Tecnologia do Concreto

Prova com consulta livre aos apontamentos para consulta de fórmula ou tabelas NomeNº k ao último algarismo do RGM do aluno dividido por 10 Ex 11112123 então k 2310 23 Calcular a dosagem para três concretos cujas resistências características à compressão são fck 20 k Mpa fck 22 k Mpa e fck 24 k Mpa utilizando como referência bibliográfica o Método de dosagem e controle do concreto IPT EPUSP do Prof Paulo Helene e Paulo Terzian dosagem para concretos comuns demonstrado na prática através do exemplo de aplicação no arquivo digital TC031 Para tanto é necessário fazer 1 diagrama da curva de Abrams conforme abaixo com 3 pontos no mínimo utilizando assim os traços cm 13 15 e 165 traço rico médio e pobre respectivamente A seção transversal da peça a ser concretada é a apresentada abaixo 400mm 80mm 40mm 2Ø63mm 2Ø10mm 400mm Cobrimento 20mm 19 mm 20 cm 140 2k 4Ø125mm 2Ø 2Ø 1 Considerar a exposição da peça como sendo externa e exposição urbana em ambiente seco A NBR6118 2003 limita valores para fck e ac conforme a agressividade do meio ambiente MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL NOME N o NOTA 2 Calcular o DMC diâmetro máximo característico do agregado graúdo a ser utilizado considerar brita 0 12mm brita 1 19mm e brita 2 25 mm Espaçamentos entre armaduras 13 da espessura da laje ¼ da menor dimensão das faces das formas 08 espaçamento entre as armaduras na horizontal 12 espaçamento entre armaduras na vertical 3 Considerar a plasticidade do concreto Cimento CPIII 40 Adensamento com vibrador por imersãoLançamento convencional s bomba Abatimento do tronco de cone slump test 60 10 mm O slump é determinado conforme a peça a ser concretada e as condições da obra ou seja na prática Para concreto bombeado a consistência deve estar entre 70 e 100 mm 4 Como o desvio padrão de dosagem não será calculado portando será adotado 1ª Parte do quadro abaixo o valor para produção a volume umidade agregados simplesmente estimada e equipe de produção bem treinada Portanto Sd MPa Determinação do Desvio Padrão Sd adotado Enquanto não temos referências estatísticas assumir Sd 40 MPa agregados medidos em massa e controle rigoroso da umidade do agregado miúdo e desc da ac Sd 55 MPa agregados medidos em volume e controle rigoroso da umidade do agreg miúdo e desc da ac Sd 70 MPa agregados medidos em volume e a umidade do agreg miúdo for estimada e desc da ac Determinação do Desvio Padrão Sd calculado Com referências estatísticas mais de 30 concretos produzidos ni número de exemplares de cada amostra em questão Sd Σfcmfci² n 1 5 Calcular os limites para o ac pela durabilidade NBR6118 ac fck MPa conforme as tabelas do item 1 6 Calcular o valor da RESISTÊNCIA DE DOSAGEM a partir do fck estabelecido pelo calculista e de acordo com as condições da obra e o desvio padrão de dosagem adotado no item 4 fcd fck 165 Sd fcd MPa lembrese o calculista adotará como referência para a resistência à compressão do concreto o valor de fck e a resistência de dosagem será feita com o valor de fcd 7 Usar o resultado da otimização 7030 para a composição Brita 2 Brita 1 conforme foi demonstrado na tabela adiante 8 Determine o teor de argamassa ideal para o traço de consumo médio o cálculo será feito para 3 traços para a relação cm 15 ou médio para a relação cm 135 ou rico e para a relação cm 165 ou pobre PORTANTO A SEQUÊNCIA DE CÁLCULO ADIANTE DEVERÁ SER FEITA POR 3 VEZES p cm150 depois 130 e finalmente 165 Para a relação cm 15 temos portanto a p 50 onde aquantidade de areia no traço e p a quantidade de pedra no traço Calcule o teor de Argamassa ideal obs O cálculo será feito para diversos teores Porém o teor ideal só poderá ser verificado na prática com o concreto da betoneira sendo virado na bandeja e observando