DOSAGEM DO CONCRETO

DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONTRUÇÃO

Estudo direcionado para a escolha dos materiais constituintes e afixação de suas proporções ou quantidades relativas nas misturas de concreto para assegurar um determinado desempenho.

Ou seja, é o proporcionamento mais adequado e econômico de materiais:◦ Cimento, água, agregados, adições e aditivos

DOSAGEM DO CONCRETO

O objetivo da dosagem é que se obtenha um concreto que atenda as seguintes condições:◦ No estado fresco: seja trabalhável e mantenha

sua homogeneidade em todas as etapas;◦ No estado endurecido: apresente as propriedades

exigidas no projeto estrutural;◦ Seja durável em toda sua vida útil;◦ Seja econômico.

DOSAGEM DO CONCRETO

A resistência de dosagem fcj expressa em MPa, está definida no item 6.4.3 da NBR 12655/96 e deve ser calculada pela fórmula:

◦ fcj = fck + 1,65xSd Onde:

◦ fcj = resistência média do concreto à compressão, prevista para a idade de j dias;

◦ fck = resistência característica do concreto à compressão, especificada no projeto;

◦ Sd = desvio padrão da dosagem.

DOSAGEM DO CONCRETO

Dados dos projetos da edificação (projeto estrutural, ...)◦ Resistência característica do concreto (fck);◦ Dimensão das formas da estrutura;◦ Menor dimensão das peças em planta;◦ Menor espessura da laje;◦ Menor espaçamento, distribuição e

posicionamento das barras das armaduras;◦ Resistência a agentes externos;◦ Acabamentos específicos;

DOSAGEM DO CONCRETO

Tipo e classificação do concreto compatível com o projeto◦ Densidade: leve, média ou alta;◦ Resistência: “leve, média ou alta”;◦ Granulometria: microconcreto, normal, ciclópico e especial;◦ Plasticidade: úmido, semiplástico, plástico, fluido ou líquido;◦ Adequada ao conforto: térmico, acústico e estético;◦ Estanqueidade: denso, impermeável quanto possível;◦ Concreto poroso para uma situação que necessite de

passagem de água;◦ Retração mínima possível;◦ Trabalhabilidade: adequada às estruturas, tipo de mistura,

transporte, lançamento e adensamento;◦ Lançamento: Bombeado e convencional.

DOSAGEM DO CONCRETO

Trabalhabilidade◦ Consistência (plasticidade) adequada;◦ Agregados: granulometria, forma e tamanho dos

grãos;◦ Dimensões das peças de lançamento;◦ Menor afastamento e distribuição das barras das

armaduras;◦ Aditivos: plastificantes, superplastificantes,

retardadores, aceleradores, incorporadores de ar, etc.;

◦ Processo de mistura, transporte, lançamento e adensamento.

DOSAGEM DO CONCRETO

De que forma os materiais influenciam no concreto?◦ CIMENTO◦ AGREGADO MIÚDO◦ AGREGADO GRAÚDO

DOSAGEM DO CONCRETO

MÉTODO DE DOSAGEM

Características dos materiais

Fixar a relação a/c

Determinar o consumo dos materiais

Apresentação do traço – proporção de mistura

CimentoAgregadosConcreto

Cimento◦ Tipo◦ Massa específica◦ Resistência do cimento aos 28 dias

Agregados◦ Análise granulométrica

Módulo de finura do agregado miúdo Dimensão máxima do agregado graúdo

◦ Massa específica◦ Massa unitária compactada

CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS

CONCRETO◦ Consistência desejada no estado fresco◦ Condições de exposição◦ Resistência de dosagem do concreto

◦ Sd = desvio padrão

CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS

CONDIÇÃO DE PREPARO EM FUNÇÃO DO DESVIO PADRÃO (sd)

Condição A

(Sd = 4,0 MPa)

Materiais dosados em massa e a água de amassamento é corrigida em função da correção da umidade dos agregados

Classe C10 a C80Condição B

(Sd = 5,5 MPa)

Cimento dosado em massa, agregados dosados em massa combinada com volume, a umidade do agregado miúdo é determinada e o volume do agregado miúdo é corrigido através da curva de inchamento.

Classe C10 a C25Condição C

(sd = 7,0 MPa)

Cimento medido em massa, agregados e água em volume, umidade dos agregados estimada.

