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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMTCAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET

Aula IX – Preparo, Transporte, Adensamento e Cura

Professor: Leandro Neves DuarteProfessor: Leandro Neves Duarte

Materiais de Construção

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Dosagem do Concreto Dosar, é portanto, procurar o traço que atende as condições específicas de um projeto, utilizando corretamente os materiais disponíveis. O traço pode ser medido em peso ou em volume. Geralmente quando não está expressa de forma clara a unidade, supõem-se que esta medida seja em peso. Se o traço for em volume deve ser indicado. Freqüentemente adota-se uma indicação mista: o cimento em peso e os agregados em volume.

A dosagem pode ser não experimental ou experimental.

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Dosagem do Concreto Na dosagem não experimental o engenheiro baseia-se na sua experiência profissional ou em tabelas confeccionadas com base em outras obras realizadas, como apresentado na Tabela 1

Na dosagem experimental o engenheiro baseia-se nas características dos materiais, nas solicitações mecânicas a que estará sujeito o concreto e nas implicações inerentes a cada obra. Assim sendo, é levado em conta as cargas que vão atuar na estrutura, as dimensões da peça, os processos construtivos bem como as condições do meio em que vai ser implantada a construção.

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Dosagem do Concreto A NBR 12655, item 6.4.2, só permite a dosagem não experimental, para obras de pequeno vulto (concreto da classe C10), às quais deverão respeitar as seguintes condições:

quantidade mínima de cimento por m3 de concreto de 300 kg;

proporção de agregado miúdo no volume total do agregado entre 30 a 50%, fixada de maneira a se obter um concreto de trabalhabilidade adequada ao seu emprego; e

quantidade de água no volume total de concreto entre 7 a 10%, mínima compatível com a trabalhabilidade necessária.

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Tabela 1 – Tabela prática para traços de concreto.

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Dosagem Para o caso de grandes obras, a dosagem experimental é a única aceitável, isto porque, os materiais constituintes e o produto resultante são ensaiados em laboratórios. Uma dosagem experimental, de modo geral, é orientada pelo seguinte roteiro:

caracterização precisa dos materiais;

estudo das dimensões das peças a concretar;

cálculo da tensão de dosagem (resistência de dosagem);

determinação do fator água/cimento;

estabelecimento do traço inicial; e

estabelecimento do traço final.

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Mistura ou Amassamento É a primeira fase da produção propriamente dita do concreto e tem como objetivo a obtenção de uma massa homogênea onde todos os componentes estejam em contato entre si.

A falta de homogeneidade determina decréscimo sensível de resistência mecânica e durabilidade dos concretos.

A mistura poderá ser manual ou através de equipamentos chamados betoneiras.

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Mistura ou Amassamento O amassamento manual, conforme prescreve a NBR 6118, só poderá ser empregado em obras de pequena importância, onde o volume e a responsabilidade do concreto não justifiquem o emprego de equipamento mecânico, não podendo nesse caso, amassar, de cada vez, volume superior ao correspondente a 100 kg de cimento. O amassamento manual deverá ser realizado sobre um estrado ou superfície plana impermeável e resistente.

Mistura-se inicialmente os agregados e o cimento de maneira a se obter uma coloração uniforme.

Em seguida adiciona-se água aos poucos prosseguindo-se a mistura até se conseguir uma massa de aspecto uniforme.

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Mistura ou Amassamento A Figura 1 apresenta um roteiro para o amassamento manual do concreto, sendo:

1. Espalhar a areia, formando uma camada de uns 15 cm.

2. Sobre a areia colocar o cimento.

3. Com uma pá ou enxada, mexer a areia e o cimento até formar uma mistura bem uniforme.

4. Espalhar a mistura, formando uma camada de 15 a 20 cm.

5. Colocar a pedra sobre esta camada, misturando muito bem.

6. Formar um monte com uma coroa (buraco) no meio.

7. Adicionar e misturar a água aos poucos, evitando que escorra.

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Mistura ou Amassamento (Figura 1)

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Mistura ou Amassamento O amassamento mecânico é feito em equipamentos especiais chamados de betoneiras, conforme a Figura 2, que são constituídas essencialmente por um tambor ou cuba, fixo ou móvel em torno de um eixo que passa pelo seu centro, no qual, por meio de pás, que, também, podem ser fixas ou móveis, se produz a mistura.

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Mistura ou Amassamento (Figura 2)

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Os principais elementos a serem considerados na operação de uma betoneira são:

tempo de mistura

Dependendo do tipo de concreto e do tipo de betoneira, a NBR 6118, estabelece que o amassamento mecânico em canteiro deverá durar, sem interrupção, o tempo necessário para permitir a homogeneização da mistura de todos os elementos inclusive eventuais aditivos; a duração necessária aumenta com o volume da amassada e será tanto maior quanto mais seco for o concreto.

o tempo de mistura é contado a partir do instante em que todos os materiais são lançados na cuba.

