CONCRETO AULA 10 Introdução dosagem do concreto

TECNOLOGIA DO CONCRETO

INTRODUÇÃO DOSAGEM DO CONCRETO

Índices e Conceitos Gerais

 Traço

 Teor de agregados (m)

 Resistência à compressão característica (fck)

 Resistência de dosagem (fcd)

 Relação água/cimento (a/c)

 Consistência x Trabalhabilidade

 Abatimento (slump)

 Relação água/materiais secos (H)

 Teor de argamassa ótima ()

Profº. Alécio Jr. Mattana 3

Traço

 Traço do concreto:  Teor de agregados (m):

Proporções dos materiais:

No traço final o cimento deve ser unitário;

Proporção entre o cimento e os agregados:

c : a : p

1

: a : p

₁

_{: m}

1 : a : p cimento : areia : brita

m

Resistência à compressão

 A resistência à compressão é a propriedade mais

controlada do concreto.

 No Brasil, o ensaio de resistência á compressão é

realizado da seguinte forma:

 CP’s padrão de 15 x 30 cm ou 10 x 20 cm;

 adensamento manual ou mecânico;

 desforma em 24 h;

 cura em câmara úmida

ou por imersão até o ensaio;

Resistência característica e de projeto



Os corpos-de-prova, moldados de diferentes

betonadas, de

um mesmo concreto

(homogêneo), têm

resultados diferentes

.

 Por isso, se ensaiarmos muitos CP’s, teremos os

resultados distribuídos por uma faixa de valores, na forma do gráfico abaixo

Variabilidade da resistência

 Quanto mais variável forem os resultados de resistência, maior será a

distância entre a resistência média e a característica.

5%

95%

1,65 S_d

f_cm f_ck

f

(resistência)

(f

req

ü

ência)

f_ck

95%

5%

Resistência de dosagem

 Portanto, para garantir a resistência característica (fck), nossa

resistência de dosagem (fcd) deve ser maior:

 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.

Sd

f

f





1

,

65

.

Grau de hidratação do cimento (



)

 A medida que o cimento hidrata, o concreto ganha

resistência. Depende de:

 Idade;

 Cura;

 Tipo de cimento (CP V-ARI).

Hidratação do cimento:

 Inicia no contato com a água

 Início da pega (2 a 3 hrs) – inicia solidificação  Final da pega (8 a 12 hrs) - estado sólido

 28 dias (70 a 80% da resistência final)

Profº. Alécio Jr. Mattana 9

Relação água/cimento (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)

 Vários fatores

influenciam a

resistência, mas a

relação a/c tem grande influência.

 Fórmula de Powers:

 f_c = resistência à compressão (MPa).

 a/c = relação água-cimento.

  = grau de hidratação (entre 0 e 1).

 n = constante que depende dos materiais (da ordem de 3)

 k = constante que depende dos materiais (da ordem de

120)

Resistência à compressão x Relação a/c

n

c

a

k

f



 Teste sua calculadora:

 a/c = 0,6  Fc = ?? Mpa

 Fc = 35 Mpa  a/c = ??

 f_c = resistência à compressão (MPa).  a/c = relação água-cimento.

 = grau de hidratação (entre 0 e 1) 0,75 (28 dias).

 n = constante que depende dos materiais (da ordem de 3)  k = constante que depende dos materiais (da ordem de 120)

Resistência à compressão x Relação a/c

n

c a k

f_{C }

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

Profº. Alécio Jr. Mattana 11

Fc = 26,7 MPa

a/c = 0,53

Consistência x Trabalhabilidade



Consistência

Trabalhabilidade

 Fenômeno objetivo:

 Seca;  Plástica;  Fluída.

 Apesar de objetivo é

difícil de mensurar:

 Ensaio de abatimento do tronco de cone (slump)

 Depende do uso:

 Equipamento de mistura;  Transporte;

 Lançamento;

Abatimento (slump)

 Determinação da consistência pelo abatimento do

tronco de cone (NBR NM 67)

Molde usado

Abatimento (slump)

 Determinação da consistência pelo abatimento do

Relação água materiais secos (H)

 Lei de Lyse

MESMA

CONSISTÊNCIA

cimento brita

areia

água

cimento brita

areia

água ÁGUA

MATERIAIS SECOS

m

c

a

H

p

a

c

c

a

p

a

c

c

a

H

















1

/

/

/

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.”

 Isolando-se a influência

dos agregados!

Teor de argamassa ótimo (



)

 O teor ótimo de argamassa é o mínimo necessário para

preencher os vazios dos agregados graúdos e dar bom acabamento superficial.

 PASSO 1

(H

elene/T

er

zi

an,

1993)

Aparência da mistura

(superfície áspera pela falta de argamassa)

Aparência da mistura

(superfície está compacta, sem vazios)

Teor de argamassa ≥ teor ótimo

Teor de argamassa < teor ótimo

Teor de argamassa ótimo (



)

 PASSO 2

Teor de argamassa ótimo (



)

 PASSO 3

Raspar a superfície e observar o acabamento.

Se não der certo nestes 3 testes, aumentar em 0,02 o teor de argamassa.

Teor de argamassa ótimo (



)

 PASSO 4 (Só quando passar nos 3 primeiros)

Moldar o tronco de cone do slump e ao retirar o molde, observar o acabamento das superfícies laterais.

(Helene/T

erzi

an,

1993)

Teor de argamassa ≥ teor ótimo

Teor de argamassa ótimo (



)

 PASSO 5

Bater com a haste na chapa de base, e observar se o cone se desagrega.

