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CONCRETOS E ARGAMASSAS Prof. EDUARDO MAZZONETTO Aula 09 – DOSAGENS DE CONCRETO PELO MÉTODO ABCP E CORREÇÕES DO TRAÇO Oi gente, sejam bem vindos a nossa aula de hoje, sou professor Eduardo, e vos convido a iniciar os nossos estudos. Objetivo: E nesta aula vocês vão aprender sobre método de dosagem ABCP, e Correções de traços de dosagens de concretos, todas suas particularidades e características, a fim de que o aluno ao final dessa instrução, tenha total capacidade de identificar e interpretar qualquer que seja o conteúdo relacionado a este assunto em particular. Apresentação: Nesta aula vamos aprender como proceder a dosagem pelo método ABCP, e também conhecer sobre as correções e ajustes de traços dos concretos. Professor, mas o que é dosagem? A dosagem é um conjunto de procedimentos com a finalidade da determinação da composição do concreto (traço) expressado pela proporção de seus materiais constituintes. A Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP foi fundada em 1936 com o objetivo de promover estudos sobre o cimento e suas aplicações. É uma entidade sem fins lucrativos, mantida voluntariamente pela indústria brasileira do cimento, que compõe seu quadro de Associados. O método de dosagem ABCP é usado para o desenvolvimento de um traço-base, que precisa ser ajustado a partir de corpos de prova e ensaios. O método ABCP considera, de modo geral, as propriedades físicas e mecânicas dos materiais utilizados. Para calcular a quantidade ou teor ideal de argamassa e ajustar caso necessário, é preciso verificar os fatores que influenciam para uma boa condição de mistura, tais como a homogeneidade e a consistência da massa. Saber ajustar o traço de dosagem do concreto pelo teor de argamassa é de total importância para garantir a qualidade do produto aplicado. ENTÃO VAMOS APRENDER? 1) MÉTODO DE DOSAGEM ABCP Este método de dosagem foi criado na década de 80 pela Associação Brasileira de Cimento Portland por meio de experimentos. O método da ABCP foi criado baseado no método ACI (American Concrete Institute). Como os materiais de construção mudaram muito daquela época para os dias de hoje, o método está desatualizado, não podendo ser utilizado para obter diretamente do traço. A ideia é utilizar o método a fim de que se obtenha um traço-base, molde-se corpos de prova e, com os resultados dos ensaios, sejam feitos os devidos ajustes nas dosagens. 2) CONCEPÇÃO DO TRAÇO DE DOSAGEM ABCP O método exige o conhecimento das seguintes informações: - Tipo, massa específica e nível de resistência aos 28 dias do cimento; - Análise granulométrica e massa específica dos agregados; - Dimensão máxima característica do agregado graúdo; - Consistência desejada do concreto fresco; - Resistência de dosagem do concreto (fcj). Como definir um traço? Estabelecer a resistência média que se deseja alcançar na idade especificada, resistência de dosagem; 𝑓𝑐𝑗 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65 ∗ 𝑆𝑑 Fixar a relação água / cimento; 𝑇𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 𝑑𝑎 𝑐𝑢𝑟𝑣𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑏𝑟𝑎𝑚𝑠 Escolher o abatimento compatível com a tecnologia disponível ou complexidade da obra; 𝐶𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑏𝑎𝑡𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑁𝐵𝑅 𝑁𝑀 67 Encontrar o volume de água; A determinação do consumo de água depende do abatimento requerido do concreto e do diâmetro máximo do agregado. Consume d água aproximado (litros / m³) Abtimento ( mm ) D máx. agregado graúdo (mm) 9,5 19,0 25,0 332,0 38,0 40 a 60 220 195 190 185 180 60 a 80 225 200 195 190 185 80 a 100 230 205 200 195 190 Encontrar o consumo de cimento; A determinação do consumo de cimento é a relação entre o consumo de água e a relação água cimento determinada anteriormente. 