DOSAGEM DE CONCRETO DEFINIÇÕES FUNDAMENTAIS. Professora: Mayara Custódio

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1 DOSAGEM DE CONCRETO DEFINIÇÕES FUNDAMENTAIS Professora: Mayara Custódio

2 TRAÇO DE CONCRETO TRAÇO: Expressão das quantidades relativas dos componentes do concreto. Agregados miúdos Agregados graúdos Água Aditivos / adições em relação à quantidade de cimento. DOSAGEM: Ato de medir e misturar os componentes do concreto, de acordo com um traço pré-definido.

3 TRAÇO DE CONCRETO DOSAGEM: Técnica: Baseada em um estudo técnico realizado com os materiais disponíveis. Empírica: Baseada em uma Receita de bolo Não considera a implicação da variabilidade das fontes de materiais para o concreto em suas propriedades. Atualmente, é inconcebível a utilização de dosagem empírica para o preparo de concreto estrutural.

4 TRAÇO DE CONCRETO Estudo de dosagem: Procedimento utilizado para obtenção da mistura mais econômica que atenda às condições de serviço, com os materiais disponíveis. Parte da exigência de certos pré-requisitos particulares de uma obra (no estado fresco ou endurecido). Em geral, o pré-requisito principal é um valor mínimo de resistência a compressão aos 28 dias. Vários outros possíveis pré-requisitos: Resistência a tração, Módulo de deformação, Trabalhabilidade, Massa especifica...

5 ESTUDO DE DOSAGEM Muito utilizados antigamente no Brasil para obras de menor porte, em função da dificuldade de encontrar laboratórios especializados. Traços fixos: - Geralmente antieconômicos - Possível má qualidade.

6 ESTUDO DE DOSAGEM Experimental: Realizado utilizando dados de misturas experimentais feitas com amostras dos materiais que serão utilizados em obra. Ensaios de caracterização dos materiais em laboratório; Ensaios de determinação das propriedades dos concretos, obtidos através das misturas experimentais. Empírica: Muito utilizados Realizado antigamente sem procedimentos no Brasil para obras experimentais. de menor porte, No em Bases nosso função arbitrárias curso, da dificuldade iremos (fórmulas, de aprender encontrar tabelas...) como laboratórios obter especializados. um traço de concreto através do estudo de dosagem EXPERIMENTAL Experiência do construtor / Tradição da construção civil e Traços como fixos: fazer a dosagem TÉCNICA na usina ou na obra - Geralmente (em massa antieconômicos ou volume unitário dos materiais). Necessário haver uma grande massa de dados acerca dos materiais de uma determinada região, para que se possa obter os valores de - referência Possível má de qualidade. cada material para o cálculo do traço para dosagem.

7 O TRAÇO DO CONCRETO Traço unitário: Proporções de materiais em massa em relação à massa de cimento (kg/kg) 1 : a : b : a/c 1 = Massa de cimento em relação à massa de cimento (Mc/Mc = 1); a = Massa de areia em relação à massa de cimento (Ma/Mc = a); b = Massa de brita em relação à massa de cimento (Mb/Mc = b); a/c = Massa de água em relação à massa de cimento (Mágua/Mc = a/c). OBS: Não confundir o significado da letra a representando a proporção de areia do traço com a letra a do parâmetro a/c que representa a proporção de água em relação ao cimento (relação água/cimento).

8 O TRAÇO DO CONCRETO Exemplo: Seja uma mistura para concreto composta por 1 saco de cimento, 150 kg de areia, 250 kg de brita 1 e 25 kg de agua, então: Traço unitário: 50 / 50 : 150 / 50 : 250 / 50 : 25 / 50 1 : 3 : 5 : 0,5 (cimento : areia : brita : água) Denomina traço bruto m, ou traço não desdobrado, a proporção do agregado total (miúdo + graúdo) em relação ao cimento. Exemplo: m = 8 (Traço 1:8): Significa que para cada kg de cimento, utilizamos 8 kg de agregados totais.

9 O TRAÇO DO CONCRETO No caso de se utilizar mais de um agregado miúdo (areia) e/ou mais de um agregado graúdo (pedra britada ou seixo rolado) o traço e expresso do material mais fino para o mais grosso. Exemplo (2 areias e 3 britas): 1 : a1 : a2 : b1 : b2 : b3 : a/c 1 : 1,50 : 1,50 : 1,00 : 2,00 : 2,00 : 0,50. Finura: Areia 1 < Areia 2 DMC: Brita 1 < Brita 2 < Brita 3 OBS.: Exceto o primeiro termo do traço unitário, que e sempre igual a 1, todos os outros são expressos com números contendo duas casas decimais.

10 CONSUMO DE CIMENTO Quantidade de cimento de um concreto (em kg de cimento por m3 de concreto). V c + V a + V b + V água + V ar = V concreto Massa específica: ρ = m V V = Para 1 metro cúbico de concreto: m ρ (kg/dm³) m c ρ c + m a ρ a + m b ρ b + m água ρ água + V ar = 1m 3 = 1000dm³ 0 m c ρ c + m a ρ a + m b ρ b + m água + V ar = 1m 3 = 1000dm³

11 CONSUMO DE CIMENTO Como trabalhamos com proporções em relação à massa de cimento, vamos dividir todos os termos da equação por esta massa: m c ρ c m c + m a ρ a m c + m b ρ b m c + m água m c 1 a b a/c 1 + a + b + a ρ c ρ a ρ b c = 1000 m c + V ar m c = 1000 m c V ar m c = 1000 V ar m c 1000 V ar C = 1 + a + b + a/c ρ c ρ a ρ b Obs.: Ar incorporado ~ 2% (20dm³/m³ de concreto)

12 TRAÇO PARA A OBRA Traço unitário: Materiais puros e medidos em massa. Situação real em obra: Ausência de balança calibrada. Areia com umidade > 0. Necessárias adaptações do traço para a obra: Medidas de materiais em volume Agregados e água Correção da umidade da areia Absorção Inchamento

13 TRAÇO PARA A OBRA Adaptação 1: Medidas de materiais em volume OBS.: Isso reduz o rigor no controle de qualidade da dosagem. De acordo com a norma, por menor que seja o controle de qualidade da dosagem, o cimento precisa sem medido sempre em massa. Utilização de 1 saco de cimento completo (50 kg) TRAÇO MISTO: Cimento em massa e agregados em volume.

14 TRAÇO PARA A OBRA Exemplo: Traço unitário 1 : 3 : 5 : 0,5 (cimento : areia : brita : água) Dados: r a = 1,51 kg/dm³ e r b = 1,47 kg/dm³ Traço em massa para 1 saco de cimento: 50 : 150 : 250 : 25 Traço misto (em função de 1 saco de cimento): ,51 1,47 1 = 50 : 99,33 : 170,06 : 25

15 TRAÇO PARA A OBRA Adaptação II: Correção da umidade da areia. A dosagem desconsiderando a umidade da areia provoca o acréscimo de mais água e menos areia do que o discriminado no traço. Correção do traço em função da umidade da areia: Água corrigida (AC) = Água do traço (AT) (h/100. a) h = umidade da areia. Coeficiente de inchamento da areia: CI = V h Vo Vh = Volume da areia úmida. V0 = Volume da areia seca. INCHAMENTO

16 TRAÇO PARA A OBRA Adaptação II: Correção da umidade da areia. A dosagem desconsiderando a umidade da areia provoca o acréscimo de mais água e menos areia do que o discriminado no traço. Correção do traço em função da umidade da areia: Água corrigida (AC) = Água do traço (AT) (h/100. a) h = umidade da areia. Coeficiente de inchamento da areia: CI = V h Vo Vh = Volume da areia úmida. V0 = Volume da areia seca.

17 TRAÇO PARA A OBRA Padiolas: Recipientes utilizados para a dosagem dos agregados em volume unitário, quando não é possível fazê-lo em massa. Utilizadas para a dosagem de concretos em obras de menor responsabilidade. Construídas em madeira, compensado ou aço Carregada por dois operários, ou montada sobre rodas (estrutura semelhante a de carrinhos de mão), para poder ser transportada por somente um operário.

18 TRAÇO PARA A OBRA Cálculo da altura da padiola tradicional (dois operários): De acordo com a norma, recomenda-se que a base tenha 45 x 35 cm, sendo a altura da padiola variável conforme o volume necessário para a dosagem do traço (Vol. = C x H x E).

19 TRAÇO PARA A OBRA Cálculo da altura da padiola tradicional (dois operários): De acordo com a norma, recomenda-se que a base tenha 45 x 35 cm, sendo a altura da padiola variável conforme o volume necessário para a dosagem do traço (Vol. = C x H x E). OBS.: Qualquer padiola deve ser dimensionada para uma massa de agregados não superior a 70 kg.

20 TRAÇO PARA A OBRA Cálculo da altura da padiola sobre chassis de carrinhos: Em padiolas sobre rodas, a seção vertical que corta longitudinalmente a padiola forma um trapézio, para facilitar o escoamento do agregado para o carregador da betoneira.

21 TRAÇO PARA A OBRA Volume da padiola sobre rodas: V pad (dm 3 ) = h L 1 e + h L 2 2 Obs.: Comprimentos em decímetros (1dm = 10cm). Exemplo normatizado: L 2 = 15cm, h = 35cm, e = 40cm e L 1 L t

22 TRAÇO PARA A OBRA L 1 Vpad = 3,5. L ((3,5. 1,5)/2). 4 Vpad = 14. L ,5 14. L 1 = Vpad 10,5 L t L 1 = V pad 10,5 14 (dm)

23 EXEMPLO Traço unitário = 1 : 2,70 : 3,30 : 0,735 Dados: Massas específicas: r cimento = 3,14 kg/dm³, r areia = 2,63 kg/dm³, r brita = 2,75 kg/dm³ Massas unitárias: d areia = 1,51 kg/dm³, d brita = 1,47 kg/dm³ Umidade crítica da areia: 4% Coeficiente de Inchamento: 1,29 Ar aprisionado: 2% a) Calcular o traço misto (para a obra). b) Dimensionar as padiolas pelos dois sistemas (tradicionais e sobre rodas). c) Calcular o consumo de cimento do traço.

24 EXEMPLO Cálculo do traço em massa para 1 saco de cimento: 1 50 : 2,70 50 : 3,30 50 : 0, : 135 : 165 : 36,75 Cálculo do traço misto: [ Vol = m / d] ,75 1,51 1, : 89,40 : 112,24 : 36,75

25 EXEMPLO Correção da água presente na areia úmida: AC = 36,75 (4/ ) = 31,35dm³. Correção do inchamento da areia: CI = 1,29 = V h /V 0 V h = 1,29. V 0 V h = 1,29. 89,4 = 115,33 dm³. Significado: Para que o concreto tenha 89,4dm³ de areia e 36,75dm³ de água, é necessário dosar com 115,33dm³ de areia e 31,35dm³ de água.

26 EXEMPLO Cálculo das padiolas (sistema tradicional): Base: 45 x 35 cm. Altura =? Volume da padiola: Vpad = 3,5. 4,5. H h = V / 15,75

27 EXEMPLO Padiola de areia: h = 115,33 15,75 = 7,32 dm = 73,2 cm Massa da padiola: m = V ρ = 3,5 4,5 7,32 1,51 = 174,15kg 174,15 / 70 = 2,49 3 padiolas. 73,2 / 3 = 24,4 cm (3 padiolas com 24,4 cm) Padiolas de brita: h = 112,24 15,75 = 7,13 dm = 71,3 cm Massa da padiola: m = V ρ = 3,5 4,5 7,13 1,49 = 167,24kg 167,24 / 70 = 2,38 3 padiolas. 71,3 / 3 = 23,8 cm (3 padiolas com 23,8 cm)

28 EXEMPLO Padiola de areia: h = 115,33 = 7,32 dm = 73,2 cm Traço para a obra: 15,75 Massa da padiola: m = V ρ = 3,5 4,5 7,32 1,51 = 174,15kg 1 saco de cimento 174,15 / 70 = 2,49 3 padiolas. 73,2 / 3 = 24,4 cm (3 padiolas com 24,4 cm) 3 padiolas de areia (35 x 45 x 24,4 cm) Padiolas de 3 brita: padiolas de brita (35 x 45 x 23,8 cm) h = 112,24 = 7,13 dm = 71,3 cm 15,75 31,35 litros de água Massa da padiola: m = V ρ = 3,5 4,5 7,13 1,49 = 167,24kg 167,24 / 70 = 2,38 3 padiolas. 71,3 / 3 = 23,8 cm (3 padiolas com 23,8 cm)

29 EXEMPLO Cálculo das padiolas (sistema sobre rodas): Base: L 1 =? L 2 = 15cm e = 40cm Altura = 35cm L 1 = V pad 10,5 14

30 EXEMPLO Padiola de areia: L 1 = 115,33 10,5 14 = 7,48 dm = 74,8 cm Massa da padiola: m = V ρ = 115,33 1,51 = 174,15kg 174,15 / 70 = 2,49 3 padiolas. 74,8 / 3 = 24,9 cm (3 padiolas com 24,9 cm) Padiolas de brita: L 1 = 112,24 10,5 = 7,27 dm = 72,7 cm 14 Massa da padiola: m = V ρ = 112,24 1,49 = 167,24kg 167,24 / 70 = 2,38 3 padiolas. 72,7 / 3 = 24,2 cm (3 padiolas com 24,2 cm)

31 EXEMPLO Padiola de areia: L 1 = 115,33 10,5 14 = 7,48 dm = 74,8 cm Massa da padiola: m = V ρ = 115,33 1,51 = 174,15kg 174,15 / 70 = 2,49 3 padiolas. 74,8 / 3 = 24,9 cm (3 padiolas com 24,9 cm) 3 padiolas de areia (L 1 = 24,9cm) Padiolas de brita: 3 padiolas de brita (L 1 = 24,2cm) L 1 = 112,24 10,5 Traço para a obra: 14 1 saco de cimento = 7,27 dm = 72,7 cm 31,35 litros de água Massa da padiola: m = V ρ = 112,24 1,49 = 167,24kg 167,24 / 70 = 2,38 3 padiolas. 72,7 / 3 = 24,2 cm (3 padiolas com 24,2 cm)

32 EXEMPLO Consumo de cimento: C = 1000 V ar 1 + a + b + a/c ρ c ρ a ρ b 2% de ar incorporado Para 1m³: 2% dm³ = 20dm³ C = ,14 + 2,70 2,63 + 3,30 2,75 + 0,735 = 298,77 kg/m³