UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

                   CENTRO DE TECNOLOGIA

              DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
...
MARINGÁ, 10 DE JULHO DE 2009



Sumário
PESQUISA BIBLIOGRÁFICA...............................................................
PESQUISA BIBLIOGRÁFICA

       O concreto utilizado na atualidade é um material relativamente novo, tendo em
vista que est...
CONSTITUIÇÃO DO CONCRETO


Cimento Portland

        O cimento Portland é um aglomerante hidráulico produzido basicamente ...
Classificam-se segundo a origem, as dimensões das partículas e o peso específico
aparente.

       Quanto à origem, divide...
e passa na peneira 152mm, o agregado é classificado como graúdo. A seguir consta a
tabela de classificação do agregado gra...
Figura 1- Agregado Graúdo



      Conforme apresentado na NBR-7211, quando ao menos 95% do material passa
pela peneira de...
•   Bandeja: Local onde se coloca a massa retida para a aferição;

   •   Escovas: Utilizado para a limpeza das peneiras;
...
Massa Específica

       A relação entre a massa da unidade de volume total do material que constitui a
parte sólida dos g...
Já para determinar a massa específica do agregado miúdo seco em estufa,
conforme a NBR 9776/87, é necessário o auxílio do ...
Inchamento

       A absorção de água de determinados agregados causa um aumento em seus
volumes, denominado inchamento. D...
Onde,

Vh = Volume do agregado úmido, em dm³;

Vo = Volume do agregado seco em estufa, em dm³;

  = massa unitária do agre...
O Coeficiente de Inchamento é determinado pela média aritmética entre os coeficientes
de inchamento máximo e crítico.



Á...
é relacionada com o estado de fluidez da mistura, quanto mais fluido, melhor será a
trabalhabilidade.

       A Consistênc...
7. Imediatamente após a retirada do cone, coloque-o invertido ao lado da massa
abatida e com auxílio da haste como referên...
Resistência à Compressão

       Os corpos de prova são as amostras utilizadas no ensaio que avalia a
resistência de ruptu...
Fig 9. Rompimento de corpo-de-prova




MÉTODO DE DOSAGEM - IPT/EPUSP


       O método de dosagem desenvolvido pelo EPUSP...
Fig.10 Diagrama de dosagem – Método IPT/EPUSP.



DOSAGEM


      A dosagem é a seleção e mistura dos componentes do concr...
NORMAS DE REFERÊNCIAS

•   NBR NM 53/02 – AGREGADO GRAÚDO: determinação da massa especifica,
    massa especifica aparente...
•   NBR 7251/82 - Determinação da massa específica aparente ou unitária no
    estado solto.

•   NBR 7223 - Determinação ...
INTERESSADO
 DOSAGEM RACIONAL DO
                                                                       ENSAIO 1
     CONC...
Fundos                                         100
                                    1,6


Diâmetro máximo: 1,18 mm     ...
150μ                   20,0                  98,2                 90                        100

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    12,37              1,4...
19,0                1,5                  1,5                  25              0                     5

       12,5        ...
19,0             0,0                 0,0                      25              0                         5

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DETERMINAÇÃO

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                  DOSAGENS
                   (Massa e Volume)




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dias de idade

    Sd             MPa         Desvio padrão adotado no estudo de dosagem,
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Teor de
                              4,5Kg                    6Kg                   7,5Kg
agregado total
     Alfa       ...
30
Quadro de legenda
                         CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS
                              ...
DIMENSIONAMENTO DO TRAÇO SOLICITADO, EM                                          Resistência
                             ...
Quantidade de água em função das condições
       climáticas no instante da concretagem                              Obser...
Água                  58 m3                 2,10                 121,80

       Total                  ---                ...
o Racionalização do número de ajudantes na obra, com a conseqüente redução
     dos encargos trabalhistas;
   o Melhor pro...
36
ANEXOS




Granulometria dos Agregados:

Formulário:

Resultados e cálculos do ensaio:

       Para calcular a massa retid...
Módulo de finura da areia:




Módulo de finura da brita:




Caracterização física dos agregados

   •   Massa unitária

...
Ensaio 2:

M caixa+areia= 39,20 Kg M areia= 31,50 Kg




Como a diferença entre           e      é igual a 5 Kg/m3 é menor...
Ensaio 2:

M cilindro+brita= 33,10 Kg M brita= 25,40 Kg




Como a diferença entre           e      é igual a 0 Kg/m3 é me...
Índice de Vazios




Brita:

Balança Hidrostática




                            CÁPSULA               CÁPSULA+AGREADO
  ...
Índice de vazios:




Determinação do coeficiente de Inchamento da Areia.

Cálculos de Teor de umidade real.




Pontos:

...
•    Massa da caixa: 7,7Kg

   •    Volume da caixa: 19,299 dm3



   1)                                    6)


   2)    ...
Quantidade do cimento Portland e do Agregado Graúdo

Cálculos:

Finura




Abrasão




Método de dosagem do Concreto

Cara...
Traço Unitário                      Material para 18 litros           Aspecto   SI(cm)

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Utilizando a seção:




Mantendo a brita de 23,2 para 18 litros de concreto encontramos.




Calculando a/c:




         ...
com slump de 75 mm estando dentro das especificações do traço do concreto, onde o
abatimento deve permanecer entre        ...
Temos CR (curva de calibração de prensa) igual a:



   Substituindo a equação (1) e (2) em (3); temos:




   Calculando ...
Encontrando a tensão:




Transformando para MPa:




No dia 08/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 1...
Ficha técnica de Ensaio para traço piloto

              Materiais Utilizados                              Especificações
...
Obtemos o fator água cimento a partir de:




materiais para 16 dm3de concreto:




Consumo:

   •   Cimento = 4,06 Kg;

 ...
Para determinar a relação água/cimento:




Portanto:



Obtendo experimentalmente as seguintes tensões para o traço pilot...
Encontramos a tensão:




Transformando para MPa:




Calculando o teor de água mistura seca:




Calculando o consumo abs...
Ficha técnica de Ensaio para traço pobre

              Materiais Utilizados                               Especificações
...
Obtemos o fator água cimento a partir de:




materiais para 16 dm3de concreto:




Consumo:

   •   Cimento = 6,32 Kg;

 ...
A partir dos dados obtidos pode-se determinar o traço unitário final do rico. Como foi
adicionado água,a quantidade final ...
Transformando para MPa.




No dia 15/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 17 dias da data de
moldagem...
Calculando o consumo experimental do concreto:




                          Ficha técnica de Ensaio para traço pobre

   ...
Data de rompimento             01/06             05/06    15/06

                       Resistências                      ...
MATERIAIS             C(Kg/m3)                      Vreal(m3)    Vaparente(m3)

     Cimento                365,68        ...
TRAÇO VOLUMÉTRICO:

                                         2 sacos de cimento

                           4caixas de are...
Concremasul          230,00

                                 Concretol          220,00



Então para um volume de 300m3 t...
BIBLIOGRAFIA

(1) HELENE, P.R.L.; TERZIAN,P. Manual de Dosagem e Controle do Concreto. PINI
Editora. São Paulo, 1993.

(2)...
Acesso em 28 de junho de 2009.

