Desenvolvimento de um Método de Dosagem de … métodos específicos para dosagem de concretos de...

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Desenvolvimento de um Método de Dosagem de Concretos de Alta Resistência com Baixo Consumo de Cimento

CREMONINI, R.A. (1); DAL MOLIN, D.C.C. (2); CECCATTO, D.M. (3);

MANCIO, M. (4) ; GOULART, J. (5)

(1) Professor Doutor, Programa de pós-graduação em Engenharia Civil / NORIE, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

email: [email protected]

(2) Professor Doutor, Programa de pós-graduação em Engenharia Civil / NORIE, Universidade Federal do Rio Grande do Sul


(3) Engenheira Civil, mestranda Programa de pós-graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e dos Materiais - Universidade Federal do Rio Grande do Sul


(4) Engenheiro Civil, mestrando Programa de pós-graduação em Engenharia Civil / NORIE Universidade Federal do Rio Grande do Sul


(5) Engenheiro Civil, mestrando Programa de pós-graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e dos Materiais - Universidade Federal do Rio Grande do Sul


NORIE – Núcleo Orientado para a Inovação na Edificação Av. Osvaldo Aranha, 99 – 3º Andar, CEP: 90035-190

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Resumo O concreto de alta resistência apresenta diversas vantagens em relação ao concreto convencional, tanto do ponto de vista técnico quanto econômico. Contudo, o máximo aproveitamento dessas vantagens depende de um correto proporcionamento dos materiais, através da adoção de métodos específicos de dosagem de concretos de alta resistência. Os atuais métodos de dosagem de concretos convencionais não são adequados para dosar concretos de alta resistência, pois não levam em consideração o uso de baixíssimas relações água/cimento, de materiais pozolânicos e aditivos superplastificantes, ocasionando consumos excessivos de cimento. Porém, mesmo os métodos específicos para dosagem de concretos de alta resistência apresentam algumas limitações, uma vez que não consideram as condições próprias de cada local. Objetivando-se desenvolver um método experimental de dosagem, específico para concretos de alta resistência, e que possibilitasse alcançar o menor consumo de cimento possível, realizou-se uma adaptação do método experimental IPT/EPUSP (próprio para concretos convencionais). Descreve-se o desenvolvimento do método e os procedimentos para execução da dosagem. Comparando o desempenho dos concretos dosados a partir deste método com concretos dosados através da metodologia proposta por Mehta e Aitcin, observa-se reduções de até 25% no consumo de cimento por metro cúbico para resistências da ordem de 70 MPa.

mailto:[email protected]






UFRGS / PPGEC - NORIE 2

1. Introdução O concreto é provavelmente o material de construção mais utilizado no mundo, com consumo estimado de 5,5 bilhões de toneladas por ano. Tal fato deve-se principalmente ao seu relativo baixo custo, disponibilidade dos materiais constituintes, facilidade de fabricação, versatilidade e adaptabilidade de formas(1, 2). Apesar destas vantagens técnicas e econômicas, a deterioração prematura das estruturas de concreto tem se tornado um problema global e existe um amplo consenso acerca da sua falta de durabilidade. Aliando condições severas do ambiente com concretos de baixa qualidade, tem-se uma aceleração do processo de degradação das estruturas(1, 3). A especificação de resistências à compressão relativamente baixas está diretamente relacionada com o uso de elevadas relações água/cimento, muito maiores do que as necessárias para satisfazer os requisitos de durabilidade das estruturas de concreto armado. Por outro lado, é sabido que a utilização de uma elevada resistência garante o incremento da durabilidade (4).