O tempo mínimo de amassamento, em segundos, será de:

d120 d60 d30

-conforme o eixo da misturadora seja inclinado, horizontal ou vertical, sendo d o diâmetro máximo da misturadora em metros.

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Fotos de betoneiras (tempo de mistura)Eixo horizontal d60 Eixo inclinado d120 Eixo vertical d30

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Os principais elementos a serem considerados na operação de uma betoneira são:

Velocidade de rotação

Quanto a velocidade de rotação, para cada tipo de betoneira existe uma velocidade ótima do tambor, acima da qual poderá haver o início da centrifugação dos materiais, diminuindo, portanto, a homogeneidade da mistura.

Ordem de colocação dos materiais

Quanto a ordem de colocação dos materiais na betoneira, não existem regras pré-fixadas, no entanto, para betoneiras pequenas, de carregamento manual deve-se colocar primeiro a água, depois o agregado miúdo, o cimento e por último o agregado graúdo. É conveniente usar, em cada betonada, um número inteiro de sacos de cimento, pois a fração de saco medido em peso é trabalhosa e a medida em volume para o aglomerante não é aconselhável.

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Transporte É a terceira etapa da produção do concreto, que após a mistura, tem que ser transportado ao local de enchimento das formas.

O transporte do concreto pode ser externo ou seja da central de concretagem até a obra, em caminhão betoneira, ou dentro da obra, até o local de lançamento, com carrinho de mão, giricas, elevadores, guinchos ou mesmo através de bombeamento.

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Transporte No transporte do concreto deve-se tomar cuidado para que não haja vibração excessiva, o que pode provocar segregação dos componentes, prejudicando a homogeneidade do concreto. O transporte, também deve ser rápido, a fim de evitar que o concreto perca a trabalhabilidade necessária às etapas seguintes.

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BombeamentoÉ um sistema bastante flexível, utilizado atualmente em todo Brasil na concretagem de edifícios, devido a flexibilidade e à rapidez de execução.

No caso de transporte por bombas, o diâmetro máximo interno do tubo deverá ser no mínimo três vezes o diâmetro máximo do agregado.

Em geral, tem capacidade de bombeamento horizontal até 300 metros, havendo perda de cerca de 10 a 12 metros por curva de 90˚ e perda de cerca de 8 metros na horizontal por metro na vertical.A condição fundamental para o uso de bombas para transporte de concreto é a do atrito entre o concreto e as paredes internas do tubo. Ao se bombear material sólido, o atrito é bastante grande e aumenta ao se colocar pouca água, até que, pelo acréscimo de mais água, ocorre diminuição brusca do atrito, ao se atingir a denominada “dosagem crítica”.

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Bombeamento

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BombeamentoAs principais dificuldades de bombeamento do concreto advêm de:Entrada de um ninho de pedra, como, por exemplo, no fim de uma betonada, pois neste caso, não havendo a necessária lubrificação pela argamassa, dá-se o entupimento ( para evitar coloca-se um misturador antes da bomba e nunca se bombeia até o fim)

Composições de concreto muito úmidas, sem coesão, com exsudação excessiva, ou traço deficiente em finos.

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BombeamentoOs parâmetros que influem no bombeamento são:

Natureza, forma, textura superficial e absorção do agregado; seixo rolado é mais fácil de bombear do que brita. Agregados porosos reduzem a água disponível.

Granulometria; ter-se-á o diâmetro máximo do agregado sempre menor do que um terço do diâmetro do tubo.

Teor de cimento; quando o teor de cimento é inferior a 300 Kg/m3, torna necessário o acréscimo de aditivos.Dosagem da água; a quantidade de água deve ser superior à crítica, quando desaparecem os vazios do concreto, por estarem cheios de água; abaixo desse valor, o atrito á alto e a compressibilidade do conjunto provoca o entupimento dos tubos.Trabalhabilidade; pelo cone de Abrams, um concreto bombeável deve ter abatimento situado entre 6 e 16cm, dependendo do tipo de bombas e dos demais parâmetros.

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BombeamentoTipos de bombeamento

Bombas de Pistão; mecânico; com água; com óleo – neste processo o abatimento pode ser de 4 a 10 cm, consumo de 300 kg/m3, havendo grande desgaste do equipamento.

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Bombas de ar comprimido; neste processo a água pode ser reduzida, bastando que o fluido (água + ar) seja superior a quantidade crítica. A velocidade no interior da tubulação é grande, cerca de vários metros por segundo “Concreto projetado “

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Bombas do tipo bisnaga: a fábrica Challenge, dos EUA, lançou, recentemente, bombas que trabalham da seguinte maneira: espremem o concreto colocado no tubo, através de uma secção plástica, por meio de um setor excêntrico.

