Dosagem de Concreto - Materiais, Metodos e Procedimentos IBRACON UFAC

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Concreto Dosagem IBRACON UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE ENGENHARIA CIVIL Professor Dr Fernando da Silva Souza O que é estudo de Dosagem de Concreto 2 Proporcionamento adequado entre os materiais constituintes do concreto disponíveis cimento agregados água adições e aditivos químicos após uma criteriosa seleção desses materiais componentes de modo a atender a trabalhabilidade a resistência e a durabilidade OBS levando em consideração o custo ou seja a dosagem precisa ser econômica sem prejuízo nas características mínimas desempenho do produto para uma dada especificação Procedimentos necessários à obtenção da melhor proporção entre os materiais constituintes do concreto também conhecido como traço Esse proporcionamento pode ser expresso em massa mais rigoroso ou em volume Materiais utilizados vários tipos de cimento agregados miúdos agregados graúdos água aditivos materiais cimentícios suplementares fibras pigmentos 3 O que é estudo de Dosagem de Concreto Os métodos de Dosagem de Concreto 4 No Brasil ainda não há um texto de consenso nacional de como deve ser um estudo de dosagem constante numa norma A inexistência desse procedimento e de 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 Deve ser realizado visando obter a mistura mais econômica numa determinada região com os materiais disponíveis para atender uma série de requisitos em função da complexidade do estudo Os métodos de Dosagem de Concreto 5 IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas proposto por Ary Frederico Torres 1927 baseada nos modelos de Ferét e Abrams INT Instituto Nacional de engenharia proposto por Fernando Luiz Lobo Carneiro 1937 no Rio de Janeiro propôs valores mínimos representados pelo quantil de 25 Atualmente se adota em nível mundial a resistência mínima característica correspondente ao quantil de 5 Francisco Basílio da ABCP e Ruy Aguiar da Silva Leme da EPUSP em 1953 reforçaram a questão sobre a variabilidade da resistência do concreto nos critérios de dosagem e defenderam a adoção do coeficiente de variação na produção de concretos Suas ideias prevaleceram no texto da ABNT NB11960 Calculo e execução de obras em concreto armado ITERS Instituto Tecnológico do Estado do Rio Grande do Sul proposto por Eládio Petrucci 1951 com pequenos ajustes hoje chamado método do IBRACON É adotado pelo IPT EPUSP UnB e outros centros de pesquisa para concretos de obras correntes ABCP método racional de dosagem proposto por Ary Torres e Carlos Eduardo Rosman 1956 e já incluía conceitos de estatística para adoção de resistência média de dosagem Hoje a ABCP adota uma versão adaptada atualizada e moderna do método de dosagem americano do ACI 211 a partir das publicações de Publio Penna Firme Rodrigues da ABCP em 1984 Gilberto Molinari do IPT fundou em 1972 com Basílio Petrucci Kuperman Priszkulnik Sbrighi Paulo Vasconcelo Isaia e outros O IBRACON o mais expressivo canal de divulgação dos trabalhos sobre concreto Hernani Sávio Sobral 1977 fez publicações sobre técnicas de dosagem a partir do método de Powers Simão Priszkulnik 1977 abordou propriedades reológicas de pastas argamassas e concretos Tattersall 1978 publicou resumo das teorias sobre reologia e trabalhabilidade dos concretos frescos estudos já aprofundados em 1957 6 Os métodos de Dosagem de Concreto A partir de 1965 ocorreu grande desenvolvimento com a construção de grandes barragens brasileiras do domínio da tecnologia do concreto massa O eng Walton Pacelli de Andrade o eng Rubens Bittencourt e outros pesquisadores do laboratório de Furnas apresentam em 1981 método de dosagem para concreto massa MEC método do empacotamento compressível De Larrad 1990 Helene e Terzian 1992 publicaram o Manual de dosagem e controle do concreto que reúne os resultados das pesquisas de mestrado e de doutorados de Paulo Helene e com a larga experiência de campo e de laboratório do eng Paulo Terzian 7 Os métodos de Dosagem de Concreto A Trabalhabilidade deveatender 8 A combinação de