dosagem experimental do concreto - método ipt / … · dosagem experimental do concreto ... passo...
TRANSCRIPT
UNIP - Universidade Paulista | ICET - Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologias | Laboratório de Materiais de Construção Civil | Profª Moema Castro
Página 1
UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA ICET - Instituto de Ciências de Exatas e de Tecnologias
Profª. Moema Castro, MSc. LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL
Alunos:
Dosagem Experimental do Concreto - Método IPT / EPUSP 1. Resumo das características básicas para o estudo da dosagem.
UNIP - Universidade Paulista | ICET - Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologias | Laboratório de Materiais de Construção Civil | Profª Moema Castro
Página 2
2. Cálculo da resistência de dosagem (fcj) - Adota-se a equação constante na NBR6118:
𝑓𝑐𝑗 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65𝑆𝑑
Onde: fcj = Resistência do concreto à compressão na idade de j dias (MPa) fck = Resistência característica à compressão do concreto (MPa) Sd = Desvio-padrão de dosagem (MPa) 1,65 = Quantidade correspondente a 5% na curva de densidade da distribuição normal de Gauss. O valor do desvio-padrão Sn, de acordo com a medição dos componentes do concreto e a verificação do teor de umidade, ou seja, em função do rigor da produção do concreto, será fixado pelo critério abaixo.
Tabela 1 - Valores de Sd em função do rigor da produção
SD CONDIÇÃO CLASSE TIPO DE CONCRETO
4,0 A C10 a C80
Quando todos os materiais forem medidos em peso e houver medidor e água, corrigindo-se as quantidades de agregado miúdo e água em função de determinações freqüentes e precisas do teor de umidade dos agregados, e houver garantia de manutenção, no decorrer da obra, da homogeneidade dos materiais a serem empregados.
5,5 B C10 a C25 Quando o cimento for medido em peso e os agregados em volume, e houver medidor de água, com correção do volume do agregado miúdo e da quantidade de água em função de determinações freqüentes e precisas do teor de umidade dos agregados.
7,0 C C10 a C15 Quando o cimento for medido em peso e os agregados em volume, e houver medidor de água, corrigindo-se a quantidade de água em função da umidade dos agregados simplesmente estimada.
3. Determinação da relação água/cimento (a/c) - A figura abaixo mostra um exemplo dass correlações, neste caso representadas graficamente, para os cimentos Portland Comum, Classe 32.
UNIP - Universidade Paulista | ICET - Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologias | Laboratório de Materiais de Construção Civil | Profª Moema Castro
Página 3
4. Fase experimental do método IPT/EPUSP Este método de dosagem caracteriza-se principalmente pela obtenção experimental do Diagrama de Dosagem, que correlaciona resistência à compressão, relação água/cimento, traço e consumo de cimento por metro cúbico de concreto. Sinteticamente pode-se dividir esta fase experimental em 4 etapas, ou seja: 1° - Utilizando-se dos materiais disponíveis no canteiro produz-se um traço piloto 1:5 (cimento:agregados totais, em massa) e determina-se o teor ideal de argamassa (α) para a obtenção de um concreto que apresente a consistência e trabalhabilidade requeridas; 2³ - Conhecidos os parâmetros teor de argamassa (α) e relação água/mistura seca (H) do traço piloto, confecciona-se duas misturas, com traços definidos em 1:3,5 (traço rico) e 1:6,5(traço pobre). As três misturas (piloto, pobre e rico) deverão ser confeccionadas com o mesmo teor de argamassa e a mesma consistência, medida pelo abatimento do tronco de cone, especificada. 3³ - Para cada um dos traços são moldados corpos-de-prova a serem ensaiados à compressão nas idades de interesse para o estudo. Recomenda-se pelos menos as idades de 3, 7 e 28 dias de idade. 4° Conhecidos os resultados dos ensaios de resistência à compressão, são traçados as curvas de Abrams, Lyse e Molinary, que permitem a obtenção do diagrama de dosagem e o traço definitivo. A seguir serão descritos de uma forma sucinta, os principais procedimentos desta fase experimental propostos por Helene & Terzian (1993), para a obtenção do proporcionamento de um concreto pelo método IPT/EPUSP. PASSO 1 - Determinação do teor de argamassa ideal (α) para o traço piloto (1:5) O ajuste se faz no traço 1:5 (1:m) (piloto), em massa. Assim, o desdobramento do traço em função do teor de argamassa (α) adotado será o obtido, utilizando-se as equações:
𝑎 = 𝛼 × 1 +𝑚
100 − 1
𝑚 = 𝑎 + 𝑝
Onde: m = Teor de agregado total por quilograma de cimento a = Teor de agregado miúdo por quilograma de cimento p = Teor de agregado graúdo por quilograma de cimento α = Teor de argamassa seca da mistura (%) A estimativa inicial da quantidade de água pode ser feita com base nos valores fornecidos pela tabela a seguir.
Tabela 2 - Valores da relação água/mistura seca (H) em função da Dimensão Máxima Característica do agregado graúdo e do tipo de adensamento (Prudêncio, 1999)
Dimensão máxima característica do agregado (Dmáx.), em mm
Adensamento manual (%) Adensamento mecânico (%)
9,5 11,5 11,0 19,0 10,0 9,5 25,0 9,5 9,0 38,0 9,0 8,0 50,0 8,5 7,0
OBSERVAÇÃO: - Estes valores foram obtidos para agregados comuns (areia média de rio, brita de granito). - Para seixo rolado, diminuir 1% em cada valor.
