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RELATÓRIO DE PRÁTICAS EM LABORATÓRIO REFERENTE À DOSAGEM DE
CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND PELO MÉTODO SALVADOR GIAMMUSSO.
DOCENTE: Zodinio Sampaio DISCENTES: Matheus Henrique Murilo Rodrigues Rosiane Ricardo
Natal/RN – Dezembro de 2016
MATHEUS HENRIQUE
MURILO RODRIGUES
ROSIANE RICARDO
RELATÓRIO DE PRÁTICAS EM LABORATÓRIO REFERENTE À DOSAGEM DE
CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND PELO MÉTODO SALVADOR GIAMMUSSO.
Relatório de prática em laboratório apresentado a disciplina de Materiais de Construção I, visando o desenvolvimento de dosagem de concreto de cimento Portland e produção do mesmo para obtenção da primeira nota da segunda unidade, ministrada pelo professor MSc. Zodinio Sampaio.
Natal/RN – Dezembro de 2016
Sumário
- OBJETIVOS
- INTRODUÇÃO....................................................................................................................................................
- METODOLOGIA
- MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
- DOSAGEM DO CONCRETO
- INFORMAÇÕES GERAIS DA PEÇA A SER CONCRETADA.
- CONCRETO. INFORMAÇÕES REFERENTES AOS MATERIAIS EMPREGADOS NA FABRICAÇÃO DO
- Passo 1 - Cálculo da resistência do concreto aos 28 dias (fc28):......................................................
- Passo 2 – Cálculo da quantidade de água (a)
- Passo 3 – Cálculo da relação água/cimento (x)
- Passo 4 – Cálculo do teor de cimento (c)
- Passo 5 – Cálculo do teor de agregado total (M)..................................................................................
- Passo 6 – Cálculo do teor de agregado miúdo (M1) e graúdo (M2) ................................................
- Passo 7 – Correção das massas dos agregados (M1’ e M2’) ..........................................................
- Passo 8 – Correção devido à umidade do agregado (Mh1’ e a’) .....................................................
- Passo 9 – (1° RESULTADO) Teores em massa por m³ de concreto ..............................................
- Passo 10 – (2° RESULTADO) Proporção em massa ........................................................................
- Passo 11 – (3° RESULTADO) Proporção em volume .......................................................................
- PROCEDIMENTO REALIZADO PARA FABRICAÇÃO DO CONCRETO ..............................................
- MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA ...................................................................................................
- RUPTURA DOS CORPOS DE PROVA E DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA ................................
- ANÁLISE E RESULTADOS ............................................................................................................................
- CONCLUSÃO ...................................................................................................................................................
- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..............................................................................................................
- ANEXOS ............................................................................................................................................................
OBJETIVOS
A prática em laboratório é essencial para formação acadêmica do discente, não só por permitir a realização do experimento, mas também por ser parte criteriosa na especificação de materiais utilizados no dia a dia da construção civil. O relatório em estudo objetiva mostrar a importância do cálculo de dosagem em um traço de concreto de Cimento Portland. Este referencia normas técnicas de controle proporcional adequado para economia de materiais, pensando assim na Trabalhabilidade, Resistência física/mecânica, Permeabilidade, Porosidade, Condição de exposição e Custo.
INTRODUÇÃO
Este “relatório de práticas em laboratório referente à dosagem de concreto de Cimento Portland pelo método Salvador Giammusso”, sendo ele, introduzindo o estudo em laboratório referindo-se a produção de concreto baseado em estudos realizados com os materiais empregados (aglomerantes e agregados), tem como disposição em seu acompanhamento mostrar os objetivos, significados e determinações para cada etapa da produção do concreto de forma que transmita o entender de cada experimento realizado. A iniciação da experiência realizada foi possível através do emprego do aglomerante do tipo CP II Z 32 RS e agregados do tipo AREIA LAVADA DE RIO e PEDRA BRITADA, além da adição de água. O controle na produção do concreto é de grande importância para o desempenho satisfatório de uma obra, logo, toda tecnologia adicionada e trabalhada de forma coerente possibilita melhor desempenho além da redução no número de acidentes, custos, poluição ambiental, etc. Da mesma forma dos pontos positivos, o não cumprimento de normas específicas torna-se o trabalho ineficaz, dessa forma, ocasionando acidentes, altos custos gerando maior número de resíduos além da baixa qualidade no controle tecnológico do concreto. Para que possamos compreender suas funções, é necessário termos um conhecimento básico sobre o assunto. Portanto, seus objetivos são em demonstrar os procedimentos de dosagem e ensaio laboratorial além de compreender seus resultados de forma a habilitar o material quanto ao uso. Dessa forma, sabendo-se da importância em investir na infraestrutura do país e também em construções verticais, é de extrema importância o conhecimento dos materiais empregados em sua construção, para isso, a análise criteriosa do concreto no meio acadêmico e na construção tem crescido, além disso, torna-se o foco principal para aceitação na obra e a responsabilidade com o meio ambiente.
