DOSAGEM DO CONCRETO DISCIPLINA LABORATRIO DE MATERIAIS DE

DOSAGEM DO CONCRETO DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONTRUÇÃO

DOSAGEM DO CONCRETO � Estudo direcionado para a escolha dos materiais constituintes e afixação de suas proporções ou quantidades relativas nas misturas de concreto para assegurar um determinado desempenho. � Ou seja, é o proporcionamento mais adequado e econômico de materiais: ◦ Cimento, água, agregados, adições e aditivos

DOSAGEM DO CONCRETO �O objetivo da dosagem é que se obtenha um concreto que atenda as seguintes condições: ◦ No estado fresco: seja trabalhável e mantenha sua homogeneidade em todas as etapas; ◦ No estado endurecido: apresente as propriedades exigidas no projeto estrutural; ◦ Seja durável em toda sua vida útil; ◦ Seja econômico.

DOSAGEM DO CONCRETO �A resistência de dosagem fcj expressa em MPa, está definida no item 6. 4. 3 da NBR 12655/96 e deve ser calculada pela fórmula: � Onde: ◦ fcj = fck + 1, 65 x. Sd ◦ fcj = resistência média do concreto à compressão, prevista para a idade de j dias; ◦ fck = resistência característica do concreto à compressão, especificada no projeto; ◦ Sd = desvio padrão da dosagem.

DOSAGEM DO CONCRETO � Dados projetos da edificação (projeto estrutural, . . . ) Resistência característica do concreto (fck); Dimensão das formas da estrutura; Menor dimensão das peças em planta; Menor espessura da laje; Menor espaçamento, distribuição e posicionamento das barras das armaduras; ◦ Resistência a agentes externos; ◦ Acabamentos específicos; ◦ ◦ ◦

DOSAGEM DO CONCRETO � Tipo e classificação do concreto compatível com o projeto ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Densidade: leve, média ou alta; Resistência: “leve, média ou alta”; Granulometria: microconcreto, normal, ciclópico e especial; Plasticidade: úmido, semiplástico, fluido ou líquido; Adequada ao conforto: térmico, acústico e estético; Estanqueidade: denso, impermeável quanto possível; Concreto poroso para uma situação que necessite de passagem de água; Retração mínima possível; Trabalhabilidade: adequada às estruturas, tipo de mistura, transporte, lançamento e adensamento; Lançamento: Bombeado e convencional.

DOSAGEM DO CONCRETO � Trabalhabilidade ◦ Consistência (plasticidade) adequada; ◦ Agregados: granulometria, forma e tamanho dos grãos; ◦ Dimensões das peças de lançamento; ◦ Menor afastamento e distribuição das barras das armaduras; ◦ Aditivos: plastificantes, superplastificantes, retardadores, aceleradores, incorporadores de ar, etc. ; ◦ Processo de mistura, transporte, lançamento e adensamento.

DOSAGEM DO CONCRETO � De que forma os materiais influenciam no concreto? ◦ CIMENTO ◦ AGREGADO MIÚDO ◦ AGREGADO GRAÚDO

MÉTODO DE DOSAGEM Características dos materiais Fixar a relação a/c Determinar o consumo dos materiais Apresentação do traço – proporção de mistura Cimento Agregados Concreto

CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS � Cimento ◦ Tipo ◦ Massa específica ◦ Resistência do cimento aos 28 dias � Agregados ◦ Análise granulométrica �Módulo de finura do agregado miúdo �Dimensão máxima do agregado graúdo ◦ Massa específica ◦ Massa unitária compactada

CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS � CONCRETO ◦ Consistência desejada no estado fresco ◦ Condições de exposição ◦ Resistência de dosagem do concreto ◦ Sd = desvio padrão

CONDIÇÃO DE PREPARO EM FUNÇÃO DO DESVIO PADRÃO (sd) Condição A (Sd = 4, 0 MPa) Condição B (Sd = 5, 5 MPa) Materiais dosados em massa e a água de amassamento é corrigida em função da correção da umidade dos agregados ü Classe C 10 a C 80 Cimento dosado em massa, agregados dosados em massa combinada com volume, a umidade do agregado miúdo é determinada e o volume do agregado miúdo é corrigido através da curva de inchamento. ü Classe C 10 a C 25 Condição C (sd = 7, 0 MPa) Cimento medido em massa, agregados e água em volume, umidade dos agregados estimada. ü Classe C 10 a C 15 NBR 12655

MÉTODO DE DOSAGEM Características dos materiais Fixar a relação a/c Determinar o consumo dos materiais Apresentação do traço – proporção de mistura

FIXAÇÃO a/c � Critérios ◦ Durabilidade – ACI ou NBR 12655 e NBR 6118 �Escolha da a/c é função da curva de Abrams do concreto ◦ Resistência Mecânica �Relação a/c e tipo de cimento ◦ É utilizada a menor relação a/c obtida pelos critérios acima.

