UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL – DEC

LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO - II

Professora: Lígia Vieira Maia Siqueira

Disciplina: Materiais de Construção II – MCC-II

Turma: C Equipe: C1 e C2

Acadêmicos:

Anderson Conzatti

Felipe Dall’Cortivo

Gabriela Cardoso Guimarães

João Pedro de Souza Neto

Leonardo Perini

Murilo Juppa da Silva

Nion Maron Dransfeld

Tatiana Alessandra Fiorini Fernandes

Data do ensaio: 16 de Março de 2010

Ensaio: Dosagem Experimental do Concreto de Cimento Portland

Norma de especificação: NBR 11578

1.Especificação do Material usado:

- Cimento Portland Composto com Pozolana (CP II – Z – 32) fabricado em

16/02/2010;

- Balança com capacidade mínima de 1000g e precisão de 0,1 g.

- Água;

- Areia – depósito C;

- Brita – depósito G;

- Betoneira;

- Conjunto Slump (placa, tronco de cone, funil e haste de estocamento);

- Recipientes;

- Espátula Metálica;

- Moldes cilíndricos, colarinho ou gola e soquete;

- Vaselina;

2.Contextualização Teórica:

O ensaio proposto tem como objetivo ensaiar oito corpos de prova,

medindo assim sua resistência a compressão e posteriormente avaliar o

traço escolhido para fabricação do concreto.

O concreto é uma mistura homogênea de um cimento com

agregados miúdos, agregados graúdos, água e eventualmente aditivos.

Esta mistura endurece com o tempo, adquirindo resistência grande à

compressão e relativamente pequena à tração.

Existem diferentes tipos de concreto e para cada tipo de concreto

existe um tipo de traço. O traço pode ser indicado pelas proporções em

peso como em volume, e freqüentemente adota-se uma indicação mista: o

cimento em peso e os agregados em volume.

Para diferentes traços existe uma dosagem e essa por via pode ser

experimental e não-experimental. Denomina-se dosagem não

experimental ao proporcionamento do concreto feito em bases

arbitrárias, fixadas quer pela experiência anterior do construtor, quer

pela tradição. É, evidentemente, maneira inadequada de proporcionar o

concreto. Já a dosagem experimental constitui em ensaios previamente

feitos em laboratórios.

Assim ao se propor a estudar uma dosagem devem-se seguir alguns

critérios, que levam em conta características básicas do concreto tais

como:

Resistência

Trabalhabilidade

Estanqueidade

Retração mínima

A estaqueidade e resistência advêm da obtenção de um concreto tão

denso quanto possível, ou seja, com a menor percentagem de vazios que

for possível. Dentre os concretos trabalháveis e com mínimo de vazios o

melhor será aquele mais rico em pasta.

Já na trabalhabilidade leva se em conta a consistência, a textura, a

integridade da massa, o poder de retenção de água e a massa específica.

Segundo Lea e Desh “ Trabalhabilidade é a facilidade com que o material

concreto flui, enquanto, ao mesmo tempo, fica coerente e resistente à

segregação”. Para testar a trabalhabilidade existem diferentes métodos o

mais usado no Brasil é o ensaio de consistência pelo abatimento do tronco

de cone, ABNT MB-256.

Outro parâmetro que influencia diretamente na qualidade do

concreto é o fator água/cimento, que mede a quantidade de água

necessária para hidratar o cimento. E como foi estudado anteriormente

em MCC-I, sabemos que quando temos uma mistura de concreto mais

mole, ou seja, com água em excesso, posteriormente essa água exsudará

e criará capilares no concreto, diminuindo assim a sua resistência. Já

pouca água não hidratará bem o cimento na mistura de concreto.

Portanto devemos ter o fator água/cimento o mais baixo possível dentro

das características exigidas pelo cimento.

O traço experimental escolhido foi: 1-2-3 em volume, ou seja, com o

recipiente escolhido medimos metade de um recipiente com Cimento (CP

II-Z-32 e m=3299,4g), um recipiente com areia (depósito C e m=7748,6g)

e um recipiente e meio de brita (depósito G e m=9914,4g).

Inicialmente é necessário imprimar a betoneira, ou seja, sujar a

betoneira, pois assim conseguimos garantir que o material necessário

para fazer o concreto não “grude” na superfície da betoneira. Então

colocamos um pouco de água na betoneira e depois colocamos 1/3 de um

recipiente com cimento, 1/3 com areia e 1/3 com brita. Misturamos um

pouco e depois jogamos esse material fora.

Após imprimar a betoneira, untamos os 8 corpos de prova que serão

ensaiados com idades de 7 e 28 dias com vaselina, montamos o conjunto

slump e assim colocamos na betoneira a brita, o cimento, a areia e por

último fomos adicionando água aos poucos, pois não sabemos o quanto de

água é necessário para fabricação do concreto, cada vez que

adicionávamos um pouco de água tentávamos observar se a consistência

do concreto era a que considerávamos correta, se não, era necessário

adicionar mais água, do contrário podíamos deixar a mistura dentro da

betoneira funcionando por uns 2 a 3 minutos.

Durante o processo de mistura na betoneira, adicionamos muita

água e assim foi necessário adicionar mais 1/3 de recipiente de cimento

(m=851,3g) e 1/2 recipiente de areia (3874,3g).

Após a mistura pronta, umedecemos o conjunto Slump e moldamos

a mesmo da seguinte maneira: Preenchemos o cone do conjunto em 3

camadas, sendo que em cada camada foram promovidos 25 golpes

uniformes (na 1ª camada é necessário promover golpes com a haste

inclinada, assim o concreto irá para as laterais do cone) e nunca

atingindo camada abaixo.

