Dosagem de Concreto BI e BII, Notas de estudo de Engenharia Civil

Baixe Dosagem de Concreto BI e BII e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Autor: Téc. de laboratório -Idercio França das Neves -Técnico de Laboratório Coautor: Eng. Ernesto Sperandio Neto - Professor de Mat. de Construção FUNDAMENTOS BÁSICOS: Propor o estudo de uma dosagem de concreto; necessariamente existem cinco regras fundamentais a conhecer: 1o Projeto estrutural 2o Os materiais disponíveis 3o Os equipamentos e mão-de-obra disponíveis 4o Buscar a melhor qualidade 5o O menor custo possível CONCRETO: O concreto é um material de construção utilizado desde a época do império romano, era constituído por uma mistura homogênea de aglomerantes, cal, cinza vulcânica, pozolana natural e água. Com estes materiais foram realizadas imensas obras de engenharia. PROPRIEDADES DO CONCRETO: Concreto fresco - Trabalhabilidade - Coesão dos materiais Concreto endurecido - Resistência mecânica - Durabilidade TRAÇO DE CONCRETO: Traço é a quantidade de agregados, por unidade de cimento - em massa - em volume Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 DOSAGEM RACIONAL DO CONCRETO: Nas pequenas e, boa parte das médias construções, é usado o traço impírico sendo a mistura do cimento, agregados e água sem nenhum critério científico. A rigor não deveríamos chamar este procedimento de dosagem, pois na realidade neste caso é simplesmente seguir receitas, ou seja, copiar do livro que foi editado com materiais de características diferentes por se tratar de outras regiões, ou até de outros Países. Dosar um concreto no laboratório consiste em determinar as quantidades devidamente estudadas dos materiais envolvidos, sendo: cimento, água, agregados e eventualmente aditivos, em proporções convenientemente adequadas, para dar as propriedades exigidas, de maneira que os componentes desta mistura atendam satisfatoriamente todos os fatores, tornando o concreto em estado duro com 0% de vazios como uma pedra artificial. Os principais requisitos são: a) conforme as especificações do projeto e os meios disponíveis na obra, no estado fresco, deve possuir trabalhabilidade adequada capaz de ser transportado, lançado, e adensado, sem ocorrência de segregação, de acordo com as normas correntes da boa execução de obras de concreto; b) conforme as especificações do projeto, o concreto em estado endurecido deverá ter resistência, durabilidade, permeabilidade, conforto térmico, estética etc; compatíveis com as solicitações impostas pelas condições e variáveis que estará sujeita a obra acabada; c) finalmente, todas as propriedades do concreto, tanto no estado fresco como no endurecido, devem ser conseguidas com o menor custo possível, para que possamos tornar a obra economicamente viável e competitiva com outros materiais alternativos para a sua execução. 1) CRITÉRIOS PRÁTICOS PARA ESTUDO DA DOSAGEM a) DADOS DO PROJETO ESTRUTURAL NECESSÁRIOS PARA DOSAGEM - Resistência característica do concreto (fck) - Dimensões das formas das estruturas - Menor dimensão da peça em planta - Menor espessura da laje - Menor espaçamento, distribuição, posicionamento das barras das armaduras - Resistência específica referente aos esforços mecânicos - Resistência a agentes externos - Acabamentos específicos conforme estabelecido no projeto - Outros aspectos especiais que poderão ser solicitados no projeto a) TIPO E CLASSIFICAÇÃO DO CONCRETO COMPATÍVEL C/ PROJETO: - Densidade F 0A E leve, média ou alta - Resistência F 0A E baixa, media ou alta Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Para obra • Bombeamento F 0A E por pressão na tubulação • Caminhões basculantes (em caso esporádico) • Caminhão basculante especial • Caminhão betoneira giratória (o mais correto) OBS: Para todo o meio de transporte adotado, tomar as medidas preventivas no sentido de manter a homogeneidade da mistura, evitando perdas sobre a trabalhabilidade, hidratação, evaporação, absorção, ou até a saturação por água das chuvas, trituração por choque brusco, perda ou aumento da plasticidade e segregação do concreto. h) CRITÉRIOS DE LANÇAMENTO DO CONCRETO O lançamento é o destino final do concreto onde ele permanecerá definitivamente. Deve ser manipulado de modo que não haja segregação, dos seus componentes e ainda que a argamassa se ponha em contato íntimo com o agregado graúdo, com as armaduras e quaisquer outros elementos envolvidos, o que implica em uma plasticidade adequada para tal fim. Os critérios principais são: - Conforme projeto posicionamento das formas, limpeza, estanqueidade etc. - Posicionamento das armaduras conforme o projeto. - Condições de acesso ao local do lançamento - Energia elétrica e água no local do lançamento - Equipamentos suficientes, em condições e posicionados no local - Orientação das técnicas corretas do processo de lançamento aos operários programados para a execução do serviço. - Efetivo de pessoal suficiente e treinados para a operação - Plano de concretagem - Previsão do volume lançado por hora - Previsão do tempo de lançamento - Planejamento das camadas - Planejamento da operação de vibração - Planejamento da operação de acabamento i) MÉTODOS DE ADENSAMENTO O adensamento é a operação severa que elimina os vazios da massa de concreto tornando-a mais compacta, mais densa, mais resistente, menos permeável e mais durável. O processo de adensamento através de compactação, agitação, vibração provoca a arrumação, acomodação dos componentes e a expulsão do ar. Portanto o adensamento deverá ser bastante coerente e compatível com a trabalhabilidade, plasticidade da mistura, geometria da peça e o espaçamento da armadura. Para cada tipo de concreto e também o local aplicado, determina-se corretamente o método de vibração utilizando os vibradores adequados. Ao utilizar vibradores de agulha o processo de vibração é por imersão, e neste caso alguns cuidados devem ser tomados: - Aplicar o vibrador sempre na posição vertical Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 - Procurar aplicar o vibrador no maior número possível de pontos, que o seu raio de ação atinja toda a área da massa do concreto, isto é, uma vez e meia o raio de ação. (Consulte as tabelas do vibrador). - Introduzir e retirar o vibrador lentamente, afim de que a cavidade deixada pela agulha se feche novamente (no concreto de boa trabalhabilidade a cavidade vem fechando simultaneamente