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COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL
Estudo de mtodos de dosagem de concreto: Estudo de mtodos de dosagem de concreto: Mtodo EPUSP/IPT
Juazeiro
2010
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COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL
Douglas Emanuel Nascimento de Oliveira
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Este mtodo foi desenvolvido e atualizado na EscolaPolitcnica da Universidade de So Paulo (USP), a partir de ummtodo desenvolvido no Instituto de Pesquisas do Estado deSo Paulo (IPT);
O objetivo do mtodo chegar a uma proporo de areia e
INTRODUO
O objetivo do mtodo chegar a uma proporo de areia ebrita em relao ao cimento (Trao seco) alm da relao guacimento (a/c), para isso so utilizadas a resistnciacaractersticas do concreto aos 28 dias (fck), a dimensomximo dos agregados e a consistncia.
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O mtodo se baseia no fato de que a melhor proporo entreos agregados disponveis aquela que consome a menorquantidade de gua para se obter um certo abatimento.
Fixada a trabalhabilidade (abatimento) requerida, exploram-se diversos teores de argamassa e relaes gua/cimento.
CARACTERSTICAS
se diversos teores de argamassa e relaes gua/cimento.
O resultado apresentado em um grfico ou diagrama dedosagem.
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1) LEI DE ABRAMS A resistncia do Concreto funo da relao a/c.
fcj = K1/K2(a/c)
FUNDAMENTOS DO MTODO
Onde:
1)fcj a resistncia acompresso e em j dias de idade;
2)Ki dependemexclusivament esclusivamente do material
empregado;
3) a/c Relao gua/cimento
em massa
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2) LEI DE LYSE: A consistncia do concreto, medida pelo abatimento do tronco de
cone funo da relao a/c e independe do trao seco.
m = K3 + K4.(a/c)
FUNDAMENTOS DO MTODO
Onde:
1)m: a relao agregados secos/
cimento em massa;
2)Ki: Depende dos materiais
3)a/c: Relao gua/cimento
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2) LEI DE LYSE:
m = a + p
Onde:
m = agregados secos/cimento , em massa
FUNDAMENTOS DO MTODO
m = agregados secos/cimento , em massa
a = agregado mido seco/cimento , em massa
p = agregado grado seco/cimento, em massa
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3) TEOR IDEAL DE ARGAMASSA SECA: Existe um teor ideal de argamassa seca que independe do trao ou
resistncia requerida.
= (1+a)/(1+m) a = .(1+m) - 1
p = m aOnde:
FUNDAMENTOS DO MTODO
Onde: = Teor ideal de argamassa secam = agregados secos/cimento , em massaa = agregado mido seco/cimento , em massap = agregado grado seco/cimento, em massa
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4) LEI DE MOLINARI: O consumo de cimento se relaciona com o valor de trao seco m,
atravs de uma curva do tipo:
C = 1000/(k5 + k6.m)
FUNDAMENTOS DO MTODO
Onde:
C: Consumo de cimento por metro
Cbico de concreto, kg/m3
Ki: Depende dos materiais
m: agregados secos/cimento
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4) LEI DE MOLINARI Clculo do consumo de cimento: Pode ser determinado atravs do
ensaio de massa especfica do concreto.
C = 1000./(1+a+b+a/c)
FUNDAMENTOS DO MTODO
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4) LEI DE MOLINARI Clculo do consumo de cimento: Pode ser determinado conhecendo-
se a massa especfica dos materiais e o ar incorporado.
Consumo de cimento/m3
FUNDAMENTOS DO MTODO
Consumo de gua/m3
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Diagrama de Dosagem:
FUNDAMENTOS DO MTODO
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1) Resistncia caracterstica do concreto a compresso (fck);
2) Determinao do espaamento entre as barras de ao;
3) Escolha da dimenso mxima caracterstica do agregadogrado:
INFORMAES BSICAS
grado: Dmx 1/3 da espessura da laje
Dmx da distncia entre as faces da forma
Dmx 0,8 do espaamento entre as armaduras horizontais
Dmx 1,2 do espaamento entre armaduras verticais
Dmx do dimetro da tubulao de bombeamentode concreto.