(H

elene/T

er

zi

an,

1993)

Teor de argamassa ótimo (



)

 PASSO 6

 Após encontrado o teor ótimo, aumentar em mais 0,02

(2%) o teor de argamassa para repor as perdas que

ocorrem naturalmente na produção e transporte do

concreto. (argamassa adere à superfície dos recipientes em que entra em contato).



(teor de argamassa)

Diâmetro máximo característico (DMC)

 NBR 6118/2003:

 Dmáx do agregado graúdo utilizado no concreto não

pode superar em 20% a espessura nominal do cobrimento, nem a distância entre barras.

 Dmáx ≤ 1,2 (cobrimento e dist. entre barras)

 dmáx ≤ ¼ do diâmetro da tubulação de bombeamento

(no caso)

 dmáx ≤ 1/3 da espessura da laje

 Dmáx ≤ ¼ da distância entre faces das formas

Diâmetro máximo característico (DMC)

 Brita de tamanho maior tem, em geral, custo inferior.

 Britas comuns são:

 brita 2 (dmáx =25 mm)

 brita 1 (dmáx =19 mm)

Composição de britas

 1 – Escolher _max do agregado graúdo compatível com

os espaços disponíveis entre as armaduras e fôrmas do projeto estrutural

 2 – Escolher um



inferior para fazer a composição

resulte a maior massa unitária.

Tipos de dosagem

 Dosagem não experimental;

 Dosagem experimental;

Dosagem não experimental

 O traço é fixado em bases arbitrárias, definidas pela

experiência ou tradição.

 As vezes feitas através de tabelas orientativas.

 Obras de pequeno porte.

Dosagem não experimental

 As vezes feitas através de tabelas orientativas.

Dosagem Experimental

 Primeiro é feito um concreto com um

teor de agregados (1:m) definido,;

 Para ele é encontrado o teor ótimo de argamassa

();

(H

elene/T

er

zi

an,

1993)

Teor de argamassa < teor ótimo Teor de argamassa ≥ teor ótimo

Dosagem Experimental

 Com o teor de argamassa ótimo encontrado, o

abatimento é ajustado (slump) para a

trabalhabilidade necessária acrescentando-se água:

Dosagem Experimental

 Primeiro é feito um concreto com um

teor de agregados (1:m) definido,;

 Usando o mesmo teor de argamassa ótimo() do

primeiro traço de concreto, são realizados

2 novos traços de concreto variando-se o teor de

agregados:



Um traço com

_1:(m+1)

_;



Um traço com

_1:(m-1)

_;

 Para os dois traços são moldados CP’s para ensaio;

Dosagem Experimental

 Pelos ensaios são avaliadas a resistência dos CP’s

moldados a partir dos 3 traços de concreto;

Número do traço T - 001 T - 002 T - 003

Traço em massa (1:m) 1: 6 1:5 1:4

Relação a/c 0,74 0,64 0,53

Abatimento (slump – mm) 95 90 100

Consumo de cimento (kg/m3_{) 308 352 428}

Resistência à compressão

Dosagem Experimental

 Os dados são

reunidos em um gráfico: 3 4 5 6 7 8 te o r a g re g a d o /c im e n to

0.50 0.60 0.70 0.80

Relação a/c 250 300 350 400 450

Consumo de cimento

20 24 28 32 R e s is tê n c ia à c o m p re s s ã o fc (MPa) a/c (kg/kg) C (kg/m3) m (kg/kg) 27MPa a/c 0,56

m = 4,3 C = 400 kg/m³

Slump 100

Dosagem Experimental

TRAÇO : slump 10±1 cm

Resistência de projeto (fck) 20 MPa

Resistência de dosagem (fcj) 27 MPa

Traço unitário total (1 : m) 1 : 4,3

Traço unitário individual (1 : a : b₁) 1 : 1,28 : 3,02

Relação a/c 0,56

Teor de argamassa seca 43 %

Traço em massa para produzir 1 m3 _de

concreto

Cimento 400 kg

Areia seca 512 kg

Brita 01 1208 kg

Brita 02 - kg

Água (AT) 224 litros

Dosagem Experimental

 O traço é fixado através de um estudo

teórico-prático, para obtenção da mistura mais econômica

a ser feita com os materiais disponíveis e que

forneça um concreto com características

adequadas às condições de serviço.

 Problema: Depende da moldagem e ensaio de

compressão em corpos de prova, e do tempo de cura para estes CP’s.

Dosagem Estimativa

 Nossa proposta é utilizar as diversas ferramentas da dosagem experimental, no entanto, suprimindo os

ensaios de compressão por uma estimativa da resistência, através da fórmula de Powers.

 Isto coloca este método em um patamar de qualidade e

segurança inferior ao de dosagem experimental,

porém com um rigor maior que o da adoção empírica de

um traço arbitrário.

 Não deve descartar o bom senso e experiência dos traços

tradicionalmente usados como referência;

 Deve estar restrito a obras de pequeno porte e pequenas

Referencias

 Notas de Aula – Professora Dominique Elena Giordano Gonzalez - IFPR

 Notas de Aula – Professor José Freitas - UFPR

 CONCRETE, Microstucture,Properties and

Materials, P. Kumar Metha e Paulo J. M. Monteiro, McGraw-Hill, 2006

 APOSTILA DE TECNOLOGIA DO CONCRETO - CENTRO FEDERAL DE

EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO PARANÁ- DEPARTAMENTO

ACADÊMICO DE CONSTRUÇÃO CIVIL - ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CIVIL