Estudo de Composição de Betão

Objetivo

Desenvolver uma dosagem racional de concreto que atenda às especificações técnicas de resistência, durabilidade e trabalhabilidade, considerando os materiais disponíveis e as condições de aplicação. Este estudo estabelece as proporções ótimas entre cimento, agregados, água e aditivos para obter um concreto econômico e que satisfaça todos os requisitos de projeto, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido.

Normas Aplicáveis

Normas aplicáveis conforme o procedimento.

Equipamentos e Materiais Necessários

• - Equipamentos para caracterização dos materiais:
• • Conjunto de peneiras para análise granulométrica
• • Agitador mecânico de peneiras
• • Balança com precisão de 0,1g
• • Estufa com controle de temperatura (105-110°C)
• • Frasco Chapman para determinação de massa específica
• • Conjunto para determinação do teor de materiais pulverulentos
• • Aparelho para ensaio de abrasão Los Angeles
• • Picnômetro para determinação da massa específica da areia
• - Equipamentos para produção de concreto:
• • Betoneira de laboratório com capacidade mínima de 120 litros
• • Balanças com capacidades adequadas para pesar os materiais
• • Recipientes calibrados para medição de água
• • Termômetro para controle da temperatura
• • Cronômetro
• - Equipamentos para ensaios no estado fresco:
• • Cone de Abrams para ensaio de abatimento
• • Haste de compactação
• • Recipiente para determinação da massa específica
• • Aparelho para determinação do teor de ar incorporado
• - Equipamentos para moldagem e cura:
• • Moldes cilíndricos (10×20cm ou 15×30cm)
• • Mesa vibratória ou haste de adensamento
• • Câmara úmida com controle de temperatura e umidade
• • Tanque de cura com água saturada com cal
• - Equipamentos para ensaios no estado endurecido:
• • Prensa hidráulica para ensaio de compressão
• • Máquina para ensaio de tração por compressão diametral
• • Equipamento para determinação do módulo de elasticidade
• • Retificadora de corpos de prova
• - Acessórios diversos:
• • Pás e colheres para manuseio dos materiais
• • Bandejas metálicas
• • Dispositivos para capeamento (enxofre ou neoprene)
• • Material para identificação dos corpos de prova

Preparação da Amostra

Preparação da amostra conforme o procedimento específico.

Procedimento Passo a Passo

1. 1. Estudo preliminar:
2. a. Definir os requisitos do concreto:
3. - Resistência característica à compressão (fck)
4. - Classe de agressividade ambiental
5. - Características específicas (bombeabilidade, resistência a sulfatos, etc.)
6. b. Analisar as condições de aplicação:
7. - Dimensões dos elementos estruturais
8. - Densidade de armadura
9. - Métodos de lançamento e adensamento
10. c. Definir parâmetros iniciais:
11. - Relação água/cimento máxima (a/c)
12. - Consumo mínimo de cimento
13. - Abatimento (slump) desejado
14. - Dimensão máxima do agregado
16. 2. Caracterização dos materiais:
17. a. Cimento:
18. - Tipo e classe de resistência
19. - Massa específica
20. - Superfície específica Blaine
21. - Tempo de pega
22. - Resistência à compressão em diferentes idades
23. b. Agregados miúdos:
24. - Módulo de finura
25. - Curva granulométrica
26. - Massa específica e massa unitária
27. - Teor de materiais pulverulentos
28. - Impurezas orgânicas
29. c. Agregados graúdos:
30. - Dimensão máxima característica
31. - Curva granulométrica
32. - Massa específica e massa unitária
33. - Índice de forma
34. - Resistência à abrasão Los Angeles
35. d. Água:
36. - Verificar se atende aos requisitos de potabilidade
37. - Análise química se necessário
38. e. Aditivos:
39. - Tipo e dosagem recomendada pelo fabricante
40. - Compatibilidade com o cimento
41. - Efeitos nas propriedades do concreto fresco e endurecido
42. f. Adições:
43. - Tipo (sílica ativa, metacaulim, cinza volante, etc.)
44. - Características físicas e químicas
45. - Influência na resistência e durabilidade
47. 3. Cálculo da dosagem pelo método ABCP (Adaptado de ACI):
48. a. Determinação da resistência de dosagem (fcj):
49. - fcj = fck / 0,85 + margem de segurança
50. b. Definição da relação água/cimento:
51. - Consultar curvas de Abrams para o cimento utilizado
52. - Considerar também requisitos de durabilidade (NBR 6118)
53. c. Determinação do consumo de água:
54. - Baseado na dimensão máxima do agregado e abatimento desejado
55. - Consultar tabelas de referência do método
56. d. Cálculo do consumo de cimento:
57. - C = consumo de água / (a/c)
58. e. Determinação da proporção de agregados:
59. - Calcular o volume de agregado graúdo com base na dimensão máxima e módulo de finura da areia
60. - Determinar o volume de agregado miúdo por diferença
61. f. Cálculo da proporção em massa:
62. - Converter volumes para massa usando as massas específicas
63. - Expressar o traço na forma 1 : a : b : a/c (cimento : areia : brita : água/cimento)
65. 4. Ajuste do método IPT/EPUSP:
66. a. Determinação do teor de argamassa seca (α):
67. - Iniciar com valores entre 51% e 54%
68. - α = (c + a)/(c + a + b), onde c, a e b são as massas de cimento, areia e brita
69. b. Procedimento laboratorial para ajuste do teor de argamassa:
70. - Preparar mistura com teor inicial
71. - Avaliar trabalhabilidade, segregação e exsudação
72. - Ajustar incrementalmente (+1% a +2%) até obter mistura coesa e trabalhável
73. c. Confecção de misturas com diferentes relações a/c:
74. - Geralmente três valores (rico, médio e pobre)
75. - Manter o teor de argamassa constante
76. d. Moldagem e cura de corpos de prova:
77. - Mínimo 6 corpos de prova para cada traço
78. - Cura úmida em câmara úmida ou tanque
79. e. Ensaios de resistência à compressão:
80. - Ensaiar nas idades especificadas (geralmente 3, 7 e 28 dias)
81. - Calcular a resistência média para cada traço e idade
83. 5. Análise de resultados e curvas de dosagem:
84. a. Construção da curva de Abrams:
85. - Relação água/cimento × resistência à compressão
86. b. Construção da Lei de Lyse:
87. - Relação água/cimento × relação agregados/cimento (m)
88. c. Construção da Lei de Molinari:
89. - Relação consumo de cimento × relação agregados/cimento (m)
90. d. Determinação do traço final:
91. - Interpolar a partir da resistência de dosagem (fcj)
92. - Verificar consumo mínimo de cimento
93. - Ajustar para a relação a/c máxima permitida
95. 6. Ajustes finais e validação:
96. a. Produção de concreto com o traço final:
97. - Verificar o abatimento (slump)
98. - Avaliar coesão, trabalhabilidade e bombeabilidade
99. b. Moldagem de corpos de prova para validação:
100. - Ensaiar nas idades de interesse
101. - Verificar se atende à resistência especificada
102. c. Ajustes finais se necessário:
103. - Teor de aditivo
104. - Proporção de agregados
105. - Teor de argamassa
106. d. Documentação completa do estudo:
107. - Traço final em massa e volume
108. - Consumo de materiais por m³
109. - Resultados de ensaios
110. - Recomendações para produção

Cálculos e Análise de Resultados

Referências/Bibliografia

Referências conforme indicado no procedimento original.