MC6 - Dosagem de Concreto

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Materiais de ConstruçãoMateriais de Construção
Curso de Engenharia Civil
Prof. Fernando Pelisser
Dosagem de concretoDosagem de concreto
DefiniçãoDefinição
→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, tambémconstitutivos do concreto, também
conhecido por traço. Faz parte do
processo a seleção dos materiais. A
composição final, deve ser econômica a
atender aos requisitos previstos no
projeto – geralmente consistência,
resistência à compressão, módulo de
elasticidade e durabilidade.
ObjetivosObjetivos
A dosagem do concreto pode ser definida como sendo a
relação adequada dos materiais, de maneira que o produto
resultante dessa mistura atenda aos seguintes requisitos:
a) no estado fresco, deve possuir trabalhabilidade
adequada para que, de acordo com os meios disponíveis na
obra, possa ser transportado, lançado e adensado, sem
ocorrência de segregação;
b) no estado endurecido, o concreto deve possuir as
características especificadas no projeto da obra, isto é, deve ter
resistência, durabilidade, permeabilidade, etc., compatíveis com
as solicitações impostas pelas condições e destino a que estará
sujeita a obra acabada;
c) Essas propriedades exigidas do concreto, deve
ser conseguido com o menor custo, para que a obra
seja economicamente viável e competitiva com outros
materiais alternativos para a sua execução.
Métodos de dosagemMétodos de dosagem
São muitos os métodos existentes. Podem ser 
divididos em três grupos:
�Empíricos
�Experimentais�Experimentais
�Para situações especiais
Métodos de dosagem: empíricoMétodos de dosagem: empírico
Baseados em usos consagrados (Ex: 3:1)
A antiga NBR 6118-78 aceitava seu uso em obras 
pequenas, desde que fossem obedecidas as seguintes 
prescrições:
→ Consumo de cimento ≥ 300kg/m3→ Consumo de cimento ≥ 300kg/m3
→Proporção mínima possível do agregado miúdo no 
total
→Quantidade de água mínima possível para atingir a 
trabalhabilidade desejada
→fck ≤ 10MPa
OU SEJA, NÃO PODE SER UTILIZADO !
Métodos de Dosagem: Métodos de Dosagem: 
experimentaisexperimentais
São métodos mais precisos e que requerem um 
laboratório para o seu desenvolvimento. Baseiam-se 
em filosofias distintas (Curvas granulométricas 
ideais, teores de argamassa ideais) e geralmente 
aceitam como premissas básicas as leis de Abrams e aceitam como premissas básicas as leis de Abrams e 
Lyse.
Os mais conhecidos no Brasil são:
→IPT/EPUSP – Método IBRACON
→ABCP/ACI
Métodos de Dosagem: históricoMétodos de Dosagem: histórico
Métodos de Dosagem: Métodos de Dosagem: 
IPT/EPUSPIPT/EPUSP
�Considera-se que o método proposto por Petrucci
(1965) e modificado por pesquisadores do IPT, 
Priszkulnik, Kirilos, Terzian e Tango, e da EPUSP, Helene, 
é uma dos métodos mais versáteis. Atendendo tanto às 
exigências técnicas dos projetistas estruturais, quanto exigências técnicas dos projetistas estruturais, quanto 
às econômicas, de sustentabilidade e de produtividade.
�Através do método é otimizada a proporção entre 
agregados miúdos e graúdos com bases experimentais 
nas quais está implicitamente incluída a interferência do 
cimento, agregados, adições e de outros materiais 
utilizados.
Métodos de Dosagem: Métodos de Dosagem: 
IPT/EPUSPIPT/EPUSP
�Em resumo, o método IBRACON entende que a 
melhor proporção entre os agregados disponíveis é 
aquela que consome a menor quantidade de água para 
obter um dado abatimento requerido e faz isso 
considerando a interferência do aglomerante considerando a interferência do aglomerante 
(cimento+adições) na proporção total de materiais. 
�Portanto, não se trata de obter a máxima 
compacidade do esqueleto granular, mas sim obter o 
mínimo consumo de água para uma requerida 
consistência, o que vai resultar na máxima resistência à 
compressão daquele concreto.
Métodos de Dosagem: IBRACONMétodos de Dosagem: IBRACON
Os limites de aplicação conhecidos desse método são:
�Resistência à compressão: 5MPa ≤ a/c ≤ 150MPa;
�Relação a/c: 0,15 ≤ a/c ≤ 1,50MPa;
�Abatimento: 0mm ≤ abatimento ≤ autoadensãvel;
�Dimensão máxima do agregado: 4,8mm≤Dmax≤100mm;�Dimensão máxima do agregado: 4,8mm≤Dmax≤100mm;
�Teor de argamassa seca: 30% < α < 90%;
�Fator água/materiais secos: 5% < H < 12%;
�Módulo de finura do agregado: qualquer;
�Distribuição granulométrica dos agregados: qualquer;
�Massa específica do agregado: > 1500 kg/m³.