duas propriedades principais a consistência facilidade de fluidez e a coesão resistência à segregação Esses dois fatores tem impacto direto na bombeabilidade e na construtibilidade porque determina a facilidade com que uma mistura de concreto pode ser manipulada sem segregação prejudicial A trabalhabilidade pode afetar tanto a qualidade do concreto quanto o seu custo No estado endurecido 9 Atender às condições de serviço possuir as características estabelecidas no projeto estrutural compatíveis com as condições e destinação da obra referentes à resistência durabilidade e estabilidade dimensional A durabilidade é uma importante propriedade mas geralmente se considera que sob condições normais de exposição ela será satisfatória se a mistura de concreto desenvolver a resistência necessária Entretanto em condições severas como em ciclos de gelodegelo ou exposição à água sulfatada a dosagem do concreto necessitará de atenção especial Os requisitos de custo 10 Materiais adequados Tecnicamente aceitáveis Mas também disponíveis a preços razoáveis Uma consideração chave que governa os princípios fundamentais dos procedimentos de dosagem do concreto o cimento custa muito mais caro que os agregados Buscar reduzir o consumo de cimento sem prejudicar as características de desempenho desejadas como resistência e durabilidade E também para reduzir a possibilidade de ocorrência de fissuras por retração de origem térmica Nessa linha podem ser incorporados materiais cimentícios suplementares para substituir parte do cimento O engenheiro responsável por desenvolver e aprovar a dosagem deve ter também conhecimento dos procedimentos comumente utilizados do projeto estrutural do equipamento para manipular o concreto Uma mistura de concreto de difícil lançamento e adensamento aumenta o custo de manipulação e muitas vezes prejudica a resistência a durabilidade além de apresentar aparência deficiente Da mesma forma dosagens que tendem a segregar e exsudar são mais caras na etapa de acabamento além do concreto ficar menos durável 11 As variáveis geralmente sob controle do engenheiro responsável são a relação águacimento na pasta de cimento a relação pasta de cimentoagregado na mistura a relação agregado miúdoagregado graúdo e o uso de adições e aditivos químicos O processo de dosagem é considerado uma arte mais que uma ciência Uma arte de equilibrar diversos requisitos conflitantes Embora muitos engenheiros não se sentem confortáveis com assuntos que não possam ser reduzidos a fatores numéricos com o conhecimento dos princípios fundamentais e com alguma prática a arte de dosar concreto pode ser dominada 12 13 NORMA DE CONCRETO DOSADO EM CENTRAL Dosagem Empírica 14 O traço de concreto pode ser estabelecido empiricamente para concretos com consumo mínimo de cimento igual a 300 kgm3 É válido apenas para concreto da classe C10 e C15 ABNT NBR 12655 2022 Dosagem Racional do concreto A composição de cada concreto de classe C20 ou superior a ser utilizado na obra deve ser definida fazendose dosagem racional experimental com a devida antecedência em relação ao início da concretagem da obra O estudo de dosagem deve ser feito com os mesmos materiais e em condições semelhantes àquelas da obra atendendo as prescrições de projeto e as condições de execução A dosagem deve ser refeita quando houver mudança marca tipo ou classe do cimento procedência tipos ou qualidade dos agregados e demais materiais 15 Métodos de Dosagem Racional do concreto Existem vários métodos de dosagem para determinação de um proporcionamento adequado de materiais ABCP ITERS prof Giamusso INT etc Será estudado o método de dosagem do IBRACON Descrito no livro G C Isaia ed CONCRETO Ciência e Tecnologia São Paulo IBRACON 2011 Também descrito no livro Manual de dosagem e controle do concreto dos autores Paulo Helene e Paulo Terzian Ed Pini 1992 Capítulo 7 do livro Materiais de Construção de LA Falcão Bauer LTC 6 ed 2019 16 Consultar o projeto o tipo de elemento estrutural onde o concreto será aplicado o tipo de equipamento de mistura e de lançamento o espaçamento entre as armaduras regiões críticas para 1 Definir