na medida que vai tirando o vibrador) - As camadas devem ter no máximo 50 cm de altura e menor que o comprimento da agulha. Deve-se penetrar pelo menos 5 cm na camada anterior. - Manter o vibrador em operação pelo menos 15 cm da lateral da forma. - Não vibrar em excesso. Parar quando a superfície se apresentar brilhante, é o primeiro sinal que a pasta de cimento esta subindo para superfície, se insistir ocorrerá segregação no concreto. - Não vibrar a armadura para evitar deslocamento desta com o concreto, a qual provocaria vazios e fissuras ao redor das barras de aço. - O tempo de vibração, esta limitado entre 10 e 30 segundos, mais isto depende muito da altura da camada, trabalhabilidade e plasticidade do concreto. O processo de vibração produz uma distribuição de energia mecânica na massa do concreto pois se opõe as ligações de contato, suprimindo o atrito interno, o que facilita o adensamento provocado pelo peso próprio dos componentes. Este sendo muito maior do que o ar, permite que o ar seja expulso. Segundo POPOVICS: - quanto maior a diferença entre a massa específica do agregado graúdo e a argamassa mais úmido o concreto, maior a probabilidade de ocorrência de segregação durante a vibração; - o adensamento por vibração pode aumentar muito a resistência do concreto, através da efetiva remoção do ar do concreto fresco de consistência mais rígida; - o concreto vibrado pode ter uma granulometria mais grossa do que um concreto adensando por um processo menos eficiente. Adensamento - Manual F 0A E Barras de aço, soquete de aço ou madeira etc. - Mecânico • Vibrador de agulha • Vibrador de forma • Vibrador de placa • Réguas vibratórias • Mesas vibratórias • Centrifugação • Eletromagnético • A combustão • Pneumático • Ar comprimido • Elétrico RAIO DE ÁÇÃO EM RELAÇÃO AO DIÂMETRO DO VIBRADOR AGULHA RAIO DE AÇÃO Polegada Centímetro Centímetro 3/4 a 11/2 2 a 4 8 a 15 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 11/4 a 21/2 3 a 6 15 a 25 2 a 31/2 5 a 9 20 a 40 3 a 5 8 a 15 30 a 50 INFLUÊNCIA DA PORCENTAGEM DE VAZIO NA RESISTÊNCIA DO CONCRETO Vazios 0 % 5 % 10 % 20 % Resistência 100 % 90 % 70 % 50 % j) ACABAMENTO DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO: O processo de execução do acabamento na superfície será iniciado assim que o concreto inicia a pega e deverá terminar antes do final da pega. O objetivo é deixar a superfície lisa sem ondulações e sem rugosidade, principalmente quando se trata de concreto aparente . Nos concreto bem argamassado e de boa trabalhabilidade torna-se mais fácil efetuar o acabamento. Equipamentos: - Colher de pedreiro - Desempenadeira em metal ou madeira, - Réguas metálicas simples - Régua vibratória, pavimentação, laje ou grandes blocos, entre outros. l) APLICAÇÃO DE CURA NO CONCRETO: A cura do concreto é uma operação final que consiste em evitar a fuga rápida da água, a qual provoca a retração hidráulica nas primeiras idades do concreto, quando a sua resistência ainda é baixa. Antes do início de pega do cimento ocorre a chamada retração plástica, sendo extremamente inconveniente porque resulta em muitas fissuras grandes, as quais proporcionam danos ao concreto. As fissuras aparecem devido a evaporação rápida da água quando a superfície do concreto durante o período de pega e endurecimento ficar desprotegida, exposta ao vento, ar seco, temperaturas elevadas e dos raios solares. Depois do final da pega do cimento o concreto entra na fase de endurecimento, passando a adquirir resistência e a partir deste momento ocorrem outros tipos de retração: - Autógena – em virtude da redução do volume da pasta, devido a saída rápida da água e também pelas altas temperaturas logo após a pega do cimento; - Hidráulica – devido a perda da água de amassamento que evaporou rapidamente; - Térmica – em virtude da contração causada pelas temperaturas elevadas das reações exotérmicas da hidratação do cimento logo após a pega do mesmo. - Por carbonatação – em virtude da formatação de carbonato de cálcio por reação da cal livre com dióxido de carbono do ar, Muito lenta, portanto pouco significativa. Sendo a dosagem do concreto estudada com os materiais adequados, praticamente quase todos os tipos de retração poderão ser evitados ou pelo menos amenizados. Porém, é necessário efetuar corretamente um dos sistemas de cura no concreto. Entretanto o milagre será concretizado e satisfatório se iniciado o processo de cura logo Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 32 CP II – F-32 40 CP II – F-40 Cimento portland de alto forno (NBR 5735) CP III 25 CP III – 25 32 CP III – 32 40 CP III – 40 Cimento portland pozolânico (NBR - 5736) CP IV 25 CP IV – 25 32 CP IV – 32 Cimento portland de alta resistência inicial (NBR 5733) CPV-ARI-RS -- CPV-ARI-RS Cimento portland de alta resistência inicial (NBR 5733) CP V – ARI -- CP V – ARI Cimento portland resistente aos sulfatos (NBR 5737) - 25 32 40 Siglas e classe dos tipos originais acrescidos do sufixo BC. Exemplo: CP I – 32RS, CP III – 40BC etc. Cimento portland de baixo calor de hidratação (NBR 13116) - 25 32 40 Siglas e classe dos tipos originais acrescidos do sufixo BC. Exemplo: CP I – 32C, CP II – F-32BC, CPIII – 40BC etc. Cimento portland branco estrutural (NBR 12989) CPB 25 CPB – 25 32 CPB – 32 40 CPB – 40 Cimento para poços petrolíferos (NBR 9831) CPP G CPP – classe G b) TIPO DE CIMENTO PORTLAND Propriedade TIPO DE CIMENTO PORTLAND - CP Comum e Composto Alto Forno Pozolânico Alta Resistência Inicial Resistente aos sulfatos Branco Estrutural Baixo Calor de Hidratação Resistência À Compressão Padrão Menor nos primeiros dias e maior no final da cura Menor nos primeiros dias e maior no final da cura Muito maior nos primeiros dias Padrão Padrão Menor nos Primeiros dias e padrão no Final da cura Calor gerado na reação do cimento Com água Padrão Menor Menor Maior Padrão Maior Menor Impermeabilidade Padrão Maior Maior Padrão Padrão Padrão Padrão Resistência aos Agentes agressivos São: águas do mar esgoto e poluição Padrão Maior Maior Menor Maior Menor Maior Durabilidade Padrão Maior Maior Padrão Maior Padrão Maior C) APLICAÇÕES ADEQUADAS DOS DIFERENTES TIPOS DE CIMENTO PORTLAND Aplicação Tipos de cimento portland Concreto simples (sem armadura) Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,) CP II-F), de Alto – forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) Concreto magro (para passeios e