Adotar o menor dos valores
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4) Definio dos elementos estruturais a serem concretadoscom este trao: laje, pilar, viga, etc;
5) Escolha da consistncia do concreto (medida atravs doabatimento do tronco de cone) em funo do tipo deelemento estrutural, seguindo a tabela:
INFORMAES BSICAS
elemento estrutural, seguindo a tabela:
Elemento estruturalAbatimento (mm)
Pouco armada Muito armada
Laje 60 10 70 10
Viga e parede armada 60 10 80 10
Pilar do edifcio 60 10 80 10
Paredes de fundao, sapatas, tubules
60 10 70 10
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6) Definio da relao gua/cimento (a/c) para atender ascondies de durabilidade: a/c 0,65 para peas protegidas e sem risco de condensao de
umidade;
a/c 0,55 para peas expostas a intempries, em atmosfera urbana ourural;
INFORMAES BSICAS
rural;
a/c 0,48 para peas expostas a intempries, em atmosfera urbana oumarinha.
7) Uso de aditivos quando necessrios;
8) Perda de Argamassa (2 a 4%);
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So necessrios trs pontos para a montagem do diagrama
Trs traos: Trao Intermedirio 1:5
Trao mais rico 1:3,5
Trao mais pobre 1:6,5
ESTUDO EXPERIMENTAL
Trao mais pobre 1:6,5
1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Indica a adequabilidade do concreto;
determinada por tentativas e observaes prticas;
Falta de argamassa: porosidade falhas de concretagem;
Excesso: aparncia preo risco de fissurao.
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio:
= (1+a)/(1+m) m = a + p
a = .(1 + m) - 1
Para o trao intermedirio m = 5, logo adotando um inicial de 35%
ESTUDO EXPERIMENTAL
a = 0,35(1 + 5) 1 a = 1,1 kg/kg
p = 5 1,1 p = 3,9 kg/kg
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Realizando este mesmo clculo para valores de variando de 2 em 2,
chega-se na tabela abaixo:
ESTUDO EXPERIMENTAL
Teor de argamassa (%)
m a p
35 5 1,10 3,90
37 5 1,22 3,78
39 5 1,34 3,6639 5 1,34 3,66
41 5 1,46 3,54
43 5 1,58 3,42
45 5 1,70 3,30
47 5 1,82 3,18
49 5 1,94 3,06
51 5 2,06 2,94
53 5 2,18 2,82
55 5 2,30 2,70
57 5 2,42 2,58
59 5 2,54 2,46
61 5 2,66 2,34
63 5 2,78 2,22
65 5 2,90 2,10
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Adota-se um valor inicial de agregado grado em massa, geralmente
30 Kg, e com isso encontramos para cada trao da tabela anterior umvalor de massa de cimento e de areia. Na tabela a seguir, somostrados dados que correspondem as quantidades de areia ecimento para cada teor de argamassa, mantendo-se a quantidade debrita constante de 30kg.
ESTUDO EXPERIMENTAL
A tabela traz os respectivos acrscimos de cimento e areia paracorrigir cada trao, at chegar-se no teor ideal de argamassa.
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio:
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Pesar os materiais
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Pesar os materiais
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Pesar os materiais
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Introduzir os materiais na betoneira na seguinte ordem:
gua: (80%);
Agregado grado (100%);
Agregado mido (100%);
Cimento (100%);
ESTUDO EXPERIMENTAL
Restante de gua;
Aditivo (se houver);
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Introduzir os materiais na betoneira:
Misturar durante 5 minutos com uma parada intermediria para a limpeza dasps da betoneira.
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Verificar se h coeso e plasticidade
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Verificar se h coeso e plasticidade
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Adicionar argamassa (cimento + areia)
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Definir o teor ideal de argamassa baseado na observao prtica:
Coeso;
Compacidade e Homogeneidade;
Ausncia de exsudao da gua;
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Definir o teor ideal de argamassa baseado na observao prtica:
Coeso;
Compacidade e Homogeneidade;
Ausncia de exsudao da gua;
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Definir o teor ideal de argamassa baseado na observao prtica:
Desprendimento;
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Realizar o ensaio de abatimento e caso no se atinja o abatimentoestabelecido deve-se adicionar gua at se obter;
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Aps atingido o abatimento requerido, deve-se bater lateralmente nocone, com a haste de socamento verificando-se a coeso, caso hajadesprendimento dos agregados grados deve-se adicionar maisargamassa.