𝐶𝑐 = 𝐶𝑎 /( 𝑎/𝑐) Encontrar o volume de agregados graúdos; A determinação do consumo de agregados graúdos é dada pelo coeficiente encontrado na tabela: MÓDULO FINURA Dimensão máx. ( mm) 0,9 19,0 25,0 32,0 38,0 1,8 0,645 0,770 0,795 0,820 0,845 2,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,825 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 0,805 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,785 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 0,765 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,745 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 0,725 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,705 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 0,685 3,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665 Encontrar o volume de agregados miúdos; O consumo de areia é obtido pela diferença entre o volume de 1 m³ de concreto e a soma dos volumes de cimento, brita e água, dado pela equação abaixo: 𝑉𝑚 = 1 − ( 𝑪𝒄 𝜹 𝒄𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 ) : ( 𝑪𝒃 𝜹 𝒃𝒓𝒊𝒕𝒂 ) : ( 𝑪𝒂 𝜹 á𝒈𝒖𝒂 ) A partir da determinação do volume de agregado miúdo calcula-se o consumo da areia: 𝐶𝑚 = 𝑉𝑚 ∗ 𝛿 𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 Determinar o traço unitário; O traço da dosagem do concreto pode ser apresentado em kg/m³, ou em relação ao consumo de cimento. Cimento : areia : Brita : a/c ( 𝐶𝑐 𝐶𝑐 ) : ( 𝐶𝑎 𝐶𝑐 ) : ( 𝐶𝑏 𝐶𝑐 ) : ( 𝐶𝑎 𝐶𝑐 ) Determinação do teor de argamassa (α) e da relação de água sobre os materiais secos (H) do traço; Dada a seguinte equação para determinar a relação entre a areia e os materiais secos para encontrar o teor de argamassa da mistura: ∝= (1 + 𝑎) (1 + 𝑎 + 𝑝) Dada a seguinte equação para determinar a relação entre a água e os materiais secos e os materiais para encontrar o H%: 𝐻% = ( 𝑎/𝑐 1 + 𝑚 ) ∗ 100 3) EXEMPLO DE ELABORAÇÃO DO TRAÇO DE DOSAGEM PELO MÉTODO ABCP Definir o concreto a) Fck = 25 Mpa b) Abtimento = 90 (+- 10 mm) c) SD = 5,5 Definir materiais a) Cimento Cp II E 32 Massa específica é o peso por m³ sem os vazios 𝜹𝒄𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝟑. 𝟏𝟎𝟎𝒌𝒈/𝒎³ a) Areia Módulo de Finura = 2,60 Inchamento = 30% Umidade = 6% Massa unitária é o peso por m³ ( solta ) 𝜸 𝒂𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝟏. 𝟒𝟕𝟎𝒌𝒈/𝒎³ Massa específica é o peso por m³ sem os vazios 𝜹 𝒂𝒓𝒆𝒊𝒂 = 𝟐. 𝟔𝟓𝟎𝒌𝒈/𝒎³ b) Britas (basáltica) D máx. = 25 mm Massa unitária é o peso por m³ ( solta ) 𝜸 𝒃𝒓𝒊𝒕𝒂 = 𝟏. 𝟓𝟎𝟎𝒌𝒈/𝒎³ Massa específica é o peso por m³ sem os vazios 𝜹 𝒃𝒓𝒊𝒕𝒂 = 𝟐. 