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relatorio de dosagem de concreto

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ISRAEL DE SOUZA SANTOS
VINÍCIUS MARIANO CARREIRO
DOSAGEM DE CONCRETO PELO MÉTODO DE ACI
 (SEVEN STEPS METHOD)
 
PALMAS – TO
2017
ISRAEL DE SOUZA SANTOS
VINÍCIUS MARIANO CARREIRO
DOSAGEM DE CONCRETO PELO MÉTODO DE ACI
 (SEVEN STEPS METHOD)
	Relatório referente à parte da nota para aprovação da disciplina de geologia aplicada a obras civis, no Curso de Engenharia Civil, pelo Centro Universitário Luterano de Palmas- CEULP/ULBRA, Palmas - TO.
 Orientador: Prof. Fábio Ribeiro.
PALMAS – TO
2017
SUMÁRIO
	
1 INTRODUÇÃO
Entende-se por estudo de dosagem dos concretos de cimento Portland os procedimentos necessários à obtenção da melhor proporção entre os materiais constitutivos do concreto, também conhecido por traço. Essa proporção ideal pode ser expressa em massa ou em volume, sendo preferível e sempre mais rigorosa a proporção expressa em massa seca de materiais. Hoje, deve-se considerar como materiais passíveis de uso nos concretos e possíveis de serem utilizados num estudo de dosagem: os vários cimentos, os agregados miúdos, os agregados graúdos, a água, o ar incorporado, o ar aprisionado, os aditivos, as adições, os pigmentos e as fibras. Com relação aos agregados, pode ser feita distinção entre agregados reciclados, artificiais ou industrializados e naturais.  
No Brasil, ainda não há um texto consensual de como deve ser um estudo de dosagem. A inexistência de um consenso nacional cristalizado numa norma brasileira sobre os procedimentos e parâmetros de dosagem tem levado vários pesquisadores a proporem seus próprios métodos de dosagem, muitas vezes confundidos com uma recomendação da instituição para a qual trabalham, ou através da qual foram publicados. Para efeito de dosagem do concreto, é importante conhecer o volume ocupado pelas partículas do agregado, incluindo os poros existentes dentro das partículas. Portanto, é necessária a determinação da massa específica, que é definida como a massa do material por unidade de volume, incluindo os poros internos das partículas NBR 9776 (ABNT, 1987) para muitas rochas comumente utilizadas, a massa especifica varia entre 2600 e 2700kg/m3; valores típicos para granito, arenito e calcário denso são 2690, 2650 e 2600kg/m3, respectivamente. Além da massa específica, outra informação usualmente necessária para a dosagem de concretos, é a massa unitária, que é definida como a massa das partículas do agregado que ocupam uma unidade de volume. O fenômeno da massa unitária surge, porque não é possível empacotar as partículas dos agregados juntas, de tal forma que não haja espaços vazios. 
O termo massa unitária é assim relativo ao volume ocupado por ambos agregados e vazios. De acordo com a NBR 7251 (ABNT, 1982), a massa unitária aproximada dos agregados comumente usados em concreto normal varia de 1300 a 1750kg/m3. 
 Por serem extremamente prejudiciais ao concreto e argamassa a NBR 7218 (ABNT, 1981) estabelece em 3% o limite máximo de torrões de argila encontrado no agregado. Além dos materiais deletérios encontrados na areia, outro fator nocivo ao concreto ou argamassa é a quantidade de material pulverulento, limitado em no máximo 5% da massa total do agregado miúdo, segundo a NBR 7219 (ABNT, 1982). O material pulverulento, quando presente em grande quantidade, aumenta a necessidade de água para uma mesma consistência. Os finos de certas argilas propiciam maiores alterações de volume, intensificando sua retração e reduzindo sua resistência (BASILIO, 1995). 
2 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 
2.1 CONCEITOS GERAIS DE DOSAGEM
Dosagem, de acordo com Neville (1997), é o estudo direcionado para a escolha dos materiais constituintes e a fixação de suas proporções ou quantidades relativas nas misturas de concreto para assegurar um determinado desempenho. Cada construção demanda um tipo de concreto, vendo isso, para dosar esse produto, é necessário ter as informações de projeto, pois deve ser um processo racionalizado como toda a obra. Aspectos como resistência, trabalhabilidade, durabilidade, ambiente agressivo, momento de concretagem e volume do concreto devem estar presentes no planejamento e cálculo de dosagem. Um objetivo almejado por todo engenheiro é atingir o melhor custo-benefício, e um dos produtos que pode trazer maior economia é o concreto. Para Metha e Monteiro (1994), o objetivo amplo do proporcionalmente do concreto pode expressar-se resumidamente como a escolha dos materiais adequados entre os disponíveis e a determinação da combinação mais econômica destes que atenda as características de desempenho estabelecidas.
