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DOSAGEM EXPERIMENTAL DE CONCRETO BOMBEÁVEL E
COMPARATIVO DE DESEMPENHO COM USO DE ADITIVO
SUPERPLASTIFICANTE
ANDREY JORGE DE CASTRO MARQUES
Estudante de Engenharia Civil, Centro Universitário do Norte – Uninorte,
Manaus.
BRUNA BARBOSA MATUTI
RESUMO
Devido à necessidade atual em dosagens de concreto com maior
trabalhabilidade por critérios que atenda: resistência estimada e viabilidade
econômica desenvolveu-se neste trabalho a dosagem experimental de
concreto usinado bombeável de slump a partir de 160 mm, novidade na maioria
das centrais dosadoras de concreto. Foi utilizado como agregado graúdo o
seixo rolado, a brita 1 e areia do leito de rio como agregado miúdo,
encontrados com abundância nos rios amazônicos. Este estudo teve como
objetivo preparar um traço de concreto bombeável com maior adensamento
fazendo a adição de superplastificante que pudesse apresentar característcas
como: facilidade de bombeamento e melhor homogeneidade, fluidez dentro das
fôrmas, para o estado fresco, como tambem atingir durabilidade e resistência à
compressão estimada (fck) de 30 MPa aos 28 dias, no estado endurecido. Os
dados foram coletados na cidade de Manaus, os ensaios e a elaboração da
dosagem foram realizados no laboratório da usina de concreto USEMIX,
seguindo as orientações da ABNT e Associação brasileira de Cimento Portland
(ABCP). O cimento utilizado como matriz foi o Cimento Portland CPI S-40,
disponível em toda região de Manaus e utilizou-se aditivo superplastificante. Os
resultados encontrados indicaram que para chegar na fluidez desejada são
necessários seguir e controlar criteriosamente os parâmetros de dosagem,
como: fator água cimento (a/c), uso do aditivo especificador e densidade do
concreto. Concluiu-se que a dosagem racional do concreto traz benefícios
como diminuição do custo, menos desgaste de equipamentos, ganho de tempo
e produtividade na execução da obra.
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Palavras-chave: dosagem experimental do concreto, concreto bombeável com
maior fluidez, agregados.
ABSTRACTS
Due to the current need in concrete dosages with greater workability by criteria
that meets: estimated strength and economic viability, the experimental dosage
of pumpable slump concrete from 160 mm was developed in this work, novelty
in most of the concrete metering plants . Rolled pebbles, gravel 1 and sand of
the river bed were used as aggregates as small aggregates, found abundantly
in the Amazonian rivers. The objective of this study was to prepare a trace of
pumpable concrete with a higher density by adding superplasticizer that could
present characteristics such as: ease of pumping and better homogeneity,
flowability inside the molds, to the fresh state, as well as to achieve durability
and compressive strength (fck) of 30 MPa at 28 days in the hardened state. The
data were collected in the city of Manaus; the trials and the elaboration of the
dosage were carried out in the laboratory of the USEMIX concrete plant,
following the guidelines of ABNT and the Brazilian Association of Portland
Cement (ABCP). The cement used as matrix was Portland cement CPI S-40,
available in all regions of Manaus and a superplasticizer additive was used. The
results indicated that in order to reach the desired fluidity, it is necessary to
follow and carefully control the dosage parameters, such as: water cement
factor (a / c), use of specifying additive and concrete density. It was concluded
that the rational dosage of concrete brings benefits such as cost reduction, less
equipment wear, time gain and productivity in the execution of the work.
Keywords: experimental dosage of concrete, pumpable concrete with higher
fluidity, aggregates.
1. INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, houve uma grande necessidade em aprimorar as
características e desempenho do concreto. Devido à demanda em construções
desde casas às grandes obras e em paralelo a isso as exigências das centrais
dosadoras em elaborar traços com maior qualidade e maior economia.
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As dosagens são feitas a fim de atender critérios estabelecidos em
projetos, criar estruturas mais resistentes a ações temporais e climáticas,
suportar maiores carregamentos, facilitar sua aplicação e transporte entre
outras características que são possíveis de serem alcançadas com o uso de
aditivos e adições. Portanto, para que o traço obtido no estudo da dosagem
seja satisfatório são necessários investimentos em pesquisa e conteúdo
humano com interesse e conhecimentos específicos no campo do concreto
(HELENE e TUTIKIAN, 2012).
Sabendo disto, este trabalho visa atender as necessidades de tais
situações, demonstrando que é necessário o uso de aditivos superplastificantes
para obter um concreto com melhor trabalhabilidade, que alcance resistência
projetada e seja viável economicamente.
2. OBJETIVOS.
Analisar através da variação de dosagem do aditivo superplastificante a
trabalhabilidade e resistência mecânica do concreto de cimento Portland CPI S
40 com idades de 3, 7, 14 e 28 dias.
2.1. Objetivos Específicos
Realizar a caracterização dos agregados que compõe o concreto.
Elaborar um traço de concreto bombeável através do método de
dosagem da ABCP/ACI.
Comparar o desempenho do concreto produzido com seixo e brita 1
variando a dosagem do aditivo superplastificante.
3. FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICAS.
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3.1. Desenvolvimentos do Concreto
O concreto é um material da construção civil composto por uma mistura
de cimento, areia, pedras britadas e água, pode-se ainda, se necessário, usar
aditivos e outras adições (NEVILLE, 2013).
O concreto de cimento Portland é o material estrutural e de construção
civil de maior importância na atualidade embora seja o mais recente dos
materiais de construção de estruturas, pode ser considerado como uma das
descobertas mais interessantes da história do desenvolvimento da humanidade
e sua qualidade de vida (HELENE e ANDRADE, 2007).
A mistura dos materiais cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e
água, medidos em peso ou em volume, são denominados traço de concreto, e
deve ser dosado para que se obtenha a resistência e características desejadas
(ADÃO E HERMERLY, 2010). Porém os ingredientes de um bom concreto e de
um concreto ruim são exatamente os mesmos, o que muda é apenas a
proporção dos ingredientes da mistura. Um bom concreto é definido pelo seu
desempenho no seu estado endurecido e em seu estado fresco (NEVILLE,
2013).
Segundo Bauer (2013) o concreto fresco desejável é uma mistura de
fácil transporte, lançamento e adensamento, sem segregação e que depois do
endurecimento, se apresenta homogêneo, com o mínimo de vazios, mantendo
a qualidade do concreto no estado endurecido. Já Balbo (2009) afirma que um
concreto fresco é uma mistura em que se almeja trabalhabilidade, evitando a
segregação e exsudação.
Segundo Neville (2013) deve-se dá atenção às propriedades do
concreto fresco como os meios práticos de produção e trabalhabilidade para
que se tenha facilidade no seu lançamento, tornando-se um material
homogêneo no seu estado endurecido.
Trabalhabilidade do concreto é resistência oposta ao movimento da
massa de concreto, por ação da gravidade, é encontrada através da medida da
consistência do concreto fresco, feita com o cone de Abrams (BALBO, 2009).
No entanto, Bauer (2013) trata da trabalhabilidade como um conceito mais
subjetivo do que físico, pois a consistência está relacionada com a mobilidade
da massa e a coesão entre os elementos componentes, tendo em vista a
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uniformidade e a compacidade do concreto e o bom rendimento da execução
para cada forma de uso, que está ligado as formas da peça, e da quantidade
de armaduras, ou seja, um concreto pode ser trabalhável em alguns casos e
em outros não, e também há misturas que não são trabalháveis em nenhum
caso.
