Relatório Dosagem do Concreto

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RESUMO
	O artigo relata as atividades realizadas em laboratório da universidade Mogi das Cruzes, como a realização dos experimentos, massa especifica (NBR – 52/09 e 53/09), granulométrica (NBR – 7217), massa unitária (NBR – 45/06) e umidade superficial (NBR 9775) para auxiliar na execução do concreto.
	Concreto é resultante da mistura de um aglomerante (cimento), com agregado miúdo (areia), agregado graúdo (brita) e água em proporções bem definidas. Um ponto de atenção quanto à qualidade e quantidade da água utilizada, pois ela é responsável por ativar a reação química que transforma o cimento em uma pasta aglomerante, sendo um dos principais fatores na relação A/C.
	A pasta formada pelo cimento e água atua envolvendo os grãos dos agregados, enchendo os vazios entre eles e unindo esses grãos, formando uma massa compacta e trabalhável. Outro ponto indispensável é a boa distribuição granulométrica a fim de preencher todos os vazios, de modo a evitar a porosidade que por sua vez tem influência na permeabilidade e na resistência do concreto.
 	Assim será esclarecido no artigo o não alcance dos resultados, que se deve a vários fatores, como a falta de peneiramento do agregado miúdo, consistência indesejada, erro no traço ou slump teste, falta de vibração e mau adensamento do concreto, dentre outros.
Palavra chave: Concreto, água, cimento, agregado, vazios, pasta, granulométrica e traço. 
INTRODUÇÃO
Na construção civil, o concreto é o material mais utilizado. Ao longo dos anos foram descobertas as suas versatilidades e capacidade para seu uso em obras grandiosas. O cimento Portland e um componente diretamente ligado ao Concreto, pois é ele que produz a reação química de formação da pasta aderente, na qual torna o concreto tão eficiente, ou seja, concreto é basicamente o resultado da mistura do cimento, água areia e brita, processo realizado no laboratório de Tecnologia do concreto na UMC. Ao misturar esses materiais, o Cimento Portland, juntamente com a água forma uma pasta mais ou menos fluida, dependendo do percentual de água adicionada. Essa pasta envolve as partículas de agregados com diversas dimensões para produzir um material, que, nas primeiras horas, apresenta-se em um estado que pode ser facilmente moldado. Com o tempo o material endurece adquirindo resistência mecânica capaz de torná-lo um material de excelente desempenho estrutural se o cálculo do traço for correto e a relação de água/cimento (a/c). A proporção de todos os materiais é conhecida pelo traço. 
As principais propriedades mecânicas do concreto são: resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. De um modo geral esses ensaios em laboratório são realizados para o controle de qualidade e para verificar se o concreto atende as especificações exigidas pelo projeto.
Este trabalho trata dos ensaios realizados em corpos de prova cilíndricos de concreto para verificação da sua resistência a compressão. Antes da realização do ensaio foi necessário o cálculo do traço e a dosagem dos materiais, essas determinações se devem a partir dos cálculos que serão apresentados ao longo deste trabalho. A partir dos dados calculados, foi preparado o concreto e realizado o ensaio de moldagem dos corpos de prova, em seguida os corpos de prova foram submetidos a um tempo de cura na câmara úmida de 28 dias em seguida foi concluído o ensaio com os ensaios de resistência à compressão e anotados os resultados. 
OBJETIVO
O objetivo deste experimento pelo método da ACI/ABCP, é o cálculo da dosagem dos materiais, para produção de concreto de cimento Portland em misturador mecânico, seu adensamento e enchimento de corpos-de-prova, para posterior cálculo e comparação de sua resistência ao final de 28 dias.
BIBLIOGRAFIA
Dosagem de concreto - método ABCP
 Este método de dosagem foi criado na década de 80 pela ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland) por meio de experimentos. 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 o traço. A ideias 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.
O método exige o conhecimento das seguintes informações:
Tipo, massa específica e nível de resistência aos 28 dias do cimento (ex.: CP II 32 - 32MPa aos 28 dias);
Análise granulométrica e massa específica dos agregados; 
Dimensão máxima característica do agregado graúdo; 
Consistência desejada do concreto fresco; 
Resistência de dosagem do concreto (fcj).
Etapas do método
Fixar a relação água/cimento (utilizando-se, para isso, o gráfico de resistência normal - requer o conhecimento do tipo de cimento utilizado e a resistência de dosagem requerida); 
Determinar o consumo aproximado de água do concreto, (Ca) utilizando o quadro 2. (Necessita da dimensão máxima característica do agregado graúdo e da consistência desejada); 
Determinar o consumo de cimento (Cc) - o consumo de cimento é a relação entre o consumo de água e a relação água cimento; 
Determinar o consumo de agregados: 
Consumo de agregado graúdo (Cb):
Depende do conhecimento da dimensão máxima característica do agregado graúdo e do módulo de finura do agregado miúdo. 
O consumo é o produto entre o volume compactado (Vc - obtido pelo quadro 3), a massa unitária do agregado e a proporção do mesmo (quadro 4); 
Consumo de agregado miúdo (Cm):
Obtém-se o volume de agregado (Vm) por meio de fórmula, a quantidade em massa é obtida por meio do produto entre o volume encontrado e a massa específica do agregado miúdo. 
Obtém se o traço dividindo-se todas as massas obtidas pela massa de cimento:
MÉTODO
Os ensaios realizados em laboratório, foram executados mediante as normas NBR NM 248/2003 - Determinação da composição granulométrica, os ensaios dos insumos NBR 45/2006 - Agregados – Determinação da massa unitária e do volume de vazios, NBR 9776/1987 - Agregados - Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman, NBR 9775/1987 – Determinação da umidade superficial em agregados miúdos por meio do frasco Chapman
 CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS
Aglomerante
	Foi utilizado o Cimento Portland Composto (CPII), da Marca VOTORAN.
Agregados
	Os agregados utilizados foram disponibilizados do laboratório da Universidade.
	