1.1. Concreto de Alta Resistência A utilização de Concreto de Alta Resistência (CAR) apresenta inúmeras vantagens em relação ao Concreto Convencional (CC), possibilitando redução das dimensões das peças estruturais (especialmente de pilares), aumento do espaço útil nos pavimentos inferiores, diminuição da carga nas fundações, maior velocidade de execução, ganhos de durabilidade (com redução da porosidade e permeabilidade no concreto), aumento dos vãos livres em pontes, elevada resistência ao desgaste ou abrasão, diminuição das deformações por retração, deformação imediata ou por fluência, bem como benefícios ecológicos, energéticos e econômicos, por utilizar resíduos industriais como sílica ativa, por exemplo(5, 6). Apesar do custo por m3 do CAR ser maior que o CC, em geral a utilização de CAR é economicamente vantajosa (14), uma vez que permite redução das seções e consequentemente do volume de concreto, aço e fôrmas. Para verificar a viabilidade econômica de CAR em edifícios altos, Dal Molin e Wolf (15) realizaram um estudo econômico comparativo entre a execução de um edifício de 15 andares com CC (fck=21 MPa) e com CAR (fck=60 MPa), sendo o cálculo correspondente ao 3º pavimento. Através da análise dos custos de concreto, armadura, fôrmas e mão-de-obra, obtiveram um economia de aproximadamente 12 porcento na estrutura de CAR em relação à estrutura de CC (5). Contudo o proporcionamento dos materiais para CAR requer especial atenção quanto ao controle e seleção dos componentes, escolha do tipo de cimento, qualidade e tamanho máximo dos agregados, utilização de aditivo e adições, bem como no procedimento de execução da mistura (6).

1.1.1. Elevados consumos de cimento O alto teor de partículas finas e a alta coesão, características do CAR, pode conferir um comportamento tixotrópico ao concreto no estado fresco, e uma significativa perda de abatimento com o tempo, dificultando o transporte, lançamento e adensamento do concreto(7). Além disso, concretos com altos consumos de cimento apresentam menor capacidade de absorver deformações e maior tendência à fissuração, devido ao aumento da retração química, da retração térmica e do módulo



de elasticidade (8). Assim, percebe-se que o consumo de cimento não pode ser aumentado excessivamente, não apenas devido ao custo, mas também porque um elevado consumo de cimento pode acarretar problemas de durabilidade (9). Ao mesmo tempo, teores excessivos de cimento não são recomendados devido à alta demanda de matéria-prima e energia necessárias para sua fabricação(2, 10). Com o intuito de minimizar a ocorrência de fissuração e aumentar a durabilidade, a solução mais efetiva técnica e economicamente é a substituição de uma parte do cimento por um material pozolânico, tornando o concreto menos propenso à apresentar microfissuras, e ainda com uma zona de transição mais resistente e durável (8) .

1.1.2. Utilização de materiais pozolânicos e aditivo superplastificante em dosagens de CAR

No estado fresco, a presença de finas partículas de materiais pozolânicos resultam em consideráveis melhorias nas propriedades reológicas, tais como coesão e estabilidade, otimizando-se a zona de transição, através da minimização da perda de água e da segregação, além de reduzir o calor de hidratação e a perda de abatimento com o tempo (11). A sílica ativa, por exemplo, atua através do efeito fíler e das reações pozolânicas, aumentando a densidade da matriz e a resistência do concreto desde as primeiras idades (9). Mehta e Aitcin (11) chegam a afirmar que a incorporação de adições minerais ao concreto propicia tantas vantagens técnicas que nenhuma mistura deveria ser feita sem materiais pozolânicos. Assim como a utilização de materiais pozolânicos, o uso de aditivos superplastificantes é uma característica dos CAR. Em CAR, a trabalhabilidade depende muito mais do uso de aditivos, ao contrário do que acontece em concretos convencionais, onde a água é essencial para obter-se a trabalhabilidade adequada para a concretagem, o que pode levar a efeitos negativos tais como redução de resistência e diminuição da durabilidade. Para otimizar as propriedades do concreto no estado endurecido é necessário reduzir ao máximo a quantidade de água, sem perder trabalhabilidade, o que somente é possível através do uso de aditivos superplastificantes (12). Os aditivos superplastificantes conferem ao concreto aumento de trabalhabilidade sem alterar a composição da mistura. Permitem redução da relação água/cimento ou relação água/material cimentante, possibilitando diminuição da retração térmica causada pela hidratação do cimento, incremento na resistência e melhoria da durabilidade. Dependendo do conteúdo de sólidos na mistura do aditivo, dosagens entre 1 e 2% sobre a massa de cimento são aconselháveis (6). Dentre os diversos tipos de aditivos superplastificantes (à base de condensados de formaldeído melamina sulfonados, de formaldeído naftaleno sulfonados, lignosulfonados modificados, e polímeros acrílicos) os aditivos à base de polímeros acrílicos são os que apresentam maiores vantagens, tais como: menores relações água/aglomerante para uma mesma trabalhabilidade; considerável redução na perda do abatimento com o tempo; e sua eficiência não depende do momento de adição (junto à água de amassamento ou após a mistura do concreto) (13).