Os fatores que alteram a consistência são teor de água/mistura seca
(esse é o fator principal), granulometria e formas dos grãos dos agregados,
fixando o fator água/mistura seca, pode ser usada uma relação agregado
graúdo/miúdo que torna o concreto mais plástico. Os aditivos são muito úteis
em concreto pobres e ásperos, pois a mistura começa a perder água durante a
sua produção e continua perdendo após ser preparada devido a temperatura e
dependendo da exposição do concreto ao sol a água pode evaporar muito
rápido fazendo a mistura enrijecer (BAUER, 2013).
O concreto no estado endurecido é um sólido que a partir da pega, está
em constante evolução, sensível as modificações ambientais, físicas, químicas
e mecânicas, com reações lentas registradas nas suas características ao longo
de sua vida útil (BAUER, 2013). Segundo Chust (2012) as características
principais e de interesse do concreto endurecido são as mecânicas,
destacando-se as resistências à compressão e tração.
4. METODOLOGIA
4.1. Ensaio de Abatimento de Tronco de Cone (Slump Test)
O ensaio de abatimento de tronco de cone (Slump test) mede a
consistência e a fluidez do material, podendo-se ter um controle sobre a
uniformidade, e adensamento do concreto. A principal função deste ensaio é
fornecer uma metodologia simples e convincente para ter ideia do
adensamento do concreto conforme o fornecimento deste material em
betonadas diferente. Desde que, na dosagem, tenha obtido um concreto
trabalhável, a constância do abatimento indicará a uniformidade da
trabalhabilidade (ABNT NBR NM 67, 1998). Este ensaio se consagrou como
principal medida de controle da trabalhabilidade do concreto para a facilidade
de execução, mas o único parâmetro oficial é o abatimento.
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Figura 1: Abatimento do tronco de cone.
Fonte: Autoria própria, (2019).
Segundo (Concresonda, 2000) A consistência do concreto é uma
propriedade característica do concreto “mole” específico a cada tipo de obra e
a determinação desta consistência é obtida através do ensaio de abatimento
(Slump teste).
Figura 2: Verificação da Consistência
Fonte: Autoria própria, (2019).
4.2. Moldagem do Corpo de Prova
A garantir que o concreto deve apresentar o desempenho estimado e
possua os padrões de resistência solicitados e elasticidade adequados, para
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isso é preciso realizar a retirada de amostras de corpo de prova para testes
sendo regidos pela ABNT NBR 5738 (2016). Conforme a ABNT NBR 12655
(2015) no item 3.39 a amostra do concreto é o volume de concreto coletado do
lote para obter informações, através de realização de ensaios.
Figura 3: Moldagem dos corpos de prova.
Fonte:Autoria própria, (2019).
Durante o procedimento de moldagem, movimenta-se a concha ao
redor da borda do molde, para assegurar uma distribuição homogênea e
simétrica, logo, com a haste em movimento circular, nivelar o concreto antes de
iniciar seu adensamento.
Na ABNT NBR 5738 (2016) diz que, após adensar a última camada é
aconselhável que seja feito o rasamento da superfície de acordo com a borda
do molde, independente do tipo de método utilizado, esse rasamento é feito
com a régua metálica ou uma colher de pedreiro conforme Figura 4.
Figura 4: Rasamento do corpo de prova
Fonte: Autoria própria, (2019).
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Caso não seja possível realizar a moldagem no local onde os moldes
serão armazenados, os corpos-de-prova são levados até um determinado local
onde permanecerão durante a cura inicial. Durante o manuseio dos corpos-de-
prova, deve-se evitar trepidações, golpes, inclinações e qualquer tipo de
movimento que danifique o concreto ou a superfície superior do corpo-de-
prova.
Esses moldes são coletados nas obras com pelo menos 48 h após
moldados, os corpos-de-prova destinados a um laboratório e são transportados
em caixas rígidas, contendo serragem ou areia molhadas.
A ABNT NBR 5738 (2016) diz que a primeira camada deve ser
atravessada em toda a sua profundidade, uma vez adensada com a haste,
sempre evitando alcançar a base do molde. Os golpes devem ser distribuídos
uniformemente em toda a seção transversal do molde. Cada uma das camadas
seguintes também deve ser adensada em toda sua espessura, fazendo com
que a haste penetre aproximadamente 20 mm na camada anterior.
Se a haste de adensamento criar vazios na massa de concreto, deve-
se bater levemente na face externa do molde, simulando assim a vibração
realizada muitas vezes nas obras, isso deve ser feito para o fechamento dos
poros, para que não haja vazios e influencie na hora do ensaio de rompimentos
dos corpos de prova.
A última camada deve receber uma quantidade excedida de concreto,
de modo a ser adensada completamente, cobrindo todo o volume do molde
possibilitando seu rasamento, eliminando o material em excesso. Isso deve
acontecer, pois de forma alguma é aceito completar o volume da forma com
concreto após o adensamento da última camada.
4.2.1. Capeamentos do Corpo de Prova
Antes de ensaiar os corpos-de-prova, é imprescindível preparar suas
bases, de modo que se tornem superfícies planas e perpendiculares ao eixo
longitudinal do corpo-de-prova conforme Figura 5.
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Figura 5: Corpos de provas capeados.
Fonte: Autoria própria, (2019).
4.3. Resistências à Compressão
Esse ensaio para a determinação da resistência à ruptura do concreto
geralmente é realizado aos 3, 7 e 28 dias de idade. A ruptura do concreto se dá
quando ele não é mais capaz de suportar a carga que lhe está sendo aplicada,
pois nessa hora ocorre a separação dos materiais componentes do concreto
(CONCRESONDA, 2000).
Conforme ABNT NBR 8953 (2015), os concretos seguem
classificações de acordo com grupos de resistência, grupo I e grupo II,
seguindo padrões de resistência a compressão.
5. MATERIAIS E MÉTODOS
5.1. Classificações do Estudo Realizado
Este trabalho é de caráter descritivo e sua abordagem é quantitativa.
Através de ensaios laboratoriais obteve a caracterização dos materiais
componentes do concreto com o objetivo de elaborar um traço com método da
ABCP/ACI (ABCP, 2017), o qual atendesse a exigência de um fck 30 MPa e
bombeável ou seja, com um slump a partir 160 mm, fazendo utilização de
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aditivo superplastificante em proporções variadas visando analisar a sua
influência no traço. De posse dessas informações, avaliou-se também o
desempenho técnico-econômico.
5.2. Coletas de Dados
Para a determinação do traço experimental do concreto bombeável,
foram determinadas as seguintes matérias-primas.
Cimento Portland CPI S 40;
Areia lavada;
Seixo rolado;
Brita 1;
Água;
Aditivo Superplastificante;
Realizaram-se a partir desses materiais as caracterizações dos
agregados miúdo e graúdo (Granulometria, massa específica aparente e
massa específica real dos agregados). Estes materiais foram caracterizados
dentro da usina, com a utilização de equipamentos disponíveis no laboratório
da central dosadora de concreto seguindo as normas especificas para cada
material. Essas caracterizações foram necessárias para a determinação do
traço pelo método da ABCP/ACI.
5.3. Seleção e Caracterização dos Agregados
5.3.1. Massa específica real do agregado miúdo
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Figura 6: Frasco de Chapman.
Fonte: Autoria própria, (2019).
Os aparelhos e equipamentos utilizados foram: Frasco de Chapman,
balança com capacidade mínima de 1 kg e resolução de 1 g, e funil de vidro. A
amostra foi coletada utilizando 500 g do material seco para cada determinação,
posteriormente levado a estufa na temperatura entre 105 ºC a 110 ºC.
A massa específica real do agregado miúdo é calculada pela seguinte
expressão:
Onde:
Ms
L Lo
500
L 200
= Massa específica do agregado miúdo expressa em kg/dm³;
Ms = Massa do material seco (500 g);
Lo = Leitura do frasco (200 cm³);
L = Leitura final do frasco.
Tabela 1: Procedimento de cálculo para obtenção da massa específica real do agregado miúdo (areia).
Massa específica real (Frasco de Chapman) - ABNT NBR NM 52 (2009)
Ensaio
Nº
Peso da
Amostra
Seca (g)
(Ms)
Volume de
Água Inicial
(cm3)
(Lo)
Volume de
Água e
Agregado
(cm3)
(L)
Volume de
Água Final
(cm3)
V = L - Lo
Massa
Específica
(g/cm3)
Ƿ = Ms / V
Massa
Específica
Média (g/cm3)
1 500,0 200,0 389,5 183,0 2,638 2,64
2 500,0 200,0 389,0 183,0 2,645
Fonte: Autoria própria, (2019).
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Massa específica real do agregado miúdo (areia) = 2,64 g/cm³.
5.3.2. Massa específica real do agregado graúdo
Conforme a ABNT NBR NM 53 (2009), os materiais utilizados para
este ensaio foram: balança com precisão de 0,1 g, o material pesado foi de 500
g de seixo em estado seco. Utilizando um recipiente cheio com água foi
submergido todo o material de 500 g e levado a balança para serem tarados,
este valor marcado pela balança foi de 311,5 g.
A massa específica do agregado é a relação entre a massa desse
material e o seu volume, desconsiderando os vazios permeáveis à água. Os
valores foram substituídos na fórmula a seguir e obteve-se o valor da massa
específica do seixo e da brita 1, conforme mostra a Figura 6.
Figura 7: Agregado graúdo Submerso
Fonte: Autoria própria, (2019).
A Tabela 02 apresenta os resultados da massa específica real do
seixo, calculado conforme a fórmula acima. Para duas amostras obteve-se o
resultado médio.
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Tabela 2: Procedimento de cálculo para obtenção da massa específica real do agregado graúdo (seixo).
Massa específica real do agregado graúdo (seixo)
Ensaio
Nº
Peso da Amostra Seca (g)
Massa úmida
ma (g)
Massa específica do agregado seco
(g/cm³)
Massa específica
média (g/cm³)
1 500,0 311,5 2,65
2,65 2 500,0 311,5 2,65
Fonte: Autoria própria, (2019).
Massa específica real do agregado graúdo (seixo) = 2,65 g/cm³.
Considerando que de acordo com a NBR NM 53 (2009), os resultados
dos ensaios realizados deve ter a mesma amostra não devendo diferir em mais
de 0,02 g/cm3 para a massa específica. Tomar como valor definitivo a média
dos valores correspondentes obtidos e registrar com aproximação de 0,01
g/cm3. Após a realização dos mesmos cálculos obteve-se a massa específica
real para a brita 1, conforme apresentado na Tabela03.
Tabela 03: Procedimento de cálculo para obtenção da massa específica real do agregado
graúdo (brita).
Massa específica real do agregado graúdo (brita)
Ensaio
Nº
Peso da Amostra Seca (g)
Massa úmida
ma (g)
Massa específica do agregado seco
(g/cm3)
Massa específica
média (g/cm3)
1 500,0 317,0 2,73
2,73 2 500,0 317,5 2,74
Fonte: Autoria própria, (2019).
Massa específica real do agregado graúdo (brita) = 2,73 g/cm³.
Massa unitária de agregado
Massa unitária solta e Massa unitária compactada do agregado graúdo
Massa unitária ou massa aparente no estado solto é a relação entre a
massa do agregado seco e seu volume sem compactar, considerando
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também os vazios entre os grãos. Para determinação de proporção dos
agregados em volume durante a preparação do concreto (ABNT NBR
NM 45, 2006).
Obteve-se o peso de um recipiente vazio, após a secagem do material
ao ar, foi despejado o agregado a uma altura de 10 a 12 cm do
recipiente, até preenché-lo, nivelou-se a superfície do recipiente e
determinou a massa do recipiente cheio com agregado graúdo. Com
essas informações, doi encontrado da amostra subtraindo a ultima
pesagem (peso do recipiente mais amostra) com a primeira (peso do
recipiente) e dividiu pelo volume do recipiente utilizado.
Dessa forma obteve-se a massa unitária dos agregados, conforme
mensionado
Para a realização do primeiro ensaio foram utilizados: balança
(resolução 1 g); concha, um recipiente metálico paralepipedico com
dimensões variando em função da dimensão máxima da amostra
Tabela, neste caso 15 e 20 , o material deve ser o dobro do
volume do recipiente em uso, foi adicionado em apenas uma camada
conforme mostra nas Figura 8, imediatamente levado a balança para a
obtensão do valor da massa.
Tabela 04: Volume do recipiente paralelepípedo.
Dimensão máxima do agregado (mm) Volume mínimo do recipiente (dm³)
≤ 4,80 15
> 4,8 e ≤ 50 20
>50 60
Fonte: Autoria própria, (2019).
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Figura 8: Ensaio massa unitária do agregado graúdo
Fonte: Autoria própria, (2019).
Tabela 05: Procedimento de cálculo para obtenção da massa unitária solta do agregado graúdo (seixo).
Massa unitária do agregado graúdo (seixo)
Ensaio
Nº
Peso da
Amostra (kg)
(Ma)
Volume do
recipiente
(dm3)
(V)
Massa do
Recipiente e
Agregado (kg)
(Mt)
Massa do
Recipiente
(kg)
(Mr)
Massa
Unitária
(kg/dm3)
Ƿ = Ma / V
Massa
Específica
Média (g/cm3)
1 33,40 20 40,78 7,38 1,650 1,68
2 34,10 20 41,48 7,38 1,705
Fonte: Autoria própria, (2019).
Massa unitária solta do agregado graúdo (seixo) = 1,68 g/cm³
Para a realização do ensaio da Massa Unitária Compactada segundo a
ABNT NBR NM, 200, foram colocadas três camadas de seixo e foi feito a
compactação. Adicionando a primeira camada, a um terço do volume total do
recipiente, utilizando a haste foi feita a compactação do material no recipiente
aplicando 25 golpes distribuídos de maneira uniforme na superfície da camada.
Assim foi feito com a segunda e a terceira camada.
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A haste não deve perfurar totalmente a primeira camada, de modo que
toque no fundo do recipiente, e as camadas subsequentes não devem atingir a
camada inferior (ABNT NBR NM 45, 2006). Ao preencher totalmente o
recipiente, foi feito o nivelamento da camada de brita com a borda superior do
recipiente. Posteriormente, mediu-se a massa total do recipiente preenchido
com o seixo.
Tabela 06: Procedimento de cálculo para obtenção da massa unitária compacta do agregado
graúdo (seixo).
Massa unitária do agregado graúdo (seixo)
Ensaio
Nº
Peso da
Amostra (kg)
(Ma)
Volume do
recipiente
(dm3)
(V)
Massa do
Recipiente e
Agregado (kg)
(Mt)
Massa do
Recipiente
(kg)
(Mr)
Massa
Unitária
(kg/dm3)
Ƿ = Ma / V
Massa
Específica
Média (g/cm3)
1 33,90 20 41,28 7,38 1,695 1,70
2 34,10 20 41,48 7,38 1,705
Fonte: Autoria própria, (2019).
Massa unitária compacta do agregado graúdo (seixo) = 1,70 g/cm³
Analogamente ao seixo, calculou-se para a brita 1, obtendo os
resultados da Massa unitária solta e Massa unitária compactada da brita 1,
conforme tabela07.
Tabela 07: Procedimento de cálculo para obtenção da massa unitária solta do agregado graúdo (brita 1).
Massa unitária do agregado graúdo (brita)
Ensaio
Nº
Peso da
Amostra (kg)
(Ma)
Volume do
recipiente
(dm3)
(V)
Massa do
Recipiente e
Agregado (kg)
(Mt)
Massa do
Recipiente
(kg)
(Mr)
Massa
Unitária
(kg/dm3)
Ƿ = Ma / V
Massa
Específica
Média (g/cm3)
1 31,40 20 38,75 7,38 1,695 1,57
2 31,50 20 38,88 7,38 1,705
Fonte: Autoria própria, (2019).
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Massa unitária do agregado graúdo (brita 1) = 1,57 g/cm³
Tabela 08: Procedimento de cálculo para obtenção da massa unitária do agregado graúdo (brita 1).
Massa unitária do agregado graúdo (brita)
Ensaio
Nº
Peso da
Amostra (kg)
(Ma)
Volume do
recipiente
(dm3)
(V)
Massa do
Recipiente e
Agregado (kg)
(Mt)
Massa do
Recipiente
(kg)
(Mr)
Massa
Unitária
(kg/dm3)
Ƿ = Ma / V
Massa
Específica
Média (g/cm3)
1 33,37 20 40,75 7,38 1,695 1,67
2 33,62 20 41,00 7,38 1,705
Fonte: Autoria própria, (2019).
Massa unitária do agregado graúdo (brita 1) = 1,67 g/cm³
5.3.4 Determinação da composição granulométrica
Para a determinação da distribuição granulométrica dos agregados,
são utilizadas duas séries de peneiras: normal e intermediária. Segundo a
ABNT NBR NM 248 (2003), a granulometria é um método que classifica cada
pedra conforme seus diâmetros.
As amostras dos agregados foram coletadas na quantidade de 5 kg
para o agregado graúdo e 0,3 kg para o agregado miúdo, conforme a NBR NM
248 (2003), coletada a amostra mínima de agregado por amostra de ensaio. De
acordo com o determinado pela ABNT NBR NM 27 (2001) as amostras
foramumedecidas para que nao houvesse segregação, prepara-se duas
amostras conforme ABNT NBR NM 27 (2001) posteriormente, devem secar
em estufa a uma temperatura de 100 ºC, utilizar o conjunto de peneiras para
cada amostra (Figura 9), submeter a amostra sobre a agitação mecânica e
finalizar com agitação manual, esta deve ser feita em movimentos laterais e
circulares alternados.
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Figura: 09 - Fonte: Autoria própria, (2019).
Ao longo do peneiramento, as amostras vão sendo separadas de a cordo com
o que fica retido em cada malha, para a melhor observação desses
quantitativos, servem como além de dados numéricos, um referencial físico da
amostra para elaboração do traço.
Figura:10 - Fonte: Autoria própria, (2019).
Conforme definidos anteriormente, através do ensaio de granulometria
conforme Figura 5 foram obtidos os seguintes resultados: porcentagem retida,
porcentagem acumulada em cada peneira, o diâmetro máximo, o módulo de
finura e curva granulométrica.
5.4. Elaboração do Traço Unitário do Concreto
Segundo a ABNT NBR 12655 (2015) o estudo de dosagem é um
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conjunto de procedimentos necessários à obtenção do traço do concreto para
atendimento dos requisitos especificados pelo projeto estrutural e pelas
condições da obra. Na elaboração do concreto utiliza-se da medida e mistura,
das quantidades utilizadas destes materiais onde tem por finalidade comprovar
que o proporcionamento dos materiais atende ao traço especificado (ABNT
NBR 12655, 2015)
O método utilizado para elaboração de traço foi o da Associação
Brasileira de Cimento Portland – ABCP adaptado do método da ACI (American
Concrete Institute) para agregados brasileiros. O método de dosagem ABCP,
apriori, fornece uma aproximação da quantidade dos materiais, possibilitanto
durante a realização da dosagem experimental correções se necessário.
Levou-se em consideração para realização do traço da dosagem
experimental de concreto para obras de médio porte, com concreto produzido
em concreteira, utilizando com demanda um concreto com fck de 30 MPa com
desvio padrão de 4 MPa , com a resistência do cimento de 40 MPa, obtendo a
relação água cimento a/c a partir da curva de Abrams, conforme o gráico da
Figura 11.
.Figura 11: Gráfico de Abrams
Fonte: Rodrigues (1998).
6. RESULTADOS.
Para o agregado miúdo (areia) foi realizado os procedimentos abaixo e
obteve-se os respectivos resultados.
Após a realização do peneiramento da areia, obtiveram-se os
resultados conforme mostra a Tabela 09 e o Gráfico da figura 12.
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Tabela 09: Resultados da granulometria do agregado miúdo (areia).
Peneira
(mm)
Material retido
(g)
Percentual Retido (%) Percentual retido
acumulado (%)
4,80 0 0% 0%
2,40 4,75 1,0% 1%
1,20 31,75 6,4% 7%
0,60 92,0 18,4% 26%
0,30 183,5 36,7% 62%
0,15 170,5 34,1% 97%
Fundo 17,5 3,5% 100%
Fonte: Autoria própria, (2019)
Módulo de Finura (MF) = 1,93 mm.
De acordo com NBR 7211 ABNT (2009), a areia utilizada neste
trabalho encontra-se na zona utilizável inferior que varia de 1,55 a 2,20.
Figura 9: Curva granulométrica agregado miúdo (areia).
Fonte: Autoria própria, (2019)
Para o agregado (seixo) foi realizado os procedimentos abaixo e
obteve-se os respectivos resultados, conforme mostra a Tabela 10 e o Gráfico
da figura 13
97
62
26
7 0 1 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
4,8 2,4 1,2 0,6 PENEIRA (MM)
0,3 0,15
Pe
rcen
tual
acu
mu
lad
o
21
Tabela 10: Resultado da granulometria do agregado graúdo (seixo).
Peneiras (mm) Material retido (g) Percentual Redido (%) Porcentual retido acumulado (%)
25 0 0,0% 0%
19 135 2,7% 3%
12,5 960 19,2% 22%
9,5 912,5 18,3% 40%
6,3 1239,0 24,8% 65%
4,8 473,0 9,5% 74%
2,4 708,5 14,2% 89%
1,2 328,0 6,6% 95%
0,6 127,0 2,5% 98%
0,3 58,0 1,2% 99%
0,15 35,0 0,7% 100%
FUNDO 23,0 0,5% 100%
Fonte: Autoria própria, (2019).
Diâmetro máximo do agregado graúdo (seixo), Dmáx = 19,0mm.