Abaixo as características dos agregados: 
Tabela 1 - Caracterização do Agregado Miúdo-
	
	Pesagem das Peneiras
	Peneiras
	Sem Agregado (g)
	Com Agregado (g)
	Abertura (mm)
	1º Teste
	2º Teste
	1º Teste
	2º Teste
	6,3
	467,1
	467,1
	467,1
	467,1
	4,75
	450,7
	450,7
	450,7
	450,7
	2,4
	420,5
	420,5
	425,7
	425,1
	2
	389
	389
	393,1
	393,4
	1,2
	468,6
	468,6
	499,2
	503,4
	0,6
	331,6
	331,6
	418,3
	421
	0,425
	361,2
	361,2
	442,6
	449,6
	0,3
	333,2
	333,2
	442,8
	442,4
	0,15
	341
	341
	474,5
	466
	0,075
	332,3
	332,3
	363,2
	360,5
	Fundo
	366,7
	366,7
	373,9
	374,3
	Total
	4261,9
	4261,9
	4751,1
	4753,5
	
Consequentemente o módulo de finura de acordo com os cálculos é . Em conformidade com a norma ABNT NBR 7211 - Tabela 2 da NBR 7211 – Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo, o módulo encontrado indica que o agregado miúdo submetido ao ensaio se encontra no limite inferior na zona ótima onde o módulo de finura varia de 2,20 a 2,90. 
Esta informação se comprova de acordo com o gráfico 1, sendo assim, em decorrência dos dados adquiridos é explicito que o agregado miúdo está dentro dos padrões normatizados para ser utilizado no concreto.
Gráfico representativo % da massa retida – 1º Teste
Gráfico representativo % da massa retida – 2º Teste
Tabela 2 - Caracterização do Agregado Graúdo
	
	MASSA RETIDA
	Peneiras
	Massa retida (g)Retida Individual (%)
	Retida Acumulada (%)
	Abertura (mm)
	1º Teste
	2º Teste
	1º Teste
	2º Teste
	1º Teste
	2º Teste
	6,3
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	4,75
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	2,4
	5,2
	4,6
	1,06
	0,93
	1,06
	0,93
	2
	4,1
	4,4
	0,83
	0,89
	1,89
	1,82
	1,2
	30,6
	34,8
	6,25
	7,07
	8,14
	8,89
	0,6
	86,7
	89,4
	17,72
	18,18
	25,84
	27,07
	0,425
	81,4
	88,4
	16,63
	17,98
	42,49
	45,05
	0,3
	109,6
	109,2
	22,4
	22,21
	64,89
	67,26
	0,15
	133,5
	125
	27,28
	25,42
	92,7
	92,68
	0,075
	30,9
	28,2
	6,32
	5,73
	98,49
	98,41
	Fundo
	7,2
	7,6
	1,47
	1,54
	99,96
	99,95
	Total
	489,2
	491,6
	99,96
	99,95
	