Definição da relação água/cimento CURVA DE ABRAMS DO CONCRETO � Ex. : Cimento CP 32 – Concreto com resistência de dosagem 25 MPa aos 28 dias

Definição da relação água/cimento DURABILIDADE

Definição da relação água/cimento DURABILIDADE

MÉTODO DE DOSAGEM Características dos materiais Fixar a relação a/c Determinar o consumo dos materiais Apresentação do traço – proporção de mistura Água Cimento Agregados Miúdo Graúdo

DETERMINAÇÃO APROXIMADA DO CONSUMO DE ÁGUA (Ca)

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE CIMENTO (Cc) �O consumo de cimento depende diretamente do consumo de água

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADOS � Teor ótimo de agregado graúdo � Teor ótimo de areia ◦ Dimensão máxima do agregado graúdo ◦ Módulo de finura da areia ◦ Teor de pasta ◦ Consumo de agregado graúdo

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO (Cb) AREIA

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO (Cb) � Vb = Volume do agregado graúdo (brita) seco por m³ de concreto � Mu = Massa unitária compactada do agregado graúdo (brita)

COMPOSIÇÃO COM DOIS AGREGADOS GRAÚDOS � Critério do menor volume de vazios; � Proporcionar as britas de maneira a obter a maior massa unitária compactada BRITAS PROPORÇÃO B 0 E B 1 30% B 0 E 70% B 1 B 0 E B 1 50% B 0 E 50% B 1 B 0 E B 1 70% B 0 E 30% B 1

CONSUMO DE AGREGADO MIÚDO (Cm) � Onde: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Vm – volume de areia Cc – consumo de cimento Cb – consumo de brita Ca – consumo de água Cm – consumo de areia Υc – massa específica do cimento Υb – massa específica da brita Υa - massa específica da água Υm – massa específica da areia

MÉTODO DE DOSAGEM Características dos materiais Fixar a relação a/c Determinar o consumo dos materiais Apresentação do traço – proporção de mistura

APRESENTAÇÃO DO TRAÇO � Cimento: areia: brita: a/c

CUIDADOS E CORREÇÕES � Falta de argamassa: acrescentar areia, mantendo constante a relação a/c � Excesso de argamassa: acrescentar brita, mantendo constante a relação a/c � Agregados com alta absorção de água: acrescentar no consumo de água

DOSAGEM DO CONCRETO � Diferentes ◦ ◦ ◦ métodos de dosagem do concreto: ABCP/ACI EPUSP/IPT INT/ Lobo Carneiro ITERS/ Petrucci SNCF/ Vallete

MÉTODO ABCP/ ACI � Histórico ◦ O método ABCP foi publicado em 1984 pela Associação Brasileira de Cimento Portland como um Estudo Técnico titulado “ Parâmetros de Dosagem do Concreto”, da autoria do Eng. Públio Penna Firme Rodrigues (revisado em 1995). ◦ Este método, baseado no texto da Norma ACI (American Concrete Institute)211. 1 -81, constitui-se numa adaptação prática do método americano às condições brasileiras e permite a utilização de agregados graúdos britados e areia de rio que se enquadram na norma NBR 7211 (ABNT, 1983)Agregados para concreto.

MÉTODO ABCP/ACI � Este método considera tabelas e gráficos elaborados a partir de valores médios de resultados experimentais e constitui-se numa ferramenta de dosagem de concretos convencionais, adequada aos materiais mais utilizados em várias regiões do Brasil; � Preocupa-se com a trabalhabilidade através de diversos fatores relativos aos materiais , às condições de execução e adensamento e às dimensões da peça

MÉTODO ABCP/ACI � Este procedimento de dosagem , desenvolvido para concretos de consistência plástica a fluida, fornece traços com baixos teores de areia, tentando obter misturas mais econômicas; � Pode ser apresentado numa seqüência de etapas bem definidas, que incorporam um conjunto de tabelas, que facilitam a determinação dos parâmetros necessários para a obtenção do traço de partida.

MÉTODO ABCP/ ACI/ � PASSO cone. 1: Escolha do abatimento do tronco de

MÉTODO ABCP/ACI � PASSO 2: Escolha da dimensão máxima característica do agregado graúdo ◦ Segundo exigências da NBR 6118 – Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado

MÉTODO ABCP/ACI � PASSO 3: Estimativa de água de amassamento (expressa em litros/m³)em função da dimensão máxima do agregado e do abatimento. Consumo de água aproximado ( l/m³ ) Dmax agregado graúdo (mm) ABATIMENTO 9, 5 19, 0 25, 0 32, 0 38, 0 (mm) 40 - 60 60 - 80 80 - 100 225 230 195 200 205 190 195 200 185 190 195 180 185 190

MÉTODO ABCP/ACI � PASSO 4: Escolha da relação água/cimento. ◦ Recomenda como forma mais precisa o emprego das curvas de Abrams. Entretanto, quando não for possível dispor destas curvas, pode-se proceder a determinação aproximada da relação a/c em função da resistência.

