metodos de dosagem para o concreto convenciona

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

ESCOLA DE ENGENHARIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Luís Antônio Rodrigues de Oliveira

VERIFICAÇÃO DO MÉTODO DE DOSAGEM MAIS

EFICIENTE PARA O PARÂMETRO E CATEGORIA

ANALISADOS

Porto Alegre

julho 2012

LUÍS ANTÔNIO RODRIGUES DE OLIVEIRA



ANALISADOS

Trabalho de Diplomação apresentado ao Departamento de

Engenharia Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal

do Rio Grande do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do

título de Engenheiro Civil

Orientadora: Denise Carpena Coitinho Dal Molin

Porto Alegre

julho 2012

LUÍS ANTÔNIO RODRIGUES DE OLIVEIRA



ANALISADOS

Este Trabalho de Diplomação foi julgado adequado como pré-requisito para a obtenção do

título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pela Professora Orientadora e

pela Coordenadora da disciplina Trabalho de Diplomação Engenharia Civil.

Porto Alegre, 13 de julho de 2012

Profa. Denise Dal Molin

Dra pela EPUSP

Orientadora

Profa. Carin Maria Schmitt

Coordenadora

BANCA EXAMINADORA

Eng. MSc. Luciana de Nazaré Pinheiro

Cordeiro (UFRGS)

MSc. Universidade Federal do Rio Grande

do Sul

Eng. MSc. Abrão Berbardo Rohden

(UFRGS)

MSc. Universidade Federal do Rio Grande

do Sul

Profa Denise Carpena Coitinho Dal Molin

(UFRGS)

Dra. pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

Dedico este trabalho a meus pais, José e Maria, que

sempre me apoiaram e especialmente durante o período do

meu Curso de Graduação estiveram ao meu lado.

AGRADECIMENTOS

Primeiramente agradeço a Profa Denise Dal Molin, orientadora desse trabalho, por toda

atenção, compreensão e tempo disponibilizado para realização desse trabalho. O seu enorme

apoio e dedicação, desde o surgimento até a conclusão da pesquisa, foi fundamental para

realiza-la.

Agradeço aos meus pais José Antônio e Maria Liliana, que me serviram como exemplo de

conduta, dedicação e honra. Por todo o esforço realizado a fim de me proporcionar as

melhores condições possíveis.

Agradeço a minha irmã Elaine pelo carinho, amor e zelo que sempre demonstrou,

independente da distância.

Agradeço ao meu amigo Diego Fagundes, pela sinceridade e companheirismo que sempre

estiveram presentes na nossa amizade.

Agradeço aos meus amigos Joanir Matos e Lucas Souza, por toda ajuda, incentivo e

conselhos, além dos todos os momentos de descontração.

Agradeço a engenheira Tatiane Scaramussa, cuja determinação, liderança e profissionalismo

serviram como inspiração para a minha formação.

Por fim, agradeço aqueles que direta ou indiretamente me ajudaram ou contribuíram para esse

trabalho, principalmente aos professores.

Você não pode conectar os pontos olhando para a frente;

você só pode conectar os pontos olhando para trás. Assim,

você precisa acreditar que os pontos irão se conectar de

alguma maneira no futuro.

Steve Jobs

RESUMO

Ao longo da história, o concreto sempre apresentou grande utilização como material de

construção, afinal sempre foi um material que uniu resistência, liberdade de formas a um

baixo custo. O crescimento dessa demanda veio acompanhado de uma necessidade de

conhecimento, controle e aprimoramento de suas propriedades. Através do estudo da dosagem

do concreto, bem como dos parâmetros que regem suas propriedades, se obtém o domínio

sobre o comportamento do concreto em estado fresco e endurecido. A evolução do

conhecimento na área de tecnologia do concreto permitiu a obtenção de concretos especiais,

tais como os classificados como de alto desempenho, que apresentam uma ou mais

propriedades diferenciadas. Dentre os concretos de alto desempenho, pode-se destacar os

concretos de alta resistência, com aplicação já consagrada em vários países, inclusive no

Brasil, e os concretos autoadensáveis com crescente utilização nos últimos anos. A medida em

que estes novos concretos foram sendo empregados, observou-se que nem todos os métodos

de dosagem utilizados para concretos convencionais eram apropriados para proporcionar os

concretos de alto desempenho, surgindo novos métodos e adaptações de outros já existentes.

Com o intuito de identificar qual o método apresenta melhor desempenho quanto a teor de

pasta, teor de argamassa, consumo de cimento, custo e custo por MPa, foram comparados os

métodos de Abrams, Fuller, Furnas, ABCP, IPT/Epusp, Cientec e Recena para concreto

convencional, os métodos de Okamura, Gomes, Tutikian, Repette, Alencar & Helene,

Tutikian & Dal Molin e Recena para concreto autoadensável, e Mehta Aitcin, Nawy, Toralles-

Carbonari, Vitervo, Aitcin, IPT Modificado e Recena para concreto de alta resistência. Como

conclusão geral, a escolha do método a ser emprego é função da classe de resistência

pretendida, bem como os materiais que constituem a mistura. Ou seja, o método que apresenta

melhor desempenho é para uma determinada faixa de resistências, ocorrendo a transição

gradual das propriedades e parâmetros ao longo das classes de resistências da mesma família

de concreto.

Palavras-chave: Métodos de Dosagem. Concreto Convencional. Concreto Autoadensável.

Concreto de Alta Resistência.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Diagrama do delineamento da pesquisa .......................................................... 17

Figura 2 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CCV aos 7 dias ................ 72

Figura 3 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CCV aos 28 dias .............. 73

Figura 4 – Curvas de Lyse dos métodos de dosagem para CCV ..................................... 74

Figura 5 – Curvas de Molinari dos métodos de dosagem para CCV ............................... 75

Figura 6 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CCV ......................................... 76

Figura 7 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CCV ................................ 78

Figura 8 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CCV ............................ 80

Figura 9 – Custo por m³ dos métodos de dosagem para CCV ......................................... 82

Figura 10 – Consumo dos materiais do método de dosagem Cientec .............................. 83

Figura 11 – Consumo dos materiais do método de dosagem Furnas ............................... 83

Figura 12 – Comparativo de custo por m³ dos métodos de dosagem para CCV .............. 84

Figura 13 – Custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CCV ............................... 84

Figura 14 – Comparativo de custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CCV ..... 85

Figura 15 – Curva de Abrams dos métodos de dosagem para CAA aos 7 dias ............... 87

Figura 16 – Curva de Abrams dos métodos de dosagem para CAA aos 28 dias ............. 88

Figura 17 – Curva de Lyse dos métodos de dosagem para CCV ..................................... 89

Figura 18 – Curva de Molinari dos métodos de dosagem para CAA .............................. 90

Figura 19 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAA ...................................... 90

Figura 20 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CAA .............................. 92

Figura 21 – Consumo de materiais do método de dosagem Tutikian .............................. 93

Figura 22 – Consumo de materiais do método de dosagem Alencar & Helene ............... 93

Figura 23 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAA .......................... 95

Figura 24 – Custo do concreto por m³ dos métodos de dosagem para CAA ................... 96

Figura 25 – Comparativo de custo do concreto/m³ dos métodos de dosagem para CAA 97

Figura 26 – Custo do concreto por m³/MPa dos métodos de dosagem para CAA ........... 97

Figura 27 – Comparativo de custo do concreto/m³MPa dos métodos de dosagem CAA 98

Figura 28 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CAR aos 7 dias .............. 99

Figura 29 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CAR aos 28 dias ............ 100

Figura 30 – Curvas de Lyse dos métodos de dosagem para CAR ................................... 101

Figura 31 – Curvas de Molinari dos métodos de dosagem para CAR ............................. 102

Figura 32 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAR ....................................... 103

Figura 33 – Consumo de materiais do método de dosagem Toralles-Carbonari ............ 104

Figura 34 – Consumo de materiais do método de dosagem IPT Modificado .................. 105

Figura 35 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CAR .............................. 106

Figura 36 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAR .......................... 107

Figura 37 – Custo por m³ dos métodos de dosagem para CAR ....................................... 109

Figura 38 – Comparativo de custo por m³ dos métodos de dosagem para CAR .............. 110

Figura 39 – Custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CAR .............................. 110

Figura 40 – Comparativo custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CAR .......... 111

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Caracterização do cimento utilizado .............................................................. 44

Tabela 2 – Caracterização da Sílica Ativa ....................................................................... 44

Tabela 3 – Caracterização do agregado miúdo ................................................................ 45

Tabela 4 – Caracterização da brita 0 ................................................................................ 46

Tabela 5 – Caracterização da brita 1 ................................................................................ 47

Tabela 6 – Caracterização do aditivo superplastificante .................................................. 47

Tabela 7 – Traços obtidos pelo método de dosagem Abrams .......................................... 52

Tabela 8 – Traços obtidos pelo método de dosagem Fuller ............................................. 53

Tabela 9 – Traços obtidos pelo método de dosagem Furnas ............................................ 55

Tabela 10 – Traços obtidos pelo método de dosagem ABCP .......................................... 55

Tabela 11 – Traços obtidos pelo método de dosagem IPT/Epusp ................................... 56

Tabela 12 – Traços obtidos pelo método de dosagem Cientec ........................................ 57

Tabela 13 – Traços de melhor reologia obtidos pelo método Recena ............................. 57

Tabela 14 – Traços com substituição de cimento por cinza pelo método Recena ......... 58

Tabela 15 – Traços obtidos pelo método de dosagem Okamura ...................................... 59

Tabela 16 – Traços obtidos pelo método de dosagem Gomes ......................................... 60

Tabela 17 – Traços obtidos pelo método de dosagem Tutikian ....................................... 61

Tabela 18 – Traços obtidos pelo método de dosagem Repette ........................................ 61

Tabela 19 – Traços obtidos pelo método de dosagem Alencar & Helene ....................... 62

Tabela 20 – Traços obtidos pelo método de dosagem Tutikian/Dal Molin ..................... 63

Tabela 21 – Traços obtidos pelo método de dosagem Recena ......................................... 64

Tabela 22 – Traços obtidos pelo método de dosagem Mehta Aitcin ............................... 65

Tabela 23 – Extrapolação das resistências para o método de Nawy ................................ 65

Tabela 24 – Traços obtidos pelo método de dosagem Nawy ........................................... 66

Tabela 25 – Traços obtidos pelo método de dosagem Toralles-Carbonari ...................... 67

Tabela 26 – Traços obtidos pelo método de dosagem Vitervo ........................................ 67

Tabela 27 – Traços obtidos pelo método de dosagem Aitcin .......................................... 68

Tabela 28 – Traços obtidos pelo método de dosagem IPT Modificado ........................... 69

Tabela 29 – Traços obtidos pelo método de dosagem Recena ......................................... 69

Tabela 30 – Preço unitário dos materiais utilizados nas dosagens ................................... 70

Tabela 31 – Valores de ruptura dos traços confeccionados para CCV ............................ 71

Tabela 32 – Aumento de resistência dos 7 para os 28 dias dos métodos para CCV ....... 73

Tabela 33 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CCV ...................................... 77

Tabela 34 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CCV .............................. 79

Tabela 35 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CCV .......................... 81

Tabela 36 – Valores de ruptura dos traços confeccionados para CAA ............................ 86

Tabela 37 – Aumento de resistência dos 7 para os 28 dias dos métodos para CAA ....... 88

Tabela 38 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAA ...................................... 91

Tabela 39 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CAA .............................. 94

Tabela 40 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAA .......................... 95

Tabela 41 – Valores de ruptura dos traços confeccionados para CAR ............................ 98

Tabela 42 – Aumento da resistência dos 7 para os 28 dias dos métodos para CAR ....... 100

Tabela 43 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAR ...................................... 105

Tabela 44 – Teor argamassa dos métodos de dosagem para CAR ................................... 107

Tabela 45 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAR .......................... 108

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 – Relação de alguns edifícios altos construídos com CAR .............................. 24

Quadro 2 – Programa experimental da disciplina ............................................................ 42

LISTA DE SIGLAS

ACI........... American Concrete Institute

CAA......... Concreto Autoadensável

CAD......... Concreto de Alto Desempenho

CAR.......... Concreto de Alta Resistência

CCV.......... Concreto Convencional Vibrado

DMC......... Diâmetro Máximo Característico

EPUSP...... Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

IPT............ Instituto de Pesquisas Técnicas

PPGEC..... Programa de Pós-Graduação de Engenharia Civil

SP............. Superplastificantes

UFRGS..... Universidade Federal do Rio Grande do Sul

CP............. Corpo de Prova

CPV ARI.. Cimento Portland de Alta Resistência Inicial

MF ........... Módulo de Finura

LISTA DE SÍMBOLOS

H............ Relação água/matérias secos (cimento, agregados e adições)

a/c............. relação água/cimento

α................ teor de argamassa

a................ agregado miudo

p................ agregado graúdo

m............... materiais secos totais (exceto cimento)

Cc............. consumo de cimento

yc.............. massa específica do cimento

ya.............. massa específica da areia

yp.............. massa específica da brita

yt .............. massa específica teórica do concreto

P(1+m).. percentual de pasta na mistura

∆fcj........... taxa de variação da resistência a compressão

fcj.............. resistência a compressão axial a j dias

j................. I dias de idade

Cm³........... custo para produção de 1 m³ de concreto

Cm³/MPa.. taxa de variação do custo em relação a resistência

Sd.............. desvio padrão

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 13

2 DIRETRIZES DA PESQUISA .................................................................................. 15

2.1 QUESTÃO DE PESQUISA ....................................................................................... 15

2.2 OBJETIVOS DO TRABALHO ................................................................................. 15

2.2.1 Objetivo principal ................................................................................................. 15

2.2.2 Objetivo secundário .............................................................................................. 15

2.3 HIPÓTESE ................................................................................................................. 16

2.4 PRESSUPOSTO ......................................................................................................... 16

2.5 PREMISSA ................................................................................................................ 16

2.6 DELIMITAÇÃO ........................................................................................................ 16

2.7 LIMITAÇÃO ............................................................................................................. 16

2.8 DELINEAMENTO .................................................................................................... 17

3 CONCRETO ................................................................................................................ 19

3.1 CONCRETO CONVENCIONAL .............................................................................. 19

3.1.1 Histórico do concreto convencional ..................................................................... 19

3.1.2 Definição de concreto convencional ..................................................................... 20

3.1.3 Vantagens do concreto convencional ................................................................... 21

3.2 CONCRETO AUTOADENSÁVEL .......................................................................... 21

3.2.1 Histórico do concreto autoadensável ................................................................... 21

3.2.2 Definição de concreto autoadensável ................................................................... 22

3.2.3 Vantagens do concreto autoadensável ................................................................. 22

3.3 CONCRETO ALTA RESISTÊNCIA ........................................................................ 23

3.3.1 Histórico do concreto de alta resistência ............................................................. 23

3.3.2 Definição de concreto de alta resistência ............................................................. 24

3.3.3 Vantagens do concreto de alta resistência .......................................................... 25

4 DOSAGEM DO CONCRETO ................................................................................... 26

4.1 MÉTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO CONVENCIONAL .................. 27

4.1.1 Método Abrams ..................................................................................................... 27

4.1.2 Método Fuller ........................................................................................................ 28

4.1.3 Método Furnas ....................................................................................................... 28

4.1.4 Método ABCP ........................................................................................................ 29

4.1.5 Método IPT/EPUSP .............................................................................................. 30

4.1.6 Método Cientec ...................................................................................................... 30

4.1.7 Método Recena para concreto convencional ...................................................... 31

4.2 MÉTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO AUTOADENSÁVEL ............... 32

4.2.1 Método Okamura .................................................................................................. 32

4.2.2 Método Gomes ....................................................................................................... 32

4.2.3 Método Tutikian .................................................................................................... 33

4.2.4 Método Repette ..................................................................................................... 33

4.2.5 Método Alencar & Helene .................................................................................... 34

4.2.6 Método Tutikian/Dal Molin ................................................................................. 35

4.2.7 Método Recena para para concreto autoadensável ........................................... 36

4.3 MÉTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA ....... 36

4.3.1 Método Mehta Aitcin ............................................................................................ 37

4.3.2 Método Nawy ......................................................................................................... 37

4.3.3 Método Toralles-Carbonari ................................................................................. 38

4.3.4 Método Vitervo ...................................................................................................... 38

4.3.5 Método Aitcin ........................................................................................................ 39

4.3.6 Método IPT Modificado......................................................................................... 39

4.3.7 Método Recena para concreto alta resistência ................................................... 40

5 DESCRIÇÃO DA ETAPA EXPERIMENTAL ........................................................ 41

5.1 MATERIAIS UTILIZADOS ..................................................................................... 43

5.1.1 Cimento .................................................................................................................. 43

5.1.2 Sílica ativa ........... .................................................................................................. 44

5.1.3 Cinza volante ......................................................................................................... 45

5.1.4 Agregado miúdo .................................................................................................... 45

5.1.5 Agregado graúdo ................................................................................................... 46

5.1.6 Aditivo superplastificante ..................................................................................... 47

5.2 PARÂMETROS SELECIONADOS PARA ANÁLISE ............................................ 48

5.3 DOSAGEM DO CONCRETO E DEFINIÇÃO DOS TRAÇOS ............................... 51

5.3.1 Dosagem do concreto convencional ..................................................................... 51

5.3.1.1 Método Abrams .................................................................................................... 51

5.3.1.2 Método Fuller ....................................................................................................... 52

5.3.1.3 Método Furnas ...................................................................................................... 53

5.3.1.4 Método ABCP ...................................................................................................... 55

5.3.1.5 Método IPT/EPUSP ............................................................................................. 56

5.3.1.6 Método Cientec .................................................................................................... 56

5.3.1.7 Método Recena para CCV .................................................................................... 57

5.3.2 Dosagem do concreto autoadensável ................................................................... 58

5.3.2.1 Método Okamura .................................................................................................. 58

5.3.2.2 Método Gomes ..................................................................................................... 59

5.3.2.3 Método Tutikian ................................................................................................... 60

5.3.2.4 Método Repette .................................................................................................... 61

5.3.2.5 Método Alencar & Helene ................................................................................... 62

5.3.2.6 Método Tutikian/Dal Molin.................................................................................. 62

5.3.2.7 Método Recena CAA ........................................................................................... 63

5.3.3 Dosagem do concreto alta resistência .................................................................. 64

5.3.3.1 Método Mehta Aitcin ........................................................................................... 64

5.3.3.2 Método Nawy ....................................................................................................... 65

5.3.3.3 Método Toralles-Carbonari .................................................................................. 66

5.3.3.4 Método Vitervo .................................................................................................... 67

5.3.3.5 Método Aitcin ...................................................................................................... 68

5.3.3.6 Método IPT Modificado ...................................................................................... 68

5.3.3.7 Método Recena CAR ........................................................................................... 69

6 ANÁLISE DOS RESULTADOS ............................................................................... 70

6.1 ANÁLISE DOS MÉTODOS PARA CONCRETO CONVÊNCIONAL .................. 70

6.1.1 Teor de pasta .......................................................................................................... 75

6.1.2 Teor de argamassa ................................................................................................ 77

6.1.3 Consumo de Cimento ............................................................................................ 79

6.1.4 Custo por m³ .......................................................................................................... 81

6.1.5 Custo por m³/MPa ................................................................................................. 84

6.2 ANÁLISE DOS MÉTODOS PARA CONCRETO AUTOADENSÁVEL ............... 86

6.2.1 Teor de pasta .......................................................................................................... 90



6.2.4 Custo por m³ .......................................................................................................... 96

6.2.5 Custo por m³/MPa ................................................................................................. 97

6.3 ANÁLISE DOS MÉTODOS PARA CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA ....... 98

6.3.1 Teor de pasta .......................................................................................................... 102



6.3.4 Custo por m³ .......................................................................................................... 108

6.3.5 Custo por m³/MPa ................................................................................................. 110

7 CONCLUSÕES ........................................................................................................... 112

REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 115

__________________________________________________________________________________________

Verificação do método de dosagem mais eficiente para o parâmetro e categoria analisados

13

1 INTRODUÇÃO

O desenvolvimento histórico da tecnologia do concreto mostra que, nas últimas décadas, um

significativo número de pesquisadores e técnicos de diversos países têm dedicado sua

inteligência, investido seu tempo e grande quantidade de recursos no estudo e

desenvolvimento do concreto (HELENE; TERZIAN, 1993), aprimorando técnicas de

produção e buscando entender a composição da estrutura interna, pasta, argamassa e as

misturas de cimentos e agregados. Esse quadro mundial de investimentos, de recursos

humanos e financeiros, em busca de um maior entendimento sobre o comportamento do

concreto, tende a se intensificar ainda mais no âmbito nacional em virtude do crescimento da

economia. O concreto convencional é um material que oferece uma grande liberdade na

confecção de peças das mais diferentes formas e quantidades, com os materiais disponíveis na

região e a um custo muito baixo. Logo, torna-se evidente a escolha do mesmo para suprir

grande parte da demanda das obras no Brasil, podendo ser aplicado nas mais diferentes

tipologias de construções, desde a habitação popular até grandes obras de infraestrutura.

Apesar de o concreto ser o material de construção mais utilizado no mundo, atualmente não se

pode mais considerar apenas o estudo de concretos convencionais vibrados (CCV)

(TUTIKIAN; DAL MOLIN, 2008, p. [7]). Ou seja, a exigência de concretos com

características especiais surgiu com a evolução da construção civil e a demanda por concretos

com propriedades diferenciadas em relação às do CCV foi inevitável: os chamados de

concretos de alto desempenho (CAD). Esse alto desempenho pode ser quanto a sua

resistência, através de dosagens com baixíssimas relações água/cimento, uso de adições, de

aditivos e de agregados de boa qualidade, possibilitando a produção do que é denominado de

concretos de alta resistência (CAR). Este é capaz de atingir resistências à compressão

superiores a 80 MPa e, juntamente com esse notável desempenho mecânico, obtém-se um

concreto com baixíssimos índices de porosidade, aumentando significativamente sua

durabilidade e vida útil. Outro CAD, alvo dessa pesquisa, tem como característica marcante a

sua alta trabalhabilidade no estado fresco, possibilitando a transposição de obstáculos sem

segregar, diminuição da mão de obra para sua execução, preenchimento dos locais

densamente armados e principalmente seu autoadensamento, dispensando o uso de vibradores

e outras formas de adensamento, sendo conhecido como concreto autoadensável (CAA).

__________________________________________________________________________________________

Luís Antônio Rodrigues de Oliveira. Porto Alegre: DECIV/EE/UFRGS, 2012

14

Uma vez evidenciado, a necessidade cada vez maior de concretos com características

diferenciadas para distintas aplicações, é fundamental o domínio sobre a dosagem destes

concretos. Só através do proporcionamento adequado dos diferentes materiais que são

obtidos, com confiabilidade, concretos com as características desejadas. Para Mehta e

Monteiro (1994, p. 312), um dos propósitos da dosagem é obter um produto que tenha um

desempenho satisfatório a certos requisitos previamente estabelecidos. Os mesmos autores

também salientam a importância econômica na dosagem do concreto, citando outra de suas

finalidades, como sendo a de obter uma mistura que satisfaça os requisitos de desempenho ao

mínimo custo possível. Tendo em vista a gama de concretos, fica clara a importância de

conhecer o comportamento das suas diversas categorias, para sua aplicação de forma

adequada e consciente. Para isso, é imprescindível o controle das propriedades do mesmo com

estudos de dosagem para cada categoria, conhecendo seu comportamento e podendo empregar

de maneira segura para as mais variadas aplicações.

__________________________________________________________________________________________


15

2 DIRETRIZES DA PESQUISA

As diretrizes para desenvolvimento do trabalho são descritas nos próximos itens.

2.1 QUESTÃO DE PESQUISA

A questão de pesquisa do trabalho é: dentre os diferentes métodos de dosagem avaliados para

CCV, CAA e CAR, qual deles apresenta melhor resultado para sua respectiva categoria e

parâmetro analisado?

2.2 OBJETIVOS DA PESQUISA

Os objetivos da pesquisa estão classificados em principal e secundário e são descritos a

seguir.

2.2.1 Objetivo Principal

O objetivo principal do trabalho é a verificação, dentre os diferentes métodos de dosagem

avaliados para CCV, CAA e CAR, qual deles apresenta melhor resultado dentro de sua

respectiva categoria quanto a teor de pasta de aglomerante, teor de argamassa, consumo de

cimento, custo por m³ e custo por m³/MPa para determinados níveis de resistência.

2.2.2 Objetivo Secundário

O objetivo secundário do trabalho é obter curvas de dosagem dos métodos estudados com os

materiais caracterizados neste trabalho.

__________________________________________________________________________________________


16

2.3 HIPÓTESE

A hipótese do trabalho é que devido a otimização do esqueleto granular e consequentemente a

redução de vazios, os métodos Recena, Tutikian & Dal Molin e Toralles-Carbonari

apresentam os melhores desempenhos em relação a consumo de pasta, consumo de cimento,

teor de argamassa e Custo, dentro de sua respectiva categoria.

2.4 PRESSUPOSTO

O trabalho tem por pressuposto que os experimentos, cujos resultados são estudados, foram

realizados de forma adequada e seguiram os passos prescritos em cada método, assegurando

assim a credibilidade dos resultados.

2.5 PREMISSA

Para cada categoria, há métodos que se mostram mais adequados em relação aos demais

quando analisadas: teor de pasta, teor de argamassa, consumo de cimento, custo e custo por

MPa.

2.6 DELIMITAÇÕES

O trabalho delimita-se na análise dos dados obtidos nos ensaios feitos no laboratório do

Núcleo Orientado para Inovação da Edificação (Norie), para disciplina Tecnologia e Dosagem

de Concretos Convencionais e Especiais, do Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil

(PPGEC), da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

2.7 LIMITAÇÕES

Foram estudados quatro pontos da curva de dosagem para cada método, somente foram

ensaiadas as resistências aos 7 e 28 dias e as variáveis analisadas foram: teor de argamassa,

consumo de cimento, teor de pasta, evolução da resistência, aplicabilidade, custo/beneficio,

teor de ar incorporado e coeficiente de correlação das curvas de dosagem. Outra limitação do

trabalho foi o não acompanhamento do autor no desenvolvimento dos ensaios.

__________________________________________________________________________________________


17

2.8 DELINEAMENTO

O trabalho foi realizado através de sete etapas apresentadas a seguir, que estão representadas

na figura 1 e são descritas a seguir:

a) pesquisa bibliográfica;

b) estudo dos métodos de dosagem;

c) descrição dos materiais e dos equipamentos utilizados;

d) obtenção das curvas de dosagem;

e) cálculo dos parâmetros dos diferentes traços;

f) comparação entre as variáveis analisadas;

g) conclusão.

Figura 1 – Diagrama de delineamento da pesquisa

(fonte: elaborada pelo autor)

A pesquisa bibliográfica é considerada a etapa inicial, pois primeiramente se buscou o

embasamento teórico sobre o histórico, comportamento e os materiais que constituem os

CCV, CAA e CAR. Numa segunda etapa, explorou-se a pesquisa bibliográfica dos métodos

de dosagem para essas categorias de concretos. Selecionando os mais eficientes, dentro de

suas respectivas categorias, a fim de serem comparados. A comparação está baseada na

análise de dados obtidos por um programa experimental que não está incluso no trabalho,

contudo será feita a caracterização dos materiais e equipamentos utilizados, pois nessa área

tecnológica é imprescindível vinculá-los aos métodos de dosagem.

No terceiro passo foi iniciada a análise dos resultados, com a obtenção dos gráficos do

comportamento, nos diferentes diagramas de dosagem que foram obtidos. É através deles que

se pode fazer uma comparação visual do comportamento dos diferentes métodos, analisando o

desempenho ao longo do diagrama. Prosseguindo a análise dos dados, para cada traço foi

Pesquisa Bibliográfica

Estudo dos Métodos de

Dosagem

Descrição dos Materiais e

Equipamentos

Obtenção das Curvas de Dosagem

Cálculo dos Parâmetros

Comparação

das Variáveis Analisadas

Conclusão

__________________________________________________________________________________________


18

realizado o cálculo dos parâmetros que trouxeram, juntamente com os diagramas de dosagem,

indícios do comportamento dos concretos no estado fresco e endurecido.

Para concluir, foram feitas considerações gerais sobre os métodos estudados, bem como

algumas recomendações para escolha de métodos de dosagem.

__________________________________________________________________________________________


19

3 CONCRETO

O concreto é um material largamente utilizado no mundo, chegando a incrível marca de ser o

segundo material mais consumido no planeta (MEHTA; MONTEIRO, 1994, p. 1). Esse fato

se deve a grande facilidade de aplicação deste material, nas mais diferentes construções e na

utilização dos materiais disponíveis em cada região. Assim, traduzindo-se em um material

que, devido a grande flexibilidade como produto final e quanto aos materiais disponíveis,

consegue atender as exigências do projeto a um custo muito baixo.

Visto que o concreto é uma mistura com ampla aplicação nos mais diferentes usos, suas

propriedades são definidas através da escolha e do proporcionamento dos seus materiais

constituintes. Com o domínio do comportamento deste material é possível reduzir a influência

de algumas propriedades ou maximizar o efeito de outras, quer seja no estado fresco ou no

endurecido (HELENE; TERZIAN, 1993, p. 75). Dessa forma, dá-se continuidade ao estudo e

a utilização do concreto, processo que já tem mais de centenas de anos. Apesar da larga

utilização do CCV, ele se tornou limitado para algumas aplicações, surgindo a necessidade de

concretos com desempenhos aprimorados: os CAD, dentro dos quais serão alvo deste trabalho

os CAA e o CAR.

3.1 CONCRETO CONVENCIONAL (CCV)

A seguir serão apresentados alguns pontos importantes do histórico, definição e vantagens do

CCV. É necessário fundamentar alguns conceitos do CCV para, posteriormente, analisar

alguns métodos de dosagem para o mesmo.

3.1.1 Histórico do concreto convencional

O concreto, como é conhecido atualmente, surgiu por volta de 1824, com a obtenção da

patente do cimento Portland, por John Aspdin, na Inglaterra (HELENE; ANDRADE, 2010, p.

953). A descoberta desse material foi de fundamental importância para a evolução do

concreto, pois possibilitou a obtenção de uma cale hidráulica de muito maior reatividade e

resistência mecânica que as demais. No inicio do século XIX, foram desenvolvidas pesquisas

__________________________________________________________________________________________


20

que contribuíram para o entendimento sobre o concreto, tais estudos introduziram conceitos e

parâmetros de suma importância como: granulometria dos agregados, compacidade e a

relação água/cimento. Ao final daquele século, chegou-se a estudos mais avançados,

contemplando os compostos do cimento e suas reações químicas, chegando a conceitos mais

técnicos aplicados como dosagem da água e pasta no concreto (HELENE; TERZIAN, 1993).

O professor Torres (1927) já salientava, em seu livro Métodos de Dosagem, o emprego

crescente do concreto. O mesmo autor complementou a importância do conhecimento

aprofundado das propriedades deste material, indicando o estudo das dosagens de concreto

como a ferramenta adequada. Ao longo do século XX, foram aprofundados estudos sobre o

comportamento do concreto, atentando para novas variáveis como fator água/materiais secos,

efeito parede, trabalhabilidade e demais propriedades. Isso gerou métodos cada vez mais

representativos do comportamento do concreto e, consequentemente, um maior controle sobre

as propriedades do mesmo para aplicação.

3.1.2 Definição de concreto convencional

O concreto consiste basicamente de uma massa aglomerante, na qual estão dispersos os

agregados graúdo e miúdo (MEHTA; MONTEIRO, 1994, p. 8). Essa simplicidade na

definição do CCV exemplifica a preocupação superficial sobre o complexo comportamento

do mesmo, frente as suas aplicações. Por mais de cem anos ele foi empregado baseado nesse

princípio genérico, ou seja, a tecnologia envolvida não foi explorada em sua totalidade. Isso

se deve à obtenção de concretos com desempenho satisfatório para grande parcela das

aplicações, mesmo com algumas variações na sua composição e execução.

O concreto proporcionou uma inovação na maneira de se projetar e construir. O surgimento

dele é considerado por muitos como a maior descoberta da história da humanidade, pelo

motivo de ter proporcionado um salto de desenvolvimento e qualidade de vida para o homem

(HELENE; ANDRADE, 2010, p. 945).

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21

3.1.3 Vantagens do concreto convencional

Mehta e Monteiro (1994) mostram algumas razões para o concreto ser, atualmente, o material

de construção mais usado no mundo, sendo que o consumo anual de concreto mais que

triplicou na última década. Dentre as diversas razões que justificam esses números, citam a

resistência do concreto à água como característica relevante. O motivo explica-se pelo fato de

que a partir daí, pode-se construir estruturas de controle, armazenamento e transporte da água,

estruturas essenciais para a vida, com maior eficiência e durabilidade. Estruturas, antes

construídas em madeira e aço comum, hoje são confeccionadas, na grande maioria, em

concreto simples ou armado e facilmente encontradas em praticamente todos os lugares do

mundo.

3.2 CONCRETO AUTOADENSÁVEL (CAA)

A seguir serão apresentados alguns pontos importantes do histórico, definição e vantagens do

CAA. É necessário fundamentar alguns conceitos do CAA para, posteriormente, analisar

métodos de dosagem para o mesmo.

3.2.1 Histórico do concreto autoadensável

A utilização de concretos que não necessitam adensamento não é recente, já havia aplicação

de concretos com altos teores de pasta de cimento e aditivos plastificantes que eram

empregados em concretagens submersas, tendo em vista a impossibilidade de vibração

externa (TUTIKIAN, 2004, p. 27-28). O mesmo autor ressalta que os concretos tinham

problemas de retração e elevado calor de hidratação, consequências diretas do uso de altos

teores de pasta.

Por volta de 1986, Hajime Okamura apresentou em público, pela primeira vez, a intenção de

desenvolver um concreto que não utilizasse nenhuma vibração externa, o qual posteriormente

passou-se a chamar de Concreto Autoadensável (CAA) (MANUEL), 2005, p. 24). Os

principais motivos para desenvolver tal concreto seriam a busca por estruturas mais duráveis,

com menos falhas e, também, a redução da mão de obra qualificada na indústria da construção

civil, sendo utilizar estudos posteriores mais aprofundados sobre o comportamento do

concreto quanto à fluidez, viscosidade e porosidade (MANUEL, 2005, p. 26). Em 1988, enfim

__________________________________________________________________________________________


22

obteve-se o CAA, um concreto que aliava elevada fluidez, com a viscosidade e coesão

necessária para manter os agregados graúdos em suspensão, envolver as estruturas

densamente armadas sem a necessidade de vibração externa.

3.2.2 Definição de concreto autoadensável

O CAA consiste em um material que, sem a necessidade de vibração externa, exclusivamente

pelo seu peso próprio, tem a capacidade de se espalhar dentro das fôrmas nas quais está sendo

lançado, sem segregar ou bloquear nas armaduras. As características do CAA se restringem

basicamente ao estado fresco, de modo a ter influência apenas na etapa que precedem o

endurecimento do concreto. Após, se verifica um concreto com as mesmas propriedades que

os convencionais. É classificado como CAA, somente se forem atingidas três condições:

fluidez, coesão necessária para manter a mistura inalterada durante o escoamento (habilidade

passante) e resistência à segregação (EUROPEAN FEDERATION FOR SPECIALIST

CONSTRUCTION CHEMICALS AND CONCRETE SYSTEMS, 2002, p. 7, tradução

nossa).

Manuel (2005, p. 34-35) define a fluidez como a habilidade de preencher por completo o

molde que será lançado somente pelo seu peso próprio, sem a necessidade de vibração externa

e independente da densidade das armaduras. Tutikian e Dal Molin (2008, p. 9) definem

habilidade passante, como a capacidade do concreto fluir pelas fôrmas, sem segregar,

contornar os obstáculos e envolver as armaduras. Os mesmos autores explicam que a

resistência à segregação é a capacidade do material se manter coeso ao longo do processo de

adensamento, independente dos obstáculos ultrapassados.

3.2.3 Vantagens do concreto autoadensável

A utilização de um CAA traz inúmeros benefícios técnicos, econômicos, estéticos, ambientais

e às condições de trabalho. Tutikian e Dal Molin (2008, p. 10) o classificam como “[...] uma

das grandes revoluções ocorridas na tecnologia do concreto nas últimas décadas, e por meio

de sua utilização é possível obter vários ganhos diretos e indiretos [...]”.

Os mesmos autores ressaltam uma das vantagens do autoadensamento como o aumento da

durabilidade das estruturas executadas com CAA. Parte devido à redução de possíveis falhas

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23

no adensamento do concreto e, outra parcela, referente às reduções significativas no

coeficiente de permeabilidade e absorção capilar em relação aos do CCV (TUTIKIAN; DAL

MOLIN, 2008, p. 10-11).

A produção de CAA pode ter um custo mais elevado do que um CCV, devido à utilização de

materiais mais finos, aditivos e/ou adições. A escolha dos materiais e o proporcionamento

entre eles são responsáveis por definir qual o real acréscimo ou até mesmo decréscimo no

custo do produto. Ainda que o CAA tenha um custo mais elevado, como material, é

importante contabilizar a influência no custo global da estrutura decorrente da redução de mão

de obra, de energia, de equipamentos e de reparos estruturais.

Manuel (2005, p. 35-36) lembra que há ganho no acabamento das estruturas, aliado ao

aproveitamento de resíduos como composição de parte dos finos da mistura. O mesmo autor

também cita outros benefícios que confluem para melhora das condições de trabalho, tais

como: a redução de problemas ergonômicos, diminuição do ruído e menor exposição dos

trabalhadores às intempéries.

3.3 CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA (CAR)

A seguir são apresentados alguns pontos importantes do histórico, definição e vantagens do

CAR. É necessário fundamentar alguns conceitos do CAR para, posteriormente, analisar

métodos de dosagem para o mesmo.

3.3.1 Histórico

O aumento da utilização do concreto e do estudo referente à tecnologia do mesmo, ao longo

dos anos, possibilitou um progressivo desempenho nas suas propriedades. A evolução da

tecnologia do concreto era traduzida no avanço da resistência à compressão do concreto.

A utilização de CAR, no âmbito internacional, vem desde a década de 1970, com aplicações

nas mais diversas obras, entre elas: pontes, plataformas petrolíferas, túneis, gasodutos e

edifícios altos (TORALLES-CARBONARI, 1996, p. 2, tradução nossa). O mesmo autor

enfatiza a importância da dosagem no processo construtivo de uma obra executada com CAR,

pois somente o proporcionamento adequado dos materiais atenderá os requisitos mínimos

exigidos para cada perfil de obra, seja no estado fresco ou endurecido.

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24

Ao longo da evolução tecnológica do concreto, almejaram-se resistências cada vez maiores. O

quadro 1, apresentado por Alves (2000, p. 7), indica o início da utilização de CAR,

relacionando alguns edifícios que o empregaram.

Quadro 1 – Relação de alguns edifícios altos construídos

com concreto de alta resistência

(fonte: adaptado de ALVES, 2000, p. 7)

3.3.2 Definição de concreto de alta resistência

A definição de CAR é um pouco subjetiva, devido ao caráter comparativo dessa definição. O

termo alta é relativo ao local e época no qual está se adotando como referência, havendo

grande indefinição por partes dos autores quanto a um valor específico.

Para Mehta e Monteiro (1994, p. 396), CAR são aqueles que apresentam resistências

superiores a 42 MPa. Os mesmos autores definiram este valor, como limite, devido: a maior

parcela da produção de concretos está abaixo desse valor, inicia-se uma dosagem e um

controle mais rigoroso do mesmo a partir desse valor e, também, porque a microestrutura do

concreto começa a apresentar algumas diferenças significativas excede esse valor.

A NBR 8953 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1992) classifica os

concretos, quanto à resistência, em Classe I e Classe II, sendo estes, os concretos com

resistências acima de 50 MPa, e, aqueles, os que apresentam valores abaixo desse valor,

considerando assim, de forma implícita, o limite divisor entre os CAR e CCV.

Edifício Lugar Ano Andares Resistênci

a (MPa)Lake Point Tower Chicago 1965 70 52

Water Tower Place Chicago 1975 79 62

River Plaza Chicago 1976 56 62

Texas Commerce Tower Houston 1981 75 52

Interfirst Plaza Dallas 1983 72 69

Grand Arche de la Dèfense Paris 1988 -- 65

Scotia Plaza Building Toronto 1988 68 70

Two Union Square Seattle 1989 58 115

Pacific First Center Seattle 1989 44 115

Trump Tower Nova York -- 68 55

One Wacker Place Chicago 1990 100 80

One Peachtree Center Atlanta 1991 95 83

Suarez Trade Salvador 1993 31 60

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25

3.3.3 Vantagens do concreto de alta resistência

A evolução da tecnologia do concreto foi representada, ao longo dos anos, pelo aumento da

resistência à compressão. Uma vez que a penetração de agentes agressivos na estrutura

acontece pela porosidade do concreto e esta tem relação inversa com a resistência do mesmo,

entende-se a sua importância. Mehta e Monteiro (1994, p. 43) também defendem que, dentre

as propriedades, a mais importante para fins de projeto e para controle de qualidade é, sem

dúvida, a resistência do concreto.

Dentre os CAD, os CAR são os que apresentam maiores benefícios para a maioria das suas

propriedades, tais como: resistência a abrasão, porosidade, permeabilidade, resistência

mecânica, etc. Além do aumento na durabilidade das estruturas, são capazes de proporcionar

estruturas menos deformáveis, vão maiores entre os apoios, redução nas seções das peças e,

consequentemente, redução das cargas sobre as fundações (ALVES, 2000, p. 8).

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26

4 MÉTODOS DE DOSAGEM

A dosagem de concreto é o processo que busca a melhor proporção entre cimento, agregados,

água e aditivos para atingir as especificações prévias da estrutura (MEHTA; MONTEIRO,

1994, p. 312). Os mesmos autores ainda complementam: “[...] este processo é considerado

mais uma arte do que uma ciência.”. Apesar de não ser uma ciência exata, com o

conhecimento técnico e um pouco de prática pode ser facilmente entendida e aplicada. É

fundamental o estudo e aplicação de métodos de dosagem, dessa forma, é possível a produção

de concretos com maiores benefícios técnicos e econômicos para as diferentes aplicações.

Os fatores econômicos e técnicos, seja na execução ou no projeto da construção, sempre

foram os principais parâmetros na dosagem do concreto. Em 1927, o prof. Torres (1927, p.

[11]) já citava a resistência e a trabalhabilidade como condições a serem exigidas para uma

determinada aplicação do concreto. Ele também deixava clara a importância fundamental de

avaliar o fator econômico na dosagem.

Carneiro (1953, p. 8) define o processo de dosagem como a fixação das proporções de água,

cimento e agregado. O mesmo autor insere a questão da distribuição granulométrica dos

agregados e da durabilidade das estruturas, citando a última como uma propriedade a ser

prevista no desenvolvimento da dosagem, além das tradicionais: resistência e consistência.

Para Helene e Terzian (1993, p. 75-77), as propriedades do concreto endurecido são definidas

pelo projetista e as propriedades do concreto fresco são definidas em função das técnicas de

execução. Cabe ao tecnologista ponderar as exigências e determinar um concreto que atenda

ambos os quesitos, de forma mais econômica possível. Os mesmos autores definem e

discriminam, de maneira bastante completa, o que seriam os cinco parâmetros analisados na

dosagem do concreto: exigências de projeto, condições de exposição e operação, tipo de

agregado disponível economicamente, técnicas de execução e custo.

As diferentes categorias de concreto, desde o convencional até os de alto desempenho,

possuem comportamentos distintos. Para isso, é necessária a análise dos métodos de dosagem

para suas respectivas categorias: CCV, CAA e CAR.

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4.1 MÉTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO CONVENCIONAL

Existem diversos métodos de dosagem para CCV, cuja utilização varia regionalmente,

dependendo de condições técnicas, disponibilidade de material, conhecimento dos métodos,

entre outros. Dentre eles merecem destaque e são abordados nos próximos subcapítulos, os

métodos: Abrams, Fuller, Furnas, ABCP, IPT/EPUSP, Cientec e Recena.

4.1.1 Método Abrams

Os estudos realizados por Abrams, em 1919, sobre dosagem de concreto foram pioneiros O

mesmo analisou a inter-relação entre alguns parâmetros, entre eles: quantidade de água da

mistura, a trabalhabilidade, granulometria dos agregados, módulo de finura da mistura,

absorção de água dos agregados, resistência mecânica (BOGGIO, 2000, p. 71). Através disso,

pode-se caracterizar e definir a proporção entre os componentes do concreto. Serão

apresentados apenas os conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em

Abrams (1929).

O ensaio de abatimento é outra contribuição de Abrams, sendo utilizado para medir a

trabalhabilidade do concreto fresco e é empregado até hoje como indicativo de qualidade do

concreto, alterando apenas o formato cilíndrico para um tronco de cone (HELENE;

TERZIAN, 1993).

A principal característica do Método foi a estabelecimento de uma relação das propriedades

dos agregados, juntamente com a relação a/c, com a resistência à compressão do concreto

Outro ponto positivo é a possibilidade de dosar em volume, uma vez que o método original

foi idealizado dessa forma e facilita a dosagem dos materiais (HELENE; TERZIAN, 1993).

Apesar de pioneiro, o Método foi concebido com o uso de materiais que não correspondem

aos disponíveis atualmente, logo ele tem uma grande limitação quanto a sua faixa de

resistência aplicável e necessita extrapolação para resistência acima de 30 MPa. É necessário

ter cuidado na adição de água para correção do abatimento que o Método permite, pois pode

ter influência significativa na resistência.