o abatimento do concreto 2 Definir a Dmáx do agregado graúdo 3 Definir os materiais constituintes Para o concreto autoadensável devem ser verificados os requisitos da ABNT NBR 158231 no estudo de dosagem e recebimento do concreto 17 Características a serem conhecidas antes da elaboração do estudo de dosagem É medida pelo abatimento do tronco de cone em função do elemento estrutural e processo de lançamento do concreto Valores de abatimento usuais para obras correntes 18 Escolha do abatimento Tipo de concreto Abatimento mm 1 Fundação depende do tipo 2 Estrutural lançamento manual ou guindaste 3 Bombeável 4 Concreto aparente 5 Viga muito delgada com alta densidade de armadura 1 50 10 2 60 10 3 100 20 4 80 10 5 140 20 O Dmáx deve ser menor que 12 x espessura nominal do cobrimento item 7476 NBR61182014 12 x distância entre as barras medido no plano da seção transversal na direção horizontal ah item 18322 a NBR 61182014 05 x distância entre barras medido no plano da seção transversal na direção vertical av item 18322 b NBR 61182014 025 x menor distância entre faces opostas de formas 033 x espessura das lajes 025 x diâmetro da tubulação concreto bombeado 19 Escolha do Dmáx No caso de uso de mais de um tamanho de agregado graúdo A proporção ótima é obtida experimentalmente no laboratório Elaboramse várias proporções dos agregados determinandose a massa unitária no estado compactado seco para cada composição Traçase um gráfico proporção x massa unitária e adotase a composição que conferir a maior massa unitária que corresponde ao menor índice de vazios 20 Mais de um tamanho de agregado graúdo Definir os materiais constituintes do concreto Após uma seleção criteriosa dos materiais disponíveis no mercado ou especificado pelo solicitante do traço e realização de ensaios de caracterização para saber eles se atendem às exigências das Normas Brasileiras 21 Quando o elemento estrutural ficar em contato com um meio agressivo é necessário consultar a norma para verificar qual é a máxima relação ac estabelecida para atender durabilidade em função da agressividade do meio Definições e terminologia recebimento Procedimento 22 A resistência média prevista para a dosagem Resistência de Dosagem não é diretamente o fckj e sim o fcmj Para a determinação do fcmj adotase a equação recomendada na ABNT NBR 126552015 fcmj resistência média do concreto à compressão prevista para a idade de j dias em MPa fckj resistência característica do concreto à compressão emMPa 165 constante que estabelece o nível de confiança de 95 apenas 5 dos valores de fcmj abaixo do fckj Sd desviopadrão de dosagem em MPa Depende das condições de preparo do concreto de acordo com a NBR 12655 2022 Concreto Preparo controle e fcmj fckj 165Sd Valores de Sd em função do rigor da produção de concreto levandose em consideração o inchamento da areia 23 Sd 40 MPa Condição de preparo A Aplicável às classes C10 até C100 ou seja a todas as classes de concreto O cimento e os agregados são medidos em massa A água de amassamento medida em massa ou volume com dispositivo dosador é corrigida em função da determinação da umidade dos agregados Sd 55 MPa Condição de preparo B Aplicável somente para concretos de classe C10 até 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 Entendese que o cimento seja medido sempre em massa e que o canteiro disponha de meios que permitam a conversão prática e confiável dos agregados de massa para volume Valores de Sd em função do rigor da produção de concreto Em nenhum caso o valor de sd adotado pode ser menor que 2 MPa 24 Sd 70 MPa Condição de preparo C Aplicável 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 sua quantidade é corrigida em função da estimativa da umidade dos agregados e da determinação da consistência do concreto OBS Concreto com desviopadrão conhecido Quando o concreto for elaborado com os mesmos materiais mediante equipamentos similares e sob condições equivalentes o valor numérico do desviopadrão deve ser fixado com no mínimo 20 resultados consecutivos obtidos no intervalo de 30 dias em período imediatamente anterior Leis clássicas da Tecnologia do