DOSAGEM DO CONCRETO
Para efeitos de cálculos, foi empregado o método de Salvador Giammusso para dosar o Concreto de Cimento Portland de acordo com o tipo de peça que se deseja concretar.
INFORMAÇÕES GERAIS DA PEÇA A SER CONCRETADA.
Tabela 01
INFORMAÇÕES REFERENTES AOS MATERIAIS EMPREGADOS NA FABRICAÇÃO DO
CONCRETO.
Tabela 02
DOSAGEM
Passo 1 - Cálculo da resistência do concreto aos 28 dias (fc28):
Fc28 = Fck + 1,65.Sd
Fc28 = 36 + 1,65.
Fc28 = 42,6 Mpa
Tipo da Peça Condições de exposição Fck (Mpa) Controle
Pilar para Ponte Ambiente Agressivo 36 Rigoroso (Sd = 4)
Tipo Massa Específica (kg/L) Massa Unitária (kg/L)
Tipo Massa Específica (kg/L) Massa Unitária (kg/L)
Massa Específica (kg/L) Massa Unitária (kg/L)
Brita I (19 mm)
BRITA 2, 2,
AREIA Tipo
CONCRETO Massa Específica (kg/m³) 2500
2, 1,
Areia Média Grossa
CIMENTO CP II Z 32 RS 3, 1,
Passo 2 – Cálculo da quantidade de água (a)
A quantidade de água foi obtida em função do diâmetro máximo do agregado e do abatimento (slump) desejado. O valor será expresso em litros.
Y (abatimento) = 40 mm
Dmáx (Brita) = 19 mm
Quantidade de água = 186 L
Passo 3 – Cálculo da relação água/cimento (x)
Serão calculados dois critérios A e B, logo, será adotado o menor.
a) Pelo critério da resistência:
Equação:
A’ e B’ são constantes que dependem do cimento:
Tabela 03
Logo:
b) Pelo critério da durabilidade:
Tabela 04
De acordo com a tabela acima, em função do tipo de peça utilizada e de acordo com as condições de exposição; comum e ambiente agressivo, foi encontrado o valor de 0,45 a/c.
Classe do cimento A' B' 25 17 9 32 21 11 40 26 14
0,45 0, 0,5 0,
TIPO DE PEÇA Comum (^) AgressivoAmbiente
CONDIÇÃO DE EXPOSIÇÃO
Delgada Comum
Passo 6 – Cálculo do teor de agregado miúdo (M1) e graúdo (M2)
Divide-se em três etapas A, B e C onde que ao final deverão ser adotados os valores intermediários de M1 e M2.
a) Teor de argamassa seca (as)
Expressão: M1 = as.(c + M) – c
M2 = M – M
as -> situa-se em geral entre 45% e 55%. Foi adotado o valor de 46%. (Aumenta-se as à medida que a quantidade de cimento diminui).
Substituindo os valores:
M1 = 0,46.(476,92 + 1735,82) – 476,92 = 540,94 kg
M2 = 1735,82 – 540,94 = 1194,88 kg
b) Relação agregado miúdo / agregado total (am)
Expressão: M1 = am. M
M2 = M – M
am -> Situa-se em geral entre 34% e 42%. Foi adotado o valor de 36%. (Aumenta-se am quando se deseja concretos mais coesos para melhor acabamento).
Substituindo os valores:
M1 = 0,36. 1735,82 = 624,90 kg
M2 = 1735,82 – 624,90 = 1110,92 kg
c) Teor real de argamassa (ar)
Expressão: M2 = (1 – ar).gconcreto
M1 = M – M
gconcreto -> Massa específica do concreto kg/m³ ar -> Situa-se em geral entre 55% e 60%. Foi adotado o valor de 56%. (Aumenta-se ar quando se deseja concretos mais ricos em argamassa).
Substituindo os valores:
M2 = (1 – 0,56).2500 = 1100 kg
M1 = 1735,82 – 1100 = 635,82 kg
Resumo do teor de agregado miúdo e graúdo:
Tabela 05
Seguindo o protocolo da dosagem, foram adotados os seguintes valores para M1 e M2:
M1 = 624,90 kg
M2 = 1110,92 kg
Passo 7 – Correção das massas dos agregados (M1’ e M2’)
Os teores de agregados calculados anteriormente foram obtidos a partir de uma massa específica média (gm). No entanto, é necessária uma correção para que resultem diferenças de volume.
Assim, sendo g1 e g2, respectivamente as massas específicas dos agregados miúdo e graúdo, as suas massas corrigidas são:
Equação para o agregado miúdo:
M1 540,94 M1 624,9 M1 635, M2 1194,88 M2 1110,92 M2 1100
Critério - A Critério - B Critério - C
A diferença de quantidade de agregados úmidos para as quantidades de material seco é a própria quantidade de água, dessa forma, calcula-se pela seguinte expressão:
a’ = a – (Mh1’ – M1’)
onde: a’ equivale ao teor de água corrigido em litros.