a superfície lisa com o passar da colher de pedreiro que indicará o melhor α Para α pequeno teremos bastante economia pouca argamassa e baixa plasticidade Para α maior teremos maior gasto de cimento maior quantidade de argamassa e maior plasticidade Portanto a engenharia consiste em se conseguir o menor α com a plasticidade adequada para o serviço ou a trabalhabilidade necessária Concreto desagregado e com baixa plasticidade ruim Concreto coeso e com boa plasticidade bom α 1 a 1 a p x 100 variando de α048 a 046 variando de 04 em 04 a escolha dos valores de α e a sua variação é aleatória Quanto menor maior será a precisão Segue adiante o exemplo do arquivo TC 031 com tabela semelhante com α iniciando em 035 No exemplo do autor a variação é de 02 em 02 mas poderia ser feito com variação maior quanto menor a variação do α maior a precisão do traço final Observe que a soma de ap no traço se mantém 50 e que as quantidades dos materiais são calculadas a partir da quantidade fixa de brita em 30 kg sugestão dos autores Assim para os αs maiores as quantidades de cimento e areia vão sendo adicionadas ou seja estamos aumentando a argamassa do concreto e conseqüentemente diminuindo a pedra proporcionalmente As quantidades de água deverão ser adicionadas aos poucos para amolentar o concreto e permitir verificações durante o processo do teor de argamassa alisando com a colher de pedreiro Essas quantidades de água são medidas e ao final serem suficientes para dar a plasticidade ao concreto atingindo o slump ideal do α já determinado pela lisura das paredes desejado quando teremos também a relação ac final para o traço de consumo medio 15 relação ac necessária p o abatimento especificado e dividindose a quantidade total de água pela quantidade final de cimento Como não estamos fazendo o exemplo na prática não estamos no laboratório com betoneira e demais equipamentos vamos considerar o α ideal para este traço médio 150 com o valor ideal de α058 com um adicional de perda de argamassa na parede da betoneira de 02 ou seja α060 ou seja o resultado final já está aqui mas precisará ser demonstrado na tabela Assim o valor final aqui adotado mas observado na prática será de α060 Vamos também considerar que a quantidade final de água seja de 5 litros necessária para atingir o slump de 6010mm desejado inicialmente Portanto a relação ac do traço será igual ao quociente entre 5litros e a quantidade de cimento final 9 Nesta etapa deverão ser repetidos os procedimentos acima para o traço de consumo rico ou 13 com o mesmo teor de argamassa α 060 encontrado no traço anterior e que não precisa ser calculado novamente e para obedecer ao mesmo slump Porém neste consumo rico a quantidade de cimentoagregados 1340 é baixa e assim a quantidade de água necessária para obter o slump desejado também será menor Vamos adotar 45 litros Portanto podese calcular a relação ac dividindose a quantidade de água pela quantidade final de cimento obtido para α 060 10 Nesta etapa deverá ser repetido os procedimentos acima para o traço de consumo pobre ou 165 com o mesmo teor de argamassa α encontrado no traço anterior e obedecendo o mesmo slump Porém neste consumo pobre a quantidade de agregados é alta e assim a quantidade de água necessária para obter o mesmo slump de 6010mm desejado também será maior a quantidade de cimento agregados 165 75 portanto água Vamos adotar 55 litros A relação ac do traço será obtida dividindose a quantidade de água pela quantidade de cimento obtida na tabela com α 060 11 Após determinadas as quantidades de água na prática para os 3 traços rico médio e pobre moldase corpos de prova 10 x 20cm para os 3 traços calculados como mostram as figuras abaixo a reenchimento dos moldes b Moldes com filme plástico por 24h c Corpos de prova na câmara úmida até a ruptura 28dias 12 Fazse a ruptura dos corpos de prova aos 28 dias encontrandose os valores de fc1 fc2 e fc3 dividindose a carga da prensa pela área do corpo de prova para os traços rico 135 vamos supor que o valor encontrado seja 40 Mpa traço médio 15 vamos supor que o valor encontrado tenha sido de 30 Mpa e traço pobre 165 vamos supor que o valor encontrado seja 30 Mpa que juntamente com os valores da relação ac1 ac2 e ac3 respectivamente fornecerão os dados para o traçado da Curva de Abrams Será feita uma parecida com a aqui fornecida 13 Com os valores do item 12 e só após 28 dias da moldagem traçase a Curva de Abrams conforme o exemplo abaixo OBS OS VALORES DE fck e fcj fcm CALCULADOS NO INÍCIO DO EXERCÍCIO SÓ SERÃO APLICADOS NO GRÁFICO APÓS O TRAÇADO DA CURVA QUE SERVIRÁ PARA QUALQUER fck NO FUTURO DESDE QUE OS MATERIAIS SEJAM OS MESMOS VÊSE QUE NO TRAÇADO DA CURVA TEREMOS a Para o consumo rico 130 e com menor quantidade de água 45 litros para atingir ao slump desejado e constante para os 3 casos a resistência a compressão fcm ou fcj será maior porque ac fcm b Para o consumo médio 150 e com quantidade de água pouco maior que o caso anterior 50 litros para atingir ao slump desejado e constante para os 3 casos a resistência a compressão fcm ou fcj será menor ac fcm c Para o consumo pobre 165 e com maior quantidade de água para atingir ao slump desejado e constante para os 3 casos a resistência a compressão fcm ou fcj será menor porque ac fcm 14 Finalmente parecido como no gráfico acima em vermelho determinar a relação ac para o concreto com a resistência fcd que foi calculada o item 6 15 Determine o traço final que será 1ap ac 16 17 FINALMENTE PARA OBTER OS TRAÇOS OS 3 fcks DESEJADOS NO INÍCIO DO PROBLEMA BASTA CALCULAR OS fcms E INSERIR NO GRÁFICO Com fck fcm no gráfico ac e o consumo cm e tendo o α o traço fica determinado 18 Resultados fazer para os 3 valores de fck desejados Para fck MPaSd MPafcd MPa Cimento Britas 2 1 70 30 Abatimento slump 60 10 mm m e α 060 Traço1 ac Consumo de cimento kgm3 Consumo de água lm3 Consumo de areia kgm3 Consumo de britas 7030 brita 2 kgm3 brita 1 kgm3 130 150 165 Para fck MPaSd MPafcd MPa Cimento Britas 2 1 70 30 Abatimento slump 60 10 mm m α 060 Traço2 ac Consumo de cimento kgm3 Consumo de água lm3 Consumo de areia kgm3 Consumo de britas 7030 brita 2 kgm3 brita 1 kgm3 Para fck MPaSd MPafcd MPa Cimento Britas 2 1 70 30 Abatimento slump 60 10 mm m α 060 Traço3 ac Consumo de cimento kgm3 Consumo de água lm3 Consumo de areia kgm3 Consumo de britas 7030 brita 2 kgm3 brita 1 kgm3 19 Calcular o consumo de cimento através do cálculo da massa específica do concreto fresco CONSUMO DE CIMENTO ME massavolume Consumo de cimento CFórmula de MolinariC ME 1 a p ac em tf de cimento por m3 de concreto Para determinar o consumo de cimento por m3 de concreto usamos a Massa específica do concreto fresco ME massavolume 20 Ao final dá para montar o diagrama final do traço para as resistências fcd aos 28 dias com o cálculo do consumo 21 LEMBRESE QUE PARA PREPARAR O GRÁFICO COMPLETO É PRECISO REPETIR O PROCESSO PARA 3 TIPOS DE CONSUMO 13 15 e 165 obs em outra experiência podem ser adotados outros consumos como 14 16 e 17 por exemplo PARA QUE O GRÁFICO POSSA SER COMPLETADO VAMOS ADOTAR VALORES DE CONSUMO DE CIMENTO COMO SE FOSSEM OS RESULTADOS OBTIDOS EM LABORATÓRIO ASSIM PARA a cm 13 SERÁ UM CONSUMO DE CIMENTOm3 DE CONCRETO MAIS ALTO ENTÃO VAMOS ADOTAR 420kgm3 de concreto b cm 13 SERÁ UM CONSUMO DE CIMENTOm3 DE CONCRETO MAIS ALTO ENTÃO VAMOS ADOTAR 350kgm3 de concreto c cm 13 SERÁ UM CONSUMO DE CIMENTOm3 DE CONCRETO MAIS ALTO ENTÃO VAMOS ADOTAR 320kgm3 de concreto ENTÃO FINALMENTE O GRÁFICO COMPLETO SEMELHANTE AO MOSTRADO ABAIXO PODERÁ SER FEITO