enchimentos) Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Concreto armado com função estrutural Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto – Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência inicial (CP V – ARI, CPV – ARI–RS) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Concreto protendido com protensão das barras antes do lançamento do concreto Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-Z, CP IIF), de Alta Resist. Inicial (CP V– ARI, CPV – ARI–RS) e Branco Estrutural (CPB) Estrutural Concreto protendido com protensão das barras após o endurecimento do concreto Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), Alta Resist, Inicial (CP V-ARI, CPV – ARI–RS) e Branco Estrutural (CPB) Estrut.rural Concreto armado para desforma rápida, curado por aspersão de água ou produto químico De Alta Resistência Inicial (CP V– ARI, CPV – ARI–RS), Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Concreto armado para desforma rápida, curado a vapor ou com outro tipo de cura térmica Comum (CP I, CPI-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência nicial (CP V– ARI, CPV – ARI–RS. (CPV – ARI–RS) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Elementos pré-moldados de concreto e artefatos de cimento curados por aspersão de água Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V–ARI, CPV – ARI–RS) e Branco Estrutural (CPB) Estrutural Elementos pré-moldados de concreto e artefatos de cimento para desforma rápida, curados por aspersão de água de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI, CPV – ARI–RS), Comum (CP I, CPI- S), Composto (CP II-E, CP II-Z CP II-F) e Branco Estrutural (CPB) Elementos pré-moldados de concreto e artefatos de cimento para desforma rápida, curados a vapor ou com outro tipo de cura trémica Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-forno (CP III) Pozolânico (CP IV) e Branco Estrutural (CPB) Estrutural Pavimento de concreto simples ou armado Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) Pisos industriais de concreto Comum (CP I, CP I-S) Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), AF (CP III), Pozolânico (CP IV) e de Alta Resistência inicial (CP V–ARI, CPV – ARI–RS) Concreto arquitetônico Branco Estrutural (CPB) Estrutural Concreto com agregados reativos Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV, CPV – ARI–RS) Concretos para meio agressivo (água do mar e de esgotos) AF (CP III) e Pozolânico (CP IV, CPV – ARI–RS) e Resistente aos Sulfatos Grandes volumes chamado, Concreto – massa de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) e de baixo Calor de Hidratação d) QUADRO DE EXEGÊNCIAS FÍSICAS E MACÂNICAS DO CIMENTO PORTLAND Tipo de cimento Portlad Classe Finura Tempo de pega Expansibilidade Resistência à compressão Resíduo na peneira de 0,075 mm (%) Área específica (m2 / kg) Inicio (h) Fim (h) * A frio (mm) * A quente (mm) 1 dia (MPa) 3 dias (Mpa) 7dias (MPa) 28 dias (Mpa) 91 dias (MPa) CP I CP I -S 25 F 0 A 3 12,0 F 0 B 3 240 F 0 B 3 1 F 0 A 3 10 F 0 A 3 5 F 0 A 3 5 -- F 0 B 3 8,0 F 0 B 3 15,0 F 0 B 3 25,0 -- 32 F 0 B 3 260 -- F 0 B 310,0 F 0 B 3 20,0 F 0 B 3 2,0 40 F 0 A 3 10,0 F 0 B 3 280 -- F 0 B 315,0 F 0 B 3 25,0 F 0 B 3 40,0 CP II-E 25 F 0 A 3 12,0 F 0 B 3 240 F 0 B 3 1 F 0 A 3 10 F 0 A 3 5 F 0 A 3 5 -- F 0 B 3 8,0 F 0 B 3 15,0 F 0 B 3 25,0 -- CP II-Z 32 F 0 B 3 260 -- F 0 B 310,0 F 0 B 3 20,0 F 0 B 3 2,0 CP II-F 40 F 0 A 3 10,0 F 0 B 3 280 -- F 0 B 315,0 F 0 B 3 25,0 F 0 B 3 40,0 CP III ** 25 F 0 A 3 8,0 -- F 0 B 3 1 F 0 A 3 12 F 0 A 3 5 F 0 A 3 5 -- F 0 B 3 8,0 F 0 B 3 15,0 F 0 B 3 25,0 F 0 B 3 2,0 32 -- F 0 B 310,0 F 0 B 3 20,0 F 0 B 3 2,0 F 0 B 3 40,0 40 -- F 0 B 312,0 F 0 B 3 23,0 F 0 B 3 40,0 F 0 B 3 48,0 CP IV ** 25 F 0 A 3 8,0 -- F 0 B 3 1 F 0 A 3 12 F 0 A 3 5 F 0 A 3 5 F 0 B 3 8,0 F 0 B 3 15,0 F 0 B 3 25,0 F 0 B 3 2,0 32 F 0 B 310,0 F 0 B 3 20,0 F 0 B 3 2,0 F 0 B 3 40,0 CP V – ARI– RS F 0 A 3 6,0 F 0 B 3 00 F 0 B 3 1 F 0 A 3 10 F 0 A 3 5 F 0 A 3 5 F 0 B 3 11,0 F 0 B 3 24,0 F 0 B 3 4,0 -- -- CP V – ARI F 0 B 3 14,0 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 * Ensaios facultativos ** Outras característica podem ser exigidas, como calor de hidratação, inibição da expansão devida à relação álcali-agregado, resistência a meios agressivos, tempo máximo de inicio de pega. e) QUADRO DE EXIGENCIAS QUÍMICAS DO CIMENTO PORTLAND Tipo de cimento portland Resíduo insolúvel (%) Perda ao fogo (%) Mgo (%) SO3 (%) CO2 (%) S (%) CP I CP I-S F 0 A 3 1,0 F 0 A 3 5,0 F 0 A 3 2,0 F 0 A 3 4,5 F 0 A 3 6,5 F 0 A 3 4,0 F 0 A 3 1,0 F 0 A 3 ,0 -- -- CP II-E CP II-Z CP II-F F 0 A 3 2,5 F 0 A 3 16,0 F 0 A 3 2,5 F 0 A 3 6,5 F 0 A 3 6,5 F 0 A 3 4,0 F 0 A 3 5,0 -- -- CP III F 0 A 3 1,5 F 0 A 3 4,5 -- F 0 A 3 4,0 F 0 A 3 ,0 F 0 A 3 1,0 (1) CP IV (2) (3) (4) F 0 A 3 4,5 F 0 A 3 6,5 F 0 A 3 4,0 F 0 A 3 ,0 -- CP V-ARI-RS -- F 0 A 3 4,5 F 0 A 3 6,5 -- F 0 A 3 ,0 --CP V-ARI F 0 A 3 1,0 F 0 A 3 ,5 F 0 A 3 4,5 (5) (1) Facultativo. (2) A atividade pozolânica do cimento, determinada conforme a NBR 5753, deve ser positiva (3) A atividade do material pozolânico, determina conforme a NBR 5752, deve ser maior que 75% (4) O teor de material pozolânico deve se determinado pelo ensaio de resíduo insolúvel. (5) O teor de SO3 igual a 3,5% aplica-se quando C3 A F 0 A 3 8,0 e 4,5 % quando C3 A F 0 B 3 8,0% ENSAIOS FÍSICOS DO CIMENTO PORTLAND (NBR 6156 - 6474 - 7215 - 7224 - 8809) MATERIAL: CIMENTO PORTLAND MARCA ITAMBÉ CP I - S CLASSE - 32 NBR-11579 Finura 0,075mm = 2,3 % NBR-11580 Água de consistência normal = 0,120 kg Inicio da mistura = 07 hs 10 minutos NBR – 11581 Tempo de pega Inicio de pega = 10 hs 44 minutos (inicio: 03:34 h) Final de pega = 18 hs 26 minutos (fim: 11:16 h) NBR-7224 Área específica = 2,63 m2/kg NBR – 6474 Massa específica = 3,10 kg/dm3 NBR – 11582 Expansibilidade de Le Chatelier À quente = 1,2 mm À frio = 1,1 mm NBR - 7215 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM Mpa Corpo de Prova N0 Idade de Ruptura 24 horas 3 dias 7 dias 28 dias 45 dias 60 dias Cx-1 - 14.8 21.8 38.3 -- -- Cx-2 - 14.9 21.5 38.8 -- -- Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 e dunas formadas nas margens nas praias ou no fundo do mar. Todos estes agregados miúdos naturais serão encontrados já fragmentados na forma de grãos em condições de ser utilizados em concreto normal. Alguns, principalmente os de bancos e mina que vem diretamente do solo, necessitam do processo mais