DOSAGEM DE CONCRETO

PESQUISA BIBLIOGRÁFICA

O concreto utilizado na atualidade é um material relativamente novo, tendo em vista que esta mistura é conhecida desde a civilização romana, onde se utilizavam uma pasta composta por cinza pozolânica misturada com cal para produzir um material com características cimentantes.

Evidentemente, este “cimento” romano foi vastamente empregado como argamassa de assentamento e aglomerantes para o agregado graúdo. A partir de então, com o surgimento de necessidades, os materiais e as técnicas construtivas foram cada vez mais aperfeiçoadas, até que em 1824, Joseph Aspdin inventa o cimento Portland, produzido a partir da queima e moagem de calcário e argila, uma mistura que veio a caracterizar e desenvolver os componentes do concreto moderno.

Basicamente, o concreto atual é um material constituído de uma mistura de cimento (os tipos variam de acordo com as necessidades), agregado miúdo (areia), agregado graúdo (brita ou cascalho) e água. É possível ainda utilizar aditivos com a finalidade de alterar características do material, de acordo com o necessário.

O cimento e a água formam um material ligante, uma pasta, que preenche os espaços vazios entre os agregados. Estes por sua vez, são considerados materiais inertes, e devem ser resistentes à compressão e ao desgaste, graduados para que o volume da pasta seja reduzido, e também devem apresentar estabilidade nas condições de exposição do concreto.

A dosagem do concreto, é um processo através do qual é determinada a melhor proporção entre os materiais que constituem essa mistura para que atendam às especificações desejadas. A trabalhabilidade do concreto fresco e a resistência do concreto endurecido são os fatores mais relevantes. Outro propósito do proporcionamento dos concretos é a redução de custos. No Brasil destacam-se os métodos de dosagem do IPT/EPUSP (Instituto de Pesquisa Tecnológica) e da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).

CONSTITUIÇÃO DO CONCRETO

Cimento Portland

O cimento Portland é um aglomerante hidráulico produzido basicamente pela mistura, queima e moagem do clínquer, sendo este formado essencialmente por silicatos hidratados de cálcio, com adições de sulfatos de cálcio e outros componentes minerais.

Tipos de cimento:

É possível obter diversos tipos de cimento, a partir da variação das adições. As mais utilizadas são de materiais cimentários (proporção de 25% a 65% de escória de alto forno na mistura), pozzolânicos (10% a 40% de pozzolana) e os não-reativos (10% a 16% de filler calcário na mistura). Cada adição confere ao material diferentes características, tais como variações no tempo de pega, calor de hidratação, resistência à compressão, resistência a sulfatos etc.

A finura do cimento governa a velocidade da reação de hidratação. O aumento da finura melhora a resistência das primeiras idades, aumenta a impermeabilidade, a trabalhabilidade e a coesão dos concretos. No entanto, acarreta em uma maior retração e liberação de calor, tornando o concreto mais sensível ao fissuramento.

A hidratação do grão subdivide-se em três fases: dormência, pega e endurecimento. A mais importante é o tempo de pega onde ocorre a mudança do estado líquido para o sólido, ou seja, a pasta começa a perder a viscosidade e passa a adquirir resistência. Os tempos de pega são determinados com o aparelho de Vicat. Quando a Agulha de Vicat para a 4 ± 1 mm da base, determina-se o inicio de pega. Já o fim da pega se dá quando a Agulha consegue penetrar apenas 0,5mm na pasta.

Agregados

O estudo dos agregados na fabricação do concreto e das argamassas é de grande importância, uma vez que é o material menos homogêneo utilizado, constitui de 70 a 80% do volume do concreto e representam cerca de 20% do custo do concreto estrutural.

Agregado é um material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de mistura de partículas de diversos tamanhos. Classificam-se segundo a origem, as dimensões das partículas e o peso específico aparente.

Quanto à origem, dividem-se em naturais, já encontrados em forma particulada na natureza, como areia e cascalho; e industrializados, cuja composição particulada é obtida por processos industriais, como rocha e escória de alto forno. Segundo as dimensões das partículas o agregado é dividido em miúdo, como por exemplo, as areias, e graúdo, como os cascalhos e as britas. De acordo com o peso específico aparente, os agregados são classificados em leves, médios e pesados.

Os agregados são aplicados principalmente na fabricação de concretos e argamassas, e quando em conjunto com um aglomerante, constituído por uma pasta de cimento portland e água, formam uma rocha artificial, vastamente utilizado na construção civil como, por exemplo, em lajes, vigas, pilares e sapatas.

Granulometria

A composição granulométrica dos agregados é a proporção relativa aos diversos tamanhos de grãos, geralmente expressa em porcentagem. Esta influencia diretamente na compacidade do concreto, resultando em menor ou maior índice de vazios, o que implica na variação da quantidade de aglomerantes.

A granulometria do material é obtida por peneiramento manual ou mecânico, a partir da utilização de peneiras de malhas quadradas. Na série de peneiras normais, os lados de cada abertura têm sempre o dobro dos lados da abertura da malha da peneira anterior, iniciando com 0,15mm. Há também uma série de peneiras, chamada de intermediária, que auxilia na fixação do diâmetro máximo do agregado, mas não interfere no cálculo do módulo de finura.

A partir de um ensaio de granulometria, pode-se determinar o diâmetro máximo e mínimo característico, e o módulo de finura do agregado. O diâmetro máximo característico corresponde à abertura da malha da peneira, em milímetros, na qual fica retida e acumulada uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5 % da massa total. Já o diâmetro mínimo característico, corresponde à abertura que retém e acumula uma porcentagem igual ou imediatamente superior a 95 % da massa total. O módulo de finura, por sua vez, é determinado pelo somatório das porcentagens retida e acumulada da série normal de peneiras, dividido por 100. Quanto maior o módulo de finura, mais graúdo é o agregado.

Os agregados são classificados de acordo com as dimensões do grão. Conforme a NBR-7211, quando ao menos 95% de sua massa é retida na peneira de malha 4,8mm e passa na peneira 152mm, o agregado