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CONCRETO
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GENERALIDADESConcreto é o resultado da mistura de cimento, água, pedra eareia.
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GENERALIDADES• No preparo do concreto, um ponto de atenção é o cuidado que
se deve ter com a qualidade e a quantidade de água utilizada.
• A relação entre o peso da água e do cimento utilizados nadosagem, é chamado de fator água/cimento (a/c).
• O concreto deve ter uma boa distribuição granulométrica a fimde preencher todos os vazios pois a porosidade tem influência napermeabilidade e na resistência das estruturas de concreto.
• A proporção entre todos os materiais que fazem parte doconcreto é também conhecida por dosagem ou traço.
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GENERALIDADES• Usar somente pedra e areia limpas (sem argila ou barro), sem materiais
orgânicos (como raízes, folhas, gravetos, etc.) e sem grãos que esfarelamquando apertados entre os dedos.
• A betoneira deve ser limpa antes de ser usada (livre de pó, água suja, restosda última utilização).
• Os materiais devem ser colocados com a betoneira girando e no menorespaço de tempo possível.
• A água também deve ser limpa, clara sem impurezas.
• Qualquer material (água ou areia) contendo sal é um inimigo do concreto.
• É muito importante que a quantidade de água da mistura esteja correta. Tantoo excesso como a falta são prejudiciais ao concreto.
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AGREGADOS• São materiais granulares, quimicamente inertes, sem forma e volume definidos;
• de dimensões e propriedades estabelecidas para uso em obras de engenharia
civil;
• tais como, a pedra britada, o cascalho e as areias naturais ou obtidas por moagem
de rocha, além das argilas e dos substitutivos como resíduos inertes reciclados,
escórias de aciaria, produtos industriais, entre outros.
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AGREGADOSClassificação segundo a origem
Naturais: os que já se encontram em forma particulada na natureza: areia ecascalho.
Industrializados: os que têm sua composição particulada obtida porprocessos industriais. Nestes casos, a matéria-prima pode ser: rocha, escóriade alto-forno e argila.
Classificação segundo a dimensão das partículasO agregado usado na tecnologia do concreto é dividido em:
Miúdo: areia Graúdo: os cascalhos e as britas
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AGREGADOS
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CIMENTOComposto aglomerante do concreto que reage com a águaformando uma pasta ligante.
Obtido a partir do clínquer (calcário, argila e componentesquímicos) e diferenciado conforme a adição dos seguintesmateriais:
• Gesso: necessário para aumentar o tempo de pega do cimento.
• Escória: aumenta a durabilidade na presença de sulfato mas emgrandes quantidades pode diminuir a resistência.
• Argila pozolânica: confere maior impermeabilidade ao concreto.
• Calcário: utilizado para reduzir o custo do cimento, desde quenão prejudique a ação dos outros materiais.
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CIMENTO
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CIMENTOTipo de cimento Aplicação
Cimento Portland Comum CP I e CP I-S Adequado para o uso em construções de concreto emgeral quando não há exposição a sulfatos do solo oude águas subterrâneas. Cimento Portland Comumcom Adições CP I-S, com 5% de material pozolânicoem massa, recomendado para construções em geral,com as mesmas características.
Cimento Portland Composto CP II-E Recomendado para estruturas que exijam umdesprendimento de calor moderadamente lento ouque possam ser atacadas por sulfatos.
Cimento Portland CP II-Z Empregado em obras civis em geral, subterrâneas,marítimas e industriais. E para produção deargamassas, concreto simples, armado e protendido,elementos pré-moldados e artefatos de cimento. Oconcreto feito com este produto é mais impermeávele por isso mais durável.
Cimento Portland Composto CP II-F Para aplicações gerais. Pode ser usado no preparo deargamassas de assentamento, revestimento,argamassa armada, concreto simples, armado,protendido, projetado, rolado, magro, concreto-massa, elementos pré-moldados e artefatos deconcreto, pisos e pavimentos de concreto, solo-cimento, dentre outros.
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CIMENTOTipo de cimento Aplicação
Cimento Portland de Alto Forno CP III Particularmente vantajoso em obras de concreto-massa,tais como barragens, peças de grandes dimensões,fundações de máquinas, pilares, obras em ambientesagressivos, tubos e canaletas para condução de líquidosagressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos comagregados reativos, pilares de pontes ou obras submersas,pavimentação de estradas e pistas de aeroportos.
