Guia de Dosagem de Concreto e Materiais de Construção

Materiais de Construção: Dosagens

Parte IV – Dosagens

fck: resistência característica do concreto à compressão aos 28 dias de idade;

fc28: resistência média de dosagem do concreto aos 28 dias de idade.

A fórmula utilizada é: fc28 = fck + 1,65 · Sd, onde Sd (desvio padrão) depende do controle de qualidade da obra:

• Controle de qualidade excelente: Sd = 4,0 MPa;
• Controle de qualidade bom: Sd = 5,5 MPa;
• Controle de qualidade razoável: Sd = 7,0 MPa.

2) Determinação do Fator Água/Cimento (x)

Define-se o fator água/cimento como: x = a / c

Sendo:

• x: fator água/cimento;
• a: peso de água;
• c: peso de cimento.

3.1) Relação Água/Materiais Secos (A%)

A% = a / (c + m)

Sendo:

• A%: relação água/materiais secos;
• a: peso de água;
• c: peso de cimento;
• m: peso de agregados (areia + pedra).

A Tabela 1 fornece valores de A% que conduzem a trabalhabilidades adequadas, em função da natureza, da granulometria dos agregados e do tipo de adensamento.

Observações:

• Valores da tabela para: agregado graúdo = brita 1 + brita 2; agregado miúdo = areia natural.
• Se utilizar apenas brita 1: somar 0,5%;
• Se utilizar apenas brita 2: diminuir 0,5%;
• Se utilizar areia artificial: somar 1%.

3.2) Determinação da Quantidade de Areia e Brita

A Tabela 2 fornece a relação entre a quantidade de agregado graúdo e miúdo para obtenção de uma trabalhabilidade adequada, em função do tipo do agregado e das condições de adensamento.

* Os valores constantes da tabela referem-se a adensamento vibratório. ** Para adensamento manual, somar 4%.

Exercício Prático de Dosagem

Determine o traço por saco de cimento para se obter um concreto de fck = 20 MPa (200 kgf/cm²).

Considere que:

1. O cimento será medido em peso;
2. Os agregados serão medidos em volume;
3. Haverá correção da quantidade de água em função da umidade da areia;
4. O adensamento será manual;
5. Cimento utilizado: CP 32 com massa específica real Dc = 3150 kg/m³;
6. Agregado miúdo: areia média (Da = 2650 kg/m³; da = 1500 kg/m³; umidade h = 5%; inchamento I = 25%);
7. Agregado graúdo: mistura de brita 1 e 2 (Db = 2650 kg/m³; db1 = 1450 kg/m³; db2 = 1420 kg/m³).

Cálculo da Resistência de Dosagem

fc28 = fck + 1,65 · Sd

Para controle razoável (Sd = 7,0 MPa): fc28 = 20 + 1,65 · 7 = 31,55 MPa.

Cálculo do Fator Água/Cimento (Lei de Abrams)

Utilizando a Curva de Abrams: a/c = k / (fcj + 0,5 · k)

Onde k = Ativ.28 / 1,583. Para CP III (34 MPa): k = 34 / 1,583 = 21,48.

a/c = 21,48 / (31,55 + 0,5 · 21,48) → a/c = 0,51.

Determinação da Quantidade de Água

Para um saco de cimento (50 kg): 0,51 = a / 50 → a = 25,5 kg.

Determinação da Quantidade de Agregados

Utilizando A% = 9% (conforme tabelas de trabalhabilidade):

0,09 = 25,5 / (50 + m) → m = 233,0 kg.

Proporção de areia: 45% + 4% (manual) = 49%.

• Peso de areia (A): 0,49 x 233 = 114 kg.
• Peso de pedra (B): 0,51 x 233 = 119 kg (B1 = 59,5 kg; B2 = 59,5 kg).

Traço em Peso por Saco de Cimento (Seco)

• 1 saco de cimento (50 kg);
• 114 kg de areia seca;
• 59,5 kg de brita 1 e 59,5 kg de brita 2;
• 25,5 l de água.

Traço unitário: 1 : 2,28 : 2,38 (cimento : areia : pedra).

Correção da Umidade e Volume

Com umidade de 5% na areia: Ph = 120 kg. Água carreada: 6 litros.

Traço corrigido (Peso): 50 kg cimento, 120 kg areia úmida, 59,5 kg brita 1, 59,5 kg brita 2 e 19,5 l de água.

Conversão para Volume

• Volume de areia úmida: 95 litros (considerando inchamento de 25%);
• Volume de brita 1: 41 litros;
• Volume de brita 2: 42 litros.

Consumo de Cimento e Imagens Técnicas

1) Determinação do Consumo de cimento:

Argamassas, Concretos e Aditivos

Parte IV – Argamassas e Concretos

Características básicas do concreto a ser dosado: Resistência, Estanqueidade, Trabalhabilidade (Slump), Retração, Fator a/c, Módulo E e Consumo mínimo de cimento/m³.

Aditivos Minerais

• Escória de Alto Forno ou de Aciaria;
• Cinza de Casca de Arroz e Cinzas Volantes;
• Pozolanas naturais e Metacaulim;
• Sílica Ativa.

Propriedades: Ganho de resistência, redução da permeabilidade, resistência a ambientes agressivos e redução do calor de hidratação.

Aditivos Químicos

• Plastificantes e Superplastificantes;
• Aceleradores e Retardadores de pega;
• Incorporadores de Ar, Densificadores e Expansores.

Argamassas Especiais

• Argamassas colantes: AC I, AC II e AC III;
• Impermeáveis: Cimentícias e Poliméricas;
• Groutes: Microconcretos e Epoxídicas;
• Reconstituição e Estucamento.

Concreto de Alto Desempenho (CAD) vs. CAR

O CAD foca em trabalhabilidade, durabilidade, alta resistência e impermeabilidade. O CAR (Cimento de Alta Resistência) preocupa-se prioritariamente com a resistência mecânica. "O CAR é uma forma de CAD, mas o inverso não é verdadeiro."

Propriedades do CAD

• Baixo fator A/C e uso de Superplastificantes;
• Uso de Sílica Ativa e agregados selecionados;
• Baixa permeabilidade e alta resistência à abrasão.

Aço para Concreto e Estruturas Metálicas

Tratamento do aço: O CA-60 passa por trefilação (encruamento a frio), aumentando o limite elástico. O aço para concreto protendido recebe tratamento térmico após a trefilação.

Vantagens e Desvantagens do Uso do Aço

Vantagens: Diminuição do peso estrutural, vãos maiores, rapidez na execução e facilidade de reforços.

Desvantagens: Exige maior conservação, mão de obra especializada e proteção contra incêndio.

Qualidade e Aplicações

• Padrão I: Estruturas offshore e usinas nucleares;
• Padrão II: Edificações em geral e pontes;
• Padrão III: Galpões, estacas e postes.

Corrosão em tubulações: Causada por incompatibilidade entre metais, juntas malfeitas, ausência de oxigênio e presença de eletrólito (água).

Concreto menos permeável e relação água/cimento: