrijo Alves e minha mãe Leonizia Moreira Ferreira, pelo alento, incentivo nos momentos mais difíceis, pelo carinho e amor dados a mim, e pela compreensão dos momentos de ausência durante essa jornada. A minha irmã Natássia e meu cunhado Fabiano, por terem seguido essa caminhada junto comigo.

Ao meu namorado Walter Borges e sua família, pelo carinho, amor e apoio nos momentos de tristeza, e a ajuda com os corpos de provas. A todos os amigos e colegas, principalmente, a Daniele Rosenbach e o André Luiz Machado, pela companhia e amizade durante esses longos anos de convivência e pelo auxilio na conclusão desse artigo.

A professora Kênia Araújo de Lima, por me orientar, transmitir seus conhecimentos, exigir sempre mais de mim e acreditar que eu era capaz.

Aos professores Flávio Alessandro Crispim e Roberto Pinheiro, pelas sugestões e colaborações na formulação desse trabalho e pelas dúvidas sanadas. A todos os professores e funcionários que, de maneira indireta, contribuíram durante minha graduação. Referências

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0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 R es is tê n ci a à co m p re ss ão Dias de rompimento OB 1 OB 2 OB 3 Traço ideal 3 7 28

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