ESTUDO EXPERIMENTAL
Falta de argamassa
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Aps atingido o abatimento requerido, deve-se bater lateralmente nocone, com a haste de socamento verificando-se a coeso, caso hajadesprendimento dos agregados grados deve-se adicionar maisargamassa.
ESTUDO EXPERIMENTAL
Concreto Ideal
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Adicionar mais 2 ou 4% de argamassa, devido as perdas;
ESTUDO EXPERIMENTAL
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1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:
Realizar uma nova mistura com o trao 1:5, com o teor de argamassadefinitivo e determinar todas as caractersticas do concreto:
Relao gua/cimento, necessria para se obter a consistncia desejada;
Consumo de cimento por metro cbico de concreto;
ESTUDO EXPERIMENTAL
Consumo de gua por metro cbico de concreto;
Massa especfica do concreto fresco;
Abatimento do tronco de cone;
Moldar Corpos de prova cilndricos para ruptura s idades de: 3 dias, 7dias, 28 dias, 63 dias e 91 dias.
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2) Obteno dos traos auxiliares: Mesmo teor de argamassa;
Mesmo abatimento do tronco de cone;
1:3,5 e 1:6,5;
= (1+a)/(1+a+p) & a + p = 3,5 a = (1 + 3,5) 1
ESTUDO EXPERIMENTAL
= (1+a)/(1+a+p) & a + p = 3,5 a = (1 + 3,5) 1
ou a + p = 6,5 a = (1 + 6,5) 1
Atribuindo valores para encontramos os traos secos auxiliares.
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2) Obteno dos traos auxiliares
ESTUDO EXPERIMENTAL
Teor de
Argamassa
(%)
Trao 1:3,5 Trao 1:5 Trao 1:6,5
Trao unitrio
individual rico
1:a:p
Trao unitrio
individual normal
1:a:p
Trao unitrio
individual pobre
1:a:p
35 1: 0,58: 2,925 1: 1,10: 3,90 1: 1,63: 4,88
37 1: 0,67: 2,835 1: 1,22: 3,78 1: 1,78: 4,73
39 1: 0,76: 2,745 1: 1,34: 3,66 1: 1,93: 4,58
41 1: 0,85: 2,655 1: 1,46: 3,54 1: 2,08: 4,4341 1: 0,85: 2,655 1: 1,46: 3,54 1: 2,08: 4,43
43 1: 0,94: 2,565 1: 1,58: 3,42 1: 2,23: 4,28
45 1: 1,03: 2,475 1: 1,70: 3,30 1: 2,38: 4,13
47 1: 1,12: 2,385 1: 1,82: 3,18 1: 2,53: 3,98
49 1: 1,21: 2,295 1: 1,94: 3,06 1: 2,68: 3,83
51 1: 1,3 : 2,205 1: 2,06: 2,94 1: 2,83: 3,68
53 1: 1,39: 2,115 1: 2,18: 2,82 1: 2,98: 3,53
55 1: 1,48: 2,025 1: 2,30: 2,70 1: 3,13: 3,38
57 1: 1,57: 1,935 1: 2,42: 2,58 1: 3,28: 3,23
59 1: 1,66: 1,845 1: 2,54: 2,46 1: 3,43: 3,08
61 1: 1,75: 1,755 1: 2,66: 2,34 1: 3,58: 2,93
63 1: 1,84: 1,665 1: 2,78: 2,22 1: 3,73: 2,78
65 1: 1,93: 1,575 1: 2,90: 2,10 1: 3,88: 2,63
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2) Obteno dos traos auxiliares: Efetuar as misturas efetuando-se as seguintes etapas:
Relao a/c necessria para se obter a consistncia desejada;
Consumo de cimento por metro cbico de concreto;
Massa especfica do concreto fresco;
Abatimento do tronco de cone.
ESTUDO EXPERIMENTAL
Moldar sete corpos-de-prova cilndricos para a ruptura s idades detrs dias, sete dias, 28 dias, 63 dias e 91 dias.
Calcular o consumo de cimento em cada trao.
