Dosando modernamente um CONCRETO de 50 Mpa (1)

Respondendo a pergunta de Nelci de como se fazer um concreto de fck 50 Mpa (classe C50). 

Produzir CONCRETOS e não NOCRETOS  se requer várias condições que tentarei explicar ao longo dessa dosagem que Nelci solicitou. Devo dizer que não é uma simples tabelinha e sim uma dosagem REAL com um Passo a Passo para se fazer uma dosagem com a responsabilidade de garantir que o resultado atenda ao produtor e ao consumidor.

 Passo 1:  RESISTÊNCIA DE DOSAGEM

Ao se dosar um concreto para uma determinada resistência fck se utiliza como parâmetro a resistência de dosagem fcj. A ABNT NBR 12655:2006 diz que se deve majorar o fck através da equação abaixo para que se tenha uma certeza de 95% o que quer dizer que de um universo de um certo numero de resultados teremos uma certeza de obter 95% dos resultados acima do valor de fck, então é assim pela normativa:

fcj = fck + 1,65 x Sd 

Onde temos:

fcj = resistência média do concreto à compressão a j dias de idade, em Mpa (por norma j=28dias);

fck = resistência característica do concreto à compressão, em Mpa;

Sd = desvio-padrão da dosagem, em Mpa;

Como tenho explanado em diversas publicações sou contra esta imposição normativa. Este valor  da majoração do fck  nada mais é que o coeficiente de Student e deve ser de livre arbítrio a sua escolha pelo produtor de concreto  e   não imposto por normas. Claro que  para se ter o fcj seria escolhido pelo tamanho da mostra a ser utilizada e pelo percentual de certeza dos resultados que se deseja obter!!! E tudo isso ser feito diretamente pelo produtor do concreto e o consumidor receberia o concreto que sendo igual ou acima do fck estaria tudo atendido com um concreto conforme, simplíssimo e sem confusões estatísticas para o consumidor.....

Vejamos nesse caso dessa dosagem que se eu quiser ter uma certeza de 99% em um lote pequeno de 20 amostras teríamos então conforme a tabela de Student (onde o valor 1.65 foi encontrado) :

Ficaríamos com a resistência de dosagem nesse caso de fck de 50 Mpa:

fcj = fck + 2.53 x Sd = 50+2.53*Sd

O valor do desvio padrão  Sd a ser utilizado não temos, só se terá este valor com o resultado das 20 amostras que se pretende fazer. A norma diz que se  não for conhecido o desvio padrão para efeito da dosagem inicial, deverá ser fixado o desvio padrão Sd pelo critérios  nas seguintes condições:

Sd = 4,0 Mpa concreto classe C10 a C80.

A) Quando houver assistência de profissional legalmente habilitado, especializado em tecnologia do concreto, todos os materiais forem medidos em peso e houver medidor de água, corrigindo-se as quantidades de agregados miúdos e de água em função de determinações frequentes e precisas do teor de umidade dos agregados, e houver garantia de manutenção, no decorrer da obra, da homogeneidade dos materiais a serem empregados:

Sd = 5,5 Mpa concreto classe C10 a C25.

B) Quando houver assistência de profissional legalmente habilitado, especializado em tecnologia do concreto, o cimento for medido em peso e os agregados em volume, e houver medidor de água, com correção do volume do agregado miúdo e da quantidade de água em função de determinações frequentes e precisas do teor de umidade dos agregados:

Sd = 7,0 Mpa concreto classe C10 a C15.

C) Quando o cimento for medido em peso e os agregados em volume e houver medidor de água, corrigindo-se a quantidade de água em função da umidade dos agregados simplesmente estimada:

Ainda conforme determina a NBR 12655, em nenhum caso o valor deste desvio adotado para o cálculo da resistência de dosagem, poderá ser menor que 2 Mpa.

Como estamos tratando de um concreto classe C50 temos de ter como condições o item A e como não temos o desvio padrão desse traço teremos de utilizar um Sd de 4 Mpa. Finalmente temos a nossa resistência de dosagem  que assim fica:

O concreto de classe C50 (50 Mpa) será dosado para uma certeza de 99% em um lote de 20 amostras pelo fcj de:

fcj = fck + 2.53 x Sd = 50+2.53*Sd = 50+2.53*4= 60.1 Mpa

Tenho de dizer que o método DPCON faz a dosagem dessa maneira, se escolhe o tamanho da amostra a ser verificada e se escolhe por livre arbítrio o percentual de certeza que se quer, nada mal...rsrsrs

 Passo 2: a/c INICIAL

Com a resistência de dosagem temos de agora ter o fator água/cimento INICIAL, que se entenderá o porque mais adiante.

A fixação deste parâmetro é feita tomando dois critérios como referência:

1-os critérios de durabilidade (que depende  diretamente das características do concreto, leia item 7.4.1 da NBR6118/2014)

2-o critério da resistência mecânica requerida pelo concreto nas idades de interesse (nesse caso j=28 dias)

Resumidamente temos então que um concreto poderá ser dosado para uma determinada resistência fcj ou para um determinado fator água /cimento (a/c).

Os valores da relação água/cimento para o critério de durabilidade é regido  por duas tabelas pela norma NBR 6118/2014 e estão transcritas  logo abaixo .

Logo o   a/c máximo para o critério de durabilidade é classificado nesta norma pela Classe de Agressividade Ambiental - CAA pela tabela 6.1 e com esta classe  do CAA obtemos na tabela 7.1 o a/c máximo a ser utilizado.

Logo para o caso da agressividade ser atendida em todas as classes de agressividade deve ter um a/c <0.45

Para o critério de resistência mecânica que no nosso caso  fcj=60.1 Mpa o valor da relação água/cimento inicial é estimado com base na curva de Abrams, que por sua vez, deve ser determinado em função do tipo de cimento. 

É portanto preciso saber que tipo de cimento vai ser utilizado, digamos que eu esteja em Pernambuco e utilize o CPIIF40 da Votorantim, os resultados de resistência desse cimento estão com 48 Mpa  e  pelo método DPCON  se obtêm muito facilmente:

O a/c inicial deve então ser aquele que atenda a condição de durabilidade e que atenda a resistência mecânica, portanto o a/c de 0.42  atende as duas condições.

É adotado portanto um a/c INICIAL de 0.42.

Se você não tiver o DPCON  não se assuste porque esse é um  a/c INICIAL e isto será confirmado mais a frente.

Pode-se também utilizar quando não se dispõe o DPCON as Curvas de Walz para se obter o a/c inicial (em 1998 por Rodrigues), mostradas na figura 2.14 abaixo. Sendo que a parametrização que foi realizada pelo DPCON para se encontra o a/c INICIAL está muito próxima ao a/c FINAL

Este gráfico acima relaciona o a/c com a resistência do concreto para cada tipo de cimento. A resistência à compressão é o parâmetro de entrada e a sua interseção com a resistência do cimento irá determinar o fator a/c inicial. 

Lembre que o fator água/cimento inicial a ser utilizado deve ser o mais próximo possível da resistência de dosagem mas nada impede de se utilizar um valor qualquer de livre arbítrio, tendo em vista que se formula com equações matemáticas a correlação de a/c versus resistências do concreto para várias idades.

 Passo 3: ADIÇÕES E ADITIVOS

Aditivos devem ser utilizados para que se garanta uma boa trabalhabilidade do concreto e também para que se garanta um desvio padrão menor. Adições podem ou não ser utilizadas, nesse caso de Classe C50 não seria necessário, tenho realizado dosagens para fck de 60Mpa sem adições mas isto para dentro de uma fábrica de artefatos de cimento com misturadores planetários e dosagens em peso de bons agregados e excelentes aglomerantes e com uma equipe SINERGICA.

O percentual e o tipo de aditivo a ser utilizado é uma questão que deve ser resolvida na  confecção do TRAÇO INICIAL e também com as recomendações minimas e máximas do fabricante do aditivo.

Pode neste caso da classe C50 ser utilizado um aditivo com base de Naftaleno com um teor mais alto (cerca 1.20% do peso do cimento) ou mesmo ser utilizado um Policarboxilato com um menor teor (0.80%).

Sendo este concreto para ser utilizado em uma industria onde se lança imediatamente nas formas seria aconselhável utilizar aditivos de base Policarboxilatos, para outros casos o Naftaleno. 

Para este caso de classe C50 poderia ser usado o aditivo EUCON 1040 da VIAPOL de base Naftaleno, que iniciaria com 1,20% ou mesmo o PLASTOL5030 da VIAPOL Este percentual deve ser escolhido em ensaios com o Cone de Marsh ou com o Cilindro Espanhol. 

Deve ser observado visualmente no TRAÇO INICIAL (mais adiante em outro Passo) se está ocorrendo incorporação de ar, ou seja se está sendo formado bolhas de ar no concreto, sinal de incompatibilidade do aditivo com o cimento. 

Para escolher qual o melhor aditivo a ser usado se utiliza aditivos de diversos fabricantes  com o mesmo TRAÇO INICIAL e se moldam corpos de prova CPS, o de melhor resistência terá logicamente maior eficiência, basta depois ser verificado qual o de melhor relação de CUSTO/BENEFÍCIO, mas deve ser visto o ponto de saturação do aditivo e estudar muito...

Trabalhoso mas se trata de fazer um CONCRETO que tenha uma trabalhabilidade adequada ao uso e com um custo baixo e não se trata de fazer um NOCRETO....kkkk

Continuo na parte 2 para não ficar muito extenso....e aproveitando que tal adquirir o DPCON para se familiarizar e fazer a dosagem de CONCRETOS?? Adquira AQUI

Eng Ruy Serafim de Teixeira Guerra