Fabricio Carvalho Correa

67
Fabrício Carvalho Corrêa ESTUDO COMPARATIVO DE DOIS MÉTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO - INT e IPT/EPUSP Palmas 2008

description

teste

Transcript of Fabricio Carvalho Correa

  • Fabrcio Carvalho Corra

    ESTUDO COMPARATIVO DE DOIS MTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO - INT e IPT/EPUSP

    Palmas 2008

  • 2

    Fabrcio Carvalho Corra

    ESTUDO COMPARATIVO DE DOIS MTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO - INT e IPT/EPUSP

    Monografia apresentada como requisito parcial da disciplina Estgio em Engenharia Civil com TCC II curso de Engenharia Civil, orientado pelo Professor Mestre Moacyr Salles Neto.

    Palmas 2008

  • FABRICIO CARVALHO CORRA

    ESTUDO COMPARATIVO DE DOIS MTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO - INT e IPT/EPUSP

    Monografia apresentada como requisito parcial da disciplina Estgio em Engenharia Civil com TCC II curso de Engenharia Civil, orientado pelo Professor Mestre Moacyr Salles Neto.

    Aprovada em Junho de 2008.

    BANCA EXAMINADORA

    ___________________________________________________

    Prof. M.Sc. Moacyr Salles Neto Centro Universitrio Luterano de Palmas

    ___________________________________________________

    Prof. M. Sc. Fabio Henrique de Melo Ribeiro Centro Universitrio Luterano de Palmas

    ___________________________________________________

    Prof. M.Sc. Gilson Marafiga Pedroso Centro Universitrio Luterano de Palmas

    Palmas - TO 2008

  • 4

    DEDICATRIA

    Dedico esse trabalho primeiramente a Deus, a quem o nosso refugio e

    fortaleza, pois sem ele nada existiria e no estaramos aqui.

    Segundo aos meus pais Romualdo e Marlene, ao meu irmo Romualdo Junior

    e minha noiva Raquel: pelo esforo, dedicao e compresso, pois, estes sim

    estiveram junto a mim desde o inicio, durante essa caminhada em que passamos por momentos de tristezas tambm de alegrias, em que juntos e com a graa de Deus vencemos e venceremos essa e outras caminhadas.

  • 5

    AGRADECIMENTOS

    Ao Prof. Ms. Moacyr Salles Neto, pelas orientaes, pela superviso metodolgica pela inspirao no amadurecimento dos meus conhecimentos e conceitos e seu grande desprendimento em ajudar-me que me levam a execuo e concluso desta monografia.

    Ao tcnico do laboratrio de materiais Miller Pereira Almeida, pela dedicao, criticas, sugestes e apoio que ajudaram a transformar idias em resultados.

    Aos meus colegas de graduao profissional em Engenharia Civil, pelos momentos de convvio, onde trocamos experincias, saberes expressar opinies sobre diversos assuntos no campo da educao, com muita saudade, obrigado.

    A todos os professores do CEULP/ULBRA que participaram dessa jornada, e contribuiro no s para a minha, mas sim para nossa formao acadmica profissional e pessoal.

  • 6

    LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SMBOLOS

    Letras Maiscula

    A% Relao gua/materiais slidos ABCP Associao Brasileira de Cimento Portland C Consumo de cimento CP Cimento Portland comum, para fins de dosagem do concreto com base

    exclusivamente na resistncia compresso, pode-se considerar como equivalente ao cimento Portland composto, denominado CPII Z 32, conforme NBR 11578

    Dmx Dimetro mximo IPT/EPUSP Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo INT Instituto Nacional de Tecnologia NBR Normas Brasileiras

    Letras minsculas

    a/c Relao gua/cimento, em massa an Parcela de areia para o trao normal ap Parcela de areia para o trao pobre ar Parcela de areia para o trao rico fc Resistncia compresso do concreto obtida de um corpo-de-prova fck Resistncia compresso caracterstica g Gramas kg Quilo gramas mm Milmetros m Teor de agregados pn Parcela de pedra para o trao normal pp Parcela de pedra para o trao pobre pr Parcela de pedra para o trao rico x Relao gua/cimento

    Letras gregas

    Teor de argamassa c Massa especfica do cimento m Massa especfica do conjunto de agregados

  • 7

    LISTA DE TABELAS

    Tabela 1: Tipos de cimento portland .........................................................................26

    Tabela 2: Classificao da consistncia do concreto ................................................30

    Tabela 3: Relao gua/cimento conforme critrios de durabilidade...............................45

    Tabela 4: Relao gua/materiais slidos ............................................................................46

    Tabela 5: Traos experimentais ................................................................................48

    Tabela 6: massa retida do agregado mido. .............................................................52

    Tabela 7: Massa retida do agregado grado.............................................................52

    Tabela 8: Resultado Mtodo INT...............................................................................56

    Tabela 9: Resultado Mtodo IPT/EPUSP..................................................................56

    Tabela 10: Resultado final, mtodo IPT/EPUSP .......................................................58

  • 8

    LISTA DE GRFICOS

    Grfico 1: Representao grfica da lei de Abrams para determinao do fator gua/cimento..............................................................................................................45

    Grfico 2: Composies granulomtricas ideais agregado com Dmx = 19 mm......47

    Grfico 3: Curva ideal versus curva media dos agregados .......................................53

    Grfico 4: Resistncia compresso em funo da idade, Mtodo INT...................56

    Grfico 5: Resistncia compresso em funo da idade, Mtodo IPT/EPUSP......57

    Grfico 6: Correlao entre resistncia compresso (fc) e relao gua/cimento , Mtodo IPT/EPUSP.............................................................................................57

    Grfico 7: Correlao entre relao gua/cimento e consumo de cimento (kg/m) , Mtodo IPT/EPUSP.............................................................................................58

    Grfico 8:Resistncia aos 28 dias de idade, para o traos direcionado a 40 MPa....59

    Grfico 9: Consumo de cimento (kg/m) em funo da Resistncia compresso. .59 Grfico 10: Consumo de cimento (kg/m) em funo da Resistncia compresso de

    25 MPa aos 28 dias.............................................................................................60

    Grfico 11: Consumo de cimento (kg/m) em funo da Resistncia compresso de 40 MPa aos 28 dias.............................................................................................60

    Grfico 12: Custo em Funo da Resistncia. ..........................................................61

  • 9

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1: Peneirador Mecnico .................................................................................41

    Figura 2: Granulometria da areia...............................................................................41

    Figura 3: Ensaio do teor de materiais pulverulentos .................................................42

    Figura 4: Determinao da massa unitria agregado grado ...................................42

    Figura 5: determinao do modulo de finura do cimento ..........................................43

    Figura 6: Moldagem dos corpos-de-prova.................................................................44

    Figura 7: Amassamento do concreto.........................................................................50

    Figura 8: Slump.........................................................................................................50

    Figura 9: Abatimento de tronco de cone ...................................................................50

    Figura 10: Ensaio de Ruptura compresso axial....................................................51

  • 10

    SUMRIO

    1. INTRODUO ......................................................................................................16 1.1 Contextualizao..............................................................................................16

    1.2 Objetivos ..........................................................................................................17 1.2.1 Geral...........................................................................................................17

    1.2.2 Objetivos Especficos .................................................................................17 1.3 Justificativa e Importncia do Trabalho ............................................................18

    1.4 Estrutura do Trabalho.......................................................................................19

    2. REFERENCIAL TERICO....................................................................................20 2.1 Agregados ........................................................................................................21

    2.1.2 Agregados midos......................................................................................22

    2.1.2.1 Granulometria.......................................................................................22

    2.1.2.2 Modulo de Finura..................................................................................23

    2.1.2.3 Massa Unitria......................................................................................23

    2.1.2.4 Massa Especfica .................................................................................23

    2.1.2.5 Inchamento da areia.............................................................................24

    2.1.3 Agregados Grados ...................................................................................24

    2.1.3.1 Granulometria.......................................................................................24

    2.1.3.2 Dimenso mxima Caracterstica.........................................................25

    2.1.3.3 Massa Especfica .................................................................................25

    2.1.4. Cimento .....................................................................................................25

  • 11

    2.1.4.1 Cimento Portland..................................................................................26

    2.1.4.2 Cimento Portland Composto (CPII-Z)...................................................27 2.1.4.3 Finura ...................................................................................................27

    2.2 Concreto...........................................................................................................27

    2.2.1 Massa especifica ........................................................................................28

    2.2.2 gua ...........................................................................................................29 2.2.2.1 Excesso de gua..................................................................................29

    2.2.3 Consistncia...............................................................................................29

    2.2.4 Homogeneidade .........................................................................................30

    2.3 Estrutura Interna do concreto ...........................................................................31

    2.3.1 Concreto no estado endurecido..................................................................31

    2.3.2 Resistncia compresso .........................................................................32

    2.3.3 Evoluo da resistncia em funo da idade .............................................32

    2.3.4 Cura do Concreto .......................................................................................32

    2.4 Qualidade do concreto .....................................................................................33

    2.4.1 Dosagem ....................................................................................................33

    2.4.2 Resistncia de dosagem ............................................................................34

    2.4.3 Mtodo do INT Instituto Nacional de Pesquisas........ ............................364

    2.4.4 Mtodo do IPT/EPUSP Instituto de Pesquisas Tecnolgicas,.................36

    2.5 Analise de custos .............................................................................................39

    3. METODOLOGIA....................................................................................................40

    3.1 Consideraes Iniciais......................................................................................40

    3.2 Materiais Utilizados ..........................................................................................40

    3.3 Ensaios.............................................................................................................41