𝟕𝟎𝟎𝒌𝒈/𝒎³ Proporção das britas: B1 (brita D máx 25mm) = 80% B2 (brita D máx 9,5mm) = 20% Definir ao resistência inicial 𝑓𝑐𝑗 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65 ∗ 𝑆𝐷 𝑓𝑐(28) = 25 + 1,65 ∗ 5,5 𝑓𝑐(28) = 34 𝑀𝑝𝑎 Definir ao relação água ciemnto pela curva de Abrams { 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 32 𝑀𝑝𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 34 𝑀𝑝𝑎 } 𝑎/𝑐 = 0,415 Dado o abatimento necessário de 90 (+-10mm) Definir consume de água para 1 m³ de concreto pela tabela: Consume d água aproximado (litros / m³) Abtimento ( mm ) D máx. agregado graúdo (mm) 9,5 19,0 25,0 332,0 38,0 40 a 60 220 195 190 185 180 60 a 80 225 200 195 190 185 80 a 100 230 205 200 195 190 { 𝑎𝑏𝑎𝑡𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 90𝑚𝑚 𝐷 𝑚á𝑥 = 25 𝑚𝑚 } 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 = 𝟐𝟎𝟎 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝑪𝒂 = 𝟐𝟎𝟎 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔/𝒎³ A determinar do consumo de cimento pelo consumo de água e a relação a/c 𝐶𝑐 = 𝐶𝑎 /( 𝑎/𝑐) 𝐶𝑐 = 200 /0,415 𝑪𝒄 = 𝟒𝟖𝟐 𝒌𝒈/𝒎³ Determinar do consumo de agregados graúdos dada pelo coeficiente encontrado na tabela: MÓDULO FINURA Dimensão máx. ( mm) 0,9 19,0 25,0 32,0 38,0 1,8 0,645 0,770 0,795 0,820 0,845 2,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,825 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 0,805 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,785 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 0,765 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,745 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 0,725 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,705 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 0,685 3,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665 { 𝑀𝐹 = 2,6 𝐷 𝑚á𝑥 = 25 𝑚𝑚 } 𝑉𝑐 = 𝟎, 𝟕𝟏𝟓 𝒎³ 𝐶𝑏 = 𝑉𝑐 ∗ 𝛾 𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 𝐶𝑏 = 0,715 ∗ 1500 = 1.072 𝑘𝑔/𝑚³ 𝑪𝒃 = 𝟏. 𝟎𝟕𝟐 𝒌𝒈/𝒎³ 𝐶𝑏1 = 0,80 ∗ 1.072 =858 𝑘𝑔/𝑚³ 𝐶𝑏2 = 0,200 ∗ 1.072 = 214 𝑘𝑔/𝑚³ Determinar o consumo de areia obtido pela diferença entre o volume de 1 m³ de concreto e a soma dos volumes de cimento, brita e água, dado pela equação abaixo: 𝑉𝑚 = 1 − ( 𝐶𝑐 𝛿 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ) : ( 𝐶𝑏 𝛿 𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 ) : ( 𝐶𝑎 𝛿 á𝑔𝑢𝑎 ) 𝑉𝑚 = 1 − ( 482 3.100 ) : ( 1072 2.700 ) : ( 200 1.000 ) 𝑉𝑚 = 1 − (0,753) = 0,247 𝑚³ A partir da determinação do volume de agregado miúdo calcula-se o consumo da areia: 𝐶𝑚 = 𝑉𝑚 ∗ 𝛿 𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 𝐶𝑚 = 0,247 ∗ 2.650 = 654,60 𝑘𝑔/𝑚³ 𝑪𝒎 = 𝟔𝟓𝟒, 𝟔𝟎 𝒌𝒈/𝒎³ Determinar o traço unitário pelos valores encontrados: a) 𝑪𝒄 = 𝟒𝟖𝟐 𝒌𝒈/𝒎³ b) 𝑪 𝒎 = 𝟔𝟓𝟒, 𝟔𝟎 𝒌𝒈/𝒎³ c) 𝑪𝒃 = 𝟏. 𝟎𝟕𝟐 𝒌𝒈/𝒎³ d) 𝑪𝒂 = 𝟐𝟎𝟎 𝒌𝒈/𝒎³ Cimento : areia : Brita : a/c ( 482 482 ) : ( 654,6 482 ) : ( 1.072 482 ) : ( 200 482 ) 𝟏 ∶ 𝟏, 𝟑𝟔 ∶ 𝟐, 𝟐𝟐 ∶ 𝟎, 𝟒𝟏𝟓 Cimento : areia : Brita 1:brita 2 : a/c ( 𝐶𝑐 𝐶𝑐 ) : ( 𝐶𝑎 𝐶𝑐 ) : ( 𝐶𝑏1 𝐶𝑐 ) : ( 𝐶𝑏2 𝐶𝑐 ) : ( 𝐶𝑎 𝐶𝑐 ) 𝐶𝑏1 = 0,80 ∗ 1.072 = 858 𝑘𝑔/𝑚³ 𝐶𝑏2 = 0,200 ∗ 1.072 = 214 𝑘𝑔/𝑚³ ( 482 482 ) : ( 654,6 482 ) : ( 858 482 ) : ( 214 482 ) : ( 200 482 ) 𝟏 ∶ 𝟏, 𝟑𝟔 ∶ 𝟏, ; 𝟕𝟖: 𝟎, 𝟒𝟒 ∶ 𝟎, 𝟒𝟏𝟓 Determinar o teor de argamassa dado pela fórmula: ∝= (1 + 𝑎) (1 + 𝑎 + 𝑝) ∝= (1 + 1,36) (1 + 1,36 + 2,22) ∝= 2,36 4,58 ∝= 𝟎, 𝟓𝟏 Determinar o percentual de água na mistura: 𝐻% = ( 𝑎/𝑐 1 + 𝑚 ) ∗ 100 Determinar os materiais = m 𝑚 = 𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑏𝑟𝑡𝑎𝑠 𝑚 = 1,36 + 2,22 = 3,58 𝑚 = 3,58 𝐻% = ( 0,415 1 + 3,58 ) ∗ 100 𝐻% = 0,906 ∗ 100 𝑯% = 𝟗, 𝟎𝟔 % 4) ANALISE QUALITATIVA DO CONCRETO Condições que indicam que atingimos o teor ideal de argamassa: Passar acolher de pedreiro sobre a superfície do concreto fresco, introduzir dentro da massa e levantar no sentido vertical. Verificar se a superfície da