2. CONCRETO
Conceito:
Concreto é um material de construção constituído de
aglomerante, água e agregados graúdos e miúdos.
Dosagem é a determinação do traço do concreto ou
argamassas.
3. Características do Concreto
Fresco:
CONCRETO FRESCO E O NOME DADO AO
CONCRETO EM SEU ESTADO MALEÁVEL ANTES
DO INÍCIO DA PEGA.
O concreto fresco deve ser trabalhável e coeso.
O concreto endurecido deve ser resistênte e durável.
4. TRAÇO:
Traço é a proporção da quantidade de agregados e
água para uma certa quantidade de cimento.
O traço pode ser determinado em peso ou
volume.
5. Dosagem Empírica: dosagem obtida pela experiência
acumulada em outras obras. São dosagens para obras
de portes pequeno e médio.
Dosagem Experimental: é determinada em
laboratório levando em consideração a umidade dos
agregados (absorção e inchamento), quantidade de
água exata e quantidade de cimento para se obter o
concreto com as características exigidas no projeto e
com menor custo possível.
6. INFORMAÇÕES A SEREM CONSIDERADAS NA
DOSAGEM:
Resistência; (FCK – resistência característica à
compressão);
Dimensões das formas;
Nível de acabamento das peças estruturais;
Transporte e lançamento;
7. O concreto – A resistência do concreto- O Fck, a relação
água/cimento, o slump e as betoneiras do mercado
A composição do concreto:
O concreto é uma mistura de:
Pedras grandes e pequenas - agregados graúdos.
Areia – agregados míudos
Cola – cimento
O concreto é uma tentativa de reconstrução de pedra natural. Tudo o que
aproxima o concreto da pedra natural é bom para ele. As pedras e a
areia(inertes) são usadas umas para ocupar os espaços deixados pelas outras
e o cimento molhado ligará tudo.
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9. Para ter um bom concreto é fundamental uma boa
mistura de pedra, areia, cimento é água, sempre tendo
em vista produzir um produto sem vazios, que serão
ocupados pelo ar.
Como se fazer essa mistura? Primeiro pela escolha
granulométrica de seus componentes e, segundo pela sua
própria qualidade.
Essa mistura pode ser feita:
Manual: só para pequenas quantidades ou obras de
pequeno porte.
Nas betoneiras de obras.
Comprando de usinas.
10. Lembremos que, ao comprar concreto usinado de
usina, está é na pratica um betoneira localizada fora
da obra. Só isso. As exigências que se fariam para a
produção na obra devem ser feitas para compra de
concreto de usina, além das exigências de transporte.
11. O material CONCRETO e seus componentes: pedra,
cimento, areia, água e fôrma. Os Fck recomendados :
O concreto é uma tentativa de fazer uma pedra artificial com vantagem
enorme de ter a forma, resistência e dimensões que se queira.
Usa-se para produzir o concreto a mistura de:
Pedra, usualmente de dois tamanhos, de maneira que a pedra de maior
tamanho, gerando uma mistura bem densa(pouco vazios);
Areia, que ocupará os espaços entre as pedras;
Cimento, que é um material industrial pulverulento, que depois de
molhado, começa a ganhar resistências e age como cola;
12. Água, que hidratará o cimento transformando-o em
uma cola e a água dá plasticidade à mistura.
Formas, que darão forma e dimensões à mistura ainda
plástica e que serão removidas depois. Normalmente
as formas são de madeira ou aço.
Escoramento, que dá estabilidade as fôrmas, enquanto
essas fôrmas protegerem o concreto, ainda plástico;
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15. Nota:
Há uma tendência de se apresentar as fôrmas de
concreto sempre com formas geométricas lineares. No
caso de lajes, vigas e pilares comuns é assim mesmo.
Lembremos todavia que a arquitetura poderá exigir
fôrmas sinuosas. Afinal fazemos esculturas com
concreto armado e a arquitetura brasileira que o diga.
Claro que aí o trabalho das fôrmas é então decisivo e
então fazemos qualquer forma com o concreto.
