Projeto de Dosagem

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROJETO DE DOSAGEM RACIONAL DO CONCRETO
TURMA: **** – 02/04 – ENGENHARIA CIVIL 		
PROFESSOR: JOSÉ WILSON
MARINGÁ/2016
PROJETO DE DOSAGEM RACIONAL DO CONCRETO
AUTORES
	-FERNANDA KURODA 		RA: 95607	
	-BEATRIZ DE SOUZA			RA: 95612
	-MARIANA MIDORI			RA:		
	-GABRIELA BENTO			RA:
RESUMO
	
	O projeto de 
INTRODUÇÃO
A necessidade de um material resistente e aglutinador para a construção de obras civis propiciou uma abertura para a inventividade do cimento e seu desenvolvimento com o decorrer dos anos. Desde os primórdios, o homem utiliza materiais com características aglomerantes, que eram empregados principalmente na construção de abrigos. 
Materiais como argilas não cozidas misturadas com fibras vegetais, ou gesso impuro calcinado, eram utilizados por povos antigos. Já os gregos e romanos recorriam ao calcário calcinado, e posteriormente, à mistura: cal, água, areia e pedra britada, combinação considerada como o primeiro concreto da história. Um dos grandes exemplos da humanidade na utilização desse material é a cúpula do templo de Phanteon, em Roma, construído em 27 a.C., pelo imperador Marco Agripa. 
Sendo assim, com o surgimento do cimento romano, o qual se deu através da invenção do inglês James Parker, em 1796, e do cimento Portland – batizado com tal nome devido à matéria-prima, calcário, ser extraída da Ilha de Portland – no ano de 1824, pelo francês Joseph Aspdin, ambos se tornaram os precursores dos mais recentes desenvolvimentos em obras de concreto.
	Iniciada em 1996 a produção efetiva de Cimento Portland, pela Cia Brasileira de Cimento Portland Perus, Perus (SP), no Brasil, se deu devido à proximidade do mercado consumidor e das jazidas de calcário. Com tal cenário, o Brasil pode-se tornar um dos 10 maiores produtores de cimento do mundo e detém uma das mais avançadas tecnologias na fabricação desse produto. 
	O cimento pode ser definido como um pó fino perecível, com propriedades aglomerantes, que ao ser hidratado ganha resistência mecânica. Quando constituinte do concreto, mesmo quando hidratado e ganhando resistência, este pode ser moldado de acordo com as necessidades de cada obra. Sendo assim o concreto é um dos materiais mais consumidos do mundo. Já o Cimento Portland é referência para comparação e estudo deste composto, devido às suas características e propriedades.
	Utilizado em larga escala e presente em quase todo tipo de construção civil, o concreto de cimento Portland, possui para a sua concepção o estudo de dosagem, visando a obtenção da melhor proporção entre os materiais constitutivos do concreto, também conhecido como traço.
OBJETIVOS
O objetivo deste projeto é realizar a dosagem do concreto ,pelo método IPT/EPUSP para concreto convencional, que será utilizado na concretagem de vigas, que ocupam volume de 250,0m³ e atendam a resistência característica á compressão de 18,0MPa, com um desvio-padrão de produção (Sd) de 4,5MPa. 
MÉTODOS DE PESQUISA
Para a realização deste trabalho, realizou-se várias pesquisas em diversos sites, artigos e livros, ademais, analisou-se as normas referente ao método IPT/EPUSP. De modo que atende-se as especificações do projeto e juntamente com os dados obtidos nos experimentos das aulas no Laboratório de Materiais de construção ao longo do semestre de 2016.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Antes de fazer um estudo sobre a dosagem do concreto é interessante se ter uma base sobre o que é o concreto e sua história. Sendo assim, temos a seguir, de maneira resumida, os principais componentes desse material e suas particularidades.
CIMENTO PORTLAND
	É o produto obtido pela pulverização de clinker constituído essencialmente de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma certa proporção de sulfato de cálcio natural. Contendo eventualmente, adições de certas substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam seu emprego. O clinker é um produto de natureza granulosa, resultante da calcinação de uma mistura daqueles materiais, conduzida até temperatura de sua fusão incipiente.
Cimento Portland, foi nomeado em 1824 pelo químico britânico Joseph Aspdin, pelo tipo de pó de cimento, em referência à ilha britânica de Portland. Foi queimado em conjunto pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino. Percebeu-se que obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto as pedras usadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e recebeu esse nome por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez parecidas com as rochas da ilha de Portland.
O cimento pode ser definido como um pó fino, com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que enrijece após o contato com água. Após se adicionar água torna-se uma pasta homogênea, capaz de endurecer e preservar sua estrutura, mesmo em contato novamente com a água. Na forma de concreto, torna-se uma pedra artificial, que pode ganhar formas e volumes, de acordo com as necessidades de cada obra. Com essas características, o concreto é o segundo material mais consumido pela humanidade, superado apenas pela água.
No instante em que se adiciona água no cimento, se inicia o processo de hidratação da pasta. A primeira fase é dormência que dura até o início da pega, que é a segunda fase na qual este começa a perder viscosidade. Na terceira fase acontece o endurecimento da pasta. 
Esse cimento pode ser aditivado com diferentes composições durante a produção. Hoje o cimento Portland é normalizado e existem onze tipos no mercado:
CP I – Cimento Portland comum
CP I-S – Cimento Portland comum com adição
CP II-E– Cimento Portland composto com escória
CP II-Z – Cimento Portland composto com pozolana
CP II-F – Cimento Portland composto com fíler
CP III – Cimento Portland de alto-forno
CP IV – Cimento Portland Pozolânico
CP V-ARI – Cimento Portland de alta resistência inicial
RS – Cimento Portland Resistente a Sulfatos
BC – Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
CPB – Cimento Portland Branco
PROPRIEDADES FÍSICAS
As propriedades físicas do cimento Portland são consideradas sob três aspectos distintos: propriedades do produto em sua condição natural, em pó, da mistura de cimento e água e porções convenientes de pasta e, finalidade, da mistura da pasta com agregado padronizado- as argamassas.
4.1.1.1 DENSIDADE
A densidade absoluta do cimento Portland é usualmente considerada como 3,15, embora, na verdade, possa variar para valores ligeiramente inferiores. A utilidade do conhecimento desse valor se encontra nos cálculos de consumo do produto nas misturas geralmente feitas com base nos volumes específicos dos constituintes. Nas compactações usuais de armazenamento e manuseio do produto, a densidade aparente do mesmo é da ordem de 1,5.
4.1.1.2 FINURA
A finura do cimento é uma noção relacionada com o tamanho dos grãos do produto. É usualmente definida de duas maneiras distintas: pelo tamanho máximo do grão, quando as especificações estabelecem uma proporção em peso do material retido na operação de peneiramento em malhas de abertura definida, e, alternativamente, pelo valor das superfícies especifica (soma das superfícies dos grãos contidos em uma grama de comento). 
4.1.1.3 TEMPO DE PEGA
O fenômeno da pega do cimento compreende a evolução das propriedades mecânicas da pasta no início do processo de endurecimento, propriedades essencialmente físicas, consequentemente, entretanto, a um processo químico de hidratação. É um fenômeno artificialmente definido como o momento em que a pasta adquire certa consistência que a torna impropria a um trabalho. Tal conceituação se estende, evidentemente tanto à argamassa quanto aos concretos nos quais a pasta de cimento está presente e com missão aglutinadora dos agregados.
4.1.1.4 PASTA DE CIMENTO
A ocorrência da pega do cimento deve ser regularizada tendo-se em vista os tipos de aplicaçãodo material, devendo-se processar ordinariamente em períodos superiores a uma hora após o início da mistura. Nesse prazo são desenvolvidas as operações de manuseio do material, mistura, transportes, lançamento e adensamento. Há casos, entretanto, em que o tempo de pega deve ser diminuído ou aumentado.
4.1.1.5 RESISTÊNCIA
A resistência mecânica dos cimentos é determinada pela ruptura à compressão de corpos de prova realizados com argamassa. A forma do corpo de prova, suas dimensões, o traço da argamassa, sua consistência e o tipo de areia empregado são definidos nas especificações correspondentes, e constituem características que variam de um país para outro.
4.1.1.6 EXSUDAÇÃO
A exsudação é um fenômeno de segregação que ocorre nas pastas de cimento. Os grãos de cimento, sendo mais pesados que a água que envolvem, são forçados, a uma sedimentação, quando possível. Resulta dessa tendência de movimentação dos grãos para baixo um afloramento do excesso de água, expulso das porções inferiores. Esse fenômeno, ocorre evidentemente, antes do início da pega. 
PROPRIEDADES QUÍMICAS 
A Propriedade química do Cimento Portland estão diretamente ligadas ao processo de endurecimento por hidratação. Ainda não se conhece com muita precisão as reações e os compostos envolvidos no processo no processo de endurecimento, restando muitas questões a serem esclarecidas.
4.1.2.1 ESTABILIDADE
A estabilidade do cimento é uma característica ligada à ocorrência eventual de indesejáveis expansões volumétricas posteriores ao endurecimento do concreto e resulta da hidratação de cal e magnésia livre nele presente.
4.1.2.2 CALOR DE HIDRATAÇÃO
Durante o processo de endurecimento do cimento, considerável quantidade de calor se desenvolve nas reações de hidratação. Essa energia térmica produzida é de grande interesse para o engenheiro, principalmente pela elevação de temperatura, resultante nas obras volumosas, a qual conduz ao aparecimento de trincas de contração ao fim do resfriamento da massa. O desenvolvimento de calor varia com a composição do cimento, especialmente com as porções de silicato e aluminato tricálcicos. 
4.1.2.3 RESISTÊNCIA AOS AGENTES AGRESSIVOS
Nos concretos em contato com a agua e com a terra podem ocorrer fenômenos de agressividade. As aguas, com as terras, podem conter substancias químicas suscetíveis a reações com certos constituintes do cimento presente nos concretos. Nestes últimos, o cimento constitui o elemento mais suscetível ao eventual ataque, já que os agregados são de natureza predominantemente inertes. Os silicatos de cálcio mais ou menos hidratado e principalmente a cal hidratada, presente no cimento hidratado, são os elementos submetidos a ataques químicos.
4.1.2.4 REAÇÕES ÁLCALIS- AGREGADO
Identifica-se como reações álcalis-agregados a formação de produtos gelatinosos acompanhada de grande expansão de volume pela combinação de álcalis do cimento com a sílica ativa finalmente dividida, eventualmente presente aos agregados. 
4.2 AGREGADOS
	Entende-se por agregado, material particulado, incoesivo, de atividades químicas praticamente nulas, constituído de mistura de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos. O termo “agregado” é de uso generalizado na tecnologia do concreto; nos outros ramos da construção é conhecido , conforme cada caso, pelo nome específico: fíler, pedra britada, bica-corrida, rachão etc.
 Os agregados desempenham um importante papel nas argamassas e concretos, quer do posto de vista econômico, quer do ponto de vista técnico, e exercem influência benéfica sobre alguns característicos importantes como: retração, aumento da resistência ao desgaste, etc., sem prejudicar a resistência aos esforços mecânicos, pois os agregados de boa qualidade tem resistência mecânica superior à da pasta aglomerante. É usual, denominar Agregados Naturais aqueles que já são encontrados na natureza sob forma de agregados. Exemplos; areias, pedregulhos ou seixos rolados.
Denominam-se Agregados Artificiais aqueles que necessitam de um trabalho de afeiçoamento sob ação do homem, a fim de chegar à situação de uso como agregado. Exemplo: as areias e pedras obtidas pela moagem de fragmentos maiores.
Outra classificação levando em conta a massa específica do agregado, temos:
 Agregados Leves: pedra pome, vermiculite, argila expandida;
 Agregados Normais: basalto, granito, etc;
 Agregados Pesados: Barita, Magnetita, limonita, etc.
Alguns agregados são obtidos por extração direta do leito dos rios, por meio de dragas (areias ou seixos), e, ás vezes, de minas (areias). Devem sofrer um beneficiamento, que consiste em lavagem e classificação. A pedra britada é obtida por redução de pedras maiores, é feita trituração em aparelhagem especial, os britadores. Os britadores podem ser Giratórios, de Rolo, de Martelos ou pelas peneiras vibratórias que são as mais modernas.
4.2.1 AGREGADOS MIÚDOS 
 Entende-se por agregado miúdo normal ou corrente a areia natural quartzosa ou pedrisco resultante do britamento de rochas estáveis, com tamanhos de partículas tais que no máximo 15% ficam retiros na peneira de 4,8 mm.
Massa Específica Real 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. Quando este valor não for determinado em laboratório, torna-se como sendo de 2,65 kg/dm³.
 Massa Específica Aparente é o peso da unidade de volume, incluindo nestes vazios, permeáveis e impermeáveis, contidos nos grãos. Peso unitário é o peso da unidade de volume aparente, isto é, incluindo no volume os vazios entre os grãos. O peso unitário tem grande importância na tecnologia, pois é por meio dele, que se podem converter as composições das argamassas e concretos, dadas em peso para volume e vice-versa.
Constata-se ser o peso unitário influenciado pelos seguintes fatores:
1. Modo de enchimento do recipiente;
2. Forma e volume do recipiente;
3. Umidade do agregado.
O peso unitário da areia média, no estado solto está em torno de 1,5 kgf/dm²
 4.2.1.1 UMIDADE E ABSORÇÃO
Como agregados miúdos são entregues em obra mais ou menos úmidos, isto obriga a determinação periódicas de seu teor de umidade, para corrigir a quantidade de água que deverá ser empregada na confecção das argamassas e concretos, levando em conta a água carregada pelo agregado, bem como o reajuste das quantidades do material, quer medido em peso, quer medido em volume, sendo, neste último caso, a medida influenciada pelo fenômeno de inchamento.
Figura 1 - Esquema dos diferentes graus de umidade dos agregados. Onde os círculos representam a areia e o tracejado a umidade.
A determinação da umidade pode ser feita pelos seguintes meios:
1. Secagem em estufa;
2. Secagem por aquecimento ao fogo;
3. Frasco de Chapman;
4. Medida indireta pelo peso unitário;
5. Aparelhos especiais.
 
 4.2.1.2 INCHAMENTO
O inchamento depende da composição granulométrica e do grau de umidade, sendo maior para as areias finas que apresentam maior superfície específica. Normalmente o inchamento máximo ocorre para teores de umidade de 4 a 6%. São caracterizadas por 2 índices de inchamento: Umidade Critica que é o teor de umidade acima do qual o inchamento permanece praticamente constante. A média dos coeficientes de inchamento nos pontos de umidade crítica e máxima é definida como Coeficiente Médio de inchamento. As areias, de acordo com seu módulo de finura, podem ser classificadas em:
Muito grossas………………………… MF > 3,90
Grossas………………………………… 3,30 < MF < 3,90
Médias…………………………………. 2,40 < MF < 3,30
Finas……………………………………. MF < 2,4
4.2.2 AGREGADOS GRAÚDOS
O agregado graúdo é um pedregulho natural, seixo rolado ou pedra britada proveniente do britamento de rochas estáveis, com um máximo de 15%, passando na peneira de 4,8 mm. Devem ser provenientes de rochas estáveis, isto é, inalteráveis sob a ação do ar, água ou gelo. Devem ser desprezados agregados de rochas feldispáticas ou de xisto, que sedecompõem sob a ação da água ou do ar.
No Brasil são obtidas principalmente pela trituração mecânica de rochas de granito, basalto e gnaisse. Admitem-se por motivos econômicos de emprego, britas provenientes de outras rochas, como: diorito, gabro, diábase, calcário, quartzito e arenito.
Diâmetro máximo de um agregado é a abertura da peneira em que fica retida, acumulada, uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5%;
 Diâmetro mínimo de um agregado é a abertura da peneira a qual corresponde uma porcentagem medida igual ou imediatamente superior a 95%.
4.2.2.1 FORMA DOS GRÃOS
O formato dos grãos do agregado graúdo, tem grande influência na qualidade dos concretos. A melhor forma é a que se aproxima da esfera, para os seixos, e do cubo com as três dimensões espaciais da mesma ordem de grandeza, para as britas.
4.2.2.2 PESO UNITÁRIO 
Denomina-se peso unitário o Peso da unidade de volume aparente do agregado, isto é, incluindo no volume os vazios entre os grãos. O peso unitário dos agregados não é sensivelmente afetado por seu grau de umidade e depende muito menos do adensamento que o dos agregados miúdos.
4.3 ÁGUA
A função da água, quando adicionada ao concreto, é fazer com que ocorro o endurecimento da pasta do cimento, e também melhorar a trabalhabilidade do concreto fresco. Esta deve apresentar as características de potabilidade, sendo límpida e pura e não conter substâncias químicas ou orgânicas.
	A presença da água, em maior ou menor quantidade, influencia no concreto resultante. Quando se tem a situação de maior quantidade de água no concreto, a água em excesso evapora-se deixando poros na amostra. Do mesmo modo, quando se tem menor quantidade de água, a reação de formação do concreto não se completa com eficiência. Logo, para obter resultados satisfatórios na resistência à compressão do concreto, é preciso levar em consideração o fator água/cimento.
4.4 AR
Por mais estranho que pareça, o ar é um componente do concreto. Esse ar pode ser incorporado ou aprisionado no concreto. Quando o ar é aprisionado ocorrem vazios sem a intenção, se incorporando no processo de mistura. Já o ar incorporado são bolhas de ar microscópicas incorporadas intencionalmente no concreto, normalmente pelo uso de aditivos. 
Essas bolhas de ar melhoram a impermeabilidade e a trabalhabilidade, porém, seu ponto negativo é que reduz a resistência do concreto.
4.5 ADITIVOS
Muitas vezes, precisa-se de características especiais no concreto, que possam atender específicas determinações. Para isso podem ser usados aditivos. 
Os aditivos são materiais adicionados aos componentes do concreto no processo de mistura. Sua presença pode melhorar a trabalhabilidade, resistência, compacidade, diminuindo a permeabilidade, o tempo de pega, a absorção de água, dentre outros. 
Como o aditivo passa a ser um “ingrediente”, as massas específicas desses materiais precisam ser levadas em consideração, já que pode gerar erros na dosagem e consequentemente no concreto.
4.6 PROPRIEDADES DO CONCRETO
O concreto fresco é obtido normalmente por mistura mecânica em tambores rotativos, denominados betoneiras. A consistência está diretamente ligada com o estado de fluidez do concreto fresco, melhorando sua trabalhabilidade conforme sua fluidez.
	Mas essas propriedades do concreto fresco dependem de sua composição, da quantidade de água adicionada, da granulometria dos agregados, de aditivos, entre outros. Esse processo denominado dosagem é indicado e calculado conforme as necessidades de esforços das peças a serem concretadas. 
	Depois de misturado os componentes, o concreto deve ser depositado em formas, vibrados com auxílio de vibradores, objetivando preencher poros e falhas decorrente da concretagem, e por fim endurecerá de acordo com as características da forma. 
	Um bom concreto é resultado de um conjunto de ações precisas. Os materiais utilizados devem ser de boa qualidade, o traço deve ser adequado às necessidades, sem que haja desperdícios de materiais ou falta deles. Deve também ser bem executado, desde sua mistura, vibração, até que seja desformada.
4.7 CURA
	O procedimento de cura do concreto é adotado com o objetivo de melhorar a hidratação da mistura. A cura impede que a água do traço evapore durante o tempo de hidratação, resultando em um material que apresenta ganhos na sua resistência mecânica. 
4.8 SLUMP TEST
Slump test é o teste que determina, por parâmetros normalizados, a consistência do concreto. O abatimento do tronco de cone deve ser executado de acordo com a NBR NM 67, utilizando o Cone de Abrams, constituído de um tronco de cone metálico, com 30 cm de altura, base maior de 20 cm e base menor de 10 cm de diâmetro. A execução do ensaio deverá ser realizada sobre uma base rígida e nivelada. Segue o procedimento de execução do teste: 
1. Deve ser separado uma amostra de concreto de 0,5 m3;
2. Preencher o cone com a amostra dividida em 3 camadas iguais, pausando em cada uma delas e aplicando, com a haste metálica, 25 golpes uniformemente distribuídos em cada camada; 
3. Depois de aplicados golpes na última camada, deve-se nivelar o toco retirando o excesso, alisando a superfície;
 6. Sacar o cone em um tempo total de 10 segundos na direção vertical;
 7. Depois de retirado o cone, colocou-o invertido ao lado da massa abatida e com auxílio da haste como referência de altura e medida a distância entre a parte inferior da haste e o ponto médio do concreto, expressando o resultado em centímetros. O valor resultante indica a consistência do concreto.
Para o concreto comum, a medida ideal do abatimento é aproximadamente 80 ± 10 mm, mas pode variar conforme os requerimentos do projeto. 
4.9 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
Corpos de prova são amostras feitas através de pequenas quantidades de concreto. Eles são utilizados no ensaio para avaliar a resistência à compressão do concreto. Os corpos são submetidos a tensões até o seu rompimento, determinando assim quão resistente é o concreto.
De acordo com a NBR 5738, deve-se preparar os moldes, untando-os com uma camada de óleo mineral. Coloca-se o concreto uniformemente distribuído no molde, com o auxílio da concha, em camadas aproximadamente iguais. A primeira camada deverá receber 25 golpes em toda a seção transversal uniformemente, a segunda 30 e a terceira 75. Deve-se alisar a superfície dos corpos-de-prova com uma colher de pedreiro.
Os corpos de prova devem permanecer enformados por 24h. Após a desforma, se for necessário transportá-lo, este deverá ser acondicionados em caixas rígidas com serragem ou areia molhada. O seu processo de cura deve ser feito em uma câmara úmida. Geralmente é necessário fazer o recapeamento do corpo de prova. Esse processo é feito para garantir a ortogonalidade da amostra, minimizando os erros. O recapeamento pode ser feito utilizando argamassa, neoprene, enxofre, ou pode ser feita em retifica (caso a relação altura/diâmetro ultrapasse o valor de 2,02).
4.10 MÉTODO DE DOSAGEM - IPT/EPUSP
Este método estabelece como resultado final de sua aplicação, um diagrama de dosagem grafado onde são representadas as leis de comportamento: Abrams, Lyse e Molinari.
Este método antecipa a formulação de curvas de dosagem para traços padrões, conhecidos por traço de referencia, traço rico e traço pobre. Para se obter um concreto com resistência, textura e consistência adequada à aplicação desejada, basta variar o fator água/cimento e o teor de argamassa.
Feito as misturas, é então determinado as curvas de dosagens para os materiais utilizados.
Figura 2 - Diagrama de dosagem – Método IPT/EPUSP.
4.11 DOSAGEM
Os componentes do concreto são selecionados e misturados a fim de obter propriedades previamente estabelecidas. A dosagem consiste em definir o traço, ou seja, a quantidade ideal dos diversos componentes do concreto, com objetivo de atingir características de trabalhabilidade adequada, enquanto fresco, e de resistência e durabilidade quando endurecidos.
Uma das partes mais importante é a determinação da quantidadede argamassa, pois o seu excesso resulta em melhor aparência, porém aumenta o risco de fissuração como também aumenta o custo da obra por m³, já a sua falta ocasiona porosidade ou falhas de concretagem.
Quanto maior o fator a\c mais trabalhável será o concreto, no entanto será menos resistente.
NORMAS DE REFERÊNCIA
NBR - 06465 CB-18 1983 MB-00170 – Agregados: Determinação da Abrasão "Los Angeles". 
NBR - 06467 CB18 1987 MB-00215 – Agregados: Determinação do inchamento de agregado miúdo. 
NBR - 07217 CB-18 1987 MB-00007 – Agregado: Determinação da composição granulométrica.
NBR - 07251 CB-18 1982 MB-01665 - Agregado em estado solto: Determinação da massa unitária.
NBR - 07810 CB-18 1982 MB-01733 - Agregado em estado compactado e seco: Determinação da massa unitária.
NBR - 09775 CB-18 1986 MB-02642 – Agregados: Determinação da unidade superficial em agregados miúdo por meio do frasco de chapman.
NBR 7223 – Determinação da consistência pelo tronco de cone "Slump test".
NBR 7251/82 – Determinação da massa específica aparente ou unitária no estado solto.
Nbr Nm 248/01 – agregados: determinação da composição granulométrica.
Nbr nm 45/95 – agregados: determinação da massa unitária e dos espaços vazios.
NBR NM 53/02 – agregado graúdo: determinação da massa especifica, massa especifica aparente e absorção de água.
NBR NM 7225/93 – Materiais de pedra e agregados naturais
Nbr-5738/03 – concreto: procedimento para moldagem e cura dos corpos de prova.
NBR-5738/03 – CONCRETO: Procedimento para moldagem e cura dos corpos de prova
Nbr-5739/94 – concreto: ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos.
Nbr-6467/87 – agregados: determinação do inchamento de agregado miúdo.
Nbr-7211/05 – agregados para concreto: especificações.
Nbr-7223/94 – concreto: determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone.
Nbr-9779/87 – agregados: determinação da massa especifica de agregados miúdos por meio do frasco de chappman. 
RESULTADOS OBTIDOS
ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS AGREGADOS EMPREGADOS NO ESTUDO DE DOSAGEM
Análise Granulométrica - Areia Lavada
	DOSAGEM RACIONAL DO
CONCRETO
	