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Diagrama de dosagem: Construir o diagrama com os dados encontrados.
Exemplo de dosagem de concreto pelo mtodo do IPT: Trao inicial 1:5
Teor de argamassa ideal = 49% + 2% = 51%
= 51% a = 2,06 e p= 2,94
TRAO DEFINITIVO
= 51% a = 2,06 e p= 2,94
T2 = 1: 2,06: 2,94
Trao rico 1:3,5 Teor de argamassa ideal = 51%
= 51% a = 1,3 e p= 2,2
T1 = 1: 1,3: 2,2
Trao pobre 1:6,5 Teor de argamassa ideal = 51%
= 51% a = 2,83 e p= 3,68
T3 = 1: 2,83: 3,68
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Exemplo de dosagem de concreto pelo mtodo do IPT:
TRAO DEFINITIVO
Dosagem de Concreto
Temperatura da sala: 25% Umidade da sala: 80%
Nmero T-1 T-2 T-3
Trao em massa
Nmero T-1 T-2 T-3
1:m 1 : 3,5 1 : 5,0 1 : 6,5
1: a :p 1: 1,3 : 2,2 1: 2,06: 2,94 1: 2,83: 3,67
Teor de argamassa (%) 51,00 51,00 51,00
Cimento (kg) 23,00 17,00 14,00
Agregado mido (kg) 29,90 35,02 39,62
Agregado grado (kg) 50,60 49,98 51,38
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Exemplo de dosagem de concreto pelo mtodo do IPT:
TRAO DEFINITIVO
gua (kg)8,05 8,00 8,20
Aditivo- - -
Croncreto + Recipiente (kg)23,20 23,00 22,90
Recipiente(kg)/volume(dm)4,0/8,0 4,0/8,0 4,0/8,0
Massa especfica (kg/m)2400 2375 2363
Consumo por m de concretoCimento (kg)
495 367 292
gua (l)173 172 172
Relao gua/cimento 0,35 0,47 0,59
Abatimento (mm) 70 70 70
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Exemplo de dosagem de concreto pelo mtodo do IPT:
TRAO DEFINITIVO
Nmeros dos corpos de prova 1 a 7 8 a 14 15 a 21
Data da moldagem 17/4/2010 17/4/2010 17/4/2010
Resistncia a compresso (Mpa)
3 dias 25 17 10
7 dias 33 23 17
28 dias 43 33 26
63 dias 48 37 30
91 dias 51 42 31
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Exemplo de dosagem de concreto pelo mtodo do IPT: Grfico (fck x a/c)
TRAO DEFINITIVO
50
60
0
10
20
30
40
0,35 0,47 0,59
3 dias
7 dias
28 dias
63 dias
91 dias
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Exemplo de dosagem de concreto pelo mtodo do IPT: Grfico (m x a/c)
TRAO DEFINITIVO
6
7
abatimento de 70mm
0
1
2
3
4
5
0,35 0,47 0,59
m
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Exemplo de dosagem de concreto pelo mtodo do IPT: Grfico (m x Consumo de cimento)
TRAO DEFINITIVO
6
7
m
0
1
2
3
4
5
495 367 292
m
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Vantagens do mtodo: No so necessrios ensaios preliminares da composio
granulomtrica e massa especfica dos materiais;
O teor de argamassa determinado experimentalmente evitando-sedosar um concreto com deficincia ou excesso de argamassa;
obtido um diagrama de dosagem que serve para qualquerresistncia desejada ao nvel dos concretos normais. No necessrio
CONSIDERAES FINAIS
resistncia desejada ao nvel dos concretos normais. No necessriofazer novas misturas para o acerto da dosagem;
rpido e prtico de fazer desde que o tecnologista tenha experinciacom dosagem.
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Desvantagens do mtodo: A determinao do teor ideal de argamassa, por no basear-se em
ensaio padronizado, pode, devido a sua subjetividade, levar otecnologista inexperiente a compor concretos com excesso oudeficincia de argamassa;
H necessidade de realizar ensaio de massa especfica do concretofresco.
CONSIDERAES FINAIS
fresco.
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Manual de Dosagem e controle do Concreto, Helene, P.,Terzian, P., Ed. Pini, 1992.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
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