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Dosagens de Concreto Apresentação: Simone Perruci Galvão UNIDADE ACADÊMICA DO CABO DE SANTO AGOSTINHO – UACSA/UFRPE Sumário Introdução Requisitos gerais da Dosagem Influências dos materiais no traço Métodos de dosagem Empírica Experimental DOSAGEM Estudo de dosagem de concretos de cimento Portland são procedimentos necessários para obtenção de proporções ideais dos materiais componentes do mesmo (traço): ADITIVOS ADIÇÕES MINERAIS TRAÇO MAIS BÁSICO BRITA Isaia, 2011. Concreto: ciências e Tecnologia DOSAGEM MISTURA ECONOMICA E ADEQUADAS A CONDIÇÃO DE SERVIÇO Dosagem Dosagem – Traço (expressão da composição do concreto) ◦ Sequência do traço 1:a:b e relação a/c Traço ◦ Em massa seca dos materais (maior rigor). ◦ Em volume. DOSAGEM REQUISITOS GERAIS Trabalhabilidade Resistência Mecânica Projeto Estrutural Permeabilidade/Porosidade em função da relação a/c e introdução de materiais (pozolanas e aditivos químicos) Custo grande volume DOSAGEM TRABALHABILIDADE Relação água/materiais secos Teor de argamassa Proporção entre cimento:agregados (1: m); Forma e textura dos agregados, principalmente os graúdos. DOSAGEM TRABALHABILIDADE Slump Test ( Ensaio de Abatimento do tronco de cone) (ABNT NBR NM 33:1998 E ABNT 67: 1998). RESISTÊNCIA RESISTÊNCIA ESPECIFICADA COMPRESSÃO SIMPLES (ABNT NBR 5738:2015 e 5739:2007) Parâmetro principal para projetos correntes Tração por compressão diametral (NBR 7222 ) Tração na Flexão (NBR 12142 ) Módulo de elasticidade (NBR 8522 ) Desgaste por abrasão PROJETOS ESPECIAIS Fck – de projeto Valor de referência que o projetista adota como base de cálculo, sendo associada a um nível de confiança de 95%. Concreto – Dosagem fck O Valor da resistência que tem 5% de probabilidade de não ser alcançado, em ensaios de corpos-de-prova de um determinado lote de concreto fcmj =fck + 1,65 Sd (ABNT NBR 12655:2006) DOSAGEM INFLUÊNCIAS DOS MATERIAIS COMPONENTES DO CONCRETO NA DOSAGEM Cimento ◦ Um maior consumo acarreta: Maior plasticidade Maior coesão Menos segregação Menor exsudação Maior calor de hidratação Maior Variação volumétrica DOSAGEM INFLUÊNCIAS DOS MATERIAIS COMPONENTES DO CONCRETO NA DOSAGEM Agregado Miúdo ◦ Um maior consumo acarreta: Aumento do consumo da água Aumento do consumo de cimento Maior plasticidade DOSAGEM INFLUÊNCIAS DOS MATERIAIS COMPONENTES DO CONCRETO NA DOSAGEM Agregado Graúdo ◦ Quanto mais arredondado e liso maior plasticidade e menor aderência ◦ Lamelar maior consumo de cimento, areia, água menor resistência ◦ Agregados Cúbicos e rugosos são ideais MÉTODOS DE DOSAGENS DOSAGEM Inexistência de norma específica para estudo de dosagem (procedimentos e parâmetros) Pesquisadores propõem seus próprios métodos de Dosagem Métodos: IPT (Torres, Priszkulnik, Tango, 1986), INT (lobo Carneiro, 1937), ITERS (Petrucci, 1985), ABCP (adaptação do método ACI), Helene e Terzian (1992), Aiticin (1998), entre outros. Isaia, 2011. Concreto: ciências e Tecnologia Histórico 1918: Duff A. Abrams ◦ Abrams Law: “Dentro do campo dos concretos plásticos, a resistência aos esforços mecânicos, bem como as demais propriedades do concreto endurecido variam na relação inversa da relação água/cimento”. ◦ fcj = resistência à compressão a j dias de idade. ◦ K1 e k2 constantes que dependem da natureza dos materiais, da idade e das condições de cura. ◦ a/c = relação água-cimento. Abrams Abatimento do tronco de cone Módulo de finura Inge Lyse – Lei de Lyse (1931) É a principal determinante da consistência do concreto fresco Métodos de dosagem EMPÍRICO – NÃO EXPERIMENTAL O traço é definido pela experiência ou tradição, Pode ser relacionada a tabelas pré prontas – não considera a natureza e características dos materiais disponíveis numa dada região, Obras de pequeno porte. Métodos de dosagem EMPÍRICO – NÃO EXPERIMENTAL Fonte: Medeiros, M. Dosagem dos Concretos de Cimento Portland. Métodos de dosagem EXPERIMENTAL – RACIONAL É realizado um estudo teórico prático para a determinação do traço ◦ Utilização dos materiais disponíveis ◦ Mistura mais econômica ◦ Condições de projeto MÉTODO DO IBRACON Método IBRACON Método versátil, simples Fixa o teor de argamassa e pretende-se chegar ao teor mínimo de água para uma dada trabalhabilidade Limites ◦ Resistência a compressão 5 Mpa a 150 Mpa ◦ Teor de água 0,15 a 1,5 ◦ Dmax do agregado graúdo 4,8 – 100mm ◦ Teor de argamassa seca 30% - 90% ◦ Fator água/ materiais secos 5 – 12% Passo 1 Escolher Dmax agregado em função densidade de armadura e formas Escolher abatimento (Transporte e Lançamento) Determinação da resistência média de dosagem fcmj =fck + 1,65 Sd (ABNT NBR 12655:2015) A = 4,0 B = 5,5 C = 7,0 Passo 2 Escolher três traços, referentes a massa seca CIMENTO:AGREGADO. ◦ Um de partida (intermediário), um mais forte e outro mais fraco. 1 : m-1 1 : m 1 : m+1 OU 1 : m-1,5 1 : m 1 : m+1,5 Passo 2 Medir o teor de argamassa (%)= (1+a) x 100 (1+m) m = a + p Inicialmente 1:5 Trabalho Experimental ◦ Teor ótimo de argamassa [ (%)] variando de 0,02 = 37% – 65% ◦ Buscar a relação ideal entre os materiais para atingir a trabalhabilidade especificada Fonte: Medeiros, M. Dosagem dos Concretos de Cimento Portland. Passo 3 Fixar o teor ótimo de argamassa (%) Proceder os demais traços para m = 6 e m = 4 ou m= 6,5 e m=3,5 para o mesmo abatimento Moldo corpos de prova resistência Passo 4 MÉTODO DA ABCP Método ABCP Adaptado do método ACI (American Concrete Institute) agregados brasileiros (concretos com consistência: plástica (50 mm) ou fluida (150 mm) Mostra uma primeira aproximação da quantidade dos materiais, devendo-se proceder com cálculos experimentais Utilizam tabelas e gráficos elaborados a partir de resultados médios de resultados experimentais. Resistências alcançadas 15 Mpa a 40 Mpa Método ABCP Características dos materiais Cimento ◦ Tipo ◦ Massa específica ◦ Resistência do cimento aos 28 dias Agregado ◦ Análise granulométrica (Módulo de finura do agregado miúdo, dimensão máxima do agregado graúdo) ◦ Massa específica ◦ Massa unitária (compactada) Características dos materiais Concreto ◦ Consistência desejada no estado fresco ◦ Condições de exposição ◦ Resistência de dosagem do concreto fcmj =fck + 1,65 Sd (ABNT NBR 12655:2015) Passo 1 Determinação da resistência média de dosagem fcmj =fck + 1,65 Sd (ABNT NBR 12655:2015) A = 4,0 B = 5,5 C = 7,0 condição A (aplicável a todas as classes de concreto): o cimento e os agregados são medidos em massa, a água de amassamento é medida em massa ou volume com dispositivo dosador e corrigida em função da umidade dos agregados; b) condição B (pode ser aplicada às classes C10 a C20): o cimento é medido em massa, a água de amassamento é medida em volume mediante dispositivo dosador e os agregados medidos em massa combinada com volume, c) condição C (pode ser aplicada apenas aos concretos de classe C10 e C15): o cimento é medido em massa, os agregados são medidos em volume, a água de amassamento é medida em volume e a sua quantidade é corrigida em função da estimativa da umidade dos agregados. Passo 3 Resistência mecânica ◦ Curva de Abrams a/c Passo 2 Durabilidade (NBR 6118) ◦ Relação a/c e tipo de cimento ESCOLHA DA RELAÇÃO A/C EM FUNÇÃO DA SITUAÇÃO MAIOR SEGURANÇA MENOR a/c Passo 4 Determinação do consumo de água (Ca) Determinação do Consumo do cimento (C) para 1 m3 de concreto . Passo 5 Determinação do consumo dos agregados Teor ótimo do agregado graúdo máx – (graúdo) MF (areia) Teor ótimo de areia Teor da pasta Consumo de agregado graúdo Massa específica e massa unitária (agregado graúdo e miúdo) Passo 5 Determinação do consumo dos agregado graúdo (Cb) para 1m3 de concreto Cb = Vc x Mc (Kg) Vc – volume do agregado seco/ m3 de concreto Mc – massa unitária compactada do ag. graúdo Consumo de Agregado graúdo (Cb) para 1 m3 de concreto: Método dosagem ABCP COMPOSIÇÃO COM DOIS AGREGADOS GRAÚDOS • Critério do menor volume de vazios, • Proporcionar as britas de maneira a obter a maior massa unitária compactada Método dosagem ABCP Consumo de