 INTERESSADO	
	ENSAIO 1
	MATERIAL ENSAIADO / Identificação do Interessado
AREIA LAVADA – Areia média
	ORIGEM DA AMOSTRA
Maringá – PR.
	COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADOS
	LIMITES GRANULOMETRICOS
(NBR 7211/83)
	
PENEIRAS (MM)
	VALORES MÉDIOS DA PORCENTAGEM DE MASSA
	ZONA UTILIZÁVEL
	
	RETIDA (%)
	ACUMULADA (%)
	LIMITE INFERIOR
	LIMITE SUPERIOR
	6,30
4,76
2,38
1,18
0,60
0,30
0,15
FUNDOS
	0,30
0,06
0,67
1,90
11,54
44,69
39,26
1,58
	0,30
0,36
1,03
2,93
14,47
59,17
98,42
100,00
	0
0
0
0
10
41
70
90
	0
7
11
25
45
65
92
100
	Diâmetro máximo: 1,18 mm Massa especifica:2,653 Kg/dm3 Massa unitária na condição seca e solta:1,542 Kg/dm3v Módulo de finura: 1,750 
	
Curva de Inchamento da Areia
	
CURVA DE INCHAMENTO DA AREIA
	Material ensaiado
Areia Lavada, Natural, Quartzosa
Características Físicas
Diâmetro máximo (ØMÁX) = 1,18 mm - Módulo de Finura (MF)=1,750
	TEOR DE UMIDADE DA AREIA
(h) (%)
	MASSA UNITÁRIA DA AREIA
(kg/dm³)
	COEFICIENTE DE INCHAMENTO
(Vh/V0)
	OBSERVAÇÕES
	0,00
0,56
1,17
2,48
3,17
4,90
5,47
7,63
9,22
12,40
	1,500
1,233
1,180
1,127
1,140
1,180
1,220
1,213
1,227
1,293
	1,000
1,222
1,278
1,345
1,329
1,284
1,242
1,261
1,247
1,195
	 Vh/V0 = Variação do Volume Aparente do Agregado provocado pela água superficial;
Vh = Volume do Agregado úmido;
V◦ = Volume do Agregado seco;
 hcrítico = Teor de umidade acima do qual o inchamento permanece praticamente constante;
Coeficiente máximo de inchamento = 1,345
Coeficiente médio de inchamento = 1,320
Coeficiente crítico de inchamento = 1,295
	