O método utiliza as Leis clássicas da O método utiliza as Leis clássicas da 
tecnologia do concretotecnologia do concreto
Métodos de Dosagem: IBRACONMétodos de Dosagem: IBRACON
Baseia-se na existência, para qualquer traço obtido a partir 
de um dado conjunto de materiais, de um teor ótimo de 
argamassa, expresso em massa, que deve ser determinado 
experimentalmente por tentativas.
Etapas do método:
→Determinação de α ideal em traço piloto 1:5;→Determinação de α ideal em traço piloto 1:5;
→Preparação de três traços (1:3,5 1:5 e 1:6,5) 
determinando experimentalmente a água p/ dado slump;
→Construção do diagrama de dosagem;
→Determinação da resistência de dosagem;
→Cálculo do traço final
Conceitos FundamentaisConceitos Fundamentais
A relação água cimento é o parâmetro mais 
importante do concreto estrutural.
Definida a relação água/cimento e certos 
materiais, a resistência e a durabilidade do 
concreto passam a ser únicas.concreto passam a ser únicas.
O concreto é mais econômico quanto maior 
for à dimensão máxima característica do 
agregado graúdo e menor o abatimento do 
tronco de cone (consistência mais seca).
Diagrama de dosagemDiagrama de dosagem
Diagrama de dosagem (IPT/EPUSP)Diagrama de dosagem (IPT/EPUSP)
Diagrama de dosagem: efeito do Diagrama de dosagem: efeito do 
aditivoaditivo
Diagrama de desempenhoDiagrama de desempenho
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
1) Resistência Característica do Concreto à Compressão;
2) Escolha da dimensão máxima característica do
agregado graúdo:
DMAX ≤ 1/3 da espessura da lajeDMAX ≤ 1/3 da espessura da laje
DMAX ≤ 1/4 da distância entre as faces da forma
DMAX ≤ 0,8 do espaçamento entre armaduras horizontais 
DMAX ≤ 1,2 do espaçamento entre armaduras verticais
DMAX ≤ 1/4 do diâmetro da tub. de bombeamento
3) Definição dos elementos estruturais a serem 
concretados: laje, pilar, viga, etc;
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
4) Escolha da consistência do concreto em função do tipo 
de elemento estrutural;
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
5) Definição da relação água/cimento, resistência e 
consumo de cimento para atender as condições de 
durabilidade segundo recomendações da NORMA NBR 
6118/2014;
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
Consumo mínimo de cimento
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
6) Uso de aditivos quando se necessitar de condições 
especiais: plastificante (redução do consumo de cimento e 
por sua vez da água de amassamento); retardadores 
(quando o transporte e o lançamento forem prolongados 
e/ou temperatura ambiente elevada);
7) Estimativa de perda de argamassa do concreto no 
sistema de transporte e lançamento do concreto: 2 a 4%.
Informações básicas (iniciais)Informações básicas (iniciais)
8) Cálculo da Resistência de Dosagem:
Correlação com a resistência de projeto para a determinação da
resistência de dosagem adota-se a equação constante na NBR
6118, ou seja:
fcd = fck + 1,65 x Sd
O desvio padrão de dosagem pode ser adotado subjetivamente
quando não se conhecem pelo menos 30 resultados da obra em
questão, como sendo:questão, como sendo:
Sd = 3 MPa (NORMA 4 MPa), para produção em massa, com
controle rigoroso da umidade dos agregados e com equipe bem
treinada;
Sd = 4 MPa (NORMA 5,5 MPa), para produção em volume,
com controle rigoroso deumidade e equipe bem treinada;
Sd = 5,5 MPa (NORMA 7 MPa), para dosagem em volume, com
equipe nova em fase de adaptação.
OBS: Os valores de desvio padrão são diferentes dos constantes na NBR 6118 e
devem ser considerados como uma sugestão, baseada em experiência prática e
pesquisa dos autores (4, 5,5, e 7 MPa NBR 6118).
Diagrama de DosagemDiagrama de Dosagem
Construção do diagrama de dosagem
Escolher como mínimo três diferentes traços em massa seca 
de cimento:agregados que contenham ou estejam próximos 
ao traço de resposta pretendido.