	
CONDIÇÃO DE PREPARO EM FUNÇÃO DO DESVIO PADRÃO (SD)
 Condição A (Sd = 4,0 mpa)
Classe 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 = 5,5 MPa)
Classe C10 a C25:
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 = 7,0 MPa)
Classe C10 a C15:
Cimento medido em massa, agregados e água em volume, umidade dos agregados estimada.
FIXAÇÃO A RELAÇÃO A/C
Critérios:
Durabilidade – ACI ou NBR 12655 e NBR 6118
Escolha da a/c é função da curva de Abrams do concreto
Resistência Mecânica
Relação a/c e tipo de cimento
É utilizada a menor relação a/c obtida pelos critérios acima.
Definição da relação água/cimento DURABILIDADE
A relação água-cimento é escolhida em função da Curva de Abrams, que apresenta valores de a/c para cada tipo de cimento aceito pela normabrasileira.
Determinação aproximada do consumo de água (ca)
O consumo de água é dado pela tabela a seguir:
Como não consta na tabela acima o diâmetro máximo de 12,5, adota-se 9,5.Portanto, para um abatimento de 100 mm e diâmetro máximo do agregadograúdo (DMAX) igual a 9,50 mm, obtém-se Consumo de água (Ca) igual a 230litros
Determinação do consumo de cimento (cc)
O consumo de cimento depende diretamente do consumo de água.
Determinação do consumo de agregados
Teor ótimo de agregado graúdo:
Dimensão máxima do agregado graúdo
Módulo de finura da areia
Teor ótimo de areia:
Teor de pasta
Consumo de agregado graúdo
Água de amassamento
	A água utilizada para o amassamento dos aglomerantes deve corresponder a certas qualidades químicas, não pode conter impurezas e ainda estar dentro dos parâmetros recomendados pelas normas técnicas de acordo com a determinação da PORTARIA Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011, a fim de que garantir a homogeneidade da mistura. 
APRESENTAÇÃO DO TRAÇO
O traço é apresentado da seguinte forma:
Substituindo os valores encontrados nos cálculos anteriores, obtém-se oseguinte traço:
Portanto, o traço do concreto é:
ENSAIOS
PRODUÇÃO DO CONCRETO
Na execução de um concreto de bom desempenho, alguns critérios deverão ser seguidos ABNT NBR NM79. O fator água/cimento é um dos requisitos de suma importância para resistência do concreto, este interfere diretamente na resistência mecânica, conforme a curva de Abrams; que apresenta valores de a/c para cada tipo de cimento aceito pela norma Brasileira. A curva é a que segue:
Para cimento portland CP-40 com Fc28 igual a 35 MPa, tem-se, pela curva de Abrams, o fator de relação água-cimento (a/c):
Assim, é de grande interesse adquirir um alto abatimento (fluidez) com uma baixa quantidade de água na composição (Geyer, A.L.B; 2016). Esta resistência deve ser estabelecida em função da resistência a compressão requerida em 28 dias, tal qual pode ser observado através do gráfico, sendo que quanto maior for a relação A/C, menor será a resistência do concreto.
Neste experimento utilizou-se as porções de 8 kg de cimento, 12 kg de agregado miúdo, 16 kg de agregado graúdo e 2 litros de água.
SLUMP TEST
O ensaio de consistência deve iniciar em até 5 minutos da coleta da amostra e a trabalhabilidade deve ser controlada ao longo do intervalo de tempo entre a produção e a aplicação. Nenhum ensaio é capaz de fornecer uma avaliação completa da trabalhabilidade do concreto. O ensaio mais conhecido, que mede a consistência do concreto, é o denominado ensaio de abatimento do tronco de cone, mais conhecido como Slump Test.
O abatimento do concreto é uma das medidas de referência das características do concreto, motivo pelo qual seu valor costuma ser especificado no pedido do concreto.
Aparelhagem
	A aparelhagem utilizada foi:
	• Molde metálico;
	• Haste de compactação de seção circular em aço de 16 mm de diâmetro por 600 mm de comprimento;
	• Placa de apoio do molde;
	• Complemento tronco-cônico do molde;
	• Colher de pedreiro;
	• Trena de 5 metros.
Procedimento Experimental
Colocou-se o molde em forma de cone sobre a placa metálica de base. Um dos integrantes do grupo fixou a forma com os pés, apoiando-se sobre as aletas do suporte e preencheu-se 1/3 do molde com uma camada de concreto e foi dado 25 golpes com a haste de compactação em forma de espiral até o centro.
Foi preenchido 2/3 do molde e novamente demos 25 golpes de haste.
Foi completado totalmente o molde com a 3° camada de concreto e realizamos o adensamento (25 golpes de haste).
Foi removido o excesso de concreto, rolando a haste de compactação pela superfície do cone.
Efetuou-se a desmoldagem, elevando o molde pelas alças na vertical.
Após a realização desses procedimentos medimos com uma régua a distância da haste até o topo da amostra abatida.
Por fim, utilizou-se o concreto restante para moldar três corpos de prova que foram devidamente identificados (C1, C2 e C3).
 Moldagem dos corpos de prova
Após a realização do abatimento Slump-teste, foi executado a moldagem de três corpos de prova, de acordo com a norma ABNT NBR 5738 - Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Onde o mesmo ficou armazenado durante 28 dias antes do ensaio de rompimento. 
Aparelhagem
	A aparelhagem utilizada foi:
	• 03 moldes cilíndricos de 10X20 cm;
	• Haste de compactação de seção circular em aço de 16 mm de diâmetro por 600 mm de comprimento;
	• Colher de pedreiro. 
RESULTADOS
Ensaio de compressão 
Após a realização do preenchimento dos corpos de prova com concreto, foi armazenado em câmara úmida por um tempo determinado de acordo com a ABNT NBR 5738:2003, sempre lembrando que o concreto atinge a sua resistência característica no 28º dia. Após os 28 dias, foi retirado os corpos de prova da câmera úmida para realizar do ensaio de compressão (rompimento). 
Na execução do rompimento a máquina exerce uma força gradual de compressão sobre o CP até que o mesmo venha a romper, a força exercida é dividida pela área de topo do CP. Abaixo dados obtidos em laboratório: 
	Corpo de Prova
	Ф (cm)
	Comprimento (cm)
	Resistência (tf)
	1º
	10
	19,8
	20,07
	2º
	10
	20,2
	19,57
	3º
	10
	19,9
	22,72
	 
