disciplina: laboratÓrio de materiais de contruÇÃo
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DOSAGEM DO CONCRETO
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONTRUÇÃO
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Estudo direcionado para a escolha dos materiais constituintes e afixação de suas proporções ou quantidades relativas nas misturas de concreto para assegurar um determinado desempenho.
Ou seja, é o proporcionamento mais adequado e econômico de materiais:◦ Cimento, água, agregados, adições e aditivos
DOSAGEM DO CONCRETO
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O objetivo da dosagem é que se obtenha um concreto que atenda as seguintes condições:◦ No estado fresco: seja trabalhável e mantenha
sua homogeneidade em todas as etapas;◦ No estado endurecido: apresente as propriedades
exigidas no projeto estrutural;◦ Seja durável em toda sua vida útil;◦ Seja econômico.
DOSAGEM DO CONCRETO
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A resistência de dosagem fcj expressa em MPa, está definida no item 6.4.3 da NBR 12655/96 e deve ser calculada pela fórmula:
◦ fcj = fck + 1,65xSd
Onde:◦ fcj = resistência média do concreto à compressão,
prevista para a idade de j dias;◦ fck = resistência característica do concreto à
compressão, especificada no projeto;◦ Sd = desvio padrão da dosagem.
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Dados dos projetos da edificação (projeto estrutural, ...)◦ Resistência característica do concreto (fck);◦ Dimensão das formas da estrutura;◦ Menor dimensão das peças em planta;◦ Menor espessura da laje;◦ Menor espaçamento, distribuição e
posicionamento das barras das armaduras;◦ Resistência a agentes externos;◦ Acabamentos específicos;
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Tipo e classificação do concreto compatível com o projeto◦ Densidade: leve, média ou alta;◦ Resistência: “leve, média ou alta”;◦ Granulometria: microconcreto, normal, ciclópico e especial;◦ Plasticidade: úmido, semiplástico, plástico, fluido ou líquido;◦ Adequada ao conforto: térmico, acústico e estético;◦ Estanqueidade: denso, impermeável quanto possível;◦ Concreto poroso para uma situação que necessite de
passagem de água;◦ Retração mínima possível;◦ Trabalhabilidade: adequada às estruturas, tipo de mistura,
transporte, lançamento e adensamento;◦ Lançamento: Bombeado e convencional.
DOSAGEM DO CONCRETO
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Trabalhabilidade◦ Consistência (plasticidade) adequada;◦ Agregados: granulometria, forma e tamanho dos
grãos;◦ Dimensões das peças de lançamento;◦ Menor afastamento e distribuição das barras das
armaduras;◦ Aditivos: plastificantes, superplastificantes,
retardadores, aceleradores, incorporadores de ar, etc.;
◦ Processo de mistura, transporte, lançamento e adensamento.
DOSAGEM DO CONCRETO
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De que forma os materiais influenciam no concreto?◦ CIMENTO◦ AGREGADO MIÚDO◦ AGREGADO GRAÚDO
DOSAGEM DO CONCRETO
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MÉTODO DE DOSAGEM
Características dos materiais
Fixar a relação a/c
Determinar o consumo dos materiais
Apresentação do traço – proporção de mistura
CimentoAgregadosConcreto
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Cimento◦ Tipo◦ Massa específica◦ Resistência do cimento aos 28 dias
Agregados◦ Análise granulométrica
Módulo de finura do agregado miúdo Dimensão máxima do agregado graúdo
◦ Massa específica◦ Massa unitária compactada
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS
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CONCRETO◦ Consistência desejada no estado fresco◦ Condições de exposição◦ Resistência de dosagem do concreto
◦ Sd = desvio padrão
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS
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CONDIÇÃO DE PREPARO EM FUNÇÃO DO DESVIO PADRÃO (sd)
Condição A
(Sd = 4,0 MPa)
Materiais dosados em massa e a água de amassamento é corrigida em função da correção da umidade dos agregados
Classe C10 a C80
Condição B
(Sd = 5,5 MPa)
Cimento dosado em massa, agregados dosados em massa combinada com volume, a umidade do agregado miúdo é determinada e o volume do agregado miúdo é corrigido através da curva de inchamento.
Classe C10 a C25
Condição C
(sd = 7,0 MPa)
Cimento medido em massa, agregados e água em volume, umidade dos agregados estimada.
Classe C10 a C15
NBR 12655
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MÉTODO DE DOSAGEM
Características dos materiais
Fixar a relação a/c
Determinar o consumo dos materiais
Apresentação do traço – proporção de mistura
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Critérios◦ Durabilidade – ACI ou NBR 12655 e NBR 6118
Escolha da a/c é função da curva de Abrams do concreto
◦ Resistência Mecânica Relação a/c e tipo de cimento
◦ É utilizada a menor relação a/c obtida pelos critérios acima.