2. Dosagem O proporcionamento da mistura, ou dosagem, é o processo de determinação da combinação correta dos materiais componentes que irão produzir um concreto com as características desejadas e com o menor custo possível (11). Segundo Aitcin (16), os atuais métodos de dosagem de concretos convencionais não são adequados para dosar concretos de resistências elevadas, pois não levam em consideração características importantes dos CAR, tais como:

• Relação água/cimento ou água/aglomerante extremamente reduzida;

• Incorporação de um ou mais adições, o que muda drasticamente as propriedades do concreto no estado fresco e endurecido;

• Possibilidade de ajustar a consistência através do uso de aditivos superplastificantes, sem necessidade de aumentar a quantidade de água e cimento.

Por outro lado, mesmo os métodos específicos para dosagem de CAR apresentam algumas limitações, tais como:

• Muitos métodos não permitem generalizar sua aplicação, pois apesar de basearem-se nas experiências de muitos anos e em uma quantidade considerável de ensaios de laboratório, não levam em conta as condições próprias de cada local (10) .

• Não são previstos traços auxiliares para o estabelecimento de um modelo de comportamento da resistência do concreto, sendo necessário refazer a dosagem no caso de não se obter a resistência desejada no momento da ruptura dos corpos-de-prova.

Vitervo (10) chega a afirmar que a dosagem de concretos em geral tem sido efetuada de acordo com a experiência e por estimativa, o que normalmente leva a consumos mais elevados de cimento.

3. Metodologia

3.1. Considerações Iniciais Objetivando-se alcançar elevadas resistências com o menor consumo de cimento possível, desenvolveu-se um método adaptado para CAR, a partir do método experimental IPT/EPUSP (17) (utilizado para dosagem de CC). Este método de dosagem de CAR propõe as seguintes considerações:

• Fixação de uma baixa relação água/materiais secos (H);

• Determinação do teor de argamassa (α);

• Utilização de material pozolânico (sílica ativa, cinza volante e outros) como substituição de parte do volume de material cimentante.

3.2. Procedimentos para a Realização da Dosagem Através das considerações propostas anteriormente, segue-se o procedimento passo-a-passo do método proposto para CAR.



3.2.1. Fixação da Relação Água/Materiais Secos A fixação inicial de uma baixa relação água/materiais secos (H) garante a manutenção de baixas relações água/material aglomerante, característica imprescindível para produção de CAR. Valores de H superiores a 8,5% são normalmente utilizados para CC. A partir de diversas dosagens utilizando diferentes métodos, específicos para CAR, Alves (18) obteve sempre valores de H inferiores a 6,7%, sendo comuns valores entre 5% e 6%. Assim, para dosagem de CAR, propõe-se valores de H menores que 6%.

