Prévia do material em texto
Materiais de Construção Prof. José Nelson MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 ARGAMASSAS E CONCRETOS Materiais de Construção Prof. José Nelson 2 ARGAMASSAS Constituídas basicamente de: AGLOMERANTES AGREGADOS MINERAIS ÁGUA Quando recém misturados possuem plasticidade, enquanto que quando endurecidas, possuem rigidez, resistência e aderência. Materiais de Construção Prof. José Nelson 3 AGLOMERANTES Promovem a união dos grãos do material inerte (agregados). Funcionam como elementos ativos Sofrem reações químicas Ex.: Cimento, Cal e Gesso Materiais de Construção Prof. José Nelson 4 AGREGADOS São materiais pétreos fragmentados que atuam nas argamassas e concretos como elementos inertes (não sofrem reações químicas). Ex.: areia, pedra O material inerte é incorporado para diminuir a contração e tornar o material mais econômico Materiais de Construção Prof. José Nelson 5 ADITIVOS Plastificantes: aumentam a resistência com menos água no preparo; Fluidificantes: mesmo efeito do plastificante, porém mais efetivo; Incorporantes de ar: incorporam bolhas ou microbolhas de ar, aumentando a resistência as variações de temperatura; Impermeabilizantes: repelem a água; Retardadores – retardam a pega; Aceleradores – aceleram a pega; Materiais de Construção Prof. José Nelson 6 ADITIVOS Você já ouviu falar em misturar açúcar no concreto? O açúcar pode ser utilizado em pequenas quantidades para retardar a secagem do concreto, o que pode ser útil em climas quentes e secos, melhorando no processo de cura. Colocar uma pequena quantidade de açúcar na mistura pode ajudar a retardar a evaporação da água presente no concreto, permitindo que a hidratação ocorra de forma mais completa e uniforme, evitando a formação de fissuras e rachaduras. Qual a quantidade de açúcar no concreto? A recomendação é adicionar no máximo 0,05% da quantidade de cimento utilizada na argamassa, o que significa que para cada 50 kg de cimento, pode ser adicionado até 25 g de açúcar. Assistir vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=FS_6YiS_3b8 Materiais de Construção Prof. José Nelson 7 ADITIVOS Você já ouviu falar em misturar detergente no concreto? Como em qualquer outra área, há sempre “teorias” populares que são transmitidas sem embasamento teórico. Os elementos químicos têm diferentes funções podendo ter efeitos benéficos ou não, dependendo da sua aplicação. Na construção civil, as propriedades da cal são de grande importância na composição da argamassa. É preciso ter cautela no momento de fazer qualquer tipo de substituição. Por ter caráter alcalino, a cal consegue impedir que ferragens se oxidem, atuando também como agente bactericida e fungicida, evitando que futuramente apareçam manchas e deterioração precoce nos revestimentos. A função do detergente é de limpar, retirar gordura mais facilmente, etc. E como seu PH é ácido (ao contrário da Cal), ele não protege elementos metálicos. Além disso, sua composição química não tem retenção de água e há a possibilidade de desidratação das moléculas de cimento – que podem gerar rachaduras indesejáveis. Também não há melhora de rendimento com a utilização desse produto. De acordo com o especialista Igor Kipgen, geralmente as pessoas usam o detergente porque ele diminui o atrito com os demais componentes da argamassa e melhora de certa forma a trabalhabilidade. Assistir vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=Ogi3cPSptwQ Materiais de Construção Prof. José Nelson 8 MISTURA A ABNT NBR 11.768 – Aditivos para concreto de cimento Portland considera apenas os mais usuais na construção brasileira. Ainda assim resta uma gama enorme de produtos importantes, além de outros como redutor de ar incorporado, promotor de viscosidade, redutor de expansão álcali-agregado, gerador de gás, facilitador de bombeamento, promotor de adesão, fungicida, inseticida e bactericida. Um erro frequente é a superdosagem de aditivos, resultando aumento de custo ao material, e má qualidade da argamassa. Materiais de Construção Prof. José Nelson 9 MODOS DE PREPARO DA ARGAMASSA: Preparo em obra – misturada a mão: Materiais de Construção Prof. José Nelson 10 Preparo em obra – misturada em betoneira: MODOS DE PREPARO DA ARGAMASSA: Materiais de Construção Prof. José Nelson 11 Argamassas prontas: Industrializada em silos: Industrializada ensacada: MODOS DE PREPARO DA ARGAMASSA: Materiais de Construção Prof. José Nelson 12 FUNÇÕES DA ARGAMASSA Proteção dos elementos de vedação da ação dos agentes agressivos e de incêndios; Isolamento acústico e estanqueidade a água e aos gases; Distribuir com uniformidade as cargas que atuam na parede por toda a área resistente aos elementos de alvenaria; Distribuição uniforme das cargas, absorvendo as tensões de movimentação da estrutura; Regularização da superfície dos elementos de vedação; Contribuição para a estética da fachada. Materiais de Construção Prof. José Nelson 13 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS: Trabalhabilidade – distribui-se com facilidade ao ser assentada, preenchendo todos os vazios. Não separa-se ao ser transportada, agarra a colher do pedreiro, não endurece quando toca os blocos. Materiais de Construção Prof. José Nelson 14 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS: Retentividade de água – está relacionada com a manutenção da consistência da argamassa. É a propriedade da argamassa de não perder a água que possui para o elemento onde foi assentada. Materiais de Construção Prof. José Nelson 15 Aderência – não é uma característica própria da argamassa. Depende das condições da mesma, e da unidade da alvenaria. É um processo mecânico. A argamassa se ancora na alvenaria pela penetração nas suas reentrâncias. PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS: Materiais de Construção Prof. José Nelson 16 Resistividade – o principal esforço que a argamassa de assentamento sofre é o de compressão. Também sofre flexão e cisalhamento por esforços laterais nas paredes. PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS: Materiais de Construção Prof. José Nelson 17 AS ARGAMASSA SÃO CLASSIFICADAS, SEGUNDO A SUA FINALIDADE: oArgamassas para assentamento Argamassas para revestimento Materiais de Construção Prof. José Nelson 18 AS ARGAMASSA SÃO CLASSIFICADAS, QUANTO AO NÚMERO DE AGLOMERANTES: o Simples: presença de apenas um aglomerante. Ex. 1:3(Cimento + areia); Composta: presença de dois aglomerantes. Ex. 1:2:9(Cimento + cal + areia) Materiais de Construção Prof. José Nelson 19 AS ARGAMASSA SÃO CLASSIFICADAS, QUANTO À QUANTIDADE DE AREIA: o Gorda: O aglomerante preenche em maior grau os espaços vazios entre os agregados. Traços: 1:1; 1:2 e 1:3 Magra: O volume de aglomerante é insuficiente para preencher os vazios do agregado. Traços: 1:8 (cimento + areia); 1:4 (Cal + areia) Materiais de Construção Prof. José Nelson 20 ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO: Forma as juntas de assentamento da alvenaria: Função: 1. Unir solidamente os componentes; 2. Distribuir uniformemente as tensões; 3. Acomodar as deformações; 4. Selar as juntas. Materiais de Construção Prof. José Nelson 21 ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO: Função: 1. Ajudar a proteger a edificação contra a penetração da chuva e de outros fenômenos atmosféricos; 2. Aumentar a durabilidade e reduzir os gastos de manutenção das edificações 3. Encobrir uma superfície cujo acabamento final não é considerado satisfatório, obtendo um efeito estético melhorado REVESTIMENTO DOS ELEMENTOS DE VEDAÇÃO: Materiais de Construção Prof. José Nelson CHAPISCO EMBOÇO REBOCO 22 Materiais de Construção Prof. José Nelson 23 CAMADAS DO REVESTIMENTO DE ARGAMASSA EMBOÇO+REBOCO (MASSA-FINA) Camada de base para a camada de acabamento de outros tipos de revestimentos. Materiais de Construção Prof. José Nelson 24 REVESTIMENTO TRADICIONAL DE ARGAMASSA • SISTEMA EMBOÇO e REBOCO ◦ Emboço + camada de acabamento, também de argamassa, denominada genericamente de reboco TIPOSDE “REBOCO” Massa fina, com sistema de pintura e “Fulget”; travertino; massa raspada; massa batida; (todas estas sem pintura), etc. Materiais de Construção Prof. José Nelson 25 REVESTIMENTO DE ARGAMASSA – “MASSA ÚNICA “EMBOÇO PAULISTA” ◦ Revestimento de argamassa aplicado em camada única, acabado, sem proteção de outro revestimento, usualmente protegido por película de menos de 1mm (sistema de pintura) Materiais de Construção Prof. José Nelson 26 REVESTIMENTO DE ARGAMASSA – “MASSA ÚNICA Materiais de Construção Prof. José Nelson 27 REVESTIMENTO DE ARGAMASSA EM FORROS Materiais de Construção Prof. José Nelson 28 Revestimento acabado, inclusive com pigmentação, usualmente aplicado sem ”camada” de preparo de base e com pequena espessura (até 15mm) REVESTIMENTO DE ARGAMASSA – “MONOCAMADA” Materiais de Construção Prof. José Nelson 29 REVESTIMENTO DE ARGAMASSA – “MONOCAMADA” Materiais de Construção Prof. José Nelson 30 O TRAÇO Expressa a dosagem dos elementos que compõem as argamassas e concretos O traço é feito