A Granulometria do seixo apresenta boa distribuição, não sendo nem
muito graúdo e nem contendo muito fino, o que dá ao concreto uma aparência
de homogeneidade.
Figura 10: Curva granulométrica do agregado graúdo (seixo).
Fonte: Autoria própria, (2019)
0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 6,5 9,5 12,5 19,0
0 10
20
30
40
50
60
3
25,0
0,0
21
40
70
80
90
100
64 74
88
100 99 98 95 Per
cen
tual
ret
. acu
mu
lad
o
22
Para o agregado graúdo (brita1) foi realizado os mesmos
procedimentos e obteve-se os resultados conforme Tabela 11 e o Gráfico da
figura 14.
Tabela 11: Resultado da granulometria do agregado graúdo (brita 1).
Peneiras (mm) Material retido (g) Percentual Redido (%) Porcentual retido acumulado (%)
25 0 0,0% 0%
19 85,0 1,7% 2%
12,5 3054,0 61,1% 63%
9,5 1380,0 27,6% 90%
6,3 345,0 6,9% 97%
4,8 59,0 1,2% 98%
2,4 31,0 0,6% 99%
1,2 4,0 0,1% 99%
0,6 5,0 0,1% 99%
0,3 5,5 0,1% 90%
0,15 5,0 0,1% 90%
FUNDO 25,0 0,5% 100%
Fonte: Autoria própria, (2019).
Diâmetro máximo do agregado graúdo (brita), Dmáx = 19,0 mm
Sobre a faixa do material britado usado no ensaio de granulometria
onde a brita utilizada é classificada como a de número 1.
23
Figura 11: : Curva granulométrica do agregado graúdo (Brita 1).
Fonte: Autoria própria, (2019)
Para os ensaios de resistência à compressão foram realizados de
acordo com a ABNT NBR 5739 (2018), na usina de concreto Usemix Concreto
e Fundações Ltda. Para a determinação da resistência à compressão dos
traços os corpos de prova foram rompidos em uma prensa modelo PC – 200
CS, com capacidade de 2000 KN.
A usina disponibilizou a prensa eletromecânica em que os ensaios são
realizados a partir de comandos informados ao sistema através do computador,
com calibração atualizada na data 22 de agosto de 2018, conforme Figura 15
Figura:15 - Fonte: Autoria própria, (2019).
6.1. TRAÇO COM SEIXO.
Procedeu-se então, a moldagem de oito corpos de prova (dois corpo
de prova para cada dia) de cada amostra de concreto para o rompimento e
-10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
100
0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 6,5 9,5 12,5 19,0
2
25,0
0,0
63,00
99 99 99 99 99,00 98 97,00 90
Per
cen
tual
ret
. acu
mul
ado
24
verificação da resistência à compressão nas idades de 3, 7, 14 e 28 dias.
Referente a esses traços rodados, foram obtidos sobra de água e as
resistências nas datas de rompimento, confome discriminado na tabela 09.
Quantidades das amostras da série com o consumo de cimento de
397,72 kg:
1. Amostra 01-S – Cimento 397,72 kg; Seixo: 1286,9 kg; Areia: 459,3
kg; Água: 210 l; Aditivo 0,0%: 0,0 l.
2. Amostra 02-S – Cimento 397,72 kg; Seixo: 1286,9 kg; Areia: 459,3
kg; Água: 210 l; Aditivo 0,2%: 0,79 l.
3. Amostra 03-S – Cimento 397,72 kg; Seixo: 1286,9 kg; Areia: 459,3
kg; Água: 210 l; Aditivo 0,3%: 1,19 l.
4. Amostra 04-S – Cimento 397,72 kg; Seixo: 1286,9 kg; Areia: 459,3
kg; Água: 210 l; Aditivo 0,5%: 1,99 l.
Na tabela 12 são apresentadas as sobras de águas e resistências para
respectivas datas de rompimento dos corpos de prova das amostras descritas.
Tabela 12: Resultados das resistências das amostras aos 3, 7, 14 e 28 dias e as respectivas sobras de água.
Série
Data
Traço Slump
mm
Sobra /
água ml
MPa
3 d
MPa
7 d
MPa
14 d
MPa
28 d
C397,72
21/02/19
Amostra 01-S
160
250
25,4
32,5
36,9
39,5
C397,72
21/02/19
Amostra 02-S
160
650
33,5
39,9
42,1
43,9
C397,72
21/02/19
Amostra 03-S
160
1000
37,0
41,5
43,0
45,5
C397,72
21/02/19
Amostra 04-S
160
1150
43,3
51,1
54,5
55,9
Fonte: Autoria própria, (2019).
Especial atenção deve ser dada para a Amostra 04-S com 0,5% de
aditivo superplastificante, que obteve uma resistência final aos 28 dias de 55,9
MPa, ou seja, 86% a mais do que a resistência inicial prevista para essa data,
30 MPa. A sobra de água de 1150 ml também foi a maior observada entre os
25
traços. Todavia, esse traço apresentou um aspecto visual muito ruim, e pelo
senso comum foi constatado que o mesmo apresentaria forte exsudação caso
fosse usado. Com isso o traço com essa dosagem de aditivo teve de ser
descartado.
Para o traço da Amostra 03-S, com 0,3% de aditivo as considerações
foram as mesmas da Amostra 04-S, com ganho de resistência 51% a mais do
que o estipulado para os 28 dias, porém com aspecto visual indesejado e
apresentação de exsudação, logo essa a Amostra 03 foi descartada.
A Amostra 01-S foi descartada, pois apesar de ter chegado no
abatimento determinado e ainda com uma sobra de água, observou-se que não
seria possível conseguir um traço mais econômico, uma vez que para
determinar um slump de 160 mm seria necessário uma maior dosagem de
água e consequentemente uma compensação de cimento para alcançar a
resistência determinada.
Quanto ao traço da Amostra 02-S que alcançou a consistência de 160
mm, apresentou ótima trabalhabilidade, boa aparência e homogeneidade, além
de um corte significativo de água (650 ml), neste traço, pode-se notar que seria
possível chegar em um traço mais econômico, com menos consumo de
cimento, uma vez que o aditivo superplastificante possibilitou o corte de água e
deu uma aparência excelente para o concreto, além da resistência 46%
superior a prevista aos 28 dias
Partindo do observado no parágrafo anterior, os melhores resultados
por desempenho em consistência, trabalhabilidade, resistência, e economia, foi
da Amostra 02-S, com uso de 0,20% de aditivo superplastificante.
Para todos os traços rodados foram obtidos sobras de água, e foi
observado que quanto maior a dosagem do aditivo, maiores foram as sobras
de água, para o traço referência onde partiu da ideia do concreto bombeável
convencional de 100 +-20mm atingindo um slump de 140mm a sobra foi de 250
ml, para o o segundo traço foram obtido uma sobra de 650 ml, no terceiro traço
uma sobra de 1000 ml e para o quarto e último traço foram obtidos 1150 ml,
sobre todos estes resultados, notou-se que embora fosse possível alcançar
consistência desejada de no mínimo 160mm, a primeira observação foi feita em
relação a aparência do concreto e em segundo a resistência.
A primeira vista, a primeira e segunda dosagem passaram aos olhos,
26
traços demonstraram boa consistência e grande vantagem para o segundo
traço em relação a trabalhabilidade, mas os dois úlimos apresentaram
exsudação.