2.1.1 ESTADO PLÁSTICO E ENDURECIDO
Em cada um desses estados, o concreto deve apresentar certas características. No plástico, a mistura deve ser trabalhável e manter sua homogeneidade nas etapas de mistura, transporte, lançamento e adensamento, já no estado endurecido, devem apresentar resistência mecânica, retração e deformação lenta de acordo com as especificações de cálculo e aparência exigidas no projeto arquitetônico, Priszkulnik (1997). 
2.1.2 CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS
Os agregados formam a maior proporção da dosagem do concreto, informações como textura, forma, massa específica, massa unitária, dimensão máxima característica (agregado graúdo), módulo de finura (agregado miúdo), quantidade de matéria pulverulento e de impurezas. É importante também que se analise a disponibilidade no mercado.
2.1.3 DURABILIDADE 
Além da resistência mecânica, o concreto no estado endurecido deve apresentar durabilidade, ou seja, manter suas funcionalidades. Para Neville (2001), a durabilidade que uma dada estrutura de concreto terá desempenho contínuo satisfatório, para as finalidades para as quais foi projetada, isto é, que manterá sua resistência e condições normais de serviço durante a vida útil especificada.
3 MÉTODO DO ACI (SEVEN STEPS METHOD)
Esse método apresenta etapas bem definidas que serão detalhadas na metodologia deste trabalho. Para fazer dosagem por meio dele, é necessárias tabelas de apoios definidas através de vários experimentos. Esse método tem origem norte americana, mas foi adaptada para as condições brasileiras, enquadrando assim os agregados de acordo com a NBR 7211 (2005) – Agregado para concreto.
4 NORMAS TÉCNICAS PERTINENTES
NBR 7211 (2005) – Agregado para concreto – Especificação;
NBR NM 67 (1998) – Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento de tronco de cone;
NBR NM 248 (2003) – Agregados – Determinação da composição granulométrica;
NBR 5738 (2003) – Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova;
NBR 6118 (2014) – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento;
NBR NM 45 (2006) – Agregados – determinação da massa unitária e do volume de vazios;
NBR 9776 (1987) – Agregados – Determinação da massa específica dos agregados miúdos por meio do frasco de Chapman.
5 METODOLOGIA 
Primeiro passo é escolher o abatimento que o concreto deve ter, essa consistência é determinada pelas exigências da construção, o seu valor costuma vir em um intervalo, tendo um limite mínimo e máximo, nesse caso foi determinado que fosse 8±1. Isso é realizado para evitar segregação caso não se estabeleça um limite máximo, ocorrendo assim excesso de água. Nesse passo, é necessário levar em consideração a mistura, o transporte, o lançamento e o adensamento. Para cada tipo de construção há um slump pré-determinado, (Mehta e Monteiro), representado na figura 1.Figura 1
Após escolher o abatimento, determina-se a dimensão máxima característica do agregado graúdo de acordo com a NBR 6118 (2014) e realiza-se o ensaio dos agregados seguindo a NBR NM 248 (2003). Deve ser decidido pelo projetista estrutural, considerando os espaçamentos da armadura.
O terceiro procedimento é estimar os teores de água e ar incorporado, essa quantidade de água depende do abatimento desejado e se há ou não ar incorporado, sendo assim deve seguir a tabela apresentadana figura 2. Existem algumas observações que merecem ser ressaltadas, os valores oferecidos pela tabela são para agregados angulosos bem conformados e caso se use aditivos superplastificantes diminuirá significativamente o teor de água recomendado.Figura 2
O quarto passo é estimar a relação água-cimento, analisando assim a resistência que se deseja alcançar. Essa resistência é dada a partir do fck (resistência definida em projeto), calculando assim o fcj (resistência de dosagem), essa que depende do sd (desvio padrão) adotado segundo a ABNT, no controle rigoroso, o desvio padrão é 4MPa, no controle razoável, 5,5MPa e no controle regular o sd é 7MPa. O fcj é dado pela expressão:
fcj=fck+1,65.sd 
Após encontrar a resistência de dosagem, é necessário visualizar a tabela da figura 3.Figura 3
No quinto passo, calcula-se o teor de cimento, realizado a partir do consumo de água e da relação água-cimento, ambos já determinados anteriormente, utilizando assim a expressão:
Fa/c= teor de água/teor de cimento
No sexto passo, calcula-se o teor de agregado graúdo. O volume é automaticamente transformado em massa de agregado por metro cúbico de concreto multiplicando-se o valor da tabela da figura 4 pela massa unitária do agregado seco compactado. Para achar o valor a ser multiplicado necessita-se também do módulo de finura da areia, ensaio realizado de acordo com a NBR NM 248 (2003). 