3.2.2. Cálculo da relação Água/Material Aglomerante Estabelecido o valor de H, pode-se calcular a relação água/material aglomerante (a/agl) através da “Lei de Lyse”, conforme as equações 1 e 2. Determinam-se traços com diferentes relações 1 : m (material aglomerante : agregados secos totais, em massa), e para cada valor de m calcula-se um valor de a/agl . Os valores de m devem ser menores ou iguais a 6 e maiores ou iguais a 3.

m 1agl

a (%)

+=H (1)

m)(1 . H(%) a/agl. += (2)

3.2.3. Determinação do Teor de Argamassa (αααα) O teor ideal de argamassa é determinado experimentalmente, utilizando-se os materiais disponíveis na região (desde que adequados para produção de CAR), seguindo-se o procedimento recomendado por Helene e Terzian (17). Através de um traço piloto 1:m, define-se, por tentativas e observações práticas, o teor de argamassa que proporciona a mistura mais homogênea. A determinação do teor mínimo de argamassa no concreto produz uma mistura adequada para lançamento na fôrma, com menos riscos de fissuração de origem térmica ou retração por secagem (17).

3.2.4. Desdobramento do traço

Conhecendo-se o teor ótimo de argamassa (α) e a proporção de agregados secos totais (m) definidos previamente, pode-se calcular o traço unitário 1:a:p (material aglomerante: agregado miúdo: agregado graúdo, em massa), conforme as equações 3 e 4.

1 - m)(1 . a +α= (3)

a - m p = (4)

3.2.5. Determinação da Massa de Material Pozolânico Correspondente à Porcentagem de Substituição sobre o Volume do Aglomerante

Sabendo-se que os volumes de cimento mais pozolonas usados na substituição constituem o volume total de aglomerante, pode-se determinar para uma ou mais substituições sua massa equivalente ao volume substituído, através das seguintes equações:



m . )1(

m agl.A

⋅−−+⋅+⋅

⋅=

CBA

A

BABAA

γγγγ

(5)

m . )1(

m agl.B

⋅−−+⋅+⋅

⋅=

CBA

B

BABAB

γγγγ

(6)

Onde: mA. = massa do material pozolânico “A”, correspondente à porcentagem de

substituição sobre o volume de aglomerante (kg); A = porcentagem de substituição do material pozolânico “A”, em relação ao

volume de aglomerante;

γA = massa específica do material pozolânico “A” (kg/dm3);

γC = massa específica do cimento (kg/dm3); magl. = massa do material aglomerante (kg); mB. = massa do material pozolânico “B”, correspondente à porcentagem de

substituição sobre o volume de aglomerante (kg); B = porcentagem de substituição do material pozolânico “B”, em relação ao

volume de aglomerante;

γB = massa específica do material pozolânico “B” (kg/dm3);

3.2.6. Dosagem de Aditivos Redutores de Água Como CAR utilizam mínimas relações água/material aglomerante, a consistência desejada é obtida utilizando-se aditivos superplastificantes. A escolha do aditivo fica limitada pelo custo, eficiência e compatibilidade com os demais materiais. A dosagem deve ser a mínima possível até atingir a consistência requerida.

3.3. Programa Experimental Avaliou-se o desempenho do método proposto “IPT/EPUSP Modificado” através de ensaios de resistência à compressão simples de corpos-de-prova cilíndricos (10x20cm), aos 3, 7 e 28 dias de idade. Para estabelecer dados comparativos, optou-se pelo método de dosagem Mehta-Aitcin (11), por ser um método prático, de fácil execução, e que apresenta excelentes resultados para os materiais da região de Porto Alegre, RS (18). Foi estabelecido abatimento superior a 150 mm, para concreto bombeado, desde que não ocorresse segregação dos materiais. O concreto foi dosado para três níveis de resistência de 50, 80 e 100 MPa, segundo o Método Mehta-Aitcin. No método proposto “IPT/EPUSP Modificado” fixou-se uma relação água/materiais secos (H) em 6% para os traços (1:m) 1:5; 1:3,5 e 1:2, sendo que durante a mistura experimental foi possível reduzir esta relação. O teor de argamassa (α) foi igual a 50%. Nos dois métodos utilizou-se substituição de 10% de sílica ativa sobre o volume de material aglomerante, calculando-se o valor correspondente em massa. A Tabela 1 e



a Tabela 2 apresentam a composição dos traços para cada um dos métodos empregados. Tabela 1 Composição dos traços para o método proposto, “IPT/EPUSP Modificado”.