Cimento Portland CP IV Para obras correntes, sob a forma de argamassa, concretosimples, armado e protendido, elementos pré-moldados eartefatos de cimento. É especialmente indicado em obrasexpostas à ação de água corrente e ambientes agressivos.
Cimento Portland CP V ARI CP V ARI é recomendado no preparo de concreto eargamassa para produção de artefatos de cimento emindústrias de médio e pequeno porte, como fábricas deblocos para alvenaria, blocos para pavimentação, tubos,lajes, meio-fio, mourões, postes, elementos arquitetônicospré-moldados e pré-fabricados
Cimento Portland Branco (CPB) O estrutural é aplicado em concretos brancos para finsarquitetônicos, com classes de resistência 25, 32 e 40,similares às dos demais tipos de cimento. Já o nãoestrutural não tem indicações de classe e é aplicado, porexemplo, em rejuntamento de azulejos e em aplicações nãoestruturais.
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ÁGUA• A água deve ser empregada na quantidade estritamente
necessária para envolver os grãos, permitindo a hidratação eposterior cristalização do cimento.
• O fator a/c deve ser sempre o mais baixo possível.
• Quando temos muita água na mistura, o excesso migra paraa superfície pelo processo de exudação. Deixa atrás de sivazios chamados de porosidade capilar.
• Esta porosidade prejudica a resistência do concreto,aumenta sua permeabilidade e diminui a durabilidade dapeça concretada.
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ADITIVO• Tem a capacidade de alterar propriedades do concreto em
estado fresco ou endurecido.
• Como exemplo, podemos dizer que sua aplicação podemelhorar a qualidade do concreto nos seguintes aspectos:
Trabalhabilidade
Resistência
Compacidade
Durabilidade
Bombeamento
Fluidez (auto adensável)
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TRAÇO DO CONCRETO
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DEFINIÇÃOÉ a indicação de quantidade dos materiais que constituem oconcreto:
a) Traço em volume de todos os materiais do concreto.
b) Traço em volume só dos agregados, sendo o cimento dado empeso.
c) Traço em peso de todos os materiais que constituem o concreto.
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GENERALIDADES1. O traço em volume de todos os materiais que constituem o
concreto é o mais usado na prática, mas o mais corretoainda é o traço em peso.
2. Os traços são indicados da seguinte maneira: 1:3:3, 1:3:4,1:3:6, sendo que o 1º algarismo indica a quantidade decimento a ser usado; O 2º algarismo indica a quantidade deareia e o 3º algarismo a quantidade de pedra (brita).
3. A quantidade de água depende da umidade da areia.
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GENERALIDADES
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CONSUMO DO TRAÇO
xba
C
bac
1
1000
Onde:
• γc, γa e γb são respectivamente, as massas específicas REAIS do
cimento, da areia e da brita;
• 1:a:b:x é o traço do concreto expresso em massa e;
• C é o consumo de cimento por metro cúbico de concreto, 1000
dm3.
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DOSAGEM DO CONCRETO
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DEFINIÇÃO
Determinação das proporção entre os componentes doconcreto:
• Cimento e/ou adições;
• Agregados miúdo;
• Agregado graúdo;
• Água e/ou aditivos.
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DEFINIÇÃO
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Dosagem do concretoRequisitos a serem atendidos
• No estado fresco: trabalhabilidade transporte,lançamento, adensamento sem ocorrência de segregação;
• No estado endurecido: resistência mecânica, durabilidade;
• Custo.
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Dosagem do concreto Fundamentos
1. Influência da relação água/cimento nas propriedades doconcreto endurecido;
2. Melhor composição granulométrica dos agregados;
3. Ajuste da consistência em função do melhor teor de finos(argamassa);
4. Ajuste da fluidez por meio da relação água/materiais secoscom ou sem o emprego de aditivos.
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Dosagem do concreto Métodos• Método do CIENTEC – Fundação de Ciência e Tecnologia (Rio Grande do
Sul);
• Método do INT – Instituto Nacional de Tecnologia (Rio de Janeiro);
• Método da ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland (SãoPaulo);
• Método do IPT/EPUSP – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estadode São Paulo e da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo;
• Método do Centro Tecnológico de Engenharia Civil de Furnas (Goiás);
• Método do ACI – American Concrete Institute (EUA);
• Método BSI – British Standards International (Reino Unido).
