Dosagem do Concreto: Procedimentos e Considerações Importantes

Prof MSc Maiara Foiato email maiarafoiatounoescedubr Dosagem do concreto Procedimentos necessários à obtenção da melhor proporção entre os materiais que constituem o concreto Traço do concreto 1apx Dosagem do concreto Esse processo é considerado uma arte mais do que ciência Mehta e Monteiro 2008 Efeitos da dosagem Custo Propriedades no estado fresco Propriedades no estado endurecido Dosagem do concreto Custo do concreto Escolha dos materiais está diretamente ligada com o valor R de cada um Selecionase o fornecedormarca pelo valor Consideração chave O CIMENTO custa muito mais do que os agregados Reduzir o consumo de cimento sem sacrificar as características de desempenho desejadas Resistência e durabilidade Dosagem do concreto Como Substituir parcialmente o cimento por Materiais pozolânicos ex cinzas volantes Resíduos cimentícios ex escória granulada de alto forno Dosagem do concreto Objetivo Obter um produto que atenda a certos requisitos prédeterminados Trabalhabilidade estado fresco Resistência estado endurecido fck 28 dias Propriedades desejadas que podem ser afetadas de maneiras opostas em uma mesma dosagem Ex ÁGUA melhora fluidez no estado fresco mas diminui resistência no estado endurecido Dosagem é a arte de equilibrar diversos requisitos conflitantes Princípios específicos TRABALHABILIDADE Propriedade que determina a facilidade com que a mistura de concreto pode ser lançada compactada e acabada sem que haja segregação Princípios específicos O consumo de água geralmente diminui a medida que Aumentase a dimensão máxima do agregado mais água menos água Reduz o teor de partículas angulosas e de textura áspera mais água menos água Princípios específicos O consumo de água geralmente diminui a medida que Aumentase a quantidade de ar incorporado na mistura Substitui o cimento por adições com partículas maiores Princípios específicos Trabalhabilidade pode variar de obra para obra Tipo de construção piso pilar muito armado Equipamento utilizado para transporte Lançamento Adensamento Acabamento Princípios específicos NBR 8953 recomendações consistência Princípios específicos Concreto bombeável Fonte Cimento Mauá Princípios específicos RESISTÊNCIA E DURABILIDADE Diretamente ligadas com a porosidade do concreto Controlada pela relação ac grau de hidratação do cimento relação ac mínima 022 024 Princípios específicos Resistência Resistência especificada em projeto é a MÍNIMA Pode haver variações devido á Materiais utilizados Métodos de dosagem Cura Ensaio Princípios específicos Durabilidade Em maioria os procedimentos de dosagem ignoram a durabilidade Considerase a resistência um índice geral de durabilidade PORÉM Princípios específicos Durabilidade Durabilidade pode ser melhorada na dosagem Ex Concreto exposto a ciclos de congelamento e descongelamento AR INCORPORADO Ex concreto exposto a ataques químicos de sais águas ácidas ou sulfatadas ADIÇÕES MINERAIS E ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA Prescrições NBR 6118 DURABILIDADE Tabela 61 NBR 6118 e Tabela 1 NBR 12655 Prescrições NBR 6118 DURABILIDADE Tabela 71 NBR 6118 e Tabela 2 NBR 12655 Dosagem do concreto ESPECIFICAÇÕES Quantidade Tipo Resistência mínima de projeto Consistência Dimensão máxima agregado graúdo Dosagem do concreto ESPECIFICAÇÕES 25 m3 de concreto bombeável de fck35 MPa abatimento slump160 mm Agregado graúdo DMC 25 mm Quantidade Tipo Resistência Consistência Dimensão máxima agregado graúdo Dosagem do concreto DMC 13 espessura laje DMC ¼ distância entre faces fôrmas DMC 08 espaçamento horizontal entre as armaduras DMC 12 espaçamento vertical entre as armaduras DMC ¼ diâmetro tubulação bombeamento concreto DMC 12 do