	TENSÃO (MPa)
	CP I
	25,6
	CP II
	24,9
	CP II
	28,9
	Média
	26,5
	S (desvio)
	2,16
DISCUSSÕES
O trabalho tinha por objetivo a produção de um concreto que atingisse a resistência de um a tensão de 35MPa. Para isso, foram realizados diversos ensaios para obter as características dos materiais usados e consequentemente poder efetuar o cálculo do traço para atingir a resistência solicitada.
A princípio, o nosso traço do concreto foi obtido por tabela, sendo 1:1,5:3,0 e a quantidade de material deveria ser disposta da seguinte forma: 8kg, 12kg, 24kg. Porém, na hora de efetuar a medição dos materiais acabou faltando adicionar mais 8kg de brita, por esse motivo, o traço para o nosso concreto acabou sendo 1:1,5:2,0 impactando diretamente na resistência do concreto.
Outro fator que não levou a atingir a resistência solicitada foi a relação agua/cimento (a/c). Nesse parâmetro foi feito uma estimativa,pois o concreto estava com 8kg a menos de brita. O correto seria adicionar 4,32L de água, pois o fator água/cimento é 0,54 de acordo com a curva de Abrams, mas foram adicionados apenas 2L de água para compensar na falta de brita, pois assim o concreto ficaria menos fluído e de acordo com a curva de Abrams, quanto menor a quantidade de água, maior a resistência final.
Contudo, o concreto conseguiu atingir uma resistência relativamente alta, visto que diversos fatores influenciaram contra. A tensão média obtida entre os 3 corpos de prova de foi de 26,5MPa, com um desvio padrão de apenas 2,16MPa, que demonstra uma certa homogeneidade no processo de produção para os 3 corpos de prova. 
CONCLUSÕES
Em face do exposto e conforme análise realizada, conclui-se que é fundamental que todas as etapas realizadas neste trabalho sejam feitas seguindo exatamente o que é previsto nos métodos e procedimentos estipulados nas NBR’s aqui referenciadas, tendo em vista que o objetivo final deste trabalho era que os corpos de prova construídos, utilizando os materiais selecionados em laboratório, atingissem uma resistência a compressão (Fck) de 35MPa, valor que não foi atingido pelos erros cometidos durante as fases de preparação e separação do material, tanto no traço do concreto quanto na manipulação inicial dos corpos de prova, motivos estes evidenciados nos métodos, resultados e discussões deste artigo.
Portanto, é correto afirmar que não é possível atingir tais valores de resistência que foram calculados ou estipulados anteriormente, no início de um projeto, sem que se atenta a todos os detalhes do estádio de apresto do material principal da construção civil, o concreto, o que cresce de importância à presença de um profissional capacitado durante esta etapa crucial.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro: ABNT, 2006.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9776: Agregados - Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro: ABNT, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9775: Determinação da umidade superficial em agregados miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro: ABNT, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215: Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 1996.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211: Agregados para concreto- especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Procedimento de Moldagem e Cura de Corpos de Prova. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655: Concreto de cimento Portland – Preparo, controle e recebimento - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
IBRACON, Instituto Brasileiro do Concreto. Concreto e Construções. Concreto: Material construtivo mais consumido no mundo. São Paulo, n. 53, p. 14-18, jan./mar., 2009