Substituindo os valores na equação de correção da massa do agregado miúdo e na equação da quantidade de água, teremos:
Mh1’ = 624,7. (1 + 0) = 624,9 kg
a’ = 186 – (624,9 – 624,9) = 186 L
O valor de h foi igual a 0 (zero), ou seja, o material estava totalmente seco.
Passo 9 – (1° RESULTADO) Teores em massa por m³ de concreto
Tabela 06
Passo 10 – (2° RESULTADO) Proporção em massa
O traço em proporção em massa é obtido pelos quocientes entre as diversas quantidades (massa) e a quantidade de cimento (massa).
Logo, teremos:
1: m1: m2: x
QUANTIDADE 476, 624, 1110, 186
AGREGADO MIÚDO Mh1' (kg) AGREGADO GRAÚDO - M2' (kg) ÁGUA - a' (L)
MATERIAL CIMENTO (kg)
Substituindo os valores teremos:
Portanto, de acordo com método de dosagem adotado, para a produção de um concreto com fc28 igual a 42,6 Mpa, e, levando em considerações os resultados dos ensaios laboratoriais realizados com os materiais empregados, foi adotado o traço calculado e exibido no passo 10, que corresponde a seguinte proporção em massa:
Passo 11 – (3° RESULTADO) Proporção em volume
Antes de calcular a proporção em volume é necessário calcular o volume dos materiais. Este cálculo é feito a partir das massas dos materiais e suas respectivas massas unitárias. Os parâmetros necessários para esse cálculo são:
dc = massa unitária do cimento
d 1 = massa unitária do agregado miúdo
d 2 = massa unitária do agregado graúdo
sendo:
Vc = c/dc
V 1 = Mh1’/d 1
V 2 = M2’/d 2
Va = a’
Logo, teremos a expressão:
PROCEDIMENTO REALIZADO PARA FABRICAÇÃO DO CONCRETO
Todos os procedimentos realizados para a produção do concreto foram realizados em laboratório e devidamente supervisionado e definido pela norma NBR 12655/96, que dentro de suas condições, especifica o controle na fabricação do concreto.
Com o traço devidamente calculado em massa e em volume, iniciou-se a separação do material a ser utilizado. Lembrando que foi utilizado o traço em massa, dessa forma, o material foi separado em função da massa do cimento de acordo com os resultados obtidos no passo 10 da dosagem. Foi solicitado pelo professor da disciplina que, após calcular a dosagem de acordo com os pré- requisitos estabelecidos, fossem moldados 2 corpos de prova de dimensões 10 x 20 cm.
Primeiramente, pesou-se os materiais a serem utilizados em uma balança de alta precisão devidamente tarada. Para que não houvesse falta de material no preenchimento dos corpos de prova, o grupo decidiu utilizar 2,5 kg de cimento para realização da produção do concreto.
Pesagem dos materiais:
Após a pesagem dos materiais, sendo cada um em um recipiente diferente, iniciou-se a produção do concreto de acordo com os procedimentos citados abaixo.
- A quantidade de areia separada de acordo com o cálculo foi depositada em uma bandeja grande e espalhada criando-se a forma geométrica retangular “um colchão”. Em seguida, foi adicionada a massa do cimento e misturada com a areia até se tornar uma mistura homogênea.
Figura 01: Pesagem dos materiais utilizados
- Feito o exposto acima, foi criado um “pequeno vulcão” para que seja adicionada a brita onde essa adição é feita somente no termino da mistura da areia/cimento.
Figura 02: Mistura da areia com cimento
Figura 03: Mistura areia/cimento homogênea
Figura 04: Mistura areia/cimento/brita
MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA
A moldagem dos corpos de prova ocorreu mediante leitura e interpretação da norma NBR 5738. Os moldes cilíndricos foram devidamente limpos e lubrificados além de estar presos as suas bases niveladas e fechados antes da introdução do concreto.
Após a lubrificação do molde cilíndrico, o concreto foi adicionado ao interior do mesmo em duas camadas. Na primeira, com altura aproximadamente igual a 2/3, foram aplicados 12 golpes com um soquete padronizado, em seguida, foi adicionada a segunda camada até preencher completamente o molde e aplicado 12 golpes na mesma. Para finalizar foi realizado o acabamento na parte superior do corpo de prova a fim de reduzir o máximo possível às saliências provenientes da moldagem. Logo após, os moldes foram deixados em repouso pelo período de 24 horas.
Figura 06: Molde cilíndrico
Passado o período de 24 horas, os corpos de prova foram desmoldados e colocados em um tanque com água durante 6 dias.
Figura 07: Moldagem dos corpos de prova
Figura 08: Desmoldagem e cura dos corpos de prova