cobrimento nominal Determinação DMC do agregado graúdo Dosagem do concreto MÉTODO DE DOSAGEM Não há consenso sobre o que deve ser um estudo de dosagem Os pesquisadores propõem seus próprios métodos Qualquer estudo de dosagem tem fundamentos científicos mas SEMPRE envolve uma parte EXPERIMENTAL EM LABORATÓRIO Resistência de dosagem NBR 12655 2022 Concreto de cimento Portland Preparo controle recebimento e aceitação Procedimento 𝐟𝐜𝐣 𝐟𝐜𝐤 𝟏 𝟔𝟓𝐒𝐝 𝐟𝐜𝐣 resistência média de dosagem MPa 𝐟𝐜𝐤 resistência característica de dosagem MPa 𝐒𝐝 desvio padrão MPa Cálculo do fcj depende das condições de preparo do concreto NBR 12655 fixa valores de 𝐒𝐝 Condição A proporcionamento em massa correção da umidade agregados Aplicável a todas as classes de concreto 𝐒𝐝 𝟒𝐌𝐏𝐚 Condição B cimento medido em massa água medida em volume agregados medidos em massa combinada com volume correção da umidade agregados conversão de massa para volume considerando a umidade da areia Aplicável às classes C10 até C20 𝐒𝐝 𝟓 𝟓𝐌𝐏𝐚 Medida volumétrica permitida apenas para concreto preparado no próprio canteiro Condição C cimento proporcionamento em massa água em volume agregados em volume correção da água através da estimativa da umidade dos agregados Aplicável às classes C10 e C15 𝐒𝐝 𝟕 𝟎𝐌𝐏𝐚 𝐒𝐝 Resultado experimental Obtido por concretos dosados anteriormente Mínimo 20 resultados consecutivos em intervalo de 30 dias Sd nunca menor de 2MPa Aplicado em centrais dosadoras ou empresa pré moldados que possuam laboratório 𝑂𝐵𝑆 A resistência de dosagem é obtida a partir da resistência característica de projeto 𝑓𝑐𝑘 condições do ambiente onde a estrutura será construída tabelas 61 e 71 NBR 6118 e condições de preparo Exemplo fck 25 MPa Edificação construída em ambiente industrial Materiais proporcionados em massa correção umidade fcj fck 165 Sd fc28 𝟑𝟎 165 4 366 MPa OBS NBR 6118 ambientes industriais Classe agressividade III fck 30 MPa Atender ac máxima de 055 MÉTODO IPTEPUSP Método versátil simples e experimental Parte experimental é baseada nas leis de comportamento do concreto O método considera a relação ac como parâmetro mais importante para o concreto estrutural ac RESISTÊNCIA CP V ARI 0 10 20 30 40 50 60 70 03 035 04 045 05 055 06 065 07 ac fc MPa 3 dias 7 dias 28 dias 63 dias 91 dias MÉTODO IPTEPUSP Lei de Abrams 1918 MÉTODO IPTEPUSP O concreto é mais econômico quanto DMC do agregado graúdo menos argamassa Informações Básicas para o Estudo da Dosagem fck DMC do agregado graúdo Definição materiais tipo de cimento abatimento fornecedorcaracterísticas agregado graúdo e miúdo O gráfico desenvolvido é exclusivo para as condições definidas nos ensaios em laboratório Conhecer os materiais IPTEPUSP Cimento Tipo marca classe Agregados miúdos mu me composição granulométrica MF coeficiente inchamento origem Agregados graúdos Dimensão máxima característica composição granulométrica mu me origem Aditivo Tipo aspecto desempenho MÉTODO IPTEPUSP Conhecer os limites do método Resistência á compressão fc 5 a 250 MPa Relação ac 015 a 15 Abatimento 0 a 250 mm Dimensão máxima do agregado DMC 48 mm a 100 mm Teor de argamassa α 30 a 90 Fator águamateriais secos H 6 a 11 Módulo de finura dos agregados qualquer Distribuição granulométrica dos agregados qualquer Massa específica dos agregados 1500 kgm³ MÉTODO IPTEPUSP Este método não exige conhecimento prévio sobre os agregados caracterização Baseado no teor ideal de argamassa α ESTUDO EXPERIMENTAL IPTEPUSP Determinação teor ideal argamassa FALTA Porosidade Bicheiras EXCESSO melhor APARÊNCIA CUSTOm3 ESTUDO EXPERIMENTAL IPTEPUSP Determinação teor ideal argamassa Freitas Jr 2014 ESTUDO EXPERIMENTAL IPTEPUSP Determinação teor ideal argamassa Freitas Jr 2014 ESTUDO EXPERIMENTAL IPTEPUSP