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Dosagem do concretoPrincípios Básicos Independente do método a ser adotado faz-se necessária a caracterização préviados materiais a serem empregados na sua confecção, bem como definição daspropriedades que se deseja atingir.
Em nível de projeto/especificação• Resistência característica do concreto
(fck);• Dimensão máxima característica
(DMC) do agregado graúdo;• Massa específica do concreto;• Módulo de elasticidade longitudinal
(Ec);• Outras propriedades definidas pelo
Engenheiro Projetista da Estrutura.
Em nível de execução
• Desvio padrão de produção/controledo concreto (Sd);
• Cálculo da resistência média dedosagem a “j” dias de idade;
• Definição do abatimento do concreto(slump);
• Forma de produção do concreto(central dosadora ou obra).
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Dosagem do concretoDefinições quanto à resistência à compressão• Resistência característica à compressão do concreto (fck);
• Resistência à compressão média do concreto (fcj);
• Desvio padrão (Sd).
dckcj
dcjck
Sff
Sff
.65,1
.65,1
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Dosagem do concretoDeterminação do desvio padrão (Sd)Concretos com desvio padrão conhecido
• Concreto elaborado com os mesmos materiais;
• Mediante equipamentos similares e condições equivalentes.
1
1
2
n
ff
S
n
i
cmci
d
Onde:fci = resistência individual de cada corpo de prova;fcm = resistência média dos corpos de prova;n = nº de corpos de prova
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Dosagem do concretoDeterminação do desvio padrão (Sd)Concretos com desvio padrão desconhecido
Condições de preparo do
concreto
Descrição Valor do Sd a ser adotado
Condição A
APLICÁVEL ÀS CLASSES C10 ATÉ C80
O cimento e os agregados são medidos em
massa, a água de amassamento é medida
em massa ou volume com dispositivo
dosador e corrigida em função da umidade
dos agregados
Sd = 4,0 MPa
Condição B
APLICÁVEL ÀS CLASSES C10 ATÉ C25
O cimento é medido em massa, a água de
amassamento é medida em volume
mediante dispositivo dosador e os
agregados medidos em massa combinada
com volume.
APLICÁVEL ÀS CLASSES C10 ATÉ C20
O cimento é medido em massa, a água de
amassamento é medida em volume
mediante dispositivo dosador e os
agregados medidos em volume. A umidade
do agregado miúdo é determinada pelo
menos três vezes durante o serviço do
mesmo turno de concretagem. o volume
do agregado miúdo é corrigido através da
curva de inchamento estabelecida
especialmente para o material utilizado.
Sd = 5,5 MPa
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Dosagem do concretoDeterminação do desvio padrão (Sd)Concretos com desvio padrão desconhecido
Condições de preparo do
concreto
Descrição Valor do Sd a ser adotado
Condição C
APLICÁVEL APENAS AOS CONCRETOS DE
CLASSES C10 E C15
O cimento é medido em massa, os
agregados são medidos em volume, a água
de amassamento é medida em volume e a
sua quantidade é corrigida em função da
estimativa da umidade dos agregados e da
determinação da consistência do concreto,
conforme disposta na NBR 7273, ou outro
método normalizado.
Sd= 7,0 MPa
OBSERVAÇÕES:
1. Os valores apresentados acima devem ser aplicados no início da obra ou em qualquer situação que não se conheça o desvio-padrão
de dosagem (Sd).
2. Para situação em que o desvio-padrão (Sd) seja conhecido, não se deve adotar valor inferior a 2,0 MPa.
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Dosagem do concretoClassificação dos concretos
Grupo Classe de resistência Resistência característica à compressão – fck (MPa)
I
C20 20
C25 25
C30 30
C35 35
C40 40
C45 45
C50 50
II
C55 55
C60 60
C70 70
C80 80
Obs.: para concretos do grupo II permite-se, na ausência de norma brasileira emvigor, adotar os critérios de projeto estrutural de normas internacionais.
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Dosagem do concretoFatores que afetam a resistência à compressão do concreto
• Relação água/cimento;
• Idade;
• Forma, graduação dos agregados e resistência à compressão dos agregados;
• Aderência da pasta de cimento aos agregados;
• Tipo de cimento;
• Forma e dimensões dos corpos de prova;
• Velocidade de aplicação da carga de ensaio;
• Duração da carga;
• Consumo de cimento.