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BombeamentoVídeo

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Lançamento O lançamento é a operação que consiste em colocar o concreto nas formas. O tempo máximo permitido entre o amassamento e o lançamento, esta situado entre 1 e 2 horas.

O cuidado geral no lançamento consiste em manipular o concreto de forma que seus componentes não se separem e as recomendações são: que as formas estejam livres de detritos e substâncias estranhas; que as formas, quando em madeira, estejam saturadas de água, para que não absorvam a água do concreto;

que seja evitado arrastar o concreto distâncias muito grandes. O arrastamento da mistura, com enxada, nas formas ou mesmo sobre o concreto já aplicado, pode provocar perda de argamassa, que adere aos locais por onde passa. Admite-se que o concreto seja espalhado, por arrastamento, em distâncias na ordem de 0,80 a 1,00 m. Para distâncias maiores deve-se apanhar o concreto com uma pá e aplicá-lo onde for necessário;

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Lançamento O lançamento é a operação que consiste em colocar o concreto nas formas. O tempo máximo permitido entre o amassamento e o lançamento, esta situado entre 1 e 2 horas.

O cuidado geral no lançamento consiste em manipular o concreto de forma que seus componentes não se separem e as recomendações são:

que seja evitado o lançamento do concreto de grandes alturas. A altura máxima permitida, para que não haja segregação, está em torno de 1,50 a 2,00 m. Para peças esbeltas, como pilares, em que a altura é superior as indicadas, o concreto deve ser lançado através de janelas abertas na face lateral da forma, que serão posteriormente fechadas, a medida que avança a concretagem.

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Concreto submerso Quando o lançamento for submerso, o concreto deverá ter no mínimo 350 kg/m3, ser de consistência plástica e ser levado dentro da água por uma tubulação, mantendo-se a ponta do tubo imersa no concreto já lançado, a fim de evitar que ele caia através da água e que provoque agitação prejudicial; o lançamento poderá ser feito também por processo especial, de eficiência devidamente comprovada;

essa concretagem é um problema comum, principalmente em fundação de obras marítimas ou fluviais; O concreto precisa ser bem dosado, cuidados especiais no lançamento e usos de aditivos;

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Concreto submerso

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Plano de Concretagem A concretagem de obras de vulto deve ser precedida por um estudo conjunto entre engenheiro estrutural, de preferência o autor do projeto, o engenheiro construtor, que conheça o equipamento de que disporá para a execução, o e engenheiro tecnologista de concreto e aço, que conheça o comportamento dos materiais.

Há dois condicionantes especiais no estabelecimento do plano de concretagem:

-De ordem estética ou arquitetônica;-De ordem estrutural ou de resistência

Sob o aspecto estético, cabe ao arquiteto autor do projeto determinar os planos, a fim alcançar o objetivo visado.

No que diz respeito à resistência, convém lembrar que a junta de trabalho nunca deve ser feita onde as tensões tangenciais sejam elevadas e onde não haja ferragem

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Plano de Concretagem A colagem entre o concreto velho e novo, embora seja possível obtê-la sem perda de resistência, quando efetuada com todos os cuidados em laboratório, não é, todavia de fácil obtenção nos canteiros de obras.

Quando se pretende fazer o enchimento de concreto de um edifício, é de boa regra encher primeiramente os pilares até o fundo das vigas e em seguida colocar as ferragem das lajes e vigas para prosseguir a concretagem. O objetivo de tal prática é facilitar o enchimento dos pilares, já que a ferragem das vigas, em geral, atrapalha o seu perfeito enchimento.

Ao se concretarem vigas e lajes, nunca se deve fazer o concreto até o fundo da laje e posteriormente a laje total, visto que, em geral, a seção resistente da viga é a sua altura e, não raro, ela funciona com parte da laje formando um T.

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Juntas de Dilatação e de Retração Usadas para prevenir ou limitar as tensões provenientes de variações nas dimensões do concreto, ou permitir a concretagem de grandes peças, mantendo o concreto impermeável a líquido

(POLIESTIRENO EXPANDIDO - EPS)

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Adensamento É a operação que tem por finalidade a eliminação do ar e dos vazios contidos na massa. Deve ser feito durante e imediatamente após o lançamento. O adensamento pode ser executado por processos manuais - socamento ou apiloamento mecânicos- vibração ou centrifugação. Qualquer que seja o processo deve-se buscar que o concreto preencha todos os espaços da forma, evitando-se a formação de ninhos e a segregação dos componentes. Deve ser evitada, também, a vibração junto a ferragem, quando o concreto for armado, para não ocasionar vazios que prejudiquem a aderência do concreto com a armadura.