em proporções. Ex: 1:4 , indica 1 parte de cimento e 4 partes de areia; Areias finas exigem maior porcentagem de aglomerante (1:1 ou 1:2), As médias e grossas são mais resistentes e econômicas, exigindo menor porcentagem de aglomerante. Materiais de Construção Prof. José Nelson 31 ARGAMASSAS: TRAÇO A dosagem em laboratório é feita em massa, e geralmente em obra os materiais constituintes da argamassa serão medidos em volume. A esse respeito, a NBR 7200 (ABNT, 1998), norma brasileira de procedimento de execução de revestimentos de argamassa, prevê que a composição da argamassa deve ser estabelecida pelo projetista ou construtor, com traço expresso em massa. Cabe ao construtor a conversão do traço em massa para volume. Materiais de Construção Prof. José Nelson 32 INDICAÇÕES QUANTO AO USO DAS AREIAS NAS ARGAMASSAS: Para revestimentos finos, reboco - areia fina; Para assentar tijolos, emboço - areia média; Para alvenarias de pedras - areia grossa. Materiais de Construção Prof. José Nelson 33 CONFECÇÃO DE ARGAMASSA Materiais de Construção Prof. José Nelson 34 ÁGUA Deve ser limpa e isenta de impurezas, sais e matérias orgânicas; O excesso de água no ato de misturar materiais provoca escorrimento (perda) do aglomerante, diminuindo a resistência. Materiais de Construção Prof. José Nelson 35 A) ARGAMASSAS DE CAL Podem ser usadas no traço 1:3 ou 1:4 de cal e areia para assentar tijolos; No primeiro revestimento de paredes (emboço), devendo nestes casos a areia ser média; No revestimento fino (reboco) usa-se o traço 1:1, sobre o emboço. A areia deve ser fina e peneirada, assim como a cal. Materiais de Construção Prof. José Nelson 36 B) ARGAMASSAS DE GESSO Obtêm-se adicionando água ao gesso, Pequena porcentagem de areia. A principal utilização é em interiores, na confecção de ornamentos ou estuque. Seu uso em construção rurais é muito reduzido. Materiais de Construção Prof. José Nelson 37 C) ARGAMASSAS DE CIMENTO Podem ser usadas em estado de pasta (cimento e água) para vedações ou acabamentos (“nata”) de revestimentos, Com adição de areia torna-as mais econômicas e trabalháveis, retardando a pega e reduzindo à retração. Materiais de Construção Prof. José Nelson 38 IMPORTANTE Devido à pega rápida do cimento (em torno 30 minutos) as argamassas com este aglomerante devem ser feitas em pequenas quantidades, devendo ser consumidas neste período. Materiais de Construção Prof. José Nelson 39 USO E INDICAÇÕES DAS ARGAMASSAS COM O REFERIDO TRAÇO RECOMENDADO. Materiais de Construção Prof. José Nelson 40 USO E INDICAÇÕES DAS ARGAMASSAS COM O REFERIDO TRAÇO RECOMENDADO. Materiais de Construção Prof. José Nelson 41 USO E INDICAÇÕES DAS ARGAMASSAS COM O REFERIDO TRAÇO RECOMENDADO. Materiais de Construção Prof. José Nelson 42 Concreto É o material de construção mais utilizado, obtido pela associação íntima entre um aglomerante, mais agregado miúdo, mais agregado graúdo, mais água e eventualmente aditivos para melhorar algumas propriedades. Utilização Edifícios: fundações, lajes, vigas, arcos e pilares; Obras viárias (pontes, rodovias), barragens; Silos aéreos e subterrâneo; Pisos de estábulos, granjas; Contra-pisos, postes de cerca, cochos, bebedouros. Materiais de Construção Prof. José Nelson 43 Materiais de Construção Prof. José Nelson Características Vantagens: Alta resistência aos esforços de compressão, além de grande resistência aos efeitos do fogo e do clima, excelente resistencia à água, facilidade de moldagem e menor custo. Limitações: Baixa resistência aos esforços de tração, flexão e cisalhamento, alta transmissibilidade de calor e permeabilidade ao vapor de água, e peso próprio elevado. Porém, estes aspectos negativos são contornados por exemplo com o uso de ferragens (concreto armado), e uso de aditivos para ajudar no isolamento térmico e de barreiras de vapor, respectivamente. Concreto 44 Materiais de Construção Prof. José Nelson Tipos A) Concreto simples: Concreto que não contém armaduras, devendo ser submetido somente aos esforços de compressão. Ex. Pisos B) Concreto armado: Concreto que contém reforços de armaduras no sentido de eliminar os esforços de flexão, de tração e de cisalhamento. É um concreto mais resistente. C) Concreto protendido: Concreto que contém armaduras previamente alongadas (tracionadas) que introduzem uma compressão na estrutura, limitando a fissuração. 45 Materiais de Construção Prof. José Nelson 46 Concreto fresco é o nome dado ao concreto em seu estado maleável antes do início da pega. O concreto fresco deve ser trabalhável e coeso. PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO Materiais de Construção Prof. José Nelson 47 PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO O concreto endurecido deve ser resistente e durável. Materiais de Construção Prof. José Nelson 48 CONCRETO ENDURECIDO Material sólido, a partir da pega – perpétua evolução; Material sensível às modificações do ambiente, físicas, químicas e mecânicas; As propriedades que qualificam o concreto – embasam na escolha dos materiais Materiais de Construção Prof. José Nelson 49 CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES Materiais de Construção Prof. José Nelson 50 TRABALHABILIDADE “Energia necessária para manipular o concreto fresco sem perda considerável da homogeinidade” (ASTM C 125-93). a facilidade e homogeneidade com que o concreto fresco pode ser manipulado desde a mistura até o acabamento. Materiais de Construção Prof. José Nelson 51 TRABALHABILIDADE “Facilidade e homogeneidade com que o concreto fresco pode ser manipulado desde a mistura até o acabamento” . Materiais de Construção Prof. José Nelson 52 TRABALHABILIDADE Influencia nas etapas de lançamento e adensamento Materiais de Construção Prof. José Nelson 53 ADENSAMENTO X FATOR A/C X RESISTÊNCIA Materiais de Construção Prof. José Nelson 54 DENSIDADE Densidade varia com adensamento e variação da proporção de água contida nos poros; Varia com a proporção de aço das armaduras contidas. - Concr. não adensado – 2,1t/m³ DENSIDADE - Concr. Comprimido – 2,2t/m³ - Concr. Socado – 2,5t/m³ - Concr. Vibrado – 2,3 a 2,4t/m³. Materiais de Construção Prof. José Nelson É variável em função de: • Peso dos componentes: brita granítica fará com que o concreto tenha maior peso do que a brita calcárea; • Traços: traços mais fortes (1:3:5) serão de maior peso do que os magros (1:4:8) • Adensamento; Peso específico do concreto varia de 2.200 a 2.600 kgf/m³, com exceção dos concretos leves, com 1.200 kgf/m³. Com o aumento da temperatura ambiente, o concreto se dilata, acontecendo o inversosob baixas temperaturas, característica que lhe é imposta pelo cimento (transmissibilidade de calor). PESO DILATAÇÃO TÉRMICA 55 Materiais de Construção Prof. José Nelson 56 ATRITO Varia com: ◦ Grau de irregularidades nas superfícies de contato; ◦ Acabamento superficial. Questões hidráulicas– corresponde ao escoamento nas tubulações de concreto; Superfícies pavimentadas usuais – maior atrito e aumento de segurança; Uso de agregados de maior dureza. Materiais de Construção Prof. José Nelson 57 RESISTÊNCIA À ABRASÃO Importante para superfícies sujeitas à movimentação de cargas; Essa característica varia com a resistência, a qual depende de alguns fatores, tais como: ◦ Adensamento; Fator água/cimento; Traço e componentes; ◦ Cuidados na cura ou idade. Estrutura se destroem por rompimento do grão ou arrancamento; Grãos mais duros e maiores – menor desgastes Maior RES. COMP. – Maior RES. ABRASÃO 200 < RA < 400 Kg/cm² Materiais de Construção Prof. José Nelson 58 CONDUTIBILIDADE ELÉTRICA Baixa condutibilidade elétrica, porém, variável com a composição e umidade; Não chega a ser caracterizado como isolante. Materiais de Construção Prof. José Nelson 59 PROPRIEDADES TÉRMICAS CONDUTIBILIDADE TÉRMICA Concreto usuais conduzem melhor calor do que concretos de baixa densidade; Concreto Normal é melhor condutor que os concretos mais leves – relação com densidade; Concreto leves excelente materiais isolantes. Materiais de Construção Prof. José Nelson 60 CALOR ESPECÍFICO Variação com temperatura e teor de água (0,20 a 0,25 KCal/KgºC); Valor utilizado para cálculo da evolução térmica em grandes massas durante a cura. PROPRIEDADES TÉRMICAS Materiais de Construção Prof. José Nelson 61 DILATAÇÃO TÉRMICA Pretende-se que esse valor seja igual ao do aço (11 x 10-6/ºC) - Valor mal determinado – 10 x 10-6/ºC; Depende do tipo de cimento, agregados, grau de umidade e dimensões da peça; Seção da peça – velocidade lenta de propagação de temp. no interior do concreto. PROPRIEDADES TÉRMICAS Materiais de Construção Prof. José Nelson 62 RESISTÊNCIA AO FOGO Avaliada em duas situações distintas: ◦ 1º Situação – temperatura razoavelmente elevada – gradual; ◦ 2º Situação – temperaturas elevadas – repentina e grandes variações térmicas. Análise de alguns constituintes: ◦ Água; ◦ Cimento; ◦ Agregados; ◦ Armaduras. Materiais de Construção Prof. José Nelson 63 ÁGUA NO CONCRETO Encontrada de 3 formas distintas: ◦ Água ligada quimicamente – hidratação dos anidros; ◦ Água ligada fisicamente – água adsorvida; ◦ Água no estado livre – ocupa os poros por capilaridade. Variação de temperatura: ◦ >100ºC – Evaporação de água livre e adsorvida; ◦ <300ºC – Perda de água fisica; ◦ >400ºC – Perda de água química (Baixa Res.Comp); RESISTÊNCIA AO FOGO Materiais de Construção Prof. José Nelson 64 CIMENTO Entre 250 e 300ºC – Concreto conserva suas propriedades mecânicas; Acima de 300ºC – uso de cimento pozolânico ou aluminoso – não libera hidróxidos; >400ºC – hidróxido de cálcio são destruídos – teor de magnésia hidratam – fissuramento. >900ºC – aglomerantes se encontra em risco de destruição; RESISTÊNCIA AO FOGO Materiais de Construção Prof. José Nelson 65 AGREGADO <300ºC – silicatos se retraem; Temp. elevadas – dilatação excessiva – fissura; >500ºC – sílica se transforma numa forma alotrópica e se expande; >900ºC – agregados cálcareos pode se descarbonatar. RESISTÊNCIA AO FOGO Materiais de Construção Prof. José Nelson 66 ARMADURA Aço perde resistência acima de 400ºC; Armadura de aço se dilatam de maneiras diferentes. RESISTÊNCIA AO FOGO Materiais de Construção Prof. José Nelson 67 DURABILIDADE Condicionada ao ataque de agentes agressivos – ciclo de vida; Materiais de Construção Prof. José Nelson 68 Parâmetros fundamentais: ◦ Relação água cimento; ◦ Cobrimento de armadura; ◦ Consumo de cimento; ◦ Dimensionamento do concreto em função da exposição. DURABILIDADE Materiais de Construção Prof. José Nelson 69 PERMEABILIDADE Concreto material - poroso. ◦ Porosidade – excesso de água, diminuição de volume, retração. Permeabilidade se exprime pela quantidade de água que atravessa uma superfície unitária, numa espessura unitária e sob pressão unitária. Importância – Durabilidade do material pode ser ameaçada pela ação de agentes agressivos, tanto quanto for menor a permeabilidade. Materiais de Construção Prof. José Nelson 70 PERMEABILIDADE Porosidade = % vazios dentro do concreto; A permeabilidade da pasta é diretamente relacionada com a porosidade; Dependem do: ◦ Traço; ◦ Adensamento: depende de se conseguir o complete preenchimento dos vazios da brita e da areia; ◦ Porcentagem de água; ◦ Uso ou não de aditivos: a impermeabilidade completa só é conseguida com aditivos ou pinturas especiais. Microfissuras (retração, contração térmica), interligam os poros capilares aumentando a permeabilidade; Materiais de Construção Prof. José Nelson 71 ENSAIO PERMEABILIDADE Materiais de Construção Prof. José Nelson 72 Processo importantíssimo para conferir a qualidade do concreto→ teste de compressão RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Materiais de Construção Prof. José Nelson 73 ◼ Propriedade mais controlada; ◼ Facilidade com que é determinada; ◼ Em geral, relacionada às demais propriedades; ◼ Concreto resiste bem à compressão – até 150 MPa; ◼ Resiste mal à tração – 2 a 5% da resistência à compressão; ◼ Resiste mal ao cisalhamento; ◼ Deve ser especificada em todos os projetos – compressão simples; ◼ Em projetos especiais – módulo de elasticidade, tração simples, desgaste à abrasão e cisalhamento direto. RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Materiais de Construção Prof. José Nelson 74 ◼ Os corpos de prova, moldados de diferentes fases da mistura, de um mesmo concreto, têm resultados com distribuição normal, representada por: ❑ MÉDIA e DESVIO PADRÃO. RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Materiais de Construção Prof. José Nelson 75 RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO NBR 5738:2003 - CONCRETO - PROCEDIMENTO PARA MOLDAGEM E CURA DE CORPOS-DE-PROVA Materiais de Construção Prof. José Nelson 76 Fck é uma mensagem, uma ordem do projetista ao construtor. O concreto deve ser tal que, de cada 100 corpos de prova, somente 5 poderão ter resistência à compressão inferior ao fck fixado ou no máximo 5% dos corpos de prova . A medida de resistência do concreto é feita em corpos de prova (cilindros com 15 ou 10 cm de diâmetro de base e 30 ou 20cm de altura), que são rompidos em prensa depois de 28 dias. O valor médio (média aritmética) dos valores é chamado fcj. O fcj é o valor encontrado nas tabelas de traço e corresponde à expectativa de um valor médio aritmético. O QUE É FCK? Materiais de Construção Prof. José Nelson 77 Como relacionar fcj com fck? Fcj= resistência à compressão do concreto previsto para idade de “j” dias, em MPa A NBR 12655 – Concreto de Cimento Portland –preparo, controle e recebimento, dá critérios para isso. Fcj= fck + (1,65 .Sd) Os valores de Sd: Para obras de alto controle Sd = 40 kg/cm² Para obras de bom com controle Sd = 55 Kg/cm² Para obras d médio controle Sd = 70 kg/cm² O QUE É FCK? Materiais de Construção Prof. José Nelson 78 Na prática, não tiram centenas de corpos de prova, mas com apenas alguns exemplares e baseado nessas regras estatísticas, é possível se ter o valor do fck. Vários fatores influenciam o fck de um lote de concreto, mas os mais importantes são: Teor de cimento por m³ do concreto Relação água cimento da mistura O cimento é componente mais caro do concreto e há sempre o interesse econômico de usar o mínimo desse componente. O QUE É FCK? Materiais de Construção Prof. José Nelson 79 Por que se usa o prazo de 28 dias para definir a resistências do concreto? Após alguns dias de sua produção, o concreto tem grande variabilidade em termos de amostras para serem ensaiadas ao teste de compressão em prensas. A partir de algo com 30 dias, essa variabilidade diminui. Escolheu-se então 28 dias, que é o múltiplo de 7 dias. Como as concretagens costumam ser feitas em dias úteis, o rompimento dos corpos de provas também será em dias úteis. PERGUNTA E RESPOSTA: Materiais de Construção Prof. José Nelson 80 O cálculo de uma estrutura de concreto é feito combase no projeto arquitetônico da obra e no valor de algumas variáveis, como por exemplo, a resistência do concreto que será utilizado na estrutura. Portanto, a Resistência Característica do Concreto à Compressão (fck) é um dos dados utilizados no cálculo estrutural. Sua unidade de medida é o MPa (Mega Pascal), sendo: Pascal: Pressão exercida por uma força de 1 newton, uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, perpendicular à direção da força. Mega Pascal (MPa) = 1 milhão de Pascal = 10,00 Kgf/cm². Por exemplo: O Fck 30 MPa tem uma resistência à compressão de 300,00 Kgf/cm². O valor desta resistência (fck) é um dado importante e será necessário em diversas etapas da obra, como por exemplo: Para cotar os preços do concreto junto ao mercado, pois o valor do metro cúbico de concreto varia conforme a resistência (fck), o slump, o uso de adições, etc. FCK Materiais de Construção Prof. José Nelson 81 No recebimento do concreto na obra, devendo o valor do fck, fazer parte do corpo da nota fiscal de entrega, juntamente com o slump. No controle tecnológico do concreto (conforme normas da ABNT), através dos resultados dos ensaios de resistência à compressão. Neste ensaio, a amostra do concreto é "capeada" e colocada em uma prensa. Nela, recebe uma carga gradual até atingir sua resistência máxima (kgf). Este valor é dividido pela área do topo da amostra (cm²). Teremos então a resistência em kgf/cm². Dividindo-se este valor por 10,1972 se obtém a resistência em MPa. A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), descreve com exatidão os ensaios de Resistência à Compressão e de Slump Test, através de suas normas. FCK Materiais de Construção Prof. José Nelson 82 10 Mpa = 100 kgf/cm² (Ou seja, uma tensão que aplica o peso de 100 Kg numa área de 1,0 cm²) Dessa forma, se um concreto deve ter um Fck de 20 Mpa, isso significa que este deverá suportar uma tensão de 200 kg numa área de 1,0 cm². EXEMPLO Materiais de Construção Prof. José Nelson 83 fck = RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA DO CONCRETO À COMPRESSÃO ( Resistência estipulada pelo autor do projeto estrutural) O projeto da obra indica a resistência do concreto desejada. Normalmente: ◦ Fck >= 20MPa para obra de médio porte como por exemplo prédio de apartamentos ◦ Fck – 250 kg/cm²=25 Mpa para grandes obras de concreto armado A RESISTÊNCIA DO CONCRETO – O FCK Materiais de Construção Prof. José Nelson 84 A mais importante características do concreto é sua resistências à compressão. Normalmente o concreto costuma ter as seguintes resistências à compressão: 100 kgf/cm² (10 MPa) muito usada no passado; 150 kgf/cm² (15 MPA) mínima resistências aceitável para um concreto estrutural e hoje só pode ser usada em fundações; 200 kgf/cm² (20 MPa) resistências mínima estrutural do concreto a partir da nova de concreto NBR 6118 de 2014; 500 kgf/cm² concretos especiais chamados de CAD, concreto alto desempenho, ou mais. A RESISTÊNCIA DO CONCRETO – O FCK Materiais de Construção Prof. José Nelson 85 RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Vídeo Ensaio de compressão: https://www.youtube.com/watch?v=7aE40Dj2gqI Acesso dia 20/06/2023 http://www.portaldoconcreto.com.br/index.php?lingua=1&pagina=fck https://www.youtube.com/watch?v=7aE40Dj2gqI