16. A resistência do Concreto – O fck
O projeto da obra indica a resistência do concreto
deseja.
Normalmente:
Fck >= 200 kgf/cm² = 20 Mpa para obras de médio
vulto como por exemplo, prédio de apartamentos.
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18. Depois de lançado o concreto nas fôrmas, ele ainda
ficará plástico por minutos. Depois de alguns horas ele
ganhará uma resistência que irá aumentando com o
passar dos dias;
Tão logo o concreto seja lançado nas formas devemos
fazer sua acomodação, usando vibradores ou
mecânicos ou até manuais. É para expulsar o ar que
ficou preso e que se não for expulso, com o tempo
gerará vazios, que diminuirão significativamente a
resistências à compressão do concreto;
19. Depois de horas de lançamento do concreto nas
fôrmas e quando ele ganhou alguma resistência,
devemos manter sua superfície exposta bastante
úmida, operação essa chamada de cura. A cura
prolongada do concreto, seja por esborrifamento, seja
pelo uso de superfícies molhadas, etc. Melhora
bastante a resistência do concreto à compressão, que é
sempre o grande parâmetro de analise da qualidade do
concreto. Devemos fazer cura pelo menos sete dias.
20. Como dito, uma das mais importante características do
concreto é sua resistências à compressão. Normalmente o
concreto costuma ter as seguintes resistências à compressão:
100 kgf/cm² (10 MPa) muito usada no passado;
150 kgf/cm² (15 MPA) mínima resistências aceitável para um
concreto estrutural e hoje só pode ser usada em fundações;
200 kgf/cm² (20 MPa) resistências mínima estrutural do
concreto a partir da nova de concreto NBR 6118 de 2003;
500 kgf/cm² concretos especiais chamados de CAD, concreto
alto desempenho, ou mais.
21. A melhor prova de que o concreto é uma pedra
artificial, de fraca resistência se comparada com as
pedras mais comumente encontradas, estas tem
resistências a compressão variando de 800 kgf/cm²
=80 MPa a mais de 2000 kgf/cm²=200MPa.
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23. Na prática, não tiram centenas de corpos de prova, mas com
penas alguns exemplares e baseado nessas regras
estatísticas, é possível se ter o valor do fck.
Vários fatores influenciam o fck de um lote de concreto,
mas os mais importantes são:
Teor de cimento por m³ do concreto
Relação água cimento da mistura
O cimento é componente mais caro do concreto e há
sempre o interesse econômico de usar o mínimo desse
componente.
24. O uso de água na mistura auxilia a produção de um
concreto mais plástica e mais trabalhável e portanto é
muito tentador colocar muita água no concreto, mas
isso tem uma enorme problema, pois reduz
significativamente a resistência do concreto. Um
adequado estudo da mistura:
a, um concreto econômico;
b, um concreto razoavelmente plástico e adequado
para ser colocado nas fôrmas, evitando a ocorrência de
bicheiras(vazios);
c, um concreto resistente (alto fck)
25. O concreto, como visto, é chamado de concreto
simples e é usado depois com armadura de aço
chamado de concreto armado.
O concreto sem armadura ou seja, o concreto simples
é usado:
- na fabricação de blocos de concreto
- na confecção de tubos de diâmetros pequenos
- no cimentado de piso
26. Terminologia do concreto
Concreto: mistura de pedra grossa com pedra fina com cimento, areia e água.
A pedra grossa costuma ser a brita nº2 e a pedra fina costuma ser a brita nº1;
Concreto armado: concreto + armadura de aço;
Argamassa: areia mais cimento mais água;
Pasta: cimento mais água
Concreto magro: concreto sem função estrutural e com pouco cimento. É
usado por exemplo com enchimento e camada de proteção.
Argamassa armada: cimento mais areia mais água armadura. A argamassa
armada é usada em pequenas obras como bancos de jardim, abrigo de ônibus,
vasos e tanques.
27. Cuidado na produção do concreto:
Antes de falar do cuidado com concreto, vamos dar os
tamanhos comerciais das pedra usadas no concreto:
Areia grossa
Brita zero: dimensões variando entre 5 a 9,5mm;
Brita um: dimensões variando 9,5mm a 22mm;
Brita dois: dimensões variando de 22 32 mm;
Brita três: dimensões variando de 32 a 50mm
Brita um e brita dois: tipos mais usados
28. Nota
Consumo: 30% do cimento produzidos no Brasil vai
para grandes obras e mais de 70% vai para o
“consumidor formiga”, na construção de pequenas
obras(argamassa de assentamento, cimentado e
pequenas edificações)
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31. Recomenda-se os seguintes cuidados mínimos na produção do concreto:
Produzido o concreto este deve até em uma hora ser
colocado nas formas;
Retirada de fôrmas das faces laterais, só depois de 3 dias do
lançamento do concreto nas fôrmas
Retirada de fôrmas de faces inferiores e tomando cuidado
com os apoios (pontaletes), só depois de 14 dias;
Retirada total de fôrmas e de proteção dos apoios(retirada de
apoios), só depois de 21 dias;
Fazer cura por no mínimo 7 dias.
Com 28 dias se analisam os resultados da resistências do
concreto à compressão pelos resultados das analises dos
corpos de prova que foram para laboratório para serem
rompidos em prensa .
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33. Pergunta e resposta:
Por que se usa o prazo de 28 dias para definir a
resistências do concreto?
Após alguns dias de sua produção, o concreto tem
grande variabilidade em termos de amostras para
serem ensaiadas ao teste de compressão em prensas. A
partir de algo com 30 dias, essa variabilidade diminui.
Escolheu-se então 28 dias, que é o múltiplo de 7 dias.
Como as concretagens costumam ser feitas em dias
úteis, o rompimento dos corpos de provas também
será em dias úteis.
34. A resistência do concreto – O fck
O projeto da obra indica a resistência do concreto
desejada.
Normalmente:
Fck >= 20MPa para obra de médio vulto como por
exemplo prédio de apartamentos
Fck – 250 kg/cm²=25 Mpa para grandes obras de
concreto armado
35. O que é fck?
Fck é uma mensagem, uma ordem do projetista ao
construtor. O concreto deve ser tal que, de cada 100 corpos
de prova, somente 5 poderão ter resistência à compressão
inferior ao fck fixado ou no máximo 5% dos corpos de prova .
A medida de resistência do concreto é feita em corpos de
prova (cilindros com 15 cm de diâmetro de base e 30cm de
altura), que são rompidos em prensa depois de 28 dias.
O valor médio (média aritmética) dos valores é chamado fcj.
O fcj é o valor encontrado nas tabelas de traço e corresponde
à expectativa de um valor médio aritmético.
36. O cálculo de uma estrutura de concreto é feito com base no projeto arquitetônico da obra
e no valor de algumas variáveis, como por exemplo, a resistência do concreto que será
utilizado na estrutura.
Portanto, a Resistência Característica do Concreto à Compressão (fck) é um dos dados
utilizados no cálculo estrutural. Sua unidade de medida é o MPa (Mega Pascal), sendo:
Pascal: Pressão exercida por uma força de 1 newton, uniformemente distribuída sobre uma
superfície plana de 1 metro quadrado de área, perpendicular à direção da força.
Mega Pascal (MPa) = 1 milhão de Pascal = 10,00 Kgf/cm².
Por exemplo: O Fck 30 MPa tem uma resistência à compressão de 300,00 Kgf/cm².
O valor desta resistência (fck) é um dado importante e será necessário em diversas etapas
da obra, como por exemplo:
Para cotar os preços do concreto junto ao mercado, pois o valor do metro cúbico de
concreto varia conforme a resistência (fck), o slump, o uso de adições, etc.
37. Exemplo
10 Mpa = 100 kg/cm² (Ou seja, uma tensão que aplica
o peso de 100 Kg numa área de 1,0 cm²)
Dessa forma, se um concreto deve ter um Fck de 20
Mpa, isso significa que este deverá suportar uma
tensão de 200 kg numa área de 1,0 cm².