Classe C10 a C15

NBR 12655

MÉTODO DE DOSAGEM

Características dos materiais

Fixar a relação a/c

Determinar o consumo dos materiais

Apresentação do traço – proporção de mistura

Critérios◦ Durabilidade – ACI ou NBR 12655 e NBR 6118

Escolha da a/c é função da curva de Abrams do concreto

◦ Resistência Mecânica Relação a/c e tipo de cimento

◦ É utilizada a menor relação a/c obtida pelos critérios acima.

FIXAÇÃO a/c

Ex.: Cimento CP 32 – Concreto com resistência de dosagem 25 MPa aos 28 dias

Definição da relação água/cimento CURVA DE ABRAMS DO CONCRETO

Definição da relação água/cimento DURABILIDADE

Definição da relação água/cimento DURABILIDADE

MÉTODO DE DOSAGEM

Características dos materiais

Fixar a relação a/c

Determinar o consumo dos materiais

Apresentação do traço – proporção de mistura

ÁguaCimentoAgregados Miúdo

Graúdo

DETERMINAÇÃO APROXIMADA DO CONSUMO DE ÁGUA (Ca)

O consumo de cimento depende diretamente do consumo de água

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE CIMENTO (Cc)

Teor ótimo de agregado graúdo◦ Dimensão máxima do agregado graúdo◦ Módulo de finura da areia

Teor ótimo de areia◦ Teor de pasta◦ Consumo de agregado graúdo

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADOS

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO (Cb)

AREIA

Vb = Volume do agregado graúdo (brita) seco por m³ de concreto

Mu = Massa unitária compactada do agregado graúdo (brita)

DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO (Cb)

Critério do menor volume de vazios; Proporcionar as britas de maneira a obter a

maior massa unitária compactada

COMPOSIÇÃO COM DOIS AGREGADOS GRAÚDOS

BRITAS PROPORÇÃOB0 E B1 30% B0 E 70% B1B0 E B1 50% B0 E 50% B1B0 E B1 70% B0 E 30% B1

Onde:◦ Vm – volume de areia◦ Cc – consumo de cimento◦ Cb – consumo de brita◦ Ca – consumo de água◦ Cm – consumo de areia◦ Υc – massa específica do cimento◦ Υb – massa específica da brita ◦ Υa - massa específica da água◦ Υm – massa específica da areia

CONSUMO DE AGREGADO MIÚDO (Cm)

MÉTODO DE DOSAGEM

Características dos materiais

Fixar a relação a/c

Determinar o consumo dos materiais

Apresentação do traço – proporção de mistura

Cimento: areia: brita: a/c

APRESENTAÇÃO DO TRAÇO

Falta de argamassa: acrescentar areia, mantendo constante a relação a/c

Excesso de argamassa: acrescentar brita, mantendo constante a relação a/c

Agregados com alta absorção de água: acrescentar no consumo de água

CUIDADOS E CORREÇÕES

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

DOSAGEM DO CONCRETO

Histórico◦ O método ABCP foi publicado em 1984 pela

Associação Brasileira de Cimento Portland como um Estudo Técnico titulado “ Parâmetros de Dosagem do Concreto”, da autoria do Eng. Públio Penna Firme Rodrigues (revisado em 1995).

◦ Este método, baseado no texto da Norma ACI (American Concrete Institute)211.1-81, constitui-se numa adaptação prática do método americano às condições brasileiras e permite a utilização de agregados graúdos britados e areia de rio que se enquadram na norma NBR 7211 (ABNT, 1983)-Agregados para concreto.

MÉTODO ABCP/ ACI

Este método considera tabelas e gráficos elaborados a partir de valores médios de resultados experimentais e constitui-se numa ferramenta de dosagem de concretos convencionais, adequada aos materiais mais utilizados em várias regiões do Brasil;

Preocupa-se com a trabalhabilidade através de diversos fatores relativos aos materiais , às condições de execução e adensamento e às dimensões da peça

MÉTODO ABCP/ACI

Este procedimento de dosagem , desenvolvido para concretos de consistência plástica a fluida, fornece traços com baixos teores de areia, tentando obter misturas mais econômicas;

Pode ser apresentado numa seqüência de etapas bem definidas, que incorporam um conjunto de tabelas, que facilitam a determinação dos parâmetros necessários para a obtenção do traço de partida.

MÉTODO ABCP/ACI

PASSO 1: Escolha do abatimento do tronco de cone.

MÉTODO ABCP/ ACI/

PASSO 2: Escolha da dimensão máxima característica do agregado graúdo◦ Segundo exigências da NBR6118 – Projeto e

Execução de Obras de Concreto Armado

MÉTODO ABCP/ACI

PASSO 3: Estimativa de água de amassamento (expressa em litros/m³)em função da dimensão máxima do agregado e do abatimento.