Determinação teor ideal argamassa Freitas Jr 2014 ESTUDO EXPERIMENTAL IPTEPUSP Determinação teor ideal argamassa Freitas Jr 2014 ESTUDO EXPERIMENTAL IPTEPUSP Determinação teor ideal argamassa Freitas Jr 2014 Escolher 3 traços diferentes Traço rico traço pobre e traço normal 1 m 1 a p 135 RICO 15 NORMAL 165 POBRE Determino o α Teor de argamassa seca como definir α 1a 1m Freitas Jr 2014 MÉTODO IPTEPUSP Teor de argamassa seca como definir Freitas Jr 2014 MÉTODO IPTEPUSP Teor de argamassa seca como definir Freitas Jr 2014 MÉTODO IPTEPUSP Teor de argamassa seca como definir CONCRETO 15 Com o argamassa teor ideal perdas realizar uma nova mistura com o traço 15 determinando Traço obtido 1 a p Relação ac necessária para o abatimento especificado Resultado do abatimento obtido Massa específica do concreto fresco ensaio próprio Moldar então os corpos de prova para rupturas Consumo de cimento C γ 1apac em kgm³ Massa específica concreto γ massavolume kgm³ Freitas Jr 2014 Com os mesmos materiais e mesmo o teor de argamassa confeccionase o concreto 135 Freitas Jr 2014 Com os mesmos materiais e mesmo o teor de argamassa confeccionase o concreto 165 Freitas Jr 2014 Passo a passo 1 Dimensão máx do agregado graúdo compatível com os espaços disponíveis entre as armaduras e fôrmas 2 Abatimento compatível com a tecnologia disponível na obra 3 Resistência de dosagem fcj fck 165 Sd 4 Escolher 3 traços diferentes Traço rico traço pobre e traço normal Passo a passo 5 Determinar o teor ideal de argamassa para o traço normal 15 moldar corpos de prova 6 Fazer os demais traços rico e pobre já com o teor de argamassa fixado moldar corpos de prova 7 Verificar as resistências obtidas rompimento dos CPs 8 Construir o diagrama de dosagem Traço rico traço pobre e traço normal 9 Obter o traço otimizado a partir do diagrama de dosagem TRAÇO DEFINITIVO IPTEPUSP DIAGRAMA DOSAGEM VALE SOMENTE Mesmo Tipo e Classe de CP Parâmetros do traço definitivo Ordem de colocação dos materiais IPTEPUSP água 100 agregado graúdo 100 fibras se houver 100 cimento 100 adições se houver 100 agregado miúdo 100 aditivo se houver água Colocação materiais e limpeza betoneira Execução 1 Supondo que você é o engenheiro da obra cuja concretagem será em uma laje no décimo pavimento com área de 260 m² e espessura de 12 cm a resistência especificada em projeto é a Mínima permitida por norma para concreto armado Defina as propriedades de compra deste concreto com base nos dados informados Exercícios Exercícios 2 As proporções em massa de uma mistura de concreto são dadas a seguir Águacimento 05 Cimento 1 Areia 25 Agregado graúdo 31 Sendo a massa específica do concreto 2530 kgm³ calcule o consumo de materiais por m³ de concreto Exercícios 3 Um engenheiro trabalha em uma concreteira e precisa produzir concreto pela primeira vez sem nenhum controle anterior para construir a estrutura de concreto de um grande edifício Sabendo que o engenheiro que vai dosar o concreto de fck 35 MPa vai medir o cimento a areia a brita e a água em massa e controlar a umidade da areia para corrigila no momento da mistura para qual fc28 o concreto deve ser dosado Exercícios 4 Um engenheiro recém formado precisa construir as fundações em concreto armado de uma residência unifamiliar O concreto será de fck 20 MPa executado no próprio canteiros de obras O cimento a areia a brita e a água serão medidos em massa combinado com volume com controle da umidade da areia para corrigi la no momento da mistura Para qual fc28 o concreto deve ser dosado Exercícios 5 Um concreto foi feito com 1 saco cimento 50 kg 130 kg de areia seca 188 kg de brita e 205 kg de água Qual foi o traço unitário utilizado Qual foi a relação águacimento utilizada Qual o teor de argamassa