Agregado miúdo (Cm) para 1 m3 de concreto Método dosagem ABCP TRAÇO CUIDADOS E CORREÇÕES Falta argamassa acrescento areia, mantém constante a/c Excesso de argamassa acrescentar brita, mantém a relação a/c Exercício Cimento CP II E-32 ◦ γesp= 3100 kg/m³ Condição Ambiental - Moderada Areia ◦ MF = 2,60 ◦ ( Inch. 30% c/ 6% de umid). ◦ γesp = 2650 kg/m³ (real) ◦ δuni =1470 kg/m3 (aparente) Concreto ◦ fck = 25,O MPa ◦ Abat. = 90±10 mm ◦ sd = 5,5 MPa CARACTERÍSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO Brita γ esp= 2700 kg/m³ δuni = 1500 kg/m³ (compac.) δuni= 1430 kg/m3 (b1 solta) δuni = 1400 kg/m³ (b2 solta) Dmax = 25 mm Proporção das britas B1 = 50% B2 = 50% CARACTERÍSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO SOLUÇÃO: fc28 = 25,0 + 1,65 x 5,5 f c28 = 34,0 MPa Res. do cimento = 32,0 MPa Res. do concreto = 34,0 Mpa Etapa 2: Determinação da relação a/c a/c=0,475 Etapa 2: Condição ambiental moderada a/c=0,6 CARACTERÍSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO SOLUÇÃO: Etapa 3: Determinar o consumo dos materiais Consumo de água ◦ abat. = 90 mm ◦ Dmáx = 25 mm Consumo de água 200l Consumo de cimento para 1m 3: ◦ 200/0,475 = 421 ◦ Cc = 421 kg CARACTERÍSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO Etapa 4: Determinar o consumo dos materiais Consumo de agregado graúdo ◦ MF = 2,60 ◦ Dmax = 25 mm ◦ δuni = 1500 kg/m³ (compac.) Cb = 0,715x 1500 = 1072 kg ◦ Cb1 = 1072x0,50 = 536kg ◦ Cb2 = 1072x0,50 = 536 kg 0,715 m3 Cb = Vc x Mc (Kg para 1m3) Proporção das britas B1 = 50% B2 = 50% CARACTERÍSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO Etapa 5: Consumo de agregado miúdo Vareia= 1- [(Cc/γcim)+(Cb/γbrita) + (Ca/γágua)] Vareia= 1-[(421/3100 + 1072/2700 + 200/1000)] V areia= 1- (0,732) = 0,268 Careia = V areia x γ areia (para 1 m3 de concreto) ◦ Careia = 0,268 x 2650 = 710 kg γb esp= 2700 kg/m³ γc esp= 3100 kg/m³ γag esp= 1000 kg/m³\ γa esp= 2650 kg/m³ CARACTERÍSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO Etapa 5: apresentação do traço todos os consumos são dados em relação ao consumo docimento 1: 1,686: 1,242: 1,242 421 : 710: 536: 536: 200 421 : 421 : 421: 421 : 421 CARACTERÍSTICAS DA DOSAGEM DE CONCRETO – traço em volume A dosagem pode ser feita em volume, o cimento é medido em sacos inteiros e a água em recipientes graduados. Desta forma obtemos boa precisão na medidas desses materiais. Para medir os agregados após a sua transformação em volumes correspondentes a um saco de cimento, o usual é providenciar padiolas. O volume da caixa deve corresponder ao volume do agregado. Considerando-se que as padiolas são transportadas por dois homens, não convém que a massa total ultrapasse 60 kg. Medidas usuais são largura = 35 cm e comprimento = 45 cm. Materiais traço Peso (Kg) Volume (l) Padiola Cimento 1 50 50 1 saco Areia 1,686 50* 1,686 = 84 [84/1,47] *1,30 = 74 2 X (45 x 35 x 24) Brita 1 1,242 50* 1,242 = 62 62/1,43 = 43 1 x ( 45 x 35 x 27,5) Brita 2 1,242 50* 1,242 = 62 62/1,40 = 44 1 x ( 45 x 35 x 28) água 0,475 50*0,475 = 24 24 – (0,06*84) = 19 19 Areia δuni =1470 kg/m3 (aparente) 1,47Kg/l Agregado 1 δuni= 1430 kg/m3 (b1 solta) Agregado 2 δuni = 1400 kg/m³ (b2 solta) Consumo do cimento Consumo do cimento Referência Bibliográficas ABCP. Racionalização de estruturas de concreto armado. Apostila de aula. S.d. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655/96 - Concreto - Preparo, controle e recebimento. Rio de Janeiro, 2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR- 6118: Projeto de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739. Ensaio de compressão de corpos de provas cilindricos. Rio de Janeiro, 2007. ISAIA, C. Concreto: Ciências e Tecnologia. IBRACON: São Paulo, 2011.931p. MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.M. Concreto: Estrutura, Propriedades e materiais. Pini:São, Paulo, 1994. 573p. MEDEIROS, M. H.F. Dosagem dos concretos de cimento Portland. Acesso: http://www.dcc.ufpr.br/.
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