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Adensamento mecânicoÉ o processo que se usa na maioria dos casos normalmente com vibradores de agulha que são imersos na massa de concreto espalhando-o.

A agulha é uma peça metálica que é fixada na extremidade de uma mangueira flexível dentro da qual gira um eixo ligado à uma ponteira de aço dentro da agulha que sendo excêntrica bata nas paredes da mesma provocando a vibração.

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Adensamento mecânico Os vibradores tem um raio de ação ou seja ele só provoca o adensamento com eficiência se agir em camadas subseqüentes e adjacentes. O quadro indica a área de atuação de diversos tipos de agulhas.

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Adensamento mecânico Alguns cuidados devem, ser tomados tais como:

vibração em camadas não superior ao comprimento da agulha espessuras máximas de 40 à 50 cm; as distâncias máximas de vibração de 6 à 10 vezes o diâmetro da agulha, ou 1,5 vezes o raio de ação; vibração por curtos períodos e espaçamentos pequenos; vibração afastada das formas; angulo de inclinação da agulha entre 45o e 90o , sendo este o mais eficiente. procedimentos lentos e constantes evitando-se períodos longos em um mesmo ponto que pode ocasionar o afastamento dos agregados graúdos vibrações longas ocasionam segregação com o abaixamento do material mais graúdo e a subida da nata do concreto Um bom indicativo da intensidade de vibração é o aparecimento de uma superfície brilhante e isto é um indicativo de que a água esta começando a separar-se dos agregados, devendo então ser terminado o processo. Outro indicativo é o respingo da nata na agulha que indica também o excesso de vibração.

Vídeo 2

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Cura A cura do concreto é uma operação que pretende evitar a retração hidráulica nas primeiras idades do concreto quando sua resistência ainda é pequena.

A perda de água se da por vários motivos tais como exposição ao sol, vento, exsudação, etc, e provocam um processo cumulativo de fissuração.

O fato de se evitar a perda de água é um fator importante para diminiur o efeito da fissuração. Depois do início do pega ocorrem quatro tipos de retração:

Antógena - que é a redução do volume da pasta Hidráulica - que é a perda de água não fixada ao cimento Térmica - que ocorre pela reação exotérmica da hidratação do concreto Carbonatação - que é a formação de carbonato de cálcio por reação da cal livre com o óxido de carbono do ar. É a menos significativa por ser muito lenta.

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Cura De um modo geral pode-se dizer que a contenção das retrações hidráulica e térmica podem minimizar o efeito da primeira. A térmica é controlada pela diminuição da temperatura e a hidráulica pela perda de água do concreto. O cuidado com proteções nos primeiros dias permite um aumento na capacidade resistente do concreto neste período, e consequentemente uma diminuição na retração do material.

Alguns procedimentos de proteção podem ser:

Molhar a superfície exposta diversas vezes nos primeiros dias após a concretagem Proteção com tecidos umedecidos Lonas plásticas que evitem a evaporação evitando-se a cor preta Emulsões que formem películas impermeáveis que impeçam a saída d'água.

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Cura Algumas obras especiais requerem alguns tipos de concretos especiais, com cuidados diferenciados tanto na execução quanto na aplicação. Estas obras devem ser estudadas caso à caso.

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Concreto à vácuoÉ um concreto que depois de lançado e adensado é submetido á vácuo. Este procedimento retira o excesso de água e só pode ser efetuado antes do início do pega. Desta maneira pode-se reduzir o fator a/c, eliminando-se a exsudação, aumentando-se a qualidade do concreto, principalmente na sua superfície. Pode-se portanto diminuir o consumo de cimento produzindo-se um concreto mais econômico.

Este tipo de concreto é usado para pisos que venham à ser submetidos à desgaste superficial.

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ExercícioQuais as recomendações da NBR 6118, quanto à mistura manual de concreto ?

Quais são as velocidades ótimas de mistura para betoneiras de eixos: inclinado, horizontal e vertical dotadas de cubas de 1,50 m de diâmetro, e os tempos mínimos de mistura das mesmas?Citar os tipos de meio de transporte de concreto que podemos dispor em obras, dando exemplos?

Quais os cuidados a serem tomados, quando utilizamos, em obra, o transporte do concreto em carrinhos de mão, de uma roda, afim de minimizar a segregação do mesmo?

Caso de altura de queda do concreto, no lançamento, seja superior a 2,5 m, quais as medidas a serem adotadas, para evitar a segregação?

Quais as regras gerais a serem observadas durante a vibração do concreto?

Como funciona a cura? Dê exemplos dos métodos de cura.

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