Concreto Modelo de Powers 1966 ou lei de Abrams 1918 Lei de Lyse 1932 fixados o cimento e agregados a consistência do concreto fresco depende preponderantemente da quantidade de água por m3 de concreto Lei de Priszkulnik Kirilos 1974 o consumo de cimento por m3 de concreto varia na proporção inversa da relação em massa seca de agregadocimento m 24 O método a ser estudado objetivo Traçar um diagrama de dosagem correlacionado os seguintes parâmetros de dosagem fcj resistência do concreto em MPa obtida pela ruptura de corpos de prova rompidos à compressão a j dias de idade 3 7 28 ac relação águacimento m relação agregados secoscimento do traço unitário em massa seca 1 a p ac No método os valores de m estão definidos iguais a 35 5 e 65 𝑎 𝑝 𝑚 1 C Consumo de cimento em kg para 1 m3 de concreto Lei de Molinari dado pela equação Eq 1 25 Onde Ar volume de ar aprisionado ao concreto durante o processo de misturalançamento mais o ar incorporado quando for usado aditivo químico incorporador determinado experimentalmente com equipamento apropriado cim a p massas específicas do cimento do agregado miúdo e do agregado graúdo respectivamente em kgdm3 ou gcm3 ac relação águacimento do traço agregados na condição SSS Eq 2 27 O método a ser estudado objetivo O método a ser estudado objetivo 28 O método a ser estudado objetivo 29 Quantos concretos fabricar para traçar o diagrama de dosagem m a p 1 30 Para traçar um diagrama de dosagem gráfico são necessários no mínimo três pontos para poder se definir uma curva Cada ponto no gráfico corresponde a um traço de concreto 1 a p ac Onde Os três pontos precisam estar adequadamente espaçados para definir uma extensão considerável O 1º concreto fabricado é um ponto médio na curva chamado de Traço Piloto O 2ª e o 3º concretos fabricados são os pontos extremos da curva O ponto extremo superior é o Traço Rico e o extremo inferior é o traço Pobre Fazendose mais pontos a curva fica melhor definida 31 1 Ponto Traço Piloto 15 Por definição m 5 no traço Piloto ou seja o traço 1ap é 15 É necessário definir o parâmetro de mistura teor de argamassa seca Aseca dado pela expressão abaixo isolando o valor de a da equação 3 e sabendose que m ap tem se Eq 3 32 Eq 4 O objetivo do traço piloto é obter o teor de argamassa ideal Este teor deve ser nem muito baixo que resultaria num concreto empedrado e nem muito elevado que resultaria num concreto com custo elevado e mais suscetível a fissurar por retração térmica O teor de argamassa seca Aseca é obtido no laboratório experimentalmente após algumas tentativas Nota o teor de As pode variar de um engenheiro para outro mas a variação é pequena 33 1 Ponto Traço Piloto 15 Para a 1ª tentativa adotase um teor de argamassa seca baixo por exemplo igual a 48 Em seguida determinase os valores de a e de p pelas equações 3 e 4 definidas anteriormente Temse portanto um traço unitário em massa 1 a p Pesamse os materiais constituintes cimento areia e pedra Colocamse estes materiais na cuba da betoneira Adicionase água aos poucos até atingir o abatimento especificado determinado pelo abatimento pelo tronco de cone 34 1 Ponto Traço Piloto 15 Na 1ª tentativa embora o concreto possa estar no abatimento desejado apresentará uma aparência bem empedrada com pouca coesão e elevada segregação Portanto precisa ser melhorado Concreto com baixo teor de argamassa seca 35 1 Ponto Traço Piloto 15 Partese para a 2ª tentativa aumentandose a quantidade de areia e de cimento e consequentemente o teor de argamassa seca respeitando a relação m 5 É adicionada mais água até o abatimento especificado Concreto ainda não apresenta teor de argamassa seca ideal 36 1 Ponto Traço Piloto 15 Após algumas tentativas e mediante alguns ensaios táteis visuais obtémse o teor de argamassa seca ideal Anotase a quantidade de água necessária para atingir o abatimento especificado com o teor de argamassa ideal Concreto com teor de argamassa seca ideal 1 Ponto Traço Piloto 15 37 Se os agregados estiverem seco em estufa é necessário corrigir a água usada no traço Neste caso é necessário determinar experimentalmente a absorção dos agregados A água