Devido a essas sobras de água houve a alteração do fator
água/cimento, na Tabela 13 está apresentado o fator a/c para as respectivas
dosagens do aditivo superplastificante.
Tabela 13: Resultado para os novos fatores de água/cimento devido às sobras de água
observadas nos traços.
Dosagem de aditivo superplastificante Fator água/cimento a/c
0,00% 0,496
0,20% 0,446
0,30% 0,402
0,50% 0,383
Fonte: Autoria própria, (2019)
Os custos por unidades dos insumos do traços são apresentados na
tabela 14, cimento; areia; seixo e aditivo, respectivamente.
Tabela 14: Custo dos insumos para elaboração do traço de concreto.
Insumo Custo (R$)
Cimento R$ 0,525 / kg
Areia R$ 33,00 / m3
Seixo R$ 100,00 / m3
Superplastificante R$ 5,81 / l
Fonte: Autoria própria, (2019)
Esses valores são referentes a média de preços atuais, tais preços são
relativos ao mercado de centrais dosadoras de concreto na cidade de Manaus,
esses materiais são comprados em grandes quantidades, consequentemente o
preço é diferenciado em relação ao comprados em lojas de materiais de
construção. Como exemplo, pode-se citar o cimento, que por ser de grande
importância no concreto e ter um alto valor agregado, sua compra é realizada
em grandes quantidades, com fornecimento a granel e armazenado em silos na
usina.
27
Na Tabela 15 é apresentado o custo final dos traços utilizando seixo
rolado com a variação na dosagem do aditivo superplasticante.
Tabela 15: Custo final do traço com seixo rolado para as amostras com 0,0%, 0,20%, 0,30% e
0,50% de aditivo superplastificante.
0,0% Custo (R$)
0,20% Custo (R$)
0,30% Custo (R$)
0,50% Custo (R$)
Ruptura com 28 dias 30 MPa 30 MPa 30 MPa 30 MPa
Relação a/c 0,496 0,446 0,402 0,402
Consumo de cimento (kg)
397,72 208,80 397,72 208,80 397,72 208,80 397,72 208,80
Água (l) 210 210 210 210
Areia (kg) 541,2 10,75 541,2 10,75 541,2 10,75 541,2 10,75
Seixo (kg) 1286,9 77,21 1286,9 77,21 1286,9 77,21 1286,9 77,21
Superplastificante (l) 0,79 4,62 1,19 6,93 1,99 11,55
Abatimento (mm) 140 160 160 160
Total R$
296,77 Total
R$ 301,39
Total R$
303,70 Total
RS 308,32
Fonte: Autoria própria, (2019)
Para o traço da Amostra 02-S, como já abordado anteriormente que
apresentou o melhor desempenho, notou-se que seria possível a redução no
consumo do cimento, esta é a segunda observação quando ao resultado do
traço, a resistencia da primeira amostra ficou bem inferior em relação aos
demais, possibilitando o entendimento sobre a possível elaboração de traço
com emnor consumo de cimeto e menor utilização da água de amassamento.
Pois com 3 dias já havia alcançado 33,5 MPa (Tabela 11), ou seja, superior a
resistência calculada para os 28 dias. Procedeu-se então com a elaboração de
um novo traço com o consumo de cimento fixado em 300 kg/m³.
6.1.1. Traço com seixo - Consumo de cimento fixado em 300 kg/m³
Partindo das informações do traço da Amostra 02-S (0,20% de aditivos
superplastificante), foi definido que o novo consumo de água:
água inicial – água que sobrou = nova quantidade de água para o traço
210 – (32,55) = 177,5 kg
Sendo que 32,55 kg é referente a sobra de água do traço da amostra
02.
28
Logo: a / c
Ca
177,5
Cc 300
a / c 0,59
Sobre o consumo dos agregados graúdo e miúdo, permaneceram os
mesmos obtidos anteriormente:
Consumo de areia = 459,30 kg/m³
Consumo de seixo = 1286,9 kg/m³.
Logo, tem-se:
Tabela 16: Volume do novo traço dimensionado.
Materiais Consumos Massa específica Volume
Cimento 300 3050 0,098
Areia 459,3 2640 0,173
Seixo 1286,9 2650 0,485
Agua 177,5 1000 0,177
Total 0,935
Fonte: Autoria própria, (2019)
Resultando em um traço unitário de: 1 : 1,531 : 4,289 : 0,591
Notou-se que para estes quantitativos, temos menos de 1 m³, então foi
feito a seguinte conta abaixo.
Se, para o consumo de cimento e água em volume tem-se (Tabela 17).
Tabela 17: Volume do teor de agregados.
Materiais Consumo Massa específica Volume
Cimento 300 3050 0,098
Água 177,5 1000 0,177
Total 0,275
Fonte: Autoria própria, (2019)
Então:
29
Para o volume de agregados deve-se ter:
Pelo senso comum dos técnicos do laboratório da usina Usemix, onde
foram realizados os ensaios, para obter um traço de boa aparência, com boa
trabalhabilidade e alcance de resistência, deve-se ter em média até 38% de
areia sobre o teor de agregado seixo rolado.
Desta forma, foram obtidos os seguintes consumos:
Para o consumo de areia :
Para o consumo de seixo :
Com isso, foram obtidos os seguintes resultados:
Tabela 18: Volume do novo traço ajustado.
Materiais Consumo Massa específica Volume
Cimento (kg) 300 3050 0,0983
Areia (kg) 727,3 2640 0,2754
Seixo (kg) 1191,2 2650 0,4495
Água (l) 177,5 1000 0,1775
Total 1,0008
Fonte: Autoria própria, (2019)
Ficou determinado que o teor adequado de areia na argamassa seria
de 38%. Com isso, o traço foi reajustado e passou a ter os seguintes valores:
1: 2,424: 3,970: 0,591.
Quantidades da Amostra 02-S-300 – Cimento: 300 kg; Seixo: 1191,2
kg; Areia: 727,3 kg: Água: 177 l; Aditivo 0,2%: 0,60 l.
Tabela 19: Resultados da Amostra 02-S-300, resistência, slump e sobra de água.
Série
Data
Traço
Slump
mm
Sobra /
água ml
MPa
3 d
MPa
7 d
MPa
14 d
MPa
28 d
30
C300
10/02/19
Amostra 02-S-300
160
200
18,5
23,5
28,5
31,8
Fonte: Autoria própria, (2019)
Como observado na Tabela 19 o ajuste de cimento para 300 kg/m³ se
mostrou excelente, dado que a resistência atingida aos 28 dias foi de 31,8
MPa, superior aos 30 MPa estabelecido para está data, com o slump de 160
mm e uma sobra de água de 200 ml.
Na tabela 20 são apresentados os custos desse traço alternativo
(Amostra 02-S 300) que foi proposto com o original (Amostra 02-S). Nota-se
que a primeira amostra foi R$ 54,48 mais econômica que a segunda, no
consumo cimento de 397,72 kg para 300 kg, haverá um economia de R$ 51,30
(97,72 kg R$ 0,525 / kg).
