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Aglomerantes
Sidiclei Formagini
Campo Grande, MS, Brasil | Semestre 2013 / 1
Dosagem de Concreto Método ABCP
Engenheiro Civil
Doutor em Ciências em Engenharia Civil COPPE/UFRJ
sidiclei@mecfor.com.br
Diana Caranjo
Colaboradora:
Primeira fabrica de Cal do MS
Capítulo 29Livro: Materiais de Construção Civil e Princ. De Ciência e Eng. de
MateriaisConcreto Autoadensável
Aglomerantes
Conhecida as propriedades dos grãos que irão compor a mistura
Otimizar o traço da mistura minimizando a porosidade
Com isso, fornece uma mistura coesa de alta performance
Fornece a fração volumétrica ideal de cada material
=
+ + + ++ + +
Mat. 1 2 3 4 5 6 7 8
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Conceito de Dosagem•Combinação de Grãos
Aglomerantes
CONCRETO CONVENCIONAL
Material heterogêneo
SOLUÇÃO VISANDO ALTA PERFORMANCE:
BAIXA OU MODERADAPERFORMANCE
Aumento da compacidadeDiminuição do risco de segregação
MATERIAL COESO, POUCO HETEROGÊNEO E DE ALTA
PERFORMANCE
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Conceito de Dosagem
•Solução Visando ao Mais alto Desempenho
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Aglomerantes
•Concreto com Resistência inferior a 50MPa
• USA: Método do ACI – Baseado no trabalho de Abrams e Powers
• Reino Unido: Método do BRE
• França: Método do Dreux, Método de Faury e Método de Baron e Lesage
• Brasil: Método da ABCP/ACI, IBRACON, do EPUSP/IPT, INT/LOBOCARNEIRO, etc.
• Nestes métodos tradicionais, o concreto é formado por:cimento, areia, brita e água
• Eles não levam em conta os aditivos minerais e químicos
• O concreto é dosado em função da resistência e abatimento
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Métodos de Dosagem
Aglomerantes
•Concreto com Resistência superior a 50MPa (AltoDesempenho ‐ CAD)
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Métodos de Dosagem
• Método de Aïtcin
• Método simplificado de Metha e Aïtcin
• Método do “de Larrard”
• Brasil: Método Aïtcin-Faury modificado (COPPE), Tutikian, etc.
• Além do cimento, areia, brita e água os métodos levam em conta apresença de adições minerais e aditivos químicos.
• Os métodos introduzem o conceito de ponto de saturação do aditivoquímico (superplastificante) e compatibilidade com o tipo de Cimentoempregado
Aglomerantes
•Definição
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Dosagem: é o processo de obtenção da combinação correta eeconômica dos materiais (cimento, água, adições, areia, brita).
• Este método de dosagem foi criado na década de 80 pela ABCP pormeio de experimentos.
• O método da ABCP é bastante eficiente quando não se utiliza adiçõesminerais e aditivos químicos.
Nota: a partir do traço base realiza‐se o ajuste final quando utilizado aditivoquímico e/ou adição mineral.
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Aglomerantes
• Trabalhabilidade (Consistência)
•Requisitos para Dosagem
a) Condições de exposição (Classe de agressividade NBR 6118‐2007);
b) Materiais disponíveis;
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Resistência mecânica
a) Resistência à Compressão Todos os projetos
b) Resistência à tração por compressão diametral
c) Resistência à tração na Flexão
d) Resistência à tração Direta
e) Resistência ao cisalhamento
f) Módulo de Elasticidade
} Projetos
Especiais
Aglomerantes
• Maior consumo de Cimento
• Influência da proporção dos materiais no concreto
a) Maior plasticidade, viscosidade, calor de hidratação e variaçãovolumétrica (retração);
b) Menor segregação e exsudação.
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
ExsudaçãoSegregação
Aglomerantes
• Aumento do consumo do agregado miúdo
• Influência da proporção dos materiais no concreto
a) Aumento do consumo de água;
b) Aumento do consumo de cimento;
c) Maior plasticidade.
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Agregado graúdo
a) Agregados arredondados e lisos proporcionam maior plasticidade e menoraderência (exemplo: seixo rolado);
b) Agregados lamelares, proporcionam aumento do consumo de cimento,areia, água e consequentemente menores resistência;
c) Os melhores agregados são os cúbicos e rugosos.
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Aglomerantes
• O método de dosagem da ABCP fornece uma primeira aproximação daquantidade dos materiais devendo‐se realizar uma misturaexperimental para ajustes finais.
• A dosagem deverá ser refeita toda a vez que:
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
a) mudar a marca, tipo ou classe de cimento;
b) mudar a procedência e qualidade dos agregados.