Análise Granulométrica - Pedra Britada
	DOSAGEM RACIONAL
DO CONCRETO
	INTERESSADO
	ENSAIO 1
	MATERIAL ENSAIADO / Identificação do Interessado
PEDRA BRITADA DE BASALTO / Brita1/2
	ORIGEM DE AMOSTRA
MARINGÁ – PR
	COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADOS
	LIMITES GRANULOMÉTRICOS
(NBR 7211/2005)
	PENEIRAS
(mm)
	Valores médios da porcentagem de massa
	Porcentagem em massa, retida e acumulada
	
	Retida (%)
	Acumulada (%)
	Peneiras (mm) 
	d/D (9,5 mm / 25 mm)
	31,50
25,00
19,00
12,50
9,50
6,30
4,75
2,36
1,18
0,60
0,30
0,15
FUNDOS
	-
-
-
6,89
52,30
32,65
3,76
2,13
0,39
0,23
0,20
0,33
1,12
	-
-
-
6,89
59,19
91,84
95,60
97,73
98,12
98,36
98,56
98,89
100
	25,00
19,00
12,50
9,50
6,30
4,75
2,36
	0,00
2,00
40,00
80,00
92,00
95,00
-
	5,00
15,00
65,00
100,00
100,00
100,00
-
	Diâmetro máximo Característico: 19,00 mm Massa especifica: 2,754 Kg/dm3 
Módulo de finura: 6,46 mm Massa unitária na condição seca e solta: 1,614 Kg/dm3
	
DETERMINAÇÕES DA DOSAGEM DO CONCRETO PARA OS MATERIAIS DOSADOS EM MASSA E EM VOLUMES 
Requisitos solicitados à equipe
EQUIPE N°03 – Turma 2 e 4	FERNANDA M. I. KURODA, Beatriz de Souza, Gabriela Bento, Mariana Midori.
DESENVOLVER UM PROJETO DE DOSAGEM UTILIZANDO O MÉTODO IPT / EPUSP PARA CONCRETO CONVENCIONAL E FORNECER UM TRAÇO QUE ATENDA ÀS SEGUINTES ESPECIFICAÇÕES:
DA OBRA 
- Concreto a ser utilizado na concretagem de PILARES 
- Volume de concreto................ ........................................................ 250,0m³ 
DOS MATERIAIS A SEREM UTILIZADOS NO ESTUDO 
- Cimento Portland 
- Areia Lavada 
- Pedra Britada de Basalto 
ESPECIFICAÇÕES DO TRAÇO DE CONCRETO 
- Abatimento (ST) ........................................................................100 + 20mm 
- Resistência Característica à Compressão .................................... 18,0MPa 
- Desvio-padrão de produção (Sd) ..................................................... 4,5Mpa
QUANTIFICAR E APRESENTAR PARA O TRAÇO SOLICITADO 
- O consumo de materiais por metro cúbico de concreto;
- A Quantidade de material a ser adquirido para a concretagem da estrutura acima especificada; 
- Custo unitário e total concreto a ser utilizado na obra; 
- Dimensionar o traço solicitado em volume, considerando caixas de madeira de base (45 x 35)cm, de forma que quando cheia de material, apresente um peso máximo de 50,0kg; 
- Capacidade da cuba da betoneira estacionária igual a 600 Litros 
- RESPONDA e FAÇA CONCLUSÕES À RESPEITO DO PROJETO 
Tomando como base os preços atuais do mercado, como você irá produzir o concreto? Em canteiro ou em usina!!! – JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA 
OBSERVAÇÃO: 
O desenvolvimento do projeto deverá ser feito tomando como referência às informações fornecidas nas aulas experimentais e teóricas, tanto no que se refere aos quesitos de formatação, apresentação final e tratamento dos dados experimentais.
Simbologia e unidades utilizadas na pesquisa
	QUADRO LEGENDA
	SÍMBOLO
	UNIDADE
	DISCRIMIÇÃO
	fck
	MPa
	Resistência característica a compressão do concreto
	fcm
	MPa
	Tensão de dosagem do concreto
	fc28
	MPa
	Resistência a compressão do concreto aos 28 dias de idade
	Sd
	MPa
	Desvio padrão adotado no estudo de dosagem, especificado pela NBR-3118
	a/c
	kg/kg
	Relação água / cimento
	α
	%
	Proporção em massa, de argamassa seca no concreto seco
	C
	Kg/m³
	Consumo de cimento por metro cúbico de concreto
	H
	kg/kg
	Fator água / mistura seca, em massa
	m
	kg/kg
	Teor de agregados (miúdo + graúdo) em massa, por quilograma de cimento
	A
	kg/kg
	Teor de areia, em massa por quilograma de cimento
	p
	kg/kg
	Teor de brita, em massa por quilograma de cimento
	γc
	kg/dm³
	Massa Específica do Cimento 
	γa
	kg/dm³
	Massa Específica da Areia
	γb
	kg/dm³
	Massa Específica da Brita
	ρ
	kg/dm³
	Massa Unitária do agregado seco e solto
	--------Pontos das curvas de dosagem obtidas dos traços unitários executados no laboratório
	---●---
	
