TRAÇO EM VOLUME – DIMENSIONAMENTO DE PADIOLAS

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O traço do concreto, a proporção adequada entre seus componentes – cimento, areia, brita e água – é um dos elementos cruciais na construção civil. É um aspecto que influencia diretamente a resistência, durabilidade e desempenho do concreto em diversas aplicações. Dentre os métodos utilizados para realizar esse traço, o uso de padiolas, também conhecido como traço em volume, desempenha um papel crucial na garantia da qualidade e eficiência do material final.

O traço em volume consiste na medição dos materiais em termos de volume, geralmente em recipientes chamados padiolas, em contraste com o traço em peso, onde as medidas são realizadas por massa. Este método é especialmente valioso em obras de pequeno porte, ou na produção de pequenos volumes de concreto, onde a utilização do concreto usinado não se justifique, seja pela logística, custos, etc..

UTILIDADE DO TRAÇO EM VOLUME

Uma das vantagens mais evidentes do traço em volume é a simplicidade operacional. Padiolas, muitas vezes feitas de madeira, são fáceis de manusear e transportar.

A uniformidade do traço é outra vantagem significativa. Utilizando padiolas padronizadas, é possível manter uma consistência precisa nas proporções dos materiais, resultando em concreto mais homogêneo. A uniformidade é vital para as propriedades mecânicas do concreto, pois variações significativas no traço podem levar a pontos fracos na estrutura, comprometendo sua integridade.

Em termos econômicos, o traço em volume com padiolas também se destaca. A acessibilidade dos materiais e a simplicidade do processo podem resultar em redução de custos, principalmente em projetos de menor escala.

DIMENSIONAMENTO DA PADIOLA

Para que seja possível transformar um “traço em massa” para “traço em volume”, dimensionando corretamente as padiolas, devemos conhecer a Massa Específica Solta dos agregados (também conhecida como Massa Unitária em Estado Solto).

A Massa Unitária em Estado Solto dos agregados é uma propriedade física que se refere à quantidade de massa de agregado por unidade de volume quando os grãos estão soltos e não compactados. A determinação deste parâmetro é importante, afinal, os agregados serão despejados na padiola sem compactação.

A norma que estabelece o método de ensaio é a NBR 16972 : 2021 – Agregados – Determinação da massa unitária e do índice de vazios.
Para obter informações mais detalhadas sobre o ensaio, consulte este artigo.

EXEMPLO

Um cliente solicitou a dosagem do concreto para ser utilizado em uma obra de pequeno porte, onde a compra de concreto usinado não se justifica. A dosagem, realizada através do Método ACI e comprovada (resistência e abatimento) a partir da mistura experimental em laboratório, resultou no seguinte traço unitário:

CIMENTO : AREIA : BRITA 1 (19 mm) : ÁGUA
1 : 1,60 : 2,30 : 0,47

O consumo de cada material, por metro cúbico (m³) de concreto foi:

Cimento: 435 kg
Areia: 696 kg
Brita 1 (19 mm): 1000 kg
Água: 205 L

No entanto, o cliente não possui balança para pesar os materiais em obra. Neste caso, o “traço em massa” será transformado em “traço em volume”, onde os agregados serão medidos em volume.

Para isso, foram realizados os ensaios da Massa Unitária em Estado Solto da areia e brita, conforme procedimento descrito neste artigo. Os resultados foram:

 \rho_{areia} \cong 1.58 kg/m^{3} \cong 0,00158 kg/cm^{3}
 \rho_{brita} \cong 1.43 kg/m^{3} \cong 0,00143 kg/cm^{3}

Foram confeccionadas duas padiolas (uma para ser utilizada com areia e outra para a brita), conforme imagem acima, com altura total de 30 cm. No entanto, é preciso calcular a “altura h” onde serão realizadas marcações no interior da padiola de acordo com a quantidade de material utilizado e a Massa Unitária em Estado Solto.

O consumo de material para cada saco de cimento (50kg), será:

1 : 1,60 : 2,30 : 0,47 (traço unitário)

Cimento: 50 kg
Areia: 80 kg (50 x 1,60)
Brita 1 (19 mm): 115 kg (50 x 2,30)
Água: 23,5 L (50 x 0,47)

Calculando a padiola da areia:

Temos que, para cada saco de cimento (50 kg), serão necessários 80 kg de areia. A partir dessa informação e da Massa Unitária em Estado Solto  \rho_{areia} \cong 0,00158 kg/cm^{3} , podemos calcular:

 \rho = \frac{Massa}{Volume}

 0,00158 kg/cm^{3} = \frac{80 kg}{Volume}

 Volume = \frac{80kg}{0,00158 kg/cm^{3}} = 50.632,91 cm^{3} (volume necessário de areia)

Como a padiola possui largura e comprimento definidos, 35 cm e 45 cm respectivamente, podemos calcular a altura necessária:

 Volume = largura \times comprimento \times altura

 50.632,91 cm^{3} = 35 \times 45 \times altura

 altura = \frac{50.632,91 cm^{3}}{35cm \times 45cm} = \frac{50.632,91 cm^{3}}{1575cm^{2}} \cong 32,14 cm

Para que a padiola não fique muito pesada, dificultando o manuseio, podemos dividir em duas parcelas. Dessa forma, para cada saco de cimento (50 kg) deve-se utilizar 2 padiolas de areia com altura de 16 cm ( \frac{32,14 cm }{2} = 16,07 cm ).

OBS: por questão prática, manter uma precisão de 0,1 cm arredondando para menos.

Para confirmar os resultados, podemos fazer:

 Volume = largura \times comprimento \times altura

 Volume = 35 \times 45 \times 16 = 25.200 cm^{3}

 \rho = \frac{Massa}{Volume}

 Massa = \rho \times Volume = 0,00158 kg/cm^{3} \times 25.200 cm^{3} \cong 39,81 kg de areia

Como serão utilizadas 2 padiolas para cada saco de cimento, temos que:

 2 \times 39,81 kg = 79,62 kg de areia (Valor próximo aos 80 kg solicitados no “traço por saco de cimento”)

Calculando a padiola da brita:

Temos que, para cada saco de cimento (50 kg), serão necessários 115 kg de brita 1 (19 mm). A partir dessa informação e da Massa Unitária em Estado Solto  \rho_{brita} \cong 0,00143 kg/cm^{3} , podemos calcular:

 \rho = \frac{Massa}{Volume}

 0,00143 kg/cm^{3} = \frac{115 kg}{Volume}

 Volume = \frac{115kg}{0,00143 kg/cm^{3}} = 80.419,58 cm^{3} (volume necessário de areia)

Como a padiola possui largura e comprimento definidos, 35 cm e 45 cm respectivamente, podemos calcular a altura necessária:

 Volume = largura \times comprimento \times altura

 80.419,58 cm^{3} = 35 \times 45 \times altura

 altura = \frac{80.419,58 cm^{3}}{35cm \times 45cm} = \frac{80.419,58 cm^{3}}{1575cm^{2}} \cong 51,06 cm

Para que a padiola não fique muito pesada, dificultando o manuseio, podemos dividir em três parcelas. Dessa forma, para cada saco de cimento (50 kg) deve-se utilizar 3 padiolas de brita com altura de 17 cm ( \frac{51,06 cm }{2} = 17,02 cm ).

OBS: por questão prática, manter uma precisão de 0,1 cm arredondando para menos.

Para confirmar os resultados, podemos fazer:

 Volume = largura \times comprimento \times altura

 Volume = 35 \times 45 \times 17 = 26.775 cm^{3}

 \rho = \frac{Massa}{Volume}

 Massa = \rho \times Volume = 0,00143 kg/cm^{3} \times 26.775 cm^{3} \cong 38,29 kg de brita

Como serão utilizadas 3 padiolas para cada saco de cimento, temos que:

 3 \times 38,29 kg = 114,87 kg de brita (Valor próximo aos 115 kg solicitados no “traço por saco de cimento”)

CONCLUSÃO

O traço de concreto medido em volume destaca-se em obras que priorizam praticidade e agilidade. Ideal para construções de pequeno porte, o método é especialmente vantajoso em locais remotos, onde o acesso a equipamentos de precisão é limitado ou não se justifica a utilização de concreto usinado.
Diante do exposto, é evidente que ao dimensionar as padiolas de maneira adequada, com base na informação da Massa Unitária em Estado Solto dos agregados, é possível assegurar uma precisa proporção dos materiais, mantendo a padronização e qualidade do concreto produzido na obra.

1 comentário em “TRAÇO EM VOLUME – DIMENSIONAMENTO DE PADIOLAS”

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