Tabela 20: Custo dos traços da Amostra 02-S300 e Amostra 02-S
Traço com seixo rolado com consumo de cimento fixado em 300 kg/m³ com uso de 0,2% do aditivo superplastificante – Amostra 02-S 300
Ruptura com 28 dias (MPa) 30 Custo (R$)
Relação a/c 0,556
Consumo de cimento (kg) 300 R$ 157,50
Agua (l) 177,5
Areia (kg) 727,3 R$ 14,45
Seixo rolado (kg) 1191,2 R$ 71,47
Aditivo Superplastificante 0,20% (l) 0,60 R$ 3,49
Abatimento (mm) 160
Total R$ 246,91
Traço com seixo rolado com consumo de cimento de 397,7 kg/m³ com uso de 0,2% do aditivo superplastificante – Amostra 02-S
Ruptura com 28 dias (MPa) 30
Relação a/c 0,446
Consumo de cimento (kg) 397,72 R$ 208,80
Água (l) 210
Areia (kg) 541,2 R$ 10,75
Seixo rolado (kg) 1286,9 R$ 77,21
Aditivo superplastificante 0,20% (l) 0,79544 R$ 4,62
Abatimento (mm) 160
Total R$ 301,39
Fonte: Autoria própria, (2019)
31
O gráfico da figura 16 mostra o ganho de resistência entre a Amostra
02-S-300 e a Amostra 02-S.
Figura 12: Comparação do ganho de resistência do concreto. Traço com 397,7 kg de cimento (em azul) e com 300 kg de cimento (laranja). No eixo vertical vê-se a resistência e no eixo
horizontal o tempo em dias..
Fonte: Autoria própria, (2019)
6.2. TRAÇO COM BRITA
Para a brita 01 segui-se o mesmo procedimento do seixo rolado,
moldou-se os oito corpos de prova (dois corpo de prova para cada dia) de
cada amostra para o rompimento e verificação da resistência à compressão
nas idades de 3, 7, 14 e 28 dias.
Quantidades das amostras da série com o consumo de cimento de
388,25 kg:
1. Amostra 01-B – Cimento 388,25 kg; Brita 01: 1294 kg; Areia: 472,56
kg; Água: 205 l; Aditivo 0,0%: 0,0 l.
2. Amostra 02-B – Cimento 388,25 kg; Brita 01: 1294 kg; Areia: 472,56
kg; Água: 205 l; Aditivo 0,2%: 0,77 l.
3. Amostra 03-B – Cimento 388,25 kg; Brita 01: 1294 kg; Areia: 472,56
kg; Água: 205 l; Aditivo 0,3%: 1,16 l.
4. Amostra 04-B – Cimento 388,25 kg; Brita 01: 1294 kg; Areia: 472,56
kg; Água: 205 l; Aditivo 0,5%: 1,94 .
28 Dias 14 Dias 300,0 Kg
7 Dias 397,7 Kg
3 Dias
10
0
18,5 20 23,5
28,5 31,8 30
43,9
33,5
42,1 39,9 40
50 (MPa)
32
Tabela 21: Resultados das amostras com agregado brita aos 3, 7, 14 e 28 dias.
Série
Data
Traço
Slump mm
Sobra / água ml
MPa 3 d
MPa 7 d
MPa 14 d
MPa 28 d
C388,25
11/03/19
Amostra 01-B
160
270
26,5
34,5
40
43,5
C388,25
11/03/19
Amostra 02-B
160
900
35,5
40,5
41,8
45,5
C388,25
11/03/19
Amostra 03-B
160
1100
40
45
46,5
48
C388,25
11/03/19
Amostra 04-B
160
1250
45,8
52
53
55
Fonte: Autoria própria, (2019)
Alteração do agregado graúdo de seixo rolado para a brita 01 mostrou
uma sensível alteração no valor da resistência do traço referência (Amostra 01)
que no caso do seixo obteve-se uma resistência de 39,5 MPa (Tabela 36) aos
28 dias e para a brita 01 foi de 43,5 MPa (Tabela 21) na mesma data. Já para
as outras amostras a diferença de resultados foi miníma.
Nos traços com brita 01 foram utilizados 9,47 kg de cimento a menos
que o traço com o seixo o que consequemente levou a um menor consumo de
aditivo para esses traços com a brita 01 (uma média de 0,03 litros).
Para os traços rodados foram obtidos sobras de água, e foi observado
que quanto maior a dosagem do aditivo, maior foram as sobras de água, para o
traço referência a sobra foi de 270 ml, para o o segundo traço foram obtido
uma sobra de 900 ml, no terceiro traço uma sobra de 1100 ml e para o quarto e
último traço foram obtidos 1250ml.
Nessas condições, obtivemos os seguintes resultados do a/c.
33
Tabela 22: Resultado do fator água/cimento
Dosagem de aditivo Fator a/c
0,00% 0,493
0,20% 0,412
0,30% 0,386
0,50% 0,367
Fonte: Autoria própria, (2019)
Abaixo, na Tabela 23 observa-se o custo final das amostras utilizando
o agregado graúdo brita 01.
Tabela 23: Custo final das amostras com brita 01
Concreto com aditivo superplastificante
0,0%
Custo (R$)
0,20% Custo (R$)
0,30% Custo (R$)
0,50% Custo (R$)
Ruptura com 28 dias 30 MPa 30 Mpa 30 MPa 30 MPa
Relação a/c 0,493 0,412 0,386 0,367
Cimento (kg) 388,25 R$203,83 388,25 R$203,83 388,25 R$203,83 388,25 R$
203,83
Água (l) 205 205 205 205
Areia (kg) 472,56 R$10,75 472,56 R$10,75 472,56 R$ 10,75 472,56 R$ 10,75
Brita 01 (kg) 1294 R$84,77 1294 R$84,77 1294 R$ 84,77 1294 R$ 84,77
Aditivo Superplastificante (l)
0,776 R$4,51 1,165 R$ 6,77 1,941 R$ 11,28
Abatimento (mm) 140 160 160 160
Total R$299,35 Total R$303,86 Total
R$ 306,12
Total R$
310,63
Fonte: Autoria própria, (2019)
Para escolha da melhor amostra, os critérios foram iguais as traço das
amostras com seixo, com a amostra 02 (0,20% de aditivo superplastificante) se
mostrando a de melhor desempenho.
Com os resultados obtidos, foram descartados para os traços com brita
01, o primeiro pois, pois era um traço referência para a dosagem do aditivo
superplastificante. No segundo traço, alcançado a consistencia de 160 mm,
apresentou ótima trabahabilidade, apresentou-se com boa aparência,
homogeneidade e teve um corte de água significativo, porém a partir do
terceiro traço pode-se observar uma possível exsudação do material.
Ou seja, os melhores resultados em questões de desempenho em
consistência, trabalhabilidade, resistência, e economia.
34
O amostra 02 (0,20% de aditivo superplastificante) foi a que apresentou
o melhor desempenho, portanto, partindo dela elaborou-se um traço, que de
antemão se fixaria a quantidade de cimento e de água. Isso porque o cálculo
dos traços inicais seguindo o método a rigor resultou em resultados muito
elevados, e pelo senso comum observou-se que a quantidade de cimento
poderia ser reduzida, devido as resistências demasiadas altas.
Como observado no traço com seixo rolado, com 3 dias a amostra já
apresentava resultados superiores (35,5 MPa, Tabela 21) ao calculado para os
28 dias (30 MPa). Logo, prosegui-se bem como para o seixo, uma redução na
quantidade de cimento para a brita 01 reduziu-se a quantidade de cimento para
300 kg.
