quinta-feira, 24 de maio de 2012

Dosagem Experimental (Método I.P.T)


                                                                                                      
Estudo de Dosagem Experimental do Concreto (Método I.P.T)

 Compacta-se num recipiente diferentes porcentagens de brita 1 e brita 2, e toma-se para a dosagem do concreto a relação que fornecer maior massa especifica compacta (γ compacto).
γcompacto=1,60 g/cm3
 
Por exemplo:
20% de brita 1
80% de brita 2

γcompacto=1,62 g/cm3
 
25% de brita 1
75% de brita 2

γcompacto=1,64 g/cm3
 
30% de brita 1
70% de brita 2

γcompacto=1,63 g/cm3
 
35% de brita 1
65% de brita 2

Portanto para a dosagem do concreto, será usado 30% de brita 1 e 70% de brita 2 do peso total de brita no concreto.

Obs.: para essa determinação, as britas devem ser bem compactadas, sendo essa compactação uma simulação do adensamento do concreto.

Traço Piloto:

São fixados os fatores: água/cimento, Fck e Slump. Faz-se a determinação das quantidades de materiais (dosagem) no concreto para um traço denominado piloto, outros traços sairão deste como será descrito adiante.

Determinação do traço piloto:

Fixados: x / c =  0,5
                Fck =  25 Mpa
            Slump =  60 ± 20 mm ( A determinação do slump é feita Segundo as condições de lançamento do concreto).
Cimento:       Votoran 320
Traço piloto: 1:5
1ª- Verificação: ( A=30%)
Cimento: 10Kg
A determinação dos outros materiais secos e feita segundo a relação:


A = 1 +  a  X 100(%)
       1 + m


Onde:

A: Porcentagem de argamassa.
a :Quantidade de areia em relação ao cimento.
m:      Quantidade de areia + pedra em relação ao cimento.
1 + a: Quantidade de argamassa seca.
1 + m:Quantidade de concreto seco.

Para A=30%

30 = 1+a  X 100    a = 0,8
        1+5              
 m = a + p  5=0,8+ p = 4,2

Portanto o traço obtido será: 1: 0,8: 4,2  

Para 10 Kg de cimento será:  8Kg de areia
                                              42 Kg de brita I : 12,6 Kg de brita I (30%)
                                                                          29,4 Kg de brita II (70%)
O material seco é lançado na betoneira e misturado a seco até uma homogeneidade.

X/c = 0,5

Os 5 Kg de água são jogados aos poucos junto com o material seco dentro da betoneira ligada.
Observou-se que no fim desta operação, o resultado era uma grande quantidade de pedras. Era necessário maior quantidade de argamassa.
2a Verificação : (A = 40%)

40 = 1 + a  100      a = 1,4
        1 + 5
m = a + p    5 = 1,4 + p   p = 3,6
Portanto o traço obtido será: 1 : 1,4 : 3,6
Para os 42 Kg de brita: 16,33 Kg de areia ( acrescentar mais 8,33 Kg na mistura)
                                      11,66 Kg de cimento ( acrescentar mais 1,66 Kg na mistura)
Processa-se da mesma maneira, inclusive mantendo 5 kg de água.
Observou-se ainda a necessidade de mais argamassa.
3a Verificação : (A = 45%)

45 = 1 + a  100      a = 1,7
        1 + 5
m = a + p    5 = 1,7 + p   p = 3,3
Portanto o traço obtido será: 1 : 1,7 : 3,3
Para se obter maior volume de material dentro da betoneira para melhor operação, vai-se trabalhar com 16 kg de cimento.
Para os 16 Kg de Cimento: 27,2 Kg de areia ( acrescentar mais 10,87 Kg na mistura)
                                            52,8 Kg de brita I : 15,84 Kg de brita I (acrescentar + 3,24 Kg)
                                                                            36,96 Kg de brita II ( + 7,56 Kg)
                                                                                   8 Kg de água (X /c=0,5)
Processa-se da mesma maneira, Notou-se ainda a necessidade de mais argamassa.
4a Verificação : (A = 50%)
50 = 1 + a  100      a = 2,0
        1 + 5
m = a + p    5 = 2,0 + p   p = 3,0
Portanto o traço obtido será: 1 : 2,0 : 3,0
Para os 52,8 Kg de brita: 35,2 Kg de areia
                                         17,6 Kg de cimento
Operando-se da mesma maneira que as anteriores notou-se ainda falta de argamassa.

  5a Verificação : (A = 53%)
53 = 1 + a  100      a = 2,18
        1 + m
m = a + p    5 = 2,18 + p   p = 2,82
Portanto o traço obtido será: 1 : 2,18 : 2,82

Misturou-se o material a seco dentro da betoneira e foi colocando-se água aos poucos (Baseando na relação X /c=0,5), Até se obter o slump desejado, uma vez que se obteve uma perfeita mistura dos materiais, não havendo acumulo de britas num só local e estas cobertas suficientemente pela argamassa.
A quantidade de água utilizada foi de 8,75 Kg. O slump foi moldado em 3 camadas com 25 golpes em cada uma, e o resultado obtido foi de 56mm.
8,75 Kg de água......................................X= 0,47

Traço base: 1 : 2,18 : 2,82 : 0,47

O valor A= 53% será o mesmo para os demais traços.