do traço é igual à lançada na betoneira menos a água consumida pelos agregados devido à absorção Lebrando que a água contida nos poros do agregado não toma parte nas reações de hidratação do cimento e portanto 38 pode ser considerada como parte do agregado NEVILLE 1997 1 Ponto Traço Piloto 15 Se os agregados estiverem com umidade superficial é necessário corrigir a água usada no traço Neste caso é necessário determinar experimentalmente a umidade superficial dos agregados h usando o frasco de Chapman Normalmente a correção devido à h é feita apenas para a areia pois o agregado graúdo só carreia umidade superficial se estiver muito molhado após exposição a chuva por exemplo o que não ocorre no laboratório A água do traço é igual à lançada na betoneira mais a água contida no agregado miúdo umidade superficial 39 1 Ponto Traço Piloto 15 Corrigindose a água da mistura Calculase a relação ac do traço piloto Calculase o consumo de cimento C do traço piloto em kgm3 Caso o volume de ar aprisionado não seja determinado experimentalmente adotar entre 1 a 2 ou seja 10 a 20 litros por m3 40 Eq 2 1 Ponto Traço Piloto 15 Calculase a quantidade de águamateriais secos H do traço piloto com a água corrigida do traço Moldamse corpos de prova para as idades desejadas normalmente 7 e 28 dias 41 Eq 5 1 Ponto Traço Piloto 15 Os corpos de prova são desformados com 24h e seguem para câmara úmida onde permanecem até a idade de ruptura Antes de serem rompidos os topos são capeados com uma mistura a base de enxofre líquido ou são polidas as faces ou ainda podem ser rompidos com borracha de neoprene Os corpos de prova são rompidos úmidos 42 1 Ponto Traço Piloto 15 2 Ponto Traço Rico 135 m é igual a 35 ou seja o traço 1ap é 135 Aseca Usase o mesmo teor de argamassa seca determinado no traço piloto e calculase a e p Obtémse o traço 1 a p A quantidade de água do traço rico pode ser obtida com certa precisão usando a lei de Lyse Lei de Lyse a quantidade de água em relação aos materiais secos para uma determinada trabalhabilidade é praticamente a mesma e independe do traço para mesmos materiais e para proporções usuais dentro de certos limites 42 Fabricase o traço Rico com os quantitativos definidos OBS Pode ser necessário acrescentar mais água ou não se usar toda a água calculada para se obter o abatimento especificado Obtido o abatimento desejado anotase a quantidade de água e calculase a relação ac do traço Rico Corrigese a água do traço Calculase o consumo de cimento C do traço Rico Moldamse corpos de prova para as mesmas idades estabelecidas para o traço piloto Os corpos de prova são desformados com 24h e seguem para câmara úmida onde permanecem até a idade de ruptura 43 2 Ponto Traço Rico 135 m é igual a 65 ou seja o traço 1ap é 165 Usase o mesmo teor de argamassa seca Aseca determinado no traço piloto e calculase a e p Obtémse o traço 1 a p A quantidade de água do traço Pobre da mesma forma que se fez para o traço Rico pode ser obtida com certa precisão usando a lei de Lyse 45 3 Ponto Traço Pobre 165 Fabricase o traço Pobre com os quantitativos definidos OBS Pode ser necessário acrescentar mais água ou não se usar toda a água calculada para se obter o abatimento especificado Obtido o abatimento desejado anotase a quantidade de água e calculase a relação ac do traço pobre Corrigese a água do traço Calculase o consumo de cimento C do traço Pobre Moldamse corpos de prova para as mesmas idades estabelecidas para o traço piloto Os corpos de prova são desformados com 24h e seguem para câmara úmida onde permanecem até a idade de ruptura 46 3 Ponto Traço Pobre 165 Como Montar o Diagrama de Dosagem Com os dados obtidos experimentalmente elaborase uma Tabela e marcamse os pontos no diagrama de dosagem nos três quadrantes Tabela 1 Dados para traçar o diagrama de dosagem 47 Traço Abatimento cm Aseca ac m ap C kgm3 H fc7 MPa fc28 MPa Pobre Igual ao do piloto 65 Seme lhante ao do piloto Piloto 5 Rico Igual ao do piloto 35 Seme lhante ao do piloto Unemse os pontos do 1 quadrante correlacionandose fcj e ac obtendo uma curva exponencial A equação desta curva é a Lei de Abrams Eq 6 