(7) DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER ME 194/98 –
Agregados – determinaçã...
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Dosagem do concreto_2_ano

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Dosagem do concreto_2_ano

  1. 1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DOSAGEM RACIONAL DO CONCRETO ACADÊMICOS: RA: PROFESSOR: José Wilson Assunção 1
  2. 2. MARINGÁ, 10 DE JULHO DE 2009 Sumário PESQUISA BIBLIOGRÁFICA...........................................................................................................................3 CONSTITUIÇÃO DO CONCRETO................................................................................................................4 PROPRIEDADES DO CONCRETO.............................................................................................................13 MÉTODO DE DOSAGEM - IPT/EPUSP.....................................................................................................17 DOSAGEM..............................................................................................................................................18 Normas de referências..............................................................................................................................19 Caracterização física dos agregados..........................................................................................................20 DETERMINAÇÃO........................................................................................................................................27 DAS...........................................................................................................................................................27 DOSAGENS................................................................................................................................................27 (Massa e Volume)...........................................................................................................................27 Quadro de legenda................................................................................................................................27 Quadro resumo para o traçado das curvas de dosagem........................................................................28 Diagrama de dosagem (IPT/EPUSP).......................................................................................................29 ESPECIFICACOES ADOTADAS PARA O ESTUDO DE DOSAGEM...............................................................31 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS.......................................................................31 Dimensionamento do traço solicitado, em volume, para produção do concreto em betoneira estacionária de eixo inclinado...............................................................................................................32 Resistência característica a compressão................................................................................................32 fck=15MPa.............................................................................................................................................32 Considerações Finais..................................................................................................................................33 ANEXOS.....................................................................................................................................................37 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................................63 2
  3. 3. PESQUISA BIBLIOGRÁFICA O concreto utilizado na atualidade é um material relativamente novo, tendo em vista que esta mistura é conhecida desde a civilização romana, onde se utilizavam uma pasta composta por cinza pozolânica misturada com cal para produzir um material com características cimentantes. Evidentemente, este “cimento” romano foi vastamente empregado como argamassa de assentamento e aglomerantes para o agregado graúdo. A partir de então, com o surgimento de necessidades, os materiais e as técnicas construtivas foram cada vez mais aperfeiçoadas, até que em 1824, Joseph Aspdin inventa o cimento Portland, produzido a partir da queima e moagem de calcário e argila, uma mistura que veio a caracterizar e desenvolver os componentes do concreto moderno. Basicamente, o concreto atual é um material constituído de uma mistura de cimento (os tipos variam de acordo com as necessidades), agregado miúdo (areia), agregado graúdo (brita ou cascalho) e água. É possível ainda utilizar aditivos com a finalidade de alterar características do material, de acordo com o necessário. O cimento e a água formam um material ligante, uma pasta, que preenche os espaços vazios entre os agregados. Estes por sua vez, são considerados materiais inertes, e devem ser resistentes à compressão e ao desgaste, graduados para que o volume da pasta seja reduzido, e também devem apresentar estabilidade nas condições de exposição do concreto. A dosagem do concreto, é um processo através do qual é determinada a melhor proporção entre os materiais que constituem essa mistura para que atendam às especificações desejadas. A trabalhabilidade do concreto fresco e a resistência do concreto endurecido são os fatores mais relevantes. Outro propósito do proporcionamento dos concretos é a redução de custos. No Brasil destacam-se os métodos de dosagem do IPT/EPUSP (Instituto de Pesquisa Tecnológica) e da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland). 3
  4. 4. CONSTITUIÇÃO DO CONCRETO Cimento Portland O cimento Portland é um aglomerante hidráulico produzido basicamente pela mistura, queima e moagem do clínquer, sendo este formado essencialmente por silicatos hidratados de cálcio, com adições de sulfatos de cálcio e outros componentes minerais. Tipos de cimento: É possível obter diversos tipos de cimento, a partir da variação das adições. As mais utilizadas são de materiais cimentários (proporção de 25% a 65% de escória de alto forno na mistura), pozzolânicos (10% a 40% de pozzolana) e os não-reativos (10% a 16% de filler calcário na mistura). Cada adição confere ao material diferentes características, tais como variações no tempo de pega, calor de hidratação, resistência à compressão, resistência a sulfatos etc. A finura do cimento governa a velocidade da reação de hidratação. O aumento da finura melhora a resistência das primeiras idades, aumenta a impermeabilidade, a trabalhabilidade e a coesão dos concretos. No entanto, acarreta em uma maior retração e liberação de calor, tornando o concreto mais sensível ao fissuramento. A hidratação do grão subdivide-se em três fases: dormência, pega e endurecimento. A mais importante é o tempo de pega onde ocorre a mudança do estado líquido para o sólido, ou seja, a pasta começa a perder a viscosidade e passa a adquirir resistência. Os tempos de pega são determinados com o aparelho de Vicat. Quando a Agulha de Vicat para a 4 ± 1 mm da base, determina-se o inicio de pega. Já o fim da pega se dá quando a Agulha consegue penetrar apenas 0,5mm na pasta. Agregados O estudo dos agregados na fabricação do concreto e das argamassas é de grande importância, uma vez que é o material menos homogêneo utilizado, constitui de 70 a 80% do volume do concreto e representam cerca de 20% do custo do concreto estrutural. Agregado é um material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de mistura de partículas de diversos tamanhos. 4
