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UNIP - Universidade Paulista | ICET - Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologias | Laboratório de Materiais de Construção Civil | Profª Moema Castro

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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.


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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.


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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


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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).


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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


3 39 1 1,34 3,66

5,49 4,10


4 41 1 1,46 3,54

6,19 4,24


5 43 1 1,58 3,42

6,93 4,39


6 45 1 1,7 3,3

7,73 4,55


7 47 1 1,82 3,18

8,58 4,72


8 49 1 1,94 3,06

9,51 4,90


9 51 1 2,06 2,94

10,51 5,10


10 53 1 2,18 2,82

11,60 5,32


11 55 1 2,3 2,7

12,78 5,56


12 57 1 2,42 2,58

14,07 5,81


13 59 1 2,54 2,46

15,49 6,10


14 61 1 2,66 2,34

17,05 6,41


15 63 1 2,78 2,22

18,78 6,76


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.

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