    3.3.1 Anlise granulomtrica ...............................................................................41

  • 12

    3.3.2 Teor de Materiais Pulverulentos.................................................................42

    3.3.3 Massa Unitria............................................................................................42

    3.3.4 Massa especifica do cimento : pelo frasco de L Chatelier. .......................43

    3.4 Procedimentos para a Realizao da Dosagem ..............................................43

    3.5 Mtodo do INT..................................................................................................44

    3.5.1. Determinao da relao gua/cimento ....................................................44

    3.5.2. Determinao da relao gua/materiais slidos (A%) .............................45 3.5.3 Determinao da relao cimento/agregados (1/m)...................................46 3.5.4. Determinao da porcentagem de cada agregado....................................47

    3.6 Mtodo do IPT/EPUSP.....................................................................................47

    3.6.1. Determinao do Teor ideal de argamassa para o trao 1:5.0 () ............47 3.6.2. Obteno dos traos auxiliares .................................................................48

    3.6.3. Trao definitivo ..........................................................................................49

    3.7 Amassamento do concreto e ensaios de resistncia compresso ................49

    3.8 Praticidade de execuo dos mtodos.............................................................51

    3.9 Eficincia dos mtodos.....................................................................................51

    4. RESULTADOS E DISCUSSES ..........................................................................52 4.1 Caracterizao dos agregados........................................................................52

    4.2. Determinao da porcentagem dos agregados, mtodo do INT. ....................53

    4.3 Calculo do trao mtodo INT Lobo Carneiro (1943) dosado para 25 MPa....54 4.4 Calculo do trao mtodo INT Lobo Carneiro (1943) dosado para 40 MPa....54 4.5 Calculo do trao mtodo IPT/EPUSP HELENE E TERZIAN (1993)..............55 4.6 Resultados .......................................................................................................56

    5. CONCLUSES E SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS.......................62 5.1 Sugestes para trabalhos futuros.....................................................................63

  • 13

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..........................................................................64 ANEXOS ...................................................................................................................67

  • 14

    RESUMO

    CORRA, Fabrcio Carvalho. Estudo comparativo de dois mtodos de dosagem para concreto INT e IPT/EPUSP. 2008. xxp. Monografia (Graduao em Engenharia Civil). Centro Universitrio Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA). Palmas TO.

    Este estudo refere-se a um comparativo prtico e terico de dois mtodos de dosagem para concreto, utilizando agregados disponveis na regio. Este estudo tem como finalidade analisar o consumo de cimento e de agregados, teor de argamassa, relao gua/cimento e trabalhabilidade adequada. No Brasil alguns mtodos de dosagem no so plenamente dominados ou no so bastante utilizados por serem antigos como o mtodo desenvolvido pelo Instituto Nacional de Tecnologia (INT). O objetivo principal desta pesquisa comparar a resistncia compresso de concretos utilizando os mtodos do Instituto Nacional de Tecnologia (INT) e o mtodo do Instituto de Pesquisa Tecnolgica (IPT/EPUSP), Com resistncias caractersticas de 25MPa e 40MPa aos 28 dias de idade dosados com apenas um tipo de cimento e sem utilizao de aditivos, verificar posteriormente o consumo de cimento e agregados e seus respectivos custos para cada resistncia compresso. Os respectivos mtodos foram escolhidos para esta pesquisa pelo fato de comparar um mtodo mais antigo o mtodo do INT Lobo Carneiro (1943) e um mtodo mais atual o IPT/EPUSP HELENE E TERZIAN (1993). Comparando o desempenho dos concretos dosados pelo mtodo do INT, verificamos que este mtodo bastante pratico quanto ao desenvolvimento para a determinao do trao definitivo, porem o mtodo do IPT/EPUSP obteve um melhor desempenho quanto ao consumo de cimento e relao gua/cimento , o que nos proporciona um melhor custo beneficio.

    Palavras-chave: Dosagem de concreto, INT, IPT/EPUSP

  • 15

    ABSTRACT

    CORRA, Fabrcio Carvalho. Comparative study of two methods of dosage for concrete INT e IPT/EPUSP. 2008. xxp. Monograph (Graduation in Civil Engineering). center University Lutheran of Palmas (CEULP/ULBRA). Palmas TO.

    In this study a comparative degree is mentioned to it practises and theoretician of two methods of dosage for concrete, using available aggregates in the region. This study it has as purpose to analyze the utilization of cement and aggregates, mortar content relation water/cement, adequate flexibility. In Brazil some methods of dosage fully are not dominated or sufficiently they are not used by being old as for method developed for the National Institute of Technology (INT). The main objective of this research is to compare the compressive strength of concrete being used the methods of the National Institute of Technological (INT) and the method of the Institute of research Technological (IPT/EPUSP), With characteristic resistance of 25MPa and 40MPa to the 28 dosed days of age with only one type of cement is without additive use, to verify the cement utilization and added and its respective costs for each compressive strength later. The respective methods had been chosen for this research for the fact to compare an older method the method of the INT Lobo Carneiro, (1943). and a more current method the IPT/EPUSP - HELENE and TERZIAN (1993). Comparing the performance of the concrete ones dosed by the method of the INT, we verify that this method is sufficient practices how much to the development for the determination of the definitive trace, to put the method of the IPT/EPUSP got one better performance how much to the consumption of cement and relation water/cement, what in it provides one better cost to them I benefit.

    Key-words: Dosage of concrete, INT, IPT/EPUSP.

  • 16

    1. INTRODUO

    1.1 Contextualizao

    Devido ao grande crescimento da construo civil nos ltimos anos no Brasil,

    a maior cobrana das leis sobre recomendaes e especificaes tcnicas e uma

    maior competitividade no campo de trabalho, deve-se adotar um maior controle de

    qualidade em nossas construes, at ento visando uma melhoria na parte tcnica

    aumentando assim a confiabilidade, segurana, conforto e lucratividade.

    O concreto por ser um dos materiais mais utilizados na construo civil tal fato

    seja pelo seu relativo baixo custo, boa disponibilidade dos materiais que o constituem, e essencial que seja implantada formas para conseguir a melhoria da qualidade desse material, para que esse o concreto possa desempenhar suas

    funes e possa resistir s condies de servios previstas anteriormente no projeto, mantendo se integro e de forma simultnea seguro.

    Apesar das suas vantagens tcnicas e econmicas, o grande problema est

    relacionado durabilidade das estruturas, pois quanto melhor o concreto, menor

    ser a sua deteriorao prematura, pois resistncias compresso relativamente

  • 17

    baixa esto associadas a elevadas relaes gua/cimento, muitas vezes maiores do

    que as necessrias para satisfazer os critrios de durabilidade das estruturas.

    Para um concreto de qualidade e indispensvel que se tenha uma boa

    homogeneidade dos materiais constituintes e que estes materiais sejam ensaiados e utilizados conforme os procedimentos e recomendaes tcnicas, tal fato esta

    relacionado ao modo da sua dosagem.

    A dosagem do concreto pode ser feita de varias maneiras conforme o mtodo

    de dosagem que se utiliza, est tem a finalidade de determinar a proporo de cada

    material a ser empregado no concreto, bem como a determinao da quantidade de

    gua que um fator determinante quanto a resistncia e a durabilidade do concreto.

    1.2 Objetivos

    1.2.1 Geral

    Desenvolver um estudo comparativo para concreto de fck 25 MPa e 40 MPa

    aos 28 dias utilizando as tcnicas de dosagem do IPT/EPUSP e do INT.

    1.2.2 Objetivos Especficos

    Analisar o consumo de cimento apresentado por cada mtodo de dosagem.

    Analisar a praticidade dos mtodos de dosagem.

    Analisar a eficincia dos mtodos de dosagem para a resistncia proposta.

  • 18

    Demonstrar qual o mtodo apresentara melhores resultados em um

    comparativo de custo x resistncia.

    1.3 Justificativa e Importncia do Trabalho

    A idia generalizada popular de que todo mestre ou pedreiro experiente sabe

    fazer concreto sem um estudo do material a ser utilizado e principalmente sem a

    determinao correta dos materiais componentes do concreto inclusive a

    determinao da relao gua/cimento ou gua/aglomerante, que desse modo se

    torna impraticvel atingir a resistncia desejada com o menor custo possvel. A escolha adequada dos materiais e a determinao da proporo ideal

    servem como base para atingir concretos que atendam os critrios de resistncia e

    durabilidade.

    Como o agregado tem o custo menor que o cimento, se torna mais econmico

    utilizar no concreto uma maior porcentagem de agregados do que cimento. Por esse

    fato deve-se fazer um estudo para que se possa determinar qual ser o custo do

    concreto com a utilizao dos materiais disponveis na regio.