O sétimo passo é calcular o teor de agregado miúdo. Nesse caso a quantidade de agregado miúdo é a única desconhecida, com isso, o seu valor pode ser encontrado subtraindo todos os outros volumes (contando como ar) do metro cúbico de concreto, quantidade total de volume encontrada realizando esse método. Caso queira achar o valor do agregado miúdo utilizando a massa, é necessário visualizar a tabela da figura 5.Figura 5
Figura 4
Após ter calculado os volumes de todos os materiais, parte-se para a prática, primeiramente pesa-se todos os materiais de acordo com os cálculos e deixe-os separados, terminando isso, coloca-se os materiais na betoneira e ligue-a, deixando essa mistura ocorrer entre 3 e 5 minutos. Quando terminar esse processo de homogeneização é observado se não houve exsudação nem se há agregado que não esteja envolvido pela pasta. Nesse caso, a exsudação não ocorreu, mas chegou no limite, já a parte dos agregados, tinha uns que não estavam totalmente envolvidos pela pasta.
Após analisar isso, prepara-se os equipamentos para realizar o ensaio de abatimento do concreto de acordo com a NBR NM 67 (1998). O resultado desse ensaio foi de slump igual a 10 centímetros. Analisando esse valor, percebe-se que a quantidade de água foi superior ao necessário para atingir o slump determinado no primeiro passo do método.
Como as características obtidas no concreto não foram as esperadas, é necessário encontrar novamente todos os volumes, realizando os cálculos com um teor de água menor com a intenção de envolver mais os agregados, a exsudação não ficar no limite e atingir o slump determinado. Após ter recalculado os novos volumes é feito os ajustes no concreto que já existia ou é feito um novo concreto. Após ter essa nova mistura, é analisado novamente se não há exsudação e se os agregados estão bem envolvidos pela pasta, nesse caso, esses aspectos estavam de acordo com o esperado. Terminando essa análise, é realizado novamente o ensaio de abatimento segundo a NBR NM 67 (1998). Nesse segundo concreto obtido, o slump foi de 7,5 centímetros, estando assim, dento do limite do abatimento estabelecido.
Tendo o concreto no estado plástico com todas as essas características aprovadas, é realizado o processo de moldagem e adensamento dos corpos-de-prova, segundo a NBR 5738 (2003), para analisar as características do concreto no estado endurecido. 
6 CÁLCULOS E RESULTADOS
1º TRAÇO
1º: SLUMP= 8+-1
2º 12,5mm
3º H2O = 216L/ ar= 2,5 %
4º fa/c = 34 – 28 = 34 – 31,6 = fa/c= 0,52
 0,48-0,57 0,48 - x
fcj= 25+1,65 x 4 fcj= 31,6 Mpa
5º fa/c= H2O = C= 415,38 kg
 C
6º AG= 0,62x1470
AG= 911,40kg
7º
H2O = 0,216m³
C = 415,38 = 0,134m³
 3.100
AG = 911,4 =0,334m³
 2730
Ar = 0,025m³
∑V= 0,709 m³
VAM= 1m³ - 0,709m³ = 0,291m³
AM= 0,291x2640 = 768,24kg
*Traço unitário
1 : 768,24 : 911,4 : 0,52 1 : 1,85 : 2,19 : 0,52
 415,38 415,38
Nesse primeiro teste não alcançamos o slump estabelecido de 8+-1, acabou chegando a 12cm, fazendo-se necessário um reajuste no traço.
2º TRAÇO
1º: SLUMP= 8+-1
2º 12,5mm
3º H2O = 208L/ ar= 2,5 %
4º fa/c = 34 – 28 = 34 – 31,6 = fa/c= 0,52
 0,48-0,57 0,48 - x
fcj= 25+1,65 x 4 fcj= 31,6 Mpa
5º fa/c= H2O = C= 400 kg
 C
6º AG= 0,62x1470
AG= 911,40kg
7º
H2O = 0,208m³
C = 415,38 = 0,129m³
 3.100
AG = 911,4 =0,334m³
 2730
Ar = 0,025m³
∑V= 0,696 m³
VAM= 1m³ - 0,709m³ = 0,304m³
AM= 0,291x2640 = 802,56kg
*Traço unitário
1 : 802,56 : 911,4 : 0,52 1 : 2,01 : 2,28 : 0,52
 400 400	
Já no segundo traço, já feito o reajuste conseguimos chegar ao slump estabelecido chegando a 7,5cm.

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