Concreto Dosagem - aula 8

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Concreto Resistncia e Durabilidade

Fatores que influenciam na resistncia/durabilidade Relao gua/cimentoTipo de cimento/agregado Aditivos qumicos/Adio mineral Preparo, transporte, lanamento, adensamento e cura

Cobrimento Meio ambiente de exposioTempo

Concreto Armado

Concreto Armado

o concreto que contm normalmente barras de ao, projetadas levando-se em considerao que os dois materiais resistam juntos a esforos.

Importante aderncia entre os materiais nervurasAplicao: Elementos estruturais vigas, pilares, lajes, fundaes, entre outros.

ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

A idia da utilizao do Concreto Armado como material de Construo foi: Aproveitar a alta resistncia Compresso do concreto; Aproveitar a alta resistncia trao das armaduras de ao; A durabilidade oferecida pelos agregados, reduo de custos; No estado fresco apresenta uma boa trabalhabilidade podendo ser moldado nas formas e tamanhos desejveis

Concreto Armado -Vantagens

Adaptabilidade s formas construtivas; Monobloco: elementos solidrios entre si; Rapidez de Construo; Material econmico; Economia na Manuteno; Boa resistncia aos esforos dinmicos; Segurana contra o fogo.

Concreto -Desvantagens

Peso prprio elevado; Fraca resistncia trao cerca de 1/10 da resistncia compresso.

Utilizao das Armaduras

Concreto Armado

Aplicaes

Edifcio de Hennebique, Paris, 1901. Vida til comprovada mais de 100 anos

Aplicaes

Grandes obras de concreto, Morumbi SP 01/2010.(Fonte: Vieira Mota, 2010)

Parmetros de concretos NBR 12655/06

Fonte: CRUZ NETO (2007)

Concreto - Cobrimento Nominal conforme ambiente de exposioClasse de agressividade ambiental

Tipo de estrutura

Componente ou elementoLaje Viga/Pilar Todos

I

II

III

IV

Cobrimento nominal mm 20 25 30 25 30 35 35 40 45 45 50 55

Concreto armado Concreto protendido

Fonte: NBR 6118/2003

- O cobrimento da armadura de reservatrios de gua (face inferior da laje/tampa) dever ser de 4,5 cm.

Controle e cuidados Etapas de preparo, transporte, lanamento, adensamento e cura

Processo que se utiliza a proporo adequada dos materiais constituintes do concreto, tendo em vista a busca das caractersticas desejveis, tais como resistncia mecnica, impermeabilidade, trabalhabilidade, dentre outros. Portanto, na elaborao dos traos a granulometria dos agregados, a relao gua/cimento e a relao gua/materiais secos (lei de lyse) so fatores importantes a considerar.

Trao

Expresso da composio do concreto. Em massa, referente unidade de massa de cimento. 1:a:p:x cimento:areia:pedra:gua

Relaes importantes:1. Relao gua/cimento Resistncia e Durabilidade

2. Relao gua/materiais secos Trabalhabilidade/consistncia

Concreto Controle Tecnolgico

Fck de projetoValor de referncia que o projetista adota como base de clculo, sendo associada a um nvel de confiana de 95%.

O fck o valor da resistncia que tem 5 % de probabilidade de no ser alcanado, em ensaios de corpos de prova de um determinado lote de concretofck = fcm 1,65s

Curva de Gauss para a resistncia do concreto compresso

Abatimento do concretoTipos de construo Abatimento (mm) Mximo * Mnimo 25

Paredes de fundao armadas e sapatas 75

Sapatas no armadas, caixes e paredes 75 de vedao Vigas e paredes armadas 100 Pilares de edifcio 100 Pavimentos e lajes 75 Concreto massa 50 * Pode ser aumentado em 25 mm para o uso de consolidados que no seja a vibrao.

25 25 25 25 25 mtodos de

Fonte: MEHTA e MONTEIRO (2008)

EM PESO: Para agregados medidos em pesoTrao EM VOLUME: Para agregados medidos em volume

OBSERVAO: O CIMENTO DEVE SEMPRE SER MEDIDO EM PESO

O trao em peso nos daria segurana absoluta quanto qualidade do produto e quantidades no consumo de materiais e apropriao de custo. Todavia, muitas vezes impraticvel no canteiro de obra.

Massa especfica aparente: Massa especfica real:

Trao em massa, referido ao kg de cimento:

1: a: p: x - Trao unitrio em peso (TUP) ou trao unitrio em massa (TUM).