    A utilizao sbia de dosar concreto, implica diretamente no consumo dos

    materiais fazendo que o concreto se torne o mais econmico possvel, tanto no custo

    da proporo dos agregados quanto o de cimento, e tambm levar em considerao,

    que quanto mais elevada for resistncia do concreto, mais esbeltas sero nossas

    estruturas. Podemos tambm enfatizar que a resistncia est diretamente ligada

  • 19

    durabilidade das estruturas de concreto armado, por possuir relao gua/cimento

    menor e ter menor porosidade.

    1.4 Estrutura do Trabalho

    O presente trabalho est organizado em seis itens distintos mais as

    referencias bibliogrficas, que somados delimitam de forma mais clara e objetiva a proposta desenvolvida na elaborao do presente estudo. Tais itens ficaram

    distribudos da seguinte forma:

    O primeiro item, introdutrio, faz apresentao do assunto, onde esto

    descritos os objetivos geral e especficos e a justificativa e importncia do tema abordado.

    O segundo item contm todo o referencial terico que abrange os seguintes

    temas: Direito do consumidor em relao a construo civil em todos os nveis de

    abrangncia, Leis e parmetros que regem o setor da construo civil brasileira.

    O terceiro item traz a metodologia empregada na realizao desta pesquisa.

    O quarto item apresenta os resultados e discusses sobre o assunto deste

    trabalho, desenvolvendo um exemplo de modelo terico para o monitoramento de

    recalque em fundaes.

    No quinto item, esto as consideraes finais sobre a pesquisa em questo.

    No sexto item esto todas as referncias bibliogrficas citadas neste trabalho

    e utilizadas para sua elaborao.

  • 20

    2. REFERENCIAL TERICO

    Conforme cita Petrucci (1998) chama-se trao a maneira de exprimir a composio do concreto. O trao tanto pode ser indicado pelas propores em peso

    quanto em volume, e freqentemente adota-se uma indicao mista: o cimento em

    peso e os agregados em volume. Seja qual for forma adotada, toma-se sempre o cimento como unidade, e relacionam-se as demais quantidades quantidade de

    cimento.

    A qualidade do concreto depender primeiramente da qualidade dos materiais

    componentes. Impem-se, portanto, quando se deseja um concreto superior, uma relao cuidadosa desses materiais.

    De posse desses materiais de boa qualidade preciso mistur-los nas

    propores adequadas. Neste proporcionar, deve-se ter em conta a relao entre o

    cimento e os agregados, a diviso do agregado mido e grado e, principalmente, a

    relao entrem a gua empregada e os materiais secos, ou, como e usualmente, a

    relao gua/cimento. Necessria ainda se torna, na massa do concreto, a mistura

    do cimento com a gua e a distribuio uniforme da pasta resultante nos vazios dos

    agregados mido e grado, que, por sua vez, tambm devem ser convenientemente

    misturados. Pois a principal exigncia com relao mistura que seja homognia.

  • 21

    A falta de homogeneidade da mistura determina decrscimo sensvel da resistncia

    mecnica e da durabilidade dos concretos.

    HELENE E TERZIAN (1993), escreveram que as principais propriedades do concreto endurecido so normalmente expressas pelo o projetista das estruturas enquanto que as propriedades do concreto fresco so determinadas pelas tcnicas

    de execuo. Cabe ao tecnologista de concreto conciliar essa exigncia

    satisfazendo a ambos atravs de um concreto o mais econmico possvel. Apesar

    de que essa ltima condio freqentemente esquecida, encontrando-se

    engenheiros que se orgulham de produzirem ou empregarem em suas obras

    concretos com caractersticas e custos muito acima das mnimas exigidas.

    2.1 Agregados

    So materiais granulares e inertes que fazem parte na composio do

    concreto, onde objetivo maior de sua adio ao concreto a contribuio para a reduo de custos do concreto. No entanto conhecer as caractersticas dos

    agregados e de suma importncia, pois estes tm grande influncia no processo de

    dosagem e na resistncia do concreto, pois este um material de construo onde

    sua aderncia e feita por uma pasta de cimento, por esse motivo deve-se ter em

    mente que a influencia do agregado no seja apenas pela a sua resistncia mecnica, mas tambm por sua capacidade de absoro e aderncia.

    Estes materiais podem ser de origem natural, estes encontrados na natureza

    em forma de agregados como areia de rios, seixo rolado, pedregulho entre outros,

  • 22

    h tambm os materiais artificiais que so obtidos a partir de trabalhos para que se

    possa chegar em condies de uso como um devido agregado como pedra britada,

    p de pedra e etc.

    Os agregados devem ser constitudos por gros minerais de boa qualidade,

    duros, compactos, durveis e limpos, isentos de materiais deletrios, como: argilas,

    mica, sais, siltes, matrias orgnicas e que possam afetar a hidratao do cimento

    ou que possam gerar produtos expansivos. Os agregados devem apresentar boa

    forma, boa graduao e apresentar resistncia compresso superior ao da pasta

    de cimento. So substancias nocivas ao concreto estas impurezas podem interferir

    fisicamente como quimicamente, como impurezas que interferem o processo de

    hidratao do cimento, substancias que envolvem os agregados impedindo a

    aderncia pasta de cimento e tambm partculas fracas e friveis.

    2.1.2 Agregados midos

    Os agregados midos ou areias, dividido em grossas, mdias, finas e muito

    finas, conforme o valor do seu modulo de finura. Conforme NBR 7211.

    2.1.2.1 Granulometria

    A composio granulomtrica a proporo relativa expressa em

    porcentagem (%) que se encontra os gros do agregado. A granulometria do agregado mido tem grande importncia sobre a qualidade do concreto, agindo

    diretamente na compacidade e na resistncia do concreto. Verificada pela NBR

    7271.

  • 23

    Areia grossa mdulo de finura entre 3,35 a 4,05;

    Areia media mdulo de finura entre 2,40 a 3,35;

    Areia fina mdulo de finura entre 1,97 a 2,40;

    Areia muito fina mdulo de finura menor que 1,97.

    2.1.2.2 Modulo de Finura

    Est relacionado com rea superficial do agregado e conseqentemente

    altera a gua de molhagem para uma certa consistncia. Deve ser mantido

    constante dentro de certos limites para evitar a alterao do trao. Verificado pela

    NBR 7217.

    2.1.2.3 Massa Unitria

    a relao entre a massa total de um certo volume de agregado e esse volume, onde so considerados os vazios existentes entre os gros do agregado. por meio da massa unitria que so feitas as transformaes dos traos em massa

    para volume e vice-versa. Verificada pela NBR 7251.

    2.1.2.4 Massa Especfica

    a relao da massa e o volume de cheios, isto , o volume dos gros dos agregados. Verificada pela NBR 9776.

  • 24

    2.1.2.5 Inchamento da areia

    O inchamento da areia gua presente entre os gros que provoca o

    afastamento dos gros onde resulta o aumento de volume, que quanto maior a

    superfcie especifica maior ser o inchamento, este depende da granulometria e da

    umidade, onde quanto mais fina for a areia maior ser o inchamento.

    Pode-se obter o inchamento atravs da equao.

    Fonte universidade estadual Paulista Julio de Mesquita Filho ano 2002

    I Inchamento expresso em porcentagem h

    Umidade da areia expressa em porcentagem 0 Massa unitria expressa em porcentagem h Massa unitria no estado mido

    A determinao do inchamento de agregados midos . Verificada pela NBR

    6467.

    2.1.3 Agregados Grados

    Os agregados grados so classificados conforme o tamanho da sua

    partcula, ou seja dimetros mximos e mnimos.

    2.1.3.1 Granulometria

    A composio granulomtrica a proporo relativa expressa em

    porcentagem (%) que se encontra os gros do agregado. A granulometria do

  • 25

    agregado mido tem grande importncia sobre a qualidade do concreto, agindo

    diretamente na compacidade e na resistncia do concreto. Verificada pela NBR 7271

    Pedra 0 4,8 a 9,5mm

    Pedra 1 9,5 a 19mm

    Pedra 2 19 a 25mm

    Pedra 3 25 a 50mm

    2.1.3.2 Dimenso mxima Caracterstica

    Quanto maior for o agregado grado, mais econmico ser o concreto. Est

    relacionado a trabalhabilidade do concreto fresco, portanto depende das frmas, do

    espaamento das armaduras e do processo de transporte do concreto. Verificado

    pela NBR 7217.

    2.1.3.3 Massa Especfica

    a relao entre massa e o volume absoluto no permevel, isto , o volume dos gros dos agregados. Verificada pela NBR 7217.

    2.1.4. Cimento

    Pode-se determinar como cimento, qualquer tipo de material que seja capaz de ligar os agregados, formando posteriormente um corpo rgido.

  • 26

    2.1.4.1 Cimento Portland

    O cimento um material em forma de p, produzidos pela pulverizao de

    clnquer constitudo por silicatos e aluminatos de clcio. O cimento utilizado como

    aglomerante na construo civil, este um material cermico que sob ao da gua

    produz reaes exotrmicas de cristalizao formando produtos hidratados,

    ganhando uma elevada resistncia mecnica. O perodo desde a adio de gua at

    o inicio da hidratao dos compostos chamado pega, e quando a pasta deixa de

    ser deformvel tem-se o fim de pega. Essa massa continua sua hidratao

    aumentando a coeso e obtendo mais endurecimento.