enérgico de lavagem para eliminar torrões de argila, teor de pulverulento e outras impurezas existentes, e posteriormente a classificação. Todos os agregados miúdos naturais de densidade média antes da utilização deverão ser analisados em laboratório e submetidos a classificação dos limites estabelecidos conforme a ABNT-NBR-7211. - Areia leve de origem natural - são os agregados inorgânicos leve celular granulados, constituídos por materiais da natureza: pedra pomes, escória vulcânica ou tufo. Os agregados miúdos leve naturais antes da utilização deverão ser analisados em laboratório e submetidos a classificação dos limites restabelecidos conforme a ABNT-NBR-7211 e 7213. h) OBTENÇÃO DOS AGREGADOS MIÚDOS ARTIFICIAIS - Areia normal de origem artificial é o material trabalhado obtido da pedra rocha estáveis por redução do tamanho, processo de trituração provocado através de britagem, para chegarem a forma das partículas dos agregados miúdos em condições apropriadas para a utilização em concreto normal. Os agregados miúdos médios artificiais antes da utilização deverão ser analisados em laboratório e submetidos a classificação dos limites estabelecidos conforme a ABNT-NBR-7211. - Areia leve de origem artificial é fabricada através dos agregados leve celular, granulados de vermiculita entre outros. extraídos da natureza, preparados por expansão do produto através do aquecido em alto-forno, e posteriormente passando por processos de redução de tamanho través de moagem para chegarem a forma das partículas dos agregados miúdos em condições apropriadas para a utilização em concreto leve. Os agregados miúdos leve artificiais antes da utilização deverão ser analisados em laboratório e submetidos a classificação dos limites estabelecidos conforme as especificações da ABNT-NBR-7213. - Os agregados miúdos de origem artificiais de densidade alta são aqueles constituídos da matéria prima triturada, beneficiada para chegarem a forma das partículas dos agregados miúdos em condições apropriadas para a utilização em concreto pesado. Os minérios mais conhecidos são: barita, hematita, magnetita etc. Os agregados miúdos tem distribuição granulométrica para uso em concreto denso, próxima a zona 3 da NBR-7211. i) OBTENÇÃO DO AGREGADO GRAÚDO NATURAL - Pedregulho, seixo rolado ou cascalho são os nomes que poderão ser dados ao agregado graúdo de origem natural médio, que pode ser encontrado na natureza em jazidas de rio formadas no leito, no fundo ou nas margens dos rios, ou nas jazidas de solo pedregulhoso e arenoso na superfície, ou em maior profundidade do terreno. Este tipo de jazida é muito comum nas regiões de cerrados e desertos. Poderá obter cascalho de boa textura, resistente ao desgaste, mas, exige uma atenção especial com o teor de argila que o material poderá trazer na superfície das partículas. • O fato é que os materiais encontrados, tanto na jazida de rio como na jazida de solo, é retirado da natureza sem sofrer processo de benificiamento que altere suas características, porque ele já vem fragmentado isto é, com as suas partículas definidas. O material extraído através da jazida de rio, em alguns casos não necessita passar por tratamento, processo de lavagem, apenas a classificação de tamanho. Quanto ao extraído através da jazida de solo, geralmente necessita passar por um processo mais enérgico de lavagem para retirar o teor de argila, pó e outras impurezas existentes que vêm envolvidas nas partículas dos grãos. Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Todos os agregados, sem exceção, antes da utilização deverão ser analisados em laboratório e submetidos a classificação dos limites estabelecidos conforme as especificações da ABNT-NBR-7211 Nota: Os agregados graúdos de altas densidades (pesados) não são encontrados na natureza prontos para ser usados. Ao alcance do nosso conhecimento até o momento constatamos que todos os citados necessitaram de beneficamente para serem utilizados em concreto. Assim sendo, não temos conhecimento de alguma publicação a respeito. j) OBTENÇÃO DO AGREGADO GRAUDO ARTIFICIAL - Os agregados de densidade média as rochas estáveis natural: pedra granito, basalto, gnaisse, cálcario, arenito, além de outros, transformada em agregado graúdo, brita artificial, através da redução de tamanho por processo de trituração esmagamento a britagem, para chegarem a forma das partículas de agregados graúdos em condições apropriadas para a utilização em concreto normal. Todos os agregados graúdos médio artificiais antes da utilização deverão ser analisados em laboratório e submetidos a classificação dos limites estabelecidos conforme as especificações da ABNT-NBR-7211 - Os agregados leves preparados por expansão, calcinação e sinterização de produtos como: escória de alto-forno, argila, diatomita, cinzas volantes (“fly-ash”) ardósia ou folhelho. Todos extraídos da natureza e passados por aquecimento através de alto-forno e posteriormente a moagem transformado em forma de grãos poroso o agregado para concreto. Nota: argila expandida formada em proporções variáveis de silicato de alumínio, óxidos, ferro, magnésio e outros elementos que formam a argila que será aquecida acima de 1000oc em fornos rotativos, e posteriormente, através de moagem transformado em forma do grão poroso esferoidal. - Os agregados pesado como: barita minério de bário, Hematita , magnetita, triturado, britado constitui os agregados para chegarem a forma das partículas de agregados graúdos em condições apropriadas para a utilização em concreto pesado. Os agregados pesados antes de serem utilizados deverão ser analisados em laboratório e submetidos a classificação dos limites estabelecidos conforme as especificações da ABNT-NBR-7211 m) PROPRIEDADES DOS AGREGADOS DE DENSIDADE NORMAL Os agregados naturais de densidade média têm forma de grãos cubóides de superfície arredondada e lisa, apresentam baixos teores de absorção de água ótima trabalhabilidade, em virtude da falta de aspereza e rugosidade dos grãos, se não tomar certos cuidados na dosagem, no manuseio e lançamento, poderá apresentar problemas de aderência na pasta de cimento e água. Os agregados chamados artificiais de densidade média apresentam forma de grãos de superfície angulosa, extremamente irregular, variam entre eles conforme a formação da rocha. Apresentam maior teor de absorção de água, trabalhabilidade razoável e ótima aderência na