UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA DE MATERIAIS DE CONSTRUO II Prof. Dr. Enio Pazini Figueredo

VICTOR SANTOS MOURA

RELATRIO DE CONCRETO

Goinia 2011

SUMRIO

RESUMO.................................................................................................03 1 2 2.1 2.2 INTRODUO........................................................................................04 DESENVOLVIMENTO............................................................................05 DOSAGEM DO CONCRETO..................................................................05 DETERMINAO DA CONSISTNCIA PELO ABATIMENTO DO

TRONCO DE CONE..........................................................................................10 2.3 ENSAIO DE COMPRESSO DOS CORPOS DE PROVA CILNDRICOS

DE CONCRETO.......................................,........................................................12 3 3.1 ANLISE DE RESULTADOS.................................................................16 DETERMINAO DA CONSISTNCIA PELO ABATIMENTO DO

TRONCO DE CONE..........................................................................................16 3.2 ENSAIO DE COMPRESSO DOS CORPOS DE PROVA CILNDRICOS

DE CONCRETO.......................................,........................................................16 4 CONCLUSO.........................................................................................17 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS......................................................18

2

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo a anlise de um componente imprescindvel na construo civil, o concreto. As principais caractersticas sero analisadas, que so: dosagem, slump e resistncia compresso. Os ensaios foram realizados no laboratrio de materiais de construo da UFG, pela turma de engenharia civil do 5 perodo. Os resultados obtidos sero mostrados no presente trabalho assim como as suas respectivas anlises.

3

1

INTRODUO

Os ensaios foram realizados de acordo com as suas respectivas normas de acordo com a ABNT, com exceo da dosagem, que foi realizada de acordo com o mtodo ACI. Estas normas sero citadas ao longo do trabalho. Os resultados obtidos em cada ensaio sero comparados com os da norma, tendo a sua posterior aprovao ou reprovao.

4

2

DESENVOLVIMENTO

2.1

DOSAGEM DO CONCRETO

A dosagem do concreto est diretamente ligada s suas caractersticas finais. Propriedades como resistncia a compresso, slump, tempo de cura, entre outras, dependem da proporo que ser utilizada entre os componentes do concreto. A norma NBR 12655 (ABNT,1996) estabelece os critrios para o

preparo, controle e recebimento de concreto, e para a dosagem, utiliza-se o mtodo ACI. O mtodo ACI estabelece todos os critrios para a dosagem do concreto com caractersticas desejadas da forma mais econmica possvel. Ser mostrado abaixo o mtodo ACI de dosagem do concreto, dividido em 12 etapas. 1 Etapa: Determinao da resistncia

Para cada obra, deve ser definida em projeto a resistncia caracterstica (fck) necessria para cada obra. Porem, nem sempre o concreto dosado ter exatamente a resistncia desejada. Sendo assim, deve ser calculado o desvio padro a partir da resistncia encontrada (fcj), aprovando ou reprovando o seu valor, devendo sempre ser menor que 2 MPa. A equao abaixo relaciona fck, fcj e Sd.

Para este ensaio, foram escolhidos os valores de fck = 20 MPa e Sd = 5,5 MPa.

2 Etapa: Escolha do slump

O slump uma caracterstica de cada concreto que mede a sua trabalhabilidade. Quanto maior o slump, menos rgido o concreto fresco, sendo a sua trabalhabilidade maior. Este valor est diretamente relacionado relao A/C do concreto, e tambm aditivos ou adies podem interferir no seu valor.5

De acordo com o objetivo do concreto, utiliza-se um slump j estabelecido. Por exemplo, se o concreto tiver que ser bombeado, quanto maior a altura, menor deve ser o slump para que o concreto possa chegar ao ponto final sem problemas. O slump a ser utilizado ser 100 mm, podendo variar 20 mm para mais ou para menos.

3 Etapa: Caracterizao dos agregados

Para a dosagem necessrio o conhecimento das caractersticas dos agregados, tais como peso especfico da areia e brita, densidade, inchamento e umidade. So mostrados abaixo os valores destas caractersticas dos agregados utilizados para a dosagem.

Caracterstica Peso especfico da areia Peso especfico da brita Densidade da areia Densidade da brita Inchamento da areia Umidade da areia

Valor a = 2,62 b = 2,75 da = 1,5 db = 1,45 i = 28% w = 4%

4 Etapa: Escolha do DMC do agregado grado

O DMC (dimetro mximo caracterstico) influencia diretamente na trabalhabilidade do concreto. Em casos que necessrio que o concreto infiltre em alguma estrutura, o seu DMC, sendo muito grande, pode dificultar o processo. O DMC a ser utilizada ser 19 mm de dimetro.