Trao em massa, referido ao saco de cimento:(multiplica por K) K: Ka: Kp: Kx

Trao em massa, referido ao consumo de cimento:(multiplica por c) c: ca: cp: cx

Trao em volume, referido ao kg de cimento:Trao unitrio em volume (TUV)

Trao em volume, referido ao saco (kg) de cimento:

Trao em volume, referido ao consumo de cimento:

Trao em massa: 1: 2,59: 3,65: 0,40 (TUM) Massas especficas aparentes: c= 1,42 kg/dm3, a= 1,60 kg/dm3, p= 1,40 kg/dm3 = massa / volume volume = massa/

Dividir cada elemento pela sua massa especfica aparente1,00 1,42 0,70 2,59 1,60 1,62 3,65 1,40 2,61 0,40 1,00 0,40

Como fazer para transformar agora o trao em volume em TRAO POR VOLUME UNITRIO? 1 2,31 3,73 0,57

Trao em volume: 1: 2,31: 3,73: 0,57 Massas especficas aparentes: c= 1,42 g/cm3 , a= 1,60 g/cm3 , p= 1,40 g/cm32,31 x 1,60 3,73 x 1,40Peso de 1 cm3 de pedra

1 x 1,42

0,57 x 1,00Peso de 1 cm3 de gua

Peso de 1 cm3 Peso de 1 cm3 de cimento de areia

Dividir agora pelo peso de 1 cm3 de cimento1 x 1,42 1 x 1,42 1 2,31 x 1,60 1 x 1,42 2,59 3,73 x 1,40 1 x 1,42 3,65 0,57 x 1,00 1 x 1,42 0,40

Consumo de cimento (kg/m3 de concreto) C = /(1+a+p+a/c) medida real obtida em laboratrio =massa especfica do concreto fresco (kg/m3) C = 1.000/(1/ c + a/ a + p/ p + a/c) medida estimada =massa especfica real (kg/litro) Composio de um concreto: As propores do concreto a ser produzido so expressas em kg por metro cbico de concreto.

c a p 1m3 de concreto VR VR VR Vgua Vvazios

Cimento maior consumo acarreta: Maior plasticidade Maior coeso Menor segregao Menor exsudao Maior calor de hidratao Maior variao volumtrica

Agregado Mido aumento do teor acarreta: Aumento do consumo de gua Aumento do consumo de cimento Maior plasticidade

Agregado Grado

Mais arredondado e Liso maior plasticidade e menor aderncia Lamelar Maior consumo de cimento, areia e gua menor resistncia Melhores agregados arredondado e rugosos

Para um mesmo grau de hidratao, a resistncia da pasta depende essencialmente da relao a/c R = A/Bx

Onde: A e B so cte empricas (cimento e agregados) X a relao a/c

Esta lei estabelecida em funo do tipo de cimento e no considera a influncia do agregado.Grfico relaciona relao a/c x resistncia compresso

Lei de LYSEPara concretos fabricados com os mesmos materiais, mesma relao de agregados e com mesmo slump, A% um nmero praticamente constante, independente do trao. Determinao do trao unitrio em massa:

A% =[ a/c / (1 + m)] x 100; sendo (A%) representa o ndice de consistncia (~7 a 10%) m agregado total (1+m) materiais secos teor de argamassa: (%) = [(1 + a) / (1 + m)] x 100, sendo a = areia.

Grfico relaciona relao a/c x quantidade de agregado (m)

ATENO:

A relao gua/materiais secos (A%) e teor de argamassa (%), funo das caractersticas dos materiais e condies de transporte, lanamento e adensamento Trabalhabilidade. Utilizando os mesmos constituintes, quanto maior (A%) mais plstico concreto; Utilizando os mesmos constituintes, quanto maior o (%) mais argamassado ser o concreto.

Dosagem - Exemplo 1:Sendo (A%) = [ (a/c) / (1 + m)] x 100,

Para A = 7,5% (funo dos agregados e adensamento) e a/c = 0,56; tem-se: (0,56/0,075) 1 m = 6,47.Arbitrando o teor de argamassa, % = [(1 + a) / (1 + m)] x 100, sendo a = areia. Para = 30%, tem-se:

0,3 = (1 + a) / (1 + 6,47); a = 1,24 e b = 5,23, logo o trao ser 1:1,24:5,23:0,56.

Dosagem - Exemplo 1:

Calculando o consumo do cimento: C = (1000 v) / [(1/c) + (a/a) + (b/b) + x]. C = 1000 / [1/3,15 + 6,47/2,65 + 0,56] = 301 kg/m3 (cimento por metro cbico de concreto); desconsiderando o ar aprisionado (~1,4%) e, ou, incorporado (v).