Traços m=5,0 m=3,5 m=2,0Brita (kg) 20,00 20,00 20,00

M. Cimentante (kg) 6,67 8,89 13,33Cimento (kg) 6,14 8,18 12,28

Sílica (kg) 0,53 0,71 1,06Areia (kg) 13,33 11,11 6,67Água (l) 2,14 2,28 2,46

a/agl 0,32 0,26 0,18Aditivo (g) 96,0 127,3 276,0Aditivo (%) 1,4 1,4 2,1

Abatimento (mm) 155 180 195C. Cimento (kg/m3) 367,3 487,4 728,9

H (%) 5,34 5,70 6,16 Tabela 2 Composição dos traços para o método Mehta-Aitcin.

Níveis de Resist.: A B CBrita (kg) 20,00 20,00 20,00

M. Cimentante (kg) 8,58 9,91 10,89Cimento (kg) 7,95 9,18 10,09

Sílica (kg) 0,63 0,73 0,80Areia (kg) 12,48 11,47 10,53Água (l) 3,21 2,57 2,06

a/agl 0,37 0,26 0,19Aditivo (g) 40,6 79,1 245,9Aditivo (%) 0,5 0,8 2,3

Abatimento (mm) fluido 170 150C. Cimento (kg/m3) 433,8 517,8 587,8

H (%) 7,81 6,21 4,97

3.3.1. Materiais Utilizados Para os dois métodos foram usados os materiais disponíveis na região. Utilizou-se Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI), com massa específica 3,11 kg/dm

3 ; sílica ativa, de massa específica 2,22 kg/dm

3; aditivo superplastificante à

base de éter carboxílico, cuja massa específica é 1,09 kg/dm3; areia média com

dimensão máxima característica igual a 4,8mm, módulo de finura 2,74 e massa específica de 2,62 kg/dm

3; e agregado graúdo de origem basáltica, com dimensão

máxima característica de 19mm, módulo de finura 6,84 e massa específica de 2,80 kg/dm

3. A distribuição granulométrica (NBR 7217/1987) dos agregados é

apresentada na Tabela 3 e na Tabela 4.



Tabela 3 Agregado graúdo Tabela 4 Agregado miúdo

Peneira (mm)

% Média Retida

% Média Retida Acumulada

19,00 2 2

12,50 53 55

9,50 28 83

6,30 14 97

4,80 2 99

<4,80 1 100

Peneira (mm)

% Média Retida

% Média Retida Acumulada

4,80 0 0

2,40 8 8

1,20 15 23

0,60 34 57

0,30 30 87

0,15 12 99

<0,15 1 100

4. Resultados e discussão Os resultados obtidos nos ensaios de resistência à compressão axial, realizados segundo a norma NBR 5739/94, para o método Mehta-Aïtcin (11), estão apresentados na Tabela 5 e no Gráfico 1.

Tabela 5 Método Mehta-Aïtcin

3 dias 7 dias 28 dias

A (50 MPa) 0,37 45,85 55,02 63,84

B (80 MPa) 0,26 57,42 70,47 77,66

C (100 MPa) 0,19 67,15 83,94 101,29

Níveis de Resistência água/aglomerante

Resistência à Compressão (MPa)

405060708090

100110


Idade

fc (M

Pa)

a/agl. = 0,19a/agl. = 0,26a/agl. = 0,37

Gráfico 1 Resistência à compressão em função da idade, método Mehta-Aïtcin.



Na Tabela 6 e no Gráfico 2 tem-se os resultados obtidos para o método “IPT/EPUSP Modificado”.