Materiais de Construção Prof. José Nelson 86 RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Materiais de Construção Prof. José Nelson 87 COMPORTAMENTO DO CONCRETO ARMADO Independem do carregamento •Causadas por retração/expansão: deformações volumétricas por causa da perda ou absorção de água pelo concreto. •Causadas por variação de temperatura: deformação axial Dependem do carregamento •Imediata elástica •Imediata plástica •Lenta elástica •Lenta plástica (fluência) Tipos de deformação Resistência à compressão (graças ao concreto) Fatores que interferem na resistência a compressão: •Fator água/cimento – porosidade •Tipo de cimento •Condições de cura •Idade do concreto •Adensamento (vibração) Materiais de Construção Prof. José Nelson D IAGRAMA TENSÃO X DEFORMAÇÃO DO CONCRETO 88 Materiais de Construção Prof. José Nelson 89 O concreto, dentro das variáveis que podem existir nos projetos estruturais, foi o item que mais evoluiu em termos de tecnologia. Antigamente muitos cálculos eram baseados no fck 18 MPa e hoje, conseguimos atingir no Brasil, resistências superiores a 100 MPa. Isto é uma ferramenta poderosa para os projetistas e para a engenharia em geral. Implica na redução das dimensões de pilares e vigas, no aumento da velocidade das obras, na diminuição do tamanho e do peso das estruturas, formas, armaduras, etc. D IAGRAMA TENSÃO X DEFORMAÇÃO DO CONCRETO Materiais de Construção Prof. José Nelson 90 O que influi na qualidade do concreto? a quantidade de cimento por m³ de concreto a relação água/cimento usada os cuidados na preparação, transporte, lançamento, vibração e cura do concreto nas formas CONCRETO Materiais de Construção Prof. José Nelson 91 O consumo mínimo de cimento Os teores mínimos de cimento recomendáveis são: Para concreto magro (camada de concreto entre o terreno e o concreto estrutural): 100 a 150 kg/m³. Para concreto estrutural: 300 kg/m³. Para concreto exposto a condições agressivas ( por exemplo, em contato com água do mar); 350 kg/m³. CONCRETO Materiais de Construção Prof. José Nelson 92 A relação água/cimento Água é necessária ao concreto para: ◦ Hidratar o cimento( o cimento hidratado vira cola). ◦ Dar fluidez, plasticidade e trabalhabilidade. ◦ Pouca água, atrapalha; muita água, desanda o concreto. Usa-se pois, o mínimo de água para as funções indicadas. CONCRETO Materiais de Construção Prof. José Nelson 93 O uso de água na mistura auxilia a produção de um concreto mais plástica e mais trabalhável e portanto é muito tentador colocar muita água no concreto, mas isso tem uma enorme problema, pois reduz significativamente a resistência do concreto. Um adequado estudo da mistura: ◦ um concreto econômico; ◦ um concreto razoavelmente plástico e adequado para ser colocado nas fôrmas, evitando a ocorrência de bicheiras(vazios); ◦ um concreto resistente (alto fck) CONCRETO Materiais de Construção Prof. José Nelson RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO Quantidade de água da mistura medida em relação à massa de cimento 94 Materiais de Construção Prof. José Nelson RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO Água + cimento = pasta Funções da pasta: Estado fresco – envolver os agregados, preencher os vazios entre agregados e comunicar uma certa mobilidade ou fluidez à mistura Estado endurecido – aglutinar os agregados, conferindo impermeabilidade, resistência mecânica e durabilidade 95 Materiais de Construção Prof. José Nelson RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO Influência nas propriedades do concreto • Trabalhabilidade • Porosidade • Permeabilidade • Resistência à compressão • Durabilidade 96 Materiais de Construção Prof. José Nelson TRABALHABILIDADE TRABALHABILIDADE 97 Materiais de Construção Prof. José Nelson POROSIDADE E PERMEABILIDADE poros capilares Porosidade Oríficio muito estreito Permeabilidade Que se pode penetrar POROSIDADE PERMEABILIDADE 98 Materiais de Construção Prof. José Nelson POROSIDADE Influência da porosidade na resistência do concreto 99 Materiais de Construção Prof. José Nelson RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO A resistência da pasta é o principal fator de influência na resistência à compressão RESISTÊNCIA 100 Materiais de Construção Prof. José Nelson DURABILIDADE QUANTO MENOR A RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO, MAIS DURÁVEIS SERÃO AS ESTRUTURAS. Estação de Tratamento de Esgoto Ambiente agressivo: como obter o concreto durável? 101 Materiais de Construção Prof. José Nelson Cimento O maior consumo de cimento pode acarretar: INFLUÊNCIA DOS MATERIAIS COMPONENTES ↑ Plasticidade (Quando o concreto é moldado sem nenhuma dificuldade (quando não há rompimento), podemos afirmar que ele tem uma boa plasticidade. Esse fator depende da fortecoesão entre os componentes do concreto e da consistência da mistura.) ↑ Coesão (Concreto coeso é aquele que se apresenta homogêneo e sem separação de materiais da mistura em todas as fases de sua utilização, quer seja na produção, no transporte, no lançamento, ou mesmo no seu adensamento durante a concretagem da estrutura.) ↑ Calor de hidratação (o calor liberado por ele através de um processo exotérmico (reação química em que há transferência de energia do interior de um objeto para o exterior), no caso a reação do cimento com a água. ↑ Variação volumétrica (A retração do concreto é um fenômeno que também está relacionado a variação nas dimensões do elemento, as variações são apenas de encurtamento e ocorrem através da saída de água do concreto.) ↓ Segregação (ocorre quando acontecem falhas no preenchimento das formas, durante os processos de concretagem, são aqueles vazios que ficam entre os agregados graúdos nas estruturas de concreto.) ↓ Exsudação (A exsudação é um fenômeno que resulta no aparecimento de água na superfície do concreto após ele ser lançado e adensado, e antes de ocorrer a pega.) 102 Materiais de Construção Prof. José Nelson Agregado miúdo O aumento do teor de agregado miúdo acarreta INFLUÊNCIA DOS MATERIAIS COMPONENTES ↑ Consumo de água ↑ Consumo de cimento ↑ Plasticidade Agregado graúdo • Mais arredondado e liso → maior plasticidade e menor aderência • Lamelar → maior consumo de cimento, areia e água e menor resistência. • Melhores agregados são cúbicos e rugosos 103 Materiais de Construção Prof. José Nelson 104 Para se controlar a trabalhabilidade do concreto e seu teor de água, recomenda-se o teste do abatimento de cone slump). È um teste fácil e simples que pode ser feito, e deve, na obra. Ele fiscaliza e controla as aguaceiras do mestre de obras que tende sempre a pôr um pouquinho mais de água para facilitar a produção e lançamento do concreto. SLUMP TEST – NM 67:1998 (Ensaio de abatimento) Materiais de Construção Prof. José Nelson 105 SLUMP TEST Materiais de Construção Prof. José Nelson 106 SLUMP TEST Materiais de Construção Prof. José Nelson 107 SLUMP TEST Materiais de Construção Prof. José Nelson 108 SLUMP TEST Materiais de Construção Prof. José Nelson 109 SLUMP TEST Materiais de Construção Prof. José Nelson 110 SLUMP TEST Materiais de Construção Prof. José Nelson 111 SLUMP TEST – NM 67:1998 Materiais de Construção Prof. José Nelson 112 SLUMP TEST – NM 67:1998 Materiais de Construção Prof. José Nelson SLUMP TEST – NM 67:1998 113 Materiais de Construção Prof. José Nelson SLUMP TEST – NM 67:1998 114 Materiais de Construção Prof. José Nelson SLUMP TEST – COESÃO 115 Materiais de Construção Prof. José Nelson 116 Produzido o concreto este deve até em uma hora ser colocado nas formas; Retirada de fôrmas das faces laterais, só depois de 3 dias do lançamento do concreto nas fôrmas Retirada de fôrmas de faces inferiores e tomando cuidado com os apoios (pontaletes), só depois de 14 dias (para este procedimento o concreto deve ter atingido resistência suficiente para esta desforma); Retirada total de fôrmas e de proteção dos apoios(retirada de escoras), só depois de 21 dias; Fazer cura por no mínimo 7 dias. Com 28 dias se analisam os resultados da resistências do concreto à compressão pelos resultados das analises dos corpos de prova que foram para laboratório para serem rompidos em prensa . RECOMENDA-SE OS SEGUINTES CUIDADOS MÍNIMOS NA PRODUÇÃO DO CONCRETO: Materiais de Construção Prof. José Nelson 117 Materiais de Construção Prof. José Nelson 118 Quando se usa betoneira na preparação do concreto, obtém-se misturas mais homogêneas e produção maior do que a mistura anual. A desvantagem é o custo da betoneira e sua instalação elétrica. Uma obra com betoneira exige um mínimo de produção para compensar seu uso. Há vários tipos de betoneiras e vários tamanhos: Betoneiras comuns: Capacidade(L) Potência do motor ◦ 320 3,0 cv ◦ 500 7,50cv ◦ 600 10,0cv ◦ 750 15,0cv Há betoneiras de eixo inclinado(basculante), eixo horizontal e de eixo vertical. Há betoneiras com carregadeira (fazem previamente a carga) sendo, por isso, mais eficientes que as de carregar pela boca. A capacidade de produção de cada betoneira é parte de seu volume interno. Para betoneiras inclinadas, a