Dosagem - Exemplo 2:

Para a/c = 0,50; encontrar um abatimento de 80 mm, isto , adotar A% = 9,5 e adotar o teor de argamassa - % = 54%. Portanto:Lei de lyse: (A%) = [(a/c) /(1 + m)] x 100 m = (0,5/0,095) 1 m = 4,26 1:4,26:0,50 (cimento, agregado e gua) Teor de argamassa: % = [(1 + a) / (1 + m)]x 100 0,54 x (1+4,26) = 1+a a = 2,84 1 = 1,84 m= a+ b b= m-a = 4,26-1,84 b = 2,42. Logo o trao ser: 1:1,84:2,42:0,5.

Consumo de cimento: C = (1000 v) / [(1/c) + (a/a) + (b/b) + x]. C = 1000 / [1/3,15 + 4,26/2,65 + 0,50] = 412 Kg/m3

Desconsiderando o ar aprisionado e, ou, incorporado (v).

Concreto Controle Tecnolgico

Execuo de corpos-de-prova, de tal forma que devem ser moldados:

TECOMAT, 2004

Adaptado do mtodo da ACI (American Concrete Institute), para agregados brasileiros

Para concretos de consistncia plstica a fluda

Cimento: Tipo Massa especfica Resistncia do cimento aos 28 dias Agregados Anlise granulomtrica Mdulo de finura do agregado mido Dimenso mxima do agregado grado Massa especfica Massa unitria compactada

Concreto Consistncia deseja no estado fresco - slump Condies de exposio Resistncia de dosagem do concreto fck

sd = desvio padro

fc28 = fck + 1,65 x sd

Fixao da relao a/c Critrios: Durabilidade - ACI ou NBR 12655 Relao a/c e tipo de cimento

Resistncia mecnica

A escolha do a/c em funo da curva de Abrams do cimento

Escolher a condio mais favorvel das duas

Consumo de gua (Ca)

Consumo de cimento (Cc) Kg/m3

Consumo de Agregado Teor timo de agregado grado Dimenso mxima do agregado grado Mdulo de finura da areia Teor timo de areia Teor de pasta Consumo de agregado grado

Consumo de Agregado grado (Cb)

Consumo de Agregado grado (Cb)

Consumo de Agregado grado (Cb)COMPOSIO COM DOIS AGREGADOS GRADOS

Critrio do menor volume de vazios Proporcionar as britas de maneira a obter a maior massa unitria compactada

Consumo de Agregado mido (Cm)

Apresentao do Trao Cimento: areia: brita:a/c Consumo do cimento

EXEMPLO:

Cimento CP II E-32 esp= 3100 kg/m

Areia MF = 2,60 Inch. 30% c/ 6% de umid. esp = 2650 kg/m (real) uni =1470 kg/m3 (aparente)

Brita esp= 2700 kg/m uni = 1500 kg/m (compac.) uni= 1430 kg/m3 (b1 solta) uni = 1400 kg/m (b2 solta) Dmax = 25 mm

Proporo das britas B1 = 80% B2 = 20%

Concreto fck = 25,O MPa Abat. = 9010 mm sd = 5,5 MP

SOLUO: fc28 = 25,0 + 1,65 x 5,5 f c28 = 34,0 MPa Res. do cimento = 32,0 MPa Res. do concreto = 34,0 Mpa

Etapa 2: Determinar relao a/ca/c=0,475

0,475

SOLUO: Etapa 3: Determinar o consumo dos materiais Consumo de gua abat. = 90 mm Dmx = 25 mm Consumo de cimento:

Consumo de gua 200l

200/0,475 = 421 Cons.Cim = 421 kg/m

Etapa 4: Determinar o consumo dos materiais Consumo de agregado grado

MF = 2,60 Dmax = 25 mm

0,715 m3

Cb = 0,715x 1500 = 1072 kg/m Cb1 = 1072x0,80 = 858 kg/m Cb2 = 1072x0,20 = 214 kg/m

Etapa 5: Consumo de agregado mido Vareia= 1- [(cim/cim)+(brita/ brita) + (gua/gua)] Vareia= 1-[(421/3100 + 1072/2700 + 200/1000)] Vareia= 1- (0,732) = 0,268 m Careia = V areia x areia Careia = 0,268 x 2650 = 710 kg/m

Etapa 5: apresentao do trao todos os consumos so dados em relao ao consumo docimento

A dosagem pode ser feita em volume, o cimento medido em sacos inteiros e a gua em recipientes graduados. Desta forma obtemos boa preciso na medidas desses materiais. Para medir os agregados aps a sua transformao em volumes correspondentes a um saco de cimento, o usual providenciar padiolas. O volume da caixa deve corresponder ao volume do agregado. Considerando-se que as padiolas so transportadas por dois homens, no convm que a massa total ultrapasse 60 kg.

Medidas usuais so largura = 35 cm e comprimento = 45 cm.