Estudos de Dosagem de Concretos

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Faculdade de Engenharia Civil
Materiais de Construção II 
Estudos de Dosagem de Concretos – Aula 1
Prof. Maria Carolina A. L. da R. Homrich Scortegagna
2013/01
Concreto – Fatos Marcantes
1824 – Joseph Aspdin patenteou o Cimento Portland
1926 – 1ª Fábrica de Cimento no Brasil
1936 – ABCP é fundada
Estudos de Dosagem
De Preaudiau - 1881
Estuda as características dos agregados e nota uma alta variabilidade nos vazios:
Agregado
Teor de Vazios em relação ao volume aparente
Areia
26% a 42%
Seixos Rolados
32%a 42%
Britas
45%a 50%
Estudos de Dosagem
Dosagem significa: 
“Determinar regras de mistura de agregados, no sentido de preencher os vazios dos agregados graúdos com argamassa”
(De Preaudiau, 1881)
Estudos de Dosagem
Alexandre - 1888: 
Estuda a quantidade de água necessária para misturar os agregados e conclui que:
É necessária uma grande quantidade de água para molhar os grãos finos;
A água necessária para molhar e hidratar o cimento é da ordem de 0,25 do peso do cimento
Estudos de Dosagem
Alexandre - 1888: 
Pesquisa:
Uma argamassa preparada com areia de 0,8/0,7 mm e um consumo de cimento de 400 kg/m³
Para este mesmo consumo de cimento, estudou utras dosagens preparadas com areia 3,2/1,6 mm; 0,5/0,4 mm e comparou com o comportamento destas argamassas com o de outras preparadas com areias de granulometrias diferentes;
Avaliou ainda, a influência da temperatura sobre a pega.
Estudos de Dosagem
Alexandre - 1888: 
Pesquisa - conclusões:
A resistência da argamassa aumenta em decorrência 
Do aumento do consumo de cimento e/ou do aumento da bitola do agregado;
A natureza do agregado não altera a resistência
O frio causa paralisação do processo de pega, que pode ser retomado, sem interferência sobre a resistência da argamassa, quando o concreto é novamente aquecido;
A pega é acelerada quando o concreto é aquecido à temperatura de até 80°C.
=> Fica evidente a influência da composição granulométrica dos agregados sobre a qualidade dos concretos.
Estudos de Dosagem
Feret 
Fez estudos de compacidade da mistura, avaliando a porosidade/ permeabilidade e a resistência dos argamassas
Conclusões de Feret:
A compacidade e a resistência variam em função da quantidade de água e das 3 parcelas de agregado (“G” – Gráudo, “M” – Médio, “F” – Fino);
A maior compacidade (que coincide com a maior resistência) é obtida quando se emprega misturas de parcelas G e F, sem parcela de M;
A natureza do agregado não tem influência prática na resistência das argamassas;
A água de mistura é proporcional à água de molhagem dos agregados e do cimento
Estudos de Dosagem
Conclusões de Feret (cont.):
A resistência depende unicamente da relação: 
Há uma melhoria na qualidade das misturas descontínuas, usando grãos G + F (sem usar grãos médios) e na proporção de G/F = 2 (incluindo o cimento na parte de finos)
Onde:
C = Consumo de cimento
c = volume absoluto de cimento
a = volume absoluto de água
v = volume absoluto de vazios
Estudos de Dosagem
Abrams - 1918
Propõe uma modificação na fórmula de Feret e sugere uma nova expressão para determinar a resistência em função da relação água/cimento (a/c)
Onde:
x = a/c
A = valor da ordem de 1000
b = variável com a idade e a qualidade do aglomerante
 Quanto maior for a idade e melhor a qualidade do cimento, menor será o valor de b
Concretos preparados com o mesmo módulo de finura, apresentam a mesma resistência
Estudos de Dosagem
Bolomey - 1925
- Os concretos com a mesma quantidade de água têm a mesma resistência, restando então para a correlação pedregulho/areia, a responsabilidade pela variação da quantidade de água de molhagem
Estudos de Dosagem
Leclerg Du Sablon - 1927
Continuou os estudos de Feret e obteve as seguintes conclusões:
A compacidade do concreto não resulta diretamente da compacidade do agregado;
A relação entre a menor bitola de agregado graúdo e a maior bitola de agregado miúdo deve ser = 2,5;
A relação agregado graúdo/agregado miúdo é de pouca importância;
A maior compacidade é obtida com proporção de argamassa igual a 1,35 vezes os vazios do agregado graúdo.
Estudos de Dosagem
Até o final da Década de 30 
Os concretos eram preparados da seguinte forma:
Mistura
Argamassa : agregado Graúdo
Manual
3:4; 2:3; 1:2
Betoneira
1:2 e 1:1,6
Os concretos de maior responsabilidade eram preparados de acordo com as composições de Bolomey, por serem consideradas as mais compactas ou mais densas, por conta da mistura agregado graúdo/areia
Estudos de Dosagem
Critérios Práticos
Para o estudo da dosagem, o engenheiro deve conhecer:
1°) O projeto
2°) Os materiais disponíveis
3°) Os equipamentos e mão-de-obra disponíveis
Resistência
Estanqueidade
Trabalhabilidade
Retração Mínima
Dentre os concretos trabalháveis com o mínimo de vazios, o melhor será aquele mais rico em pasta, ou seja, aquele que tiver a menor quantidade de areia ou a maior relação g/s
Água de Molhagem dos Agregados
Bolomey estabeleceu a seguinte fórmula para definir a quantidade de água necessária para molhar uma certa quantidade de agregado
Onde:
P = Peso
d1 e d2 = diâmetro do maior e menor agregado
K = varia com o coeficiente de forma, tipo de rocha, consistência, etc...
Água de Molhagem dos Agregados
A tabela abaixo mostra a água de molhagem “A” para vários valores de “k”, considerando-se sempre o peso “P” = 1 kg
Água de Molhagem dos Agregados
A água de molhagem é também determinada pela forma dos agregados
- A forma do agregado, bem como a sua textura e capacidade de absorção, influenciam diretamente na quantidade de água de molhagem e consequentemente, na trabalhabilidade do concreto
O Coeficiente de forma é definido por:
Fixação de Elementos para Dosagem
Dimensão máxima característica dos Agregados (Dmax)
Módulo de Finura dos Agregados (MF)
Relação Água/Cimento
Relação àgua/Mistura seca
Relação cimento/agregado
Relação areia: agregados
Correção do Traço quanto à granulometria
Correção do Traço quanto à consistência
Consumo de Cimento
 Quantidade de Agregado em Volume por m³ de concreto
 Quantidade de Água
 Custo do m³ do concreto