• Para a obtenção da dosagem há a necessidade de se ter os seguintesdados:
a) Cimento: tipo; massa específica; resistência à compressão aos 28 dias.
b) Agregados: Análise granulométrica; módulo de finura; dimensão máximado agregado; massas específicas e unitária (compactada).
Aglomerantes
• Consistência desejada no estado fresco;
• Condições de exposição ao meio ambiente;
• Resistência de dosagem do concreto;
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Condições de preparo em função do Sd:
a) Condição A; materiais dosados em massa e a água deamassamento é corrigida em função da umidade dosagregados; Classes de concreto entre C10 e C80.b) Condição B; cimento dosado em massa, agregados dosadosem massa combinada com volume e a umidade da areia écorrigida; Classes de concreto entre C10 e C25.c) Condição C; Cimento medido em massa, agregados e a águamedidos em volume e a umidade da areia é estimada. Classesde concreto entre C10 e C15.
fcj = fck + 1,65×Sd Onde: Sd = desvio padrão
Sd =4,0
Sd =5,5
Sd =7,0
}}}
Aglomerantes
• Fixação da relação a/c (água/cimento), que leva em conta:
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
a) Durabilidade do concreto NBR 6118 / NBR 12655
I – Fraca;
II – Moderada;
III – Forte
IV ‐ Muito Forte.
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Aglomerantes
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
b) Resistência: a relação a/c é função da curva de Abrams do cimento:
Aglomerantes
Resistência do Concreto é conhecida;
Resistência média do cimento é conhecida;
Se resistência desconhecida utilizar a resistência mínima de norma, aque vem impressa no saco de cimento.
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
a) A determinação do consumo de água depende da abatimento requerido doconcreto e do diâmetro máximo do agregado.
• Determinação aproximada do consumo de água (Ca):
Aglomerantes
Determinação aproximada do consumo de água (Ca):
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
a) A determinação do consumo de cimento é a relação entre o consumo deágua e a relação água cimento determinada anteriormente.
• Determinação do consumo de cimento (Cc):
/Percebe‐se que o consumo de cimentodepende diretamente do consumo de água.
• Determinação do consumo de agregados:
a) Teor ótimo de agregado graúdo: Dimensão máxima do agregado graúdo;Módulo de Finura da areia;
b)Teor ótimo de areia: Teor de pasta; Consumo de agregado graúdo.
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Aglomerantes
Determinação aproximada do consumo de água (Ca);
Determinação do consumo de cimento (Cc);
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Determinação do consumo de agregado graúdo (Cb);
Da tabela é obtido o Vc = Volume de agregado seco por m³ de concreto.
Vc × Mc
Onde: Mc= Massa unitária compactada do agregado graúdo.
Aglomerantes
Determinação aproximada do consumo de água (Ca);
Determinação do consumo de cimento (Cc);
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Determinação do consumo de agregado graúdo (Cb);
Pode‐se adotar as proporções apresentadas na tabela acima de acordo coma brita utilizada.
a) Composição de dois agregados graúdos (quando houver)Critério do menor volume de vazios;Proporcionar as britas de forma a obter a maior massa unitáriacompactada;
Aglomerantes
Determinação aproximada do consumo de água (Ca);
Determinação do consumo de cimento (Cc);
Determinação do consumo de agregado graúdo (Cb);
•Procedimentos de Dosagem
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Determinação do consumo de agregado miúdo (areia) (Cm);
O consumo de areia é obtido pela diferença entre o volume de 1 m³ de concretoe a soma dos volumes de cimento, brita e água, dado pela equação abaixo:
Vm = 1 – [(Cc/c) + (Cb/b) + (Ca/a)]A partir da determinação do volume de agregado miúdo calcula‐se o consumoda areia:
Cm = Vm . mc = massa específica do cimento;b = massa específica agregado graúdo;a = massa específica da água;m = massa específica do agregado miúdo.
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Aglomerantes
•Procedimentos de Dosagem: Traço Final
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• O traço da dosagem do concreto pode ser apresentado em kg/m³, ouem relação ao consumo de cimento.
Exemplo:
(Cc/Cc) : (Cm/Cc) : (Cb/Cc) : (Ca/Cc)
Cimento : areia : Brita : a/c
1 : 2,17 : 3,05 : 0,61
Cimento
AreiaBrita
Água
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•Procedimentos de Dosagem: Traço Final
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• A colocação da água na mistura deve ser realizada de forma gradativaaté que se obtenha a consistência desejada.
• A correção da água pode ser realizada por:
ar: Abatimento requeridoCaf = Cai . (ar/ai)
0,1Cai: Consumo de água inicial
ai: Abatimento inicial
Caf: Consumo de água final
• Falta de argamassa: acrescentar areia mantendo‐se constante a relaçãoágua/cimento.