Tabela 6 Método “IPT/EPUSP Modificado”


1 : 5 0,32 55,23 64,47 72,59

1 : 3,5 0,26 71,60 75,62 87,12

1 : 2 0,18 77,66 83,24 98,83

Traços água/aglomeranteResistência à Compressão (MPa)

405060708090

100110


Idade

fc (M

Pa)

a/agl. = 0,18a/agl. = 0,26a/agl. = 0,32

Gráfico 2 Resistência à compressão em função da idade, método “IPT/EPUSP Modificado”.

Como esperado, verifica-se nos gráficos 1 e 2 que a resistência à compressão é diretamente proporcional ao grau de hidratação (idade) e inversamente proporcional à relação água/aglomerante. No Gráfico 3, apresenta-se a evolução da resistência à compressão em função da idade, para os concretos produzidos através do método Mehta-Aïtcin, considerando a resistência aos 28 dias igual a 100%. Observa-se que a resistência alcançou aos três e sete dias, em média, 70% e 86% da resistência final.



0%

20%

40%

60%

80%

100%

Nível A Nível B Nível C Média

3 dias7 dias28 dias

Gráfico 3 Evolução da resistência à compressão em função da idade, método Mehta- Aïtcin.

A evolução da resistência versus idade para o método “IPT/EPUSP Modificado” é apresentada no Gráfico 4. Aos três dias, a resistência já alcançava em média 79% da resistência final, enquanto aos sete dias obteve-se 86%.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

m=5 m=3,5 m=2 M édia

3 d ias7 d ias28 dias

Gráfico 4 Evolução da resistência à compressão em função da idade, método “IPT/EPUSP Modificado”.

O controle do consumo de cimento por m3, como discutido no item 1.1.1, é de fundamental importância nas dosagens de CAR, devido aos problemas decorrentes dos altos consumos. O Gráfico 5 mostra o consumo de cimento em função da resistência à compressão aos 28 dias, para os dois métodos de dosagem utilizados.



200

300

400

500

600

700

800

60 65 70 75 80 85 90 95 100

Resistência (MPa)

Con

sum

o C

imen

to(K

g/m

3)

IPT CARMehta

Gráfico 5 Consumo de cimento (kg/m3) em função da resistência à compressão.

Conforme o Gráfico 5, observa-se que até a resistência de 90 MPa obtém-se consumos de cimento inferiores para os concretos dosados segundo o método “IPT/EPUSP Modificado”, chegando-se, por exemplo, à resistência de 70 MPa com consumo da ordem de 350 Kg/m3. Através do método Mehta-Aïtcin o consumo ultrapassou 450 Kg/m3, para esta mesma resistência. Somente para resistências superiores a 90 MPa o método Mehta-Aïtcin levou a menores consumos. Enquanto no método proposto foi determinado teor de argamassa de 50%, no método Mehta-Aïtcin este varia aproximadamente entre 49% e 52%, como pode ser visto no Gráfico 6.

4546474849505152535455

60 65 70 75 80 85 90 95 100

Resistência (MPa)

Teor

de

arga

mas

sa (%

)

IPT CARMehta

Gráfico 6 Teor de argamassa em função da resistência à compressão.

O Gráfico 7 compara os teores de pasta dos concretos obtidos por ambos os métodos, para diversos níveis de resistência. Assim como observado para o consumo de cimento, o teor de pasta pelo método “IPT/EPUSP Modificado” também mantém-se inferior até a resistência de 90 MPa.



15

20

25

30

35

40

65 70 75 80 85 90 95 100

Resistência (MPa)

Teor

de

past

a (%

)

IPT CARMehta

Gráfico 7 Teor de pasta em função da resistência à compressão.

Apesar desses teores inferiores de pasta levarem a consumos menores de cimento, o que é extremamente benéfico tecnicamente, são necessários consumos maiores de aditivo para que se obtenha uma mesma trabalhabilidade. Tal fato acabou por igualar os custos dos concretos utilizados, conforme pode ser visualizado no Gráfico 8.

100

200

300

400

500

600

60 65 70 75 80 85 90 95 100

Resistência (MPa)

Cus

to (R

$/m

3)

IPT CARMehta

Gráfico 8 Custo (R$/m3) em função da resistência.