FIXAÇÃO a/c
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Ex.: Cimento CP 32 – Concreto com resistência de dosagem 25 MPa aos 28 dias
Definição da relação água/cimento CURVA DE ABRAMS DO CONCRETO
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Definição da relação água/cimento DURABILIDADE
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Definição da relação água/cimento DURABILIDADE
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MÉTODO DE DOSAGEM
Características dos materiais
Fixar a relação a/c
Determinar o consumo dos materiais
Apresentação do traço – proporção de mistura
ÁguaCimentoAgregados Miúdo
Graúdo
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DETERMINAÇÃO APROXIMADA DO CONSUMO DE ÁGUA (Ca)
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O consumo de cimento depende diretamente do consumo de água
DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE CIMENTO (Cc)
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Teor ótimo de agregado graúdo◦ Dimensão máxima do agregado graúdo◦ Módulo de finura da areia
Teor ótimo de areia◦ Teor de pasta◦ Consumo de agregado graúdo
DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADOS
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DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO (Cb)
AREIA
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Vb = Volume do agregado graúdo (brita) seco por m³ de concreto
Mu = Massa unitária compactada do agregado graúdo (brita)
DETERMINAÇÃO DO CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO (Cb)
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Critério do menor volume de vazios; Proporcionar as britas de maneira a obter a
maior massa unitária compactada
COMPOSIÇÃO COM DOIS AGREGADOS GRAÚDOS
BRITAS PROPORÇÃO
B0 E B1 30% B0 E 70% B1
B0 E B1 50% B0 E 50% B1
B0 E B1 70% B0 E 30% B1
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Onde:◦ Vm – volume de areia◦ Cc – consumo de cimento◦ Cb – consumo de brita◦ Ca – consumo de água◦ Cm – consumo de areia◦ Υc – massa específica do cimento◦ Υb – massa específica da brita ◦ Υa - massa específica da água◦ Υm – massa específica da areia
CONSUMO DE AGREGADO MIÚDO (Cm)
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MÉTODO DE DOSAGEM
Características dos materiais
Fixar a relação a/c
Determinar o consumo dos materiais
Apresentação do traço – proporção de mistura
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Cimento: areia: brita: a/c
APRESENTAÇÃO DO TRAÇO
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Falta de argamassa: acrescentar areia, mantendo constante a relação a/c
Excesso de argamassa: acrescentar brita, mantendo constante a relação a/c
Agregados com alta absorção de água: acrescentar no consumo de água
CUIDADOS E CORREÇÕES
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Diferentes métodos de dosagem do concreto:◦ ABCP/ACI◦ EPUSP/IPT◦ INT/ Lobo Carneiro◦ ITERS/ Petrucci◦ SNCF/ Vallete
DOSAGEM DO CONCRETO
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Histórico◦ O método ABCP foi publicado em 1984 pela
Associação Brasileira de Cimento Portland como um Estudo Técnico titulado “ Parâmetros de Dosagem do Concreto”, da autoria do Eng. Públio Penna Firme Rodrigues (revisado em 1995).
◦ Este método, baseado no texto da Norma ACI (American Concrete Institute)211.1-81, constitui-se numa adaptação prática do método americano às condições brasileiras e permite a utilização de agregados graúdos britados e areia de rio que se enquadram na norma NBR 7211 (ABNT, 1983)-Agregados para concreto.
MÉTODO ABCP/ ACI
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Este método considera tabelas e gráficos elaborados a partir de valores médios de resultados experimentais e constitui-se numa ferramenta de dosagem de concretos convencionais, adequada aos materiais mais utilizados em várias regiões do Brasil;
Preocupa-se com a trabalhabilidade através de diversos fatores relativos aos materiais , às condições de execução e adensamento e às dimensões da peça
MÉTODO ABCP/ACI
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Este procedimento de dosagem , desenvolvido para concretos de consistência plástica a fluida, fornece traços com baixos teores de areia, tentando obter misturas mais econômicas;
Pode ser apresentado numa seqüência de etapas bem definidas, que incorporam um conjunto de tabelas, que facilitam a determinação dos parâmetros necessários para a obtenção do traço de partida.
MÉTODO ABCP/ACI
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PASSO 1: Escolha do abatimento do tronco de cone.
MÉTODO ABCP/ ACI/
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PASSO 2: Escolha da dimensão máxima característica do agregado graúdo◦ Segundo exigências da NBR6118 – Projeto e
Execução de Obras de Concreto Armado
MÉTODO ABCP/ACI
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PASSO 3: Estimativa de água de amassamento (expressa em litros/m³)em função da dimensão máxima do agregado e do abatimento.