𝐻 =𝑎
𝑐
1 +𝑚
UNIP - Universidade Paulista | ICET - Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologias | Laboratório de Materiais de Construção Civil | Profª Moema Castro
Página 4
Conhecido o desdobramento dos agregados e a quantidade de água do traço 1:5 (piloto), inicia-se a primeira iteração para a verificação do teor de argamassa adotado inicialmente. A verificação do teor de argamassa (α) é feita de forma qualitativa e visual utilizando-se para tal, do artifício de passar uma colher de pedreiro sobre a superfície do concreto verificando-se a “aspereza” da superfície, presença de vazios e o poder de cobrimento da argamassa sobre o agregado graúdo. Outra forma de verificação do teor de argamassa adotado é o ensaio de abatimento pelo tronco do cone (Slump Test). Uma vez constatado a deficiência de argamassa na mistura e conhecidos os teores de cimento, agregados e água para se produzir, por exemplo, 20 litros de concreto, são realizados acréscimos de cimento, areia e água de modo a aumentar o teor de argamassa da mistura de 2% em 2%, mantendo-se o traço m=5 (teor de agregado graúdo constante). Com o traço piloto ajustado, deve-se realizar uma nova mistura e determinar suas principais características, dentre as quais pode se relacionar:
- A relação água/cimento, necessária para a obtenção da consistência desejada; - O consumo de cimento por metro cúbico de concreto; - O consumo de água por metro cúbico de concreto; - A massa específica do concreto fresco; - O abatimento pelo tronco de cone (Slump Test) (ST); - A resistência à compressão do concreto pelo menos nas idades de 3, 7 e 28 dias.
PASSO 2 - Determinação dos traços auxiliares (pobre e rico) Como citado anteriormente, uma das características deste método é a determinação experimental do diagrama de dosagem, representando uma família de concreto. Para tanto, faz-se necessário a confecção de duas misturas auxiliares com teores de agregado total (m) variando de uma unidade e meia com relação ao traço 1:5, ou seja: Traço auxiliar 1 – pobre 1:6,5 (cimento:agregado total, em massa) Traço auxiliar 2 – rico 1:3,5 (cimento:agregado total, em massa) Como uma característica da família de traços, estes traços auxiliares deverão, necessariamente, apresentar o mesmo teor de argamassa (α) e o mesmo abatimento (ST) determinado para o traço piloto (1:5kg). Conhecidos os traços auxiliares, deve-se confeccionar misturas experimentais e determinar suas principais características, conforme relacionadas para o traço piloto. PASSO 3 - Traço do diagrama de dosagem Com os dados obtidos experimentalmente para os traços piloto (1:5kg) e auxiliares (1:3,5 e 1:6,5kg), é possível o traçado do diagrama de dosagem e o estabelecimento das correlações matemáticas entre a resistência à compressão axial e relação água/cimento fcj = f(a/c); traço e relação água/cimento m = f(a/c); consumo de cimento e traço C = f(m) e resistência à compressão e consumo de cimento fcj = f(C). A construção gráfica do diagrama de dosagem é feita em escala apropriada, enquanto que a determinação analítica das expressões que regem as leis de comportamento, pode ser feita por meio de regressões matemáticas. A figura 2.16 mostra a forma usual de apresentação do diagrama de dosagem. 4ª ETAPA - Obtenção do traço definitivo O traço definitivo é obtido em função do teor de agregado total (m) e relação água/cimento (a/c), obtidos no diagrama de dosagem para uma dada resistência de dosagem (fcj).
UNIP - Universidade Paulista | ICET - Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologias | Laboratório de Materiais de Construção Civil | Profª Moema Castro
Página 5
UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA ICET - Instituto de Ciências de Exatas e de Tecnologias
Profª. Moema Castro, MSc. LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL
Alunos:
Dosagem Experimental do Concreto - Método IPT / EPUSP
TRAÇO INTERMEDIÁRIO - 1:5 (1:m)
Iteração Teor de
argamassa (%)
Traço unitário Quantidade de
areia (kg) Quantidade de
cimento (kg) Quantidade de água (kg)
Aspecto da
mistura
ST (mm)
1 : a : b Massa Total
Acréscimo na
mistura
Massa Total
Acréscimo na
mistura
Massa Total
Acréscimo na
mistura
Relação a/c
1 35 1 1,1 3,9
4,23 3,85
Acréscimo 0,61 0,12
2 37 1 1,22 3,78
4,84 3,97
Acréscimo 0,65 0,13
3 39 1 1,34 3,66
5,49 4,10
Acréscimo 0,69 0,14
4 41 1 1,46 3,54
6,19 4,24
Acréscimo 0,74 0,15
5 43 1 1,58 3,42
6,93 4,39
Acréscimo 0,80 0,16
6 45 1 1,7 3,3
7,73 4,55
Acréscimo 0,86 0,17
7 47 1 1,82 3,18
8,58 4,72
Acréscimo 0,92 0,18
8 49 1 1,94 3,06
9,51 4,90
Acréscimo 1,00 0,20
9 51 1 2,06 2,94
10,51 5,10
Acréscimo 1,09 0,22
10 53 1 2,18 2,82
11,60 5,32
Acréscimo 1,18 0,24
11 55 1 2,3 2,7
12,78 5,56
Acréscimo 1,29 0,26
12 57 1 2,42 2,58
14,07 5,81
Acréscimo 1,42 0,28
13 59 1 2,54 2,46
15,49 6,10
Acréscimo 1,56 0,31
14 61 1 2,66 2,34
17,05 6,41
Acréscimo 1,73 0,35
15 63 1 2,78 2,22
18,78 6,76
Acréscimo 1,93 0,39
16 65 1 2,9 2,1
20,71 7,14
Acréscimo
LEGENDA
A = Pouco argamassado.
B = Bom aspecto na betoneira, desagregação quando abatido lateralmente.
C = Bem proporcionado.
Nd = Não determinado.