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UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA ICET - Instituto de Ciências de Exatas e de Tecnologias

Profª. Moema Castro, MSc. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL

Dosagem Experimental do Concreto - Método ABCP/ACI

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Passo 1. Determinação da resistência de dosagem, segundo a 6118.

𝑓𝑐𝑗 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65𝑆𝑑

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.

Passo 2. Fixação do fator água/cimento. Para a fixação do fator água/cimento é necessário conhecer a resistência mecânica à compressão desejada ao concerto, aos 28 dias, pode-se selecionar um valor apropriado com o auxilio da Figura 1.

Figura 1 - Fixação do fator a/c

Passo 3. Água estimada por metro cúbico (m³) de concreto (Cw). Sua determinação exata deve ser feita experimentalmente. Os valores constantes na Tabela 1, fornecidos em função da dimensão máxima e consistência do concreto, devem ser considerados com uma primeira aproximação e referem-se a concretos com agregado graúdo britado e areia natural.

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Tabela 2 - Consumo aproximado de água

Abatimento do tronco de cone, mm

Dimensão máxima característica do agregado graúdo, mm

9,5 19,0 25,0 32,0

40 a 60 215 185 180 175 60 a 80 220 190 185 180

80 a 100 225 195 190 185

Passo 4. Consumo do cimento (Cc). O consumo do cimento por metro cúbico de concreto (m³) é obtido dividindo o consumo de água (Cw) pelo fator água/cimento (a/c).

𝐶𝑐 =𝐶𝑤

𝑎/𝑐

Passo 5. Consumo de agregado graúdo (Cb). O consumo de agregado graúdo por metro cúbico de concreto (m³) é obtido em função da dimensão máxima característica do agregado graúdo e do módulo de finura da areia. A Tabela 2 fornece o volume aparente de agregado graúdo compactado por metro cúbico de concreto em função dos dois parâmetros.

Tabela 3 - Volume de agregado graúdo compactado por m³ de concreto

M.F. Dimensão máxima característica do agregado graúdo (Dmáx.), mm

9,5 19,0 25,0 32,0

2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660

Passo 5. Consumo de agregado miúdo (Ca). O consumo de agregado miúdo - areia (Ca) - por metro cúbico de concreto (m³) fresco é obtido pela diferença entre a soma dos volumes absolutos dos demais constituintes já calculados em relação a 1 m³ de concreto:

𝑉𝑎 = 1 − 𝐶

𝜌𝑐+𝐶𝑏

𝜌𝑏+ 𝐶𝑤

Onde: Va volume absoluto da areia C consumo de cimento Cb consumo de brita Cw consumo de água ρc massa específica do cimento ρb massa específica da brita Portanto, o consumo de areia (Ca) é:

𝐶𝑎 = 𝑉𝑎 × 𝜌𝑎 Onde: ρa massa específica da areia

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Exemplo de Cálculo Especificações:

Especificações da obra

Dimensão máxima do agregado (Dmáx.) 19,0 mm Abatimento (Slump Test) 80 mm ± 10 mm Resistência característica à compressão aos 28 dias 25 MPa Desvio padrão (Sn) da resistência 5,5 MPa

Características do material selecionado:

Cimento - CP II - Z Areia Brita

Massa Específica em kg/dm³ (ME) 3,15 2,61 2,70 Massa Unitária em kg/dm³ (MU) 1,42 1,37 1,44 Módulo de Finura - 2,18 - Umidade (%) - 1,6 0,5 Teor aproximado de ar aprisionado (%) - - 2

CÁLCULO DAS PROPORÇÕES DA MISTURA (kg/m³) Passo 1. Determinação da resistência de dosagem, segundo a 6118.

𝑓𝑐𝑗 = 𝑓𝑐𝑘 + 1,65𝑆𝑑

𝑓𝑐28 = 25 + 1,65 × 5,5 = 34,1 𝑀𝑃𝑎

Passo 2. Fixação do fator água/cimento.

A partir da Figura acima temos que o fator a/c=0,46.

0,46

34,1

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Passo 3. Água estimada por metro cúbico (m³) de concreto (Cw). Para estimar o volume de água (Cw) basta procurar na Tabela 1, o valor que corresponde ao Ab=80±10mm e Dmáx.=19mm, obtendo-se

Cw=195 l/m³

Passo 4. Consumo do cimento (Cc).

𝐶𝑐 =𝐶𝑤

𝑎/𝑐=

195

0,46∴ 𝑪𝒄 = 𝟒𝟐𝟑,𝟗𝟏 𝒌𝒈/𝒎³

Passo 5. Consumo de agregado graúdo (Cb). O volume de brita é feito entrando na Tabela 2 com os valores do módulo de finura (M.F.=2,18) e a dimensão máxima característica do agregado (Dmáx.=19,0mm), resultando no volume aparente compactado de agregado graúdo seco (Vap) por metro cúbico de concreto: Vap=0,730m³ ou Vap=730dm³. O Cb é obtido multiplicando o Vap pela massa unitária do agregado graúdo compactado (MU).

𝐶𝑏 = 𝑉𝑎𝑝 × 𝑀𝑈

𝐶𝑏 = 730 × 1,44 ∴ 𝑪𝒃 = 𝟏𝟎𝟓𝟏,𝟐 𝒌𝒈/𝒎³ Passo 5. Consumo de agregado miúdo (Ca).

𝑉𝑎 = 1 − 𝐶

𝜌𝑐+𝐶𝑏

𝜌𝑏+ 𝐶𝑤 + 𝑎𝑟

Determinação do volume dos sólidos:

Materiais Massa, kg/m³ Cálculos Volume de sólidos, l/m³

Cimento 423,91 𝐶

𝜌𝑐=

423,91

3,15 134,4

Água 195 - 195

Brita 1051,2 𝐶𝑏

𝜌𝑏=

1051,2

2,70 389,3

Soma 718,7

Volume da areia (Va):

𝑉𝑎 = 1000 − 718,7 ∴ 𝑽𝒂 = 𝟐𝟖𝟏,𝟑 𝒅𝒎³ Consumo de areia (Ca):

𝐶𝑎 = 281,3 × 2,61 ∴ 𝑪𝒂 = 𝟕𝟑𝟒,𝟐 𝒌𝒈 Passo 6. Determinação do traço.

424

424∶

734

424∶

1051

424∶

195

424

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O traço ficará:

𝟏 ∶ 𝟏,𝟕𝟑 ∶ 𝟐,𝟒𝟖 ∶ 𝟎,𝟒𝟔 Passo 7. Ajuste da umidade para a mistura experimental de laboratório.

Material Dosagem, kg/m³ Correção da umidade Proporção corrigida, kg/m³

Cimento 424 - 424 Areia 734 734 x 0,016 = 12 746 Brita 1051 1051 x 0,005 = 5 1056 Água 195 195 - (12+5) = 178 178

Total 2404 - 2404

O traço corrigido ficará:

424

424∶

746

424∶

1056

424∶

178

424

𝟏 ∶ 𝟏,𝟕𝟔 ∶ 𝟐,𝟒𝟗 ∶ 𝟎,𝟒𝟐

Passo 8. Estimativa de materiais para uma betoneira de 25 litros.

𝐶𝑐 =25

13,15

+1,762,61 +

2,492,70 + 0,42

∴ 𝐶𝑐 = 10,7 𝑘𝑔

Desta forma, o consumo de materiais será igual a:

Material Traço Consumo de cimento, kg Proporção corrigida, kg

Cimento 1

10,7

1 x 10,7 = 10,7 Areia 1,76 1,76 x 10,7 = 18,9 Brita 2,49 2,49 x 10,7 = 26,6 Água 0,42 0,42 x 10,7 = 4,5

Portanto, o traço em massa para uma betoneira de 25 litros é:

𝟏𝟎,𝟕 ∶ 𝟏𝟖,𝟗 ∶ 𝟐𝟔,𝟔 ∶ 𝟒,𝟓