pasta de cimento e água . Constatamos acima que a forma dos grãos tem efeitos importantes no que se refere a plasticidade, trabalhabilidade, absorção de água e resistência ao cisalhamento. Concreto com os dois tipos de agregados de densidade normal AGREGADOS Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 DADOS Natural seixo rolado Artificial brita de rocha Plasticidade Maior Menor Trabalhabilidade Maior Menor Aderência na pasta Menor Maior Absorção de água Menor Maior Resistência a compressão Menor Maior Nota: Os agregados extraídos das jazidas das praias praticamente não são utilizados no preparo de concreto por serem muito finos e apresentarem alto teor de cloreto de sódio. O mesmo ocorre com as areias de dunas próximas ao litoral. Os agregados leves apresentados ao longo desta edição, poderão ser utilizados no preparo de concretos leve não exposto ao tempo, destinado as estruturas que necessitem de resistência sem carregamento ou para enchimento, isolantes térmicos ou acústicos. Portanto o concreto leve possui todas estas qualidades além de outras. É um produto de custo mais alto em relação ao concreto normal. Os agregados médio utiliza-se em concreto normal de resistência baixa, média e alta Os agregados pesados serão utilizados no preparo de concreto pesado, o qual é destinado para concretagem de estruturas de segurança máxima: paredes de usinas nucleares, escudo biológico, blindagens, ou até nos locais com alto teores de poluição. Por ser apropriado para ambientes de alto risco, é o produto de maior custo entre os de 5) ANÁLISES DOS AGREGADOS: COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA (ABNT NBR 7217) a) AMOSTRA: AREIA NATURAL PROCEDENTE DO RIO VERMELHO - ALEXANDRA - PR PENEIRAS (mm) PESOS ( g ) PORCENTAGENS LIMITES DA ABNT – NBR 7211 (PORCENTAGENS ACUMULADAS) RETIDA ACUMULADAS MUITO FINA FINA MEDIA GROSSA 9,5 0 0 0 0 0 0 0 6,3 29,30 2,93 2,93 0 - 3 0 - 7 0 - 7 0 - 7 4,8 28,90 2,89 5,82 0 - 5 0 - 10 0 - 11 0 - 12 2,4 319,3 31,93 37,75 0 - 5 0 - 15 0 - 25 0 - 40 1,2 172,1 17,21 54,96 0 - 10 0 - 25 10 - 45 30 - 70 0,6 128,3 12,83 67,79 0 - 20 21 - 40 41 - 65 66 - 85 0,3 132,6 13,26 81,05 50 - 85 60 - 88 70 - 92 80 - 95 0,15 100,0 10,00 91,05 85 - 100 90 - 100 90 - 100 90 - 100 Fundo 89,5 8,93 //////// 100 100 100 100 Total 1000 //////// 100,00 ////////////////// ////////////////// ////////////////// ////////////////// MÓDULO DE FINURA: 3,38 DIMENSÃO MAXIMA CARACTERÍTICA: 6,3 mm NBR- 6458 NBR- 7251 NBR- 7218 NBR- 7220 ASTM –C 128 ASTM –C123 NBR – 6465 Massa Específica Real ( kg/dm3 ) Massa Unitária ( kg/dm3 ) Torrões de Argila ( % ) Material Pulverulento ( % ) Impureza Orgânica ( p. p. m. ) Absorção ( % ) Abrasão Los Ângeles ( % ) 2,59 1,50 0,1 2,6 Menor 0,9 ---- LIMITES MÁXIMOS PERMITIDO NAS ESPECIFÍCAÇÕES DA ABNT – NBR – 7211 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 C) Peso da amostra = Peso da amostra + recipiente – Peso do recipiente Y = Peso unitário = Peso da amostra F 0B 8 Volume do recipiente Coeficiente de inchamento = Vh = Ys x 100 + h Vs Yh 100 Onde: h = umidade Vh = Volume da areia úmida Vs = Volume da areia seca Vs = Volume da areia seca Ys = Peso unitário da areia seca Yh = Peso unitário da areia úmida 6) FIXAÇÃO DO FATOR ÁGUA / CIMENTO ADEQUADO: fixação ou a escolha da relação água/cimento (a/c) do concreto deve ser feita sobre os critérios de durabilidade, resistência e adensamento do concreto. E realizar estudo especifico levando em consideração o grau de intensidade dos agentes agressivos provocados pelas condições ambientais as quais o concreto será exposto. A partir destes dados, adota-se a relação a/c e o tipo de cimento mais adequados ao ambiente, proporcionando a qualidade útil e duradoura para a estrutura. A escolha da relação a/c em função da resistência mecânica do concreto poderá ser obtida na tabela III, Curva de Abrams, em função do fcj calculado e da resistência do próprio cimento obtido no laboratório envolvido no estudo da dosagem, ou confiar nos resultados fornecidos pelo fabricante que tem a responsabilidade de garantir o produto, sendo em geral bastante confiáveis. 7) CONDIÇÕES AMBIENTAISF 0F D Normal “ “ - Variações de temperaturas - Alto teor de umidade - Semi-árido Agressivo - Árido - Altos teores de poluição - Água do mar - Radioatividade - Entre outros 8) TAMANHO MÁXIMO DOS AGREGADOS TABELA I ABNT E INT – INSTITUTO EXPERIMENTAL DOS CONCRETOS Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Areia F 0A 3 4,8 mm Brita 0 4,8 a 9,5 mm Brita 1 9,5 a 19 mm Brita 2 19 a 38 mm Brita 3 38 a 76 mm Pedra de mão F 03 E 76 mm A escolha do tamanho máximo será feita tendo em vista as limitações dos elementos geométricos das estruturas. Com muito "Bom Senso", deve-se procurar o maior tamanho possível do agregado (superfície específica). F 0E C1/4 da menor dimensão da peça em planta F 0E F1/3 da menor espessura da laje Dmáx F 0E D1,2 x ev (espaçamento vertical entre as armaduras) F 0E F0,8 x eh (espaçamento horizontal entre as armadura) F 0E F3/4 da menor distância entre as barras da armadura F 0E E1/3 do diâmetro da tubulação de bombeamento TABELA II - Resumo dos resultados das análises dos materiais. Materiais F 0 A F Resistência à Compressão fc (MPa) F 0 6 4 Massa Especifica absoluta (kg/dm3) PUS = Peso Unitário Solto (kg/dm3) PUC = Peso Unitário Compactado (kg/dm3) Inchamento da areia (%) Diâmetro máximo (mm) Módulo de finura Cimento 38 3,10 -- -- -- -- -- Areia -- 2,59 1,50 -- 25 4,8 2,80 Brita I -- 2,70 1,40 1,51 -- 19 6.70 Brita II -- 2,72 1,35 1,46 -- 25 7,88 9) CÁLCULO DO TRAÇO: a) CRITÉRIOS PARA FIXAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE DOSAGEM (fcj): - Fixa a condição característica da obra pela resistência do concreto (fck) estipulada no projeto, na idade de "f "dias (efetiva), definida pela expressão: Fcj = fck + 1,65 x sd b) DESVIO PADRÃO DO CONCRETO: definido pela expressão: Cv = Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 onde: sd = Desvio Padrão de Dosagem do Concreto fci = Resistência individual de cada Exemplar fcm = Resistência Média dos Exemplares n = no Total de Exemplares Cv = Coeficiente de Variação do concreto em (%) fc = Resistência à compressão do concreto fcj = Resistência média à compressão na idade de j dias (efetiva) ou resistência de dosagem fck = Resistência característica do concreto à compressão O valor do desvio padrão depende da condição específica da