Questão de Engenharia · FGV TCE-BA 2023 (nº 74)

O conceito-chave aqui é o ajuste do traço de concreto devido à umidade dos agregados. Quando a areia (ou outro agregado) contém água, essa água já faz parte da mistura. Para garantir que a relação água/cimento (que define a resistência e trabalhabilidade do concreto) permaneça a mesma do traço original, precisamos adicionar mais areia (para compensar o peso da água nela) e, ao mesmo tempo, reduzir a quantidade de água que será adicionada separadamente.

Vamos calcular para 1 m³ de concreto primeiro e depois multiplicar por 2 m³.

1. Consumo de Cimento (C): 300 kg/m³ (dado)
2. Traço em peso: 1 (Cimento) : 2 (Areia seca) : 3 (Brita seca) : 0.4 (Água efetiva)
3. Consumo de Areia (seca): Pela proporção, Areia seca = 2 * Cimento = 2 * 300 kg/m³ = 600 kg/m³.
4. Consumo de Água (efetiva): Pela proporção, Água efetiva = 0.4 * Cimento = 0.4 * 300 kg/m³ = 120 kg/m³. Esta é a quantidade total de água necessária para a mistura, incluindo a que vem dos agregados.
5. Água contida na areia (umidade): A areia tem 2% de umidade. Isso significa que para cada kg de areia seca, há 0,02 kg de água.
   • Água na areia = 0.02 * Peso de areia seca = 0.02 * 600 kg/m³ = 12 kg/m³.
6. Peso da Areia Úmida: Para obter os 600 kg de areia seca, precisamos adicionar a água que já vem nela.
   • Peso de areia úmida = Peso de areia seca + Água na areia = 600 kg/m³ + 12 kg/m³ = 612 kg/m³.
7. Água Adicional a ser utilizada: Como 12 kg/m³ de água já vêm com a areia, precisamos subtrair isso da água efetiva total.
   • Água adicional = Água efetiva total - Água na areia = 120 kg/m³ - 12 kg/m³ = 108 kg/m³.
   • Convertendo para volume (densidade da água = 1000 kg/m³): 108 kg/m³ / 1000 kg/m³ = 0.108 m³/m³.

Agora, para 2 m³ de concreto:

• Peso de areia úmida: 612 kg/m³ * 2 m³ = 1224 kg.

• Quantidade de água adicional: 0.108 m³/m³ * 2 m³ = 0.216 m³.

• (A) Incorreta: Não considera a umidade da areia para o cálculo do peso da areia (1200 kg seriam 2 * 600 kg de areia seca) nem para o ajuste da água (0,240 m³ seriam 2 * 120 kg de água efetiva, sem descontar a umidade).

• (B) Correta: O peso de areia úmida é 1224 kg (600 kg de areia seca + 12 kg de água por m³, multiplicado por 2 m³) e a quantidade de água adicional é 0,216 m³ (120 kg de água efetiva - 12 kg de água da areia por m³, multiplicado por 2 m³ e convertido para volume).

• (C) Incorreta: Calcula corretamente o peso da areia úmida (1224 kg), mas não ajusta a quantidade de água, apresentando 0,240 m³ (que é a água efetiva total para 2 m³, sem descontar a umidade da areia). Armadilha: Esta é a alternativa mais tentadora, pois o aluno pode lembrar de ajustar o peso da areia pela umidade, mas esquecer de fazer o ajuste correspondente na quantidade de água a ser adicionada.

• (D) Incorreta: Confunde o consumo de areia com o de brita (1800 kg seria o peso da brita seca para 2 m³) e não ajusta a água.

• (E) Incorreta: Apresenta valores que não correspondem a nenhum cálculo lógico baseado nos dados fornecidos, possivelmente resultando de erros múltiplos na aplicação da umidade ou confusão entre os agregados.