MÉTODO ABCP/ACI � TABELA 03 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO Relação água/cimento em massa Resistência a compressão à 28 dias* em MPa 41 34 28 21 14 � Concreto sem ar incorporado Concreto com ar incorporado 0, 41 0, 48 0, 57 0, 68 0, 82 0, 40 0, 48 0, 59 0, 74 * Valores médios estimados de concretos contendo não mais que a porcentagem de ar mostrada na tabela 2. Para uma relação água/cimento constante, a resistência do concreto é reduzida quando o teor de ar é aumentado. A resistência está baseada em cilindros de =15 cm e altura de 30 cm curados durante 28 dias a temperatura de (23± 1, 7)°C.

MÉTODO ABCP/ACI � TABELA 04 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E A DURABILIDADE DO CONCRETO

MÉTODO ABCP/ACI � TABELA 05 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E A DURABILIDADE DO CONCRETO

MÉTODO ABCP/ACI � PASSO 05: Estimativa do consumo de cimento ◦ C (Kg/m³) = Água(Kg/m³)/ x

MÉTODO ABCP/ACI � PASSO 6: Estimativa do consumo de agregado graúdo

MÉTODO ABCP/ACI �O valor extraído da tabela, que corresponde ao volume compactado seco Vcs de agregado graúdo por m³ de concreto, é multiplicado pela massa unitária do agregado compactado seco, determinando-se a massa do agregado graúdo a ser adicionado na mistura

MÉTODO ABCP/ACI � PASSO miúdo 7: Estimativa do consumo de agregado ◦ Método do Volume Absoluto ◦ Método do peso

MÉTODO ABCP/ACI

MÉTODO ABCP/ACI � TABELA 6 : ESTIMATIVA DA MASSA ESPECÍFICA DO CONCRETO FRESCO Dimensão máxima característica do agregado, em mm 9, 5 12, 5 19 25 38 50 75 150 Estimativa da massa específica do concreto*fresco, em kg/m³ Concreto sem Concreto com ar ar incorporado 2278 2189 2307 2230 2349 2278 2379 2313 2414 2349 2444 2373 2468 2396 2509 2444

MÉTODO ABESC/ACI * Os valores apresentados consideram concretos usuais (326 kg de cimento por m³ de concreto), de consistência plástica e com agregados de massa específica igual a 2700 kg/m³. Consumo de água baseado em valores de 75 a 100 mm de abatimento, de acordo com tabela 2. Quando necessário e desde que haja dados disponíveis, a estimativa deve ser refinada através de: para cada 6 litros de água a mais reduzir a massa específica em 9 kg/m³, para cada diferença de 60 kg de cimento por m³ relativo aos 326 kg/m³, corrigir a massa específica do concreto em 9 kg/m³, na mesma direção; para cada diferença de 100 kg/m³ na massa específica do agregado, relativo a 2700 g/m³, corrigir a massa específica do concreto em 60 kg/m³, na mesma direção

MÉTODO ABCP/ACI � Finalmente, a apresentação do traço em massa é feita em função das relações dos diversos componentes em relação à massa de cimento: ◦ 1: A/C : B/C // Q/C 1: a: b//x � Uma vez determinado o traço teórico procede -se à mistura experimental, que permite realizar os acertos necessários para obtenção de um concreto adequado aos requerimentos de trabalhabilidade e desempenho exigidos.

MÉTODO ABCP/ACI � PASSO 8: Ajustes devido à umidade dos agregados � PASSO 9: Ajustes nas misturas experimentais

MÉTODO EPUSP/IPT � Histórico ◦ O método denominado EPUSP/IPT, apresentado no Manual de Dosagem e Controle do Concreto (HELENE; TERZIAN, 1992), constitui-se numa atualização e generalização feita na Escola Politécnica da USP a partir do método desenvolvido inicialmente no IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo

MÉTODO EPUSP/IPT � Este método de dosagem estabelece, como resultado final de sua aplicação, um diagrama de dosagem graficado sobre três quadrantes onde serão apresentadas “leis de comportamento” expressas pelas correlações apresentadas a seguir.

MÉTODO EPUSP/IPT � i) � ii) Lei de Abrams: Lei de Lyse:

MÉTODO EPUSP/IPT � iii) m = (a+b) � iv)Lei de Molinari:

MÉTODO EPUSP/IPT � v) Teor de argamassa seca: � As constantes A, B e Ki dependem exclusivamente dos materiais empregados (cimento, agregados miúdos, agregados graúdos, aditivos), ou seja, fixando certos materiais, os valores das constantes Ki, ficam determinadas.

MÉTODO EPUSP/IPT � Fórmulas complementares