capacidade de cada uma é de 70% de sua capacidade interna. Para as de eixo horizontal é da ordem de 35,0% O tempo de mistura na betoneira é da ordem de 1 a 3 min. AS BETONEIRAS DO MERCADO Materiais de Construção Prof. José Nelson 119 A rotação das betoneiras é função de sua capacidade. As menores devem ter maior velocidade de rotação. As betoneiras basculantes tem a rotação de cerca de 300 rotações por minutos e as de eixo horizontal, 15 rotações por minutos. Com a betoneira já em funcionamento, a sequência de colocação de material é: Parte do agregado graúdo e parte da água (corresponde quase a uma lavagem interna). Cimento mais a água que falta e areia. Resto agregados graúdos Ao final de cada dia, a betoneira deve ser lavada para evitar incrustrações. Deixa-la funcionar com água e pedra ajuda a lavagem (ação de atrito). AS BETONEIRAS DO MERCADO Materiais de Construção Prof. José Nelson 120 Para as obras em que não há espaço para produzir seu concreto, é comum comprá-lo de usina e esta é uma tendência dominante em todas as obras. Na central de concreto, os componentes são dosados e lançados no caminhão. Só não é adicionado a água necessária. Só parte da água é adicionada. E lá vai o caminhão em direção à obra misturando lentamente areia, a pedra, o cimento e parte da água. A mistura é lenta só para não deixar tudo se depositar no fundo ( da ordem de 2 a 5 voltas por minuto). COMO COMPRAR CONCRETO DE USINA(PRÉ-MISTURADO) Materiais de Construção Prof. José Nelson 121 Quando o caminhão-betoneira chega na obra (é importante que esta esteja preparada para receber o concreto), adiciona-se a água restante e começa a mistura final. A rotação do tambor passa a girar de 5 de 16 voltas por minutos e mistura-se durante 5 a 10 minutos. Inicia-se o descarregamento e, em seguida, o transporte interno do concreto em carrinhos, caçambas, esteiras transportadoras ou bombeamento. COMO COMPRAR CONCRETO DE USINA(PRÉ-MISTURADO) Materiais de Construção Prof. José Nelson 122 Pedir concreto pelo fck. Se na obra vamos produzir concreto visando o fck, o compraremos pelo fck. A questão do traço é problema de usina de concreto. Fazem-se exigências também pelo tipo de pedra a usar, considerando o espaço entre as armaduras o bombeamento ou não do concreto, ou seja, fixa-se o diâmetro máximo. Deve-se fixar também o abatimento(slump test) e, se necessário, o teor de cimento por m³. O tempo máximo aceitável no transporte do concreto no caminhão é de 90min. Não adianta, pois, comprar concreto de usina muito afastada do local da obra CUIDADOS NA COMPRA DO CONCRETO DE USINA Materiais de Construção Prof. José Nelson 123 Você tem certeza de que no local de disposição do concreto não há obstáculo para a chegada do caminhão? A usina entrega o caminhão cheio de concreto nas seguintes capacidades: 5, 7, 8 e 10 m³. A sua obra está capacitada para receber, transportar e lançar todo esse concreto? As concreteiras não entregam meio caminhão, ou se entregam há um sobrepreço. O controle do concreto entregue, aferido por testes em corpos de provas, é um controle de concreto entregue (fim da responsabilidade da usina).Você deve fazer o controle adicional (não mais para a usina) do concreto lançado nas formas. Ás vezes, você pode ter um ótimo concreto na porta do caminhão, e um péssimo concreto nas formas por deficiências de transporte e lançamento.O controle para a qualidade do concreto nas formas, é feito tirando corpos de prova do concreto lançado nelas. CUIDADOS NA COMPRA DO CONCRETO DE USINA Materiais de Construção Prof. José Nelson 124 Não se esqueça, que mesmo comprando concreto de usina, você poderá precisar de uma betoneira na obra para trabalhos miúdos. Lembremos a norma brasileira de Concreto pré misturado NBR 7212. Consultar também a norma de recebimento do concreto NBR 12.655 Lembre-se que, ao comprar concreto usinado, esta é na pratica um betoneira localizada fora da obra. Só isso. As exigências que se fariam para a produção na obra devem ser feitas para compra de concreto de usina, além das exigências de transporte. CUIDADOS NA COMPRA DO CONCRETO DE USINA Materiais de Construção Prof. José Nelson 125 O TRAÇO expressa as proporções relativas dos materiais constituintes e pode ser em massa , em volume ou misto. TRAÇO: INGREDIENTES EXECUÇÃO RESULTADO Materiais de Construção Prof. José Nelson 126 TRAÇO EM MASSA (GRAVIMÉTRICO OU EM PESO) 1 : 𝑎 : 𝑝 : 𝑥 Unidade em massa de cimento Massa de areia seca relativa à unidade em massa do cimento Massa de pedra seca relativa à unidade em massa do cimento Relação água ∕ cimento que no caso do traço em que o cimento é uma unidade (em massa), “𝑥” representa a quantidade em massa de água Materiais de Construção Prof. José Nelson 127 A massa do agregado total seco, em relação ao traço em massa é representado por “𝑚”: 𝑚 = 𝑎 + 𝑝 Quando se fala em concreto seco ou materiais secos em relação ao traço em massa , refere-se à somatória do cimento, areia e pedra sem a água, ou seja: 1 + 𝑎 + 𝑝 Quando se fala em massa do concreto em relação ao traço em massa, refere-se à somatória do cimento, areia, pedra e água, ou seja: 1 + 𝑎 + 𝑝 + 𝑥 TRAÇO: Materiais de Construção Prof. José Nelson 128 MASSA ESPECÍFICA (𝛾) 𝛾 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜𝑠 𝑔𝑟ã𝑜𝑠 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑜𝑠 𝑔𝑟ã𝑜𝑠 = 𝑀 𝑉 𝑔 𝑐𝑚³ É a massa da unidade de volume, excluindo deste os vazios permeáveis e os vazios entre os grãos. Sua determinação é feita através do picnômetro, da balança hidrostática ou pelo frasco de Chapman. Sempre que não for possível sua determinação, pode-se adotar o valor de 2,70 kg/dm³ para os agregados miúdo e graúdo e de 3,10 kg/dm³ para o cimento. Com esta determinação física podemos determinar: a) Volume de concreto (sem vazios) produzido por betonada. b) Massa específica do concreto produzido. c) Consumo de cimento(𝐶𝑐𝑖𝑚) e dos demais materiais Materiais de Construção Prof. José Nelson 129 MATERIAIS TRAÇO EM MASSA (Kg/l) 𝛾𝒎𝒂𝒕𝒆𝒓𝒊𝒂𝒊𝒔 (Kg/l) VOLGrãos = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝛾 (l) CIMENTO 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 𝑉𝑐𝑖𝑚 = 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 AREIA 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝑉𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 = 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 PEDRA 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 𝑉𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 = 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 ÁGUA 𝑥 𝛾 𝐻2𝑂 𝑉 𝐻2𝑂 = 𝑥 1 MASSA DE CONCRETO = 1+ 𝑎 + 𝑝 + 𝑥 VOLUME DE CONCRETO = 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑥 Materiais de Construção Prof. José Nelson 130 MASSA UNITÁRIA(Μ) 𝜇 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑛𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑀 𝑉 𝑘𝑔 𝑙 - Massa unitária: é a razão entre a massa de um agregado lançado em um recipiente e o volume deste recipiente. O método de ensaio é executado pela NBR 7251. A massa unitária tem grande importância na tecnologia, pois é por meio dela, que se podem transformar as composições das argamassas e concretos dadas em peso para o volume e vice-versa. Na apuração da massa unitária é fortemente influenciada pelos seguintes fatores: - modo de enchimento do recipiente; - forma e volume do recipiente; - umidade do agregado. Materiais de Construção Prof. José Nelson 131 MASSA ESPECÍFICA DO CONCRETO 𝛾𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 = 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 1Kg de cimento produziu 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑥 𝐶𝑐𝑖𝑚 para produzir 1000 litros de concreto CONSUMO DE CIMENTO (𝐶𝑐𝑖𝑚) 𝐶𝑐𝑖𝑚 = 1000 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 +𝑥 expresso em kg/m3 ou kg/l Materiais de Construção Prof. José Nelson 132 DOSAGEM: É o proporcionamento adequado e mais econômico de materiais: cimento, água, agregados, adições e aditivos. Conjunto de procedimentos adotados para a determinação da composição do concreto que é chamado de TRAÇO. De forma bem simples, podemos classificar as dosagens em: - EMPÍRICAS - RACIONAIS E/OU EXPERIMENTAIS Materiais de Construção Prof. José Nelson 133 Dosagem Empírica: dosagem obtida pela experiência acumulada em outras obras. São dosagens para obras de portes pequeno e médio. Dosagem Experimental: é determinada em laboratório levando em consideração a umidade dos agregados (absorção e inchamento), quantidade de água exata e quantidade de cimento para se obter o concreto com as características exigidas no projeto e com menor custo possível. DOSAGEM: Materiais de Construção Prof. José Nelson 134 REQUISITOS PARA A DOSAGEM: Trabalhabilidade; Resistência físico-mecânica; Permeabilidade/porosidade; Condição de exposição Custo RESISTÊNCIA ESPECIFICADA: Compressão simples Em todos projetos 1.Tração por compressão diametral 2.Tração na flexão 3.Módulo de deformação 4.Desgaste por abrasão Projetos especiais Materiais de Construção Prof. José Nelson 135 Apresentação • Adaptado do método da ACI (American Concrete Institute), para agregados brasileiros; • Para concretos de consistência plástica a fluida; • Fornece uma primeira aproximação da quantidade dos materiais devendo-se realizar uma mistura experimental; A dosagem criada deve ser averiguada em laboratório antes de ser aplicada nas estruturas, pois, em alguns casos, o valor de resistência obtido pode ser menor do que o fck fixado no projeto estrutural. MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Materiais de Construção Prof. José Nelson 136 Sequência de dosagem MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Materiais de Construção Prof. José Nelson 137 Características dos materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Cimento • Tipo; • Massa específica (ϒ); • Resistência do cimento aos 28 dias. Materiais de Construção Prof. José Nelson 138 Características dos materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Agregados • Análise granulométrica; • Módulo de finura do agregado miúdo - MF; • Diâmetro máximo do agregado graúdo - Dmáx; • Massa específica (ϒ); • Massa unitária compactada (µ). Materiais de Construção Prof. José Nelson 139 Abatimento; Antes de falar do cuidado com concreto, vamos dar os tamanhos comerciais das pedras usadas no concreto: Areia grossa; Brita zero: dimensões variando entre 4,8 a 9,5 mm; Brita um: dimensões variando 9,5mm a 19 mm; Brita dois: dimensões variando de 19 a 25 mm; Brita três: dimensões variando de 25 a 38 mm; Brita quatro: dimensões variando de 38 a 76 mm; Brita um e brita dois: tipos mais usados Características dos materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Materiais de Construção Prof. José Nelson 140 Concreto MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP • Consistência desejada no estado fresco (slump); • Condições de exposição (agressividade ambiental); • Resistência de dosagem do concreto aos 28 dias (fc28). 𝑓𝑐𝑚𝑗 - é a resistência média do concreto à compressão, prevista para a idade de j dias, expressa em megapascals (MPa) 𝑓𝑐𝑘𝑗 - é a resistência característica do concreto à compressão, aos j dias, expressa em megapascals (MPa); Sd - é o desvio padrão da amostra, como ilustra a figura a seguir. 𝑓𝑐𝑚𝑗= 𝑓𝑐𝑘𝑗+ 1,65 · 𝑆𝑑 Materiais de Construção Prof. José Nelson 141 Distribuição normal de probabilidade – Gauss MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Materiais de Construção Prof. José Nelson Curva de Gauss Y% = densidade de probabilidade fcmj = resistência média a compressão dos C.P. na idade de j dias (efetiva). fci = unidade de resistência a compressão. fc = resistência acompressão do concreto. fck = resistência característica do concreto a compressão. S = desvio padrão. t = coeficiente que depende de y%. Onde: Para as probabilidades de ocorrência de resultados abaixo de fc os valores de t serão: Y% 20 15 10 5 1 t 0,842 1,036 1,282 1,645 2,326 142 Materiais de Construção Prof. José Nelson 143 Condição de preparo em função do desvio padrão NBR 12655 MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP •Condição A → Sd = 4,0MPa (Classes C10 a C80) Materiais dosados em massa e a água de amassamento é corrigida em função da correção da umidade dos agregados. •Condição B → Sd = 5,5MPa (Classes C10 a C25) Cimento dosado em massa, agregados dosados em massa combinada Cimento dosado em massa, agregados dosados em massa combinada com volume, a umidade do agregado miúdo é determinada e o volume do agregado miúdo é corrigido através da curva de inchamento. •Condição C → Sd = 7,0MPa (Classes C10 e C15) Cimento medido em massa, agregados e água em volume, umidade dos agregados estimada. Materiais de Construção Prof. José Nelson 144 Condição de preparo em função do desvio padrão NBR 12655 MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Materiais de Construção Prof. José Nelson 145 Fixação da relação a/c MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Critérios • Durabilidade - ACI ou ABNT NBR 12655:2006 • Relação a/c e tipo de cimento • Resistência mecânica • Escolha do a/c é função da curva de Abrams do cimento Exemplo: Encontrar o valor da relação a/c para um concreto de resistência igual a 25MPa aos 28 dias feito com cimento CP 32. Materiais de Construção Prof. José Nelson 146 MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP 0,59 Materiais de Construção Prof. José Nelson 147 MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP A norma NBR 6118:2014 possui diversas considerações e prescrições com o objetivo de garantir durabilidade das estruturas de concreto armado. O item 7.4 da norma NBR 6118 estabelece critérios mínimos de qualidade para o fck e a relação água/cimento (A/C) do concreto utilizado em obra, levando-se em conta as condições de exposição dos elementos da estrutura de concreto às intempéries. Tendo encontrados os dois valores, considerar o menor valor. 0,59 < 0,60. Fator A/C = 0,59 Materiais de Construção Prof. José Nelson 148 Determinar o consumo de materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP • Água – 𝐶Á𝑔𝑢𝑎 • Cimento – 𝐶𝑐𝑖𝑚 (Kg/m³) O consumo de cimento depende diretamente do consumo de água. 𝐶𝑐𝑖𝑚 = 𝐶Á𝑔𝑢𝑎 𝑎/𝑐 Materiais de Construção Prof. José Nelson 149 Determinar o consumo de materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP • Agregados – 𝑪𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 e 𝑪𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 • Teor ótimo de agregado graúdo; • Dimensão máxima do agregado graúdo (Dmáx); • Módulo de finura da areia (MF); • Teor ótimo de agregado miúdo; • Teor de pasta; • Consumo de agregado graúdo. Materiais de Construção Prof. José Nelson 150 Determinar o consumo de materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Determinação do consumo de agregado graúdo – 𝐶𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 Valores de 𝑉𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 Materiais de Construção Prof. José Nelson 151 Determinar o consumo de materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Determinação do consumo de agregado graúdo – 𝑪𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 𝑪𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 = 𝑽𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 · 𝝁𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 𝑽𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 - Volume do Agregado graúdo (brita) seco por m³ de concreto 𝝁𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 - Massa Unitária compactada do agregado graúdo (brita) Materiais de Construção Prof. José Nelson 152 Determinar o consumo de materiais MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Determinação do consumo de agregado miúdo – 𝑪𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 𝑽𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝟏 − 𝑪𝒄𝒊𝒎 𝜸𝒄𝒊𝒎 + 𝑪𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 𝜸𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 + 𝑪Á𝒈𝒖𝒂 𝜸Á𝒈𝒖𝒂 𝑪𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝑽𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 · 𝜸𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 Onde: 𝑉𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 − 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝐶𝑐𝑖𝑚 − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐶𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 𝐶Á𝑔𝑢𝑎 − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 Á𝑔𝑢𝑎 𝐶𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝛾 Á𝑔𝑢𝑎 − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑎 Á𝑔𝑢𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝛾 𝑐𝑖𝑚 − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑜 𝐶𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑎 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 Materiais de Construção Prof. José Nelson 153 Apresentação do traço MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Cimento : Areia : Brita : água Dividem-se todas as parcelas calculadas pelo consumo de cimento, afim de obter um traço em função direta da quantidade de cimento. 𝑪𝒄𝒊𝒎 𝑪𝒄𝒊𝒎 : 𝑪𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 𝑪𝒄𝒊𝒎 : 𝑪𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 𝑪𝒄𝒊𝒎 : 𝑪Á𝒈𝒖𝒂 𝑪𝒄𝒊𝒎 Materiais de Construção Prof. José Nelson 154 DOSAGEM EM VOLUME MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP • Na dosagem pode ser feita em volume, o cimento é medido em sacos inteiros e a água em recipientes graduados. Desta forma obtemos boa precisão na medidas desses materiais. • Para medir os agregados após a sua transformação em volumes correspondentes a um saco de cimento, o usual é providenciar padiolas. • O volume da caixa deve corresponder ao volume do agregado. • Considerando-se que as padiolas são transportadas por dois homens, não convém que a massa total ultrapasse 60 kg. • Medidas usuais são largura = 35 cm e comprimento = 45 cm. Materiais de Construção Prof. José Nelson 155 Cuidados e correções que devem ser tomados MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Colocação da água deve ser gradativa, até a obtenção da consistência desejada. Materiais de Construção Prof. José Nelson 156 Cuidados e correções que devem ser tomados MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP • Falta de argamassa: acrescentar areia, mantendo constante a relação a/c; • Excesso de argamassa: acrescentar brita, mantendo constante a relação a/c; • Agregados com alta absorção de água: acrescentar no consumo de água Materiais de Construção Prof. José Nelson 157 ALGUNS TRAÇOS MAIS USUAIS Materiais de Construção Prof. José Nelson 158 EXERCÍCIO: DADOS: Cimento CP II E-32 𝛾𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜= 3.100 kg/m³ 𝜇𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜= 1.250 kg/m³ Areia MF = 2,60 Inch. 30% c/ 6% de umid. 