Dosagem de concreto 2

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DOSAGEM DE CONCRETO 7. Determinação da massa específica, rendimento e do teor de ar pelo método gravimétrico. Massa específica do concreto fresco: é massa da unidade de volume do concreto fresco adensado, tal como estabelece a Norma (ABNT NBR 9833), incluindo o volume de ar aprisionado e incorporado. NOTA 1: O ar aprisionado pode ser reduzido com o adensamento do concreto. NOTA 2: O ar incorporado é o somatório do ar que não foi eliminado durante o adensamento do concreto (ar aprisionado) e aquele que é introduzido por meio de aditivos. Recipiente cilíndrico Figura 8 - Recipiente cilíndrico. MASSA ESPECÍFICA Massa Específica Leve 3000kg/m³ A massa específica do concreto endurecido depende do adensamento e dos agregados utilizados na mistura. Concreto não adensado: 2100 kg/m³ Concreto comprimido: 2200 Concreto socado: 2250 kg/m³ Concreto vibrado: 2300 a 2400 kg/m³ b) Rendimento: volume resultante da mistura fresca adensada. c) Consumo de cimento: é o consumo de cimento do concreto, expresso em quilogramas por metro cúbico de concreto (kg/m3);d) Volume total dos componentes da betonada: é o volume total dos componentes da betonada, expresso em (m3); e) Índice de ar: é o índice de ar presente na mistura do concreto (adimensional) f) Teor de ar: volume de ar aprisionado ou incorporado ao concreto fresco, expresso como porcentagem do volume total de concreto adensado. a) Determinação da massa específica do concreto fresco Balança Haste de adensamento De aço, cilíndrica, de superfície lisa, diâmetro de 16 mm e comprimento entre 600 e 800 mm. Régua metálica Com espessura mínima de 5 mm, plana, com bordas retas, largura de 50 mm e comprimento pelo menos 100 mm maior que o diâmetro do recipiente. Martelo De borracha ou outro material similar. Deve ter massa total aproximada de 300 g, quando forem utilizados recipientes com capacidade igual ou inferior a 15 dm³, e de 1000 g, quando forem utilizados recipientes com capacidade superior. Recipientes de medida O recipiente deve ter forma cilíndrica, não se deformar e ser de material não atacável pela pasta de cimento. Deve ser provido de alças. A capacidade mínima, o diâmetro interno e a altura do recipiente estão indicados na Tabela abaixo. Tabela 1- Capacidade mínima, o diâmetro interno e a altura do recipiente. Dimensão máxima Capacidade mínima Diâmetro interno dos Altura interna dos característica do dos recipientes recipientes recipientes agregado "d" mm dm³ mm mm d ≤ 37,5 7,5 200 240al. Procedimento: 1.1 Enchimento do recipiente 1.2 O concreto deve ser colocado no recipiente em camadas, de acordo com o método de adensamento utilizado: em três camadas (manual) ou em duas camadas (vibrado). 1.3 A escolha do método de adensamento deve ser feita segundo o abatimento do concreto, determinado de acordo com a ABNT NBR NM 67, nas seguintes condições: a) os concretos com abatimento maior que 150 mm devem ser adensados manualmente; b) os concretos com abatimento compreendido entre 30 mm e 150 mm podem ser adensados manualmente ou por vibração; c) os concretos com abatimento menor que 30 mm devem ser adensados por vibração. a2. Adensamento: 2.1 Manual 2.1.1 Adensar com a haste cada uma das três camadas de igual altura. O número de golpes a ser aplicado depende do volume do recipiente e está definido na Tabela abaixo: Tabela 2 Número de golpes a ser aplicado depende do volume do recipiente. Volume do recipiente Número de golpes por camada dm³ 25 50 2.1.2 O adensamento deve ser realizado na direção vertical, com o extremo semiesférico da haste, distribuindo os golpes uniformemente sobre toda a superfície, tomando o cuidado necessário na primeira camada para não golpear o fundo do recipiente e, nas seguintes, para atravessar no máximo 25 mm da espessura da camada anterior. 2.1.3 Golpear suavemente com o martelo várias vezes as paredes externas do recipiente, na altura correspondente a cada camada adensada, até que não se observem, na do concreto, marcas deixadas pela haste de adensamento.2.2 Vibrado 2.2.1 Antes de iniciar a vibração de cada uma das camadas de igual altura, o recipiente deve conter a quantidade total de concreto correspondente à camada. 2.2.2 Adensar cada camada inserindo o vibrador em três pontos uniformemente distribuídos sobre a superfície do concreto, penetrando cerca de 20 mm na camada anterior e tomando o devido cuidado ao vibrar, para não tocar o fundo ou as paredes do recipiente. 2.2.3 A vibração deve ter a duração necessária para se atingir um adensamento adequado, em função da composição e da consistência do concreto, da força e da frequência do vibrador e das características do recipiente. 2.2.4 Normalmente o tempo de vibração é considerado suficiente quando a superfície do concreto se torna relativamente lisa e com aparência vítrea; a vibração deve ser então interrompida, evitando a formação de espuma na amostra. 2.2.5 Após a vibração da última camada, adicionar uma quantidade suficiente de concreto que ultrapasse a borda do recipiente em cerca de 3 mm. a3. Cálculos 3.1 Após terminado o rasamento, limpar a superfície externa do recipiente e determinar sua massa, com precisão de 50 g. 3.2 Calcular a massa de concreto, subtraindo a massa do recipiente vazio da massa total obtida. 3.3 Calcular a massa específica do concreto, com aproximação de 1 kg/m³, utilizando a equação seguinte: x1000 onde: Pap é a massa específica aparente do concreto, expressa em quilogramas por metro cúbico é a massa de concreto + recipiente (g); é a massa do recipiente limpo e vazio (g); Vé o volume do recipiente, expresso em decímetros cúbicos (dm³ ou L).1000 é a conversão de g/dm³ para kg/m³ b) Calculo do Rendimento: Calcular utilizando a equação seguinte: R = Pap onde: R é o rendimento, expresso em metros cúbicos (m³; Mc é a massa de cimento da betonada, expressa em (kg); Mₘ é a massa total de agregado miúdo da betonada, na condição de umidade em que foi utilizado para o preparo do concreto, expressa em (kg); Mg é a massa total de agregado graúdo da betonada, na condição de umidade em que foi utilizado para o preparo do concreto, expressa em (kg); Ma é a massa total de água adicionada na betonada, (kg); Pap é a massa específica aparente do concreto, expressa em kg/m³. c) Consumo de cimento Calcular utilizando a equação seguinte: onde: C é o consumo de cimento do concreto, expresso em (kg/m³) de concreto ; Mc é a massa de cimento da betonada, expressa (kg); R é o rendimento do concreto, expresso emd) Volume total dos componentes da betonada Calcular utilizando a equação seguinte: Pc Pm Pb Pa onde: Vₜ é o volume total dos componentes da betonada, expresso em (m³; Pc é a massa específica do cimento, que deve ser determinada de acordo com a ABNT NBR NM 23, expressa em Pₘ é a massa específica do agregado miúdo, determinada de acordo com a ABNT NBR NM 52, expressa em Pg é a massa específica do agregado graúdo, determinada de acordo com a ABNT NBR NM 53, expressa em é a massa específica da água, que deve ser adotada como sendo igual a mc, mm, mg e ma, são as massas dos componentes do concreto, expressas em (kg). e) Índice de ar Calcular utilizando a equação seguinte: I R Vₜ onde: é o índice de ar presente na mistura; Vt é o volume total dos componentes da betonada, expresso em (m³; R é o rendimento, expresso em (m³; f) Teor de ar Calcular, com aproximação de 0,1%, utilizando a equação seguinte:onde: A é o teor de ar do concreto, expresso em porcentagem (%); Ia é o índice de ar presente na mistura.BAUER, L. a F. " Materias de Construção" volumes 1 e 2 , 2000 Editora LivrosTécnicos e Ciêntíficos, São Paulo SP. PETRUCCI, E. G. R. " Materiais de Construção", 1998, Editora globo, Rio de Janeiro RJ.PETRUCCI, E. G.R. "Concreto de Cimento Portland 1998, Editora Globo, Rio deJaneiro RJ. RIBEIRO, C.C ,PINTO J.D, "MATERIAIS DE , ED CENGAGE LEARNING, SÃO PAULO 2009. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1. Faça uma dosagem de Concreto pelo método ABCP/ACI com as seguintes condições, apresentando traço final deste método? 1) Características dos Materiais e do Cimento utilizado no traço: Areia Brita 1 Brita 2 Cimento Mf = 2,60 δ 2700 δ = 2700 CP II 32 Mpa Inch = 30% comp = 1500 comp = 1500 δ = 3100 kg/m³ H = 6% solta = 1430 solta = 1400 = 25 mm 2) Características do Concreto a ser confeccionado: Proporção das Britas Concreto B1 = Fck = 25 Mpa Abatimento = +/- 10 Condição (Desvio padrão- sd) 5,5MPa Resolução: 1° PASSO: Determinara relação a/c 1.1 Determinar a resistência da Dosagem do Concreto em função do desvio padrão aos 28 dias. Tabela = sd = 5,5MPa e Fck = 25MPaCONDIÇÃO DE PREPARO EM FUNÇÃO DO DESVIO PADRÃO (sd) Condição A Materiais dosados em massa e a água de amassamento é Fc28 = Fck + 1,65 sd (sd 4,0 MPa) corrigida em função da correção umidade dos agregados. Classe 10 a 80 Fc28 = 25 + 1,65 5,5 Condição Cimento dosado em massa, agregados dosados em massa combinada com volume, a umidade do agregado miúdo é Fc28 = 34 MPa (sd 5,5 MPa) determinada e o volume do agregado miúdo é corrigido através da curva de inchamento. Classe 10 a 25 Condição Cimento medido em massa, agregados e água em volume, umidade dos agregados estimada. (sd 7,0 MPa) Classe 10 e 15 1.2 Com esse valor entrar no gráfico das curvas Abrams do cimento e retirar o valor do fator a/c: = 34 MPa Fcimento = 32MPa (tabela) 60 50 Resistência à compressão do concreto requerida aos 28 dias (MPa) 40 30 20 Resistência 26 32 29 41 35 38 44 normal do cimento aos 28 dias (MPa) Ref: Parâmetros de Dosagem do Concreto, ABCP, ET-67, 1995 10 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 Relação água/cimento a/c = 0,475 2° PASSO: Determinar o consumo de materiais 2.1 Determinação do consumo de água (Ca): Tabela = abatimento de 90±10mm e Dimensão máx. do agregado graúdo = 25mm Consumo de água aproximado Abatimento Dmáx agregado graúdo (mm) (mm) 9,5 19,0 25,0 32,0 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 Portanto o consumo de água: => Ca = 200 litros/m³ 200 Kg/m³2.2 Determinação do consumo de cimento (Cc) Tendo Ca= 200L/m³ e a/c= 0,475, tem-se: Ca 200 Cc = = a/c 0,475 Portanto o consumo de cimento: => Cc = 421 kg/m³ 2.3 Determinação do consumo de agregado graúdo (Cb) Em função do diâmetro máximo =25mm = e o módulo de finura 2,6 (Tabela), tem- se Vb MF Dimensão máxima (mm) 9,5 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 Portanto o volume de agregado graúdo: => Vb= 0,715 m³ 2.3 Determinação do consumo de agregado graúdo (Cb) Através do Vb=0,7215 m³ e a massa unitária compactada δ= 1500 kg/m³ (tabela) através da formula abaixo, tira-se o consumo de brita (Cb). compactada Portanto o consumo de agregado graúdo: => Cb= 1072 kg/m³ 2.4 Determinação do consumo de agregado graúdo e Cb2)Cb = Cbx80% = 1072. 0,80 Cb2 = Cbx20% = 1027 0,20 Portanto o consumo de agregado 1 e 2 graúdo: => 858 kg/m³ Cb2 = 214 kg/m³ 2.5 Determinação do consumo de agregado Miúdo (Careia) 2.5.1 Volume da agregado miúdo (Areia) (Vm) Cc = 421 kg/m³, Cb = 1072 kg/m³ e Ca = 200 L/m³ (calculado) γс = 3100 kg/m³, γb = 2700 kg/m³ ya = 1000 kg/m³ (tabela) Vm 3100 1000 Vm=1-0,732 Vm 0,268m³ Portanto o volume do agregado miúdo (areia): => Vm= 0,268 m³ 2.5 Determinação do consumo de agregado Miúdo (Careia) Através do volume do agregado miúdo (areia) Vm = 0,268 m³ (calculado) massa específica da areia γₘ = 2560 kg/m³ (tabela) Cₘ = 0,268 2650 kg/m³ Portanto o consumo de agregado Miúdo (Careia) => Cm= 710kg/m³ 3° PASSO: Apresentação do traço Dividir todos os consumos dos materiais pelo consumo de cimento Cc= 421kg/m³ Cm= 710kg/m³ 854kg/m³ Cb2= 214kg/m³ Ca= 200kg/m³421 710 858 214 200 : : : : 421 421 421 421 421 1 : 1,67 : 2,04 : 0,51 : 0,475 OBS: ATENÇÃO CORRIGIR ESSE TRAÇO PARA O INCHAMENTO E A UMIDADE 2. Foi realizada uma dosagem de concreto fresco, cujo traço usado foi 6: 9 : 10,96 : 2,86 e abatimento do cone tronco (slump) foi de 110 mm. A massa do recipiente vazio e limpo foi de 4,66g e a massa do concreto + recipiente foi de 19,76 g e o recipiente utilizado foi de 6 dm³. Determinar: a) Massa específica do concreto fresco em (kg/m3); b) Rendimento da mistura fresca adensada em m3; c) Consumo de cimento em (kg/m3); d) Volume total dos componentes da betonada em (m3); e) Índice de ar; f) Teor de arem %. Resolução: Determinar: a) Massa específica do concreto fresco: Sabendo que o abatimento do cone tronco (slump) foi de 110 mm, a massa Mrec do recipiente vazio e limpo foi de 4,66g e a massa Mcon do concreto + recipiente foi de 9 e o recipiente utilizado foi de 6 dm³, tem-se: Pap = 19,76 6 4,66 b) Rendimento da mistura fresca adensada em Sabendo que a Mc=6kg, Mm=9kg, Mg=10,96kg, Ma= 2,86kg e R 2516Determinar: c) Consumo de cimento: Sabendo que rendimento do concreto R foi de 0,01145m³ e Volume total dos componentes da betonada foi tem-se: 6 = = 0,01145 d) Volume total dos componentes da betonada em (m3): Sabendo que pc=3100kg/m3, pa=1000kg/m3 e mc=6kg, mm=9kg, mg=10,96 e ma=2,86kg, tem-se V 6 9 2,86 = 0,01236m³ 3100 2635 1000 Determinar: e) Índice de ar: Sabendo que o rendimento do concreto R foi de 0,01145m³ e a massa Mc do cimento foi de 6kg, tem-se: I 0,1145 f) Teor de ar em % do volume total de concreto adensado. Sabendo que Ia foi 0,9263, tem-se 7,9% 3. É suposta a concretagem da laje de um pavimento com as seguintes características: volume a ser concretado: 36m³ equipamento: betoneira 320L (240L efetiva) tempo de concretagem: 2 dias consecutivos concreto do Grupo I Obter o número de corpos de prova necessários. Resolução: Da tabela de formação de lotes, considerando que as lajes são "Elementos de Flexão Simples", temos: volume: 36m³ 01 Lote número de amassadas: > 50 = 150/50 =3 => 03 Lotes número de andares: um pavimento => 01 Lote tempo de concretagem: 2 dias 01 Lote Concreto do Grupo I => cada Lote => 6 Exemplares Portanto: 3 Lotes 6 Exemplares 2 Corpos de Prova = 36 Corpos de Prova.