Os custos obtidos para os dois métodos de dosagem foram praticamente iguais até 95MPa, verificando-se o mesmo comportamento para a relação custo/benefício (R$ investidos para cada MPa de resistência), conforme apresentado no Gráfico 9. Os resultados mostram-se extremamente satisfatórios quando comparados, por exemplo, a um concreto de 30 MPa que, quando dosado pelo método IPT/EPUSP(17) com os mesmos materiais, obteve-se um custo de R$ 90,00 /m3. Neste caso chega-se a uma relação custo/benefício de aproximadamente R$ 3,00 /MPa, semelhante à relação obtida para os CAR com 80 MPa.



1,52,02,53,03,54,04,55,05,56,0

60 65 70 75 80 85 90 95 100

Resistência (MPa)

R$

/ MPa IPT CAR

Mehta

Gráfico 9 Custo/Benefício (R$/MPa) em função da resistência.

Analisando-se o custo/benefício em termos de consumo de cimento para cada MPa de resistência (Gráfico 10), fica evidente que para o método “IPT/EPUSP Modificado” a quantidade de cimento necessária é consideravelmente inferior. Esta situação muda a partir de 90 MPa onde o método Mehta-Aïtcin requer um consumo de cimento menor por MPa. O consumo de cimento para o concreto de 30 MPa citado anteriormente é de 277kg/m3, o que equivale a uma relação custo/benefício de 9,20 kg de cimento por MPa. Para a resistência de 70 MPa, por exemplo, este valor é 37% superior quando comparado ao concreto dosado pelo método Mehta-Aïtcin, e 91% superior ao concreto dosado pelo método “IPT/EPUSP Modificado”.

4,04,55,05,56,06,57,07,58,0

60 65 70 75 80 85 90 95 100

Resistência (MPa)

kg c

imen

to /

MPa

IPT CARMehta

Gráfico 10 Custo/Benefício (kg Cimento / MPa) em função da resistência.



5. Considerações finais A partir da avaliação comparativa entre os concretos de alta resistência dosados segundo os métodos Mehta-Aitcin e “IPT/EPUSP Modificado”, observa-se que: • No método Mehta-Aitcin a obtenção do traço é feita de maneira bastante simples,

uma vez que parte de vários valores tabelados, tais como consumo de água, teor de pasta, volume de pasta, esqueleto granular. Entretanto, para quaisquer materiais, estes valores tabelados mantém-se constantes;

• Até resistências da ordem de 90 MPa, obteve-se menores consumos de cimento através do método “IPT/EPUSP Modificado”, o que se traduz em diversos benefícios técnicos;

• Os teores de argamassa dos concretos dosados por ambos os métodos são similares;

• Através do método Mehta-Aitcin, obteve-se concretos com teores de pasta mais elevados, até aproximadamente 90 MPa;

• Os custos foram extremamente influenciados pelo consumo de aditivo superplastificante;

• O custo dos concretos por metro cúbico (R$/m3) e o custo por MPa de resistência (R$/MPa) foi semelhante para os dois métodos, entretando observa-se que o consumo de cimento por MPa (kg cim./MPa) foi consideravelmente inferior para o concreto dosado segundo o procedimento “IPT/EPUSP Modificado”.

Este estudo ainda encontra-se em andamento no NORIE/UFRGS, buscando-se aprimorar os procedimentos de dosagem, através da avaliação do desempenho de diferentes tipos de aditivo superplastificante e do equilíbrio entre o teor ótimo de pasta e a porcentagem de aditivo utilizado, o que proporcionará uma mistura mais otimizada, tanto em relação ao custo como ao desempenho técnico do CAR .

6. Referências bibliográficas

1 SWAMY, R.N. Design for durable service life – linchpin for sustainability in concrete construction. In: INTENATIONAL CONFERENCE ON HIGH-PERFORMANCE CONCRETE, AND PERFORMANCE AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES, 2.,1999, Gramado. Proceedings... Michigan: CANMET/ACI, 1999. p. 765-788.