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28

4.1.2 Método Fuller

O método empírico de dosagem proposto por Fuller, 1907, prevê uma distribuição

granulométrica ótima da mistura que proporcionasse um aumento na resistência ou

trabalhabilidade para concretos com mesmo consumo de cimento (BOGGIO, 2000, p. 109).

Dessa forma, o ganho de resistência é dado pela otimização do esqueleto granular ao invés de

alterar o consumo de cimento ou água do traço. Serão apresentados apenas os conceitos

básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Carneiro e Cincotto (1999).

As etapas iniciais definem o estabelecimento de parâmetros como trabalhabilidade e

quantidade de água através de tabelas, posteriormente é determinado o consumo de cimento

de acordo com a característica do concreto que se procura, sendo estabelecido o consumo de

cimento mínimo de 300 kg/m³ (TUTIKIAN, 2007, p. 54). As etapas subsequentes partem para

a caracterização dos agregados e posterior definição da curva de distribuição granulométrica,

com o intuito de obter uma mistura com a maior compacidade possível, minimizando o

volume de vazios da mistura.

Com a obtenção da proporção entre os agregados, determina-se a quantidade de materiais

necessária para a dosagem de 1 m³ de concreto. Cabe salientar que o método orienta a

produção de 25 litros a mais de concreto, esse acréscimo é uma correção feita devido à

redução do volume da pasta de cimento em relação ao volume do cimento e da água quando

não estão misturados (CARNEIRO; CINCOTTO, 1999).

4.1.3 Método Furnas

O método de Furnas para dosagem de concretos convencionais apresenta um roteiro

experimental, no qual estabelece faixas de controle para resistências e idades. Posteriormente

são criados gráficos para definir vários parâmetros, como: módulo de finura, porcentagem de

areia, relação a/c, graduação geométrica e porcentagens de cada agregado. Serão apresentados

apenas os conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Furnas (1997).

Uma vez fixada a resistência à compressão pretendida, determina-se o módulo de finura para

uma composição granulométrica ótima. A granulometria ótima é aquela que fornece, ao

concreto, maior compacidade e o consumo mínimo de cimento, fixada resistência e a relação

água/cimento (CARNEIRO, 1953, p. 9).

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29

4.1.4 Método ABCP

O Comitê 211 do American Concrete Institute (ACI), levando em consideração quesitos de

trabalhabilidade e resistência, publicou um método de dosagem que fornece o

proporcionamento dos materiais inicial que, posteriormente, deveria ser corrigido no canteiro

de obras (ALVES, 2000, p. 32). Depois de adaptado à realidade brasileira pela Associação

Brasileira de Cimento Portland (ABCP) passou-se a chamá-lo método ABCP. Serão


Boggio (2000, p. 48-57).

Este Método segue uma série de procedimentos bem definidos, uma vez que os ensaios

preliminares estejam feitos. Os parâmetros iniciais para desenvolvimento do Método são a

trabalhabilidade, de acordo com: os materiais, forma de adensamento e local de aplicação.

Depois, uma série de procedimentos devem ser seguidos, para que se estipulem valores

máximos de tamanho de agregado, quantidade de água de amassamento e relação a/c, para o

concreto atingir as exigências do projeto e execução até definir qual a quantidade máxima de

agregado seco compactado na mistura. Esta é a característica marcante desse Método,

buscando um concreto com a máxima quantidade possível de agregado, trazendo com isso

benefícios econômicos e a facilidade na percepção, por um tecnologista experiente, de falta ou

excesso de argamassa no concreto (BOGGIO, 2000, p. 48).

O Método possuí o inconveniente do intervalo de resistências em que é válido, entre 10 MPa e

40 MPa, ser muito reduzido. Outro fator a ser ponderado é a falta de especificação de qual

cimento a ser utilizado, reportando apenas a sua resistência aos 28 dias. A maior crítica

consiste no método de determinar as proporções dos materiais através de tabelas, que acabam

não abrangendo todos os tipos de materiais existentes.

4.1.5 Método IPT/EPUSP

O método IPT/EPUSP, desenvolvido no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São

Paulo e na Escola Politécnica da USP, tem grande utilização nacional devido à facilidade de

aplicação e poucos ensaios preliminares ao processo. De posse de algumas definições dos

parâmetros de projeto como a relação a/c, diâmetro máximo característico do agregado graúdo

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30

(DMC), pode-se iniciar a etapa experimental do procedimento. Serão apresentados apenas os

conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Helene e Terzian (1993).

Para Alves (2000, p. 35), o Método consiste basicamente na construção de um diagrama de

dosagem que possa modelar, para um determinado conjunto de materiais, o comportamento

do concreto, uma vez definidos: resistência à compressão, relação água/cimento, relação

agregados secos/cimento e consumo de cimento por metro cúbico. Fochs (2011, p. 71)

salienta que este diagrama é composto por três quadrantes, cada um embasado pelas leis de

comportamento: de Lyse, de Abrams e de Mollinari.

Helene e Terzian (1993, p. 243) classificam a obtenção do teor de argamassa, feita de maneira

experimental, como uma das etapas mais importantes do Método, sendo o mesmo para

variações de até 1,5 pontos da massa de agregados total do traço inicial. O diagrama tem o

inconveniente de ser válido apenas para resistências dentro do intervalo estudado

4.1.6 Método Cientec

O método Cientec foi desenvolvido pela Fundação de Ciência e Tecnologia (Cientec) do

estado do Rio Grande do Sul a partir dos agregados desse Estado, sendo apresentados valores

médios para parâmetros de dosagem. Para utilização em demais regiões ou com materiais

diferentes dos caracterizados é recomendável um estudo anterior. Serão apresentados apenas

os conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Recena (2011).

Recena (2011, p. 40) lembra que os parâmetros iniciais para o procedimento se baseiam nas

características dos materiais constituintes do concreto. Inicialmente é obtido, por meios de

tabelas, o teor de argamassa, a relação água/materiais secos e a dimensão máxima

característica do agregado graúdo. Posteriormente, a relação água/cimento e todas as demais

relações são facilmente obtidas por fórmulas ou relações diretas que levam em conta as

propriedades médias dos materiais caracterizados.

O Método prioriza a utilização de constantes físicas específicas dos agregados utilizados no

traço ao invés de utilizar os valores médios obtidos por tabelas, diminuindo assim a

variabilidade e tornando-o mais confiável. Ou seja, a obtenção de concretos com pequenas

distorções estará fadada à correta identificação e enquadramento dos materiais nas opções

disponíveis no método.

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31

Recena (2011, p. 63) lembra que o método da Cientec, por se tratar de um método empírico, é

totalmente compreensível que necessite de ajustes. O mesmo autor pondera algumas fontes de

variação, tais como: a utilização de valores médios para propriedades físicas dos agregados, a

não consideração da questão granulométrica do agregado e do cimento, além das variações

intrínsecas dos materiais que constituem o concreto. Portanto, é imprescindível a intervenção

no traço do concreto, caso necessite, podendo manter a mesma resistência inicial ou a mesma

trabalhabilidade.

4.1.7 Método Recena

O método Recena propõe uma metodologia baseada na substituição da quantidade de cimento

por cinza volante, reduzindo o consumo de cimento e utilizando um material que, além de ser

considerado como rejeito, é um poluente (RECENA; 2011, p. 29). Este método sugere a

hipótese de a trabalhabilidade ser proporcional ao volume de pasta do concreto e também tem

como parâmetro de entrada a substituição de cimento Portland ao invés da relação

água/cimento ou como os demais métodos. Serão apresentados apenas os conceitos

básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Recena (2011).

O Método baseia-se na composição dos agregados que resulte na mistura com a maior massa

unitária possível, eliminando a maior quantidade de vazios. Após uma série de composições

que estabelecem a melhor proporção entre os agregados, chega-se ao teor de argamassa ideal

através da relação entre o volume de vazios e a massa específica da argamassa. Após a

definição granulométrica da mistura, é definido o volume de pasta ideal através do traço de

melhor trabalhabilidade, verificando-se para um índice de consistência, qual o menor relação

água/materiais secos (H) ou, fixando um H, qual o traço com maior índice de consistência.

Com a definição do traço de melhor reologia tido como referência, são definidos para a

dosagem teores de substituição de cimento Portland por cinza volante, mantendo o mesmo

volume de pasta, alterando apenas o rendimento do aglomerante (RECENA, 2011)

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32

4.2 MÉTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO AUTOADENSÁVEL

A dosagem do CAA é um dos aspectos mais importantes na produção do mesmo, mas ainda é

estudada de forma superficial (TUTIKIAN et al., 2007). Os métodos abordados nos tópicos

subsequentes deste trabalho são os métodos: Okamura, Gomes, Tutikian, Repette, Alencar &

Helene, Tutikian/Dal Molin e Recena.

4.2.1 Método Okamura

Okamura (1995, tradução nossa) criou um método de dosagem para CAA, tentando

solucionar os problemas de durabilidade das construções japonesas. O mesmo autor define um

CAA com três critérios: limitada quantidade de agregados graúdos, baixa relação

água/cimento e altas dosagens de aditivo superplastificante. Serão apresentados apenas os

conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Silva (2008).

O processo procura-se limitar a quantidade de agregados graúdos, buscando reduzir o contato

entre estas partículas e consequentemente reduzir a pressão interna da massa. De maneira

análoga, se o teor de agregado miúdo ultrapassa um determinado valor, o contato direto entre

as partículas de areia provocará uma redução na deformação da massa de concreto

(OKAMURA, 1995, tradução nossa).

O presente Método classifica o CAA em duas fases: a argamassa e o agregado graúdo. Deve-

se verificar a fluidez, viscosidade e coesão da mistura através de ensaios específicos, a fim de

verificar se o CAA está apto a ser aplicado ou necessita alguma correção.

4.2.2 Método Gomes

O método proposto por Gomes possui caráter experimental e foi desenvolvido para se obter

uma resistência mínima à compressão. Este princípio é obtido através de um traço que utilize

a menor quantidade possível de aditivo superplastificante e cimento, mas sem deixar de

atender certos requisitos do concreto no estado fresco, verificando a condição de

autoadensibilidade através de testes de controle. Serão apresentados apenas os conceitos

básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Tutikian (2004).

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33

O Método é baseado na otimização do esqueleto granular dos agregados e, em separado, da

pasta. A última é obtida através da fixação das relações a/c e filer/cimento, variando a

dosagem de superplastificante até chegar ao teor ótimo. A definição do esqueleto granular é

obtido através da determinação da relação areia/brita pelo critério da máxima densidade em

seco e sem compactação dos materiais, visando obter uma menor quantidade de vazios entre

eles (TUTIKIAN, 2004, p. 79).

4.2.3 Método Tutikian

O método proposto por Tutikian (2004) é uma adaptação, para CAA, do método do

IPT/EPUSP para os convencionais. Fochs (2011, p. 86) lembra que o processo de escolha dos

materiais, as definições do teor de argamassa e de três traços são iguais ao método

IPT/EPUSP, uma vez que os procedimentos iniciais são os mesmos, excluindo-se a adição de

aditivo superplastificante. O Método começa a se diferenciar na adição do aditivo

superplastificante no CCV, o qual segrega a mistura. Após isso, se inicia a correção do traço

com a adição de finos ou aditivo modificador de viscosidade, aumentando a coesão e

eliminando a segregação, chegando ao CAA. São feitos ensaios de fluidez, para verificar se o

concreto está apto ou se deve ser corrigido com adição de finos ou com aditivos. Serão


Tutikian e Dal Molin (2008).

O uso de aditivo modificador de viscosidade pode ser preferível ao invés dos finos, cabendo a

análise de custos para definir qual o mais adequado (TUTIKIAN, 2007, p. 52). Para concluir o

processo, são rompidos os corpos de prova à compressão axial para construir as curvas e retas

dos diagramas de dosagem.

4.2.4 Método de Repette

O método de Repette parte do parâmetro básico a relação água/cimento para obter as

resistências. Inclusive, para isso podem ser utilizadas as curvas de dosagem de CCV, desde

que tenham os mesmos materiais e mesmo tipo de cimento em sua composição. Para traçar a

curva de um CAA são necessários três valores de resistência dentro do intervalo de interesse,

necessitando um teor de finos para cada relação a/c. Serão apresentados apenas os conceitos

básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Gomes e Barros (2009).

__________________________________________________________________________________________


34

O teor de finos é aumentado até eliminar a segregação da pasta, podendo ser feito o ajuste do

mesmo com a adição de superplastificantes (SP) e durante a realização dos ensaios de

argamassa. Gomes e Barros (2009) explicam que a relação de agregado miúdo/argamassa é

obtida através de ensaios de espalhamento e funil V, variando os teores de SP e de agregado

miúdo. O volume ideal de agregado miúdo é o que apresentar o maior teor, desde que

satisfaça os resultados de trabalhabilidade. Em função do uso de SP, a quantidade de pasta

pode ser aumentada para obter misturas mais econômicas, sendo necessário avaliar

novamente através dos ensaios de espalhamento e fluidez.

O volume de agregado graúdo em relação ao volume total também é obtido por ensaio de

espalhamento. Quanto ao proporcionamento dos materiais, ele prevê uma melhor combinação

entre as areias média e fina e, também, entre as britas 0 e 1, definindo a melhor combinação

entre os agregados graúdos e miúdos. O ajuste do SP deve ser feito ao final do processo, caso

se mostre necessário, através de ensaios de trabalhabilidade.

Fochs (2011, p. 85-86) lembra que a resistência axial à compressão deve ser avaliada, tanto da

argamassa quanto do concreto, bem como o módulo de elasticidade. Dessa forma, há a

possibilidade de avaliar as resistências obtidas pelo Método e uma eventual correção, caso

não atinja o desempenho esperado.

4.2.5 Método Alencar & Helene

O método de Alencar & Helene parte do conceito de correção da coesão do concreto fresco

através da substituição de parte dos materiais por outros mais finos. A substituição parcial do

cimento é feita por um fino pozolânico e a do agregado miúdo é feita por fíler calcário, ambos

os materiais possuem uma área superficial maior do que os originais. Portanto, os traços

pobres em cimento exigem uma maior substituição por material fino do que os traços ricos, ou

seja, determina-se uma correlação entre a relação agregado/cimento e o conteúdo ideal de

substituição. A substituição por materiais mais finos para aumentar a coesão, deve ser

condicionada ao aumento do teor de argamassa, para possibilitar a capacidade do concreto

passar pelas armaduras. Serão apresentados apenas os conceitos básicos do Método, a

descrição detalhada encontra-se em Fochs (2011).

A dosagem inicia com o traço médio, estabelecendo um valor de m baseado na resistência

média requerida. São feitas uma série de incrementos no teor de finos, aditivos e teor de

__________________________________________________________________________________________


35

argamassa, em relação ao traço inicial. Logo em seguida é testada a autoadensabilidade

através de ensaios e, se não constatada, deve voltar ao procedimento anterior para correção

(FOCHS, 2011, p. 92). Neste Método, o incremento de água na mistura é uma etapa de suma

importância na dosagem, pois o excesso de água pode causar a segregação dos materiais.

4.2.6 Método Tutikian/Dal Molin

Fochs (2011, p. 89) pondera que a dosagem pelo Método Tutikian/Dal Molin pode ser

realizada com quaisquer materiais, priorizando os menores diâmetros máximos. Dessa forma

maximiza o empacotamento e reduz a possibilidade de segregação. Tutikian e Dal Molin

(2008, p. 93) aconselham especificar todas as faixas granulométricas para que ocorra a

distribuição continua dos componentes. Serão apresentados apenas os conceitos básicos do

Método, a descrição detalhada encontra-se em Tutikian e Dal Molin (2008).

O empacotamento das partículas deve ser feito a cada dois diâmetros de agregados, em ordem

decrescente. Iniciando com a brita e o próximo agregado de menor granulometria, o resultado

dessa mistura é empacotado novamente e assim sucessivamente, ficando somente o cimento

fora desse processo. Tutikian e Dal Molin (2008, p. 94) definem que o menor índice de vazios

representa o melhor empacotamento.

A determinação da relação a/c e o teor de SP antes da mistura é prática recomendável,

podendo utilizar históricos de concretos similares, a experiência do responsável e em função

do traço intermediário (TUTIKIAN; DAL MOLIN, 2008, p. 97-98). Além disso, é natural a

necessidade de ajuste durante os ensaios de trabalhabilidade, assim como se indica a

utilização de aditivos plastificantes para o abatimento inicial, pois tem um efeito mais

prolongado e um custo muito mais baixo que o SP. Por fim, é desenvolvida a mistura de, no

mínimo, três traços para posterior obtenção das equações de comportamento e suas

respectivas curvas de dosagem. As proporções entre os agregados e finos são mantidas

constantes para todos os traços, assim como a relação SP/cimento, variando o percentual de

argamassa seca. Finalmente, para elaborar as curvas e retas do diagrama de dosagem, são

realizados ensaiados de resistência à compressão.

__________________________________________________________________________________________


36


Fochs (2011) constatou a aplicabilidade do método proposto por Recena (2011) em CAA. O

Método mantém os conceitos de melhor composição entre os agregados, a fim de obter um

esqueleto granular com menor volume de vazios. Porém o traço de referência é selecionado

majorando o fck necessário. Como a coesão é um parâmetro fundamental em CAA,

recomenda-se um consumo de cimento superior a 450 kg/m³. Serão apresentados apenas os

conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se Fochs (2011).

A definição do teor de argamassa é obtida experimentalmente adicionando ao teor ideal do

método convencional, percentuais que aumentem o abatimento de tronco de cone até o valor

estabelecido pelo método, função do diâmetro máximo característico do agregado graúdo.

Paralelo a esse procedimento adiciona-se água até atingir o abatimento exigido sem a

segregação do material e, posteriormente, aumenta-se o teor de argamassa do concreto em 2%

para absorver possíveis variações na distribuição granulométrica (FOCHS, 2011, p. 119).

A substituição de parte do cimento Portland, por percentagens pré-definidas de cinza volante,

é estabelecida da mesma forma que o CCV, o valor de H é fixado e o espalhamento é

alcançado através de aditivo superplastificante (FOCHS, 2011, p. 125). Finalmente, são feitos

ensaios para verificação da condição de autoadesabilidade do concreto.

4.3 MÉTODOS DE DOSAGEM PARA CONCRETO ALTA RESISTÊNCIA

Parte da dificuldade na produção do CAR reside na falta de um maior domínio dos métodos

de dosagem, definindo regras de proporcionamento e padronizando a produção do mesmo.

Contrapondo a isso, nos últimos anos foram desenvolvidos alguns métodos de dosagem para

CAR, sendo citados, a seguir, os seguintes métodos: Mehta Aitcin, Nawy, Toralles-Carbonari,

Vitervo, Aitcin, IPT Modificado e Recena.

4.3.1 Método Mehta Aitcin

O método Mehta-Aitcin é proposto para resistências acima de 60 MPa, pois a partir desse

valor que se obtém concretos de baixa permeabilidade, característica do CAR. Já o limite

superior de 120 MPa se deve à produção de concretos com agregados naturais que,

__________________________________________________________________________________________


37

dificilmente atingirem resistências acima desta (FOCHS, 2011). Serão apresentados apenas os

conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Alves (2000).

Um grande atrativo deste Método é a redução no número de ensaios preliminares e a

simplicidade dos mesmos, resumindo-se a ensaios de massa específica dos materiais

constituintes do concreto. De posse destes dados e da definição dos parâmetros de projeto e

execução, como resistência à compressão, DMC e abatimento, pode-se iniciar os

procedimentos de dosagem. Facilmente chega-se ao traço procurado, a partir das relações de

volumes entre os componentes e proporções entre pasta de cimento, agregado graúdo e

miúdo.

Alves (2000, p. 4) ressalta a possibilidade de ajuste da quantidade de água da mistura, afim de

corrigir o teor de umidade dos agregados e também a água contida nos aditivos SP. A mesma

autora salienta que as proporções dos materiais obtidas pelo Método servem apenas como

guia, provavelmente necessitando de ajustes posteriores.

4.3.2 Método Nawy

Basicamente, o método Nawy define a proporção da areia em função da diferença entre o

volume total do concreto e dos volumes dos demais materiais (ALVES, 2000, p. 38). Outro

fator considerado é a determinação da distribuição ótima do agregado graúdo, sendo tabelada

em função do diâmetro máximo característico (DMC). Este proporcionamento também

possibilita o uso ou não de aditivo na dosagem do CAR. Serão apresentados apenas os


Alves (2000, p. 39) ressalta que na execução da dosagem são necessários definições e ensaios

preliminares: de classe e tipo do cimento, módulo de finura da areia, teor de umidade dos

agregados, massa especifica e unitária dos agregados. As primeiras etapas de dosagem

definem, através de tabelas, o teor ótimo de agregado graúdo, estimam a quantidade de água e

a de ar da mistura, sendo feitas as correções devido à absorção de água dos agregados ao final

dessa etapa. Dando andamento à dosagem, define-se a relação água/aglomerante, em função

do uso ou não do aditivo superplastificante, DMC e resistência pretendida. Concluindo as

etapas, calcula-se o volume de areia e determina-se as proporções dos materiais.

__________________________________________________________________________________________


38

A dosagem é feita de maneira simples e rápida, uma vez que se tenham os ensaios

preliminares, necessitando de poucas misturas experimentais para obter-se o traço definitivo.

Possibilita a dosagem com uso ou não de adições. Ele tem o inconveniente de levar a valores

altos de consumo de cimento, afetando a questão econômica e gerando problemas

relacionados à retração. Também não é levada em consideração a dosagem do aditivo durante

o processo, sendo feita aleatoriamente durante a execução da mistura.

4.3.3 Método Toralles-Carbonari

O método proposto pela autora Toralles-Carbonari (1996) para CAR é baseado em três

princípios básicos: definição da composição da pasta, otimização do esqueleto granular e

determinação da quantidade de pasta no concreto. Serão apresentados apenas os conceitos

básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Toralles-Carbonari (1996).

Alves (2000, p. 50) lembra que a composição da pasta baseia-se na ideia da otimização da

composição da pasta, materiais e quantidades, atendendo os aspectos reológicos em estado

fresco sem prejudicar as características do material em estado endurecido. A otimização do

esqueleto granular tem a finalidade de minimizar o volume de vazios na mistura, através de

um melhor empacotamento dos agregados. E, por fim, a definição da quantidade ótima de

pasta, procurando a menor quantidade necessária para envolver os agregados e proporcionar o

acabamento satisfatório sem excesso da mesma, evitando o aumento no custos e buscando a

durabilidade da estrutura (ALVES, 2000, p. 51).

4.3.4 Método Vitervo

O método Vitervo trata-se de um método para composição de qualquer tipo de concreto, mas

possuí grande aplicação para CAR. O Método tem grande base experimental e possui como

objetivo principal a economia de cimento. Para isso, baseia-se em um maior empacotamento

das partículas, visando a máxima compacidade possível e menor consumo de cimento, para

otimização da mistura granular seca, recuperando os princípios dos métodos de granulometria

descontínua. Serão apresentados apenas os conceitos básicos do Método, a descrição

detalhada encontra-se em Vitervo (1998).

__________________________________________________________________________________________


39

O Método tem difícil aplicação devido ao extenso programa experimental e, através de passos

a serem seguidos no laboratório, obtêm-se a mistura mais compacta. A determinação do

pacote granular tem a clássica finalidade de obter a melhor combinação entre os diferentes

materiais de forma a minimizar o volume de vazios e a quantidade de pasta (FOCHS, 2011, p.

70).

4.3.5 Método Aitcin

O método Aitcin, muito semelhante ao do ACI 211 (AMERICAN CONCRETE INSTITUTE,

1989, tradução nossa), baseia-se na combinação de resultados empíricos e da teoria do volume

absoluto. A faixa que o método pode ser utilizado está compreendida entre 40 e 140 MPa.

Serão apresentados apenas os conceitos básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se

em Silva (2008).

O Método exige uma série bastante extensa de ensaios preliminares de caracterização dos

materiais constituintes do traço, identificando inclusive a forma do agregado graúdo. Porém,

uma vez caracterizados os materiais e definidos os parâmetros de projeto e execução, obtém-

se, com muita facilidade, a proporção dos constituintes. O método consiste na aplicação de

uma série tabelas que relacionam os parâmetros de projetos com as proporções estimadas.

A eficácia do método é elevada, devido aos ensaios preliminares de todos os componentes do

concreto. A tabela de dosagem serve como um roteiro de cálculo, ajudando inclusive na

estimativa dos consumos dos materiais empregados na dosagem.

O Método possui o inconveniente de servir apenas como referência, pois é baseado em

experiências anteriores e normalmente necessita de ajustes na primeira tentativa do traço.

4.3.6 Método IPT Modificado

O método IPT Modificado foi desenvolvido a partir do método do IPT/EPUSP para CCV. Ele

foi elaborado para obter CAR com menores consumos de cimento. Seus princípios básicos

são: adoção de baixo teor de água/materiais secos, definição de um teor de argamassa e a

substituição de parte do cimento por uma adição pozolânica. Serão apresentados apenas os


__________________________________________________________________________________________


40

O método fixa uma baixa relação água/materiais secos (H), uma vez que se trata de CAR.

Para CCV, os valores de H são superiores a 9%, ao passo que para maioria dos demais

métodos os valores de H ficam entre 5 e 6% (ALVES, 2000, p. 61).

O teor de argamassa é obtido experimentalmente para os materiais disponíveis para a

dosagem do concreto, conforme sugerido por Helene e Terzian (1993). Da mesma maneira

que o método IPT/EPUSP para CCV, obtém-se as proporções de agregados graúdos e miúdos.

Posteriormente a isso, há o incremento de um novo passo que é o de substituição de parte do

cimento por material pozolânico e finalizando com a dosagem de aditivo superplastificante.


O método Recena para CAR tem o mesmo princípio de substituir uma quantidade de cimento

por uma adição, reduzindo o consumo de cimento e utilizando um material que tem grande

caráter poluente. Porém para CAR, a adição sugerida foi Sílica Ativa ao invés de cinza

volante, devido a sua grande capacidade de aumento da resistência Este método sugere a

hipótese de a trabalhabilidade ser proporcional ao volume de pasta do concreto e também tem

como parâmetro de entrada a substituição de cimento Portland ao invés da relação a/c ou fc28

como os demais métodos (RECENA, 2011, p. 29). Serão apresentados apenas os conceitos

básicos do Método, a descrição detalhada encontra-se em Recena (2011).

O processo para obtenção de uma composição dos agregados que resulte uma mistura com a

maior massa unitária possível se manteve da mesma forma. Assim como, a obtenção do teor

de argamassa ideal através da relação entre o volume de vazios e a massa específica da

argamassa. Após a definição granulométrica da mistura, é definido o volume de pasta ideal

através do traço de melhor trabalhabilidade, verificando-se para um índice de consistência

qual o menor H ou, fixando um H, qual o traço com maior índice de consistência (RECENA,

2011)

__________________________________________________________________________________________


41

5 DESCRIÇÃO DA ETAPA EXPERIMENTAL

O presente trabalho integra e analisa os resultados dos ensaios provenientes da disciplina de

Tecnologia e Dosagem de Concretos Convencionais e Especiais do Programa de Pós

Graduação Engenharia Civil (PPGEC) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Na

disciplina foram abordados 21 métodos de dosagem, distribuídos em 7 grupos que,

individualmente, trabalharam com um método para cada categoria (CCV, CAA e CAR).

A fim de comparar o desempenho de diferentes métodos de dosagem, o programa

experimental da disciplina previu a dosagem de quatro traços de concretos com resistências

potenciais à compressão pela NBR 5739 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS, 2007), aos 28 dias, de 30, 50, 70, 90 MPa para CCV e CAA e 50, 70, 90 e 110

MPa para CAR. O programa contou com a moldagem de oito corpos de prova (CP) por traço,

totalizando 32 CP por método e 224 CP por categoria. Foram ensaiados à compressão axial

metade dos CP aos 7 e, outra metade, aos 28 dias, afim de verificar a evolução de resistência e

posteriormente graficar os diagramas de dosagem, com o traço pobre, os intermediários e o

rico, conforme programa experimental da disciplina apresentado no quadro 2. Nesta pesquisa

os métodos seguiram as suas respectivas diretrizes estabelecidas, sendo descritos no item 5.3

as considerações ou possíveis ajustes feitos nas dosagens.

Todos os traços foram produzidos, no laboratório do Norie, em uma betoneira de eixo vertical

e o adensamento foi mecânico, com auxilio de mesa vibratória. Para avaliar a trabalhabilidade

dos CAA foram utilizados os ensaios: slump flow test, slump-flow T50cm, v-funnel test e l-box

test, de acordo com a exigência de cada método, já para o CCV e CAR foi utilizado o

tradicional ensaio de abatimento de tronco de cone. A cura foi realizada em câmara úmida e a

utilização da retífica como preparação de base foi padronizada para todos os traços, devido a

menor interferência para concretos de maior resistência e, também, para padronizar com as

demais categorias. Todos os ensaios de resistência à compressão axial foram realizados

segundo as orientações da NBR 5739 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS, 2007). O equipamento utilizado foi uma prensa computadorizada com

capacidade limite de 2000 kN, que registrou eletronicamente todos os dados diretamente no

computador acoplado a ela.

__________________________________________________________________________________________


42

Quadro 2 – Programa experimental da disciplina

(fonte: elaborado pelo autor)

Categoria fc28 Idade CP's fc28 Idade CP's fc28 Idade CP's fc28 Idade CP's

7 dias 4 CP's 7 dias 4 CP's 7 dias 4 CP's 7 dias 4 CP's










































50 Mpa 70 Mpa 90 Mpa 110 Mpa







ABRAMS

TUTIKIAN &

DALMOLIN

IPT / EPUSP

CIENTEC

VITERVO

AITCIN

CAR

MEHTA-AITCIN

NAWY

TORRALLES-

CARBONARI

IPT MODIFICADO

RECENA

OKAMURA


GOMES

TUTIKIAN

REPETTE-MELO

ALENCAR &

HELENE30 Mpa 50 Mpa 70 Mpa 90 Mpa



30 Mpa 50 Mpa

90 Mpa

90 Mpa

90 Mpa

90 Mpa

70 Mpa 90 Mpa



70 Mpa

70 Mpa

70 Mpa

70 Mpa

70 Mpa

70 Mpa

70 Mpa

90 Mpa

90 Mpa

90 Mpa

50 Mpa

50 Mpa

50 Mpa

50 Mpa

50 Mpa

50 Mpa

50 Mpa

RECENA

30 Mpa

30 Mpa

30 Mpa

30 Mpa

30 Mpa

30 Mpa

30 Mpa

Método

FURNAS

ABCP

FULLER

RECENA

CCV

CAA

__________________________________________________________________________________________


43

Através da análise global dos dados, pôde-se determinar uma série de parâmetros que

permitiram avaliar qual método é mais indicado, de acordo com as exigências de projeto e

execução, para cada aplicação. O amplo intervalo de resistências estabelecido, desde 30 até

110 MPa, tem a intenção de identificar os intervalos que cada método é mais indicado,

revelando grandes distorções para valores distantes desse intervalo.

5.1 MATERIAIS UTILIZADOS

A dosagem do concreto é responsável pelo comportamento do mesmo, seja em estado fresco

ou endurecido. O devido proporcionamento entre os materiais e as suas características afetam

diretamente no produto final. Portanto, este item irá apresentar as principais características

dos materiais utilizados nos diferentes métodos.

5.1.1 Cimento

O cimento utilizado em todas as dosagens é identificado como Cimento Portland de Alta

Resistência Inicial (CPV-ARI). Este é o cimento, disponível comercialmente, que não

apresenta adições quimicamente ativas e, portanto, irá minimizar as variáveis passíveis de

interferência no comportamento do concreto, permitindo que as únicas adições que possam

influir no comportamento do concreto, sejam as previstas nos traços. Outro fator importante

na escolha do CPV-ARI é a sua indispensável utilização na dosagem dos CAR, que estão

contemplados nesta pesquisa. As informações sobre este material estão apresentados na tabela

1.

__________________________________________________________________________________________


44

Tabela 1 – Caracterização do cimento utilizado


5.1.2 Silica Ativa

A sílica ativa foi utilizada em alguns métodos de CAA e praticamente em todos os de CAR. A

mesma foi empregada devido ao seu caráter pozolânico e, também, ao minúsculo diâmetro de

suas partículas, da ordem de 0,2 micrometros, que possibilita um esqueleto granular mais

compacto. Os dados técnicos da sílica, fornecidos pelo fabricante, estão apresentados na

tabela 2.

Tabela 2 – Caracterização da sílica ativa


Resultados

(fabricante)

Resultados

obtidos NORIE

Exigências

NBR 5733/91

5,43 - ≤6,50

3,47 - ≤3,50

3,15 - ≤4,50

13,81 - 1,00

2,97 3,02 -

<5,0 - ≤5,0

Início 252 - ≥60

Fim 321 - ≤600

5118 - ≥3000

1 dia - 24,83 ≥14,0

3 dias - 34,72 ≥24,0

7 dias - 39,63 ≥34,0

28 dias - 46,91 -

Resistência à

Compressão

(MPa)

Mecânicos

MgO

SO₃

Perda ao fogo

Resíduo insolúvel

Massa específica (g/cm³)

Expansão à quente (mm)

Quimicos

Tempo de

pega (min)

Finura Blaine (cm²/g)

Físicos

Parametros Analisados

Dados

técnicos

≥ 85%

≤ 0,5%

≤ 3%

2,20

20000,00

Esférico

0,2 um

Massa específica (g/cm³)

Superfície específica (m²/Kg)

Formato da partícula

Diametro médio


SiO₃

Equivalente Alcalino

Umidade

__________________________________________________________________________________________


45

5.1.3 Cinza Volante

A cinza volante foi utilizada em alguns métodos de CAA como fino para aumentar a coesão,

contribuindo para o aumento da resistência à compressão em função do seu caráter

pozolânico. Além de possuir reatividade e interagir nas reações químicas de hidratação do

cimento, se trata de um rejeito industrial. A cinza volante utilizada nos ensaios possui massa

específica de 2,00 g/cm³.

5.1.4 Agregado Miúdo

O agregado miúdo utilizado foi uma areia quartzosa natural com distribuição granulométrica

contínua. A mesma foi caracterizada quanto a suas propriedades físicas, seguindo os ensaios

de composição granulométrica (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS,

2003), determinação da massa unitária e determinação de massa específica. Os resultados da

caracterização física do agregado estão expressos na tabela 3.

Tabela 3 – Caracterização do agregado miúdo


Zona utilizável Zona ótima Zona utilizável Zona ótima

4,80 1 1 0 0 5 10

2,40 4 5 0 10 20 25

1,20 11 16 5 20 30 50

0,6 19 35 15 35 55 70

0,30 34 69 50 65 85 95

0,15 26 95 85 90 95 100

<0,15 5 100 100 100 100 100

2,21 1,55 - 2,20 2 2,90 - 3,50 3

2,40

2,62

1,57

Dimensão Máxima (mm)

Abertura das

Peneiras

(mm)

AMOSTRA

Massa Específica (g/cm³)

Massa Unitária (g/cm³)

AGREGADO MIÚDO

Retida Acumulada (%) - em massa

NBR 7211 (2005)

Limites Inferiores Limites SuperioresMédia

Retida (%)

Média

Retida

Acumulada

(%)

Módulo de Finura

__________________________________________________________________________________________


46

5.1.5 Agregado Graúdo

Neste estudo empregam-se agregados graúdos de origem basáltica (brita 0 e 1). Os mesmos

foram caracterizados quanto a suas propriedades físicas, seguindo os ensaios de determinação

da composição granulométrica (ABNT, NM 248/2003), determinação da massa unitária e

determinação de massa específica. Os resultados da caracterização física dos agregados estão

expressos nas tabelas 4 e 5.

Tabela 4 – Caracterização da brita 0


4,75/12,5 9,5/25 19/31,5 25/50 37,5/75

19,00 0 0 - 2 - 15² 65² - 95 95 - 100 -

9,50 1 1 2 - 15² 80² - 100 - - -

4,80 81 82 80 - 100 95 - 100 - - -

2,40 17 99 95 - 100 - - - -

1,20 0 100 - - - - -

0,60 0 100 - - - - -

0,30 0 100 - - - - -

0,15 0 100 - - - - -

Fundo 0 100 - - - - -

5,82

9,50 ou 6.3

2,98

1,38

AGREGADO GRAÚDO - BRITA 0



Massa Unitária (g/cm³)

NBR 7211 (2005)


Zona Granulométrica - d/D ¹

Módulo de Finura

Abertura das

Peneiras

(mm)

AMOSTRA

Média

Retida (%)

Média

Retida

Acumulada

(%)

¹-Zona Granulométrica corresponde à menor (d) e à maior (D)

dimensões do agregado graúdo

²-Em cada zona granulométrica deve ser aceita uma variação de no

máximo cinco unidades percentuais em apenas um dos limites

marcados

__________________________________________________________________________________________


47

Tabela 5 – Caracterização da brita 1


5.1.6 Aditivo Superplastificante

Devido às baixas relações de a/c para os CAR e à alta fluidez exigida nos CAA, foi

indispensável a utilização de aditivo superplastificante. O aditivo utilizado é a base de éter

carboxílico e as suas informações técnicas, fornecida pelo fabricante, estão apresentadas na

tabela 6.

Tabela 6 – Caracterização do aditivo superplastificante


4,75/12,5 9,5/25 19/31,5 25/50 37,5/75

19,00 28 28 - 2 - 15² 65² - 95 95 - 100 -

12,50 67 95

9,50 5 100 2 - 15² 80² - 100 - - -

4,8 0 100 80 - 100 95 - 100 - - -

2,4 0 100 95 - 100 - - - -

1,20 0 100 - - - - -

0,60 0 100 - - - - -

0,3 0 100 - - - - -

0,2 0 100 - - - - -

99,90

8,21

38 ou 25

2,98

Zona Granulométrica - d/D ¹

Módulo de Finura



AGREGADO GRAÚDO - BRITA 1

Abertura das

Peneiras

(mm)

AMOSTRA NBR 7211 (2005)

Média

Retida (%)

Média

Retida

Acumulada

(%)


¹-Zona Granulométrica corresponde à menor (d) e à maior (D)

dimensões do agregado graúdo

²-Em cada zona granulométrica deve ser aceita uma variação de no

máximo cinco unidades percentuais em apenas um dos limites

marcados

Fundo

Estado físico Líquido

Cor Branco turvo

Odor Característico

pH 5-7

Base quimica Éter policarbixílico

Ponto de fulgor -

Explosividade -

Densidade (g/cm³) 1,067 - 1,107

Solubilidade Solúvel em água

Viscosidade (cps) ≤150

Teor de sólidos (%) 28,5 - 31,5


__________________________________________________________________________________________


48

5.2 PARÂMETROS SELECIONADOS PARA ANÁLISE

Existem diversos parâmetros que servem para caracterizar e controlar o concreto produzido,

tanto em estado fresco quanto endurecido. O presente estudo selecionou alguns desses

parâmetros para comparar os métodos de dosagem analisados e estão aqui listados:

a) Teor de pasta (P(1+a/agl));

b) Teor de argamassa (α);

c) Consumo de cimento teórico (Cc);

d) Custo por m³ (Cm³);

e) Custo por m³/MPa (Cm³/MPa).

O teor de pasta do traço é responsável por lubrificar os grãos de areia e evitar a exsudação. A

demanda de pasta do concreto é proporcional ao módulo de finura (MF) do agregado miúdo

utilizado na mistura, pois areias com MF maiores irão necessitar de menores teores de pasta

para preencher os espaços vazios do esqueleto granular da areia. A utilização de cimentos

mais finos proporciona uma redução na permeabilidade da pasta, reduzindo a exsudação O

teor de pasta é definido pela fórmula 1.

P(1+a/agl) = [(1+agl+a/agl)/(1+m)] (fórmula 1)

Onde:

P(1+a/agl) = teor de pasta de aglomerante na mistura em relação ao total de materiais secos;

agl = aglomerante adicionado na mistura;

a/agl = relação quantidade de água na mistura/total de aglomerantes contido nela, em massa

(kg/kg);

m = relação agregado/cimento, em massa (kg/kg).

O teor de argamassa corresponde ao percentual de finos (cimento + adições + agregado

miúdo) em relação aos materiais secos totais (1+m). É calculado através da fórmula 2.

__________________________________________________________________________________________


49

α = [(1+a)/(1+m)] (fórmula 2)

Onde:

α = teor de argamassa na mistura em relação ao total de materiais secos;

a = relação quantidade de agregado miúdo/cimento, em massa (kg/kg);

m = relação agregado/cimento, em massa (kg/kg).

A argamassa tem a função de preencher os espaços vazios entre as partículas do agregado

graúdo e também de lubrificar a mistura. Um traço deve conter um teor de argamassa mínimo

que evite falhas no preenchimento dos vazios existentes entre as partículas de agregado

graúdo e não comprometa a resistência mecânica da estrutura, durabilidade e, tampouco, o

acabamento. A atenção na extrapolação exagerada do teor de argamassa também é de suma

importância, uma vez que o excesso pode acarretar em problemas de retração, elevar o custo e

até interferir negativamente no módulo de elasticidade do concreto.

O consumo de cimento é um dos parâmetros de maior relevância na escolha de um traço

devido a problemas de ordem técnica que um consumo de cimento elevado pode acarretar,

como aumento retração, redução no módulo de elasticidade e maior demanda por água para

mistura devido a sua elevada superfície específica em relação aos demais agregados. Além

dos fatores técnicos têm os de ordem econômica, pois este material representa a parcela

principal do custo total do concreto. O consumo de cimento teórico é representado pela

fórmula 3.

Cc = [(1000)/(1/yc+a/ya+p/yp+a/agl)] (fórmula 3)

Onde:

Cc = Consumo de cimento teórico para a produção de 1 m³ de concreto;

yc = massa específica do cimento;

__________________________________________________________________________________________


50

a = relação quantidade de agregado miúdo/cimento, em massa (kg/kg);

ya = massa específica do agregado miúdo;

p = relação quantidade de agregado graúdo/cimento, em massa (kg/kg);

yp = massa específica do agregado graúdo;

a/agl = relação quantidade de água na mistura/total de aglomerantes contido nela, em massa

(kg/kg).

Uma vez atingido os requisitos técnicos do concreto como: durabilidade, resistência

mecânica, trabalhabilidade, entre outras, a análise do custo por metro cúbico é o parâmetro

determinante para escolha do traço. O mesmo é definido pela soma dos custos parciais de

cada material constituinte do traço.

O custo por m³/MPa representa o custo por unidade de resistência (1 MPa). Ou seja, a

variação no custo do concreto em relação ao incremento de uma unidade da resistência (1

MPa). Dessa forma, se obtém um índice para avaliar qual método apresenta o menor relação

custo/resistência, sendo definido pela fórmula 4:

Cm³/MPa = Cm³/fcj (fórmula 4)

Onde:

Cm³/MPa = Relação custo do concreto/resistência atingida;

Cm³ = Custo para produção de 1 m³ de concreto;

fcj = resistência potencial do concreto aos j dias de idade.

__________________________________________________________________________________________


51

5.3 DOSAGEM DO CONCRETO E DEFINIÇÃO DOS TRAÇOS

Os procedimentos de dosagem seguiram os seus respectivos procedimentos e etapas

estabelecidas, conforme descrito no capítulo 4. Contudo, alguns métodos necessitaram ajustes

e considerações devido à impossibilidade de seguir, fielmente, algumas das etapas

estabelecidas pelos métodos originais. A descrição de qualquer alteração no método de

dosagem original será exposta a seguir.

5.3.1 Dosagem do CCV

Nos próximos itens serão apresentados ajustes, adaptações ou considerações tomadas a

respeitos dos métodos utilizados para CCV, possibilitando uma compreensão mais ampla a

respeito dos resultados obtidos.

5.3.1.1 Método de Abrams

Este método foi proposto em 1919, baseado nos materiais disponíveis na época. Devido à

tamanha disparidade entre os materiais utilizados na elaboração do método e os disponíveis

atualmente, principalmente com relação aos aglomerantes, optou-se por dobrar os valores das

resistências para cada relação a/c como ajuste, baseado em dados experimentais. Outro fator

relevante para a adaptação do método é o intervalo de resistências, original do método.

extramente restrito, estabelecida a resistência de 30 MPa como a máxima.

Para a composição dos quatro traços foi definido o mix de Abrams, que corresponde à

proporção entre cimento e agregados secos totais, através do estabelecimento da relação a/c

obtida da curva a/c x Como o diâmetro máximo característico e o módulo de finura dos

agregados permaneceram iguais em todos os traços, os percentuais de areia média e brita

foram, respectivamente, de 35% e 65%.

Para os quatro traços foram estabelecidas as relações a/c de 0,53, 0,48, 0,36 e 0,33 para os

respectivos traços (1:m) de 1:6,5, 1:5, 1:3,5 e 1:2. Buscou-se um concreto com abatimento 10

cm + ou - 2 cm e a composição de cada um dos traços obtidos pelo método de dosagem de

Abrams está na tabela 7.

__________________________________________________________________________________________


52

Tabela 7 – Traços obtidos pelo método de dosagem Abrams


5.3.1.2 Método de Fuller

Foram definidos os parâmetros teóricos proposto pelo método de Fuller. Dentre eles a curva

de composição granulométrica que é função dos agregados disponíveis para utilização. Foi

estabelecida a proporção de 30% areia quartzosa média, 20% brita basáltica 0 e 50% brita

basáltica 1. Os valores de consumos de cimento estabelecidos para atingir as resistências

previstas no programa são de 300 kg/m³ como o limite inferior e 600 kg/m³ como superior.

A quantidade de água é um parâmetro tabelado de acordo com as características dos

agregados utilizados e, portanto, foi estabelecida uma quantidade de 193 litros de água por

traço. Porém, durante a dosagem atingiu-se o abatimento com uma quantidade inferior de

água, exceto para o traço mais rico que necessitou mais água do inicialmente estava previsto.

Os valores das quantidades de água, bem como os demais materiais pertencentes ao traço,

estão identificados na tabelo 8.

Cabe ressaltar que, visualmente, todos os traços apresentaram deficiência de argamassa e, por

isso, falta de coesão. O traço mais rico foi o que resultou no concreto com coesão mais

próxima do necessário, porém ainda deficiente.

%proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)

Cimento 33,33 1,00 22,22 1,00 16,67 1,00 13,33 1,00

Areia média 23,33 0,70 27,11 1,22 29,17 1,75 30,40 2,28

Brita 1 43,33 1,30 50,67 2,28 54,17 3,25 56,27 4,22

a/c

α (%)

H (%)

Cc (kg/m³)

mesp (kg/m³)

Abatimento (mm)

Material

0,33 0,48 0,53

1:2,0 1:6,51:3,5

0,36

Traço (1:m), em massa

1:5,0

11,00 7,078,00 8,00

56,67 43,7349,33 45,83

772,5 520,3 389,2 306,0

2440,4 2528,8 2521,7 2551,3

108 95 95 92

__________________________________________________________________________________________


53

Tabela 8 – Traços obtidos pelo método de dosagem Fuller


5.3.1.3 Método Furnas

O método de Furnas estabelece um estudo preliminar, composto por uma série de dosagens

experimentais que busca a obtenção de gráficos para dosagem. Eles definem diversos

parâmetros como: módulo de finura da mistura, porcentagem da areia, relação a/c, graduação

geométrica e percentagens de cada um dos agregados. Evidenciado a indisponibilidade de

tempo para realizar estes ensaios preliminares, buscou-se na bibliografia uma aplicação do

Método com agregados similares aos utilizados neste estudo e optou-se pela utilização dos

dados obtidos na barragem Serra da Mesa (FURNAS, 1997).

A resistência máxima encontrada na dosagem de concretos para Barragem Serra da Mesa foi

de 45 MPa, portanto extrapolou-se as curvas para dosagem. Neste mesmo estudo foi

considerado 5,00% o valor de ar incorporado no concreto e desvio padrão de 4,0 para calcular

a resistência de controle conforme a fórmula 5:

= + 1,65 x Sd (fórmula 5)

O Método estabelece 0,20 como valor mínimo para a relação a/c, ela é função da resistência

de controle, esta determinada pela fórmula 6.

%proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)

Cimento 24,81 1,00 20,70 1,00 16,61 1,00 12,47 1,00

Areia média 20,60 0,83 21,74 1,05 22,76 1,37 23,94 1,92

Brita 0 15,63 0,63 16,36 0,79 17,28 1,04 18,20 1,46

Brita 1 38,96 1,57 41,20 1,99 43,36 2,61 45,39 3,64

a/c

α (%)

H (%)

Cc (kg/m³)

mesp (kg/m³)

Abatimento (mm) 110

571,2 484,9 389,1

2514,1 2540,4

294,7

Material 1:3,03 1:3,83 1:5,02 1:7,02

0,36 0,39 0,48 0,60


2540,2 2553,8

8,93

42,44 39,37 36,41

7,488,07 7,97

85 80 105

45,41

__________________________________________________________________________________________


54

= 110,443 x e ^(-2,814 x a/c) (fórmula 6)

O módulo de finura foi estabelecido de acordo com a fórmula 7.

= -352,925 + 69,792 x MF (fórmula 7)

Com o MF estabelecido, calcula-se o percentual de areia da mistura de acordo com a fórmula

8 e, por fim, a determinação da relação agregado seco/cimento de acordo com a fórmula 9.

MF = 7,309 - 0.053 x % Areia (fórmula 8)

= 88,936 x e^(-0,218 x m) (fórmula 9)

Após uma séries de fórmulas, baseadas nas características dos agregados, definiu-se as

proporções entre os componentes do concreto e seus parâmetros apresentados na tabela 9.

__________________________________________________________________________________________


55

Tabela 9 – Traços obtidos pelo método de dosagem Furnas


5.3.1.4 Método ABCP

O método ABCP foi criado em 1980 e baseado em materiais que não são os mesmos

disponíveis atualmente, portanto extrapolou-se os valores da curva de Abrams para estimar o

comportamento do CPV que não está contemplado no método original. Uma vez feita a

extrapolação, os demais parâmetros e proporções dos materiais são de fácil obtenção através

de tabelas e, portanto, eles foram obtidos de acordo com os passos prescritos no método. Os

traços fornecidos pelo método estão na tabela 10.

Tabela 10 – Traços obtidos pelo método de dosagem ABCP


%proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)

Cimento 86,21 1,00 59,17 1,00 32,57 1,00 19,72 1,00

Areia fina 0,00 0,00 0,00 0,00 2,61 0,08 9,07 0,46

Areia média 0,86 0,01 7,69 0,13 15,64 0,48 16,96 0,86

Areia grossa 1,72 0,02 1,18 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00

Brita 0 11,21 0,13 31,95 0,54 49,19 1,51 54,24 2,75

a/c

Aditivo (%)

α (%)

H (%)

Cc (kg/m³)

mesp (kg/m³)

1:2,07 1:4,07

0,20

89,00 68,00 51,00 46,00

Material


1,00 1,00 1,00 1,00

0,39

1:0,16

17,24 11,83 7,82 7,69

1720,0 1304,4 773,3 464,1

0,20 0,24

1:0,69

2320,0 2455,9 2562,8 2542,2

%proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)

Cimento 37,45 1,00 24,94 1,00 18,28 1,00 13,37 1,00

Areia média 10,49 0,28 22,19 0,89 28,52 1,56 33,16 2,48

Brita 1 52,06 1,39 52,87 2,12 53,20 2,91 53,48 4,00

a/c

α (%)

H (%)

Cc (kg/m³)

mesp (kg/m³)

Abatimento (mm)

0,43 0,42 0,53


2526,9 2532,5

1:1,67

47,94

16,10

100,0

2321,4

748,8

1:3,01 1:4,47 1:6,48

0,35

47,13 46,80 46,52

8,73 7,68

Material

575,9 429,0 316,2

85,0 115,0 100,0

2510,8

7,09

__________________________________________________________________________________________


56

5.3.1.5 Método IPT/Epusp

Foi estabelecido os traços 1:2, 1:3,5, 1:5,0 e 1:6,5 afim de obter um intervalo relativamente

grande entre os teores de m e obter as resistências pretendidas pelo programa experimental da

disciplina. O teor de argamassa que possibilitou o preenchimento dos vazios do agregado

graúdo e um bom acabamento, obtido experimentalmente conforme indicado pelo Método, foi

de 50%. A execução do Método seguiu as etapas previstas sem necessitar de nenhuma

adaptação e os traços obtidos estão na tabela 11.

Tabela 11 – Traços obtidos pelo método de dosagem IPT/Epusp


5.3.1.6 Método Cientec

A definição das resistências de 30, 50, 70 e 90 MPa pelo método de dosagem Cientec,

conforme programa da disciplina, acarretou em misturas com relação a/c e H muito baixas,

comprometendo inclusive a moldagem dos CP. Portanto, optou-se por utilizar aditivo

superplastificante e atender ao abatimento de tronco de cone entre 70 mm + ou - 20mm. Os

traços obtidos pelo método da Cientec estão apresentados na tabela 12.

%proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)

Cimento 33,33 1,00 22,22 1,00 16,67 1,00 13,33 1,00

Areia média 16,67 0,50 27,78 1,25 33,33 2,00 36,67 2,75

Brita 1 50,00 1,50 50,00 2,25 50,00 3,00 50,00 3,75

a/c

α (%)

H (%)

Cc (kg/m³)

mesp (kg/m³)

Abatimento (mm)

50,00 50,00

741,1 518,8 394,6 312,6

2463,5 2523,6 2538,5 2519,4

10,80

90

8,10

80

7,22 7,47

85 90

0,32 0,56

50,00

0,36

50,00

Material 1:2,0 1:3,5


1:5,0 1:6,5

0,43

__________________________________________________________________________________________


57

Tabela 12 – Traços obtidos pelo método de dosagem Cientec


5.3.1.7 Método Recena

Para definição do traço de melhor reologia, foram dosados os traços 1:3,00, 1:4,50 e 1:6,00 e,

fixando-se a quantidade de água sobre o total de material seco, mediu-se o abatimento de

tronco de cone dos concretos. Os traços estão apresentados na tabela 13.

Tabela 13 – Traços de melhor reologia obtidos pelo método Recena


%proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)%

proporção

(massa)

Cimento 53,48 1,00 41,49 1,00 30,86 1,00 17,09 1,00

Areia média 1,07 0,02 12,86 0,31 23,46 0,76 37,26 2,18

Brita 1 45,45 0,85 45,64 1,10 45,68 1,48 45,64 2,67

a/c

Aditivo (%)

α (%)

H (%)

Cc (kg/m³)

mesp (kg/m³) 2589,3 2547,2 2518,2 2475,5

Material

0,16

0,00

0,51


54,36 54,32 54,36

1:0,87

54,55

1:2,24

0,28

1:4,851:1,41

0,21

1,18 0,65 0,21

8,56 8,71 8,64 8,72

741,1 518,7 394,5 312,5

% massa kg % massa kg % massa kg

Cimento 25,00 1,00 9,14 18,18 1,00 6,65 14,29 1,00 5,22

Areia fina 4,06 0,16 1,48 5,42 0,30 1,98 6,20 0,43 2,27

Areia média 16,24 0,65 5,94 21,69 1,19 7,93 24,81 1,74 9,07

Brita 0 9,85 0,39 3,60 9,85 0,54 3,60 9,85 0,69 3,60

Brita 1 44,85 1,79 16,40 44,85 2,47 16,40 44,85 3,14 16,40

água 3,46 3,46 3,46

α (%)

H (%)

s (mm)

a/c

Material

Traço

45% 45%

0,52 0,66

1:3,00 1:4,50 1:6,00

45%

9,46% 9,46% 9,46%

80 195 220

0,38

__________________________________________________________________________________________


58

Através do procedimento contido no método, foi definido o traço 1:5,00 como o de melhor

reologia. O próximo passo é a substituição de porcentagens fixas de cimento por cinza volante

e verificar a sua influência na resistência, estes traços estão apresentados na tabela 14

Tabela 14 – Traços com substituição de cimento por cinza pelo método Recena


5.3.2 Dosagem do CAA

Nos próximos itens são apresentados ajustes, adaptações ou considerações tomadas a

respeitos dos métodos utilizados para CAA, possibilitando uma compreensão mais ampla a


5.3.2.1 Método Okamura

A definição das resistências de 30, 50, 70 e 90 MPa pelo método de dosagem Okamura,

conforme programa da disciplina, acarretou em misturas com relações água/finos maiores ou

menores que a faixa indicada pelo método entre 0,9 e 1,0. O restante do Método seguiu as

etapas previstas e os traços estão dispostos na tabela 15.

proporção

(massa)kg

proporção

(massa)kg

proporção

(massa)kg

proporção

(massa)kg

Cimento 1,00 9,29 1,00 8,36 1,00 6,97 1,00 5,57

Cinza 0,00 0,00 0,08 0,67 0,24 1,66 0,48 2,66

Areia fina 0,34 3,19 0,38 3,19 0,46 3,19 0,57 3,19

Areia média 1,37 12,77 1,53 12,77 1,83 12,77 2,29 12,77

Brita 0 0,59 5,49 0,66 5,49 0,79 5,49 0,98 5,49

Brita 1 2,69 25,00 2,99 25,00 3,59 25,00 4,49 25,00

Volume (dm³)

Água (kg)

Traço final cim.:agr.

Traço final agl.:agr.

α (%)

H (%)

a/c

a/agl

Cc (kg/m³)

mesp (kg/m³)

Abatimento (mm)

0,51

1:8,81

1:5,00

45 44

4,40

0,55

1:5,00

1:5,15

% substituição com correção volume (traço em massa)

0 10 25 40

19,49 19,49 19,49 19,49

2526,9 2536,8 2556,1 2572,6

80 100 100 110

7,89 7,95 7,99 8,30

0,47 0,53 0,63 0,81

4,41 4,40 4,54

1:5,38 1:5,64

45 45

Material

390,33 356,09 303,73 248,26

0,47 0,49

1:5,64 1:6,91

__________________________________________________________________________________________


59

Tabela 15 – Traços obtidos pelo método de dosagem Okamura


5.3.2.2 Método Gomes

Conforme estabelecido no método de Gomes, foi obtido o teor de 2,2% como o ponto de

saturação do aditivo através do ensaio de cone de Marsh e o ensaio de mini-slump. Para a

determinação do volume de pasta ideal, iniciou-se os testes com o teor de 10% e foram

incrementadas pequenas porcentagens até chegar ao valor de 20%, obtendo um concreto com

características de autoadensibilidade.

Determinados os parâmetros de dosagem para a aplicação do método proposto por Gomes,

definiu-se o proporcionamento dos materiais conforme tabela 16. Seguindo as orientações do

Método, este proporcionamento entre os materiais se manteve nos diferentes traços, variando-

se somente as relações de a/c e chegando aos valores de 0,3, 0,4, 0,5 e 0,6 com o objetivo de

alcançar as resistências estipuladas no programa experimental da disciplina.

Apesar de seguir as orientações do Método, em geral, os traços não passaram pelos ensaios

básicos de exigências de CAA. Somente o traço com relação a/c de 0,5 ficou dentro dos

parâmetros do Slump Flow e traço com a/c de 0,4 dentro dos parâmetros exigidos pelo teste L.

% proporção % proporção % proporção % proporção

Cimento 19,57 1,00 17,88 1,00 16,39 1,00 14,59 1,00

Areia 20,68 1,06 21,11 1,18 21,49 1,31 21,96 1,50

Brita 0 29,74 1,52 30,37 1,70 30,91 1,89 31,58 2,16

Brita 1 30,01 1,53 30,64 1,71 31,20 1,90 31,87 2,18

a/c

Ág/finos (vol)

Aditivo (%)

α (%)

H% (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)

mesp Teórica (Kg/m³)

espmto (seg)

2350,2

2643,2

2318,0

2610,2

2343,1

2565,6

2284,1

2540,0

não passou não passou não passou 10

1:4,11

Traço (agl:m)

1:4,59 1:5,10 1:5,85

0,35

0,80 0,10 1,20 1,50

1,29 1,00 0,30 0,15

40,25 38,99 37,89 36,55

5,48 6,26 7,38 8,02

490,5 439,2 391,7 343,1

Material

0,28 0,45 0,55

__________________________________________________________________________________________


60

Tabela 16 – Traços obtidos pelo método de dosagem Gomes


5.3.2.3 Método Tutikian

No ensaio do método de Tutikian ocorreu um erro de interpretação do Método e não fixou-se

a quantidade de aditivo superplastificante. Desse modo, não se acrescentaram todos os

materiais à medida que se fizeram as substituições, faltaram a água e o cimento, o que

manteria as mesmas relações a/c.

Os traços proposto sofreram alguns ajustes, a fim de adequa-los aos ensaios de

adensabilidade, e estão apresentados na tabela 17. Porém, o único ensaio que o CAA dosado

ficou dentro dos parâmetros exigidos foi o slump flow, os demais não ficaram dentro do

valores exigidos.


Cimento 14,99 1,00 14,99 1,00 14,99 1,00 14,99 1,00

Cinza 1,65 0,11 1,65 0,11 1,65 0,11 1,65 0,11

Areia média 34,03 2,27 34,03 2,27 34,03 2,27 34,03 2,27

Brita 0 17,99 1,20 17,99 1,20 17,99 1,20 17,99 1,20

Brita 1 31,33 2,09 31,33 2,09 31,33 2,09 31,33 2,09

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


espmto (mm)

0,40

0,27 0,36 0,45 0,54

2,20 2,20 2,20 2,20

50,67 50,67 50,67 50,67

4,50 6,00

2623,7 2564,8 2510,0 2458,9

517 585 522 485

7,50 9,00

376,4 362,8 350,1 338,2

2456,6 2206,1 2350,6 2443,1

Material

0,30 0,50 0,60

Traço

1:5,67 1:5,67 1:5,67 1:5,67

__________________________________________________________________________________________


61

Tabela 17 – Traços obtidos pelo método de dosagem Tutikian


5.3.2.4 Método Repette

A dosagem do método Repette, característico por não necessitar de decisões ou alguma

escolha subjetiva do tecnologista, é baseada em ensaios rápidos e de custo acessível e em

resultados quantitativos e objetivos. Portanto, não se mostrou necessário qualquer ajuste ou

adaptação deste Método, estando todos os parâmetros e proporções do traço na tabela 18.

Tabela 18 – Traços obtidos pelo método de dosagem Repette



Cimento 30,30 0,91 21,16 0,95 15,87 0,95 12,69 0,95

Silica Ativa 3,03 0,09 1,07 0,05 0,80 0,05 0,64 0,05

Areia Fina 0,73 0,02 0,67 0,03 0,77 0,05 0,87 0,07

Areia Média 15,93 0,48 27,11 1,22 32,57 1,95 35,80 2,69

Brita 50,00 1,50 50,00 2,25 50,00 3,00 50,00 3,75

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


espmto (mm) 570 600 590 600

1:2,00 1:3,50 1:5,00 1:6,50

0,36

0,30 0,35 0,43 0,54

0,60 0,31 0,38 0,55

50,00 50,00 50,00

0,32 0,45 0,56

Material

Traço (agl:m)

50,00

9,83 7,71 7,15 7,15

751,0 521,9 394,3 314,4

2442,0 2510,0 2476,0 2458,0

2442,6 2515,7 2522,0 2513,3


Cimento 20,61 0,88 21,41 1,00 20,41 1,00 17,54 1,00

Silica Ativa 2,81 0,12 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Areia 37,47 1,60 38,54 1,80 38,78 1,90 40,35 2,30

Brita 39,11 1,67 40,04 1,87 40,82 2,00 42,11 2,40

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)

mesp Teorica (Kg/m³)

espmto (seg)

0,30 0,35 0,45 0,55

1,51 1,33 1,17 1,00

0,35

Traço (agl:m)

1:3,27 1:3,67 1:3,90 1:4,70

60,89 59,96 59,18 57,89

7,03 7,49 9,18 9,65

550,1 501,1 459,3

- - - -

2514,1 2515,5 2457,0 2437,3

620 650 600 585

390,0

Material

0,30 0,45 0,55

__________________________________________________________________________________________


62

5.3.2.5 Método Alencar & Helene

A tabela 19 apresenta os traços estabelecidos pelo método de Alencar & Helene para CAA. O

mesmo mantém constante o teor de argamassa constante e a consistência é estabelecida pela

quantidade de areia fina, aumentando a quantidade para os traços mais pobres e diminuindo

para os ricos.

Tabela 19 – Traços obtidos pelo método de dosagem Alencar & Helene


5.3.2.6 Método Tutikian/Dal Molin

O procedimento de dosagem proposto por Tutikian/Dal Molin estipula uma série de

composições dos agregados que otimizam o esqueleto granular. O concreto em questão,

atingiu as proporções ideais com 70% de brita 1, 30% de brita 0 e um índice de vazios

relacionado a essa composição de 34%. Na segunda mistura, composta por 70/30 das britas e

a areia média obteve um teor ideal de 60% britas e 40% areia média, com o índice de vazios

de 15,1%. Por fim, foi feita a ultima composição com a cinza volante, chegando ao índice de

vazios de 8,81% e estabelecendo as proporções entre os agregados.


Cimento 29,98 1,00 22,51 1,00 17,98 1,00 15,00 1,00

Silica Ativa 3,35 0,11 2,52 0,11 2,02 0,11 1,65 0,11

Areia Fina 3,26 0,11 7,50 0,33 12,24 0,68 17,26 1,15

Areia 18,41 0,61 22,51 1,00 22,76 1,27 21,09 1,41

Brita 0 18,01 0,60 18,01 0,80 17,98 1,00 18,00 1,20

Brita 1 26,99 0,90 26,96 1,20 27,02 1,50 27,00 1,80

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


espmto (mm)

2481,6

0,28 0,34 0,40 0,45

0,60 0,59 0,59 0,84

55,00 55,03 55,00 55,00

9,34 8,52 7,98 7,48

672,6 510,9 411,5 346,3

- - - -

2400,0 2470,0 2460,0 2420,0

2452,7 2463,2 2471,1

Material

0,31 0,44 0,50

Traço (agl:m)

1:2,34 1:3,44 1:4,56 1:5,67

0,38

__________________________________________________________________________________________


63

Uma vez estabelecido o esqueleto granular, foi definido as relações de a/c e estipulados os

quatro traços e seus consumos de cimento de 300, 400, 500 e 600 Kg/m³ para as relações

0,55, 0,45, 0,35 e 0,28 respectivamente. Os traços analisados estão apresentados na tabela 20.

Tabela 20 – Traços obtidos pelo método de dosagem Tutikian/Dal Molin



Seguindo os procedimentos do método Recena, foi definido o traço 1:3 e teor de argamassa de

54%. Após a majoração de 2% prevista no método, adotou-se o teor de argamassa de 56%.

Posteriormente, é realizada a substituição por percentuais fixos de cinza volante e se

determinam os traços, apresentado na tabela 21.


Cimento 25,97 1,00 21,88 1,00 17,67 1,00 12,92 1,00

Cinza 7,27 0,28 7,66 0,35 8,13 0,46 8,66 0,67

Areia 26,75 1,03 28,23 1,29 29,68 1,68 31,40 2,43

Brita 0 11,95 0,46 12,69 0,58 13,25 0,75 14,08 1,09

Brita 1 28,05 1,08 29,54 1,35 31,27 1,77 32,95 2,55

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


espmto (mm)

Traço (agl:m)

1:2,85 1:3,57 1:4,66 1:6,74

0,35

0,22 0,26 0,31 0,33

0,01 0,01 0,01 0,01

60,00 57,77 55,48 52,97

7,27

2506 2485 2467 2486

606,7 505,0 403,7 299,9

- - - -

740,0 720,0 650,0 700,0

7,66 7,95 7,11

Material

0,28 0,45 0,55

__________________________________________________________________________________________


64

Tabela 21 – Traços obtidos pelo método de dosagem Recena


5.3.3 Dosagem do CAR

Nos próximos itens são apresentados ajustes, adaptações ou considerações tomadas a

respeitos dos métodos utilizados para CAR. Possibilitando uma compreensão mais ampla a


5.3.3.1 Método Mehta-Aitcin

A execução do procedimento estabelecido pelo método Mehta Aitcin, com a determinação das

resistências pretendidas e massas específicas dos materiais utilizados, obtêm-se a tabela 22

com as proporções entre os materiais. O teor de aditivo disponibilizado foi de 1% da massa

total de aglomerantes, porém só foi utilizados o necessário para estabelecer o abatimento de

tronco de cone pretendido.

proporção % proporção % proporção % proporção %

Cimento 1,00 25,00 1,00 23,58 1,00 23,09 1,00 22,68

Silica Ativa 0,00 0,00 0,05 1,18 0,06 1,39 0,08 1,81

Areia fina 0,16 4,00 0,17 4,01 0,18 4,16 0,18 4,08

Areia média 0,65 16,25 0,69 16,27 0,71 16,40 0,72 16,33

Brita 0 0,33 8,25 0,35 8,25 0,36 8,31 0,36 8,16

Brita 1 1,86 0,47 1,98 46,70 2,02 46,65 2,07 46,94

a/c

% Aditivo/agl



α (%)

H% (%)

a/c

a/agl

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)

s (mm)

% Substituição com correção volume

0 6 8 10

1:3,00 1:3,24 1:3,32 1:3,41

Material

0,32 0,34 0,35 0,36

0,33 0,21 0,17 0,21

554,3 541,5 530,1

100 100 90 90

0,32 0,34 0,35 0,36

0,32 0,33

2459,0 2541,0 2519,0 2467,0

2459,0 2541,0 2519,0 2467,0

589,9

0,33

1:3,00 1:3,05 1:3,07 1:3,09

0,45 0,45 0,45 0,45

0,08 0,08 0,08 0,08

0,33

__________________________________________________________________________________________


65

Tabela 22 – Traços obtidos pelo método de dosagem Mehta Aitcin


5.3.3.2 Método Nawy

O método proposto por Nawy, em 1996, estabeleceu como limite superior de resistências o

valor de 83 MPa. Portanto, para se atingir as resistências de 90 e 110 MPa, presentes no

programa experimental, extrapolou-se os valores tabelados conforme mostra a tabela 23.

Definido esse ajuste, os demais procedimentos do métodos foram seguidos conforme

descrição do Método e as proporções entre os materiais constam na tabela 24.

Tabela 23 – Extrapolação das resistências para o método de Nawy



Cimento 18,98 1,00 18,05 1,00 16,92 1,00 15,41 1,00

Silica Ativa 1,90 0,10 1,81 0,10 1,69 0,10 1,54 0,10

Cinza 2,85 0,15 2,71 0,15 2,54 0,15 2,31 0,15

Areia Média 25,81 1,36 27,08 1,50 28,76 1,70 30,97 2,01

Brita 50,47 2,66 50,36 2,79 50,08 2,96 49,77 3,23

a/c

a/agl

% aditivo

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


s (mm)

2521,3 2488,3 2477,4 2494,5

2602,0 2574,1 2542,2 2501,0

90 105 80 100

Material

0,50

Traço

1:4,27 1:4,54 1:4,91 1:5,49

50,23

5,20 5,87 6,63 7,68

469,3 438,9 403,4 357,9

0,22 0,26 0,31 0,40

8,33 5,52 3,85 2,60

49,53 49,64 49,92

0,27 0,32 0,39

9,5 12,7 19 25

0,25 0,24 0,23 0,23

0,23 0,22 0,21 0,21

0,21 0,20 0,19 0,19

0,20 0,17 0,17 0,17

90

97

104

111

DMp (mm)

a/agl

f'cr

(Mpa)

__________________________________________________________________________________________


66

Tabela 24 – Traços obtidos pelo método de dosagem Nawy


5.3.3.3 Método Toralles-Carbonari

A dosagem proposta por Toralles-Carbonari é baseada em um exaustivo estudo de escolha dos

materiais e proporções dos mesmos. Procurando, através desse estudo, o melhor cimento, a

melhor relação a/c, a melhor adição mineral e sua proporção. São previstos ensaios que

verifiquem a influência no concreto no estado fresco e endurecido.

Visto a impossibilidade de tempo e recursos para realização desse estudo preliminar, foi

estabelecidos como parâmetros, os resultados utilizados pela autora e classificados como

melhores resultados em sua pesquisa. Possibilitando, a comparação com outros trabalhos.

O cimento utilizado foi o CPV, o mesmo utilizado em todo programa experimental. A sílica

ativa foi definida como a superpozolana que apresenta melhor desempenho, com teor de 10%

sobre o volume de cimento. O ponto de saturação do superplastificante foi de 2,5% sobre a

massa de aglomerante. A quantidade de pasta adotada foi a indicada pela autora de 10% de

acréscimo sobre o numero de vazios. Com isso, definiu-se os traços e as suas respectivas

proporções, entre os materiais, conforme apresentado na tabela 25.


Cimento 35,84 1,00 26,86 0,94 21,55 1,00 15,13 1,00

Silica Ativa 3,94 0,11 3,14 0,11 2,37 0,11 1,66 0,11

Areia Média 21,51 0,60 28,86 1,01 35,34 1,64 40,24 2,66

Brita 38,71 1,08 41,14 1,44 40,73 1,89 42,97 2,84

a/c

a/agl

% aditivo

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real(Kg/m³)


s (mm)

Traço

1:1,79 1:2,56 1:3,64 1:5,61

0,29

0,22 0,28 0,34 0,48

0,66 0,40 0,26 0,28

61,29 58,86 59,27

2498,9 2493,5 2483,5 2479,7

100 94 92 94

824,7 657,9 494,7 347,3

2408,0 2478,0 2388,0 2392,0

57,03

8,60 8,29 8,19 8,02

Material

0,24 0,38 0,53

__________________________________________________________________________________________


67

Tabela 25 – Traços obtidos pelo método de dosagem Toralles-Carbonari


5.3.3.4 Método Vitervo

A dosagem pelo método Vitervo seguiu as respectivas diretrizes estabelecidas pelo Método,

sem a necessidade de qualquer alteração ou ajuste. Através da dosagem, obteve-se aos traços

e as proporções entre os materiais apresentadas na tabela 26.

Tabela 26 – Traços obtidos pelo método de dosagem Vitervo



Cimento 11,29 1,00 11,34 1,00 11,33 1,00 11,34 1,00

Silica Ativa 1,13 0,10 1,13 0,10 1,13 0,10 1,13 0,10

Areia Média 38,04 3,37 37,87 3,34 38,28 3,38 38,10 3,36

Brita 0 19,86 1,76 19,84 1,75 19,82 1,75 19,84 1,75

Brita 1 29,68 2,63 29,82 2,63 29,45 2,60 29,59 2,61

a/c

a/agl

% aditivo

α

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


s (mm)

Traço

0,35

1:7,86 1:7,82 1:7,83 1:7,82

0,25 0,32 0,41 0,50

2,03 1,33 0,74 0,59

50,45 50,34 50,74 50,57

2480,0 2290,0 2180,0 2310,0

2675,6 2696,1 2724,3 2754,2

80 130 140 145

3,16 3,97 5,10 6,24

292,7 288,1 279,6 272,3

Material

0,28 0,45 0,55


Cimento 31,06 1,00 24,33 1,00 20,49 1,00 18,12 1,00

Silica Ativa 3,42 0,11 2,68 0,11 2,25 0,11 1,99 0,11

Areia Média 18,94 0,61 24,33 1,00 26,02 1,27 25,54 1,41

Brita 0 18,63 0,60 19,46 0,80 20,49 1,00 21,74 1,20

Brita 1 27,95 0,90 29,20 1,20 30,74 1,50 32,61 1,80

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α (%)

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


espmto (mm)

0,40 0,45

0,60 0,59 0,59 0,84

53,42 51,34 48,77 45,65

2358,9 2355,5 2353,9 2347,6

- - - -

9,63 9,25 9,02 9,06

668,2 524,6 442,5 390,0

2480,0 2440,0 2450,0 2510,0

0,50

MaterialTraço (1:m)

1:2,22 1:3,11 1:3,88 1:4,52

0,31 0,440,38

0,28 0,34

__________________________________________________________________________________________


68

5.3.3.5 Método Aitcin

A dosagem pelo método Aitcin seguiu as respectivas diretrizes estabelecidas pelo Método,

sem a necessidade de qualquer alteração ou ajuste. Através dessa dosagem, obteve-se as

proporções entre os materiais que constituem os traços e estão apresentadas na tabela 27.

Tabela 27 – Traços obtidos pelo método de dosagem Aitcin


5.3.3.6 Método IPT Modificado

Durante a dosagem através do método IPT Modificado, determinou-se o H = 6%. O Método

limita os valores de m entre 3 e 6, porém a necessidade de produzir concretos com resistências

de 90 e 110 MPa exige que os limites de a/agl sejam 0,18 e 0,45. O teor de argamassa foi

obtido experimentalmente o valor de 50%. A substituição de parte do cimento por material

pozolânico foi estabelecida em 10%. Este material selecionado foi sílica ativa e o teor de

aditivo superplastificante foi definido em 1% sobre a massa de cimento. A proporção entre os

materiais e os traços estão identificados na tabela 28.


Cimento 20,89 0,89 19,75 0,94 18,45 1,00 16,50 1,00

Silica Ativa 2,58 0,11 1,26 0,06 0,00 0,00 0,00 0,00

Areia 32,39 1,38 34,87 1,66 37,45 2,03 39,27 2,38

Brita 44,13 1,88 44,12 2,10 44,10 2,39 44,22 2,68

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α (%)

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


espmto (mm)

Traço (1:m)

1:3,26 1:3,76 1:4,42 1:5,06

0,31 0,33

0,26 0,29 0,33 0,37

540,8 484,6 425,9 379,9

- - - -

6,86 6,48 6,09 6,11

2462,0 2456,1 2448,7 2442,6

90 80 90 90

0,66 0,53 0,33 0,45

55,87 55,88 55,90 55,78

Material

0,29 0,37

__________________________________________________________________________________________


69

Tabela 28 – Traços obtidos pelo método de dosagem IPT Modificado



Assim como na dosagem do CAA, para o concreto de alta resistência primeiramente foi

definido o traço como sendo de 1:3,00. O teor de argamassa foi o mesmo determinado para o

CCV. A tabela 29 apresenta as características do concreto produzido.

Tabela 29 – Traços obtidos pelo método de dosagem Recena



Cimento 30,00 0,90 20,00 0,90 15,00 0,90 12,00 0,90

Silica Ativa 3,33 0,10 2,22 0,10 1,67 0,10 1,33 0,10

Areia Média 16,67 0,50 27,78 1,25 33,33 2,00 36,67 2,75

Brita 50,00 1,50 50,00 2,25 50,00 3,00 50,00 3,75

a/c

a/agl

Aditivo (%)

α (%)

H (%)

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)


s (mm) 100 140 110 90

Traço (1:m)

1:2,00 1:3,50 1:5,00 1:6,50

0,30

0,18 0,27 0,36 0,45

1,00 1,00 1,00 1,00

50,00

777,1 513,0 382,9 305,4

2566,2 2525,5 2491,1 2399,5

2486,7 2462,4 2450,4 2443,2

50,00 50,00 50,00

6,67 6,67 6,67 6,67

Material

0,20 0,40 0,50

proporção % proporção % proporção % proporção %

Cimento 1,00 0,25 1,00 0,24 1,00 0,23 1,00 0,23

Cinza 0,00 0,00 0,05 0,01 0,06 0,01 0,08 0,02

Areia fina 0,16 0,04 0,17 0,04 0,18 0,04 0,18 0,04

Areia média 0,65 0,16 0,69 0,16 0,71 0,16 0,72 0,16

Brita 0 0,33 0,08 0,35 0,08 0,36 0,08 0,36 0,08

Brita 1 1,86 0,47 1,98 0,47 2,02 0,47 2,07 0,47

a/c

% Aditivo/agl



α (%)

H% (%)

a/c

a/agl

C (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)

mesp Real (Kg/m³)

s (mm)

0,32 0,34 0,35 0,36

0,33 0,21 0,17 0,21

2459,0 2541,0 2519,0 2467,0

2459,0 2541,0 2519,0 2467,0

589,9 554,3 541,5 530,1

100 100 90 90

0,32 0,34 0,35 0,36

0,32 0,33 0,33 0,33

1:3,00 1:3,05 1:3,07 1:3,09

0,45 0,45 0,45 0,45

0,08 0,08 0,08 0,08

Material% substituição com correção volume

0 6 8 10

1:3,00 1:3,24 1:3,32 1:3,41

__________________________________________________________________________________________


70

6 ANÁLISE DOS RESULTADOS

Neste capítulo serão apresentados e analisados os resultados obtidos nos ensaios de resistência

à compressão dos corpos de prova dos traços contidos no item 5.3. No Apêndice A se

encontram os valores dos coeficientes das equações das curvas de Abrams, Lyse e Molinari,

bem como os coeficientes das curvas de ajuste para os parâmetros descritos no item 5.2.

Nos próximos subcapítulos serão apresentadas curvas ajustadas dos parâmetros analisados de

forma simplificada, buscando a compreensão dos comportamentos dos métodos e discutir

critérios relevantes dos mesmos. A análise mais quantitativa dos dados pode ser feita a partir

dos valores contidos no Apêndice A. Por fim, será feita uma análise global dos métodos,

buscando identificar quais apresentaram melhor desempenho para o parâmetro e faixa de

resistência analisada.

Na comparação de custos entre os métodos de dosagem, foram utilizados preços comerciais

dos materiais na região de Porto Alegre, referente aos mês de maio de 2012. A tabela 30

apresenta os preços unitários adotados para comparação de custos.

Tabela 30 – Preço unitário dos materiais utilizados nas dosagens


6.1 CONCRETO CONVENCIONAL

Neste item serão apresentados os dados obtidos nas dosagens para CCV. Um resumo das

resistências potenciais atingidas pelos traços contidos no subcapitulo 5.3.1 estão apresentados

Material Preço/kg (R$/kg)

Cimento 0,51R$

Cinza volante 0,19R$

Silica ativa 1,36R$

Areia fina 0,03R$

Areia média 0,03R$

Areia grossa 0,02R$

Brita 0 0,03R$

Brita 1 0,03R$

Aditivo SP 6,29R$

__________________________________________________________________________________________


71

na tabela 31. Nos métodos de dosagem de Furnas e Cientec, grifados em itálico na tabela 31,

foi adicionado aditivo superplastificante nas misturas conforme apresentado nas tabelas 9 e 12

respectivamente, a fim de atingir as resistências previstas no programa experimental. Isto

possibilitou alcançar níveis de resistência superiores aos demais métodos para CCV.

Tabela 31 – Valores de ruptura dos traços confeccionados para CCV


Com base no resultado experimental dos 7 métodos de dosagem para CCV, foram obtidas as

curvas de Abrams, Lyse e Molinari que compõem os diagramas de dosagem. No Apêndice A

estão apresentados os coeficientes das curvas que compõem o diagrama de dosagem para os 7

e 28 dias de idade.

Na figura 2 estão contidas as curvas Abrams para as dosagens do CCV aos 7 dias. Para o

método da ABCP não foi possível a ruptura aos 7 dias devido à indisponibilidade do

laboratório. Então, optou-se pelo rompimento dos CP aos 14 dias de idade. Cabe salientar que

no traço 4 do mesmo Método, grifado em vermelho no tabela 31, adicionou-se uma

quantidade excessiva de água, resultando em um traço com relação a/c e fcj fora da tendência

da curva e, então, esse ponto foi excluído do diagrama. Após este ajuste, nota-se que para os

14 dias de idade a correlação passou de 0,72 para 1,00 e de 0,69 para 0,99 para os 28 dias de

idade, elevando significativamente a correlação entre os pontos e afirmando a tendência

exponencial esperada, assim como os demais métodos.

a/agl fc7 fc28 a/agl fc7 fc28 a/agl fc7 fc28 a/agl fc7 fc28

Abrams 0,65 20,9 27,4 0,48 30,9 36,9 0,36 39,7 47,3 0,26 44,9 50,3

Fuller0,60 18,1 22,8 0,48 26,8 33,5 0,39 35,0 43,1 0,36 37,6 47,3

Furnas0,39 51,0 56,7 0,24 67,2 74,5 0,20 83,9 93,2 0,20 89,1 98,9

ABCP0,53 21,3 25,3 0,42 30,9 35,2 0,35 39,6 41,1 0,43 41,6 44,0

IPT/Epusp0,56 26,8 33,6 0,43 38,0 42,1 0,36 41,2 47,4 0,32 45,7 51,3

Cientec0,51 28,5 34,9 0,28 52,4 58,0 0,21 74,7 83,1 0,16 87,3 98,1

Recena0,55 14,9 21,5 0,51 24,1 32,0 0,49 28,0 35,3 0,47 33,7 38,6

MétodoTraço 2Traço 1 Traço 3 Traço 4

__________________________________________________________________________________________


72

Figura 2 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CCV aos 7 dias


O método de dosagem Recena prevê a substituição gradual de parte do cimento por cinza

volante e, dessa forma, mantém a quantidade de aglomerante constante. Porém, ocorre a

variação da proporção entre os aglomerantes no 4 traços, juntamente com a relação a/c. Visto

que há variação da relação de a/c e da proporção entre aglomerantes com características

distintas, optou-se por apresentar os resultados apenas por pontos e não por curvas de

tendência como os demais métodos.

Na figura 3 estão apresentadas as curvas de Abrams aos 28 dias. O comportamento é

semelhante ao das curvas dos 7 dias, porém com o incremento de resistência no período,

conforme demonstrado na tabela 32. Através da análise das curvas é clara a delimitação da

faixa de resistência alcançada pelos métodos para CCV sem a utilização de aditivo

superplastificante, sendo esse limite em torno de 50 a 60 MPa, pois próximo a esse valor são

necessários aumentos do consumo de cimento para para pequenos incrementos da resistência,

podendo impossibilitar a confecção de misturas com a/agl tão baixos devido a elevada coesão

e falta de trabalhabilidade do concreto. Uma das formas adotadas de ultrapassar esse limite é a

utilização de aditivo superplastificantes, possibilitando a redução da relação a/agl sem

prejudicar a coesão e a trabalhabilidade do concreto. As dosagens que optaram pelo seu uso

__________________________________________________________________________________________


73

foram os métodos Furnas e Cientec que, dessa forma, ultrapassaram esse limite e atingiram

resistências próximas aos 100 MPa. Deve-se analisar os prováveis problemas de ordem

técnica que possam surgir na confecção de misturas com tamanha extrapolação, tais como

misturas com elevado calor de hidratação, retração, entre outros.

Figura 3 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CCV aos 28 dias


Tabela 32 – Aumento da resistência dos 7 para os 28 dias dos métodos para CCV


fc28 ∆fc fc28 ∆fc fc28 ∆fc fc28 ∆fc

Abrams27,4 31,3% 36,9 19,5% 47,3 19,2% 50,3 11,8%

Fuller22,8 25,5% 33,5 24,9% 43,1 23,0% 47,3 26,0%

Furnas56,7 11,0% 74,5 11,0% 93,2 11,0% 98,9 11,0%

ABCP25,3 19,1% 35,2 14,1% 41,1 3,8% 44,0 5,9%

IPT/Epusp33,6 25,7% 42,1 10,6% 47,4 15,2% 51,3 12,2%

Cientec34,9 22,5% 58,0 10,8% 83,1 11,3% 98,1 12,4%

Recena21,5 44,3% 32,0 32,8% 35,3 26,1% 38,6 14,5%

MétodoTraço 1 Traço 2 Traço 3 Traço 4

__________________________________________________________________________________________


74

Os aumentos percentuais de resistências dos 7 para os 28 dias é menor nos métodos que

apresentaram maior resistência aos 28 dias, devido a maior parcela de hidratação do cimento

ocorrer até os 7 dias

As curvas de Lyse dos diferentes métodos estão expostas na figura 4, seus coeficientes, estão

descritos no Apêndice A, juntamente com os seus respectivos coeficientes de correlação.

Figura 4 – Curvas de Lyse dos métodos de dosagem para CCV


Os métodos que não utilizaram aditivo superplastificante apresentaram relações a/agl maiores

que 0,3, reforçando a dificuldade de confeccionar CCV com baixas relações a/agl sem

utilização de aditivo SP, pois compromete a trabalhabilidade da mistura. Portanto, concretos

com relações a/agl abaixo de 0,3, representativos de CAR, demandam o uso de aditivos

superplastificantes conforme utilizado nos métodos Furnas e Cientec.

As curvas de Molinari para CCV, apresentadas na figura 5, têm o comportamento exponencial

esperado e muito similar entre os diferentes métodos. Contando, inclusive, com os pontos do

método Recena muito próximos às curvas ajustadas aos demais métodos.

__________________________________________________________________________________________


75

Figura 5 – Curvas de Molinari dos métodos de dosagem para CCV


A seguir será feita a análise dos métodos para os diferentes parâmetros descritos no item 5.2.

As curvas que representam o comportamento dos métodos quanto a esses parâmetros estão

apresentadas nos próximos subcapítulos de forma simplificada, buscando a melhor

compreensão através de uma interpretação mais qualitativa. A análise quantitativa dos

métodos pode ser realizada através das curvas ajustadas, para os diferentes parâmetros,

contidas no Apêndice A.

6.1.1 Teor de Pasta

O teor de pasta da mistura é de suma importância, pois ela proporciona a lubrificação entre os

grãos de agregado miúdo e, dessa forma, confere a fluidez da argamassa. Os teores de pasta

empregados nas misturas para CCV estão apresentados na figura 6, juntamente com os seus

respectivos coeficientes de correlação.

__________________________________________________________________________________________


76

Figura 6 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CCV


O método de Furnas apresentou um baixo teor de pasta para baixas resistências. Acredita-se

que tenha apresentado esse desempenho por se tratar originalmente de um método

desenvolvido para concreto massa e, como tal, prevê ensaios de maximização do arranjo

granular. Porém quando atingidas resistências por volta de 70 e 80 MPa, o consumo de pasta

aumenta de forma praticamente exponencial.

Na faixa de resistências do CCV, o método do Recena apresenta baixos consumos de pasta de

aglomerante para os pontos analisados, fruto da redução de vazios proporcionado pelo melhor

arranjo granular previsto no Método. A partir dos 35 MPa, o método do IPT/Epusp se

demonstra mais adequado, chegando a consumos de pasta menores do que os demais

métodos, que, inclusive, se baseiam na otimização do esqueleto granular como o da Cientec, e

o da ABCP.

O método da ABCP apresentou um consumo de pasta acima do esperado, pois se trata de um

método que contempla uma série de estudos preliminares que minimizam o volume de vazios

da mistura. Possivelmente, esse resultado se deve ao fato do Método, da década de 80, estar

ultrapassado e ter sido concebido para materiais diferentes dos que dispomos atualmente, a

exemplo o cimento CP-V que o método não contempla.

__________________________________________________________________________________________


77

A tabela 33 apresenta, de forma resumida, os teores de pasta utilizados pelos métodos.

Estando grifados os que apresentaram o menor consumo para cada classe de resistência

analisada.

Tabela 33 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CCV


6.1.2 Teor de Argamassa

De maneira análoga ao teor de pasta de cimento, a argamassa possui a função de preencher os

vazios do agregado graúdo e promover a lubrificação da mistura. Na figura 7 estão expressas

as curvas dos teores de argamassa em função da resistência para as diferentes classes de

resistências.

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Abrams25,84 25,88 22,98 25,24 40,74

Fuller21,66 23,78 24,89 26,63 30,62

Furnas23,25 34,21 39,17 40,59 40,92 42,63 48,17 59,99 80,54 112,29

ABCP26,24 25,58 33,14 48,91

IPT/Epusp22,00 23,38 26,12 38,24

Cientec25,80 29,80 33,07 35,76 38,00 39,95 41,76 43,56 45,52 47,76 50,46 53,74 57,75 62,65

Resistência (MPa)21,50 32,00 35,30 38,60

Recena24,56 23,63 22,12 20,68

Resistencia (MPa)Método

__________________________________________________________________________________________


78

Figura 7 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CCV


O método de Fuller produziu o concreto com o menor consumo de argamassa para as

resistências entre 25 e 45 MPa. Devido a curva de composição granulométrica adotada, o teor

de argamassa inicial utilizado na mistura foi de 37,36%, um valor abaixo do necessário para

preencher os vazios e proporcionar a coesão das grãos do agregado graúdo, conforme descrito

no processo de dosagem no item 5.3.1.2. Portanto, apesar do método do Fuller produzir o

concreto com menor teor de argamassa, ele compromete propriedades básicas do concreto em

estado fresco e endurecido, tais como: trabalhabilidade e durabilidade.

Os métodos ABCP e Abrams apresentaram teores de argamassa suficientes para preencher os

vazios de agregado graúdo e dar coesão a mistura para o intervalo de 25 a 45 MPa, porém é

importante salientar que o primeiro foi concebido a mais de 2 décadas e o últimos a quase um

século. Logo, há diferenças entre os materiais utilizados na época e os disponíveis atualmente.

Portanto, para a faixa de resistência de 25 a 45 MPa é sugerido o emprego do método da

ABCP, pois o método Abrams apresenta enorme divergência entre os materiais disponíveis

atualmente e os utilizados na concepção do Método.

__________________________________________________________________________________________


79

A tabela 34 apresenta um resumo de todos os teores de argamassa empregados nos diferentes

métodos, estando grifados os que apresentaram o menor consumo para cada classe de


Tabela 34 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CCV


6.1.3 Consumo de Cimento

O consumo de cimento das misturas é um parâmetro de suma importância na dosagem de

concreto, pois um alto teor de cimento traz consigo problemas técnicos como aumento na

retração e calor de hidratação. Cabe salientar o fator econômico envolvido na determinação

desse parâmetro, uma vez que o cimento é o material que representa grande parcela do custo

final do CCV. A figura 8 apresenta os consumos de cimento dos diferentes métodos

analisados.

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Abrams 46,21 46,41 44,63 45,98 55,55

Fuller 37,36 38,73 39,72 41,13 43,72

Furnas 43,52 49,78 52,08 52,08 51,39 51,66 54,52 61,61 74,56 95,01

ABCP 46,56 46,66 46,86 47,15

IPT/Epusp 50,00 50,00 50,00 50,00

Cientec 54,38 54,39 54,38 54,37 54,36 54,35 54,34 54,33 54,34 54,35 54,37 54,40 54,45 54,52

Resistência (MPa) 21,50 32,00 35,30 38,60

Recena 45,30 45,04 44,65 44,25

Método

Resistencia (MPa)

__________________________________________________________________________________________


80

Figura 8 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CCV


Uma vez que os métodos de dosagem apresentam curvas de Cc com comportamento similar

aos de consumo de pasta de cimento, os métodos que apresentam os melhores desempenhos

quanto a consumo de pasta de cimento também apresentam, pelas mesmas razões, menores

valores de consumo de cimento.

O método do Recena apresentou baixo consumo de cimento nos pontos estudados.

Principalmente nos de menor resistência, pois se trata dos traços com maior percentual de

substituição do cimento por cinza, 25% e 40 %. Como visto anteriormente, o Método, em seu

roteiro, a busca por um traço de concreto com alta compacidade de seus agregados e ainda

conta com a substituição de parte do cimento por cinza volante. Portanto, os pontos com

maior substituição de cimento por cinza apresentam o menor consumo de pasta de cimento e

teor de argamassa e, pelos mesmos motivos, tem baixíssimos consumos de cimento.

O método de Abrams obteve valores relativamente menores de Cc do que o IPT/Epusp para o

intervalo entre 40 e 50 MPa. Porém, o método Abrams apresentou comportamento muito

variável nas diferentes classes de resistências e, como já foi citado anteriormente, se trata de

um método bastante ultrapassado que necessitou de diversos ajustes para ser empregado

__________________________________________________________________________________________


81

Portanto, definiu-se o método IPT/Epusp como o mais adequado, já que o método de Abrams

necessita de maiores ensaios para análise do seu comportamento antes de empregá-lo.

A tabela 35 apresenta um resumo de todos os teores de argamassa empregados nos diferentes

métodos. Estando grifados os que apresentaram o menor consumo para cada classe de


Tabela 35 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CCV


6.1.4 Custo por m³

Os métodos de dosagem para CCV não utilizam aditivo superplastificante, exceto os métodos

de Furnas e Cientec, e a adição empregada é a cinza volante que possui um custo reduzido.

Logo, o consumo de cimento é o principal responsável pelo custo final da mistura, visto que

ele é o material que representa maior custo frente aos demais. Os custo para produção dos

diferentes métodos para CCV estão apresentados na figura 9.

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Abrams396,55 411,49 359,60 414,74 750,75

Fuller323,19 366,38 399,23 443,04 519,10

Furnas402,24 563,63 662,68 725,68 778,92 848,68 961,26 1142,95 1420,03 1818,80

ABCP427,09 476,19 571,06 711,68

IPT/Epusp334,14 376,19 444,01 648,65

Cientec386,01 482,10 560,05 623,63 676,61 722,78 765,93 809,82 858,24 914,98 983,80 1068,49 1172,83 1300,60

Resistência (MPa) 21,50 32,00 35,30 38,60

Recena 231,90 291,58 349,74 388,77

Resistencia (MPa)

__________________________________________________________________________________________


82

Figura 9 – Custo por m³ dos métodos de dosagem para CCV


Diante da curva de Abrams já analisada anteriormente, fica claro a faixa de resistência na qual

o CCV está compreendido. Dessa forma, o consumo de cimento acaba aumentando

demasiadamente à medida que se aproxima do limite de 50 MPa e o custo, consequentemente,

também.

Os métodos de dosagem que apresentaram menores custos, para cada classe de resistência,

foram os mesmo que apresentaram menores consumos de cimento. Conforme mencionado

anteriormente, na dosagem para o CCV a parcela principal do custo é do cimento. Portanto, os

métodos que apresentarem melhor arranjo granular ou uso de adições para reduzir o consumo

de cimento terão o menor custo. Situação encontrada no método Recena que contempla

arranjo granular otimizado e substituição de cimento por cinza volante, proporcionando

menores Cc, conforme foi verificado nos pontos estudados do Método.

Para as resistências acima do limite de 50 MPa, nota-se a inviabilidade econômica do

emprego destes métodos. Além de impossibilidade técnica, pois se eleva indiscriminadamente

a quantidade de pasta de cimento na mistura em consequência da grande redução dos demais

agregados. Esse aumento excessivo do consumo de cimento em detrimento do consumo dos

__________________________________________________________________________________________


83

demais materiais está demonstrado nas figuras 10 e 11, para os métodos Cientec e Furnas

respectivamente.

Figura 10 – Consumo dos materiais do método de dosagem Cientec


Figura 11 – Consumo dos materiais do método de dosagem Furnas


__________________________________________________________________________________________


84

A figura 12 apresenta um resumo de todos os métodos para CCV, indicando qual apresentou

menor custo por m³ para cada classe de resistência analisada, a tabela que com os valores

encontra-se no Apêndice B.

Figura 12 – Comparativo de custo por m³ dos métodos de dosagem para CCV


6.1.5 Custo por m³/MPa

O custo por m³/MPa representa o custo unitário da confecção de determinado concreto, ou

seja o custo para se produzir uma unidade de resistência. Esse parâmetro está expresso na

figura 13.

Figura 13 – Custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CCV


__________________________________________________________________________________________


85

Para resistências acima das convencionais o método Furnas apresenta melhor desempenho até

75 MPa, a partir de então o Cientec se mostra mais adequado. Além da impossibilidade

técnica, pois se eleva indiscriminadamente a quantidade de pasta de cimento na mistura em

consequência da grande redução dos demais agregados, com reflexos diretos na redução do

módulo de elasticidade, no aumento do calor de hidratação e retração dos concretos.

A figura 14 apresenta um resumo do custo por m³/MPa de todos os métodos para CCV,

indicando qual apresentou melhor desempenho para cada classe de resistência analisada, a

tabela que com os valores encontra-se no Apêndice B.

Figura 14 – Comparativo de custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CCV


Analisando a classe de resistência de 35 MPa, representativa de grande parcela das

utilizações de CCV, verifica-se um aumento de R$ 2,20 no custo por MPa do método ABCP

em relação aos R$ 6,52/MPa que o método IPT/Epusp proporciona. Essa variação representa

um crescimento de 34% no custo por MPa produzido de concreto, demonstrando assim a

importância da escolha do método empregado.

__________________________________________________________________________________________


86

6.2 CONCRETO AUTO ADENSÀVEL

Neste subcapítulo serão expostos, na tabela 36, os resultados obtidos nos traços definidos no

item 5.3.2. Com base nesses resultados foram desenvolvidas as curvas de Abrams, Lyse e

Molinari, que compõe o diagrama de dosagem, dos métodos estudados para CAA. A seguir

serão apresentadas de maneira simplificada essas curvas, afim de facilitar a, compreensão e

análise dos métodos.

Tabela 36 – Valores de ruptura dos traços confeccionados para CAA


Na figura 15 estão contidas as curvas Abrams dos métodos para CAA aos 7 dias. A ruptura

dos CPs do método Repette só foi realizada aos 14 dias e não aos 7 como os demais métodos,

devido à indisponibilidade do laboratório para o ensaios. Os traços grifados em vermelho na

tabela 38 apresentaram fcj fora da curva de tendência de tal forma que foram considerados

dados espúrios. Feita uma nova correlação afim de verificar o novo ajuste, obtiveram-se as

seguintes mudanças nos coeficientes de correlação: o traço 4 do método Tutikian & Dalmolin

passou de 0,67 para 0,85 e traço 3 do método Gomes passou de 0,18 para 1,00. Acredita-se

que deva ter ocorrido algum problema de natureza experimental na confecção destes traços

que não foi mencionado, pois as resistências atingidas não condizem com as suas respectivas

relações a/c.


Okamura 0,55 16,6 20,5 0,45 22,2 31,6 0,35 29,9 33,8 0,28 39,1 49,3

Tutikian 0,54 24,7 32,8 0,43 35,2 45,4 0,35 39,4 55,4 0,30 58,6 70,4

Tutikian & Dal Molin 0,33 27,5 40,5 0,31 39,9 55,1 0,26 46,9 64,7 0,22 46,6 62,0

Alencar e Helene 0,45 36,5 54,5 0,40 48,6 67,7 0,34 56,2 74,8 0,28 65,9 85,0

Gomes 0,60 19,7 24,3 0,50 22,0 27,5 0,40 16,5 19,4 0,30 29,5 36,5

Repette 0,55 18,4 26,1 0,40 22,4 28,4 0,35 24,4 29,0 0,30 55,0 69,0

Recena 0,43 25,6 37,5 0,39 36,1 46,4 0,36 38,5 47,1 0,36 38,9 48,8


__________________________________________________________________________________________


87

O traço 1 do método Repette, grifado em azul, apresentou uma substituição de parte do

cimento por sílica ativa. Devido a essa mudança na composição do aglomerante, o concreto

não pertence à família composta pelos traços 2, 3 e 4 e, portanto, não deve ser ajustado sobre

a mesma curva. Tendo em vista que somente o traço 4 apresentou resultados aceitáveis e que

os traços 2, 3 e 4 chegaram a resistências muito próximas, mesmo tendo relações a/agl

bastante distintas, optou-se pela exclusão da análise deste método.

Com base na tabela 36 foram desenvolvidas as curvas de Abrams, Lyse e Molinari para obter

os diagramas de dosagem para todos os métodos para CAA. A seguir serão apresentadas, de

maneira simplificada, as curvas de Abrams aos 7 e 28 dias, afim de, melhor compreender e

analisar os diferentes métodos.

Figura 15 – Curva de Abrams dos métodos de dosagem para CAA aos 7 dias


O método de dosagem Recena para CAA, da mesma forma que sua versão para CCV, trabalha

com a variação das proporções entre os aglomerantes juntamente com a variação da relação

a/agl. Portanto, os pontos não são considerados da mesma família e, sendo assim, não podem

ser ajustados através de uma mesma curva de tendência e sim como pontos isolados conforme

aplicado para o CCV.

__________________________________________________________________________________________


88

Na figura 16 estão apresentadas as curvas de Abrams para os 28 dias de idade. Apresentam

comportamento análogo ao das curvas dos 7 dias de idade, porém com os acréscimos de

resistência nesse período, conforme demonstrado na tabela 37.

Figura 16 – Curva de Abrams dos métodos de dosagem para CAA aos 28 dias


Tabela 37 – Aumento de resistência dos 7 para os 28 dias dos métodos para CAA



Okamura 20,5 23,5% 31,6 42,3% 33,8 13,1% 49,3 26,1%

Tutikian 32,8 33,0% 45,4 28,9% 55,4 40,7% 70,4 20,2%

Tutikian & Dal Molin 40,5 47,1% 55,1 38,0% 64,7 37,9% 62,0 33,2%

Alencar e Helene 54,5 49,5% 67,7 39,3% 74,8 33,2% 85,0 29,0%

Gomes 24,3 23,5% 27,5 24,6% 19,4 17,8% 36,5 24,0%

Repette 26,1 41,7% 28,4 26,9% 29,0 19,0% 69,0 25,3%

Recena 37,5 46,5% 46,4 28,5% 47,1 22,3% 48,8 25,4%


__________________________________________________________________________________________


89

Através da análise das curvas de Abrams dos métodos para CAA, nota-se uma distribuição

característica de cada método bastante diferenciada. Apesar de todas apresentarem o

comportamento exponencial típico, há grandes particularidades de cada método. Ampliando,

ainda mais, a importância da escolha adequada do método, pois para uma mesma relação a/agl

é capaz de proporcionar resistências da ordem de 30 a 80 MPa de acordo com o método

escolhido.

As curvas de Lyse dos métodos de dosagem analisados para CAA estão apresentadas na

figura 17.

Figura 17 – Curva de Lyse dos métodos de dosagem para CAA


As curvas de Molinari, expressas na figura 18, apresentam um comportamentos exponencial

esperado e muito similar entre os diferentes métodos. Contando, inclusive, com os pontos do

método do Recena muito próximos às curvas ajustadas dos demais métodos.

__________________________________________________________________________________________


90

Figura 18 – Curva de Molinari dos métodos de dosagem para CAA


6.2.1 Teor de Pasta

O teor de pasta das misturas está apresentado na figura 19, os valores dos coeficientes das

curvas de ajuste e de correlação estão contidos no Apêndice A.

Figura 19 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAA


Os métodos que apresentaram menores consumos de pasta de cimento foram o Gomes (25 a

35 MPa), Tutikian & Dal Molin (40 a 55 MPa) e Alencar & Helene (55 a 85 MPa). Acredita-

se que esse desempenho seja devido à otimização do esqueleto granular da mistura e,

__________________________________________________________________________________________


91

consequentemente, redução do consumo de pasta na qual esses métodos se baseiam. Isto traz

benefícios técnicos e econômicos, reduzindo as possíveis manifestações patológicas geradas

pelo consumo de cimento elevado e os custos, já que o cimento é um material muito oneroso

e, portanto, responsável por grande parcela do custo final da mistura.

O método de Gomes apresenta uma tendência de redução da pasta de cimento em relação ao

acréscimo de resistência diferente dos demais, devido ao fato de que ele fixa o valor de m e a

medida que aumenta sua resistência tem uma redução na relação a/c. Esta última é o único

parâmetro da pasta que varia ao longo das diferentes classes de resistências, sem haver uma

redução no consumo de cimento do concreto. Os demais métodos também apresentam

variação na relação a/c, porém, diferentemente do método Gomes, variam a quantidade total

de materiais e essa acaba influindo mais significativamente no teor de pasta final.

A tabela 38 apresenta um resumo de todos os métodos, indicando qual apresentou menor

consumo de pasta para cada classe de resistência analisada.

Tabela 38 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAA


Método

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Okamura23,10 23,55 24,45 25,50 26,40 26,85 26,55

Tutikian20,85 20,85 21,85 23,65 26,05 28,86 31,89 34,94 37,81

Tutikian & Dal Molin17,00 18,91 20,92 23,05 25,28 27,63

Alencar e Helene21,31 21,56 23,43 26,50 30,36 34,60 38,80

Gomes23,63 21,44 19,81

Resistência (MPa)37,50 46,40 47,10 48,80

Recena0,28 0,30 0,32 0,34

Resistencia (MPa)

__________________________________________________________________________________________


92

6.2.2 Teor de Argamassa

As curvas que representam o teor de argamassa dos diferentes métodos para CAA estão

apresentadas na figura 20.

Figura 20 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CAA


Os métodos que estabeleceram os concreto com os menores teores de argamassa foram o

Okamura (20 a 50 MPa), Tutikian (55 a 70 MPa) e Alencar & Helene (75 a 85 MPa).

Os métodos Tutikian, Alencar & Helene e Gomes mantêm o teor de argamassa constante,

independente da resistência conforme representado na figura 20, devido à redução de

agregado miúdo e aumento, na mesma proporção, de cimento, demonstrado nas figuras 21 e

22 para os métodos Tutikian e Alencar & Helene respectivamente. Já o método do Recena

trabalha com a substituição de cimento por cinza, dessa forma mantém o teor de argamassa

constante para as resistências atingidas.

__________________________________________________________________________________________


93

Figura 21 – Consumo de materiais do método de dosagem Tutikian


Figura 22 – Consumo de materiais do método de dosagem Alencar & Helene


__________________________________________________________________________________________


94

A tabela 39 apresenta a tabela com o resumo de todos os métodos, indicando qual apresentou

menor teor de argamassa para cada classe de resistência analisada.

Tabela 39 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CAA



O consumo de cimento dos métodos analisados tem comportamento similar ao teor de pasta.

Inclusive, os princípios que regem a variação do cosumo de pasta são os mesmo que

controlam o consumo de cimento. Esse controle é de suma importância pois, reduções no

consumo de cimento representam uma grande economia no custo final do concreto, uma vez

que o cimento é um dos materiais de maior custo no concreto. O comportamento dos métodos

de dosagem quanto a consumo de cimento estão expostos na figura 23.

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Okamura 37,14 36,16 37,54 39,87 41,76 41,80 38,60

Tutikian 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00

Tutikian & Dal Molin 52,87 53,75 54,67 55,65 56,67 57,75

Alencar e Helene 54,75 54,76 54,81 54,90 55,01 55,13 55,24

Gomes 50,67 50,67 50,67

Resistência (MPa) 21,50 32,00 35,30 38,60

Recena 0,56 0,56 0,56 0,56

MétodoResistencia (MPa)

__________________________________________________________________________________________


95

Figura 23 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAA


Todos os métodos apresentam curvas de consumo de cimentos semelhantes aos consumos de

pasta, crescendo de acordo com o acréscimo da resistência. A tabela 40 apresenta um resumo

indicando qual método apresentou menor consumo de cimento para cada classe de resistência

analisada.

Tabela 40 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAA


20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Okamura338,19 371,13 401,29 428,67 453,27 475,09 494,13

Tutikian314,66 319,28 345,64 389,91 448,21 516,69 591,50 668,76 744,64

Tutikian & Dal Molin297,59 325,69 360,88 403,15 452,50 508,93

Alencar e Helene344,55 347,00 381,93 440,65 514,45 594,64 672,53

Gomes341,04 358,58 372,81

Resistência (MPa)21,50 32,00 35,30 38,60

Recena376,73 441,58 509,63 569,80

MétodoResistencia (MPa)

__________________________________________________________________________________________


96

6.2.4 Custo por m³

O CAA muitas vezes utiliza materiais diferentes dos empregados no CCV, portanto o

consumo de cimento não é o único fator preponderante no custo final do concreto, como no

CCV. As curvas que definem o custo do concreto para os diferentes métodos analisados estão

representadas na figura 24.

Figura 24 – Custo do concreto por m³ dos métodos de dosagem para CAA


Os custos para produção dos diferentes concretos estão apresentados na figura 25, indicando

qual apresentou menor custo por m³ para cada classe de resistência analisada, a tabela que

com os valores encontra-se no Apêndice B.

__________________________________________________________________________________________


97

Figura 25 – Comparativo de custo por m³ dos métodos de dosagem para CAA



A figura 26 apresenta o custo por unidade de resistência. Ou seja, pode-se verificar qual

apresenta a menor relação custo benefício. Os métodos Okamura, Tutikian e Alencar e Helene

apresentaram os melhores resultados para CAA, a tabela que com os valores encontra-se no

Apêndice B.

Figura 26 – Custo do concreto por m³/MPa dos métodos de dosagem para CAA


__________________________________________________________________________________________


98

Para os métodos Tutikian e Alencar & Helene verifica-se uma classe de resistência ótima,

representados pelas resistências em torno de 50 e 65 MPa respectivamente. As demais

misturas estão apresentadas na figura 27, grifadas as que apresentaram menor custo por

m³/MPa, a tabela que com os valores encontra-se no Apêndice B.

Figura 27 – Comparativo de custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CAA


6.3 CONCRETO ALTA RESISTÊNCIA

Neste item serão apresentados os dados obtidos nas dosagens para CAR. Os valores das

resistências atingidas pelos traços apresentados no subcapitulo 5.3.3 estão apresentados na

tabela 41. A seguir serão apresentadas as curvas de Abrams, Lyse e Molinari, representando

os três quadrantes do diagrama de dosagem.

Tabela 41 – Valores de ruptura dos traços confeccionados para CAR



Mehta Aitcin0,40 44,7 61,5 0,31 52,7 69,5 0,26 68,6 86,1 0,22 79,6 102,3

Nawy0,48 32,2 44,0 0,34 50,8 62,3 0,28 70,7 84,3 0,22 85,2 99,9

Torraleles-Carbonari0,50 20,5 20,5 0,41 19,1 26,7 0,32 36,0 46,5 0,25 51,7 70,0

Vitervo0,45 31,6 45,2 0,40 45,2 56,3 0,34 94,8 113,6 0,28 110,4 129,4

Aitcin0,37 35,1 39,4 0,33 49,9 51,1 0,29 65,0 76,6 0,26 77,2 91,5

IPT/Modificado0,56 43,9 52,8 0,44 62,8 76,3 0,33 75,1 96,1 0,22 93,8 108,3

Recena0,33 52,8 63,5 0,33 52,6 64,9 0,33 53,8 61,7 0,32 54,3 63,8

Traço 3 Traço 4Método

Traço 1 Traço 2

__________________________________________________________________________________________


99

Na figura 28 estão contidas as curvas Abrams para as dosagens do CAR aos 7 dias, para o

método Aitcin não foi possível a ruptura aos 7 dias devido a indisponibilidade do laboratório.

Então, optou-se pelo rompimento dos CPs aos 14 dias de idade. Para as dosagens dos métodos

para CAR não foi suprimido nenhum traço, portando contando com os 4 pontos iniciais do

programa experimental.

Os traços 3 e 4 do método Aitcin, grifado em negrito, apresentaram uma substituição de parte

do cimento por sílica ativa de 6% e 11% respectivamente. Devido a essa mudança na

composição do aglomerante, o concreto não pertence a mesma família composta pelos traços

1 e 2 e, portanto, não deve ser ajustado sobre a mesma curva. Tendo em vista que somente os

traço 1 e 2 pertencem a mesma família, somente eles poderiam ser ajustado sobre a mesma

curva. Optou-se pela análise individual dos traços obtidos, ao invés das curvas que fornecem

uma perspectiva contínua do comportamento das famílias de CAR.

Figura 28 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CAR aos 7 dias


Todos os métodos apresentaram um comportamento muito semelhante, exceto o método

Vitervo e Toralles-Carbonari. Para uma mesma relação a/agl, o método Vitervo atingiu

resistências maiores que os demais, já o método Toralles-Carbonari apresentou

__________________________________________________________________________________________


100

comportamento inverso, com resistências inferiores às demais para as mesmas relações a/agl.

Cabe salientar que os métodos Vitervo e Aitcin expressaram maior sensibilidade quanto à

variação da relação a/c. As curvas de Abrams dos métodos aos 28 dias de idade estão

apresentadas na figura 29, representando o ganho de resistência durante esse período que foi

resumido na tabela 42.

Figura 29 – Curvas de Abrams dos métodos de dosagem para CAR aos 28 dias


Tabela 42 – Aumento da resistência dos 7 para os 28 dias dos métodos para CAR



Mehta Aitcin 61,53 37,7% 69,54 31,9% 86,11 25,5% 102,26 28,4%

Nawy 43,97 36,4% 62,28 22,6% 84,27 19,3% 99,91 17,3%

Torraleles-Carbonari 20,47 0,0% 26,74 39,7% 46,52 29,2% 69,99 35,3%

Vitervo 45,15 42,9% 56,29 24,5% 113,64 19,9% 129,37 17,2%

Aitcin 39,39 12,3% 51,10 2,5% 76,61 17,8% 91,45 18,5%

IPT/Modificado 52,77 20,3% 76,33 21,6% 96,08 27,9% 108,30 15,5%

Recena 63,50 20,3% 64,90 23,4% 61,70 14,7% 63,80 17,5%


__________________________________________________________________________________________


101

As curvas de Lyse dos métodos de dosagem para CAR estão apresentadas na figura 30. Os

coeficientes da reta e de correlação estão apresentados no Apêndice A.

Figura 30 – Curvas de Lyse dos métodos de dosagem para CAR


As curvas de Molinari para CCV, apresentadas na figura 31, têm o comportamentos

exponencial esperado. Considerando, inclusive, com os pontos do método Recena muito

próximos às curvas ajustadas aos demais métodos.

__________________________________________________________________________________________


102

Figura 31 – Curvas de Molinari dos métodos de dosagem para CAR


A seguir será feita a análise dos métodos para os diferentes parâmetros descritos no item 5.3.

As curvas que representam o comportamento dos métodos quanto a esses parâmetros estão

apresentadas nos próximos subcapítulos de forma simplificada, buscando a melhor

compreensão através de uma interpretação mais qualitativa. A análise quantitativa dos

métodos pode ser realizada através das curvas ajustadas, para os diferentes parâmetros,

contidas no Apêndice A.

6.3.1 Teor de Pasta

As curvas que representam o comportamento do teor de pasta das misturas, estão apresentadas

na figura 32.

__________________________________________________________________________________________


103

Figura 32 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAR


O método de dosagem Toralles-Carbonari consiste em uma mescla de ensaios para definir e

otimizar a pasta e o esqueleto granular, buscando aumentar a compacidade da mistura. A

partir de então, as proporções entre os materiais não sofrem grandes variações conforme

figura 33. As diferentes classes de resistências atingidas são provenientes da relação a/agl e

aumento da dosagem de aditivo superplastificante. Dessa forma, permite ao método

proporcionar misturas com baixos teores de pasta. Os principais benefícios de concretos com

essas características são redução do calor de hidratação, misturas de menor custo e, redução

da retração. Em contrapartida, o Método atinge as menores resistências quando comparado

aos demais.

__________________________________________________________________________________________


104

Figura 33 – Consumo de materiais do método de dosagem Toralles-Carbonari


O método Mehta Aitcin resulta num teor de pasta na mistura relativamente baixo e com

pequenas variações. As quantidades dos materiais permanecem praticamente constantes ao

longo das classes de resistências, similar ao método Toralles-Carbonari. O aumento de

resistência se dá, principalmente, pela redução da relação a/agl e aumento de aditivo

superplastificante.

O método do IPT Modificado apresenta um grande aumento do consumo de pasta no

concreto. Uma vez que o Método aumenta o consumo de cimento almejando maiores

resistências e, mantém constante o teor de argamassa, acaba elevando o consumo de pasta

reduzindo o do agregado miúdo, conforme demonstrado na figura 34.

__________________________________________________________________________________________


105

Figura 34 – Consumo de materiais do método de dosagem IPT Modificado


A tabela 43 apresenta, de maneira resumida, os teores de pasta obtidos nos diferentes métodos

de dosagem para CAR. Os valores grifados apresentaram o melhor desempenho para as

respectivas faixas de resistências.

Tabela 43 – Teor de pasta dos métodos de dosagem para CAR


20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130

MEHTA-AITCIN 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00 105,00

NAWY 22,88 23,55 24,03 24,34 24,53 24,65 24,72 24,81 24,94

TORRALLES-CARBONARI 24,15 26,57 28,50 30,07 31,45 32,77 34,20 35,87 37,95 40,57 43,90 48,07

VITERVO 18,38 17,52 16,96 16,62 16,45 16,38 16,35 16,29 16,13 15,81 15,26

AITCIN 28,80 30,19 31,16 31,79 32,15 32,30 32,34 32,32 32,33 32,43 32,70 33,21 34,04 35,25 36,93 39,14 41,96 45,46

IPT MODIFICADO 22,71 23,63 24,36 24,95 25,43 25,87 26,31 26,80 27,38 28,10 29,02

Resistência (MPa) 63,50 64,90 61,70 63,80

Recena 31,97 32,10 32,55 33,00

Método

Resistencia (MPa)

__________________________________________________________________________________________


106

6.3.2 Teor de argamassa

Os teores de argamassa dos métodos de dosagem para CAR estão dispostos na figura 35. Eles

apresentam pouca variação para as diferentes resistências. Para manter o teor de argamassa,

juntamente com o aumento do consumo de cimento, ocorre a substituição de agregado miúdo

por aglomerante como nos métodos: Nawy, Vitervo e IPT Modificado. A constância no teor

de argamassa para diferentes resistências também pode ser proveniente da redução da relação

a/agl e aumento do dosagem de aditivo superplastificante, como visto no método Toralles-

Carbonari.

Figura 35 – Teor de argamassa dos métodos de dosagem para CAR


A tabela 44 apresenta, de maneira resumida, os teores de argamassa obtidos nos diferentes

métodos de dosagem para CAR. Os valores grifados apresentaram o melhor desempenho para

as respectivas faixas de resistências.

__________________________________________________________________________________________


107

Tabela 44 – Teor argamassa dos métodos de dosagem para CAR



O consumo de cimento dos diferentes métodos para CAR está expresso na figura 36.

Figura 36 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAR


O método Toralles-Carbonari novamente apresentou melhores resultados para o seu intervalo

de resistências. Como já mencionado anteriormente, o método propicia um baixo teor de pasta

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130

MEHTA-AITCIN50,55 50,32 50,14 50,00 49,89 49,80 49,72 49,63 49,51

NAWY57,25 58,23 58,71 58,79 58,59 58,21 57,76 57,34 57,05 57,01 57,31 58,07

TORRALLES-CARBONARI50,56 50,75 50,80 50,76 50,65 50,51 50,36 50,25 50,21 50,27 50,46

VITERVO45,68 47,32 48,61 49,58 50,28 50,76 51,04 51,17 51,20 51,15 51,08 51,02 51,01 51,10 51,32 51,72 52,33 53,19

AITCIN55,79 55,87 55,92 55,95 55,97 55,97 55,97 55,96 55,96 55,97 55,98

IPT MODIFICADO50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00 50,00

Resistência (MPa)63,50 64,90 61,70 63,80

Recena44,90 45,03 45,05 45,25

Resistencia (MPa)

Método

__________________________________________________________________________________________


108

devido ao esqueleto granular bastante compacto e utiliza-se de aditivo superplastificante e da

redução da relação a/agl para atingir resistências mais elevadas. Dessa forma atinge consumos

de cimento tão baixos, comparáveis aos consumos de CCV, para resistências por volta de 25

MPa.

Os métodos que apresentam resultados mais satisfatórios são os mesmos que geram menores

teores de pasta, exceto para o intervalo de 75 a 90 MPa no qual os consumos do método

Mehta-Aitcin ampliaram-se, de forma exponencial, e ultrapassaram os teores do

IPT/Modificado. A tabela 45 apresenta o resumo de todos os métodos, indicando qual

apresentou menor consumo de cimento para cada classe de resistência analisada.

Tabela 45 – Consumo de cimento dos métodos de dosagem para CAR


6.3.4 Custo por m³

As curvas que definem o custo do concreto para os diferentes métodos analisados estão

apresentadas na figura 37.

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130

MEHTA-AITCIN355,48 390,99 415,28 430,82 440,08 445,51 449,56 454,70 463,40

NAWY347,96 391,28 430,31 466,47 501,19 535,90 572,02 610,97 654,18 703,08 759,09 823,63

TORRALLES-CARBONARI271,66 277,90 282,29 285,18 286,92 287,85 288,32 288,66 289,23 290,37 292,42

VITERVO388,68 417,43 437,84 451,27 459,08 462,64 463,31 462,44 461,41 461,57 464,29 470,93 482,85 501,41 527,97 563,90 610,56 669,30

AITCIN382,91 405,03 422,47 436,40 447,99 458,38 468,75 480,26 494,06 511,31 533,18

IPT MODIFICADO278,33 323,30 350,76 366,00 374,36 381,15 391,69 411,30 445,29 498,98 577,70 686,76 831,47

Resistência (MPa)63,50 64,90 61,70 63,80

Recena530,10 541,49 554,33 589,91

Método

Resistencia (MPa)

__________________________________________________________________________________________


109

Figura 37 – Custo por m³ dos métodos de dosagem para CAR


Os método Toralles-Carbonari apresenta o menor custo dentre os demais métodos, para o

intervalo de 20 a 50 MPa, e também o confere praticamente linear com o aumento da

resistência. A partir desse limite superior o método do IPT Modificado é o mais econômico

até a classe de resistência de 90 MPa, onde começa a ampliar demasiadamente seu custo

devido a excessivos consumos de cimento. Para as classes de 90 a 130 MPa o método Vitervo

apresenta o melhor resultado dentre os demais métodos. A figura 38 apresenta a tabela com o

resumo de todos os métodos, indicando qual apresentou menor custo por m³ para cada classe

de resistência analisada, a tabela que com os valores encontra-se no Apêndice B.

__________________________________________________________________________________________


110

Figura 38 – Comparativo de custo por m³ dos métodos de dosagem para CAR



A figura 39 apresenta o custo por unidade de resistência, a tabela que com os valores

encontra-se no Apêndice B. Ou seja, qual apresenta a menor relação custo benefício. Os

métodos desenvolvidos para CAR apresentam uma redução no custo unitário com o aumento

da resistência, diferentemente do que acontece com o CCV. São métodos elaborados para

misturas com elevada resistência ao menor custo.

Figura 39 – Custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CAR


__________________________________________________________________________________________


111

A figura 40 apresenta a tabela com o resumo de todos os métodos, indicando qual apresentou

menor custo por m³/MPa para cada classe de resistência analisada, a tabela que com os

valores encontra-se no Apêndice B.

Figura 40 – Comparativo de custo por m³/MPa dos métodos de dosagem para CAR


__________________________________________________________________________________________


112

7 CONCLUSÕES

Através da análise dos resultados dos ensaios provenientes da disciplina de Tecnologia e

Dosagem de Concretos Convencionais e Especiais do Programa de Pós Graduação

Engenharia Civil (PPGEC) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, este trabalho teve

por objetivo verificar qual o método de dosagem mais eficiente quanto a teor de pasta, teor de

argamassa, Consumo de cimento, custo por m³ e custo por m³/MPa. Foram analisadas as

seguintes categorias e métodos de dosagem: CCV (Abrams, Fuller, Furnas, ABCP,

IPT/Epusp, Cientec, Recena), CAA (Okamura, Gomes, Tutikian, Repette, Alencar & Helene,

Tutikian & Dal Molin, Recena) e CAR (Mehta-Aitcin, Nawy, Toralles-Carbonari, Vitervo,

Aitcin, IPT Modificado, Recena).

As conclusões a respeito dos métodos de dosagem são válidas para os materiais caracterizados

no item 5.1 e os métodos descritos no item 5.3, sendo necessárias novas investigações para

corroborar os resultados obtidos.

Os métodos que apresentaram menor teor de pasta foram: ABCP (25 a 30 MPa), IPT/Epusp

(35 a 50 MPa), Furnas (55 a 85 MPa) e Cientec (90 a 100 MPa) para CCV, Okamura (20 a 25

MPa), Gomes (30 a 35 MPa), Tutikian & Dal Molin (40 a 50 MPa) e Alencar & Helene (55

ao 85 MPa) para CAA e Vitervo (20 a 70 MPa), Nawy (75 a 100 MPa) e Aitcin (105 a 130)

para CAR.

Os métodos que apresentaram menor teor de argamassa foram: ABCP (25 a 40 MPa),

IPT/Epusp (45 a 50 MPa), Furnas (55 a 85 MPa) e Cientec (90 a 100 MPa) para CCV,

Okamura (20 a 50 MPa), Tutikian (55 a 70 MPa) e Alencar & Helene (75 a 85 MPa) para

CAA e Toralles (20 a 40 MPa), Vitervo (45 a 60 e 115 a 130 MPa) e IPT Modificado (65 a 75

MPa) para CAR.

Os métodos que apresentaram menor consumo de cimento foram: ABCP (25 a 30 MPa),

IPT/Epusp (35 a 45 MPa), Cientec (50 e 90 a 100 MPa) e Furnas (55 a 85 MPa) para CCV,

Okamura (20 MPa), Gomes (25 MPa), Tutikian (30 a 35 MPa), Tutikian & Dal Molin (40 a

50 MPa) e Alencar & Helene (55 a 85 MPa) para CAA e Toralles (20 a 45 e 55 a 70 MPa),

__________________________________________________________________________________________


113

IPT Modificado (50 e 75 a 90 MPa), Mehta Aitcin (95 a 100 MPa) e Vitervo (105 ao 130

MPa) para CAR.

Os métodos que apresentaram menor custo foram: ABCP (25 MPa), Abrams (30 MPa),

IPT/Epusp (35 a 50 MPa), Furnas (55 a 80 MPa) e Cientec (85 a 100 MPa) para CCV,

Okamura (20 a 25 MPa), Tutikian (30 a 50 MPa) e Alencar & Helene (55 a 85 MPa) para

CAA e Toralles (20 a 50 e 65 a 70 MPa), IPT Modificado (55 a 60 e 75 a 90 MPa) e Vitervo

(95 a 130 MPa) para CAR.

Os métodos que apresentaram menor custo por MPa foram: ABCP (25 a 30 MPa), IPT/Epusp

(35 a 50 MPa), Furnas (55 a 80 MPa) e Cientec (85 a 100 MPa) para CCV, Okamura (20 a 25

MPa), Tutikian (30 a 50 MPa) e Alencar & Helene (55 a 85 MPa) para CAA e Toralles (20 a

50 e 65 a 70 MPa), IPT Modificado (55 a 60 e 75 a 90 MPa) e Vitervo (95 a 130 MPa) para

CAR.

O método do Recena apresentou um desempenho satisfatório quanto a todos os parâmetros

analisados, devido aos ensaios de otimização do esqueleto granular e substituição de cimento

por cinza volante e assim reduzindo consumos de cimento. O inconveniente do método é a

pequena faixa de resistências atingidas.

O método do IPT/Epusp também apresentou desempenho satisfatório para classes de

resistências convencionais, atingiu-se a resistência de 40 MPa com uma economia de 89% de

cimento em relação ao método da ABCP que estabeleceu 711 kg/m³ de cimento.

Através do amplo intervalo de resistências propostos nos métodos Furnas e Cientec verificou-

se a inviabilidade técnica e econômica da extrapolação de tais métodos que, para CCV,

mostram-se adequados. Atingindo resistências da ordem de 100 MPa devido a consumos de

cimentos acima de 1000 kg/m³ e teores de pasta de cimento superiores a 50% da mistura, com

prováveis reflexos no aumento do calor de hidratação, porosidade, redução do módulo de

elasticidade.

Comparando os custos de produção entre os CCV e os CAA percebeu-se uma grande

semelhança entre as categorias para concretos com resistências de até 50 MPa, a partir disso o

CAA apresenta uma economia de até R$ 144,69/m³ em relação ao CCV.

__________________________________________________________________________________________


114

O método Tutikian para CAA apresentou custos próximos, ou até mesmo redução de até 6%,

em relação aos do CCV para resistências inferiores a 50 MPa. A partir desse limite o método

de Alencar & Helene demonstrou o melhor desempenho, atingindo redução nos custos das

misturas de até 45,74% em relação ao CCV.

Os métodos para CAR apresentaram custo ligeiramente maior, na ordem de 5 a 10%, para

resistências abaixo dos 50 MPa, a partir desse valor ocorre o inverso e chega-se a 40% de

economia em relação ao CCV.

Como consideração geral a respeito dos diferentes métodos e suas respectivas categorias, a

escolha do método a ser emprego é função da classe de resistência pretendida, bem como os

materiais que constituem a mistura. Ocorrendo a transição gradual das propriedades e

parâmetros ao longo das classes de resistências da mesma família de concreto.

__________________________________________________________________________________________


115

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__________________________________________________________________________________________


117

APÊNDICE A - Coeficiente das curvas de dosagem

__________________________________________________________________________________________


118

__________________________________________________________________________________________


119

__________________________________________________________________________________________


120

__________________________________________________________________________________________


121

APÊNDICE B - Coeficiente das curvas dos custos/m³ e custos/m³xMPa

__________________________________________________________________________________________


122

2025

3035

4045

5055

6065

7075

8085

9095

100

Abr

ams

257,

38R$

26

4,89

R$

240,

10R$

26

6,17

R$

426,

26R$

Fulle

r22

5,15

R$

24

5,58

R$

26

1,62

R$

282,

80R$

31

8,61

R$

Furn

as28

8,05

R$

37

5,13

R$

42

9,16

R$

46

4,00

R$

49

3,47

R$

53

1,58

R$

59

2,05

R$

688,

63R$

83

5,44

R$

1.04

5,93

R$

AB

CP23

5,42

R$

259,

52R$

30

5,39

R$

373,

03R$

IPT/

Epus

p22

8,23

R$

24

9,22

R$

28

2,24

R$

37

9,36

R$

Cien

tec

282,

39R$

33

2,15

R$

371,

68R$

40

2,99

R$

428,

11R$

44

9,06

R$

467,

87R$

48

6,55

R$

507,

13R$

53

1,64

R$

562,

10R

$

600,

52R

$

647,

19R

$

712,

17R

$

Res

istê

ncia

(M

Pa)

21,5

032

,00

35,3

038

,60

Rec

ena

255,

61R$

24

0,97

R$

219,

27R$

19

6,32

R$

2025

3035

4045

5055

6065

7075

8085

9095

100

Oka

mur

a24

2,55

R$

22

2,68

R$

25

8,24

R$

318,

43R$

37

2,46

R$

389,

52R$

39

8,82

R$

Tuti

kian

229,

09R

$

234,

30R

$

248,

33R

$

270,

38R

$

299,

67R

$

335,

40R$

37

6,78

R$

423,

03R$

47

3,35

R$

Tuti

kian

& D

al M

olin

303,

29R$

32

1,35

R$

340,

59R$

Ale

ncar

e H

elen

e27

6,97

R$

27

5,39

R$

29

4,47

R$

32

8,66

R$

37

2,42

R$

42

0,18

R$

46

6,41

R$

Gom

es28

3,86

R$

298,

50R$

31

0,39

R$

Res

istê

ncia

(M

Pa)

21,5

032

,00

35,3

038

,60

Rec

ena

255,

61R$

24

0,97

R$

219,

27R$

19

6,32

R$

2025

3035

4045

5055

6065

7075

8085

9095

100

105

110

115

120

125

130

MEH

TA-A

ITCI

N30

5,51

R$

355,

06R$

39

1,07

R$

417,

62R$

43

8,77

R$

458,

59R$

48

1,15

R$

510,

53R$

55

0,78

R$

NA

WY

272,

19R$

29

7,42

R$

320,

30R$

34

1,70

R$

362,

47R$

38

3,50

R$

405,

63R$

42

9,73

R$

456,

68R$

48

7,32

R$

522,

54R$

56

3,19

R$

TOR

RA

LLES

-CA

RB

ON

AR

I22

9,68

R$

23

6,88

R$

24

2,84

R$

24

7,77

R$

25

1,88

R$

25

5,39

R$

25

8,50

R$

26

1,42

R$

264,

37R$

26

7,56

R$

27

1,20

R$

VIT

ERV

O30

1,95

R$

316,

00R$

32

5,80

R$

332,

09R$

33

5,61

R$

337,

10R$

33

7,31

R$

336,

99R$

33

6,87

R$

337,

70R$

34

0,22

R$

345,

18R$

35

3,31

R$

365,

38R$

38

2,11

R$

404,

25R

$

43

2,54

R$

467,

73R

$

AIT

CIN

261,

64R$

27

1,18

R$

279,

29R$

28

8,09

R$

297,

67R$

30

8,20

R$

320,

04R$

33

3,54

R$

349,

05R$

36

6,94

R$

387,

55R$

IPT

MO

DIF

ICA

DO

245,

92R

$

261,

26R

$

269,

77R$

27

4,43

R$

278,

21R

$

284,

08R

$

295,

03R

$

314,

02R

$

344,

03R

$

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03R

$

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01R

$

52

9,92

R$

Res

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(M

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