obtida por regressão matemática Podese determinála usandose o software excel que utiliza o método dos mínimos quadrados cj K a c 2 K1 f Eq 6 48 Como Montar o Diagrama de Dosagem Unemse os pontos do 4 quadrante correlacionandose m e ac obtendo uma reta A equação desta reta também pode ser obtida por regressão matemática Unemse os pontos do 3 quadrante correlacionandose m e C obtendo uma curva exponencial A equação desta curva que é a lei de Molinari também pode ser obtida por regressão matemática 49 Como Montar o Diagrama de Dosagem Como Montar o Diagrama de Dosagem fc28 MPa ac slump 12 cm alfa 058 slump 10 cm alfa 056 slump 8 cm alfa C 4 m C Validade do Diagrama de Dosagem Obtido Cada diagrama de dosagem pode ser usado para se obter os traços de concreto desejados desde que Utilizemse os mesmos materiais constituintes Adotese o mesmo abatimento estabelecido durante a fabricação dos traços Piloto Rico e Pobre Empreguese o mesmo teor de argamassa seca Aseca A resistência à compressão a relação ac e o consumo de cimento estejam dentro do intervalo da curva Qualquer modificação nos parâmetros adotados implica na necessidade de outro estudo de dosagem 51 NÃO se recomenda extrapolar as curvas obtidas experimentalmente Se desejar uma resistência mais elevada uma relação ac menor ou um consumo de cimento maior devese fabricar novos traços no laboratório diminuindo o valor de m Recomendase para cada diminuição de 05 no m reduzir o teor de argamassa seca em 2 52 Validade do Diagrama de Dosagem Obtido Obtenção do Proporcionamento Desejado Traço Definitivo 53 O traço almejado é obtido do diagrama de dosagem a partir de algum dos parâmetros de mistura apresentados a seguir estabelecido pelo profissional responsável pelo projeto estrutural fck resistência característica do concreto à compressão mais usual Relação ac máxima quando o meio é agressivo ou Consumo mínimo de cimento para 1 m3 de concreto fck resistência característica do concreto à compressão É um 54 parâmetro estatístico constante projetos e memórias técnicas O fck representa em todos os a probabilidade daquele valor ser atingido nos corpos de prova rompidos à compressão dentro de um intervalo de confiança Para concretos simples armado e protendido o intervalo de confiança é 95 Isso quer dizer que pelo menos 95 dos resultados dos corpos de prova rompidos à compressão fcj na idade estabelecida normalmente aos 28 dias devem ser iguais ou superiores ao fck fck fcj GRAVEM ISSO Obtenção do Proporcionamento Desejado Traço Definitivo Exemplo Prático 55 Obter um proporcionamento de materiais para um concreto destinado a lajes h12 cm e vigas b15 cm lançado por bomba em um prédio com 16 pavimentos em ambiente marinho fck 35 MPa Materiais medidos em massa com determinação da umidade dos agregados 1a Parte no laboratório para obter o diagrama de dosagem 2a Parte com o diagrama obter os traços desejados 56 Exemplo Prático 1a Parte no laboratório para obter o diagrama de dosagem Definir o abatimento Definir Dmáx Escolher e ensaiar materiais constituintes Fabricar traço piloto obter experimentalmente o teor de argamassa seca Aseca Calcular a relação ac e calcular a relação águamateriais secos H Fabricar traços auxiliares rico e pobre com a mesma Aseca e mesmo abatimento do traço piloto 57 Exemplo Prático Traçar o diagrama de dosagem Num exemplo já realizado abatimento111 cm Aseca 57 H 906 materiais constituintes todos aprovados nos ensaios de caracterização segundo normas brasileiras cimento CP II F32 areia lavada de rio granulometria contínua encaixada na zona utilizável MF28 agregado graúdo de rocha granítica zona granulométrica 9525 mm Dmáx 19 mm água da rede de abastecimento público aditivo plastificanteretardador de pega 58 Exemplo Prático 2a Parte obter o traço desejado Passo 1 Obtenção da resistência de dosagem fcmj fcmj resistência média do concreto à compressão prevista para a idade de j dias em MPa fckj resistência característica do concreto à compressão em MPa 165 constante que estabelece o nível de confiança de 95 apenas 5 dos valores de fcmj abaixo do fckj Sd desviopadrão de dosagem em MPa Depende