    Tabela 1: Tipos de cimento portland

    Fonte: universidade estadual Paulista Julio de Mesquita Filho ano 2002

  • 27

    2.1.4.2 Cimento Portland Composto (CPII-Z)

    um tipo de cimento modificado com adio de Pozolana na ordem de 6 a 14%. Este indicado para obras de engenharia sob a forma de argamassa sendo

    bastante utilizados como concreto simples, armado e pretendido e etc.

    Os cimentos compostos com pozolana apresentam, pequena velocidade na

    liberao de calor de hidratao e elevada resistncia contra sulfatos.

    2.1.4.3 Finura

    um fator que governa a velocidade da reao da hidratao. Os cimentos so modos em p muito finos, sendo impossvel de determinar sua granulometria

    atravs de peneiras. Com o aumento da finura melhoramos a resistncia,

    particularmente nas idades iniciais, diminui a exsudao e outros tipos de

    segregao, diminui a porosidade que influencia diretamente na impermeabilidade,

    h tambm um ganho na trabalhabilidade e na coeso dos concretos. Mas em

    contrapartida, h uma liberao maior de calor de hidratao e uma retrao maior,

    ficando assim os concretos mais suscetveis ao fissuramento. avaliada pela NBR 5743

    2.2 Concreto

  • 28

    O concreto e usualmente constitudo por quatro materiais constituintes, sendo

    Cimento Portland, agregado grado, agregado mido e gua. O cimento e a gua

    formam a pasta que envolve os agregados e preenchem a maior parte dos vazios

    entre os vazios, aps algum tempo a pasta endurece dando forma a um material

    rgido. Para se obter concreto de boa resistncia e de boa qualidade deve-se

    conhecer o comportamento do concreto no estado plstico, pois esta fase muito

    importante e requer um maior cuidado, porque as deficincias geradas nesta fase

    refletiro na sua durabilidade e na sua resistncia. No estado plstico a sua principal

    propriedade e a trabalhabilidade.

    A quantidade de gua para que haja a reao com o cimento pequena, porem utiliza-se uma maior quantidade de gua na mistura para obter

    trabalhabilidade. A ao fsica que mais interfere na trabalhabilidade a

    consistncia que e afetada pela coeso das partculas dos componentes e tambm

    pela mobilidade da massa.

    Para que o concreto tenha sentido econmico, os agregados constituem

    cerca de 60% a 80% da sua massa, pois o agregado mais barato que o cimento.

    Por os agregados ter uma elevada porcentagem sobre o concreto, a sua escolha e

    de suma importncia.

    2.2.1 Massa especifica

    So considerados concretos com massa especifica norma entre 2000 kg/m3 e

    2800 kg/m3 . Para efeito de calculo e utilizado para concretos simples o valor de

    2400 kg/m3 e para concretos com armaduras 2500 kg/m3.

  • 29

    2.2.2 gua

    A gua a ser utilizada no concreto deve ser potvel, no deve conter resduos

    industriais ou nenhum tipo de substancia orgnica. Pois a utilizao de substancias

    agressivas pode afetar o desempenho e a durabilidade do concreto.

    2.2.2.1 Excesso de gua

    A utilizao de gua no concreto na maioria das vezes necessrio usar mais

    gua que o necessrio para que haja as reaes qumicas, para que o concreto possa ter trabalhabilidade. Porem a utilizao de gua em excesso ocasiona

    patologias no concreto como exsudao, formao de poros, ar aprisionado,

    fazendo que o concreto se torne mais permevel e menos durvel.

    2.2.3 Consistncia

    A consistncia nada mais e que o resultado das foras que atua internamente

    sendo elas a coeso e ngulo de atrito, esta e uma propriedade relacionada a fluidez

    da mistura. H tambm outros fatores que influencia a consistncia do concreto a

    relao gua/cimento, a relao gua/materiais slidos, a forma dos agregados,

    granulometria e tambm a caracterstica do cimento. A consistncias depende da

    composio do concreto, na dosagem do concreto deve levar em conta a

    consistncia necessria para as condies da obra.

    O mtodo de avaliao da consistncia feito pelo o abatimento de tronco de

    cone ou slump. Este ensaio e feito utilizando um molde metlico que tem forma de

  • 30

    tronco de cone, apoiando este molde em chapa metlica preenche-se o molde com

    o concreto ainda no estado fresco, em trs camadas de volumes aproximadamente

    iguais, e aps cada camada de concreto adensa-se com 25 golpes com a barra de

    16mm conforme (NBR 7223). Aps a retirada desse molde verticalmente e mede-se a diferena entre a altura do molde e a do concreto abatido slump.

    Tabela 2: Classificao da consistncia do concreto

    Fonte universidade estadual Paulista Julio de Mesquita Filho ano 2002

    2.2.4 Homogeneidade

    Para se obter um concreto de qualidade, e necessrio que a massa seja homognea, para isso, necessria que seja feita uma dosagem adequada que tenha um equilbrio entre os materiais e o teor de gua.

    A homogeneidade do concreto est ligada adio de gua, pois est a

    responsvel pela coeso. A adio de gua melhora a coeso mas quando se

    excede o limite de umidade ocorre separao das partculas, provocando um

    fenmeno denominado segregao ou exsudao. A exsudao ocorre quando os

    materiais slidos esto incapazes de se fixarem gua no interior da mistura.

    Deve-se evitar a exsudao do concreto, pois quando h uma alta

    concentrao de gua na superfcie torno o concreto muito poroso e frgil, alem de

  • 31

    dificultar a aderncia dos materiais a pasta de cimento proporcionando assim um

    concreto mais permevel.

    2.3 Estrutura Interna do concreto

    Com a preparao do concreto com as misturas de agregados midos e

    grados com cimento e gua. Tem-se o inicio de pega ou seja, inicia-se uma reao qumica do cimento com a gua, resultando uma pasta de cimento, que gera a

    massa de cimento hidratado. Nesta hidratao do cimento ocorre uma reduo de

    volume provocando vazios denominados de poros.

    Durante o amassamento do concreto a pasta de cimento envolve os

    agregados endurecendo com o tempo formando assim cristais, ao endurecer essa

    pasta liga os agregados dando origem a uma massa resistente e monoltica.

    Aps o fim de pega do concreto, se resulta em um material bastante

    heterogneo, onde h gros de agregados grados e midos de vrias dimenses e

    formas, gerando poros e capilares estes retendo gua que no entrou em reao

    qumica com o cimento.

    2.3.1 Concreto no estado endurecido

    Para obter um concreto no estado endurecido de boa qualidade,

    indispensvel a; utilizao de materiais de boa qualidade e efetuar a dosagem dos

    materiais na proporo adequada.

  • 32

    2.3.2 Resistncia compresso

    A resistncia proporcional ao fator gua/cimento utilizado e ao grau de

    hidratao do cimento.

    A resistncia compresso considerada a propriedade mecnica mais

    importante do concreto em seu estado endurecido, porque o concreto trabalha

    predominantemente compresso.

    Essa propriedade e determinada a partir de ensaios, sendo que geralmente

    esses ensaios so realizados para controle de qualidade.

    A resistncia compresso e usualmente determinada atravs de rupturas de

    corpos-de-prova, estes corpos-de-prova tem o formato cilndrico padronizados, de

    10cm de dimetro e 20cm de altura com rea igual a 78,5cm e tambm com 15cm

    de dimetro e 30cm de altura com rea igual a 176,7cm, estes so rompidos

    segundo a NBR 5739 Ensaio de compresso de corpos-de-prova cilndricos.

    2.3.3 Evoluo da resistncia em funo da idade

    A evoluo da resistncia compresso do concreto em funo do tempo,

    depende do tipo de cimento e tambm das condies de cura do concreto adotada.

    2.3.4 Cura do Concreto

    A cura fundamental para obter um concreto com boa resistncia e

    qualidade, esta tendo por finalidade impedir a evaporao da gua de

    amassamento, durante o perodo da hidratao inicial do concreto. A cura

    inadequada reduz a resistncia e a durabilidade do concreto, provoca fissuras e

  • 33

    deixa a camada superficial fraca, o concreto se torna mais poroso e permevel,

    permitindo assim a entrada de substancias agressivas providas do meio ambiente, o

    concreto mal curado pode ter resistncia mais baixa. A cura tem funo de evitar a

    evaporao da gua de amassamento, para que essa seja utilizada na hidratao do cimento.

    A cura do concreto deve ser feita de forma a manter as peas midas para

    evitar a evaporao da gua do concreto, o tempo de durao depende do tipo de

    ambiente (temperatura, umidade, ventos e etc.) e da agressividade do meio-ambiente.

    2.4 Qualidade do concreto

    A qualidade das estruturas esta intimamente ligada ao concreto de boa

    qualidade.

    O concreto de boa qualidade consiste na capacidade do seu desempenho em

    resistir s agressividades ambientais, condies de servios, se manter integro sem

    se deteriorar ao longo do tempo e que a sua conservao no necessite de reparos

    de custo elevados ao decorrer de sua vida til.