38. No recebimento do concreto na obra, devendo o valor do fck, fazer parte do
corpo da nota fiscal de entrega, juntamente o slump.
No controle tecnológico do concreto (conforme normas da ABNT), através
dos resultados dos ensaios de resistência à compressão.
Neste ensaio, a amostra do concreto é "capeada" e colocada em uma
prensa. Nela, recebe uma carga gradual até atingir sua resistência
máxima (kgs). Este valor é dividido pela área do topo da amostra
(cm²). Teremos então a resistência em kgf/cm². Dividindo-se este valor por
10,1972 se obtém a resistência em MPa.
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), descreve com exatidão
os ensaios de Resistência à Compressão e de Slump Test, através de suas
normas.
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40. O concreto, dentro das variáveis que podem existir nos
projetos estruturais, foi o item que mais evoluiu em termos
de tecnologia. Antigamente muitos cálculos eram baseados
no fck 18 MPa e hoje, conseguimos atingir no Brasil,
resistências superiores a 100 MPa.
Isto é uma ferramenta poderosa para os projetistas e para a
engenharia em geral. Implica na redução das dimensões de
pilares e vigas, no aumento da velocidade das obras, na
diminuição do tamanho e do peso das estruturas, formas,
armaduras, etc.
41. Como relacionar fcj com fck?
Fcj= resistência à compressão do concreto previsto para idade de “j” dias,
em MPa
A NBR 12655 – Concreto de Cimento Portland –preparo, controle e
recebimento, dá critérios para isso.
Fcj= fck + (1,65 .Sd)
Os valores de Sd:
Para obras de alto controle Sd = 40 kg/cm²
Para obras de bom com controle Sd = 55 Kg/cm²
Para obras d médio controle Sd = 70 kg/cm²
42. O que influi na qualidade do concreto?
a quantidade de cimento por m³ de concreto
a relação água/cimento usada
os cuidados na preparação, transporte, lançamento,
vibração e cura do concreto nas formas
43. A relação água/cimento
Água é necessária ao concreto para:
Hidratar o cimento( o cimento hidratado vira cola).
Dar fluidez, plasticidade e trabalhabilidade.
Pouca água, atrapalha; muita água, desanda o
concreto. Usa-se pois, o mínimo de água para as
funções indicadas.
44. O consumo mínimo de cimento
Os teores mínimos de cimento recomendáveis são:
Para concreto magro (camada de concreto entre o terreno e
o concreto estrutural): 100 a 150 kg/m³.
Para concreto estrutural: 300 kg/m³.
Para concreto exposto a condições agressivas ( por exemplo,
em contato com água do mar); 350 kg/m³.
45. O teste do abatimento do cone – Slump teste
Para se controlar a trabalhabilidade do concreto e seu teor de água,
recomenda-se o teste do abatimento de cone slump).
È um teste fácil e simples que pode ser feito, e deve, na obra. Ele
fiscaliza e controla as aguaceiras do mestre de obras que tende sempre
a pôr um pouquinho mais de água para facilitar a produção e
lançamento do concreto.
Para fazer o teste, molda-se numa forma tronco-cônica ( com
diâmetro de 10cm no topo, 20cm na base e 30cm de altura) o concreto,
formado em três camadas igualmente adensadas cada um com 25
golpes de barra com 16mm de diâmetro. Em seguida, coloca-se a forma
sobre a forma e mede-se o abatimento.
46. As betoneiras do mercado
Quando se usa betoneira na preparação do concreto, obtém-se
misturas mais homogêneas e produção maior do que a mistura
anual.
A desvantagem é o custo da betoneira e sua instalação elétrica.
Uma obra com betoneira exige um mínimo de produção para
compensar seu uso. Há vários tipos de betoneiras e vários
tamanhos:
Betoneiras comuns:
Capacidade(L) Potência do motor
320 3,0 cv
500 7,50cv
600 10,0cv
750 15,0cv
47. Há betoneiras de eixo inclinado(basculante), eixo
horizontal e de eixo vertical.
Há betoneiras com carregadeira (fazem previamente a
carga) sendo, por isso, mais eficientes que as de
carregar pela boca.
