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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

COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL

Douglas Emanuel Nascimento de Oliveira

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.

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.

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

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)


Onde:

1)m: a relao agregados secos/

cimento em massa;

2)Ki: Depende dos materiais

3)a/c: Relao gua/cimento

2) LEI DE LYSE:

m = a + p

Onde:

m = agregados secos/cimento , em massa


m = agregados secos/cimento , em massa

a = agregado mido seco/cimento , em massa

p = agregado grado seco/cimento, em massa

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:


Onde: = Teor ideal de argamassa secam = agregados secos/cimento , em massaa = agregado mido seco/cimento , em massap = agregado grado seco/cimento, em massa

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)


Onde:

C: Consumo de cimento por metro

Cbico de concreto, kg/m3

Ki: Depende dos materiais

m: agregados secos/cimento

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)


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


Consumo de gua/m3

Diagrama de Dosagem:


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

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

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%);

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.

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

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

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.

1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio:

ESTUDO EXPERIMENTAL

1) Teor ideal de argamassa para o trao intermedirio: Seqncia de atividades:

Pesar os materiais

ESTUDO EXPERIMENTAL


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);


Introduzir os materiais na betoneira:

Misturar durante 5 minutos com uma parada intermediria para a limpeza dasps da betoneira.

ESTUDO EXPERIMENTAL


Verificar se h coeso e plasticidade

ESTUDO EXPERIMENTAL


Adicionar argamassa (cimento + areia)

ESTUDO EXPERIMENTAL


Definir o teor ideal de argamassa baseado na observao prtica:

Coeso;

Compacidade e Homogeneidade;

Ausncia de exsudao da gua;

ESTUDO EXPERIMENTAL


Definir o teor ideal de argamassa baseado na observao prtica:

Desprendimento;

ESTUDO EXPERIMENTAL


Realizar o ensaio de abatimento e caso no se atinja o abatimentoestabelecido deve-se adicionar gua at se obter;

ESTUDO EXPERIMENTAL


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


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


Adicionar mais 2 ou 4% de argamassa, devido as perdas;

ESTUDO EXPERIMENTAL


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.

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.

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

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.

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

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


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


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

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

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

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

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.

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.

Manual de Dosagem e controle do Concreto, Helene, P.,Terzian, P., Ed. Pini, 1992.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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