	Pontos identificados nas curvas de dosagens para se obter os parâmetros da dosagem solicitada
Especificações adotadas para o estudo de dosagem
	QUADRO RESUMO PARA O TRAÇADO DAS CURVAS DE DOSAGEM
	PARÂMETROS DE DOSAGEM
	AUXILIAR 1 (Rico)
	PILOTO
	AUXILIAR 2 (Pobre)
	Traço unitário
(1 : a : p : a/c)
	1,000:1,800:2,200:0,467
	1,000:2,359:2,639:0,573
	1,000:2,920:3,080:0,673
	Teor de agregado total (m) (Kg)
	4,0
	5,0
	6,0
	Teor de Argamassa (α) (%)
	56,0
	56,0
	56,0
	Relação água/cimento (a / c)
	0,467
	0,573
	0,673
	Consumo de cimento teórico (Kg/m³)
	433,29
	357,94
	 305,34
	Consumo de cimento experimental (Kg/m³)
	442,13
	367,87
	312,95
	ɤ concreto fresco (Kg/m³)
	2423,8
	2417,2
	2401,3
	Abatimento (ST) (cm)
	12,5
	10,5
	10,0
	Resistência à compressão (fc) (MPa)
	3 dias
	22,83 MPa
25,43
	19,83
19,93
	17,13
17,33
	7 dias
	33,03
34,53
	25,23
25,94
	22,23
22,23
Diagrama de Dosagem do Concreto - Método IPT/EPUSP
	DIAGRAMA DE DOSAGEM (IPT/EPUSP)
	Cimento CPV-ARI
	Brita 1
	Slump Teste: (10020)mm
	Água Potável
	Areia lavada
	
	
Figura 3 - Diagrama de Dosagem do Concreto (Método IPT/EPUSP)
Quadro resumo das especificações, ensaios de caracterização e parâmetro obtidos do diagrama de dosagem
	ESPECIFICAÇÕES ADOTADAS PARA O ESTUDO DE DOSAGEM
	Fck
(Mpa)
	Sd
(Mpa)
	Fc7
(Mpa)
	Abatimento
(mm)
	Ømáx
(mm)
	18,00
	4,50
	25,425
	100±20
	19,00
	CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS
	MATERIAIS UTILIZADOS
	MASSA ESPECÍFICA (Kg/dm3)
	MASSA UNITÁRIA (Kg/dm3)
	DIÂMETRO MÁXIMO (ØMÁX) (mm)
	MÓDULO DE FINURA
(MF)
	COEF. DE INCHAM. MÉDIO
	TEOR DE UMIDADE (%)
	Cimento Portland (CPV-ARI)
	3,150
	1,450
	-
	-
	
-
	
-
	Areia Lavada, Natural, Quartzoza 
	2,653
	1,542
	1,18
	1,750
	
1,32
	
2,2
	Pedra Britada de Basalto 
Brita 1
	2,754
	1,614
	19,00
	6,460
	
-
	
-
	Água
	1,000
	1,000
	-
	-
	-
	-
	PARÂMETROS OBTIDOS DO DIAGRAMA DE DOSAGEM
	RESISTÊNCIA DE DOSAGEM 
Fcj = fck + 1,65.Sd 
 (MPa) 
	m(kg)
	a/c (kg/kg)
	Consumo (C)(kg/m³)
	
	
	
	
	
	
	
	
	25,425
	5,19
	0,591
	372,86
	
	
	
	
	
	
	
	
 
Dimensionamento do traço solicitado, em volume, para a produção do concreto em betoneira estacionária de eixo inclinado 
	DIMENSIONAMENTO DO TRAÇO SOLICITADO, EM VOLUME, PARA PRODUÇÃO DO CONCRETO EM BETONEIRA ESTACIONÁRIA DE EIXO INCLINADO
	Resistência característica a compressão
fck= 18,0Mpa
	CARACTERÍSTICA BÁSICA DO TRAÇO
	Resistência característica a compressão
18,0 MPa
	Desvio-padrão de dosagem
4,5 MPa
	Resistência de dosagem
25,425 Mpa 
	Abatimento (Slump Test)
100±20
	Tipo de cimento
CPV – ARI
	Teor de argamassa
56%
	Consumo de cimento/MP
372,86 Kg/m3
	Traço Unitário (kg)
1,000 : 2,466 : 2,724 : 0,591
	CONSUMO DE MATERIAIS POR METRO CÚBICO DE CONCRETO
	TRAÇO EM VOLUME PARA UMA BETONADA
	Matérias utilizados
	Massa dos materiais secos (kg/m³)
	Volume dos materiais soltos e úmidos (dm³)
	Materiais
	Quantidade e dimensões das caixas
	Cimento (CPV-ARI)
	
372,86
	257,14
	Cimento (CPV-ARI)
	2 sacos de cimento
	Areia Lavada
	919,47
	
787,10
	Areia Lavada
	5 caixas de areia (35 x 45 x 26,81) cm
	Pedra britada de Basalto
	1015,67
	629,29
	Pedra britada de Basalto
	5 caixas de brita (35 x 45 x 21,43) cm
	Água Potável
	220,36
	200,13
	Água Potável
	Até 53,67L
	-Coeficiente de Inchamento Médio: 1,32
-Teor de umidade (h): 2,2 %
	Volume de concreto por betonada 
 dm3
282,71
	Quantidade de água em função das condições climáticas no instante da concretagem
	
Observações
1-Para o cálculo dos materiais soltos e úmidos por m³ de concreto utilizou-se os valores abaixo;
- Massa Unitária da areia =1,563 Kg/dm3
- Massa Unitária da brita 1 = 1,654 Kg/dm3
2- Observar a quantidade de água prevista em função do teor de umidade da areia conforme tabela de previsão das condições climáticas
	Condições climáticas
	Umidade estimada da areia (h) (%)
	Quantidade de água por betonada (Litros)
	
	- Não chove a mais de 3 dias
- Chuva recente
- Chuva na véspera
- Está chovendo
	4,0
6,0
8,0
10,0
		
49,24
44,30
39,37
34,44
	
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste projeto foi o utilizado o método de dosagem IPT/EPUSP para concreto convencional com o objetivo de encontrar um traço que atenda às seguintes especificações:
Concretagem de vigas;
Para um volume de concreto de 250m3;
Materiais Utilizados:
Cimento CPV - ARI;
Areia Lavada;
Pedra Britada de Basalto;
Água Potável;
Abatimento de (100±20) mm;
Resistência Característica à compressão de 18 MPa;
Desvio Padrão de Produção de 4,5 MPa.
Os resultados obtidos possuem desvios em inúmeras medidas, devido a erros pessoais, sistemáticos e de flutuação. Como por exemplo, erro na leitura das medições (massa específica, massa unitária); na moldagem e adensamento dos corpos de prova, no processo de cura, no abatimento, inclusive nas contas teóricas resolvidas em sala de aula.
O consumo de material por metro cúbico de acordo com o traço e a quantidade de material a ser adquirido para a concretagem especificada será respectivamente: 
Tabela 11 - Consumo de material por metro cúbico
	MATERIAIS
	C(Kg/m3)
	Vreal(dm3)
	Vaparente(dm3)
	Cimento
	372,86
	118,37
	257,14
	Areia
	919,47
	346,58
	787,10
	Brita
	1015,67
	368,80
	629,29
	Água
	220,36
	220,36
	200,13
Tabela 12 - Quantidade de material a ser adquirido para a concretagem especificada
	MATERIAL
	QUANTIDADE
	Cimento
	1375 sacos
	Areia
	196,78 m3
	Brita
	157,32 m3
	Água
	50,03 m3
Considerando os valores atuais do mercado da construção civil, de acordo com o depósito Camillo, o custo unitário e total do concreto a ser utilizado na obra será: 
Tabela 13 - Custo unitário e total do concreto a ser utilizado na obra
	MATERIAL
	VOLUME
	CUSTO UNITÁRIO (R$)
	VALOR TOTAL(R$)
	Cimento
	1375 sacos
	25,00 (saco de 50Kg)
	34.375,00 
	Areia
	196,78 m3
	80,00
	15.742,40
	Brita
	157,32 m3
	65,00
	10.225,80
	Água
	50,03 m3
	*
	187,62
	Total
	---
	---
	60.530,82
*Até 10 m³, R$7,50;
 De 10 m³ a 20 m³, R$6,00 a cada m³
 Maior do que 20m3, R$4,00 a cada m³
A partir dos dados obtidos conclui-se, que para a produção de 250m³ de concreto em obra, o gasto total de material será R$60.530,82.
Para o dimensionamento do traço solicitado em volume, considerando caixas de madeira de base (45x35)cm, de forma que quando cheia de material, apresente um peso máximo de 50,0kg, tem-se que:
Tabela 14 - Dimensionamento do traço em volume
	MATERIAL
	TRAÇO VOLUMÉTRICO
	Cimento
	2 sacos de cimento
	Areia
	5 caixas de areia (35 x 45 x 26,81) cm
	Brita
	5 caixas de brita (35 x 45 x 21,43) cm
	Água
	Água até 53,67L
Sendo a capacidade da cuba de betoneira estacionária igual a 600L, levando em conta a sua capacidade efetiva, o traço será de:
Tabela 14 - Consumo de material em relação a capacidade da betoneira
	MATERIAIS
	C(Kg/bet)
	Vreal(dm3)
	Vaparente(dm3)
	Cimento
	100,00
	31,75
	68,97
	Areia
	246,60
	92,95
	211,10
	Brita
	272,40
	98,91
	168,77
	Água
	59,10
	59,10
	53,67
Para o concreto usinado, atendendo as mesmas especificações do concreto produzido em obra, também para a cidade de Maringá no mês de julho, obteve-se os seguintes valores:
Tabela 15 - Preço de concreto usinado
	PREÇO CONCRETO USINADO/ m³
	Empresa
	Preço(R$)
	Concrebrás
	230,00
	Engemix
	230,00
	Concremasul
	240,00
	Concretol
	230,00
 Assim sendo, o preço mais viável é R$230,00 por metro cúbico de concreto usinado. Como o necessário para a produção desta obra será 250m³ do material, logo ovalor total para a concretagem de vigas com este tipo de concreto é: 
Tabela 16 - Preço de concreto usinado para a obra especificada
	PREÇO CONCRETO USINADO para 250m³
	Empresa
	Preço (R$)
	Concrebrás
	60.611,33
	Engemix
	60.611,33
	Concremasul
	63.246,60
	Concretol
	60.611,33
Também deve-se considerar, além do preço total, o tempo gasto para execução e lançamento do concreto nas fôrmas e a mão-de-obra utilizada.
Através de uma pesquisa feita para verificar o tempo de concretagem, foi obtido que para um dia de 8 horas de trabalho, concreta-se cerca de 8m3 em uma betoneira de capacidade nominal igual a 600 Litros. Logo para 250m3 necessita-se de 31 dias de serviço.
Tem-se como vantagens para a utilização do concreto usinado:
Economia de materiais, menor perda de areia, brita e cimento;
Maior controle tecnológico dos materiais, dosagem, resistência e consistência, com melhoria da qualidade;
Racionalização do número de ajudantes na obra, com a consequente redução dos encargos trabalhistas;
Melhor produtividade da equipe;
Redução no controle de suprimentos e eliminação de áreas de estoque no canteiro;
Apesar da diferença de preço entre o concreto usinado e o produzido em canteiro de R$ 81,00 e da dificuldade de transporte que pode ocorrer devido a localização da obra ainda considera-se favorável o uso do concreto usinado, devido a produção em um tempo menor e as vantagens citadas acima. 
REFERÊNCIAIS BIBLIOGRÁFICA 
BAUER, L.A.F. Materiais de Construção 1. 5. edição. Livros Técnicos e Científicos Editora S. A. São Paulo, 1995.
ANEXOS