A capacidade de produção de cada betoneira é parte
de seu volume interno. Para betoneiras inclinadas, a
capacidade de cada uma é de 70% de sua capacidade
interna. Para as de eixo horizontal é da ordem de
35,0%
O tempo de mistura na betoneira é da ordem de 1 a 3
min.
48. A rotação das betoneiras é função de sua capacidade. As
menores devem ter maior velocidade de rotação.
As betoneiras basculantes tem a rotação de cerca de 300
rotações por minutos e as de eixo horizontal, 15 rotações
por minutos.
Com a betoneira já em funcionamento, a sequência de
colocação de material é:
Parte do agregado graúdo e parte da água (corresponde
quase a uma lavagem interna).
Cimento mais a água que falta e areia.
Resto agregados graúdos
49. Ao final de cada dia, a betoneira deve ser lavada para
evitar incrustrações. Deixa-la funcionar com água e
pedra ajuda a lavagem (ação de atrito).
50. ConcretoBrasil–Nabetoneiraounobraço–Otestedaslatas
Há o desejo e há a realidade. O desejável é que, na
preparação do concreto considere-se:
A classe do cimento
A granulometria da areia
Os tipos de britas a serem usadas (brita 1, brita 2 e
outras).
A umidade da areia no cálculo da relação
água/cimento.
51. Na realidade da pequena construção, pensar nisso é
irreal. A areia é a que se tem. A brita nem sempre é
classificada.
Não é tão fácil medir a umidade da areia. As vezes tem
betoneiras; às vezes o concreto é misturado no braço.
Como fazer então um bom concreto? Que resistência
esperar dele?
Vamos dar regras práticas para esse concreto bem
brasileiro, sem apoio tecnológico, um concreto real.
52. Fórmula Mágica
A formula mágica é CAP : 1 :2 :3.
Isso quer dizer:
C: volume de cimento, cerca de 35 litros que é o
volume aparente de saco de 50kg.
A: volume de areia. Como o volume de cimento é de 35
litros, vamos colocar 2 x 35 = 70 litros de areia.
P: volume de brita, ou seja 3 x35 litros = 105 litros.
53. Preparação e mistura:
Para facilitar a dosagem de areia e pedra, construa a caixa padrão:
Ou seja, a dosagem – 1:2:3 é uma dosagem volumetrica, corresponde à:
1 saco de cimento
2 caixas padrão de areia
3 caixas padrão de pedra
E água?
Para areia seca: 27 litros de água
Para areia pouco úmida (a mais comum) 24 litros de água
Para areia molhada água: 20 litros de água
54. Como se dá a sequência de colocação dos materiais
para a mistura manual?
Sobre uma superfície rígida e impermeável ( piso de
tábua ou cimentado), coloca-se areia formando uma
camada de 15cm. Adiciona-se uniformemente o
cimento e mistura-se bem. Recomenda-se pá de
formato quadrado. Após uma boa mistura( cor
homogênea de toda a massa misturada), junta-se a
brita (pedra) e mistura-se, outra vez. Só então faz-se
um buraco no meio da massa e adiciona-se lentamente
a água, não deixando escapar nada. Mistura-se bem até
se obter uma massa de visual homogêneo. Usa-se para
isso um pá ou enxada.
55. Se a água usada for de rede pública não há problemas
quanto a sua qualidade.
Qual a resistência esperada desse concreto?
Não conheço estudos a respeito. Conversando com
vários colegas, tenho uma ideia. Esse concreto seria
estimado como tendo um fcj de 120 a 150 kg/cm² .
56. O teste das latas
Quando há numa obra britas classificados (nº1 e nº2),
dá para confiar na informação do vendedor que elas
são realmente de brita nº1 e brita nº2?
Não há um processo mais elaborado que demonstre
qual é a mistura que resulta em concreto mais denso
( com menor índice de vazios), menos porosos, mais
resistente. Para que se descubra um concreto com
essas características, existe o teste das latas.
Para se saber a melhor dosagem de pedra nº1 e nº2
fazem-se várias misturas diferentes e colocam-se as
mesmas em várias latas.
