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Dosagem do concreto, controle tecnológico e equipamentos para o laboratório

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Capítulo I

Dosagem do concreto

38.1. Dosagem dos concretos de cimento portland

38.1.1. Fundamentos na formulação da dosagem

No livro Materiais de Construção Estudo de Dosagem de L.A. Falcão Bauer “Critérios Práticos de Dosagem” e com base nos ensinamentos de inúmeros pesquisadores, procuraremos abordar algumas regras fundamentais e que devem ser observadas na formulação da dosagem concretos de cimento Portland.

Dosagem (8.1.3)

À dosagem experimental aplica-se o disposto na NBR 6118.

Não é admitida dosagem não experimental

1 - Tomada de conhecimento do projeto de arquitetura e engenharia no que diz respeito a:

1.1- dimensão das fôrmas;

1.2 - densidade da armadura;

1.3 - resistência aos esforços mecânicos;

1.4 - condições de exposição;

1.5 - acabamentos especiais;

1.6 - outros aspectos especificados

 

2 - Tomada de conhecimento dos materiais passiveis, disponíveis, de uso nos concretos:

Vários cimentos; as adições, os agregados miúdos, os agregados graúdos, a água, o ar incorporado, o ar aprisionado, os aditivos, os pigmentos e as fibras.

2.1 - cimento

Amostragem - ensaios - MB 508;

Finura - ensaios - MB 343;

Pega - ensaios - MB 1;

Compressão - ensaios - EB 1 - MB – 507;

Químico - ensaios - MB 11; MB 511; MB512; MB513;

2.2 - agregados

Sanidade - ensaios - ASTM C88;

Reatividade potencial - ensaios - ASTM C280;

Los Angeles - ensaios - ABNT - NB170;

Granulometria - ensaios - MB7;

Teor de argila - ensaio - MB8;

Teor de material pulverulento - ensaio – MB9;

Impurezas orgânicas - ensaio - MB10;

Coeficientes de forma;

Massa específica - ensaios - PMB 214;

Inchamento – PMB 215.

2.3 - água

Químico - ensaios;

Qualidade - ensaios;

2.4 – aditivos

Qualidade - ensaios;

 

3 - Tomada de conhecimento dos equipamentos disponíveis:

3.1 - preparo

Capacidade; características; condições de uso; quantidade.

3.2 - transporte

Capacidade; características; condições de uso; quantidade.

3.3 - lançamento

Capacidade; características; condições de uso; quantidade.

3.4 – adensamento

Capacidade; características; condições de uso; quantidade.

3.5 - outros

Capacidade; características; condições de uso; quantidade.

Abordaremos a seguir alguns critérios de dosagem que nos parecem ser de aplicação conveniente e que levam em conta características básicas do concreto tais como: resistência; estanqueidade; trabalhabilidade; concretos coesos e viscosos; durabilidade; deformabilidade e sustentabilidade.

4 - Tomada de conhecimento da resistência - IBRACON – Capitulo 12

4.1 - a resistência mecânica do concreto é o parâmetro mais frequentemente especificado;

4.2 - a resistência à compressão é a mais utilizada, embora a resistência à tração por flexão também seja muito importante;

4.3 - a resistência à compressão dos concretos tem sido tradicionalmente utilizada como parâmetro principal de dosagem e controle da qualidade dos concretos destinados a obras correntes;

Isso se deve, por um lado, à relativa simplicidade do procedimento de moldagem dos corpos-de-prova e do ensaio de compressão, e, por outro, ao fato de a resistência à compressão ser um parâmetro sensível às alterações de composição da mistura, permitindo inferir modificações em outras propriedades do concreto;

4.4 - no Brasil, os métodos para obtenção da resistência à compressão do concreto estão especificados nos métodos de ensaio ABNT NBR 5738:2003 e ABNT NBR 5739:2007, no procedimento de concreto ABNT NBR 12655:2006, no procedimento de projeto ABNT NBR 6118:2007 e no procedimento de execução ABNT NBR 14931:2004.

Caso o parâmetro principal a ser atendido seja a resistência à compressão, esta deverá encaixar-se na classificação determinada pela ABNT NBR 8953:2009.

 

5 - Tomada de conhecimento da trabalhabilidade, compactação e estanqueidade

5.1 - a trabalhabilidade deve ser estudada experimentalmente e podemos considerar que o concreto é trabalhável quando são estudadas as argamassas, misturadas com agregado graúdo e adequadas ao tipo da obra a que se destinam, ou seja, dimensões das peças, afastamento e distribuição das armaduras, os métodos de preparo, transportes, lançamento, adensamento e de acabamento;

5.2 - a estanqueidade e a resistência advém da obtenção de um concreto tão denso quanto possível, ou seja com a menor percentagem de vazios que for possível;

5.3 - todos os concretos requerem trabalhabilidade, adequada a cada situação específica e aww consistência é o mais importante dos fatores que influem na trabalhabilidade;

5.4 - os condicionantes vêm definidos pelos projetos arquitetônicos e estruturais (fôrmas, taxas de armadura, detalhes geométricos), pelos equipamentos a serem utilizados (bomba, carrinhos, giricas, caçambas, projeção, submerso, auto adensável), pelas necessidades de acabamento (sarrafeado, polido, lixado, aparente, desempenado) e pelas condições ambientais (temperatura, insolação, ventos, umidade relativa);

5.5 - a necessidade de compactação pode ser evidenciada através de um estudo da relação entre o grau de compactação e a resistência resultante;

5.6 - ao se estudarem as misturas de cimento, agregado, aditivo e água, verifica-se como se formam as bolhas de ar, envolvidas durante a mistura, os vazios do concreto endurecido resultam desse ar e da água não combinada, que é removida, chamados de poros;

5.7 - sabe-se que para cada tipo de compactação, deve haver uma quantidade ótima de água para a mistura em estudo, com a qual a soma do volume de vazios da água removida e das bolhas de ar seja mínima, com essa quantidade, a máxima densidade do concreto será obtida, o que concorrerá para maior resistência mecânica do concreto, melhor aderência e ancoragem das armaduras, melhor impermeabilidade e resistência aos agentes agressivos.

 

6 - Tomada de conhecimento da consistência, compacidade, mobilidade, coesos e viscosos, segregação e exsudação

6.1 - define-se como compacidade a propriedade do concreto fresco que determina a quantidade de trabalho interno necessária á completa compactação;

6.2 - a mobilidade, por sua vez, pode ser definida como a propriedade inversamente proporcional à resistência interna à deformação, e depende de três características do concreto fresco – ângulo de atrito interno, cpesão e viscosidade

6.3 - os concretos devem ser coesos e viscosos, ou seja, para cada caso devem permitir ser transportados adequadamente até sua posição final sem apresentar segregação, bicheiras, ninhos, exsudação, variações de cor e escorrimentos exagerados.

6.4 - a segregação está implícita a necessidade de que a mistura seja estável, não segregue facilmente, embora a tendência à segregação não possa ser considerada, estritamente falando, como condição incompatível com uma mistura trabalhável;

A segregação é, assim, entendida como a separação dos constituintes da mistura, impedindo a obtenção de um concreto com características de uniformidade razoáveis.

6.5 - é na diferença dos tamanhos dos grãos do agregado e na mistura específica dos constituintes que se encontram as causas primárias da segregação, mas seu aparecimento pode ser controlado pela escolha conveniente da granulometria e pelo cuidado em todas as operações que culminam com o adensamento;

6.6 - existem duas formas de segregação: na primeira, os grãos maiores do agregado tendem a separar-se dos demais, quer quando se depositam no fundo das fôrmas quer quando se deslocam mais rapidamente, no caso de concretos transportados em calhas; na segunda forma de segregação, comum nas misturas muito plásticas, manifesta-se a nítida separação da pasta;

Por exemplo: quando são utilizados alguns tipos de granulometria em concretos pobres e secos, a primeira forma de segregação pode ocorrer, outro exemplo, a adição de água poderá melhorar a coesão, mas, quando a mistura se torna muito úmida, ocorre a segunda forma de segregação.

6.7 - a segregação pode ocorrer também como resultado de vibração exagerada, tornando o concreto mais fraco e sem uniformidade;

6.8 - a exsudação é uma forma particular de segregação, a água da mistura tende a elevar-se à superfície do concreto recentemente lançado;

6.9 – a exsudação pode causar também: a) enfraquecimento da aderência pasta-agregado, em alguns pontos; b) aumento da permeabilidade; mas por outro lado pode não ser necessariamente prejudicial, desde que não determine perturbações na estrutura do concreto, evaporando-se a água, o fator água/cimento baixa, havendo, por conseguinte, aumento de resistência.

 

7 - Tomada de conhecimento das Normas Brasileiras e ASTM

7.1 - a trabalhabilidade do concreto é uma variável complexa que depende de fatores intrínsecos e extrínsecos ao material, conforme alerta Tattersall (1978);

7.2 - no caso da consideração exclusiva de fatores intrínsecos ao concreto, adota-se, no Brasil, a consistência do concreto fresco como o parâmetro principal. Essa consistência pode ser obtida a partir da retirada de amostra representativa conforme ABNT NBR NM 33:1998 e ensaio em conformidade com ABNT NBR NM 67:1998 Concreto;

7.3 - determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Método de Ensaio, equivalente à ASTM C143/C143M-10a Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete.

 

8 - Tomada de conhecimento com relação à durabilidade

8.1 - a durabilidade dos elementos construtivos do concreto simples, armado e protendido, são condicionadas pelo eventual ataque de agentes agressivos a que estejam sujeitos durante a sua vida em serviço;

8.2 - com relação ao requisito durabilidade, salienta-se que os concretos devem ser duráveis frente às solicitações às quais será exposto durante sua vida útil;

8.3 - a durabilidade depende tanto de fatores extrínsecos aos concretos, tais como presença de sais, maresia, chuvas ácidas, umidade relativa, natureza das solicitações mecânicas a que ficarem sujeitos (carga monotônica, cíclica, longa ou curta duração, impactos), quanto de fatores intrínsecos, tais como tipo de cimento, relação a/c, adições, aditivos e outros;

8.4 - o conceito de durabilidade está associado ao dos mecanismos de transporte ou de penetração de agentes agressivos em materiais porosos: capilaridade, difusibilidade, migração iônica e permeabilidade;

8.5 - a durabilidade é considerada um tema muito complexo que depende de muitas variáveis e, por isso, ainda não tem um método consensual para ser medida;

8.6 - do ponto de vista do projeto estrutural, a ABNT NBR 6118:2007, a ABNT NBR 12655:2006 e a ABNT NBR 14931:2004 buscam assegurar certa durabilidade da estrutura a partir das especificações de relação água/cimento máxima; da resistência à compressão mínima; da espessura mínima de cobrimento de concreto à armadura e ao consumo mínimo de cimento, para cada uma das condições de exposição previstas a que estarão submetidos os elementos estruturais de uma obra ao longo de sua vida útil.

 

9 - Deformabilidade

9.1 - com referência à deformabilidade, cada vez mais, o módulo de elasticidade, a retração hidráulica, a deformação inicial ou imediata e, principalmente, a deformação lenta (fluência) do concreto têm sido especificadas pelos projetistas estruturais mais esclarecidos.

9.2 - essas deformações próprias de todos os materiais de construção podem ter, no caso do concreto, grandes e nefastas interferências com os demais elementos construtivos (paredes, pisos, caixilhos, elevadores, escadas rolantes, pontes rolantes, etc.).

9.3 - Por essa razão, progressivamente vêm sendo incluídas como requisitos importantes nos estudos de dosagem.

9.4 - As deformações do concreto podem ser medidas por meio dos métodos ABNT NBR 8224:1983, ABNT NBR 8522:2008 e ABNT NBR NM 131:1984;

 

10 - Sustentabilidade

Um dos requisitos atuais que paulatinamente vem sendo inserido nos estudos de dosagem é construir mais com menos consumo de matérias primas, ou seja, cuidar do ambiente através de uma visão de sustentabilidade.