MÉTODO ABCP/ACI
Consumo de água aproximado ( l/m³ )
ABATIMENTO (mm)
Dmax agregado graúdo (mm)
9,5 19,0 25,0 32,0 38,0
40 - 60 220 195 190 185 180
60 - 80 225 200 195 190 185
80 - 100 230 205 200 195 190
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PASSO 4: Escolha da relação água/cimento.◦ Recomenda como forma mais precisa o emprego
das curvas de Abrams. Entretanto, quando não for possível dispor destas curvas, pode-se proceder a determinação aproximada da relação a/c em função da resistência.
MÉTODO ABCP/ACI
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MÉTODO ABCP/ACI TABELA 03 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO
* Valores médios estimados de concretos contendo não mais que a porcentagem de ar mostrada na tabela 2. Para uma relação água/cimento constante, a resistência do concreto é reduzida quando o teor de ar é aumentado. A resistência está baseada em cilindros de =15cm e altura de 30cm curados durante 28 dias a temperatura de (23±1,7)°C.
Resistência a compressão à 28 dias* em MPa
Relação água/cimento em massa
Concreto sem ar incorporado
Concreto com ar incorporado
41 0,41 -34 0,48 0,4028 0,57 0,4821 0,68 0,5914 0,82 0,74
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TABELA 04 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E A DURABILIDADE DO CONCRETO
MÉTODO ABCP/ACI
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TABELA 05 : CORRELAÇÃO ENTRE RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO E A DURABILIDADE DO CONCRETO
MÉTODO ABCP/ACI
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PASSO 05: Estimativa do consumo de cimento
◦ C (Kg/m³) = Água(Kg/m³)/ x
MÉTODO ABCP/ACI
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PASSO 6: Estimativa do consumo de agregado graúdo
MÉTODO ABCP/ACI
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O valor extraído da tabela, que corresponde ao volume compactado seco Vcs de agregado graúdo por m³ de concreto, é multiplicado pela massa unitária do agregado compactado seco, determinando-se a massa do agregado graúdo a ser adicionado na mistura
MÉTODO ABCP/ACI
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PASSO 7: Estimativa do consumo de agregado miúdo
◦ Método do Volume Absoluto
◦ Método do peso
MÉTODO ABCP/ACI
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MÉTODO ABCP/ACI
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MÉTODO ABCP/ACI TABELA 6 : ESTIMATIVA DA MASSA
ESPECÍFICA DO CONCRETO FRESCO
Dimensão máximacaracterística do
agregado, em mm
Estimativa da massa específica do concreto*fresco, em kg/m³
Concreto sem ar incorporado
Concreto com ar incorporado
9,5 2278 218912,5 2307 223019 2349 227825 2379 231338 2414 234950 2444 237375 2468 2396150 2509 2444
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* Os valores apresentados consideram concretos usuais (326 kg de cimento por m³ de concreto), de consistência plástica e com agregados de massa específica igual a 2700 kg/m³.
Consumo de água baseado em valores de 75 a 100mm de abatimento, de acordo com tabela 2.
Quando necessário e desde que haja dados disponíveis, a estimativa deve ser refinada através de: para cada 6 litros de água a mais reduzir a massa específica em 9kg/m³, para cada diferença de 60kg de cimento por m³ relativo aos 326 kg/m³, corrigir a massa específica do concreto em 9kg/m³, na mesma direção; para cada diferença de 100 kg/m³ na massa específica do agregado, relativo a 2700 g/m³, corrigir a massa específica do concreto em 60 kg/m³, na mesma direção
MÉTODO ABESC/ACI
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Finalmente, a apresentação do traço em massa é feita em função das relações dos diversos componentes em relação à massa de cimento:◦ 1: A/C : B/C // Q/C 1:a:b//x
Uma vez determinado o traço teórico procede-se à mistura experimental, que permite realizar os acertos necessários para obtenção de um concreto adequado aos requerimentos de trabalhabilidade e desempenho exigidos.
MÉTODO ABCP/ACI
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PASSO 8: Ajustes devido à umidade dos agregados
PASSO 9: Ajustes nas misturas experimentais
MÉTODO ABCP/ACI
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Histórico◦ O método denominado EPUSP/IPT, apresentado no
Manual de Dosagem e Controle do Concreto (HELENE;TERZIAN, 1992), constitui-se numa atualização e generalização feita na Escola Politécnica da USP a partir do método desenvolvido inicialmente no IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo
MÉTODO EPUSP/IPT
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Este método de dosagem estabelece, como resultado final de sua aplicação, um diagrama de dosagem graficado sobre três quadrantes onde serão apresentadas “leis de comportamento” expressas pelas correlações apresentadas a seguir.
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i) Lei de Abrams:
ii) Lei de Lyse:
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iii) m = (a+b)
iv)Lei de Molinari:
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v) Teor de argamassa seca:
As constantes A,B e Ki dependem exclusivamente dos materiais empregados (cimento, agregados miúdos, agregados graúdos, aditivos), ou seja, fixando certos materiais, os valores das constantes Ki, ficam determinadas.
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Fórmulas complementares
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