5 Etapa: Volume de gua e ar por m de concreto em funo do DMC e slump.6

De acordo com o slump desejado, so definidos os valores de volume de gua e ar incorporado para a realizao da dosagem. A tabela abaixo mostra os valores necessrios para cada par de valores do slump e DMC.

Abatimento

gua (em litros) por m de Concreto para os Dmx indicados 9,5 12,7 19 25 38 50 76 150

DMC Slump (mm) 10 a 30 40 a 60 70 a 90 100 a 120 130 a 150

217 228 238 245 253

207 217 228 233 238

191 202 212 217 223

186 194 202 207 212

171 179 186 191 197

160 168 176 181 186

150 158 165 171 176

130 138 146 151 156

Neste caso, ser utilizado 217 litros de gua e 2% de ar utiilizado.

6 Etapa: Determinao da relao gua cimento

A relao A/C a ser utilizada depende do tipo de cimento a ser misturado e da resistncia desejada. Neste ensaio, o cimento um CP-32 e o valor de resistncia desejado de 29 MPa, calculado a partir da primeira etapa. Utilizando a tabela abaixo, a relao A/C ser determinada.

Fator a/c 0,40 0,44 0,47 0,50 0,53 0,55 0,60 0,70 0,80

CP-25 33,0 29,5 27,0 25,0 23,0 21,5 19,0 14,5 11,0

CP-32 39,5 35,5 32,5 30,0 27,5 26,0 22,5 17,0 12,5

CP-40 51,0 46,5 43,0 40,0 37,0 34,5 30,5 23,5 18,0

7

A relao A/C ser de 0,5.

7 Etapa: Estimativa do consumo de cimento

Com o volume de gua e a relao A/c determinados, o consumo de cimento determinado por uma simples equao apresentada abaixo:

O valor encontrado de 434 kg de cimento

8 Etapa: Determinao do volume de pasta

O volume total da pasta calculado a partir da soma dos volumes dos componentes utilizados no concreto. No presente ensaio, o valor de 377 litros.

9 Etapa: Volume dos agregados

O volume de agregado necessrio determinado a partir da subtrao do volume total do concreto pelo volume obtido na etapa anterior. O valor obtido foi 623 litros.

10 Etapa: Proporo entre agregados

A proporo entre os agregados grados e midos tambm influencia bastante nas caractersticas principais do concreto, como resistncia, trabalhabilidade, etc. A proporo a ser utilizada determinada a partir de dados tabelados pelo laboratrio de materiais de construo da UFG. Os valores utilizados sero, para brita 57% e para areia 43%. A partir destes valores, so calculados os valores de massa de agregado grado e mido a partir da equao abaixo. Sendo eles Mb = 876,55 kg e Ma = 701,87 kg.8

11 Etapa: Trao piloto

Com todas as etapas realizadas, possvel estabelecer uma proporo de massas entre cimento, areia, brita e gua, que possibilita a produo de quaquer volume de cimento. A baixo mostrada a proporo entre os componentes utilizados neste ensaio. Cimento : Areia : Brita : gua

(1 m - 1000 litros - de concreto) A figura a seguir mostra os componentes na proporo que foi utilizada no ensaio.

Figura 1

12 Etapa: Ajustes na mistura experimental

Por fim, devem ser realizados teste de compresso e slump para a confirmao da proporo calculada. Os valores experimentais devem ser iguais ou muito prximos aos valores tidos como base no incio do mtodo.

9

2.2

DETERMINAO DA CONSISTNCIA PELO ABATIMENTO DO

TRONCO DE CONE

Este ensaio tem como objetivo determinar a consistncia do concreto fresco atravs da diminuio de altura que um cone deste concreto sofre quando apoiado ao cho. Para a realizao deste ensaio, foi utilizada a Norma MERCOSUL NM 67:96. Este ensaio s pode ser vlido para concretos que apresentem assentamento igual ou superior a 10 mm, e para concretos com agregados grados de dimenso nominal mxima inferior a 37,5 mm. A aparelhagem necessria para este ensaio : - Molde; - Haste de compactao; - Placa de base. O molde deve ser feito de metal e ter a forma de um tronco de cone, com o dimetro da sua base inferior sendo 200 mm, base superior sendo 100 mm e a altura 300 mm. Todas as medidas podem variar em 2 mm, para mais ou para menos. A haste deve ter dimetro de 16 mm e comprimento de 600 mm, feita tambm de metal ou outro material adequado. O processo d-se em umedecer a placa base e o molde, e sobrepor este na placa base, como mostrado na figura.

10

Figura 2

Encher rapidamente o molde com concreto em trs camadas com altura sendo aproximadamente um tero da altura total do molde. A cada camada preenchida, compactar o concreto com 25 golpes da haste de socamento, de forma distribuda, como mostra a figura abaixo.

Figura 3

11

Ao final deste processo, limpar a placa base de concreto que possa ter vazado e retirar o moldo cuidadosamente na direo vertical, levando de 5 s a 10 s para a realizao desta operao. O ensaio completo desde a etapa de encher o molde at a sua retirada total deve ser feito num intervalo de 150 s. Logo aps a retirada do molde, deve-se medir a nova altura do tronco de concreto e calcular a variao de altura, com uma aproximao a mltiplos de 5 mm. A figura abaixo indica esta ultima etapa.

Figura 4

2.3

ENSAIO DE COMPRESSO DOS CORPOS DE PROVA CILNDRICOS

DE CONCRETO

Este ensaio tem o objetivo de detalhar os passos para a determinao da resistncia a compresso de corpos de prova de concreto cilndricos. As normas NBR 5738 (ABNT,1994) e NBR 7680 (ABNT,1996) sero seguidas para moldar e extrair os corpos de prova. Os equipamentos necessrios para o ensaio de resistncia a tenso normal so: - Equipamento para compresso; - Aparelho para medio da fora aplicada;12

- Pratos de compresso. A principal exigncia da mquina a aplicao de tenso de forma vagarosa e constante, sem turbulncia. O aparelho de medio deve estar em uma escala compatvel com um resultado estimado e deve indicar a fora mxima aplicada. Para a moldagem dos corpos de prova, so necessrios: - Molde; - Concha; - Mesa vibratria; - Haste de compactao. O molde deve ter o formato de um cilindro com dimetro 100 mm e altura 150 mm. Para a moldagem dos corpos de prova, deve-se por os moldes em uma mesa reta, livre de vibrao e com uma pelcula de leo para que o concreto no possa aderir mesa, como indica a figura abaixo.

Figura 5

Com o molde preparado, deve-se ench-lo com o concreto fresco em duas camadas, e a cada camada utilizar a haste de compactao para socar o concreto 15 vezes por camada, como ilustra a figura a seguir.

13

Figura 6

Aps o molde cheio, deve-se deix-lo em repouso por 7 dias, sem agitao ou qualquer perturbao externa. Decorrente o tempo determinado, os corpos de prova devem ser postos no equipamento de compresso o aparelho deve ser ligado, diminuindo a distncia entre os pratos de forma vagarosa e constante, mediando a fora de resposta do concreto paralelamente, como mostra a figura abaixo.

Figura 7

14

Logo aps o corpo de prova apresentar a sua primeira fissura, deve-se anotar o valor mximo indicado no medidor. A figura abaixo com um detalhe em preto mostra um corpo de prova logo aps sofrer sua primeira fissura.

Figura 8

15

3

ANLISE DE RESULTADOS

3.1

DETERMINAO DA CONSISTNCIA PELO ABATIMENTO DO

TRONCO DE CONE

O assentamento do concreto foi 140 mm. Um resultado que no esperado, j que, pelo concreto dosado no laboratrio, o esperado seria entre 80 e 120 mm.

3.2

ENSAIO DE COMPRESSO DOS CORPOS DE PROVA CILNDRICOS

DE CONCRETO

Foram utilizados 4 corpos de prova para o ensaio de compresso. A tabela abaixo mostra os resultados obtidos no ensaio.

Corpo-de-prova CPD I CPD II CPD III CPD IV

Resistncia (kgf) 19600 20100 19100 20100

16

4

CONCLUSO

Ao fim da realizao, pode-se dizer que o concreto final corresponde ao desejado quanto a sua resistncia a compresso. A variao encontrada entre os valores ensaiados e o valor desejado podem ser desprezados. Porm, o slump ensaiado foi maior em 20 mm que o slump desejado. Vrias razes podem ser tidas como motivo, como a mistura mal feita, volumes e massas utilizados diferentes dos tabelados, etc.

17

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ABNT NBR 12655 : 1996 Concreto Preparo, controle e recebimento ABNT NBR NM 67 : 1996 Concreto Determinao da Consistncia pelo abatimento do tronco de cone ABNT NBR 5738 : 1994 Moldagem e cura de corpos de prova cilndricos ou prismticos ABNT NBR 5739 : 1994 Concreto Ensaio de compresso de corpos de prova cilndricos

P.

Mehta,

Paulo

J.

M.

Monteiro.

Concreto:

Microestrutura,

Propriedades e Materiais.

18