Massa específica do concreto:

V = 14,3 litros
T  = 6,6 Kg
Pt = 41,8 Kg
Pconc = 35,2 Kg
Massa específica: γ = conc = Pc = 35,2           γ concreto=2,461 g/cm3 = 2,461 t/m
                                                V      14,3

Outros Traços:

1.        1:4:
A =  1+ a  x100     53=1+ a  x100        a = 1,65
        1+ m                    1+ 4
m = a + p    4 = 1,65 + p        p = 2,35: 30% de brita I              
                                                                      70% de brita II



                                                             
2.         1:6:
A =  1+ a  x100     53=1+ a  x100        a = 2,71
        1+ m                    1+ 6
m = a + p    6= 2,71 + p        p = 3,29:   30% de brita I
                                                                      70% de brita II
Determinação da quantidade de água:

C = 1  x 2,461        C= 0,380 t/m3 = 380 Kg/m3

Uma vez determinado e montado o gráfico, se entra no gráfico com o valor de Fck desejado (por exemplo: 25  Mpa aos 28 dias) e se determina fator água/cimento (no exemplo,033),o traço (no exemplo, 1:3,3) e o consumo de cimento ( no exemplo, 37 Mpa).

Regressão Matemática:

Exemplo:Corpo de prova rompidos aos 28 dias de uma dosagem qualquer.

No traço 1: 4 – 41,9/41,3 média : 41,6 Mpa.
No traço 1: 5  – 36,6/36,4 média : 36,5 Mpa.
No traço 1: 6  -  19,0/22,0 média: 20,5 Mpa

Lei de Lyse:

H  =    X
         1+ m
Para o traço piloto: H = 0,47          H= 0,0783 (constante para os demais traços)
                                       1+5
Para o traço 1 : 4
                     0,0783  =    X           X = 0,39
                                      1 + 4
Para o traço 1 : 6
                     0,0783  =    X           X = 0,55
                                      1 + 6
Obs.: Deve-se fazer slump para cada traço para a confirmação ou correção da quantidade de água, uma vez que os valores obtidos por Lyse são aproximados.

Quadro de dosagem:

Traço em peso          1:5                     1:4                  1:6
                               Padrão

Cimento                       1                        1                     1

Areia seca                2,18                    1,65                2,71

Brita 1 seca             0,846                  0,705              0,987

Brira 2 seca             1,974                  1,645              2,303

X / C                          0,47                    0,39               0,55

Massa específica       2,461

Obs.: Para melhores resultados (maiores precisões) deve-se calcular-se outros traços.
Consumo teórico:

C  =                           1000
            1      +       a       +     p     +     x     ( Com γc = 3,15)
            γc              γa            γp

Consumo prático:

C = Massa de cimento X Massa de concreto
        Volume de concreto X Massa de concreto

C = Massa de cimento         γc
       Massa de concreto     

Onde: Massa de concreto = somas dos valores no traço

Abrams:

Fck  =  A
            Bx

                                                                 
Log Fck = log A – x. log B = a + b (X - x)
A = log .  Fck  
             n            onde n: número de traços feitos (n=3)
B= (x.log Fck) – x.log Fck 
              x2 ( ∑ x )2
                           n

Traço em peso      x         Mpa Média axial        Log Mpa             x2              x.log Mpa
 1:4                      0,428                 41,6                  1,61909          0,18318           1,12097
 1:5                      0,505                 36,5                  1,56229          0,25505           1,29396
 1:6                      0,564                 20,5                  1,31175          0,31810           1,30383
                            1,497                     -                    7,49313          0,756331         3,71876

( ∑x)2 = 2,241

log Mpa= 2,44771 – 2,182443 ( x – 0,499)
log Mpa= 3,586749 – 2,182443 x ( I )

x                  2,182443x                 log Mpa                Fck           Valor experimental Mpa
0,428                                                                            44,9                                41,6
0,505                                                                            30,5                                36,5
0,564                                                                            22,5                                20,5

Os valores de Mpa calculados e os obtidos experimentalmente não são próximos, o que indica que a dosagem foi mal feita.
Obs.:Pode-se através da fórmula ( I ) obtida determinar para outros valores de x.

3 comentários:

  1. Na segunda verificação como chegar nos valores de 16,33 kg de areia e 11,66 kg de cimento? regra de três? não entendi este cálculo.

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    1. Depois que você encontra o seu traço unitário, você escolhe com quantos quilos de cimento você quer trabalhar.. os restante do material é como você disse regra de 3.

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  2. Depois que você encontra o seu traço unitário, você escolhe com quantos quilos de cimento você quer trabalhar.. os restante do material é como você disse regra de 3.

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