𝛾𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 2.650 kg/m³ 𝜇𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 1.470 kg/m³ (solta) Concreto fck= 25,O Mpa Abat. = 90±10 mm Sd = 5,5 MPa Brita 𝛾𝑏1 𝑒 𝑏2= 2.700 kg/m³ 𝜇𝑏1 𝑒 𝑏2 = 1.500 kg/m³ (compac.) 𝜇𝑏1= 1.430 kg/m³(b1 solta) 𝜇𝑏2= 1.400 kg/m³ (b2 solta) Dmax= 25 mm Proporção das britas B1 = 80% B2 = 20% Determinar a composição de um concreto em peso de materiais secos, pelo método ABCP/ACI, sabendo que: Volta Materiais de Construção Prof. José Nelson ! 𝑓𝑐𝑚,28 = 25,0 + 1,65 · 5,5 – Res. do cimento = 32,0 MPa – Res. do concreto = 34,0 MPa 𝑓𝑐𝑚,28 = 34,0 MPa EXEMPLO DE APLICAÇÃO SOLUÇÃO ETAPA 1: DETERMINAÇÃO DO 𝒇𝒄𝒎𝒋 (𝑓𝒄𝒎,28 ): 159 a/c = 0,475 Para 1 saco de cimento teremos: Pag = 0,475 · 50kg → 23,75kg de água (litros) ETAPA 2: DETERMINAR RELAÇÃO A/C PELA CURVA DE ABRANS: Materiais de Construção Prof. José Nelson MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP 0,475 160 Volta Materiais de Construção Prof. José Nelson 161 MÉTODO DE DOSAGEM DA ABCP Considerar o menor valor. 0,475 < 0,60. Fator A/C = 0,475 Materiais de Construção Prof. José Nelson EXEMPLO DE APLICAÇÃO DETERMINAR CONSUMO DOS MATERIAIS 162 Volta ETAPA 3: CONSUMO DE ÁGUA • abat. = 90 mm • Dmáx = 25 mm Cons.água= 200 l (tabela 2) ETAPA 4: CONSUMO DE CIMENTO: 200l / 0,475 = 421kg Cons.Cim = 421 kg/m³ Materiais de Construção Prof. José Nelson • Cb1(80%) = 1.072,5 kg · 0,8 • Cb2(20%) = 1.072,5 kg · 0,2 EXEMPLO DE APLICAÇÃO 163 – MF = 2,60 – Dmax = 25 mm Vbrita = 0,715 m³ (tabela 3) Cb1 = 858 kg / m³ de concreto Cb2 = 214,5 kg / m³ de concreto ETAPA 5: CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO Cbrita = 0,715m³·1500kg/m³ Cbrita = 1.072,5kg Materiais de Construção Prof. José Nelson 𝑪𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 708 kg / m³ de concreto EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 6: CONSUMO DE AGREGADO MIÚDO 𝑽𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 0,267 m³ 164 𝑽𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝟏 − 𝑪𝒄𝒊𝒎 𝜸𝒄𝒊𝒎 + 𝑪𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 𝜸𝑩𝒓𝒊𝒕𝒂 + 𝑪Á𝒈𝒖𝒂 𝜸Á𝒈𝒖𝒂 𝑽𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝟏 − 𝟒𝟐𝟏 𝟑𝟏𝟎𝟎 + 𝟏𝟎𝟕𝟐, 𝟓 𝟐𝟕𝟎𝟎+ 𝟐𝟎𝟎 𝟏𝟎𝟎𝟎 • 𝑽𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 1- (0,733) 𝑪𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝑽𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 · 𝜸𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 𝑪𝑨𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝟎, 𝟐𝟔𝟕 · 𝟐𝟔𝟓𝟎 Materiais de Construção Prof. José Nelson 708 : : : 200 1 : 1,682 : 2,038 : 0,509 : 0,475 Ccim = 421kg/m³ 858 214,5 421 421 421 421 1 : EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 7: APRESENTAÇÃO DO TRAÇO EM MASSA SECA: 165 Cim. : areia : brita1 : brita2 : água/cim. Volta Materiais de Construção Prof. José Nelson 1 : 1,682 : 2,038 : 0,509 · (50kg) 50 : 84,1kg : 101,9kg : 25,45kg 50 : 1.470kg/m³ : 1.430kg/m³ : 1.400kg/m³ 50 : 0,057m³ : 0,071m³ : 0,018m³ 50 : 57 litros : 71 litros : 18 litros EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 8: APRESENTAÇÃO DO TRAÇO EM VOLUME SECO (P/ 1 SACO CIMENTO): 166 cim. : areia : brita 1 : brita 2 Materiais de Construção Prof. José Nelson 50 kg : 57 · 1,3 litros : 71 litros : 18 litros EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 9: APRESENTAÇÃO DO TRAÇO EM VOLUME ÚMIDO: Inchamento = 30% 50 kg : 74,1 litros : 71 litros : 18 litros Para 1 sc de cimento temos = 40L 40 litros : 74,1 litros : 71 litros : 18 litros 40 litros : 40 litros : 40 litros : 40 litros 1 : 1,85 : 1,76 : 0,45 167 𝑉𝐿𝑎𝑡𝑎 = 0,34𝑚 · 0,235𝑚 · 0,235𝑚 = 0,017986𝑚³ ≈ 18𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑉𝑐𝑖𝑚 = 𝐶𝑐𝑖𝑚 𝜇𝑐𝑖𝑚 → 50𝑘𝑔 1.250𝑘𝑔/𝑚³ → 0,04𝑚³ 𝑉𝑐𝑖𝑚 𝑉𝐿𝑎𝑡𝑎 = 0,04𝑚3 0,017986𝑚³ = 2,22 → (1 𝑠𝑐 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑚 𝑡𝑒𝑚 2,22 𝑙𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑑𝑒 18𝐿 = 40𝐿) Materiais de Construção Prof. José Nelson C𝐻2𝑂= 0,475·50kg → 23,75 litros ℎ(%)= 6% sendo ℎ(%) = P𝐻2𝑂 P𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 P𝐻2𝑂 = 0,06 · 84,1kg (Areia do traço) → 5,05 litros Para 1 saco de cimento acrescentar 23,75-5,05 = 18,7 litros de H2O EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 10: ÁGUA À ACRESCENTAR: 168 Materiais de Construção Prof. José Nelson Cimento = 421kg Areia seca = 708𝑘𝑔 1.470𝑘𝑔 𝑚3 → 0,482𝑚³ Areia úmida = 1,3 · 0,482𝑚³ → 0,627𝑚³ 𝑜𝑢 627𝐿 Brita1 = 858𝑘𝑔 1.430𝑘𝑔 𝑚3 → 0,60𝑚³ 𝑜𝑢 600𝐿 Brita2 = 214,5𝑘𝑔 1.400𝑘𝑔 𝑚3 → 0,153𝑚³ 𝑜𝑢 153𝐿 EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 11: CONSUMO DE MATERIAIS POR M³ DE CONCRETO: 169 Materiais de Construção Prof. José Nelson C : A : B1 : B2 421 : 627 : 600 : 153 → (/421·50) 50 : 74,47 : 71,26 : 18,17 • Dimensão da padiola para Areia: h = 74,47/(4,5dm · 3,5dm) → 4,73dm → 47,3cm Se usarmos 3 padiolas teremos: h = 47,3/3 → 15,77cm Assim temos um vol. de → 0,45 · 0,35 · 0,157 → 0,0247m³ Padiola de Areia → 0,0266m³ · 1.470kg/m³ ≈ 36,35kg < 50kg → OK • Dimensão da padiola para Brita 1: h = 71,26l/(4,5dm · 3,5dm) → 4,52dm → 45,2cm Se usarmos 3 padiolas teremos: h = 43,1/3 → 15,07cm Assim temos um vol. de → 0,45 · 0,35 · 0,1507 → 0,0237m³ Padiola de Areia → 0,0237m³ · 1.430kg/m³ ≈ 33,9kg < 50kg → OK EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 12: PADIOLAS P/ 1 SACO DE CIMENTO: 170 • Dimensão da padiola para Brita 2: h = 18,17l/(15,75dm²) → 1,15dm → 11,5cm Materiais de Construção Prof. José Nelson C : A : B1 : B2 421 : 627 : 600 : 153 → (/421·50) 50 : 74,47 : 71,26 : 18,17 Quantidade de Latas para Areia: 74,47/(18) → 4,14latas ~ 4,15 Quantidade de Latas para Brita 1: 71,26/(18) → 3,36latas ~ 4 Quantidade de Latas para Brita 2: 18,17/(18) → 1,01latas ~ 1 Quantidade de Latas de Água: 18,7/(18) → 1,04latas ~ 1,1 EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 13: LATAS (18L) P/ 1 SACO DE CIMENTO: 171 Traço em Latas 1 : 4,15 : 4 : 1 𝐴𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟 á𝑔𝑢𝑎 1𝑙𝑎𝑡𝑎 : 0,475𝑙 𝑎 1𝑘𝑔 𝑐 → 18𝑙 𝑎 𝑥 𝑘𝑔 → 𝑥 = 18𝑙 · 𝑘𝑔 0,475𝑙 → 38𝑘𝑔𝐶𝑖𝑚 Aprox. 1,7 latas de cimento Materiais de Construção Prof. José Nelson C : A : B1 : B2 421 : 627 : 600 : 153 → (/421·50) 50 : 74,47 : 71,26 : 18,17 Quantidade de carrinhos para Areia: 74,47/(76) → 0,98 carrinhos Quantidade de carrinhos para Brita 1: 71,26/(76) → 0,94 carrinhos Quantidade de carrinhos para Brita 2: 18,17/(76) → 0,24 carrinhos EXEMPLO DE APLICAÇÃO ETAPA 14: CARRINHO DE MÃO P/ 1 SACO DE CIMENTO: 172 Traço em carrinhos 1 : 0,98 : 0,94 : 0,24 𝑉𝑐𝑎𝑟𝑟.(𝑡𝑟𝑜𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑟â𝑚𝑖𝑑𝑒) = ℎ 3 · 𝐴𝑀 + 𝑎𝑚 + 𝐴𝑀 · 𝑎𝑚 𝑉𝑐𝑎𝑟𝑟. = 0,3 3 · 0,36 + 0,16 + 0,36 · 0,16 𝑉𝑐𝑎𝑟𝑟. = 0,076𝑚 3𝑜𝑢 76𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝐴𝑀 = 0,6 · 0,6 = 0,36m² am = 0,4 · 0,4 = 0,16m² Materiais de Construção Prof. José Nelson 173 CONSUMO DE CIMENTO Quantidade de cimento de um concreto (em kg de cimento por m³ de concreto): 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. = 𝑉𝐶𝑖𝑚 + 𝑉𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑉𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑉Á𝑔𝑢𝑎 + 𝑉𝐴𝑟 • Massa Específica: 𝛾 = m V → V = m 𝛾 ൗkg dm3 • Para 1metro cúbico de concreto: 𝑚𝐶𝑖𝑚 𝛾𝑐𝑖𝑚 + 𝑚𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝛾𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑚𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 𝛾𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑚Á𝑔𝑢𝑎 𝛾Á𝑔𝑢𝑎 + 𝑉𝐴𝑟 = 1𝑚 3 = 1.000𝑑𝑚³ Como trabalhamos com proporções em relação à massa de cimento, vamos dividir todos os termos da equação por esta massa: 𝑚𝐶𝑖𝑚 𝛾𝑐𝑖𝑚 · 𝑚𝑐𝑖𝑚 + 𝑚𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝛾𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 · 𝑚𝑐𝑖𝑚 + 𝑚𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 𝛾𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 · 𝑚𝑐𝑖𝑚 + 𝑚Á𝑔𝑢𝑎 𝑚𝑐𝑖𝑚 + 𝑉𝐴𝑟 𝑚𝑐𝑖𝑚 = 1.000𝑑𝑚3 𝑚𝑐𝑖𝑚 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑎 𝑐 = 1.000𝑑𝑚3 𝑚𝑐𝑖𝑚 − 𝑉𝐴𝑟 𝑚𝑐𝑖𝑚 𝐶𝑐𝑖𝑚 = 1.000𝑑𝑚3 − 𝑉𝐴𝑟 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑎/𝑐 1 a b a/c Obs.: Ar incorporado ~ 2% (20dm³/m³ de concreto) 0 Materiais de Construção Prof. José Nelson 174 VOLUME PRODUZIDO COM 1 SC DE CIMENTO 𝐶𝑐𝑖𝑚 = 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑎/𝑐 → 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. = 𝐶𝑐𝑖𝑚 · 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑎/𝑐 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. = 50𝑘𝑔 · 1 3,1𝑘𝑔 𝑑𝑚3 + 1,682 2,65𝑘𝑔 𝑑𝑚3 + 2,038 2,7𝑘𝑔 𝑑𝑚3 + 0,509 2,7𝑘𝑔 𝑑𝑚3 + 0,475 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. = 50 · (0,3226 + 0,6347 + 0,7548 + 0,1885 + 0,475) 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. = 50 · 2,3756 → 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. = 120,69𝑑𝑚 3(𝑜𝑢 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠) 𝐿𝑎𝑡𝑎𝑠 = 120,69𝑙 18𝑙 → 6,7𝑙𝑎𝑡𝑎𝑠 Materiais de Construção Prof. José Nelson 175 BETONEIRA Capacidade de 310L Rende → 𝟑𝟏𝟎𝒍 𝟏𝟖𝒍 → 𝟏𝟕, 𝟐𝟐 𝒍𝒂𝒕𝒂𝒔 𝒐𝒖 𝟑𝟏𝟎𝒍 𝟒𝟓𝒍 → 𝟔, 𝟗 𝒄𝒂𝒓𝒓𝒊𝒏𝒉𝒐𝒔 𝒅𝒆𝒎ã𝒐 Consumo de cimento para fazer uma betoneira: 𝐶𝑐𝑖𝑚 = 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑐. 1 𝛾 𝑐𝑖𝑚 + 𝑎 𝛾 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑝 𝛾 𝐵𝑟𝑖𝑡𝑎 + 𝑥 → 310𝑙 1 3,1𝑘𝑔/𝑑𝑚³ + 1,682 2,65𝑘𝑔/𝑑𝑚³ + 2,038 2,7𝑘𝑔/𝑑𝑚³ + 0,509 2,7𝑘𝑔/𝑑𝑚³ + 0,475 𝐶𝑐𝑖𝑚 = 130,5𝑘𝑔 𝑜𝑢 2,61 𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑀𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 = 130,5𝑘𝑔 · 1,682 → 219,5𝑘𝑔 𝑉𝑠_𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 𝑀𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝜇𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 → 219,5𝑘𝑔 1,47𝑘𝑔/𝑑𝑚³ → 𝑉𝑠_𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 149,32𝑑𝑚³ 𝑉ℎ_𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 𝐶𝐼 · 𝑉𝑠_𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 → 149,32𝑑𝑚 3 · 1,3 → 𝑉ℎ_𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 194,12𝑙 𝐿𝑎𝑡𝑎𝑠 = 194,12𝑙 18𝑙 → 10,78 𝑙𝑎𝑡𝑎𝑠 de areia Materiais de Construção Prof. José Nelson 176 BETONEIRA 𝐶𝑐𝑖𝑚 = 130,5𝑘𝑔 𝑜𝑢 2,61 𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑀𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 1 = 130,5𝑘𝑔 · 2,038 → 265,96𝑘𝑔 𝑉𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 1 = 𝑀𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝜇𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 → 265,96𝑘𝑔 1,5𝑘𝑔/𝑑𝑚³ → 𝑉𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 1 = 177,31𝑑𝑚³ 𝐿𝑎𝑡𝑎𝑠 = 177,31𝑙 18𝑙 → 9,85 𝑙𝑎𝑡𝑎𝑠 de brita 1 𝑀𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 2 = 130,5𝑘𝑔 · 0,509 → 66,42𝑘𝑔 𝑉𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 1 = 𝑀𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎 𝜇𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 → 66,42𝑘𝑔 1,5𝑘𝑔/𝑑𝑚³ → 𝑉𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 1 = 44,28𝑑𝑚³ 𝐿𝑎𝑡𝑎𝑠 = 44,28𝑙 18𝑙 → 2,46 𝑙𝑎𝑡𝑎𝑠 de brita 2 𝑉á𝑔𝑢𝑎 = 130,5𝑘𝑔 · 0,475 → 61,99𝑙 𝐿𝑎𝑡𝑎𝑠 = 61,99𝑙 18𝑙 → 3,44 𝑙𝑎𝑡𝑎𝑠 de água Materiais de Construção Prof. José Nelson 177 TRAÇOS USUAIS Traço do concreto para pilares, vigas, pré-moldados e laje: • 1 saco de cimento 50 kg; • 4 latas de 18 litros de areia; • 5 latas e ½ de 18 litros de brita; • 1 lata e ¼ de 18 litros de água. • Rendimento: 8 latas de concreto Traço do concreto para pisos: • 1 saco de cimento 50 kg; • 4 latas de 18 litros de areia; • 6 latas de 18 litros de brita; • 1 lata e ½ de 18 litros de água. • Rendimento: 8 latas de concreto Traço do concreto para fundações: • 1 saco de cimento 50kg;• 5 latas de 18 litros de areia; • 6 latas e ½ de 18 litros de brita; • 1 lata e ½ de 18 litros de água. • Rendimento: 9 latas de concreto Traço do concreto para contrapisos: • 1 saco de cimento 50 kg; • 8 latas e ½ de 18 litros de areia; • 11 latas e ½ de 18 litros de brita; • 2 latas de 18 litros de água. • Rendimento: 14 latas de concreto Materiais de Construção Prof. José Nelson 178 TRAÇOS USUAIS TRAÇOS DE CONCRETO PARA OBRAS DE PEQUENO PORTE Marcos R. Barboza Paulo Sérgio Bastos UNESP, Faculdade de Engenharia de Bauru, Departamento de Engenharia Civil Materiais de Construção Prof. José Nelson 179 TRAÇOS USUAIS Materiais de Construção Prof. José Nelson 180 MOLDAGEM DE CORPOS DE PROVA (NBR 5738) • Amostra homogênea; • Coletar entre 15% a 85% da descarga; • Coletar em um carrinho; • Moldar até 15 minutos após a coleta; • Colocar etiqueta no fundo da fôrma • 3 camadas de 25 golpes (15 x 30 cm) • 2 camadas de 12 golpes (10 x 20 cm) • Bater para retirar bolhas • Rasar e cobrir • Após final de pega, colocar na câmara úmida ou tanque imerso em água Materiais de Construção Prof. José Nelson 181 REFERÊNCIAS ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland Gonzales, Mayor Gonzales. Materiais de Construção. Ed. Mc Graw-Hill. São Paulo. 1978. BAUER, L.A. – Materiais de Construção 1, 3ª ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Ltda., 1988. Materiais de Construção Prof. José Nelson 182 Obrigado pela atenção!!! Slide 1 Slide 2: Argamassas Slide 3: aglomerantes Slide 4: Agregados Slide 5: Aditivos Slide 6: Aditivos Slide 7: Aditivos Slide 8: Mistura Slide 9: Modos de preparo da argamassa: Slide 10 Slide 11 Slide 12: FUNÇÕES DA ARGAMASSA Slide 13: Propriedades das Argamassas: Slide 14: Propriedades das Argamassas: Slide 15 Slide 16 Slide 17: As argamassa são classificadas, segundo a sua finalidade: Slide 18: As argamassa são classificadas, Quanto ao número de aglomerantes: Slide 19: As argamassa são classificadas, Quanto à quantidade de areia: Slide 20: Argamassa de assentamento: Slide 21: Argamassas de revestimento: Slide 22 Slide 23: CAMADAS DO REVESTIMENTO DE ARGAMASSA Slide 24: REVESTIMENTO TRADICIONAL DE ARGAMASSA Slide 25: REVESTIMENTO DE ARGAMASSA – “MASSA ÚNICA Slide 26: REVESTIMENTO DE ARGAMASSA – “MASSA ÚNICA Slide 27: Revestimento de argamassa em forros Slide 28 Slide 29: REVESTIMENTO DE ARGAMASSA – “MONOCAMADA” Slide 30: O Traço Slide 31: Argamassas: Traço Slide 32: Indicações quanto ao uso das areias nas argamassas: Slide 33: CONFECÇÃO DE ARGAMASSA Slide 34: Água Slide 35: a) Argamassas de cal Slide 36: b) Argamassas de gesso Slide 37: c) Argamassas de cimento Slide 38: IMPORTANTE Slide 39: Uso e indicações das argamassas com o referido traço Recomendado. Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46: PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO Slide 47: PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO Slide 48: CONCRETO ENDURECIDO Slide 49: CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES Slide 50: TRABALHABILIDADE Slide 51: TRABALHABILIDADE Slide 52: TRABALHABILIDADE Slide 53: ADENSAMENTO X FATOR A/C X RESISTÊNCIA Slide 54: DENSIDADE Slide 55 Slide 56: ATRITO Slide 57: RESISTÊNCIA À ABRASÃO Slide 58: CONDUTIBILIDADE ELÉTRICA Slide 59: PROPRIEDADES TÉRMICAS Slide 60: PROPRIEDADES TÉRMICAS Slide 61 Slide 62: RESISTÊNCIA AO FOGO Slide 63: RESISTÊNCIA AO FOGO Slide 64: RESISTÊNCIA AO FOGO Slide 65 Slide 66 Slide 67: DURABILIDADE Slide 68 Slide 69: PERMEABILIDADE Slide 70: PERMEABILIDADE Slide 71: ENSAIO PERMEABILIDADE Slide 72: RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Slide 73 Slide 74 Slide 75: RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO NBR 5738:2003 - Concreto - Procedimento para Moldagem e cura de corpos-de-prova Slide 76: O que é fck? Slide 77 Slide 78 Slide 79: Pergunta e resposta: Slide 80: fck Slide 81 Slide 82: Exemplo Slide 83: A resistência do concreto – O fck Slide 84: A resistência do concreto – O fck Slide 85 Slide 86: RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Slide 87 Slide 88 Slide 89 Slide 90 Slide 91 Slide 92 Slide 93 Slide 94 Slide 95 Slide 96 Slide 97 Slide 98 Slide 99 Slide 100 Slide 101 Slide 102 Slide 103 Slide 104 Slide 105: SLUMP TEST Slide 106: SLUMP TEST Slide 107: SLUMP TEST Slide 108 Slide 109 Slide 110 Slide 111: SLUMP TEST – NM 67:1998 Slide 112 Slide 113 Slide 114 Slide 115 Slide 116: Recomenda-se os seguintes cuidados mínimos na produção do concreto: Slide 117 Slide 118: As betoneiras do mercado Slide 119 Slide 120: Como comprar concreto de usina(pré-misturado) Slide 121: Como comprar concreto de usina(pré-misturado) Slide 122: Cuidados na compra do concreto de usina Slide 123: Cuidados na compra do concreto de usina Slide 124: Cuidados na compra do concreto de usina Slide 125: TRAÇO: Slide 126: TRAÇO EM MASSA (GRAVIMÉTRICO OU EM PESO) Slide 127: TRAÇO: Slide 128: Massa específica (gama) Slide 129 Slide 130: Massa unitária(µ) Slide 131: MASSA ESPECÍFICA DO CONCRETO Slide 132: Dosagem: Slide 133: Dosagem: Slide 134: Requisitos para a dosagem: Slide 135 Slide 136 Slide 137 Slide 138 Slide 139 Slide 140 Slide 141 Slide 142 Slide 143 Slide 144 Slide 145 Slide 146 Slide 147 Slide 148 Slide 149 Slide 150 Slide 151 Slide 152 Slide 153 Slide 154 Slide 155 Slide 156 Slide 157: Alguns traços mais usuais Slide 158: EXERCÍCIO: Slide 159 Slide 160 Slide 161 Slide 162 Slide 163 Slide 164 Slide 165 Slide 166 Slide 167 Slide 168 Slide 169 Slide 170 Slide 171 Slide 172 Slide 173: CONSUMO DE CIMENTO Slide 174: VOLUME PRODUZIDO COM 1 SC DE CIMENTO Slide 175: BETONEIRA Slide 176: BETONEIRA Slide 177: TRAÇOS USUAIS Slide 178: TRAÇOS USUAIS Slide 179: TRAÇOS USUAIS Slide 180: MOLDAGEM DE CORPOS DE PROVA (NBR 5738) Slide 181: Referências Slide 182: Obrigado pela atenção!!!