  5. 5. Classificam-se segundo a origem, as dimensões das partículas e o peso específico aparente. Quanto à origem, dividem-se em naturais, já encontrados em forma particulada na natureza, como areia e cascalho; e industrializados, cuja composição particulada é obtida por processos industriais, como rocha e escória de alto forno. Segundo as dimensões das partículas o agregado é dividido em miúdo, como por exemplo, as areias, e graúdo, como os cascalhos e as britas. De acordo com o peso específico aparente, os agregados são classificados em leves, médios e pesados. Os agregados são aplicados principalmente na fabricação de concretos e argamassas, e quando em conjunto com um aglomerante, constituído por uma pasta de cimento portland e água, formam uma rocha artificial, vastamente utilizado na construção civil como, por exemplo, em lajes, vigas, pilares e sapatas. Granulometria A composição granulométrica dos agregados é a proporção relativa aos diversos tamanhos de grãos, geralmente expressa em porcentagem. Esta influencia diretamente na compacidade do concreto, resultando em menor ou maior índice de vazios, o que implica na variação da quantidade de aglomerantes. A granulometria do material é obtida por peneiramento manual ou mecânico, a partir da utilização de peneiras de malhas quadradas. Na série de peneiras normais, os lados de cada abertura têm sempre o dobro dos lados da abertura da malha da peneira anterior, iniciando com 0,15mm. Há também uma série de peneiras, chamada de intermediária, que auxilia na fixação do diâmetro máximo do agregado, mas não interfere no cálculo do módulo de finura. A partir de um ensaio de granulometria, pode-se determinar o diâmetro máximo e mínimo característico, e o módulo de finura do agregado. O diâmetro máximo característico corresponde à abertura da malha da peneira, em milímetros, na qual fica retida e acumulada uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5 % da massa total. Já o diâmetro mínimo característico, corresponde à abertura que retém e acumula uma porcentagem igual ou imediatamente superior a 95 % da massa total. O módulo de finura, por sua vez, é determinado pelo somatório das porcentagens retida e acumulada da série normal de peneiras, dividido por 100. Quanto maior o módulo de finura, mais graúdo é o agregado. Os agregados são classificados de acordo com as dimensões do grão. Conforme a NBR-7211, quando ao menos 95% de sua massa é retida na peneira de malha 4,8mm 5
  6. 6. e passa na peneira 152mm, o agregado é classificado como graúdo. A seguir consta a tabela de classificação do agregado graúdo segundo a sua dimensão. Pedra (NBR-7211/NBR-7225) Tabela 1- britada Tamanho nominal Classificação do agregado graúdo numerada Malha da peneira (mm) quanto à dimensão Número Mínima Máxima Brita 0 2,4 9,5 De acordo Brita 1 4,8 19,0 com a dimensão Brita 2 9,5 25,0 da peça a ser concretada e a Brita 3 19,0 50,0 densidade da Brita 4 32,0 76,0 armadura da seção transversal, Brita 5 - - determina-se o Obs: para efeito de dosagem pode-se utilizar diâmetro máximo dmax=25mm para uma mistura de brita1+brita2 do agregado graúdo a ser utilizado. Aconselha-se a utilizar a maior dimensão possível do agregado, baseando-se nas seguintes limitações: • menor que1/4 das distâncias entre as faces das formas; • menor que1/3 da espessura, para lajes; • menor que 1,2 x (espaçamento vertical entre as armaduras); • menor que 0,8 x (espaçamento horizontal entre as armaduras); • menor que 1/4 do diâmetro da tubulação (para concreto bombeado). 6
  7. 7. Figura 1- Agregado Graúdo Conforme apresentado na NBR-7211, quando ao menos 95% do material passa pela peneira de malha 4,8 mm, o agregado é denominado miúdo. A tabela a seguir consta a classificação do agregado miúdo de acordo com suas dimensões. Tipo de Areia Tamanho Nominal (mm) Módulo de finura (MF) Mínima Máxima Muito fina 0,15 0,6 MF< 2,0 Fina 0,60 1,2 2,0< MF< 2,4 Média 1,20 2,4 2,4<MF<3,2 Grossa 2,40 4,8 MF> 3,2 Tabela 2- Classificação do agregado miúdo quanto à dimensão. Figura 2- Agregado Miúdo Para a realização do ensaio de granulometria são utilizados os seguintes equipamentos: • Peneira: Utilizada para peneirar o material; • Balança: Utilizado para aferir a massa retida após cada peneiramento; 7
  8. 8. • Bandeja: Local onde se coloca a massa retida para a aferição; • Escovas: Utilizado para a limpeza das peneiras; Figura 3- Equipamentos utilizados para o ensaio de granulometria. Segundo Edmundo Rodrigues: O conhecimento da composição granulométrica do agregado, tanto graúdo quanto miúdo, é de fundamental importância para o estabelecimento da dosagem dos concretos e argamassas, influindo na quantidade de água a ser adicionada ao concreto, que se relaciona com a resistência e a trabalhabilidade do concreto, se constituindo em fator responsável pela obtenção de um concreto econômico. A granulometria ótima é a que, para a mesma resistência (mesmo fator água/cimento) e mesma consistência, corresponde ao menor consumo de cimento (concreto mais econômico). Módulo de Finura O módulo de finura de um agregado relaciona-se com a área da superfície do mesmo, alterando a água de molhagem para uma certa consistência. É relembrado pela NBR 5734 e determinado pela a soma das porcentagens acumuladas em todas as peneiras da série normal, dividida por 100. Quanto maior o módulo de finura mais grosso será o agregado. 8
  9. 9. Massa Específica A relação entre a massa da unidade de volume total do material que constitui a parte sólida dos grãos do agregado e o volume deste material, excluindo os vazios, é denominada massa unitária. A determinação da massa específica do agregado graúdo é realizada de acordo com a NBR NM 53/02. Neste ensaio, a amostra previamente peneirada é seca em estufa até atingir peso constante. Em seguida, o agregado é mergulhado em água por 48 horas para que os grãos absorvam umidade. Decorrido este período, a amostra é retirada e escorrida. Quando estiver na condição saturada superfície seca, é recolocada em um cesto e pesada, permitindo a determinação da massa. Este cesto é então imerso em água, com densidade 1,000g/cm³, e novamente pesado. Este peso final é numericamente equivalente ao volume em cm³ do dos grãos do agregado. Na realização do ensaio para determinar a massa unitária dos agregados graúdos, foi necessária a seguinte aparelhagem: • Balança: Utilizada para aferir a massa da amostra. Deve conter dispositivo para se manter suspenso na água, pelo centro do prato da balança, o recipiente contendo a amostra. • Recipiente para a amostra: Utilizado para submergir o material em água. Pode ser um cesto ou balde. • Tanque de água: Local contendo água para a submersão dos agregados. • Peneiras: Utilizadas no peneiramento do material. Os cálculos realizados neste experimento são expressos a partir da fórmula: onde: = Massa específica do agregado na condição seca, em Kg/ dm³ ou g/cm³. Ms: Massa da amostra seca, em Kg ou g. Msss: Massa do agregado na condição saturado superfície seca. Mi: Leitura correspondente ao material imerso em água, em Kg ou g. 9