2 MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto: estrutura, propriedades e materiais. São Paulo: Pini, 1994. 573p.

3 SILVEIRA, R.L; et al. Mechanical properties and durability of high-performance concrete. In: INTENATIONAL CONFERENCE ON HIGH-PERFORMANCE CONCRETE, AND PERFORMANCE AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES, 2.,1999, Gramado. Proceedings... Michigan: CANMET/ACI, 1999. p. 655-670.



4 NEVILLE, A. The Question of Concrete Durability: We Can Make Good Concrete Today. Concrete International. V. 22, n.7, 2000. p. 21-26.

5 DAL MOLIN, D. C. C. Contribuição ao estudo das propriedades mecânicas dos concretos de alta resistência com e sem adições de microssílica. São Paulo, 1995. Tese de Doutorado em Engenharia. Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.

6 NAWY, E.G. Fundamentals of High Strength High Performance Concrete. London: Longman Group Limited, 1996. 340p.

7 Di MAIO, A; et al. Physico mechanical properties of high-performance concrete. In: INTENATIONAL CONFERENCE ON HIGH-PERFORMANCE CONCRETE, AND PERFORMANCE AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES, 2.,1999, Gramado. Proceedings... Michigan: CANMET/ACI, 1999. p. 275-290.

8 MEHTA, P.K. Concrete technology for sustainable development. Concrete International. V. 21, n.11, 1999. p. 47-53.

9 AÏTCIN, P.C; NEVILLE, A. High-performance concrete demystified. Concrete International. V. 15, n.1, 1993. p. 21-26.

10 O’REILLY DÍAZ, V. Método DE Dosagem de Concreto de Elevado Desempenho. São Paulo: PINI, 1998.

11 MEHTA, P.K; AITCIN, P.C. Principles Underlying Production for High-Performance Concrete. Cement, Concrete & Aggregates. V. 12, n.2, p. 70-78. 1990.

12 RIVERA, R; et al. High-strenght high-performance concrete using fly ash and superplasticizer admixture. In: INTENATIONAL CONFERENCE ON HIGH-PERFORMANCE CONCRETE, AND PERFORMANCE AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES, 2.,1999, Gramado. Proceedings... Michigan: CANMET/ACI, 1999. p. 341-356.

13 COLLEPARDI, S; et al. Mechanisms of actions of different superplasticizers for high-performance concrete. In: INTENATIONAL CONFERENCE ON HIGH-PERFORMANCE CONCRETE, AND PERFORMANCE AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES, 2.,1999, Gramado. Proceedings... Michigan: CANMET/ACI, 1999. p. 503-523.

14 RADOMSKI, W. Development of research and application of high-performance concrete in bridge engineering in Poland. In: INTENATIONAL CONFERENCE ON HIGH-PERFORMANCE CONCRETE, AND PERFORMANCE AND QUALITY OF CONCRETE STRUCTURES, 2.,1999, Gramado. Proceedings... Michigan: CANMET/ACI, 1999. p. 537-554.

15 DAL MOLIN, D.C.C.; WOLF, J. Viabilidade técnico-ecoômica da utilização de concreto de alta resistência em edifícios altos. In: ENCONTRO NACIONAL DA



CONSTRUÇÃO, 10., Gramado, 1990. Anais... Porto Alegre: SERGS, 1990. p.853-863.

16 AÏTCIN, P.C. High-performance concrete. Londres: E&FN Spon, 1998. 591p.

17 HELENE, P; TERZIAN, P. Manual de dosagem e controle do concreto. São Paulo: PINI, 1992. 349p.

18 ALVES, M. F. Estudo comparativo de métodos de dosagem para concreto de alta resistência. Porto Alegre, 2000. Dissertação de Mestrado em Engenharia. Escola de Engenharia da UFRGS.

Desenvolvimento de um Método de Dosagem de … métodos específicos para dosagem de concretos de...

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