das condições de preparo do concreto de acordo com a NBR 126552015 Concreto Preparo controle e recebimento Procedimento 𝑓𝑐𝑚𝑗 𝑓𝑐𝑘𝑗 165 𝑆𝑑 Eq 7 58 Exemplo Prático Exemplo Prático OBS Concreto com desviopadrão conhecido Quando o concreto for elaborado com os mesmos materiais mediante equipamentos similares e sob condições equivalentes o valor numérico do desviopadrão deve ser fixado com no mínimo 20 resultados consecutivos obtidos no intervalo de 30 dias em período imediatamente anterior Em nenhum caso o valor de sd adotado pode ser menor que 2 MPa 60 parâmetro mais Passo 2 Obtenção da relação ac importante do concreto estrutural Deve atender aos requisitos de Resistência e de Durabilidade Adotase sempre a MENOR relação ac das duas A da norma é para atender durabilidade e a determinada experimentalmente é para atender resistência Ao adotar a menor delas as duas condições serão atendidas Passo 2a ac para atender resistência Lei de Abrams Eq 6 e fcj conhecido cj K a c 2 K1 f Exemplo Prático 61 Passo 2b ac para atender durabilidade As normas apresentam valores máximos para relação ac e valores mínimos para fck e também para o cobrimento das armaduras em função das condições de exposição da estrutura à agressividade do meio durante a fase construtiva e durante sua vida útil Obs Com a enorme costa marinha as condições de exposição das estruturas no Brasil não são menos severas do que as dos europeus e dos norte americanos 62 Exemplo Prático Diretrizes para a Durabilidade das estruturas de concreto Exigências de durabilidade as estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem sua segurança estabilidade e aptidão em serviço durante um período mínimo de 50 anos Vida útil período de tempo durante o qual se mantêm as características da estrutura de concreto sem exigir medidas extras de manutenção e reparo isto é após este período é que começa a efetiva deterioração da estrutura com aparecimento de sinais visíveis corrosão da armadura desagregação do concreto fissuras 63 Qualidade do concreto e do Cobrimento A ABNT especifica a relação ac máxima em função da classe de agressividade e qualidade do concreto A ABNT especifica o Cobrimento mínimo das armaduras em função da classe de agressividade e qualidade do concreto 64 Diretrizes para a Durabilidade das estruturas de concreto Tabelas NBR 6118 2014 65 Classes de agressividade ambiental I II III e IV Classe de agressividade e qualidade do concreto Definição de ac máximo e fck mínimo Classe de agressividade e Cobrimento nominal Definição de cobrimento mínimo Tabelas NBR 6118 2014 Tabela 61 Classes de agressividade ambiental CAA Classe de agressividade ambiental Agressividade Classificação geral do tipo de ambiente para efeito de projeto Risco de deterioração da estrutura I Fraca Rural Insignificante Submersa II Moderada Urbana a b Pequeno III Forte Marinha a Grande Industrial a b IV Muito forte Industrial a c Elevado Respingos de maré a Podese admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda uma classe acima para ambientes internos secos salas dormitórios banheiros cozinhas e áreas de serviço de apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura b Podese admitir uma classe de agressividade mais branda uma classe acima em obras em regiões de clima seco com umidade média relativa do ar menor ou igual a 65 partes da estrutura protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos ou regiões onde raramente chove c Ambientes quimicamente agressivos tanques industriais galvanoplastia branqueamento em indústrias de celulose e papel armazéns de fertilizantes indústrias químicas Tabelas NBR 6118 2014 Tabela 71 Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto Concreto a Tipo b c Classe de agressividade Tabela 61 I II III IV Relação águacimento em massa CA 065 060 055 045 CP 060 055 050 045 Classe de concreto ABNT NBR 8953 CA C20 C25 C30 C40 CP C25 C30 C35 C40 a O concreto empregado na execução das estruturas deve cumprir com os requisitos estabelecidos na ABNT NBR 12655 b CA corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto armado c CP corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto protendido Tabela 72 Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento nominal para Δc 10 mm Tipo de estrutura Componente ou elemento Classe de agressividade ambiental Tabela 61 I II III IV c Cobrimento nominal mm Concreto armado Laje b 20 25 35 45 Vigapilar 25 30 40 50 Elementos estruturais em contato com o solo d 30 40 50 Concreto protendido a Laje 25 30 40 50 Vigapilar 30 35 45 55 a Cobrimento nominal da bainha ou dos fios cabos e cordoalhas O cobrimento da armadura passiva deve respeitar os cobrimentos para concreto armado b Para a face superior de lajes e vigas que serão revestidas com argamassa de contrapiso com revestimentos finais secos tipo carpete e madeira com argamassa de revestimento e acabamento como pisos de elevado desempenho pisos cerâmicos pisos asfálticos e outros as exigências desta Tabela podem ser substituídas pelas de 7475 respeitado um cobrimento nominal 15 mm c Nas superfícies expostas a ambientes agressivos como reservatórios estações de tratamento de água e esgoto condutos de esgoto canaletas de efluentes e outras obras em ambientes química e intensamente agressivos devem ser atendidos os cobrimentos da classe de agressividade IV d No trecho dos pilares em contato com o solo junto aos elementos de fundação a armadura deve ter cobrimento nominal 45 mm Classes de agressividade ambiental I II III e IV Correspondência entre classes de agressividade e qualidade do concreto Definição de ac máximo fck mínimo e consumo de cimento mínimo Condições especiais de exposição 69 Tabelas NBR 12655 2015 Tabela 2 Correspondência entre classe de agressividade e qualidade do concreto Concreto Tipo Classe de agressividade I II III IV Relação águacimento em massa CA 065 060 055 045 CP 060 055 050 045 Classe de concreto ABNT NBR 8953 CA C20 C25 C30 C40 CP C25 C30 C35 C40 Consumo de cimento Portland por metro cúbico de concreto kgm3 CA e CP 260 280 320 360 CA Componentes e elementos estruturais de concreto armado CP Componentes e elementos estruturais de concreto protendido Tabela 3 Requisitos para o concreto em condições especiais de exposição Condições de exposição Máxima relação águacimento em massa para concreto com agregado normal Mínimo valor de fck para concreto com agregado normal ou leve MPa Condições em que é necessário um concreto de baixa permeabilidade à água por exemplo em caixas dágua 050 35 Exposição a processos de congelamento e descongelamento em condições de umidade ou a agentes químicos de degelo 045 40 Exposição a cloretos provenientes de agentes químicos de degelo sais água salgada água do mar ou respingos ou borrifação desses agentes 045 40 Tabela 4 Requisitos para concreto exposto a soluções contendo sulfatos Condições de exposição em função da agressividade Sulfato solúvel em água SO4 presente no solo Sulfato solúvel SO4 presente na água Máxima relação águacimento em massa para concreto com agregado normala Mínimo fck para concreto com agregado normal ou leve em massa ppm MPa Fraca 000 a 010 0 a 150 Conforme Tabela 2 Conforme Tabela 2 Moderadab 010 a 020 150 a 1 500 050 35 Severac Acima de 020 Acima de 1 500 045 40 a Baixa relação águacimento ou elevada resistência podem ser necessárias para a obtenção de baixa permeabilidade do concreto ou proteção contra a corrosão da armadura ou proteção a processos de congelamento e degelo b A água do mar é considerada para efeito do ataque de sulfatos como condição de agressividade moderada embora o seu conteúdo de SO4 seja acima de 1500 ppm devido ao fato de que a etringita é solubilizada na presença de cloretos c Para condições severas de agressividade devem ser obrigatoriamente usados cimentos resistentes a sulfatos experimentalmente e ac Passo 3 Obtenção de m Lei de Lyse Eq 5 obtido conhecido Passo 4 Obtenção de a e p Com Aseca obtido experimentalmente do traço piloto Eq 4 e m conhecido 1m H ac x100 73 Passo 5 Obtenção do consumo de cimento em kg para 1m3 de concreto Lei de Molinari 74 Passo 6 Resumo proporcionamento de materiais em kg para 1m3 de concreto Cimento C em kgm3 Areia a x C em kgm3 Pedra p x C em kgm3 Água ac x C em kgm3 75