massa exposta está com vazios, indicando a falta de argamassa. Passar acolher de pedreiro sobre a superfície do concreto fresco. Verificar a textura da superfície. Aparência da mistura com superfície áspera indica falta de argamassa Aparência da mistura com superfície áspera indica falta de argamassa Introduzir a colher de pedreiro no concreto e retirar uma parte do mesmo, levantando-o. com o material nesta posição, verificar se há desprendimento do agregado graúdo da massa, o que indica falta de argamassa. Soltar então o concreto que está sobre a colher e verificar se o mesmo cai de modo compacto e homogêneo, o que indica que o teor de argamassa está adequado. Condições que indicam que atingimos a consistência ideal através do teste de abatimento: Para misturas sem vazios na superfície e sem desprendimento de agregados graúdos e apresentar-se homogêneo e compacto mesmo depois da queda, deve-se determinar o abatimento do tronco de cone de slump- test . Observar, no tronco do cone, se a superfície da lateral está compacta, sem apresentar vazios, indicando um bom teor de argamassa. Superfície porosa – falta de argamassa Superfície compacta, sem vazios – indicando o teor ideal de argamassa Aspecto do concreto final, com teor de argamassa mais as perdas. Observa-se que o pequeno excesso de argamassa ficando retido na superfície da colher, após a sua movimentação na superfície da massa 5) AJUSTES DO TRAÇO DE DOSAGEM Teor de argamassa Para determinar, quanto será de graúdo e quanto será de miúdo, precisamos saber o teor de argamassa ideal. O teor de argamassa é o % necessário para preencher os vazios entre as pedras dos agregados. Quando o concreto apresentar um teor abaixo do ideal, teremos vazios no concreto prejudicando sua resistência mecânica. Quando o concreto apresentar um teor acima do ideal, a argamassa estará sobrando e estaremos desperdiçando cimentos e demais materiais. Tabela com valores ideais de argamassa Ajustar o Teor de argamassa O ajuste do teor de argamassa consiste em incorporar uma adição de argamassa ao traço já elaborado a fim de melhorar sua coesão e medidas de abatimento, sem alterar a resistência final do concreto Determinar dosagem para mistura inicial utilizando 30 kg de brita α Traço Cimento Areia Brita água Teor de argamassa Traço unitário (m=4,58) Massa total (kg) Massa acréscimo (kg) Massa total (kg) Massa acréscimo (kg) Massa total (kg) Massa utilizada (a/c=0,415) 0,51 1:1,36:2,22 13,51 inicial 18,38 inicial 30 kg 5,60 0,53 30 kg 0,55 30 kg CONCRETOS E ARGAMASSAS Prof. EDUARDO MAZZONETTO Aula 09 – DOSAGENS DE CONCRETO PELO MÉTODO ABCP E CORREÇÕES DO TRAÇO EXERCÍCIOS Determinar ajuste para mistura utilizando 30 kg de brita α Traço Cimento Areia Brita água Teor de argamassa Traço unitário (m=4,58) Massa total (kg) Massa acréscimo (kg) Massa total (kg) Massa acréscimo (kg) Massa total (kg) Massa utilizada (a/c=0,415) 0,51 1:1,36:2,22 13,51 inicial 18,38 inicial 30 kg 5,60 0,53 30 kg 0,55 30 kg Resposta para ajuste para mistura utilizando 30 kg de brita α Traço Cimento Areia Brita água Teor de argamassa Traço unitário (m=4,58) Massa total (kg) Massa acréscimo (kg) Massa total (kg) Massa acréscimo (kg) Massa total (kg) Massa utilizada (a/c=0,415) 0,51 1:1,36:2,22 13,51 inicial 18,38 inicial 30 kg 5,60 0,53 1:1,43:2,15 13,95 +0,44 19,95 +1,57 30 kg +0,19 0,55 1:1,52:2,06 14,56 +0,61 22,13 +2,18 30 kg +0,25