6.2.1. Traço com brita 01 - Consumo de cimento fixado em 300 kg/m³
O consumo de água foi definido pela subtração da água que sobrou da
amostra 02 pela quantidade obtida no traço inicialmente, com isso o consumo
de água ficou da seguinte forma:
205 kg – (25 kg) = 180 kg
Com a quantidade de cimento (300 kg) e a quantidade de água (180
kg) encontrou-se a relação água/cimento.
a / c Ca
180
, a / c 0,60 Cc 300
Num primeiro momento o consumo dos agregados graúdo e miúdo,
permaneceram os mesmos do traço da amostra 02:
Consumo de areia – 459,30 kg/m³
Consumo de brita – 1294,25 kg/m³.
Com isso a Tabela 49 mostra um resumo do novo traço para a brita 01
utilizando o como consumo de cimento 300 kg, de água 180 l e a/c de 0,60.
Tabela 24: Volume do traço dimensionado.
Materiais Consumo Massa específica Volume
Cimento 300 3050 0,098
Areia 459,3 2640 0,173
Brita 1294,25 2650 0,488
Água 180 1000 0,180
35
Total 0,939
Fonte: Autoria própria, (2019)
O traço unitário obtido foi:
1 : 1,531 : 4,314 : 0,600
Notou-se que para estes quantitativos, temos menos de 1 m³, então foi
feito a seguinte conta:
Se, para o consumo de cimento e água em volume tem-se :
Tabela 25: Volume do teor de agregados.
Materiais Consumos Massa específica Volume
Cimento 300 3050 0,098
Agua 180 1000 0,180
Total 0,278
Fonte: Autoria própria, (2019)
Então, se:
Para o volume de agregados deve-se ter:
Conorme ideia anterior, determinou-se o consumo de areia e brita:
Consumo de areia :
Consumo de brita 1 :
Com esses resultados, tem-se:
Tabela 26: Volume do traço ajustado.
Materiais Consumos Massa específica Volume
Cimento 300 3050 0,098
Areia 856,54 2640 0,324
Brita 1082,71 2650 0,408
Agua 180 1000 0,180
Total 1,01
36
Fonte: Autoria própria, (2019).
Ficou determinado que o teor adequado de areia na argamassa seria
de 45%. Com isso, o traço foi rearranjado e passou a ter os seguintes valores:
1 : 2,855 : 3,609 : 0,600
Quantidades da Amostra 02-B-300 com o cimento fixado em 300 kg/m³
- Cimento: 300 kg; Brita 01: 1082, 71 kg; Areia: 856,54 kg; Água. 180 l; Aditivo
0,2%: 0,60 l.
Tabela 27: Resultado do traço da Amostra 02-B-300
Série
Data
Traço
Slump
mm
Sobra /
água ml
MPa
3 d
MPa
7 d
MPa
14 d
MPa
28 d
C300
16/03/19
Amostra 02-B-300
160
50
20,0
25,0
29,5
33,0
Fonte: Autoria própria, (2019)
O ajuste para o traço com agregado brita 01 (Amostra 02-B-300) se
mostrou assertiva, visto que a resistência aos 28 dias (33 MPa, Tabela 28)
ficou próxima do esperado (30 MPa).
Tabela 28: Custo dos traços da Amostra 02-B-300 e Amostra 02-B
Concreto Amostra 02-B-300 - Uso de 0,20% do superplastificante, consumo de cimento
de 300 kg
Ruptura com 28 dias (MPa) 30 Custo (R$)
Relação a/c 0,600 -
Consumo de cimento (kg) 300 R$ 157,50
Água (l) 180 -
Areia (kg) 856,54 R$ 17,02
Brita 01 (kg) 1082,71 R$ 71,32
Aditivo Superplastificante 0,20% (l) 0,60 R$ 3,49
Abatimento (mm) 60 -
Custo total R$ 249,33
Concreto amostra 02-B - Uso de 0,20% do superplastificante, consumo de cimento de
397,72 kg
Ruptura com 28 dias (MPa) 30 Custo (R$)
Relação a/c 0,412 -
Consumo de cimento (kg) 397,7 R$ 208,80
37
Água (l) 210 -
Areia (kg) 541,2 R$ 10,75
Brita 01 (kg) 1286,9 R$ 84,77
Aditivo Superplastificante 0,20% (l) 0,795 R$ 4,62
Abatimento (mm) 160 -
Custo total R$ 308,95
Fonte: Autoria própria, (2019)
O custo do novo traço ajustado. Amostra 02-B-300, ficou mais
competivo do que o da Amostra 02-B, como mostra a Tabela 28.
No gráficoda figura 17 é possível observar o ganho de resistência,
devido ao consumo de cimento de 88,25 kg da Amostra 02-B sobre a Amostra
02-B-300 a resistência aos 3 dias se mostra 15,5 MPa superior do que a
segunda, todavia aos 28 dias a segunda amostra fica 3 MPa acima da prevista
no traço, 30 MPa, mostrando que tem um melhor desempenho por não
apresentar um resistência excessivamente superior ao previsto.
Figura 13: Comparação do ganho de resistência do concreto. Traço com 388,25 kg de cimento
(em azul) e com 300 kg de cimento (laranja). No eixo vertical vê-se a resistência e no eixo horizontal o tempo em dias
Fonte: Autoria própria, (2019)
300,0 Kg 388,25
28 Dias 14 Dias 7 Dias 3 Dias
0
40,5
25,0 35,5
20,0 20
45,5 33,0
41,8 29,5
(MPa)
60
40
38
CONSIDERAÇÕES FINAIS.
Através dos ensaios realizados, observou-se os resultados obtidos com
a utilização do aditivo superplastificante Mira Flow 973 atendeu as
espectativas, o qual contribuiu para o desempenho do concreto, atuando
primeiramente na redução do quantitativo de água no concreto, uma vez que
esse é um dos grandes agentes para a perca de resistência no estado
endurecido, posteriormente obter menos consumo de cimento pois, é este
insumo que mais encarece o produto final e obter ainda um resultado
satisfatório de trabalhabilidade, plasticidade, resistência e economia.
A partir dos resultados obtidos nesses ensaios, concluiu-se que o uso
do aditivo é eficiente e mais precisamente com uma dosagem de até 0,2% em
cima do consumo de cimento, como observado nos traços, dependendo do
consumo de cimento pode-se ter ou não exsudação no concreto havendo uma
desagregação dos agregados, e ainda a relação água/materiais secos
influenciou no desempenho do concreto.
O uso do aditivo é de grande importância para concretos que precisam
além da fluidez que alcance a resistência projetada. Porém é necessário que
haja ainda um estudo prévio e uma cuidadosa análise de traço.
Assim sendo, foi alcançado o objetivo da pesquisa de preparar um
traço de concreto bombeável com slump superiores aos convencionais
padronizados nas centrais dosadoras da cidade de Manaus, através da
elaboração do traço com seixo rolado e um traço com brita 1 adicionando o
aditivo superplastificante, capaz de atender aos critérios de resistência
estimada, trabalhabilidade, redução do tempo de execução e incidência de
patologias, fácil aplicação, diminuição do esforço físico dos executores, menor
desgaste dos equipamentos, satisfazer as necessidades dos profissionais da
área, além de garantir a segurança da obra e principalmente viabilidade
econômica.
Com a análise dos resultados obtidos e descritos anteriormente, se fez
possível chegar às conclusões descritas. Conforme esperado houve um
significativo ganho de resistência mecânica em função da redução no consumo
de água causado pelo uso do aditivo nos traços rico e intermediário, uma vez
que as relações a/c também diminuíram.
39
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