Depois de preencher totalmente o cone, realizamos leves batidas no

cone, fazendo com que assim as bolhas de ar existentes no concreto não

existam mais, melhorando assim a resistência do mesmo. Rasamos o topo

do cone do conjunto e retiramos o mesmo. A retirada do cone deve ser

feita em velocidade constante, na vertical, em mais ou menos 10

segundos, não deixando que o concreto se acomode antes da retirada

total do cone.

Assim medimos o abatimento do concreto da seguinte maneira:

A distância “H” é a medida do abatimento do concreto. Utilizamos

como base o slump 10 ± 2 cm, ou seja, nosso concreto deveria descer 10

cm, podendo estar em uma margem de ± 2 cm. Obtivemos abatimento de

9cm.

Olhando a lateral do concreto é possível avaliar a mistura feita pela

coesão, exsudação e aparecimento do agregado graúdo nas laterais.

Depois desse processo realizamos o enchimento dos corpos de

prova, porém esse processo foi feito em duas camadas de concreto e em

cada camada foram promovidos 12 golpes. Dois dos 8 corpos de prova

foram moldados com o material do slump e os outros 6 com o concreto

ainda na betoneira.

Os corpos de prova foram desformados após 24h o ensaio (17/03) e

foram colocados submersos em um tanque com água. Serão realizados

dois rompimentos, um com idade de 7 dias e outro com 28 dias.

No sétimo dia ocorreu o rompimento de 4 corpos de prova (sendo 1

do slump) na prensa universal, para assim ser feito o ensaio referente à

resistência à compressão. A velocidade de carregamento transmitida aos

4 corpos de prova (CP1,CP2,CP3 e CP4) foi uma média de 0,4020 MPa/s.

O primeiro rompimento ocorreu dia 23/03/10 às 18h:50mim.

Relação de materiais:

o Cimento: M=4150,7g;

o Areia: M=11622,9g;

o Brita: M=9914,4g;

o Água: M=2695,9g;

Fator Água/Cimento: 0,650.

3.Resultados e discussões:

RESULTADOS DO PRIMEIRO ROMPIMENTO:

Idade de 7 dias.

Corpo

de

Prova

Força

Máxima

(Kgf)

Área

(cm2)

Tensão

(kgf/cm2)

Tensão

(MPa)

Tensão

Média

(MPa)

Desvio

Relativo

Máximo (%)

CP1 7.553 78,540 96,168 9,62

10,13 10,553

CP2 7.749 78,540 98,663 9,87

CP3 8.272 78,540 105,322 10,53

CP4 8.250 78,540 105,042 10,50

Onde:

- Área = π x R2

- Tensão em kgf/cm2 : σ=

Força (kgf )Área(cm ² )

Como 1N=0,1020 kgf, temos que 1kgf equivale a aproximadamente 10N.

Então:

1

kgfcm ²

=10N(10mm) ²

=10N10 ²mm ²

= N10mm ²

=1MPa10 , logo :

- Tensão em MPa: σMPa=

σ Kgf /cm ²10

- Tensão Média: Média Aritmética das tensões em MPa = Σ

Tensão em MPa

No de corpos

ensaiados

- Desvio Relativo Máximo = maior das diferenças x 100 (%)

tensão média

D.R.M = (10,13 – 9,62) * 100% =5,034%

10,13

Como 5,034% < 6%, temos que a série é aceita.

4.Considerações Finais:

Com o rompimento após os 7 dias, a máxima tensão alcançada pelos

corpos de prova foi de 10,53MPa (CP3, corpo de prova com concreto do

slump), sendo que a tensão esperada nesse período para o tipo de

cimento escolhido (CP II – Z – 32) é de , no mínimo, 20 MPa, tal condição

não foi atingida por nenhum dos 4 corpos de prova ensaiados.

Como todos os corpos de prova ensaiados não atingiram a resistência

mínima estabelecida pela norma NBR 11578, podemos concluir que além

dos possíveis erros na manipulação dos materiais e objetos de ensaio, o

traço escolhido interferiu diretamente em nossos resultados. Outro fator

que poderia ser melhorado, seria fazer o traço em peso, pois assim

teríamos muito mais correto a relação entre os materiais.

5.Bibliografias Consultadas:

1. FALCÃO BAUER, L.A. Materiais de Construção. Vol. 1, 5ª edição

revisada São Paulo. Editora LTC

2. LEA, Frederick & DESH, Cecil. The chemistry of cement and

concrete. London, Arnold, 1956.

3. Professor João Miguel. Apostila – Concreto.

4. http://www.fazfacil.com.br/materiais/concreto_tracos.html , acesso

em 25 de março de 2010

5. www.cimentoitambe.com.br /, acesso em 25 de março de 2010

6. Observações:

Ao fazer pesquisas na internet, ou até mesmo em canteiros de obras

é possível ver que algumas pessoas garantem que determinado traço para

fabricação de concreto é o ideal. Com o nosso ensaio vimos que não basta

simplesmente escolher o traço, fazer o concreto e partir para

concretagem, mais que nunca, foi possível perceber a importância de um

ensaio de laboratório para determinação de resistência.

Como se sabe, o controle na fabricação do concreto é razoável ou regular,

portanto podemos concluir que se ao fazer o concreto em laboratório

deveríamos conseguir uma resistência maior ou pelo menos igual à

resistência mínima exigida pela norma. Pois assim, garantindo uma

resistência maior do que a estabelecida, no canteiro de obras (onde não

há tanto controle) mesmo ocorrendo erros e acarretando a diminuição

da resistência, tal fato não seria problema.