  10. 10. Já para determinar a massa específica do agregado miúdo seco em estufa, conforme a NBR 9776/87, é necessário o auxílio do Frasco de Chapman, onde são adicionados 200 cm³ de água e posteriormente 500g do agregado. Deve-se agitar bem o frasco para que não haja espaços vazios tampouco material seco aderido nas paredes internas do frasco. A aferição é feita a partir da leitura do nível atingido pela água antes e depois da adição do material. O volume ocupado pelos grãos do agregado será essa diferença de alturas. Para a realização do ensaio da determinação da massa unitária para agregados miúdos é utilizada a seguinte aparelhagem: • Balança: Utilizada para aferir a massa da amostra do agregado. • Frasco de Chapman: Permite verificar o volume total ocupado pelos grãos da amostra de agregado. A massa unitária do agregado miúdo é expressa pela equação: Onde: L = Leitura do Frasco de Chapman Massa Unitária A massa unitária, ou massa específica aparente, de um material é a massa da unidade de volume do agregado, incluindo os vazios entre os grãos. Este valor depende do grau de compactação e da umidade, e também é denominada massa unitária. A determinação dessa característica é essencial, pois é a partir desta que modificações nos traços em massa para volume e volume para massa são realizadas, bem como é um importante dado para o cálculo do consumo de material utilizado por metro cúbico de concreto. Conforme as especificações da NBR 7251, a massa unitária é determinada preenchendo-se com o agregado um recipiente de dimensões conhecidas, até as bordas. Deve-se deixar o material cair de uma altura de aproximadamente 10 centímetros, permitindo assim a aquisição da compacidade. Pesa-se o recipiente antes e depois de adicionado o agregado. O valor da diferença de massas, em kilos, dividido pelo volume do recipiente, metros cúbicos, é a massa específica do agregado. 10
  11. 11. Inchamento A absorção de água de determinados agregados causa um aumento em seus volumes, denominado inchamento. Dependendo da umidade presente no agregado, pode-se obter diferentes massas para um mesmo volume de dosagem. Ao absorver umidade, em um primeiro momento, ocorre uma repulsão dos grãos devido à umidade superficial. Depois de saturada, os grãos da areia tornam a se aproximar, formando uma película de água. O agregado graúdo não tem inchamento, pois a água não é capaz de separar os grãos. No ensaio da determinação do coeficiente de Inchamento da areia, deve-se primeiramente, secar a amostra em estufa entre 105ºC e 110ºC até atingir massa constante e depois resfriá-la a temperatura ambiente em um encerado de lona. Adiciona-se água sucessivamente até obter 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7%, 9% e 12% de teor de umidade. Coleta-se uma amostra úmida do agregado a cada adição e homogeneização e a coloca em uma cápsula para a determinação e calculo do teor de umidade. Fig 4. Inchamento da areia. Todas as três amostras possuem mesma massa de areia seca.O volume aparente úmido muda significadamente ao se acrescentar 3% e 6% de água. O coeficiente de inchamento é dado pela equação 11
  12. 12. Onde, Vh = Volume do agregado úmido, em dm³; Vo = Volume do agregado seco em estufa, em dm³; = massa unitária do agregado seco em estufa, em Kg/dm³ = massa do agregado úmido, em Kg/dm³; h = teor de umidade do agregado, em %; Determinação da umidade crítica na Curva de Inchamento: 1) Traçar a curva de Inchamento do agregado; 2) Traçar uma reta tangente à curva paralela ao eixo das umidades (h%); 3) Traçar a corda que une a origem de coordenadas ao ponto de tangencia da reta traçada; 4) Traçar nova tangente a curva paralela a esta nova corda; 5) A abscissa correspondente ao ponto de intersecção das duas tangentes é a umidade crítica; 6) A ordenada que corresponde ao ponto de intersecção das duas tangentes é o inchamento Crítico (I=Vh/Vo). Fig 5. Curva de Inchamento 12
  13. 13. O Coeficiente de Inchamento é determinado pela média aritmética entre os coeficientes de inchamento máximo e crítico. Água A água a ser adicionada no concreto tem como principal função permitir o endurecimento da pasta do cimento e proporcionar trabalhabilidade para o concreto fresco. Deve se apresentar límpida e pura, preferencialmente potável, não devendo conter substâncias químicas ou orgânicas. O fator água/cimento é de extrema importância, pois determina a presença de poros na pasta de cimento endurecida. Ou seja, tem relação direta com a resistência â compressão do material, uma vez que a água evapora, deixando assim os poros vazios. Ar O ar contido no concreto pode ser incorporado ou aprisionado. Estes são vazios de ar não intencionalmente introduzidos, se incorporam no processo de mistura. Enquanto aqueles consistem em bolhas de ar microscópicas incorporadas intencionalmente no concreto, geralmente através de aditivos A bolhas de ar melhoram a tanto a impermeabilidade quanto a trabalhabilidade da mistura, mas em contrapartida, reduzem a resistência do concreto. Aditivos Aditivos são materiais adicionados aos “ingredientes” do concreto, durante a mistura, para obtenção de propriedades desejadas. Sua aplicação pode melhorar a trabalhabilidade, resistência, compacidade, bem como diminuir a permeabilidade, o tempo de pega, a absorção de água, dentre outros aspectos. A massa específica desses materiais deve ser considerada, uma vez que pode levar a erros na dosagem. PROPRIEDADES DO CONCRETO O concreto fresco é preparado por mistura manual, realizada em obras pequenas, ou mecânica realizada em tambores rotativos, as betoneiras. A consistência 13
  14. 14. é relacionada com o estado de fluidez da mistura, quanto mais fluido, melhor será a trabalhabilidade. A Consistência e a trabalhabilidade do concreto fresco depende da composição do concreto, da quantidade de água adicionada, da granulometria dos agregados, de aditivos etc. A dosagem deve considerar a consistência necessária para as condições da obra. Após sua fabricação e mistura, o concreto deve ser colocado em fôrmas. A compactação desse concreto deve ser feita com o auxílio de vibradores. Para um concreto de boa qualidade, são importantes o emprego de materiais de boa qualidade, a dosagem adequada do traço e a colocação do amterial nas formas sem provocar segregação dos componentes, compactando o material. Cura A cura do concreto é um procedimento adotado para melhorar a hidratação da mistura; ou seja, tem a finalidade de impedir que a água do traço evapore durante o período de hidratação. Quando acontece a cura do traço, material apresenta ganhos na sua resistência. Slump Test O teste de abatimento do tronco de cone deve ser executado de acordo com a NBR NM 67, utilizando o Cone de Abrams, que é constituído de um tronco de cone de chapa metálica, semelhante a um funil, com 30 cm de altura, base maior de 20 cm e base menor de 10 cm. O ensaio deverá ser feito sobre uma base rígida (chapa metálica) nivelada. De acordo com os procedimentos a seguir: 1. A amostra de concreto deve ser recolhida depois de descarregar 0,5 m3 deconcreto do caminhão. 2. Preencher o cone com a amostra em 03 camadas iguais, aplicando com a haste metálica, 25 golpes uniformemente distribuídos em cada camada a fim de adensá-las. 3. Após a compactação da última camada, retirar o excesso de concreto e alisar a superfície com uma régua metálica; 6. Retirar o cone, içando-o com cuidado na direção vertical; 14
  15. 15. 7. Imediatamente após a retirada do cone, coloque-o invertido ao lado da massa abatida e com auxílio da haste como referência de altura e mediça a distância entre a parte inferior da haste e o ponto médio do concreto, expressando o resultado em centímetros. O valor obtido determina a consitência do concreto. Para o concreto comum, a medida ideal do abatimento é, aproximadamente 80±10mm. Fig 6. Materiais utilizados para o ensaio. Fig 7. Leitura Abatimento tronco de cone. 15
  16. 16. Resistência à Compressão Os corpos de prova são as amostras utilizadas no ensaio que avalia a resistência de ruptura à compressão. Os corpos são submetidos a tensões até o rompimento, determinando assim, quão resistente é o concreto. De acordo com a NBR 5738, deve-se preparar os moldes, untando-os com uma camada de óleo mineral. Coloca-se o concreto uniformemente distribuído no molde, com o auxílio da concha, em camadas aproximadamente iguais. A primeira camada deverá receber 25 golpes em toda a seção transversal uniformemente, a segunda 30 e a terceira 75. Deve-se alisar a superfície dos corpos-de-prova com uma colher de pedreiro. Os corpos-de-prova devem permanecer nas formas, nas condições de cura inicial, por 24h. Após a desforma, se necessário o transporte para o laboratório, os corpos-de-prova devem ser acondicionados em caixas rígidas com serragem ou areia molhada. Geralmente, usa-se capear os CP´s com um material para retirar pequenas falhas de planicidade que porventura houver. O método consiste no revestimento dos topos dos corpos-de-prova com uma fina camada de um material que tenha uma boa aderência, seja compatível quimicamente com o concreto, seja fluido no momento da aplicação, quando endurecido apresente um acabamento liso e plano e que tenha uma resistência à compressão compatível com os valores obtidos em concreto. Fig 8. Corpos de prova 16
  17. 17. Fig 9. Rompimento de corpo-de-prova MÉTODO DE DOSAGEM - IPT/EPUSP O método de dosagem desenvolvido pelo EPUSP/IPT constitui-se de uma atualização e generalização feita na Escola Politécnica da USP a partir de um método desenvolvido pelo IPT. Este método estabelece como resultado final de sua aplicação, um diagrama de dosagem grafado onde são representadas as leis de comportamento: Abrams, Lyns e Molinari. Este método preconiza a formulação de curvas de dosagem para traços padrões (1:m) chamados de traço de referência, traço rico e traço pobre. Para atingir as características básicas do concreto, varia-se o fator água/cimento e o teor de argamassa com a finalidade de se obter um concreto com resistência, textura e consistência adequada à aplicação desejada. Uma das fases mais importantes do estudo é a determinação do teor ideal de argamassa para o traço inicial, pois a adequabilidade do concreto quando lançado na fôrma depende desse fator. A partir das misturas realizadas determinam-se as curvas de dosagens para os materiais empregados. 17
  18. 18. Fig.10 Diagrama de dosagem – Método IPT/EPUSP. DOSAGEM A dosagem é a seleção e mistura dos componentes do concreto, tendo como finalidade a obtenção de propriedades previamente estabelecidas. Consiste em definir o traço ou seja, a quantidade de cada componente do concreto (cimento, água, agregado miúdo, agregado graúdo e aditivo) visando obter características de trabalhabilidade adequada, enquanto fresco, e de resistência e durabilidade quando endurecido. O traço pode ser em peso ou em volume. Há mais precisão quando se adota o traço em peso, no entanto é mais prático se trabalhar com volume. Uma das fases mais importantes é a determinação do teor de argamassa, pois é esta quem determina a adequabilidade do concreto quando lançado na fôrma. A flata de argamassa na mistura ocasiona porosidade ou falhas de concretagem. Já o excesso proporciona melhor aparência, no entanto aumenta o risco de fissuração como também eleva o custo da obra por m³. Quanto maior o fator ac mais trabalhável será o concreto, no entanto será menos resistente. 18
  19. 19. NORMAS DE REFERÊNCIAS • NBR NM 53/02 – AGREGADO GRAÚDO: determinação da massa especifica, massa especifica aparente e absorção de água. • NBR NM 248/01 – AGREGADOS: determinação da composição granulométrica. • NBR NM 45/95 – AGREGADOS: determinação da massa unitária e dos espaços vazios. • NBR-5738/03 – CONCRETO: procedimento para moldagem e cura dos corpos de prova. • NBR-5739/94 – CONCRETO: ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. • NBR-6467/87 – AGREGADOS: determinação do inchamento de agregado miúdo. • NBR-7211/05 – AGREGADOS PARA CONCRETO: especificações. • NBR-7223/94 – CONCRETO: determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. • NBR-9779/87 – AGREGADOS: determinação da massa especifica de agregados miúdos por meio do frasco de chappman. • NBR - 06465 CB-18 1983 MB-00170 – AGREGADOS: Determinação da Abrasão "Los Angeles". • NBR - 06467 CB18 1987 MB-00215 – AGREGADOS: Determinação do inchamento de agregado miúdo. • NBR - 07217 CB-18 1987 MB-00007 – AGREGADO: Determinação da composição granulométrica. • NBR - 07251 CB-18 1982 MB-01665 - AGREGADO EM ESTADO SOLTO: Determinação da massa unitária. • NBR - 07810 CB-18 1982 MB-01733 - AGREGADO EM ESTADO COMPACTADO E SECO: Determinação da massa unitária. • NBR - 09775 CB-18 1986 MB-02642 – AGREGADOS: Determinação da unidade superficial em agregados miúdo por meio do frasco de chapman. • NBR NM 7225/93 – Materiais de pedra e agregados naturais 19
  20. 20. • NBR 7251/82 - Determinação da massa específica aparente ou unitária no estado solto. • NBR 7223 - Determinação da consistência pelo tronco de cone "Slump test". • NBR-5738/03 – CONCRETO: Procedimento para moldagem e cura dos corpos de prova CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS AGREGADOS 20
  21. 21. INTERESSADO DOSAGEM RACIONAL DO ENSAIO 1 CONCRETO (h=4,4%) Material Ensaiado / Identificação do interessado Origem da amostra AREIA LAVADA – Areia média Maringá – Pr LIMITES GRANULOMETRICOS Composição Granulométrica de agregados (NBR 7211/83) Peneiras (mm) Valores médios da porcentagem de ZONA UTILIZÁVEL massa LIMITE LIMITE Retida (%) Acumulada (%) INFERIOR SUPERIOR 9,5 0,0 0,0 0 0 6,3 0,0 0,0 0 7 4,75 0,1 0,1 0 11 2,36 1,1 1,2 0 25 1,18 1,7 2,9 10 45 600μ 10,1 13,0 41 65 300μ 66,6 79,6 70 92 150μ 18,8 98,4 90 100 21
  22. 22. Fundos 100 1,6 Diâmetro máximo: 1,18 mm Massa especifica:2,584Kg/dm3 Módulo de finura: 1,95 Massa unitária na condição seca e solta:1,533Kg/dm3 INTERESSADO DOSAGEM RACIONAL DO ENSAIO 2 CONCRETO (h=4,4%) Material Ensaiado / Identificação do interessado Origem da amostra AREIA LAVADA – Areia média Maringá – Pr Composição Granulométrica de LIMITES GRANULOMETRICOS agregados (NBR 7211/83) Peneiras (mm) Valores médios da porcentagem ZONA UTILIZÁVEL de massa LIMITE Retida (%) Acumulada (%) LIMITE SUPERIOR INFERIOR 9,5 0,0 0,0 0 0 6,3 0,1 0,1 0 7 4,75 0,1 0,2 0 11 2,36 1,0 1,2 0 25 1,18 1,8 3,0 10 45 600μ 9,4 12,4 41 65 300μ 65,8 78,2 70 92 22
  23. 23. 150μ 20,0 98,2 90 100 Fundos 1,8 100 Diâmetro máximo: 1,18 mm Massa especifica:2,576Kg/dm3 Módulo de finura: 1,93 Massa unitária na condição seca e solta:1,564Kg/dm3 Material ensaiado CURVA DE INCHAMENTO Areia lavada, natural, quartzosa Características físicas DA AREIA Diâmetro máximo ( Max) = 1,2mm Módulo de Finura (MF) =1,93 Massa Coeficiente Teor de umidade unitária de da areia da areia inchamento Observações (h) (%) (kg/dm³) (Vh/V◦) 0,19 1,56 1,00 Vh/V◦ = Variação do volume aparente do agregado provocado pela água superficial; 0,32 1,47 1,06 Vh = Volume do agragado úmido; 1,66 1,34 1,18 V◦ = volume do agregado seco; 2,22 1,25 1,28 Hcíitico = teor de umidade acima do qual o inchamento permanece 3,07 1,26 1,28 praticamente constante; 5,24 1,32 1,24 7,06 1,33 1,26 Coeficiente máximo de inchamento = 1, 285 (h=6,0%) Coeficiente médio de inchamento = 1, 275 (h=4,4%) 23
  24. 24. 8,87 1,37 1,24 Coeficiente crítico de inchamento = 1, 260 (h=3,6%) 12,37 1,48 1,18 INTERESSADO DOSAGEM RACIONAL ENSAIO 1 DO CONCRETO MATERIAL ENSAIADO / Identificação do Interessado Origem de amostra PEDRA BRITADA DE BASALTO / Brita1 Maringá – Pr COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE LIMITES GRANULOMÉTRICOS AGREGADOS (NBR 7211/2005) Valores médios da porcentagem PENEIRAS de massa Porcentagem em massa, retida e acumulada (mm) Peneiras Retida (%) Acumulada (%) d/D (9,5 mm / 25 mm) (mm) 24
  25. 25. 19,0 1,5 1,5 25 0 5 12,5 47,3 48,8 19 2 15 9,5 38,4 87,2 12,5 40 65 6,3 12,1 99,3 4,75 0,3 99,6 9,5 80 100 2,36 0,2 99,8 6,3 92 100 1,18 0,0 99,8 4,75 95 100 600 0,0 99,8 2,36 - - 300 0,0 99,8 150 0,0 99,8 FUNDOS 0,1 100,0 Diâmetro máximo Característico: 19,0 mm Massa especifica:2,747 Kg/dm3 Módulo de finura: 6.90 mm Massa unitária na condição seca e solta:1,580 Kg/dm3 DOSAGEM RACIONAL INTERESSADO ENSAIO 2 DO CONCRETO MATERIAL ENSAIADO / Identificação do Interessado Origem de amostra PEDRA BRITADA DE BASALTO / Brita1 Maringá – Pr COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE LIMITES GRANULOMÉTRICOS AGREGADOS (NBR 7211/2005) PENEIRAS Valores médios da porcentagem de massa Porcentagem em massa, retida e acumulada (mm) Peneiras Retida (%) Acumulada (%) d/D (9,5 mm / 25 mm) (mm) 25
  26. 26. 19,0 0,0 0,0 25 0 5 12,5 48,7 48,7 19 2 15 9,5 38,6 87,3 12,5 40 65 6,3 12,4 99,7 4,75 0,1 99,8 9,5 80 100 2,36 0,1 99,9 6,3 92 100 1,18 0,0 99,9 4,75 95 100 600 0,0 99,9 2,36 - - 300 0,0 99,9 150 0,0 99,9 FUNDOS 0,1 100,0 Diâmetro máximo Característico: 19,0 mm Massa especifica: 2,736 Kg/dm3 Módulo de finura: 6.88 mm Massa unitária na condição seca e solta: 1,594 Kg/ dm3. 26
  27. 27. DETERMINAÇÃO DAS DOSAGENS (Massa e Volume) QUADRO DE LEGENDA SÍMBOLO UNIDADE DISCRIMIÇÃO fck MPa Resistência característica a compressão do concreto fcm MPa Tenção de dosagem do concreto Fc28 MPa Resistência a compressão do concreto aos 28 27
  28. 28. dias de idade Sd MPa Desvio padrão adotado no estudo de dosagem, especificado pela NBR-3118 a/c kg/kg Relação água / cimento α % Proporção em massa, de argamassa seca no concreto seco C Kg/m³ Consumo de cimento por metro cúbico de concreto H kg/kg Fator água / mistura seca, em massa m kg/kg Teor de agregados (miúdo + graúdo) em massa, por quilograma de cimento A kg/kg Teor de areia, em massa por quilograma de cimento P kg/kg Teor de brita, em massa por quilograma de cimento a/m % Relação de areia / teor de agregados r² - Coeficiente de correlação estatístico γc kg/dm³ Massa específica do cimento γa kg/dm³ Massa específica da areia γb kg/dm³ Massa específica da brita ρ kg/dm³ Massa Unitária do agregado seco e solto Pontos das curvas de dosagem obtidas dos traços - - -●- - - unitários executados no laboratório Pontos identificados nas curvas de dosagens para ---●--- se obter os parâmetros da dosagem solicitada QUADRO RESUMO PARA O TRAÇADO DAS CURVAS DE DOSAGEM PARAMETROS AUXILIAR 1 (rico) PILOTO AUXILIAR 2 (pobre) DE DOSAGEM Traço unitário 1,000:2,176:2,924:0,592 1,000:2,640:3,360:0,710 1,000:3,420:4,080:0,897 28
  29. 29. Teor de 4,5Kg 6Kg 7,5Kg agregado total Alfa 52% 52% 52% Teor de água / 10,764% 10,143% 10,553% mistura seco a/c 0,592 0,710 0,897 Consumo 362,67 Kg/dm3 315,55Kg/dm3 254,02Kg/dm3 Massa 2,427 Kg/dm3 2,434Kg /dm3 2,387 Kg/dm3 especifica Abatimento 80mm 75mm 80mm Resistência 3 dias --- 10,50 MPa --- --- 11,50 MPa --- 7 dias 13,10 MPa 14,60 MPa 7,20 MPa 12,40 MPa 15,91 MPa 7,80 MPa 17 dias 22,90 MPa 18,70 MPa 9,88 MPa 23,50 MPa 21,10 Mpa 10,40 MPa DIAGRAMA DE DOSAGEM (IPT/EPUSP) Cimento CPII-F-32 Brita 1 Slump Teste: (80 10)mm Água Potável Areia lavada 29
  30. 30. 30
  31. 31. Quadro de legenda CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS Massa Diâmetro Módulo de Resistencias Massa Unitária Material Específica Máximo (Ømáx) Finura À compressão: (kg/dm3) (kg/dm3) (mm) (MF) Cimento Portland (CPII – F – 32) 3,080 1,450 • 17 dias Areia Lavada Fina 2,653 1,549 1,2 1,94 7 dias Pedra Britada de Basalto Brita 1 2,789 1,588 19 6,88 OBSERVAÇÃO: Foram obtidos no ensaio de caracterização física dos agregados, uma massa específica para areia igual a 2,580Kg/dm3 e para a brita igual 2,741Kg/dm3, porém para fim de cálculos utilizou-se os valore citados acima. ESPECIFICACOES ADOTADAS PARA O ESTUDO DE DOSAGEM Diâmetro fck Sd Fc17 Abatimento Max. (Mpa) (Mpa) (Mpa) (mm) (mm) 15,00 5,50 24,08 80±10 19 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS Massa Massa Matérias Tipo / Módulo de Especifica Unitária Utilizados Procedência finura (MF) (kg/dm³) (kg/dm³) --- 3,080 1,450 Cimento CPII-F-32 Areia Lavada Natural 2,580 1,549 1,94 Pedra britada Brita1 2,742 1,588 6,88 de Basalto Água Potável 1,000 1,000 --- OBSERVAÇÃO: Foram obtidos no ensaio de caracterização física dos agregados os valores citados acima, porém para fim de cálculos utilizou-se os de massa específica da areia igual a 2,653Kg/dm3 e da brita igual a 2,789 Kg/dm3. 31
  32. 32. DIMENSIONAMENTO DO TRAÇO SOLICITADO, EM Resistência característica a VOLUME, PARA PRODUÇÃO DO CONCRETO EM compressão BETONEIRA ESTACIONÁRIA DE EIXO INCLINADO fck=15MPa CARACTERÍSTICA BÁSICA DO TRAÇO Resistência Desvio-padrão Resistência de Abatimento Tipo de cimento característica a de dosagem dosagem (Slump Test) compressão 15MPa 5,5MPa 24,08MPa 80±10 CPII – F – 32 Teor de Consumo de Traço Unitário (kg) argamassa cimento/MP 365,68Kg/dm3 1,000:2,068:2,832:0,615 52% CONSUMO DE MATERIAIS POR METRO CÚBICO DE TRAÇO EM VOLUME PARA UMA CONCRETO BETONADA Matérias utilizados Massa dos Volume dos Materiais Quantidade e dimensões materiais secos materiais soltos e das caixas (kg/m³) úmidos Cimento (CPII- Cimento (CPII-F) 365,68 7,31 sacos 2 sacos F) Areia Lavada 756,24 0,363 m3 Areia Lavada 4 caixas (35x45x27)cm Pedra britada de Basalto Pedra britada de 1035,61 0,652 m3 6 caixas (35x45x19)cm Basalto Água Potável 224,89 0,192 m3 Água Potável Até 52L -Coeficiente de Inchamento Médio: 1,275 Volume de concreto por betonada -Teor de umidade (h): 4,4% 273,46dm3 32
  33. 33. Quantidade de água em função das condições climáticas no instante da concretagem Observações Condições climáticas Umidade Quantidade de 1-Para o calculo dos matérias soltos e estimada da água por úmidos por m³ de concreto utilizou-se os areia (h) (%) betonada valores abaixo; (Litros) - Massa Unitária da areia =1,549Kg/dm3 - Não chove a mais de 3 4,0 53,23L - Massa Unitária da brita 1 = 1,588Kg/dm3 dias 6,0 49,09L 2- Observar a quantidade de água prevista - Chuva recente em função do teor de umidade da areia 8,0 44,95L conforme tabela de previsão das condições - Chuva na véspera climáticas 10,0 40,82L - Está chovendo CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste trabalho foi o utilizado o método de dosagem IPT/EPUSP para concreto convencional com o objetivo de encontrar um traço que atenda às seguintes especificações: - Concretagem de vigas; - Para um volume de concreto de 300m3; - Materiais Utilizados: o Cimento CP II- F; o Areia Lavada; o Pedra Britada de Basalto; o Água Potável; - Abatimento de 80±10 mm; - Resistência Característica à compressão de 15 MPa; - Desvio Padrão de Produção de 5,5 MPa. Os resultados obtidos podem não ser precisos, devido a erros laboratoriais, como erro na leitura das medições (massa específica, massa unitária); na moldagem e adensamento dos corpos de prova, no processo de cura. Considerando os valores atuais do mercado da construção civil, pode-se afirmar que os valores dos materiais (Depósito São José), individualmente, são: MATERIAL VOLUME CUSTO UNITÁRIO(R$) VALOR TOTAL(R$) Cimento 2193 sacos 20,00( saco de 50Kg) 43.860,00 Areia 109 m3 55,00 5.995,00 Brita 196 m3 38,00 7.448,00 33
  34. 34. Água 58 m3 2,10 121,80 Total --- --- 57.424,80 A partir dos dados obtidos conclui-se, que para a produção de 300m³ de concreto em obra, o gasto total de material será R$57.424,80. Para o concreto usinado, atendendo as mesmas especificações do concreto produzido em obra, também para a cidade de Maringá no mês de julho, obteve-se os seguintes valores: PREÇO CONCRETO USINADO/ m³ Empresa Preço Concrebrás R$220,00 Engemix R$220,00 Concremasul R$230,00 Concretol R$220,00 Assim sendo, o preço mais viável é R$220,00 por metro cúbico de concreto usinado. Como o necessário para a produção desta obra São 300m³ do material, logo o valor total para a concretagem de vigas com este tipo de concreto, é R$66.000,00. Também deve-se considerar, além do preço total, o tempo gasto para execução e lançamento do concreto nas fôrmas e a mão-de-obra utilizada. Através de uma pesquisa feita para verificar o tempo de concretagem, foi obtido que para um dia de 8 horas de trabalho, concreta-se cerca de 7m3 em uma betoneira de capacidade nominal igual a 450 Litros. Logo para 300m3 necessita-se de 43 dias de serviço. Tem-se como vantagens para a utilização do concreto usinado: o Economia de materiais, menor perda de areia, brita e cimento; o Maior controle tecnológico dos materiais, dosagem, resistência e consistência, com melhoria da qualidade; 34
  35. 35. o Racionalização do número de ajudantes na obra, com a conseqüente redução dos encargos trabalhistas; o Melhor produtividade da equipe; o Redução no controle de suprimentos e eliminação de áreas de estoque no canteiro; Apesar da diferença de preço entre o concreto usinado e o produzido em canteiro de R$ 8.575,20 e da dificuldade de transporte que pode ocorrer devido a localização da obra ainda considera-se favorável o uso do concreto usinado, devido a produção em um tempo menor e as vantagens citadas acima. 35
  36. 36. 36
  37. 37. ANEXOS Granulometria dos Agregados: Formulário: Resultados e cálculos do ensaio: Para calcular a massa retida, divide-se o valor acumulado em cada peneira pelo total de massa retida. E para a porcentagem de massa retida e acumulada, devem-se somar as porcentagens das massas retidas nas peneiras. Cálculos Para o ensaio 1 e 2 de areia: Para o ensaio 1 e 2 da Brita 1: 37
  38. 38. Módulo de finura da areia: Módulo de finura da brita: Caracterização física dos agregados • Massa unitária Areia solta: V caixa = 19, 299 dm3 M caixa = 7,70Kg Ensaio 1: M caixa+areia= 37,30 Kg M areia= 29,60 Kg Ensaio 2: M caixa+areia= 37,90 Kg M areia= 30,20 Kg Como a diferença entre e é igual a 31 Kg/m3 é menor que 40 Kg/dm3 os ensaios são válidos. Areia compactada: V caixa = 19, 299 dm3 M caixa = 7,70Kg Ensaio 1: M caixa+areia= 39,30Kg M areia= 31,60 Kg 38
  39. 39. Ensaio 2: M caixa+areia= 39,20 Kg M areia= 31,50 Kg Como a diferença entre e é igual a 5 Kg/m3 é menor que 40 Kg/dm3 os ensaios são válidos. Brita solta: V cilindro = 14,614 dm3 M cilindro= 7,70Kg Ensaio 1: M cilindro+brita= 30,80 Kg M brita= 23,10 Kg Ensaio 2: M cilindro+brita= 31,00 Kg M brita= 23,30 Kg Como a diferença entre e é igual a 13 Kg/m3 é menor que 40 Kg/dm3 os ensaios são válidos. Brita compactada: V cilindro = 14,614 dm3 M cilindro= 7,70Kg Ensaio 1: M cilindro+brita= 33,10 Kg M brita= 25,40 Kg 39
  40. 40. Ensaio 2: M cilindro+brita= 33,10 Kg M brita= 25,40 Kg Como a diferença entre e é igual a 0 Kg/m3 é menor que 40 Kg/dm3 os ensaios são válidos. • Massa específica Areia: Frasco de Chapman Curva de calibração: Frasco 1=> Frasco 2=> Massa especifica para agregado miúdo. Ensaio 1: Ensaio 2: Tem-se como critério de aceitação do ensaio, que a diferença entre e Experimentalmente foi encontrado uma diferença igual a 0,008 ,portanto o ensaio é aceito. 40
  41. 41. Índice de Vazios Brita: Balança Hidrostática CÁPSULA CÁPSULA+AGREADO ENSAIO IMERSA(g) NÚMERO(g) MASSA(g) SECA(g) MSSS(g) 1 10 55,18 552,93 570,96 334,31 2 62 63,78 550,04 567,50 325,96 Ms1=497,75g Msss1=515,51g Ms2=486,28g Msss1=503,72g Tem-se como critério de aceitação do ensaio, que a diferença entre e Experimentalmente foi encontrado uma diferença igual a 0,011 ,portanto o ensaio é aceito. Capacidade de absorver água: 41
  42. 42. Índice de vazios: Determinação do coeficiente de Inchamento da Areia. Cálculos de Teor de umidade real. Pontos: 1) 6) 2) 7) 3) 8) 4) 9) 5) Calculando Massa Unitária: 42
  43. 43. • Massa da caixa: 7,7Kg • Volume da caixa: 19,299 dm3 1) 6) 2) 7) 3) 8) 4) 9) 5) Calculando o Coeficiente de Inchamento Pontos: 1) 9) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 1,240 43
  44. 44. Quantidade do cimento Portland e do Agregado Graúdo Cálculos: Finura Abrasão Método de dosagem do Concreto Características dos materiais Material (Kg/dm3) ρ(Kg/dm3) máx (mm) MF CI Teor umidade (%) Cimento 3,080 1,450 Areia 2,653 1,459 1,2 1,94 1,275 4,4 Brita 2,789 1,588 19 6,88 Água 1,000 OBSERVAÇÃO: Foram obtidos no ensaio de caracterização física dos agregados, uma massa específica para areia igual a 2,580Kg/dm3 e para a brita igual 2,741Kg/dm3, porém para fim de cálculos utilizou-se os valore citados acima. Aplicação dos conceitos fundamentais IPT/EPUSP 10Passo: Definição do teor α de argamassa (experimentalmente) e obtenção do Traço piloto. • Piloto: massa = 6 kg; • Pobre: massa =7,5 Kg (6,0+1,5); • Rico: massa = 4,5 Kg (6,0-1,5); Obs.: Massa (m=a+p) = areia + pedra.
  45. 45. Traço Unitário Material para 18 litros Aspecto SI(cm) α (%) C a P a/c C A B ÁGUA 42 1,000 1,940 4,060 0,650 5,700 11,100 23,200 3,700 RUIM 3,5 0,9 5,5 1,000 50 1,000 2,500 3,500 0,709 6,000 16,600 23,200 4,700 BOM 6,2 0,3 1,6 0,200 52 1,000 2,640 3,360 0,710 6,900 18,220 23,200 4,900 OK 7,5 Supondo α = 42%, calculamos a (areia), p(brita) e estipulamos a/c(relação água cimento). Sendo , temos: Considerando a/c = 0,650. Fazendo Consumo para um volume de 18 litros Supondo de α = 50% calculamos a (areia), p (brita) e estipulando a/c (relação água cimento). Sendo , temos:
  46. 46. Utilizando a seção: Mantendo a brita de 23,2 para 18 litros de concreto encontramos. Calculando a/c: a/c= 0,709 Supondo de calculamos a (areia), p (brita) e estipulamos a/c (relação água cimento). Sendo , temos: Mantendo a brita fixa de 23,2 para 18 litros de concreto encontramos: Calculando o fator água/cimento:
  47. 47. com slump de 75 mm estando dentro das especificações do traço do concreto, onde o abatimento deve permanecer entre , e tendo u aspecto “muito bom” para o α de 52% obtem-se o seguinte traço unitário: E para 18 litros obtêm-se: Tendo a massa do concreto fresco mais a do cilindro = 44,7 Kg sendo a massa do cilindro 7,95Kg e volume do cilindro 15,10dm3. Obtem-se a massa especifica do concreto fresco: A partir dos dados obtidos determinamos o consumo do concreto experimentalmente. Calculando o teor de umidade/mistura seca: Calculando o consumo absoluto do concreto: Obtemos experimentalmente as seguintes tensões para o traço piloto: No dia 25/05/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 3 dias da data de moldagem. (1) → (2) →
  48. 48. Temos CR (curva de calibração de prensa) igual a: Substituindo a equação (1) e (2) em (3); temos: Calculando a área do corpo de prova. Área = Transformando para MPa. No dia 01/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 7 dias da data de moldagem. Substituído (4) e (5) em (3) temos:
  49. 49. Encontrando a tensão: Transformando para MPa: No dia 08/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 17 dia da data de moldagem. (6) → (7) → Substituindo (6) e (7) em (3), temos: Transformando para MPa:
  50. 50. Ficha técnica de Ensaio para traço piloto Materiais Utilizados Especificações Cimento Fck=15MPa CP II - F Portland Areia lavada Natural Sd=5,5MPa Brita de Basalto Brita ST = 80±10mm concretagem a ser utilizada na concretagem de vigas Traço unitário Massa cilindro + concreto=44,7Kg 1,000:2,640:3,360:0,710 cf = 2,434Kg/cm Cexp=315,55Kg/cm data de moldagem: 22/05/09 CP/série Plano de rompimento Abatimento (mm) 6 2/3 2/7 75 2/17 Resistência a compressão Idade (dias) 3 7 17 Data de rompimento 25/05 01/06 08/06 Resistências 10,5/11,5 16,46/15,91 18,7/21,1 Traço pobre Sendo , e como obtemos o teor de argamassa, igual a 52%, temos;
  51. 51. Obtemos o fator água cimento a partir de: materiais para 16 dm3de concreto: Consumo: • Cimento = 4,06 Kg; • Areia = 13,88Kg; • Brita = 16,56 Kg; • Água = 3,5Kg. Experimentalmente teve que ser adicionado 0,14 litros de água. • Slump teste de 80 mm; • Massa de cilindro + concreto= 44Kg. Calculando a massa especifica do concreto fresco, segundo que a massa do cilindro e de 7,95Kg e volume de 15,10dm3. A partir dos dados obtidos pode-se determinar o traço unitário final do pobre. Como foi adicionado água,a quantidade final de água é de:
  52. 52. Para determinar a relação água/cimento: Portanto: Obtendo experimentalmente as seguintes tensões para o traço piloto: No dia 05/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 7 dias da data de moldagem. Substituindo (8) e (9) em (3), temos: Encontramos a tensão: Transformando para MPa. No dia 15/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 17 dias da data de moldagem. Substituindo (10) e (11) em (3), temos:
  53. 53. Encontramos a tensão: Transformando para MPa: Calculando o teor de água mistura seca: Calculando o consumo absoluto do concreto: Calculando o consumo experimental do concreto:
  54. 54. Ficha técnica de Ensaio para traço pobre Materiais Utilizados Especificações Cimento Fck=15MPa CP II - F Portland Areia lavada Natural Sd=5,5MPa Brita de Basalto Brita ST = 80±10mm concretagem a ser utilizada na concretagem de vigas Traço unitário Massa cilindro + concreto=44Kg. 1,000 : 3,420 :4,080 : cf = 2,387Kg/cm 0,897 Cexp=254,02Kg/cm data de moldagem: 29/05/09 CP/série Plano de rompimento Abatimento (mm) 6 2/3 2/7 80 2/17 Resistência a compressão Idade (dias) 3 7 17 Data de rompimento 01/06 05/06 15/06 Resistências 7,2/7,8 9,88/10,40 Traço Rico: Sendo , e como obtemos o teor de argamassa, igual a 52%, temos:
  55. 55. Obtemos o fator água cimento a partir de: materiais para 16 dm3de concreto: Consumo: • Cimento = 6,32 Kg; • Areia = 11,75Kg; • Brita = 16,68 Kg; • Água = 3,52Kg. Experimentalmente teve que ser adicionado 0,22l de água, 1,8Kg brita e 2,00Kg de areia. Slump teste inicial de 130 mm, e após adicionar água, brita e areia o slump teste de 80 mm. Massa do cilindro + massa do concreto = 44,6Kg. Calculando a massa especifica do concreto fresco, sendo que a massa do cilindro é de 7,95Kg e Kg e volume de 15,10 dm3.
  56. 56. A partir dos dados obtidos pode-se determinar o traço unitário final do rico. Como foi adicionado água,a quantidade final de água é de: E a adição de areia, gera uma quantidade final: E a adição de brita, gera uma quantidade final: Para determinar a relação água/cimento. para determinar a : Para determinar p : Portanto o traço final é: Obtendo experimentalmente as seguintes tensões para o traço piloto: No dia 05/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 7 dias da data de moldagem. Substituindo (12) e (13) em (3), temos: Encontramos a tensão:
  57. 57. Transformando para MPa. No dia 15/06/2009 foram rompidos 2 corpos de prova tendo decorrido 17 dias da data de moldagem. Substituindo (14) e (15) em (3), temos: Encontramos a tensão: Transformando para MPa: Calculando o teor de umidade/mistura seca: Calculando o consumo absoluto do concreto:
  58. 58. Calculando o consumo experimental do concreto: Ficha técnica de Ensaio para traço pobre Materiais Utilizados Especificações Cimento Fck=15MPa CP II - F Portland Areia lavada Natural Sd=5,5MPa Brita de Basalto Brita ST = 80±10mm concretagem a ser utilizada na concretagem de vigas Traço unitário Massa cilindro + concreto=44,6Kg. 1,000 : 3,420 :4,080 : cf = 2,427Kg/cm 0,897 Cexp=362,67Kg/cm data de moldagem: 29/05/09 CP/série Plano de rompimento Abatimento (mm) 6 2/3 2/7 80 2/17 Resistência a compressão Idade (dias) 3 7 17
  59. 59. Data de rompimento 01/06 05/06 15/06 Resistências 13,1/12,2 22,9/23,5 • CALCULOS PARA OBTENÇÃO DO TRAÇO DESEJADO Dados: 20 ----------------8 (24,075-5)----- x →Localizando 24,075 MPa no gráfico Do gráfico obtemos o valor de m, a/c e o consumo. - Retirando o valor de a/c do gráfico: 0,3-----------------6 (a/c - 0,550) -----1,3 → a/c= 0,615 - Retirando o valor de m do gráfico: 4-----------------8 (m-4) ----------1,8 → m=4,9 Kg Retirando o valor do consumo do gráfico: 150-----------------6 (C-200) -----------5,8 → C=345,0 Kg Como temos α=52% e sabendo que : Como : Então se tem o traço: 1,000:2,068:2,832:0,615
  60. 60. MATERIAIS C(Kg/m3) Vreal(m3) Vaparente(m3) Cimento 365,68 0,119 7,31sc(0,252) Areia 756,24 0,285 0,363 Brita 1035,61 0,371 0,652 Água 224,89 0,225 0,192 Encontrando o consumo da betoneira: 365,68Kg-----1267dm3 x--------360dm3 x= 103,90Kg MATERIAIS C(Kg/bet) Vreal(dm3) Vaparente(dm3) Cimento 100,00 32,468 2sc(68,966) Areia 206,80 77,949 170,219 Brita 283,20 101,542 178,338 Água 61,50 61,50 52,401 CAIXA BRITA: CAIXA AREIA:
  61. 61. TRAÇO VOLUMÉTRICO: 2 sacos de cimento 4caixas de areia (35 x 45 x 27,02) cm 6caixas de brita(35 x 45 x 18,87) cm Água até 52,4L QUANTIDADE DE MATERIAL A SER ADIQUIRIDO PARA A CONCRETAGEM DA ESTRURA ESPECÍFICADA: Cimento: 7,31sc x 300 = 2193 sacos Areia: 0,363 x 300= 109 m3 Brita: 0, 652 x 300 = 196m3 Água: 0,192 x 300 = 58m3 ORÇAMENTO DOS MATERIAIS: TABELA DE CUSTOS: Produzido em canteiro: MATERIAL VOLUME CUSTO VALOR TOTAL(R$) UNITÁRIO(R$) Cimento 2193 sacos 20,00( saco de 43.860,00 50Kg) Areia 109 m3 55,00 5.995,00 Brita 196 m3 38,00 7.448,00 Água 58 m3 2,10 121,80 Total --- --- 57.424,80 Produzido em Usina: PREÇO CONCRETO USINADO/ m³ Empresa Preço(R$) Concrebrás 220,00 Engemix 220,00
  62. 62. Concremasul 230,00 Concretol 220,00 Então para um volume de 300m3 temos: PREÇO CONCRETO USINADO para 300m³ Empresa Preço (R$) Concrebrás 66.000,00 Engemix 66.000,00 Concremasul 69.000,00 Concretol 66.000,00 QUANTIDADE DE ÁGUA EM FUNÇÃO DAS CONDIÇÕES CLIMÁTICAS NO INSTANTE DA CONCRETAGEM Umidade estimada da areia Quantidade de água por Condições Climáticas (h) (%) betonada (L) Não chove a mais de 3 dias 61,5kg – 206,8Kgx4% 4,0 =53,23Kg 61,5kg – 206,8Kgx6% Chuva recente 6,0 =49,09Kg 61,5kg – 206,8Kgx8% Chuva na véspera 8,0 =44,95Kg 61,5kg – 206,8Kgx10% Está chovendo 10,0 =40,82Kg
  63. 63. BIBLIOGRAFIA (1) HELENE, P.R.L.; TERZIAN,P. Manual de Dosagem e Controle do Concreto. PINI Editora. São Paulo, 1993. (2) ASSUNÇÃO, J.W. Curvas de dosagem para concretos convencionais e aditivados confeccionados com materiais da região noroeste do Paraná. Santa Catarina, 2002. Dissertação (mestrado em Engenharia) – Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil – Universidade Federal de Santa Catarina. (3) BAUER, L.A.F. Materiais de Construção 1. 3. edição. Livros Técnicos e Científicos Editora S. A. São Paulo, 1995. (4) BOGGIO, A.J. Estudo comparativo de Métodos de Dosagem de Concreto de Cimento Portland. Porto Alegre, UFRGS, 2007. Disponível em: <http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/12575/000628682.pdf?sequence=1> Acesso em 08 de julho de 2009. (5) ANDOLFATO, R.P. Controle Tecnológico Básico do Concreto. Ilha Solteira, NEPAE – UNESP, 2002. Disponível em: <http://www.feis.unesp.br/grupos- associacoes/nepae/Apostilas/Controle%20tecnologico%20basico%20do%20concreto.pdf> Acesso em 08 de julho de 2009. (6) RODRIGUES,E. Agregados, Livro Para a SBEA (material para construção), Rio de Janeiro, UFRRJ. Disponível em <http://www.ufrrj.br/institutos/it/dau/profs/edmundo/Agregados.pdf>
  64. 64. Acesso em 28 de junho de 2009. (7) DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER ME 194/98 – Agregados – determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do Frasco de Chapman. Rio de Janeiro. (8) DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER ME 192/97 – Agregados – determinação do inchamento de agregado miúdo. Rio de Janeiro. (9) DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER ME 153/97- Agregados em estado compactado seco – determinação da massa específica aparente. Rio de Janeiro. (10) DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER ME 152/95. Agregado em estado solto – determinação da massa unitária. Rio de Janeiro.

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