57. Após, adiciona-se água a cada lata. A lata que
transbordar com menos quantidade desse líquido é a
mistura com menor índice de vazios. Assim, em vez de
especificar uma fórmula de dosagem, uma caixa de
brita 1 e uma caixa de brita 2, alteremos essas
proporções de acordo com a mistura que resultou
mais densa (menor índice de vazios).
58. Como comprar concreto de usina(pré-misturado)
Para as obras em que não há espaço para produzir seu
concreto, é comum comprá-lo de usina e esta é uma
tendência dominante em todas as obras. Na central de
concreto, os componentes são dosados e lançados no
caminhão. Só não é adicionado a água necessária. Só
parte da água é adicionada. E lá vai o caminhão em
direção à obra misturando lentamente areia, a pedra,
o cimento e parte da água. A mistura é lenta só para
não deixar tudo se depositar no fundo ( da ordem de 2
a 5 voltas por minuto).
59. Quando o caminhão-betoneira chega na obra( é
importante que esta esteja preparada para receber o
concreto), adiciona-se a água restante e começa a
mistura final.
A rotação do tambor passa a girar de 5 de 16 voltas por
minutos e mistura-se durante 5 a 10 minutos. Inicia-se
o descarregamento e, em seguida, o transporte interno
do concreto em carrinhos, caçambas, esteiras
transportadoras ou bombeamento.
60. Cuidados na compra do concreto de usina
a, Pedir concreto pelo fck. Se na obra vamos produzir
concreto visando o fck, o compraremos pelo fck. A
questão do traço é problema de usina de concreto.
b, Fazem-se exigências também pelo tipo de pedra a usar,
considerando o espaço entre as armaduras o
bombeamento ou não do concreto, ou seja, fixa-se o
diâmetro máximo.
c, Deve-se fixar também o abatimento(slump test)e, se
necessário, o teor de cimento por m³.
d, O tempo máximo aceitável no transporte do concreto
no caminhão é de 90min. Não adianta, pois, comprar
concreto de usina muito afastada do local da obra
61. e, Você tem certeza de que no local de disposição do concreto não há
obstáculo para a chegada do caminhão?
f, A usina entrega o caminhão cheio de concreto nas seguintes
capacidades: 5, 7, 8 e 10 m³. A sua obra está capacitada para receber,
transportar e lançar todo esse concreto? As concreteiras não
entregam meio caminhão, ou se entregam há um sobrepreço.
g, O controle do concreto entregue, aferido por testes em corpos de
provas, é um controle de concreto entregue(fim da responsabilidade
da usina).Você deve fazer o controle adicional(não mais para a usina)
do concreto lançado nas formas. Ás vezes, você pode ter um ótimo
concreto na porta do caminhão, e um péssimo concreto nas formas
por deficiências de transporte e lançamento. O controle pois a
qualidade do concreto nas formas, tirando corpos de prova do
concreto lançado nelas.
62. h, Não se esqueça, que mesmo comprando concreto
de usina, você poderá precisar de uma betoneira na
obra para trabalhos miúdos.
Lembremos a norma brasileira de Concreto pré
misturado NBR 7212. Consultar também a norma de
recebimento do concreto NBR 12.655
63. 1º Caso: esta peça não é de concreto armado.
Critica: as armaduras estão muito espaçadas e com isso
é mínimo o atrito armadura concreto. Toda a teoria e
fórmulas do concreto armado prevêem a necessidade
desse atrito. Barras de aço só devem ser colocados na
periferia da peça e não no centro.
2º Caso: Esta peça não é de concreto armado<
Critica: as armaduras estão muito próximas e na
concretagem, as pedras não conseguirão penetrar por
entre as barras.
3º Caso: Esta peça sim é de concreto armado.Esta Peça
sim obedece a exigência de uma distâncias mínima
entre as barras. Há adequado espaço entre as barras
(para passar o vibrador) e entre as barras e as formas.
Editor's Notes
Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida Ergonomia – Projeto e Produção – Itiro Iida