obra. Se não for conhecido, segundo a ABNT poderão ser fixados inicialmente os desvios em função do tipo e condições de controle a serem empregados: CONDIÇÃO A - Aplicável a concreto de classe C10 à C80 (fck 10 à 80 MPa) - Cimento e agregado medido em massa - Água medida em massa ou volume com dispositivo dosador - Determinações precisas e freqüentes da umidade dos agregados Proposta do sd = 4,0 MPa CONDIÇÃO B - Aplicável a concretos de classe C10 à C20 (fck 10 à 20 MPa) - Cimento em massa - Agregado em volume - Água em volume com dispositivo dosador - Correção da umidade em pelo menos três vezes da mesma turma de concretagem - Volume do agregado miúdo corrigido pela curva de inchamento Proposta do sd = 5,5 MPa CONDIÇÃO C - Aplicável a concretos da classe C10 à C15 (fck 10 a 15 MPa) - Cimento em massa - Água em volume - Umidade estimada - Exige-se para esta condição o consumo mínimo de cimento = 350 kg/m3 Proposta do sd = 7,0 MPa Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 TABELA IV - método do INT e ABCP Diâmetro máximo Da brita (mm) A% PARA ADENSAMENTO Porcentagem de ar incorporado (%) Manual (%) Moderado (%) Enérgico (%) 6,3 11,5 10,5 9,5 3,5 9,5 11,0 10,0 9,0 3,0 12,5 10,5 9,5 8,5 2,5 19,0 10,0 9,0 8,0 2,0 25,0 9,5 8,5 7,5 1,5 32,0 9,7 8,2 7,3 1,0 38,0 9,0 8,0 7,0 1,0 50,0 8,5 7,5 6,5 0,5 76,0 8,0 7,0 6,0 0,3 11) CÁLCULO DA RELAÇÃO (M) DOS AGREGADOS EM PESO Denominado M F 0A E A + B sendo: (Areia + Brita) TABELA – V ABCP - PROPORCIONAMENTO DOS AGREGADOS GRAÚDOS Britas utilizadas Proporção B0, B1 B0 30% e B1 70% B1, B2 B1 50% e B2 50% B2, B3 B2 50% e B3 50% B3, B4 B3 50% e B4 50% 12) ALTERNATIVAS PARA COMPOSIÇÃO DOS AGREGADOS (M) : a) MÉTODO ATRAVÉS DA PORCENTAGEM DE VAZIOS: A composição ideal dos agregados secos: misturas sucessivas; deverá ser definida em laboratório através de ensaios para determinação da menor percentagem de vazios entre os agregados. Consiste em determinar densidade aparente, no mínimo de 5 misturas diferentes de agregados (areia + britas). A densidade aparente destas misturas que proporcionar o maior valor, certamente é a mais homogênea, atingirá o máximo de compacidade e consequentemente a menor porcentagem de vazios. Nota: o mesmo método é muito empregado para a definição das composições em dosagens de concretos especiais, onde não é possível utilizar a curva da granulometria. Porcentagem de Vazios = (Massa específica - Massa Unitária) x 100 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Massa Específica MISTURA SUCESSIVA DOS AGREGADOS GRÁUDOS EM ESTADO SECO MASSA UNTÁRIA DA MISTURA DE BRITA I + BRITA II COLUNA F 0 A E A B C D E F G PORCENTAGEM DE BRITA I 30 35 40 45 50 55 60 PORCENTAGEM DE BRITA II 70 65 60 55 50 45 40 MASSA UNITÁRIA SOLTA (kg/cm3) 1,35 1,36 1,39 1,41 1,44 1,42 1,40 PORCENTAGEM DE VAZIOS (%) 50,2 49,8 48,7 48,0 46,9 47,6 48,3 % VAZIOS = MASSA ESPECÍFICA DA MISTURA - MASSA UNITÁRIA SOLTA DA MISTURA x 100 MASSA ESPECÍFICA DA MISTURA A = 2,71 - 1,35 x 100 = 50,2 % B = 2,71 - 1,36 x 100 = 49,8 % C = 2,71 - 1,39 x 100 = 48,7 % 2,71 2,71 2,71 D = 2,71 - 1,44 x 100 = 48,0 % E = 2,71 - 1,44 x 100 = 46,9% F = 2,71 - 1,42 x 100 = 47,6 % 2,71 2,71 2,71 G = 2,71 - 1,40 x 100 = 48,3 % 2,71 GRÁFICO NO 1 MISTURA DE BRITA I + BRITA II M AS SA U NI TÁ RI A SO LT A kg/ dm 3 1,46 1,45 1,44 1,43 1,42 1,41 1,40 1,39 1,38 1,37 1,36 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 1,35 1,34 BRITA I F 0 A E % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 % 55 % 60 % 70 % 65 % 60 % 55 % 50 % 45 % 40BRITA IIF 0 A E Nota: Confirmou a estimativa da ABCP, tendo em vista a menor porcentagem de vazios, portanto a melhor mistura obtido entre as britas: Brita I = 50% e Brita II = 50% MISTURA SUCESSIVA DE TODOS OS AGREGADOS EM ESTADO SECO MASSA UNTÁRIA DA MISTURA DA AREIA + BRITA I + BRITA II COLUNA F 0 A E A B C D E F G PORCENTAGEM DE AREIA (%) 30 35 40 45 50 55 60 PORCENTAGEM DE BRITA I + BRITA II (%) 70 65 60 55 50 45 40 MASSA UNITÁRIA SOLTA (kg/cm3) 1,51 1,55 1,60 1,65 1,73 1,68 1,62 PORCENTAGEM DE VAZIOS (%) 43,7 41,9 40,1 38,0 35,0 36,4 38,4 A = 2,67 - 1,51 x 100 = 43,4 % B = 2,67 - 1,55 x 100 = 41,9 % C = 2,66 - 1,60 x 100 = 39,9 % 2,67 2,67 2,66 D = 2,66 - 1,65 x 100 = 38,0 % E = 2,65 - 1,73 x 100 = 34,7% F = 2,64 - 1,68 x 100 = 36,4 % 2,66 2,65 2,64 G = 2,63 - 1,62 x 100 = 38,4 % 2,63 GRÁFICO NO 2 MISTURA DOS AGREGADOS - AREIA + BRITA I + BRITA M AS SA U NI TÁ RI A S OL TA kg/ d m3 1,74 1,72 1,70 1,68 1,66 1,64 1,62 1,60 1,58 1,56 1,54 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 QUADRO No 2 - MESCLA DA MISTURA PASSANDO 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % ACUMULADAS Peneiras (mm) 0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 6,3 9,5 12,5 19 25 32 38 50 A mescla granulométrica no item b. Foi efetuada com as mesmas porcentagens da mistura que proporcionou a menor porcentagem de vazios obtida no processo das misturas sucessivas no item a gráfico 2 da página 27. A finalidade de utilizar as mesmas porcentagens dos agregados, foi para análises do comportamento da curva da mistura caracterizada no processo anterior como a mais homogênea. Tendo em vista que a curva da mescla se manteve tangencialmente sempre próximo da reta, constatamos que os resultados comparativos entre os dois processos, foram coerentes. c) PORCENTAGEM DE ARGAMASSA POR ESTIMATIVA: Argamassa estimada para efeito de cálculo: se eventualmente for definido por estimativa a porcentagem de argamassa, deve-se levar em consideração os resultados das análises efetuadas em laboratório, para conhecimento das características dos agregados, e acima de tudo ser bom conhecedor do manuseio de concreto. Outro fator importante seria obter dados da utilização destes agregados em outras dosagens, as referências de comportamento da possível aceitação dos referidos materiais utilizados em outras oportunidades, tornaria a estimativa mais coerente e segura OBS: Em todos os métodos adotados são indispensáveis os testes práticos de dosagens experimentais em laboratório para os ajustes na dosagem final. Foram apresentados 3 métodos para obtermos o TUPS, as fórmulas de cálculos serão as mesmas nos itens A e B conforme 1 o exemplo. Quanto ao item C, com argamassa estimada será formula diferente, conforme mostra o 2o exemplo. 13) CÁLCULO DO TUPS – TRAÇO UNITÁRIO EM PESO SECO C = Cimento A = Areia B = Brita Á/C = Água EXEMPLO DE CÁLCULO DO VALOR DE (M) - TRAÇO BRUTO EM PESO M = Fator Água/Cimento x 100 – 1 M = A/C x 100 -1 = 0,60 x 100 - 1 = 6,06 Relação Água/mistura seca (A%) A% 8,5 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Relação de Cimento em peso no traço........................................... . = 1 kg Relação de agregados em peso no traço (Areia + Brita) ............ .... = 6,06 kg . Fator Água/Cimento obtido na tabela III................................... ....... = 0,60 kg Gráfico no 2 - Mescla a composição ideal dos agregados - Areia = 49,8 % - Britas = 50,2 % A) Método da mistura sucessiva dos agregados, opção da menor porcentagem de vazios B) Método da mescla granulométrica da mistura dos agregados, opção do melhor ajuste da curva através da reta contínua de Füller. C) Método de argamassa estimada para base do início de cálculo 1o EXEMPLO: MÉTODOS E CÁLCULOS PARA OBTER O TUPS Proporção de Areia A = (M) Relação (Areia + Brita) x composição ideal da Areia 100 Proporção da Areia A = 6,06 x 49,8 = 3,02 kg 100 Proporção das Britas B = (M) Relação (Areia + Britas) x composição ideal da Brita 100 Proporção das Britas B = 6,06 x 50,2 = 3,04 kg 100 Tabela V (ABCP) mistura ideal entre Brita I e Brita II 50% de cada Proporção de Brita I = 3,04 x 50 = 1,52 kg Brita II = 3,04 x 50 = 1,52 kg 100 100 TUPS: C = 1 kg A = 3,02 kg BI = 1,52 kg BII = 1,52 kg A/C = 0,60 kg 2o EXEMPLO: MÉTODO E CÁLCULOS PARA OBTER O TUPS Argamassa estimada descrito no item C M = Traço Bruto em peso - Relação de Cimento = 1,0 kg - Relação de Agregados = 6,06 kg - Relação de Água = 0,60 L/kg Argamassa estimada para base de cálculo = 57 % Argamassa: (Cimento + Areia) para fck = 15 MPa no mínimo = 45 %. Argamassa = (Cimento + Agregados) x argamassa estimada = (1+ 6,06) x 57 = 4,02 100 100 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Relação: Argamassa = 4,02 kg Agregado = 6,06 kg Cimento =....................................1,00 kg Areia (seca) = Argamassa – Cimento = 4,02 – 1,00 = 3,02 kg Britas (seca) = Agregados – Areia = 6,06 – 3,02 = 3,04 kg Tabela V (ABCP) mistura ideal no caso de BI = 50% e BII = 50% Proporção de Brita I = 3,04 x 50 = 1,52 kg Brita II = 3,04 x 50 = 1,52 kg 100 100 Nota: Nos Itens: a, b, c, foram apresentados três sistemas para obter o TUPS. O principal objetivo é facilitar os cálculos, portanto utilizamos em todos os métodos o mesmo valor de A/C e do A%. Assim sendo, o valor de (M) foi mantido em todos os métodos. LOGO: TUPS - TRAÇO UNITÁRIO DOS MATERIAIS EM PESO SECO CIMENTO AREIA BRITA I BRITA II ÁGUA/CIMENTO 1 : 3,02 : 1,52 : 1,52 : 0,60 14) VERIFICAÇÃO DO TEOR GLOBAL DOS MATERIAIS Argamassa : (Cimento + Areia + Água) % de argamassa = Cimento + Areia + Água x 100 Cimento + Areia + Brita I + Brita II +Água argamassa = 1 + 3,02 + 0,60 x 100 = 462 = 60,3 % 1 + 3,02 + 1,52 + 1,52 + 0,60 7,66 Cimento = 100 = 100 = 100 = 13,1% C + Ar + BI + BII + Ág 1+ 3,02 + 1,52 + 1,52 + 0,60 7,66 Areia = Areia x 100 = 3,02 x 100 = 302 = 39,4% C + Ar + BI + BII + Ág 1 + 3,02 + 1,52 + 1,52 + 0,60 7,66 Brita I = Brita I x 100 = 1,52 x 100 = 152 = 19,8 % C + Ar + BI + BII +Ág 1 + 3,02 + 1,52 + 1,52 + 0,60 7,66 Brita II = Brita II x 100 = 1,52 x 100 = 152 = 19,8% C + Ar + BI + BII + Ág 1 + 3,02 + 1,52 + 1,52 + 0,60 7,66 Água = Fator Água/Cimento x 100 = 0,60 x 100 = 60 = 7,9% C + Ar + BI + BII + a/c 1 + 3,02 + 1,52 + 1,52 + 0,60 7,66 15) CT = CONSUMO TEÓRICO DE CIMENTO PARA 1m3 DE CONCRETO Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Água = 184,11 = 0,60 306,85 20) PADIOLAS, CORRIGIDO EM FUNÇÃO DA UMIDADE DA AREIA FÓRMULAS DE CÁLCULOS: A B C D E Cimento 50 kg Cimento 50 kg Cimento 50 kg Cimento 50 kg Cimento 50 kg (Psa) = Peso seco da areia 50 x A (Pha) = Peso úmido da areia 50 x A x (100 + h) 100 (Vha) = Volume úmido da areia 50 x A x (100 + h) 100 . PUS Areia (HT) = Altura total da padiola de areia 50 x A x (100 + h) 100 . PUS Areia . (35 x 40) (H) = Quantidade e altura da padiola de areia H = HT Altura total NO (Psb)= Peso seco da brita I 50 x B Sem correção de (h) (Psb) = Peso seco da brita I 50 x B (Vsb) = Volume seco da brita I 50 x B PUS Brita (HT) = Altura total da padiola de brita I 50 x B PUS Brita (35 x 40) (H) = Quantidade e altura da padiola de brita I H= HT Altura total NO (Psb)= Peso seco da brita II 50 x B Sem correção de (h) (Psb) = Peso seco da brita II 50 X B (Vsb) = Volume seco da brita II 50 x B PUS Brita (HT) = Altura total da padiola de brita II 50 x B PUS Brita (35 x 40) (H) = Quantidade e altura da padiola de brita II H= HT Altura total NO (AC) Água Corrigida = (50 x A/C) – [50 x A x (100 + h) - (50 x A)] 100 • Areia h = 4% (estimativa de umidade media previsto na ABNT) • A = TUPS da areia • B = TUPS da Brita • AC = Água corrigida em função da umidade da areia • A/C = Fator Água/Cimento (Proporção da Água em peso p/ 1kg de Cimento) • PUS = Peso Unitário Solto dos agregados • HT = Altura total da padiola • H = Altura das padiolas de agregados F 0A 3 30 cm • NO = Número inteiro de padiolas por agregado PADIOLASF 0E D medidas padrão ANBT F 0 E D L=35cm, C=40cm e H F 0 A 3 30 cm Área da base da padiola = (L x C) = 35 x 40 = 1400 cm2 Volume = área da base x altura CÁLCULOS DA ALTURA DIMENSÕES E QUANTIDADES DAS PADIOLAS: AREIA: Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 A) (Psa) Peso seco da areia para 50 kg de cimento = 50 x A = 50 x 3,02 = 151 kg B) (Pha) Peso úmido da areia para 50 kg de cimento = Psa x 100 + h = 151 x 100 + 4 = 157,0 kg 100 100 C) (Vha) Volume úmido da areia para 50 kg de cimento. V = P = Pha = 157,0 = 104,7 litros D PUS 1,50 D) (HT) Altura total da padiola de areia = Volume úmido da areia x 1000 = 104,7 x 1000 = 74,8 litros Área da base da padiola (35x40) E) (H) Altura e quantidade das padiolas de areia úmida = HT= Altura total = 74,8 = 24,9 F 0 3 C 30 cm N O 3 BRITA I: A) (Psb) Peso seco da brita para 50 kg de cimento = 50 x BI = 50 x 1,52 = 76,0 kg B) A brita sem a correção de umidade, para calculo consideramos o peso seco C) Vsb) Volume seco da brita para 50 kg de cimento. V = P = Psb = 76,0 = 54,3 Litros D PUS 1,40 D) (HT) Altura total da padiola de brita = Volume seco da brita x 1000 = 54,3 x 1000 = 38,8litros Área da base da padiola (35x40) E) (H) Altura e quantidade das padiolas de brita seca = HT= Altura total =38,8=19,4 cm F 0 3 C 30 cm NO 2 BRITA II: A) (Psb) Peso seco da brita para 50 kg de cimento = 50 x BII = 50 x 1,52 = 76,0 kg B) A brita sem a correção de umidade, para calculo consideramos o peso seco C) Vsb) Volume seco da brita para 50 kg de cimento. V = P = Psb = 76,0 = 56,3 Litros D PUS 1,35 D) (HT) Altura total da padiola de brita = Volume seco da brita x 1000 = 56,3 x 1000 =40,2litros Área da base da padiola (35x40) E) (H) Altura e quantidade das padiolas de brita seca = HT= Altura total = 40,2=20,1cm F 0 3 C 30 cm NO 2 AC = ÁGUA CORRIGIDA EM FUNÇÃO DA UMIDADE DA AREIA: a) AC = (50 x A/C) – [(50 x A x 100 + h) – (50 x A)] 100 AC = (50 x 0,60) – [(50 x 3,02 x 100 + 4) - (50 x 3,02)] = 24,0 Litros 100 21) RESULTADOS CORRIGIDOS PELA UMIDADE DA AREIA Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 CIMENTO 1 SACO 50 kg Areia úmida 4% 3 (35 x 40 x 24,9 ) h cm Vareia 104,7 (litros) Brita I 2 (35 x 40 x 19,4 ) h cm Vbrita 54,3 (litros) Brita II 2 (35 x 40 x 20,1 ) h cm Vbrita 56,3 (litros) Água Vágua 24.0 litros Vágua 24,0 (litros) 22) DOSAGEM EXPERIMENTAL DO CONCRETO EM LABORATÓRIO Dosagem experimental testado na betoneira, para verificação da HOMOGENEIDADE, TRABALHABILIDADE, PLASTICIDADE, E RESISTÊNCIA do concreto. A plasticidade do concreto fresco será medido através do ensaio de Slump teste na forma tronco cônico, (dimensões externas) base F 03 C superior = 0,10 m, base F 0 3 E inferior = 0,20 m sendo a altura h = 0,30m. Moldagem com amostra do concreto fresco, será efetuado em forma cilíndrica de diâmetro = 0,10m e altura h = 0,20m, (dimensões internas).Após concreto endurecido, será determinado a resistência a compressão axial, em idades estabelecidas, conforme normas da ABNT e projeto da obra. Vol. do tronco cone = F 07 0x h (R 2 + r2 + R* r) = 3.1416 x 0,30 (0,102 + 0,0 52 + 0,10 x 0,0 5) 3 3 logo volume = 0,00 5498 m3 Área da forma = F 07 0 x d 2 = 3.1416 x 0,102 = 3,1416 x 0,01 = 0,007854 m2 4 4 4 Volume da forma = área x altura = 0,007854 x 0,20 = 0,001571 m3 Volume de 1 corpo de prova, na forma c/ dimensões (0,10 X 0,20) m= 0,001571 m3 Vol. do tronco cone de Slump p/ o ensaio de plasticidade do CON= 0,005498 m3 Volume do concreto para 6 CP de (0,10* 0,20) m = 6 x 0,001571 = 0,009426 m3 Volume do concreto fresco dosado na betoneira = soma do vol. do tronco cone de Slump, com os 6 CPde (0,10 x 0,20)m = 0,005498 + 0,009426 = 0,014924 m3 Onde: Cimento para 1.0 m3 de concreto = 306,85 kg/m3 Cimento para 0,014924 m3 de concreto = X kg Portanto: Logo: 1.0 m3______________306,85 kg X = 0,014924 x 306,85 = 4.579 kg 0,014924 m3_________ X kg 1.0 Areia seca para 1.0 m3 de concreto = 926,69 kg/m3 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Volume da brita = Peso do cimento x TUVS da brita Volume da água = Peso do cimento x A/C Corrigido Peso do cimento = 50 x 1 = 50,00 kg Volume da areia = 50 x 2,56 = 128,00 litros Volume da brita I = 50 x 1,09 = 54,5 litros Volume da brita II = 50 x 1,13 = 56,5 litros Volume da água = 50 x 0,48 = 24,00 litros d) CÁLCULOS DAS PADIOLAS DOS AGREGADOS C/ AREIA INCHADA PADIOLASF 0E Dmedidas padrão da ANBT F 0 E DL= 35cm, C= 40cm e H F 0 A 3 30 cm Área da base da padiola = (L x C) = 35 x 40 = 1400 cm2 Volume = área da base x altura HT = Altura total da padiola H = Altura da padiola dos agregados NO Número inteiro de padiolas por agregados - AREIA (HT) =Altura total = Volume da areia inchada em litros = 128,0 x 1000 = 91,4cm Área da base da padiola em cm2 (35 x 40) (H) =Altura e quantidade das padiolas de Areia = HT = 90,0 = 30,5 cm F 0 A 3 30cm N O 3 - BRITA I (HT) = Altura total = Volume da brita em litros = 54,5 x 1000 = 38,9 cm Área da base da padiola cm2 (35 x 40) (H) =Altura e quantidade das padiolas de Brita = HT = 38,9 = 19,5 cm F 0 3 C 30cm NO 2 - BRITA II: (HT) = Altura total = Volume da brita em litros = 56,5 x 1000 = 40,4 cm Área da base da padiola cm2 (35 x 40) (H) =Altura e quantidade das padiolas de Brita = HT = 40,4= 20,2 cm F 0 3 C 30cm NO 2 e) QUANTIDADES E DIMESÕES DAS PADIOLAS DOS AGREGADOS Saco de cimento = 50 kg 01 Saco Padiola de Areia c/ 25 % de inchamento 3 (35 x 40 x 30,5) cm 128,0 Litros Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 Padiola de Brita I = 2 (35 x 40 x 19,5) cm 54,5 Litros Padiola de Brita II = 2 (35 x 40 x 20,2) cm 56,5 Litros Litros de água = 24,0 litros Litros LAUDO DE DOSAGEM RACIONAL DO CONCRETO CARACTERÍTICAS DOS MATERIAIS MATERIAIS F 0 A F Massa Esp. Absoluta (kg/dm3) Pus - Peso Unitário (kg/dm3) Puc – Peso U. Compactado (kg/dm3) Torrões de argila (%) Material Pulverulento (%) Impureza orgânica F 0 3 C 300 PP Absorção de umidade (%) Modulo de Finura Diâmetro Máximo (mm) AREIA 2,59 1,50 -- 0,08 2,8 menor 0,51 2,80 4,8 BRITA NO 1 2,70 1,40 1,51 -- 1,1 -- 0,54 6,70 19 BRITA NO 2 2,72 1,35 1,40 -- 0,5 -- 0,58 7,88 25 CIMENTO 3,10 Marca: Itambé Tipo: CP I – S Classe: 32 ADITIVO -- Marca: --------------------- Finalidade: ------------------------------------------------------------------ C A R A C T E R Í T I C A S DO C O N C R E T O fck Mpa 15 sd MPa 5,5 fc 28 MPa 24,1 Adensamento Mecânico Vibradores Lançamento Convencional Guindaste ou Grua Plasticidade (mm) 60 a 80 T r a ç o Para 1m3 de concreto Porcentagens dos materiais D i m e n s õ e s Das padiolas (cm) Materiais F 0 A F Bruto (kg) Unitário (kg) U n i d a d e s Total (%) Arg. (%) Ar / Br (%) Britas (%)(kg) Litros m3 Cimento 1 1 306,85 6,13 sacos 13,1 60,3 49,8 --- 50 kg Areia 6,06 3,02 926,69 618 0,618 39,4 --- 3 x 35 x 40 x 30,5 Brita no 1 1,52 466,41 333 0,333 19,8 39,7 50,2100 2 x 35 x 40 x 19,5 Brita no 2 1,52 466,41 345 0,345 19,8 2 x 35 x 40 x 20,2 Aditivo -- -- -- -- -- ------------------- ------- Água 0,60 184,11 0,184 7,9 ------------------- 24,0 litros Densidade do concreto 2.350 kg / m3 Ordem de colocação dos materiais na betoneira: - Parte da água - Aproximadamente metade da brita - Toda a areia - Todo o cimento - Restante da brita - Restante da água (adicionando gradativamente, observando a plasticidade) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS a) L. A Falcão Bauer - Materiais de Construção 1 Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99 b) Jose D. Alves - Materiais de Construção c) ABCP - Associação Brasileira de Cimento Portland d) IBC – Instituto Brasileiro do Concreto e) INTEC – Instituto de Pesquisa e Assessoria Tecnológica da PUC-PR NORMAS TECNICAS: a) ACI - American Concrete Institute b) ASTM – Américan Society for Testing Material c) ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas Arquivo: DOSAGEM DE CONCRETO Versão: 0 Data: 08/10/99