    A durabilidade associado a resistncia so requisito para que se tenha um

    concreto de qualidade, pois estes asseguram a resistncia a ruptura.

    Os materiais devem ser devidamente ensaiados conforme normas e utilizados

    conforme procedimentos e recomendaes normativas.

    2.4.1 Dosagem

  • 34

    A dosagem do concreto empregada com a finalidade de determinar a

    proporo dos materiais de forma adequada, para que se possa alcanar a

    resistncia deseja e plasticidade do concreto no estado fresco.

    2.4.2 Resistncia de dosagem

    A resistncia de dosagem tem como referencia a resistncia mdia,

    usualmente com 28 dias, obtida atravs de corpos-de-prova padronizados. Para o

    calculo da dosagem da resistncia mdia a ser obtida estimada em funo da

    resistncia caracterstica do projeto. Para o calculo da resistncia de dosagem deve-se levar em considerao o

    desvio padro, sendo que este nunca poder ser menor que fck + 3,3 MPa.

    Quando o desvio padro no for conhecido, a resistncia de dosagem deve

    ser fixada em funo do tipo de controle dos materiais .

    Controle Rigoroso f = fck + 6,5 MPa

    Controle Razovel f = fck + 9,0 MPa

    Controle Regular f = fck + 11,5 MPa

    Fonte universidade estadual Paulista Julio de Mesquita Filho ano 2002

    2.4.3 Mtodo do INT Instituto Nacional de Tecnologias, Fernando Lobo

    Carneiro

    Este mtodo de dosagem abordado nesta pesquisa foi desenvolvido pelo

    Instituto Nacional de Tecnologia (INT), do Rio de Janeiro, o qual foi divulgado em

  • 35

    1937 e posteriormente aperfeioado em 1943, sob a orientao do professor

    Fernando F. L. Lobo Carneiro falecido em novembro de 2001. Este mtodo

    encontra-se fundado nas concluses de Lyse, Bolomey e Graff.

    Como conhecida, a resistncia de um concreto funo da relao

    gua/cimento, e tanto maior quanto menor seja essa relao. A lei de ABRAMS valida, pelo menos, para ter um concreto de qualidade satisfatria maioria das

    aplicaes. Dispondo-se de curvas ou retas nos grficos semilogartmicos, pode-se

    obter rapidamente qualquer relao gua/cimento para a correspondente resistncia

    de dosagem.

    Inicialmente determina-se a relao gua/cimento que seja necessria a atender a resistncia fc28 desejada, esta pode ser determinada atravs das representaes grficas da lei de Abrams para determinao do fator gua/cimento

    conforme a especificao do cimento, onde este grfico relaciona em seus eixos

    relao gua/cimento e resistncia compresso em MPa, tambm devemos verificar

    esta condio atravs da tabela conforme os critrios de durabilidade da (ABCP), e tambm nas tabelas de classes de agressividade ambiental, correspondncia entre

    classe de agressividade e qualidade do concreto e classes de resistncia dos

    concretos. Onde dever ser adotado na dosagem evidentemente o menor dos

    valores obtidos de acordo com os critrios estabelecidos.

    Determinada a relao gua/cimento, a etapa seguinte consiste em fixar

    relao gua/materiais slidos (A%), que atravs da tabela de relao gua/materiais slidos esta elaborada pelo Professor Lobo Carneiro e baseada nos estudos de Lyse, no qual

    demonstra que, dentro das dosagens usuais, a porcentagem de gua em relao

    mistura cimento + agregados quase um valor constante, nesta tabela leva em

    considerao o dimetro mximo do agregado o tipo de vibrao a ser empregada.

  • 36

    A proporo dos agregados deve ser de feita atravs de curvas

    granulomtricas, estas obtidas atravs de ensaios de granulometria nos agregados,

    a fim de obtermos um concreto trabalhvel, sem alterar a quantidade de gua nem

    to pouco a proporo de cimento j determinada. Para tanto pode se utilizar s composies ideais, pesquisadas pelo professor Lobo Carneiro com materiais

    nacionais, para a determinao da mistura ideal dos tipos de agregados,

    recomenda-se o mtodo do abatimento proporcional, de modo a aproximar o mais

    possvel de uma curva granulomtrica pr-estabelecida.

    2.4.4 Mtodo do IPT/EPUSP Instituto de Pesquisas Tecnolgicas,

    Como cita o HELENE E TERZIAN (1993), o mtodo de dosagem de concreto IPT bastante simples e verstil, tendo ampla aceitao no Brasil. Para muitos

    produtores de concreto, o diagrama IPT de dosagem uma ferramenta muito til

    no s na etapa preliminar de dosagem, mas tambm no controle, onde facilita as

    intervenes no processo de produo de concreto.

    Como cita HELENE E TERZIAN (1993), o mtodo do IPT baseado nos estudos de ABRAMS, o agregado sendo caracterizado pelo o seu mdulo de finura e

    considerando que dois agregados de mesmo modulo so equivalentes, isto , para

    um mesmo trao exigem a mesma quantidade de gua para que se tenha uma

    determinada consistncia, ou ainda, para um mesmo trao e mesmas consistncias

    produzam concretos de mesma resistncia. Assim considerando, possvel, para

    cada tipo de agregado, traar experimentalmente curvas que nos forneam para um

    determinado dimetro mximo e uma determinada consistncia, o trao cimento:

  • 37

    agregado e o modulo do agregado. Com grficos dessa natureza, a determinao do

    trao fica muito facilitada.

    A determinao do teor ideal de argamassa uma das mais importantes do

    processo de dosagem. Pois a falta de argamassa na mistura acarreta porosidades

    no concreto ou falha de concretagem, j o inverso nos proporciona um concreto de boa aparncia, porm aumenta o custo do cimento por m3

    de concreto e tambm

    aumenta o risco de fissurao por retrao trmica por retrao de secagem. O

    mtodo beneficia aos profissionais com maior experincia na pratica de dosagem,

    pois estes no tm necessidade de seguir passo a passo os teores de argamassa,

    podendo acumular dois ou trs teores de argamassa, no entanto devem tomar

    cuidado de realizar a soma da coluna de acrscimo de modo correto. Neste item

    deve-se verificar se h desprendimento de agregado grado da massa, o que indica

    que h falta de argamassa na mistura. Outra observao a ser realizada se ao

    redor da base de concreto formada pelo tronco de cone e o aparecimento de gua

    oriunda da mistura, pois esta ocorrncia evidencia que a probabilidade de

    exsudao de gua nesta mistura por falta de finos, que pode ser resolvido

    aumentando o teor de argamassa. Fixados a relao gua cimento, o dimetro

    mximo e a consistncia, o grfico nos fornece o trao 1: m e o mdulo do agregado,

    mido e grado, pode-se determinar a porcentagem do agregado mido no

    agregado total, pois o mdulo do agregado a mdia ponderada dos mdulos dos

    materiais que o compem: assim, sendo A% a porcentagem de areia, Mm, Ma e Mp

    os mdulos dos agregados total, de agregado mido e grado.

    O mtodo do IPT necessita da determinao de traos auxiliares, a fim de

    possibilitar a montagem do diagrama de dosagem, onde os dois traos escolhidos

    apresentam uma variao de uma unidade e meia no teor de agregado total, tanto

  • 38

    para mais (trao individual rico) quanto para menos (trao individual pobre), em relao ao trao j fixado anteriormente que de 1:5,0. sendo que os dois novos traos devem manter fixo o teor de argamassa e o abatimento de tronco de cone.

    Com os dados obtidos no estudo experimental deve-se construir as

    correlaes entre o trao de concreto e relao gua cimento e consumo de cimento

    e trao. A construo destas correlaes d-se o nome de Diagrama de Dosagem,

    este sendo vlido apenas para o mesmo tipo e classe de cimento. O traado dos

    grficos bastante trabalhoso, pois eles variam para cada tipo de agregado, com

    dimetro mximo e com a consistncia. Para traar um desses grficos, escolhidos

    os agregados mido e grado para um determinado trao, tem se de ir variando a

    porcentagem de areia, e, portanto, o modulo do agregado total, e determinado a

    quantidade de gua necessria para que se tenha a consistncia desejada; vai-se diminuindo a porcentagem de areia e, como conseqncia, a relao gua/cimento,

    at que o concreto deixe de ser trabalhvel. Consegue-se, assim, determinar o ponto

    timo que corresponde ao ltimo par de valores, para o qual o concreto ainda

    trabalhvel para o trao em estudo; o ponto timo corresponde ao agregado que

    exige a menor quantidade e, portanto, que permita a execuo do concreto de maior

    resistncia.

    Variando-se os traos, determinam-se os diferentes pontos timos, que, uma

    vez ligados, constituem o grfico de correlao do trao com o mdulo de finura e

    relao gua/cimento.

    Como cita HELENE E TERZIAN (1993) na correo do trao deve ser observado que, aps a ruptura dos corpos-de-prova nas idades estabelecidas, os

    resultados devem ser confrontados com os das curvas de referncia. Onde a

  • 39

    necessidade de correo do trao vai depender dos valores obtidos e do sistema de

    produo do concreto, que implica em avaliao da resistncia e o desvio padro.

    2.5 Anlise de custos

    O custo do concreto constitudo pelos seus materiais constituintes, sendo

    que dentre esses materiais o cimento apresenta um valor mais elevado, de modo

    que atravs da dosagem procura-se evitar altos teores de cimento, a fim de obter

    concretos com custos mais acessveis.

    Para se determinar o custo do concreto deve se observar variao da

    resistncia compresso, pois o custo esta relacionada ao teor de cimento, em que

    quanto maior a resistncia compresso maior ser o teor de cimento.

  • 40

    3. METODOLOGIA

    3.1 Consideraes Iniciais

    Objetivando-se alcanar as resistncias propostas anteriormente com o menor consumo de cimento possvel, comparamos os mtodos de dosagem de

    concreto do INT de Lobo Carneiro, Fernando; mtodo do IPT/EPUSP Helene,

    Paulo. Fixando um abatimento de tronco de cone (slump) de 70mm +- 10mm.

    3.2 Materiais Utilizados

    Para os dois mtodos foram utilizados matrias disponveis na regio.

    Utilizou-se areia mdia com dimenso mxima caracterstica de 4,8mm, modulo de

    finura igual a 2,6 e massa especifica de 2,63 kg/dm3; agregado grado (seixo britado) dimenso mxima de 19mm e massa especifica de 2,56 kg/dm3, o Cimento utilizado e do tipo Portland e classe CP II Z-32 de massa especifica igual a 2,95

    kg/dm3. todos os ensaios realizados segundo as normas tcnicas brasileiras (NBR).

  • 41

    3.3 Ensaios

    3.3.1 Anlise granulomtrica

    Figura 1: Peneirador Mecnico

    Figura 2: Granulometria da areia

  • 42

    3.3.2 Teor de Materiais Pulverulentos

    Figura 3: Ensaio do teor de materiais pulverulentos

    3.3.3 Massa Unitria

    Figura 4: Determinao da massa unitria agregado grado

  • 43

    3.3.4 Massa especifica do cimento : pelo frasco de L Chatelier.

    Figura 5: determinao do modulo de finura do cimento

    3.4 Procedimentos para a Realizao da Dosagem

    O concreto foi produzido no laboratrio de materiais do CEULP/ULBRA, onde

    em todas as misturas foi medido o abatimento do tronco de cone. Atravs das

    consideraes propostas anteriormente, segue os procedimentos passo a passo

    para os dois mtodos propostos.

    Para o mtodo do INT foi realizada uma dosagem para resistncia compresso de

    25 MPa uma para resistncia caracterstica compresso de 40 MPa ambas aos

    28 dias de idade. Para o mtodo do IPT foi realizada uma dosagem para cada trao

    unitrio sendo eles de 1:3.5, 1:5.0 1:6.5.

    Foram moldados 3 corpos-de-prova cilndricos de 10x20 cm para o trao de

    40 MPa e 3 corpos-de-prova de 15x30 cm para o trao de 25 MPa para o mtodo do

  • 44

    INT; 2 corpos-de-prova de 10x20 cm para o trao unitrio de 1:3.5 e 4 corpos-de-

    prova de 15x30 cm para os traos unitrios de 1:5.0 e 1:6.5; sendo 2 para cada trao

    com o objetivo de verificar a resistncia compresso. Como demonstra a figura 2.

    Figura 6: Moldagem dos corpos-de-prova

    3.5 Mtodo do INT

    3.5.1. Determinao da relao gua/cimento

    A fixao inicial da relao gua/cimento para atender resistncia fc28

    desejada (x1), esta foi obtida atravs do grfico de Resistncia compresso em MPa x Relao gua/cimento, grfico este elaborado por HELENE, P. R. L. e citado

    por HELENE E TERZIAN. Posteriormente determinamos a relao gua/cimento

    necessria aos critrios de durabilidade (x2). Para tanto, pode-se adotar a tabela de critrios de durabilidade (ABCP). Como pode-se observar no grfico 1 e na tabela 3.

  • 45

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4Relao a/c

    Resi

    stn

    cia

    a co

    mpr

    ess

    o em

    M

    Pa

    Grfico 1: Representao grfica da lei de Abrams para determinao do fator gua/cimento

    Tabela 3: Relao gua/cimento conforme critrios de durabilidade

    Condies de exposio Protegida Moderada Severa Extrema

    Peas Delgadas Exemplos

    Vigas colunas parede e pisos de edifcios internos

    ou revestidos; fundaes e seco

    de paredes e maquinas.

    Ptios para animais: silos celeiros e

    paiis; colunas e paredes externas de

    edifcios, no revestidos; pontes; peas delgadas de fossas spticas e

    bebedouros.

    Reservatrios e tubos para gua no agressivas:

    cisternas:piscinas; revestimentos de canais; postes de cercas; ptios e

    pisos de fabricas e amarzns; acessos e escadas externas; estradas e passeios;

    meio-fios e sarjetas.

    Reservatrios tubos e peas delgadas em

    geral, em contato com guas agressivas.

    x 0,65 0,60 0,54 0,48

    Peas de grandes

    vos. Exemplos

    Grandes peas estruturais ou

    revestidas, grandes

    fundaes a seco.

    Peas de maior seo de grandes fossas

    spticas; fundaes permanentes abaixo

    do nvel da guas comuns; barragens

    submersas.

    Grandes reservatrios e canalizaes,

    revestimento de canais; barragens;

    fundaes alternadamente

    abaixo acima do nvel da gua.

    Grandes reservatrios e canalizaes em contato com guas

    agressivas; fundaes e muralhas em guas

    agressivas; obras martimas.

    x 0,7 0,65 0,60 0,54

    3.5.2. Determinao da relao gua/materiais slidos (A%)

    Determinamos a proporo entre o peso da gua e o peso dos demais

    materiais, sendo esta obtida atravs da tabela elaborada pelo professor Lobo

  • 46

    Carneiro e baseada nos estudos de Lyse. Onde se leva em considerao o dimetro

    mximo do agregado e o tipo de adensamento a ser empregado. Em nossa

    pesquisa foi adotado um dimetro do agregado com 19mm como visto anteriormente

    e o tipo de vibrao moderada. Demonstrado pela tabela 4.

    Tabela 4: Relao gua/materiais slidos

    3.5.3 Determinao da relao cimento/agregados (1/m)

    O teor de agregados (m) foi determinado atravs da equao (1) Teor de agregados, baseados nas relaes gua/mistura seca (A%) e gua/cimento (x), onde determinamos tambm o consumo de cimento por m3 de concreto obtido pela

    equao (2) Consumo de cimento.

    m = 100 x - 1xA%

    C = 1000

    1yc

    1ym

    1x+ +

    Dimetro mximo do

    Relao gua/mistura seca (A%)

    Agregado Adensamento manual

    Vibrao moderada

    Vibrao energtica

    9,5 mm 11,0% 10,0% 9,0% 19 mm 10,0% 9,0% 8,0% 25 mm 9,5% 8,5% 7,5% 38 mm 9,0% 8,0% 7,0% 50 mm 8,5% 7,5% 6,5% 75mm 8,0% 7,0% 6,0%

    Equao (1)

    Equao (2)

  • 47

    3.5.4. Determinao da porcentagem de cada agregado

    Para a determinao da proporo dos agregados, utilizamos o processo das

    composies granulomtricas ideais, conforme grfico 2, pesquisadas pelo prprio

    professor Lobo Carneiro com materiais nacionais. Para misturar dois ou mais tipos

    de agregado de modo a aproxim-los o mximo possvel de uma curva

    granulomtrica pr-estabelecida. Conforme grfico 3.

    0102030405060708090

    19 9,5 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 0Abertura das peneiras (mm)

    % Ac

    um

    ula

    da

    Grfico 2: Composies granulomtricas ideais agregado com Dmx = 19 mm

    3.6 Mtodo do IPT/EPUSP

    3.6.1. Determinao do Teor ideal de argamassa para o trao 1:5.0 ()

    Estabelecido o trao inicial que foi 1:5.0, utilizamos a tabela de determinao

    do teor ideal de argamassa para o trao 1:5.0 para podemos determinar o teor de

    argamassa, o teor de argamassa foi determinado por tentativas e observaes

    prticas onde foi verificado se havia desprendimento do agregado grado da massa,

  • 48

    atravs de determinaes da consistncia utilizando o ensaio de abatimento de troco

    de cone, o que indicaria a falta de argamassa na mistura.

    3.6.2. Obteno dos traos auxiliares

    Neste Passo obtemos mais dois traos auxiliares, para que possamos montar

    o diagrama de dosagem. Adotamos o trao 1:3.5 (1:m) para o trao rico (em teor de cimento), e o trao 1:6.5 (1:m) para o trao pobre (em teor de cimento). Obtido os traos auxiliares, rico e pobre, deve-se desmembrar a parcela de agregados grado

    e mido, para esses traos utilizamos a tabela 5, tabela de traos auxiliares.

    Tabela 5: Traos experimentais

    Trao 1:3.5 Trao 1:5.0 Trao 1:6.5 Teor de

    Argamassa (%)

    Trao unitrio individual rico

    1:ar:pr

    Trao unitrio individual normal

    1:an:pn

    Trao unitrio individual pobre

    1:ap:pp

    35 1 0,58 2,92 1 1,10 3,90 1 1,63 4,87 37 1 0,67 2,83 1 1,22 3,78 1 1,78 4,72 39 1 0,76 2,74 1 1,34 3,66 1 1,93 4,57 41 1 0,85 2,65 1 1,46 3,54 1 2,08 4,42 43 1 0,94 2,56 1 1,58 3,42 1 2,23 4,27 45 1 1,03 2,47 1 1,70 3,30 1 2,38 4,12 47 1 1,12 2,38 1 1,82 3,18 1 2,53 3,97 49 1 1,21 2,29 1 1,94 3,06 1 2,68 3,82 51 1 1,30 2,20 1 2,06 2,94 1 2,83 3,67 53 1 1,39 2,11 1 2,18 2,82 1 2,98 3,52 55 1 1,48 2,02 1 2,30 2,70 1 3,13 3,37 57 1 1,57 1,93 1 2,42 2,58 1 3,28 3,22 59 1 1,66 1,84 1 2,54 2,46 1 3,43 3,07 61 1 1,75 1,75 1 2,66 2,34 1 3,58 2,92 63 1 1,84 1,66 1 2,78 2,22 1 3,73 2,77 65 1 1,93 1,57 1 2,90 2,10 1 3,88 2,62

  • 49

    3.6.3. Trao definitivo

    Depois de obtido os traos; normal, rico pobre, realizamos a mistura ou

    amassamento do concreto obtivemos os dados no estudo experimental.

    Construmos posteriormente as correlaes entre trao de concreto e relao gua/cimento, consumo de cimento e trao, este denominado de diagrama de dosagem.

    Aps desenhamos as curvas de correlao, podemos determinar o trao ideal

    terico para cada faixa de resistncia, bem como obtemos o trao definitivo, a

    relao gua/cimento, trao unitrio, teor de argamassa seca, trao unitrio

    individual e o consumo de cimento de nossa pesquisa.

    3.7 Amassamento do concreto e ensaios de resistncia compresso

    Aps obter os traos definitivos em peso, pesam-se todos os materiais

    constituintes, leva-se para a betoneira onde e feito o amassamento do concreto.

    Retira-se o concreto da betoneira para a os teste de abatimento de tronco de cone

    (slump), logo aps so moldados os corpos-de-prova, aps estes sero rompidos com utilizao da prensa hidrulica para a obteno da resistncia compresso.

  • 50

    Figura 7: Amassamento do concreto

    Figura 8: Slump

    Figura 9: Abatimento de tronco de cone

  • 51

    Figura 10: Ensaio de Ruptura compresso axial

    3.8 Praticidade de execuo dos mtodos

    A praticidade de execuo dos mtodos de dosagem de concreto avaliada

    atravs do tipo de desdobramento da obteno do trao definitivo. Sendo que estes

    sero avaliados em funo do grau de dificuldade na interpretao do mtodo e a

    obteno de dados tais como fator gua/cimento, teor de argamassa, porcentagem

    de agregados dentre outros fatores pertinentes composio do trao.

    3.9 Eficincia dos mtodos

    A eficincia medida em funo da resistncia atingida aos 28 dias de idade,

    sendo que esta ser avaliada atravs do comparativo, resistncia aos 28 dias de

    idade em funo da resistncia de projeto.

  • 52

    4. RESULTADOS E DISCUSSES

    4.1 Caracterizao dos agregados

    Nas tabelas 1 e 2 apresenta os valores obtidos no ensaio de massa retida dos

    agregados.

    Tabela 6: massa retida do agregado mido.

    Peneira (mm) 1 Amostra (g) 2 Amostra (g) 6,3 5,8 4,9 4,8 8,2 10,4 2,4 32,48 34,2 1,2 60,33 63,9 0,6 90,9 92,08 0,3 198,3 196,2

    0,15 87,4 84 Fundo 16,59 14,32 Total 500 500

    Tabela 7: Massa retida do agregado grado.

    Peneira (mm) 1 Amostra (g) 2 Amostra (g) 19 27 26,9 9,5 3356,7 3359,1 6,3 1218 1218,7 4,8 190,8 192,6 2,4 96,2 94,3

  • 53

    1,2 22,5 23,0 0,6 18,2 18,0 0,3 17,3 17,1

    0,15 14,6 14,9 Fundo 38,7 35,6 Total 5000 5000

    4.2. Determinao da porcentagem dos agregados, mtodo do INT.

    -20%

    0%

    20%

    40%

    60%

    80%

    100%

    120%

    25 19 9,5 6,3 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15

    Curva IdealCurva Media

    Grfico 3: Curva ideal versus curva media dos agregados

    Composio granulomtrica dos agregados

    Pedra n 1 Areia 52% 48%

  • 54

    4.3 Calculo do trao mtodo INT Lobo Carneiro (1943) dosado para 25 MPa

    Cimento CP 32 Relao gua/cimento (lei de Abrams) 0,51 Dimenso mxima caracterstica do agregado grado (mm) 19 Massa unitria e especifica - agregado grado (kg/m) 1473 2564 Massa unitria e especifica - agregado mido (kg/m) 1656 2631 Mdulo de finura - agregado mido (kg/m) 2,6 Massa especifica do cimento (kg/m) 2950 Abatimento adotado - Slump (mm) 70 + - 10 Estimativa do Teor de gua (litros por 1m de concreto) 183,8 Relao gua/materiais slidos ( A% ) 8,5 Determinao da relao cimento/agregado (1/m) 5,0 Consumo de Cimento por m de concreto (kg) 360,3 Teor de cimento (%) 16,7 Teor de agregado mido (%) 40,0 Teor de agregado grado (%) 43,3

    Trao em massa 1 : 2,4 : 2,6 a/c = 0,51

    Massa especifica do concreto gua 183,8 Cimento 360,3 Agregado grado 936,9 Agregado mido 864,8 Massa 2346 kg/m

    4.4 Calculo do trao mtodo INT Lobo Carneiro (1943) dosado para 40 MPa

    Cimento CP 32 Relao gua/cimento (lei de Abrams) 0,35 Dimenso mxima caracterstica do agregado grado (mm) 19 Massa unitria e especifica - agregado grado (kg/m) 1473 2564 Massa unitria e especifica - agregado mido (kg/m) 1656 2631 Mdulo de finura - agregado mido (kg/m) 2,6 Massa especifica do cimento (kg/m) 2950

  • 55

    Abatimento adotado - Slump (mm) 70 + - 10 Estimativa do Teor de gua (litros por 1m de concreto) 185,2 Relao gua/materiais slidos ( A% ) 8,5 Determinao da relao cimento/agregado (1/m) 3,1 Consumo de Cimento por m de concreto (kg) 529,1 Teor de cimento (%) 24,3 Teor de agregado mido (%) 36,3 Teor de agregado grado (%) 39,4

    Trao em massa 1 : 1,5 :1,62 a/c = 0,35 Adio de pasta de cimento

    gua 9,10 lts Cimento 26,00 kg

    Massa especifica do concreto gua 185,2 Cimento 529,1 Agregado grado 857,7 Agregado mido 791,8 Massa 2364 kg/m

    4.5 Calculo do trao mtodo IPT/EPUSP HELENE E TERZIAN (1993)

    Cimento CP 32 Dimenso mxima caracterstica do agregado grado (mm) 19 Massa unitria e especifica - agregado grado (kg/m) 1473 2564 Massa unitria e especifica - agregado mido (kg/m) 1656 2631 Mdulo de finura - agregado mido (kg/m) 2,6 Massa especifica do cimento (kg/m) 2950 Abatimento adotado - Slump (mm) 70 + - 10 Teor de argamassa adotado 51 %

    Trao Rico (T1) 1,0 : 1,30 : 2,20 Trao Normal (T2) 1,0 : 2,06 : 2,94 Trao Pobre (T3) 1,0 : 2,83 : 3,67

    Trao em massa

    T1 1 : 3,5 T2 1 : 5,0 T3 1 : 6,5 Cimento (kg) 8,29 19,52 15,94 Agregado Mido (kg) 10,78 40,21 45,11 Agregado Grado (kg) 18,24 57,39 58,50 Relao gua/cimento - estimativa 0,35 0,43 0,51 gua (kg) estimativa 2,90 8,39 8,13 Massa Especifica do concreto (kg/m) 2377 2456 2507

    Cimento (kg) 490 382 313 Consumo por m - estimativa gua (kg) 171 164 160

  • 56

    Abatimento do tronco de cone - Slump (mm) 60 70 60 gua (kg) - utilizada 3,38 9,57 8,62 Relao gua/cimento - final 0,41 0,49 0,54

    4.6 Resultados

    Os resultados obtidos nos ensaios compresso, para o mtodo do Instituto

    Nacional de Tecnologia INT, esto representados na tabela 6 e no grfico 4.

    Tabela 8: Resultado Mtodo INT Resistncia Compresso MPa Nvel de

    Resistncia Relao a/c

    Slump (mm) 3 dias 7 dias 14 dias 28 dias

    25 MPa 0,51 80 16,8 19,5 23,0 25,1 40 MPa 0,35 70 25,5 28,5 30,7 32,9

    05

    101520253035

    3 7 14 28

    Idade

    fc (M

    Pa)

    a/c = 0,51a/c = 0,35

    Grfico 4: Resistncia compresso em funo da idade, Mtodo INT

    Na tabela 7 e no grfico 5, 6 e 7 temos os resultados obtidos para cada trao

    do mtodo IPT/EPUSP.

    Tabela 9: Resultado Mtodo IPT/EPUSP Resistncia Compresso MPa Trao Relao

    a/c Slump (mm) 3 dias 7 dias 14 dias 28 dias

  • 57

    1:3.5 0,41 60 20,8 27,6 29,3 31,3 1:5.0 0,49 70 15,8 23,1 26,8 28,4 1:6.5 0,54 60 12,9 18,7 20,3 22,8

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    3 7 14 28Idade

    Resi

    stn

    cia

    Co

    mpr

    ess

    o

    Trao 1:3,5Trao 1:5,0Trao 1:6,5

    Grfico 5: Resistncia compresso em funo da idade, Mtodo IPT/EPUSP

    Como podemos verificar nos grficos 4 e 5 a resistncia compresso aumenta conforme a sua idade, e inversamente proporcional relao gua/cimento.

    Grfico 6: Correlao entre resistncia compresso (fc) e relao gua/cimento , Mtodo IPT/EPUSP

  • 58

    Grfico 7: Correlao entre relao gua/cimento e consumo de cimento (kg/m) , Mtodo IPT/EPUSP

    Portanto aps a elaborao dos diagramas de dosagem pode-se, obter os

    traos definitivos para as resistncias desejadas, para o mtodo do IPT/EPUSP, conforme tabela 9.

    Tabela 10: Resultado final, mtodo IPT/EPUSP

    Nvel de Resistncia

    Relao a/c

    25 MPa 0,48 31 MPa 0,41

    Ao analisar todos os resultados anteriormente demonstrados nas tabelas 6 e

    9, pode-se perceber que tanto o mtodo do INT, quanto o mtodo do IPT/EPUSP

    no atingiro a resistncia compresso de 40 MPa pr-fixada anteriormente.

  • 59

    Lembrando que neste estudo de dosagem de concreto no foi utilizada a adio de

    aditivos.

    Conforme demonstra o grfico 8, obtm-se as resistncias compresso com

    a idade de 28 dias, para o mtodo do INT e IPT/EPUSP.

    30,5

    31,0

    31,5

    32,0

    32,5

    33,0

    33,5

    28 dias

    Fc (MPa)

    Rel

    ao

    a/

    c

    Metodo IPTMetodo INT

    Grfico 8:Resistncia aos 28 dias de idade, para o traos direcionado a 40 MPa.

    No grfico 9, obtm-se o consumo de cimento para os concretos dosados

    segundo os mtodos do INT e IPT/EPUSP.

    0100200300400500600

    25 32

    Resistncia Compresso (MPa)

    Con

    sum

    o de

    Ci

    men

    to

    (kg/m

    ) Mtodo INTMtodo IPT/EPUSP

    Grfico 9: Consumo de cimento (kg/m) em funo da Resistncia compresso.

    No grfico 10 Pode-se observar melhor o consumo de cimento para a

    resistncia compresso de 25 MPa. Observa-se que para a resistncia proposta os

    concretos dosados segundo o mtodo do INT, o consumo de cimento e da ordem de

  • 60

    360 kg/m. Atravs do mtodo do mtodo IPT/EPUSP o consumo de cimento e da

    ordem de 341 kg/m.

    330

    335

    340

    345

    350

    355

    360

    365

    25 MPa

    Resistncia (MPa)

    Consu

    mo de

    ci

    men

    to (kg

    /m)

    Mtodo INTMtodo IPT

    Grfico 10: Consumo de cimento (kg/m) em funo da Resistncia compresso de 25 MPa aos 28 dias.

    No grfico 11 Pode-se observar melhor o consumo de cimento para a

    resistncia compresso de 32 MPa. Observa-se que para a resistncia proposta os

    concretos dosados segundo o mtodo do INT, o consumo de cimento ultrapassou

    500 kg/m. Atravs do mtodo do mtodo IPT/EPUSP o consumo de cimento e da

    ordem de 490 kg/m.

    440460480500520540560

    40 MPa

    Resistncia (MPa)

    Con

    sum

    o de

    ci

    men

    to

    (kg/m

    ) Mtodo INTMtodo IPT/EPUSP

    Grfico 11: Consumo de cimento (kg/m) em funo da Resistncia compresso de 40 MPa aos 28 dias.

    Aps os resultados obtidos sobre o consumo de cimento para cada faixa de

    resistncia, e para que obtenha a mesma trabalhabilidade, os custos dos concretos

    utilizados foram bem diferentes, como pode ser observado no Grfico 12.

  • 61

    050

    100150200250300350400450500

    25 MPa 40 MPaResistncia compresso (MPa)

    Cust

    o (R

    $/m)

    Mtodo IPT/EPUSPMtodo INT

    Grfico 12: Custo em Funo da Resistncia.

  • 62

    5. CONCLUSES E SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS

    Mediante os resultados obtidos a partir da avaliao comparativa entre os

    mtodos de dosagem do INT e IPT/EPUSP, observa-se:

    Nenhum dos mtodos propostos no alcanou a resistncia compresso de 40

    MPa, tal fato ocorreu porque para resistncias prximas de um concreto de alta

    resistncia h necessidade da utilizao de aditivos. Onde nesse estudo no foi

    utilizado nenhum tipo de aditivo

    No mtodo do INT a obteno do trao e bastante simplificado, uma vez que

    muitos valores podem ser obtidos atravs de tabelas e grficos, sendo eles; a

    determinao do fator gua cimento, relao gua/materiais slidos, relao

    cimento/agregado, porcentagem dos agregados a composio da

    granulometria ideal.

    Para a resistncia de 25 MPa e 32 MPa, o mtodo do IPT/EPUSP obteve um

    menor consumo de cimento, menor custo por metro cbico de concreto (R$/m), o que significa que alm de apresentar diversos benefcios tcnicos, tambm

    tem um melhor custo beneficio.

  • 63

    5.1 Sugestes para trabalhos futuros

    Este estudo pode ter continuidade atravs da avaliao de diferentes tipos de

    aditivos para que se possa alcanar a resistncia compresso de 40 MPa

    tambm proporcionar uma mistura melhor, tanto na relao custo beneficio como

    tambm ao desempenho tcnico, pois esta resistncia esta muito prxima de um

    concreto de alta resistncia.

  • 64

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Agregados para concreto; NBR 7211. Rio de Janeiro, 1983.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Cimento Portland - Determinao do tempo de pega; NBR NM 65. Rio de Janeiro, 2003.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Cimento Portland Determinao da massa especfica; NBR NM 23. Rio de Janeiro, 2000.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Cimento Portland Determinao da pasta de consistncia normal; NBR NM 43. Rio de Janeiro, 2002.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Concreto Determinao do teor de ar em concreto fresco mtodo pressomtrico; NBR NM 47. Rio de Janeiro, 2002.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Concreto Determinao da consistncia pelo abatimento do tronco de cone; NBR NM 67. Rio de Janeiro, 1998.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Concreto Ensaio de compresso de corpos de prova cilndricos; NBR 5739. Rio de Janeiro, 1994.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Concreto Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova; NBR 5738. Rio de Janeiro, 2003.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da absoro de gua; NBR NM 30. Rio de Janeiro, 2000.

  • 65

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da composio granulomtrica; NBR NM 248. Rio de Janeiro, 2000.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da consistncia pelo espalhamento do tronco de cone; NBR 9606. Rio de Janeiro, 1986.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da massa especfica de agregados midos por meio do frasco chapman; NBR 9776. Rio de Janeiro, 1987.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da massa especfica e massa especfica aparente; NBR NM 52. Rio de Janeiro, 2002.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da massa especfica, massa especfica aparente e absoro de gua; NBR NM 53. Rio de Janeiro, 2000.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da massa unitria; NBR 7251. Rio de Janeiro, 1982.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao da massa unitria e do volume de vazios; NBR NM 45. Rio de Janeiro, 2006.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao do teor de argila em torres e materiais friveis; NBR 7218. Rio de Janeiro, 1987.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao do teor de materiais pulvurulentos; NBR 7219. Rio de Janeiro, 1987.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Determinao granulomtrica de agregados; NBR 7217. Rio de Janeiro, 1982.

    CAMPITELI, Vicente Coney. Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paran, Brasil. Disponvel em: http://www.civil.uminho.pt/cec/revista/Num20/Pag%205-16.pdf. Acesso em: Junho de 2007.

    HELENE, Paulo R.L. Manual de Dosagem e Controle do Concreto. 1 Ed. So Paulo. Pini, 1993.

  • 66

    PETRUCCI, Eladio G.R. Concreto de Cimento Portland. 13. Ed. So Paulo. Globo, 1998.

    ZUKOWSKI JR, Joel Carlos; DIAS, Jucylene Maria de C. S. Borba. Manual para Apresentao de Trabalhos Acadmicos e Relatrios Tcnicos. Canoas: ULBRA, 2002. 73 p.

  • 67

    ANEXOS