Traços: 1(m-1); (1:m) e 1(m+1);
Por exemplo, traços (1:3,5 1:5 e 1:6,5), determinando-se 
em laboratório:
Traço água/cimento Resist. à 
Compressão 
Consumo de 
cimento 
3,5 a/c1 fcj1 c1 
5,0 a/c2 fcj2 c2 
6,5 a/c3 fcj3 c3 
 
Diagrama de DosagemDiagrama de Dosagem
Diagrama de DosagemDiagrama de Dosagem
339,0
380,0
441,0
314,0
343,0
412,0
320
340
360
380
400
420
440
460
C
o
n
s
u
m
o
 d
e
 C
im
e
n
to
 (
k
g
/m
3
)
Sem aditivo
Com aditivo
279,0
200
220
240
260
280
300
Classe I
(Fck=20MPa/Fcd=26,6)
Classe II
(Fck=25MPa/Fcd=31,6)
Classe III
(Fck=30MPa/Fcd=36,6)
Classe IV
(Fck=40MPa/Fcd=46,6)
Classe de Agressividade do Meio Ambiente / Fck - Fcd
C
o
n
s
u
m
o
 d
e
 C
im
e
n
to
 (
k
g
/m
3
)
Diagrama de DosagemDiagrama de Dosagem
37,7
51,4
37,040,0
50,0
60,0
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 à
 C
o
m
p
re
s
s
ã
o
 (
M
P
a
) Sem aditivo
Com aditivo
27,4
21,0
25,3
0,0
10,0
20,0
30,0
1 : 4 1 : 5,5 1 : 7
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 à
 C
o
m
p
re
s
s
ã
o
 (
M
P
a
)
Traço (1:m)
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
PRINCIPAIS ETAPAS
(após definição dos materiais a serem utilizados, ex: 
areia, brita, tipo de cimento, aditivos e adições)
1) Definição do teor de argamassa: é a relação entre a
quantidade de argamassa (cimento+areia) e a quantidade total
de materiais (cimento+areia+brita):
Por exemplo: 55% de argamassa significa que tem 55% de
cimento a areia e 45% de agregados graúdos (brita).
A determinação é visual e deve garantir a coesão da mistura.
Geralmente para concretos convencionais é próximo a
55%, para pisos 45%, para lajotas 85% e para concreto
autoadensável 60%.
→ Estabelecer de 2% a 4% de perdas ocorridas no transporte
e na aplicação. Geralmente 2% - Importante para economia.
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
FALTA DE ARGAMASSA !?
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
CONCRETO COESO – SEM SEGREGAÇÃO !?
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
2) Determinação dos traços unitários de trabalho:
Pelo menos 3 para ser possível traçar uma curva de 
comportamento
Composição chamada de Traço é sempre informada em
relação ao consumo unitário do cimento em massa, como
pode ser observado abaixo:
TRAÇO 1:4 (cimento:agregados);TRAÇO 1:4 (cimento:agregados);
1:1,75:2,25 (cimento:areia:brita) 
– utilizando equação do teor de argamassa
1:1,75:2,25:0,40 (cimento:areia:brita:relação a/c)
Obs: pode ser definido por exemplo 1:4, 1:5,5 e 1:7 com
consumo alto, médio e baixo de cimento, respectivamente.
Também deve-se considerar atingir a resistência de dosagem
satisfatória, como por exemplo, uma faixa entre 20-25 a 40-50
MPa.
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
3) Cálculo da quantidade de materiais;
Considerando que o volume mínimo de mistura em uma
betoneira de 120 litros seja 24 litros (e máximo de 60 litros) e
que a densidade do concreto é de 2400 kg/m3, aplicando a
equação:
d = m/V
m =d x V = 2400 (kg/m3) x 0,024 (m3) = 57,6 kg (massa total)m =d x V = 2400 (kg/m3) x 0,024 (m3) = 57,6 kg (massa total)
Para o traço - 1:1,75:2,25
Massa cimento = 57,6 kg / (1+4) = 11,52 kg
Massa areia = 11,52 x 1,75 = 20,16 kg
Massa brita = 11,52 x 2,25 = 25,92 kg
Massa água = 11,52 x 0,40 = 4,60 kg
Massa aditivo: 11,52 x 0,007 = 0,080 kg ou 80 g ou 80 ml.
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
Procedimento de dosagemProcedimento de dosagem
4) Procedimento de laboratório - Mistura;
5) Ensaios de resistência;
6) Montagem do diagrama de dosagem;
7) Definição das composições em função da
resistência;resistência;
8)Teste dos traços definitivos.
9) Cálculo das equações.
Cálculo das equaçõesCálculo das equações
Lei de Abrams
→→→→ Fcj = k1 / k2a/c
K2 = 10-b
k1 = 101/3 (log Fcj1+log Fcj2+log Fcj3 –b(a/c1+a/c2+a/c3))
Lei de Lyse
→ m = k3 + K4 x a/c
k3 = 5,5 – k4 (a/c1+a/c2+a/c3)/3
Lei de Molinari
→→→→ C = 1000 / ( k5 + k6xm )
k6 = 1000/3 x (1/C3 – 1/C1)
k5 = 1000/3 x ( 1/C1 + 1/C2 + 1/C3) – 5,5 x K6
Exemplo:Exemplo: