O traço de concreto é uma etapa cuja finalidade é estimar a quantidade ideal dos materiais

Antes de tudo, o traço de concreto é uma etapa que está relacionada a dosagem do concreto, porém esse mesmo traço deve ter relação a resistência do concreto. Logo, os materiais básicos que compõem o concreto são: cimento, areia, brita e água, sendo necessário um cuidado com a água. Esse cuidado com a água tem uma explicação, já que o excesso pode causar redução da resistência final do concreto.

Afinal, o que é o traço de concreto?

Como explicado, o traço é um estudo dos materiais necessários para a confecção do concreto para que atinja a resistência requerida no projeto. Isso é bem simples, na prática quem define a resistência do concreto é quem projeta a estrutura, por exemplo, se o calculista define 20 MPa. Esse valor de 20 MPa é descrito pelo fck (resistência característica do concreto à compressão).

No entanto, essa resistência é a miníma para garantir um bom desempenho da estrutura, mas na hora de calcular esse valor do fck deve ser majorado. A majoração depende muito do sistema adotado na hora de calcular a dosagem do concreto, entre as metodologia: Método ABCP, Método IPT ou outro cálculo empírico.

Nesse artigo a metologia utilizada foi com base no método ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland), que relaciona os agregados brasileiros. Ademais, a resistência é majorada com base no desvio padrão e o fck adotado no projeto estrutural. Nota: o desvio padrão é um valor usual para definir o grau de controle de qualidade, quanto maior for o rigor da execução, menor o desvio padrão.

A dosagem correta do concreto garante uma estrutura economica, segura e resistente. Para fins estruturais a NBR 8953 – Concreto para fins estruturais menciona que os concretos com classe inferior a 20 MPa não poderão ser usados para tal finalidade.

O concreto é feito de quais materiais?

Em suma, o concreto é o material resultante da mistura de cimento Portland, areia, brita e água. No traço de concreto, o cimento é tido como aglomerante hidráulico, ou seja, após o contato com a água o cimento entra em processo de endurecimento. Por outro lado, a areia e a brita são agregados já que vão fazer parte do preenchimento e parcela da resistência do concreto.

Vale ressaltar, que a umidade da areia retém água na sua estrutura, visto que a areia é um material não coesivo já que os grãos são separados facilmente. Devido essa característica os espaços vazios no interior da areia geram o inchamento, seja por ar ou água. Em resumo, essa água retida deve ser descontada do volume total da água na dosagem de concreto, caso contrário o traço de concreto ficará desequilibrado.

A mistura do concreto gera um material com propriedade plástica, boa trabalhabilidade e consistência. Se for incrementando aço durante a concretagem, por exemplo, uma viga com armadura de aço ao entrar em contato com concreto surge o concreto armado.

Atualmente, a comercialização dos materiais são em sacos ou volume, o cimento em particular é vendido em sacos de 50 Kg. No geral, o cálculo do traço de concreto é feito com base no saco do cimento, o motivo é que uma vez aberta a embalagem o pó do cimento fica exposto as intempéres. Isso significa que o armazenamento errado desse saco pode provocar hidratação dos grãos de cimento, uma forma de identificar é o estado petrificado do material.

Caso aconteça essa hidratação do cimento em local inadequado o melhor caminho é o descarte, já que o período de validade do material ultrapassou. Se for aplicado no concreto e/ou argamassa a resistência final ficará abaixo do esperado.

Quais são os tipos de cimentos?

A norma que rege assuntos sobre tipos de cimento é a NBR 16697:2018  –  Cimento Portland – Requisitos . Nesse sentindo, o cimento é composto por clínquer e gesso, podendo ter adições como: escória siderúgica, cálcario e /ou pozolana. Os tipos de cimentos se enquadram do CP I até o CP V -ARI (CP – Cimento Portland), onde:

1.  O CP I: Cimento Portland Comum, esse tipo de material não é fabricado em grande escala, sendo usado para trabalhos especifícos e pesquisa acadêmica.
2. Já CP II- S: Cimento Portland Composto Comum, onde possui adição em pequenos teor de escória, calcário e pozolana, ideal para serviços de acabamento.
3. Em resumo, CP II – E: Cimento Portland Composto com Escória, a escória é um silicato de calcário e silício, ajuda no baixo calor de hidratação.
4. O tipo CP II – Z: Cimento Portland Composto por Pozolana, a pozolana é um material que reduz a reação álcali-agregado, ou seja, possibilita uma melhor impermeabilização.
5. O CP II – F: Cimento Portland Composto por Fíler, o fíler ou filler calcário ajuda na trabalhabilidade e diminui os vazios, já que é um material muito fino.
6. Assim, o CP III: Cimento Portland de Alto Forno, esse tipo de cimento tem boa durabilidade, impermeabilidade e baixo calor de hidratação.
7. Para o tipo CP IV: Cimento Portland Pozolânico, material excelente para grandes áreas de concretagem, já que possui baixo calor de hidratação.
8. O CP V – ARI: Cimento Portland de Alta Resistência Inicial, possui um ganho resistência alto nas primeiras horas, sendo aplicado em pontes, edifícios ou obras especiais.

Vale lembrar, que o CP I é um tipo de cimento produzido por encomenda, em obras residênciais utiliza-se com maior frequência o CP II. Em relação ao custo, o cimento CP V – ARI devido as suas características especiais possui maior custo de aquisição, já o menor CP II.

Como ler as informações do saco de cimento?

A embalagem que comporta o cimento tem um padrão nas informações, o que facilita a identificação do material e a sua aplicação. Em princípio a embalagem deve conter:

• Tipo do cimento
• Resistência Fck
• Peso
• Data de fabricação e vencimento
• Modo de armazenamento

Um ponto que merece destaque devido aos inúmeros tipos de fabricação, e que pode gerar dúvidas ou confusão no ato da compra são os dados básicos. Esses dados básicos são tipo do cimento e resistência, por isso quando for comprar sempre atentar ao fato, onde:

Além disso, a forma de armazenar os sacos de cimentos deve atender alguns requisitos de altura e número de sacos na pilha:

• Utilizar um tablado de madeira com pelo menos 30 cm de distância do chão e afastar 10 cm da parede
• O número máximo de sacos não deve ultrapassar 10 sacos por pilha

No ato do recebimento do cimento sempre peça a nota fiscal para conferência, assim um encarregado da obra é capaz de localizar e análisar cada saco. Dessa maneira, em caso de dúvidas ou sacos suspeitos de violação faça a separação e solicite a troca na loja de origem. Evite misturar cimentos de diferentes marcas, já que pode gerar uma coloração diferente ou mistura com diferentes teores dos componentes daquele tipo de cimento.

Macete: Sempre desconfiar do preço do cimento quando estiver muito inferior aos concorrentes, um fato é a validade que pode ter ultrapassado ou próxima. Outro detalhe é verificar se a embalagem não possui grandes deformações ou aberturas que favorecem a hidratação do cimento, o que gera aspecto endurecido. Apenas reforçando o cimento com processo de hidratação não tem serventia estrutural.

O que preciso saber para calcular o traço do concreto?

Antes de tudo, cada situação tem suas especificações com base no projeto e definições do calculista.  As principais informações para iniciar o cálculo da dosagem do concreto são:

• Fck: essa sigla é referente a resistência característica do concreto à compressão, por exemplo, quem define essa valor é quem elaborou o projeto estrutural, seja 20, 25, 30 MPa.
• Módulo de finura da areia: com base no tipo do solo e ensaios de granulometria a areia possui um módulo de finura, sendo o valor obtido pela soma da porcentagem retida acumulada nas peneiras da série normal. Quanto maior o módulo de finura, esse material é indicado para atividades menos refinadas.
• Massa unitária dos materiais: o volume do material solto e compactado, sendo que o valor compactado é maior em relação ao solto. A mesma lógica de agrupamento, o volume solto considera o material sem nenhum tipo de confinamento, sendo englobado ar e altera a sua massa na hora da pesagem.
• Adensamento e desvio padrão: o adensamento faz referência ao tipo de trabalhabilidade e lançamento, depende muito da aplicação do concreto. O desvio padrão é um valor da correção do Fck, isso depende do controle de qualidade, quando menor o controle de qualidade maior o desvio padrão para assegurar que o concreto atinja tal resistência.
• Tipo de brita e proporções: o concreto pode ter uma mistura de britas com diferentes tamanhos, a razão é a necessidade de um produto que preencha o máximo de vazios. O mercado utiliza com frequência B0 e B1 no concreto devido a capacidade de mistura e tamanho ideal para concreto bombeado.

Evidência-se, que essas informações são importantes para ter um cálculo assertivo e sem variações, no entanto, a ausência de algum valor pode ser substituída por valores padrões normatizados.

O que é o fck do concreto?

Antes de tudo, a sigla fck é um termo em inglês Feature Compression Know, tal termo adaptado para o vocabulário português como Resistência Característica do Concreto à Compressão. Em resumo, essa informação é referente a capacidade de carga do concreto após o período de 28 dias de cura do concreto.

Quem define o fck é quem projeta a estrutura, sendo que com base na resistência o calculista dimensiona a peça. Esse fator deve está alinhado com o consumo de aço, onde o aço tem o papel de ajuda no combate dos esforços a tração e compressão. Um fato interessante, que em específico no cálculo da dosagem do concreto o fck é substituído pelo fc,28.

De maneira simples, o fc,28 significa resistência característica do concreto aos 28 dias, onde tem por objetivo corrigir o valor da resistência com base na execução. Após a correção a resistência sofre um aumento, isso é reflexo da necessidade do concreto atingir a resistência mínima, que seria o fck.

Em síntese, essa correção favorece possíveis erros de execução, qualidade dos materiais ou algum fator externo que pode afetar na resistência final. Por esse motivo, a correção é uma relação estatística que fornece ao concreto uma margem de segurança, mas uma forma de avaliar se atingiu ou não a resistência desejada basta realizar o rompimento dos corpos-de-prova coletados no ato da concretagem.

Nesse sentido, a moldagem dos corpo de prova deve atender as recomendações da NBR 5738 – Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. O controle de qualidade do concreto é uma garantia que a obra foi executada dentro dos padrões desejados, assim em caso de questionamento ou possível acidente na estrutura, o fck será analisado para averiguar se cumpre as premissas do projeto.

O que é slump do concreto?

Antes de tudo, o concreto deve atender uma boa trabalhabilidade e consistência na sua mistura. Dessa maneira, esses termos são distintos e possuem características específicas, onde:

Trabalhabilidade: esse termo está ligado ao slump, quanto maior o slump menor a dificuldade de trabalhar com essa mistura devido a sua plasticidade.

Consistência: capacidade do concreto em se deformar, ou seja, para verificar a propriedade é necessário executar o abatimento ou slump.

No entanto, a forma de avaliar se o concreto atingiu os requisitos do traço de concreto é avaliar após a chegada ou betonagem o adensamento. Segundo Carvalho e Filho, no livro Cálculo e Detalhamento de Estruturas Usuais de Concreto Armado, o abatimento através do tronco de cone é uma garantia que o construtor tem sobre a relação água/cimento, visando uma menor segregação dos materiais.

Usualmente, a tabela de consistência com base na NBR 8953 – Concreto para fins estruturais – Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. Logo, uma vez definido a destinação do concreto é possível traçar um respectivo valor para a consistência, onde pode ser verificado por meio do slump test.

Leitura do traço de concreto – Aprenda como ler

Quando for compor o concreto tem uma sequência padrão dos materiais, onde: cimento, areia, brita e relação água cimento. Para ilustrar, o traço 1: 2: 3: 0,55 que dizer uma parte de cimento para 2 partes de areia para 3 partes de brita e a/c 0,55. A relação água cimento é um valor proporcional entre a resistência e ao fck do cimento, essa relação é capaz por meio da Curva de Abrams (disponível no material de apoio).

Outro ponto, o concreto pode ter a adição de 2 tipos de britas ao mesmo tempo, isso altera a leitura do traço de concreto. Por exemplo, 1:2: 1,4: 1,6 0,55 segue a mesma lógica da leitura, partindo que 1,4 remete a B1 e 1,6 a B2 nesse caso específico.

Vale lembrar, que o cimento na sua grande maioria é vendido em sacos de 50 kg, e esse aglomerado hidráulico deve ser manuseado com rigor. Caso o saco seja aberto e utilizado apenas uma parcela, o restante deve ser embalado e identificar a data de abertura. Um macete para evitar a perdar do material é basear o cálculo do traço com base em 1 saco de cimento, o que facilita durante a rodagem do concreto.

Para que serve o traço de concreto 20 MPa?

Afinal, o fck do concreto normalmente é acompanhado da unidade MPa (Mega Pascal) que relaciona pressão, no qual, relaciona uma força de 1 Newton aplicada sobre uma superfície de 1 m². Na engenharia essa unidade é encontrada em projetos estruturais, materiais de construção, problemas de hidráulica e outros.

Uma conversão usual em projetos estruturais é que o MPa pode ser transformado para kgf/cm², onde 1 MPa equivale 10,1972 kgf/cm². Supondo uma resistência do concreto de 20 MPa ao converter para kgf/cm², basta multiplicar por 10,1972 kgf/cm², resultando em 203,944 kgf/cm².

Vale ressaltar, que não é apenas ter a noção da transformação da unidade, mas o que ela significa na prática. Dessa maneira, supondo que temos um pilar com área mínima de 360 cm² e concreto de 20 MPa, isso quer dizer que a cada 1 cm² esse pilar na sua perfeita execução deverá suportar um força de 203,944 kgf.

Nesse contexto, a aplicação do concreto de 20 MPa serve para fundações, vigas, lajes e outros elementos estruturais. Ao adicionar a armadura no concreto temos a combinação perfeita, que resulta no concreto armado.

Como calcular o traço de 20 MPa?

Para ajudar a chegar em um traço perfeito desenvolvi uma série no canal Estruturas & BIM – Eng Pedro, cujo nome Trace o Traço. Além disso, as aulas mostram um passo a passo desde a quantidade do cimento até a correção da umidade da água contido na área. Dessa forma, as aulas estão divididas em duas partes quantitativos e apresentação do traço.

Part.1 – Quantitativo dos materiais do traço de concreto

Nessa aula a abordagem foram os seguintes pontes:

• Consumo de cimento
• Volume de água
• Quantidade de areia
• Consumo de britas

Part.2 Apresentação do traço de concreto 20 MPa

O objetivo da aula foi corrigir o traço, já que existem fatores que afetam a resistência e trabalhabilidade, portanto, a abordagem:

• Traço de concreto por kg
• Apresentação do traço por saco de 50 kg
• Apresentação em volume e massa
• Traço com correção da areia
• Cálculo da padiola
• Cálculo dos materiais em lata de 18 litros

Em paralelo para auxiliar nas aulas tem o material de apoio, que é uma apostila didática com passo a passo. Todos os cálculos detalhados na apostila, com uma linguagem fácil, sem a necessidade de ficar anotando e prestando a atenção nas aulas enquanto assiste.

Se você unir as aulas + a apostila tem a capacidade para cálcular o traço de concreto para 25 MPa, 30 MPa e outros fck do concreto.

Qual sistema adotar para medir os materiais do traço?

Entre os problemas no canteiro de obras é a falta de uma balança para pesagem dos materiais, por isso dois sistemas são usados no Brasil: Padiola e a lata de 18 litros. Logo, ambas as opções têm como papel de servir como recipiente para os materiais.

A padiola é uma caixaria de madeira usada quando o traço de concreto precisa ser dosado em volume. Nesse sentido, a padiola deve ser dimensionada para seguindo critérios, onde as recomendações:

• Comprimento e largura, sendo adotado 45 cm e 35 cm
• Não ultrapassar 60 kg
• Utilizar como padrão decímetro, ou seja, 1 dm³ equivale a 1 litro

Por outro lado, uma segunda via é utilizar a lata de tinta de 18 litros, visto que é algo fácil e comum de encontrar. A lata de tinta possui dimensões 23 x 23 x 34 cm, cujas orientações:

• Determinar atráves da massa específica o volume, para o cimento CP II 32 massa unitária solta de 1250 kg/m³
• Utilizar o volume da lata, no caso 0,018 m³
• Verificar a quantidade de latas, onde basta dividir o volume do saco pelo volume da lata

Apenas fique atento as unidades, se for usado metro utilize apenas metro para que não tenha nenhum tipo de transformação errada.

O risco de usar tabela pronta para o traço de concreto

A internet é um espaço com grande volume de informações todos os dias, nem sempre existem critérios para avaliar a qualidade das informações. Contudo, algumas pessoas compartilham receitas milagrosas para o traço de concreto o que pode prejudicar muito a qualidade da obra. Sendo assim, a qualidade do concreto não é medida apenas pela quantidade dos materiais, outros pontos:

• Porte da obra, o traço para uma obra de pequeno e médio porte e diferente para grande porte
• Qualidade dos materiais, em específico a areia possui variação dependendo da região
• Resistência do concreto, o traço é com base no fc,28 se você utiliza a “receita para 20 MPa” e a sua necessidade é uma resistência de 25 MPa, a qualidade fica inferior já que não atende

Aprofundando esse último gancho, o objetivo do traço não é apenas atender aos requisistos de resistência para a edificação, quando cálculado de forma correta gera economia. Essa economia envolve o tipo de cimento, tamanho das britas que possuem uma variação de preço no mercado. Por esse motivo, as tabelas prontas sem nenhum tipo de fundamento é um grande risco, sempre busque o apoio de algum técnico ou profissional.

Uma forma de avaliar se a tabela é válida no campo prática vale analisar as seguintes informações: o fck do traço, o tipo de areia, o tamanho das britas. Observar se o traço de concreto envolve algum aditivo ou adição de fibras, rejeito, bagaço de cana ou material similar.

Até o próximo bate-papo!

Eng° Pedro Rodrigues