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Dosagem do concretoTrabalhabilidadeA NBR 8953 classifica os concretos segundo as seguintes classes deconsistência, avaliadas conforme metodologia da NBR NM 67.
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Dosagem do concretoTrabalhabilidadeAbatimentos sugeridos pela ACI
Tolerâncias permitidas segundo NBR 7212:
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Dosagem do concretoTrabalhabilidade
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Dosagem do concretoDurabilidadeNo que diz respeito à dosagem de concretos estruturais deve-se prestar atenção nalimitação das relações água/cimento máximas permitidas, as quais visam reduzir apermeabilidade do concreto em função do ambiente no qual estará inserido.
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI
Este método é recomendado para a dosagem de concretos com trabalhabilidadeadequada para a moldagem in loco, ou seja, a consistência deve ser de semi-plástica à fluida e não é aplicável a concretos confeccionados com agregados leve.
A utilização do método exige o conhecimento prévio das seguintes informações:
• Cimento:
Tipo, massa específica e nível de resistência aos 28 dias.
• Agregados:
Análise granulométrica, massa específica dos agregados e massa unitáriacompactada do agregado graúdo.
• Concreto:
Consistência desejada do concreto fresco, medida pelo abatimento do tronco decone, condições de exposição ou finalidade da obra e resistência de dosagem doconcreto.
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoDeterminar o diâmetro máximo do agregado graúdo a ser empregado
A escolha é feita tendo em vista as limitações dos elementosgeométricos da estrutura.
obombeamentdetubulaçãodadiâmetrodo
concretodoalnocobrimentoox
armaduradabarrasasentrehorizontaloespaçamentx
armaduradabarrasasentreverticaloespaçamentx
lajedaespessurada
fôrmadefacesentreensãomenorda
DMCGraúdo
41
min2,1
8,0
2,1
31
dim4
1
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoCaracterizar os materiais a serem empregados
• Cimento: resistência média à compressão aos 28 dias (fcimento,28) emassa específica (γ);
• Agregado miúdo: massa específica (γ), massa unitária solta (MUS),caracterização granulométrica (módulo de finura – MF)
• Agregado graúdo: massa específica (γ), massa unitária solta (MUS),massa unitária compacta (MUC), dimensão máxima característica(DMC).
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoDeterminar o consumo de água inicial e o teor de ar
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoCalcular a resistência média à compressão do concreto aos 28 dias (fc28)
dckc Sff .65,128
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoDeterminar a relação água cimento (a/c)
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoDeterminar o consumo de cimento inicial por metro cúbico de concreto plenamente adensado
3mkgem
ca
CC AI
cimento
CAI = consumo de água iniciala/c = relação água/cimento
O consumo de cimento depende diretamente do consumo de água
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoDeterminar o volume de agregado graúdo (Vb)
Teor ótimo de agregado graúdo
• Dimensão máxima do agregado graúdo;
• Módulo de finura da areia.
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoDeterminar o consumo de agregado graúdo (Cb)
xVC bb
Vb = volume do agregado graúdo (brita) seco por m3 de concreto.δ = massa unitária compactada do agregado graúdo (brita).
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do método
Determinar o consumo de agregado miúdo (Cm)
a
AI
b
b
c
cm
CCCV
1
Vm = volume de areia;Cc = consumo de cimento;Cb = consumo de brita;CAI = consumo de água inicial;Cm = consumo de agregado miúdo (areia);γc = massa específica do cimento; γb = massa específica da brita; γa = massa específica da água; γm = massa específica da areia;
mmm VxC
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Sequência prática do métodoApresentação do traço
c
a
c
b
c
m
c
c
C
C
C
C
C
C
C
C:::
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Cuidados e correçõesA colocação da água deve ser gradativa, até a obtenção da consistênciadesejada.
3
1,0
/ mla
aCC
i
raiar
Car = consumo de água requerida;Cai = consumo de água inicial;ar = abatimento requerido;ai = abatimento inicial
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Dosagem do concretoMétodo ABCP/ACI – Cuidados e correções
• Falta de argamassa: acrescentar areia, mantendo constante a relaçãoa/c;
• Excesso de argamassa: acrescentar brita, mantendo constante arelação a/c;
• Agregados com alta absorção de água: acrescentar no consumo deágua.
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