• Excesso de argamassa: adicionar brita a mistura, mantendo‐se arelação a/c constante.
• Agregado com alta absorção de água, acrescentar água a mistura.
Aglomerantes
•Exemplo de Aplicação do Método
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• fck de projeto: 25 MPa;
• Abatimento requerido para lançamento do concreto: 90 ± 10 mm
• Desvio padrão Sd: 5,5
• Dados do cimento:1. CP II E‐322. gc= 3100 kg/m³3. Resistência do Cimento
aos 28 dias = 32 MPa
• Dados da areia:1. Módulo de Finura = 2,62. gm= 2650 kg/m³3. Muc= 1550 kg/m³
• Dados da brita:1. Diâmetro máximo = 25 mm2. gb= 2820 kg/m³3. Massa unitária compactada na
proporção B1 = 80 % e B2 = 20 %:Muc = 1500 kg/m³
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Aglomerantes
•Exemplo de Aplicação do Método
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Determinação da relação água/cimento (a/c)
a) Primeira etapa: fcj = fck + 1,65 . Sd = 25 + 1,65 . 5,5 = 34 MPaResistência do Cimento = 32 MPaResistência do Concreto = 34 MPa
b) Com a resistência do cimento e do concreto obtém‐se na curva de Abrams arelação a/c.
a/c = 0,47
c) Segunda etapa: Com o abatimento requerido (90 ± 10 mm) e a diâmetromáximo do agregado (25 mm) obtém‐se o consumo de água:
d) Obtido o consumo de água e a relação a/c calcula‐se o consumo de cimento:
Ca = 200 litros
Cc = Ca/(a/c) = 200/0,47 = 425 kg/m³
• Determinação do consumo de água (Ca)
Aglomerantes
•Exemplo de Aplicação do Método
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Determinação do consumo de brita (Cb)
e) Terceira etapa: Com o módulo de finura (2,6) da areia e o diâmetromáximo do agregado graúdo (25 mm) obtém‐se o volume compactado secoVc:
f) Calcula‐se então o volume total de brita:
Vc = 0,715
g) Proporção dos agregados:Brita B1 = 0,8 . 1072 = 857,6 kg/m³Brita B2 = 0,2 . 1072 = 214,4 kg/m³
Cb = Vc . Mc = 0,715 . 1500 = 1072 kg/m³
• Determinação do consumo de agregado miúdo (Cm)
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•Exemplo de Aplicação do Método
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Determinação do consumo de agregado miúdo (Cm)
h) Quarta etapa: Obtido o consumo de cimento, brita e água, calcula‐se ovolume de agregado miúdo Vm em relação a 1 m³ de concreto:
i) Com o volume de areia calcula‐se o consumo de areia:
Vm = 1 – [(Cc/gc) + (Cb/gb) + (Ca/ga)]
Cm = Vm . gm = 0,283 . 2650 = 749 kg/m³
Vm = 1 – [(425/3100) + (1072/2820) + (200/1000)]
Vm = 0,283 m³
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Aglomerantes
•Exemplo de Aplicação do Método
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Apresentação do Traço para um consumo de cimento de 425 kg/m³:
Cimento : Areia : Brita 1 : Brita 2 : a/c(Cc/Cc) : (Cm/Cc) : (Cb1/Cc) : (Cb2/Cc): (Ca/Cc)
425/425 : 749/425 : 857,6/425 : 214,4/425 : 200/425
1 : 1,76 : 2,02 : 0,50 : 0,47• Traço:
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•Exemplo de Aplicação do Método
Dosagem de Concreto de Cimento Portland
Dosagem de Concreto pelo Método da ABCP/ACI
• Diferentes maneiras de apresentar traços
MateriaisEm Massa
(kg)
Em Vol.
(m³)
Unitário
(kg)
1 Saco
(kg)
1 Saco
(litros)
Cimento 425 ‐‐‐ 1 50 1 saco
Areia 749 0,483 1,76 88 56,8
Brita 1 857,6 0,572 2,02 100,9 67,3
Brita 2 214,4 0,143 0,50 25,2 16,8
Água 200 0,200 0,47 23,5 23,5
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•Questões para estudo
Questionário
1) Dosar um traço de concreto para fck = 30 MPa, abatimento de 70 ±10mm, e Sd = 4,0 MPa utilizando os materiais:
• Dados do cimento:1. CP II E‐322. gc= 3100 kg/m³3. Resistência do Cimento
aos 28 dias = 32 MPa
• Dados da areia:1. Módulo de Finura = 1,62. gm= 2650 kg/m³3. Muc= 1480 kg/m³
• Dados da brita:1. Diâmetro máximo = 19 mm2. gb= 2840 kg/m³3. Massa unitária compactada:
Muc = 1520 kg/m³
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