MÉTODO ABCP/ACI

Consumo de água aproximado ( l/m³ )

ABATIMENTO (mm)

Dmax agregado graúdo (mm)9,5 19,0 25,0 32,0 38,0

40 - 60 220 195 190 185 18060 - 80 225 200 195 190 18580 - 100 230 205 200 195 190

PASSO 4: Escolha da relação água/cimento.◦ Recomenda como forma mais precisa o emprego

das curvas de Abrams. Entretanto, quando não for possível dispor destas curvas, pode-se proceder a determinação aproximada da relação a/c em função da resistência.

MÉTODO ABCP/ACI

MÉTODO ABCP/ACI TABELA 03 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO

* Valores médios estimados de concretos contendo não mais que a porcentagem de ar mostrada na tabela 2. Para uma relação água/cimento constante, a resistência do concreto é reduzida quando o teor de ar é aumentado. A resistência está baseada em cilindros de =15cm e altura de 30cm curados durante 28 dias a temperatura de (23±1,7)°C.

Resistência a compressão à 28 dias* em MPa

Relação água/cimento em massa

Concreto sem ar incorporado

Concreto com ar incorporado

41 0,41 -34 0,48 0,4028 0,57 0,4821 0,68 0,5914 0,82 0,74

TABELA 04 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E A DURABILIDADE DO CONCRETO

MÉTODO ABCP/ACI

TABELA 05 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E A DURABILIDADE DO CONCRETO

MÉTODO ABCP/ACI

PASSO 05: Estimativa do consumo de cimento

◦ C (Kg/m³) = Água(Kg/m³)/ x

MÉTODO ABCP/ACI

PASSO 6: Estimativa do consumo de agregado graúdo

MÉTODO ABCP/ACI

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

MÉTODO ABCP/ACI

PASSO 7: Estimativa do consumo de agregado miúdo

◦ Método do Volume Absoluto

◦ Método do peso

MÉTODO ABCP/ACI

MÉTODO ABCP/ACI

MÉTODO ABCP/ACI TABELA 6 : ESTIMATIVA DA MASSA

ESPECÍFICA DO CONCRETO FRESCODimensão máxima

característica doagregado, em mm

Estimativa da massa específica do concreto*fresco, em kg/m³

Concreto sem ar incorporado

Concreto com ar incorporado

9,5 2278 218912,5 2307 223019 2349 227825 2379 231338 2414 234950 2444 237375 2468 2396150 2509 2444

* Os valores apresentados consideram concretos usuais (326 kg de cimento por m³ de concreto), de consistência plástica e com agregados de massa específica igual a 2700 kg/m³.

Consumo de água baseado em valores de 75 a 100mm de abatimento, de acordo com tabela 2.

Quando necessário e desde que haja dados disponíveis, a estimativa deve ser refinada através de: para cada 6 litros de água a mais reduzir a massa específica em 9kg/m³, para cada diferença de 60kg de cimento por m³ relativo aos 326 kg/m³, corrigir a massa específica do concreto em 9kg/m³, na mesma direção; para cada diferença de 100 kg/m³ na massa específica do agregado, relativo a 2700 g/m³, corrigir a massa específica do concreto em 60 kg/m³, na mesma direção

MÉTODO ABESC/ACI

Finalmente, a apresentação do traço em massa é feita em função das relações dos diversos componentes em relação à massa de cimento:◦ 1: A/C : B/C // Q/C 1:a:b//x

Uma vez determinado o traço teórico procede-se à mistura experimental, que permite realizar os acertos necessários para obtenção de um concreto adequado aos requerimentos de trabalhabilidade e desempenho exigidos.

MÉTODO ABCP/ACI

PASSO 8: Ajustes devido à umidade dos agregados

PASSO 9: Ajustes nas misturas experimentais

MÉTODO ABCP/ACI

Histórico◦ O método denominado EPUSP/IPT, apresentado no

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

MÉTODO EPUSP/IPT

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

MÉTODO EPUSP/IPT

i) Lei de Abrams:

ii) Lei de Lyse:

MÉTODO EPUSP/IPT

iii) m = (a+b)

iv)Lei de Molinari:

MÉTODO EPUSP/IPT

v) Teor de argamassa seca:

As constantes A,B e Ki dependem exclusivamente dos materiais empregados (cimento, agregados miúdos, agregados graúdos, aditivos), ou seja, fixando certos materiais, os valores das constantes Ki, ficam determinadas.

MÉTODO EPUSP/IPT

Fórmulas complementares

MÉTODO EPUSP/IPT