Calculadora de pilar de concreto

Uma calculadora de pilar de concreto determina o volume de concreto necessário para moldar um pilar retangular e o número de sacos de concreto seco pré-misturado que é preciso comprar. Ela recebe a altura, a largura e a profundidade do pilar e depois aplica o rendimento do tamanho de saco escolhido para chegar à quantidade de sacos.

Pilares de concreto são elementos estruturais verticais. Eles transmitem as cargas de vigas, lajes e coberturas até a fundação. Construtores usam pilares retangulares em postes de apoio, apoios de deques, mourões de cerca e pilares estruturais de edifícios. Acertar a quantidade de concreto antes da concretagem evita que ele falte no meio da operação ou que se compre muito mais do que o necessário.

Como calcular o volume de um pilar de concreto

O volume de um pilar retangular é a sua altura multiplicada pela largura e pela profundidade:

$V = h \times w \times d$

• $V$ = volume do pilar (metros cúbicos ou pés cúbicos)
• $h$ = altura do pilar
• $w$ = largura do pilar
• $d$ = profundidade do pilar

Isso dá o volume teórico de concreto necessário, sem margem para desperdício ou derramamento.

Exemplo. Um pilar tem 3 m de altura, 0,3 m de largura e 0,3 m de profundidade.

$V = 3 \times 0.3 \times 0.3 = 0.27 \text{ m}^3$

Como calcular o número de sacos de concreto

Um saco de concreto seco pré-misturado não rende simplesmente o seu próprio peso dividido pela densidade do concreto curado (cerca de 2.400 kg/m³, ou 150 lb/ft³ para concreto de peso normal). Adiciona-se água à mistura seca, e essa água acrescenta massa e volume ao concreto pronto. Os fabricantes de sacos publicam, em vez disso, um rendimento: o volume de concreto pronto que um saco produz. A calculadora divide o volume do pilar por esse rendimento e arredonda para cima, já que os sacos só podem ser comprados inteiros:

$N = \left\lceil \frac{V}{Y} \right\rceil$

• $N$ = número de sacos necessários
• $V$ = volume de concreto necessário
• $Y$ = volume pronto rendido por um saco

Para sacos em unidades imperiais, a calculadora usa os rendimentos publicados na ficha técnica de um fabricante. A calculadora oferece sacos de 50, 60 e 80 lb; a ficha técnica também lista sacos de 40 e 90 lb:

Esses números resultam em cerca de 133,3 lb (60,5 kg) de mistura seca por pé cúbico de concreto pronto, uma razão que vale para os cinco tamanhos.

Para sacos em unidades métricas, a calculadora converte essa mesma razão (cerca de 2.136 kg de mistura seca por metro cúbico de concreto pronto), em vez de usar a densidade de ~2.400 kg/m³ do concreto curado:

Exemplo. Usando o pilar de 0,27 m³ acima com sacos de 25 kg:

$N = \left\lceil \frac{0.27}{0.0117} \right\rceil = \lceil 23.1 \rceil = 24 \text{ sacos}$

Observe que são menos sacos do que a divisão do volume pela densidade do concreto curado sugeriria (0,27 × 2.400 ÷ 25 = 25,9, arredondado para 26). O método baseado no rendimento corresponde ao que os sacos realmente produzem depois de misturados.

Considerações práticas

O volume calculado pressupõe que não há desperdício. Na prática, parte do concreto se perde com derramamento, fôrmas irregulares e material que fica na betoneira, por isso os construtores costumam comprar um pouco a mais. A armadura de aço (vergalhão) desloca uma pequena quantidade de concreto, que esta calculadora não subtrai.

O rendimento real dos sacos varia um pouco entre fabricantes e produtos, portanto os números do próprio saco têm prioridade sobre qualquer tabela geral.

Perguntas frequentes

A quantidade de sacos usa a densidade do concreto curado?

Não. Ela usa o rendimento por saco publicado pelo fabricante, que já leva em conta a água misturada ao concreto seco. Dividir o peso do saco pela densidade do concreto endurecido superestima o número de sacos necessários, porque ignora o volume que a água de amassamento acrescenta.

Quantos sacos um pilar de 10 pés precisa se ele mede 12 polegadas por 12 polegadas?

O volume é 10 ft (3 m) × 1 ft (0,3 m) × 1 ft (0,3 m) = 10 ft³ (0,28 m³). Com sacos de 60 lb (27 kg), cada um rendendo 0,45 ft³ (0,0127 m³):

$N = \left\lceil \frac{10}{0.45} \right\rceil = \lceil 22.2 \rceil = 23 \text{ sacos}$

Esta calculadora pode ser usada para vigas em vez de pilares?

Sim. O volume de uma viga retangular é calculado da mesma forma: comprimento vezes largura e profundidade da seção transversal. Informe o comprimento da viga como altura.

E se o pilar não for retangular?

A fórmula acima só vale para seções transversais retangulares (inclusive quadradas). O volume de um pilar circular é $V = \pi r^2 h$, em que $r$ é o raio. Um pilar em forma de L ou de T pode ser dividido em seções retangulares, calculadas separadamente e somadas.

Como converto entre unidades métricas e imperiais?

Um metro equivale a 3,28084 pés (1 m), um metro cúbico equivale a 35,3147 pés cúbicos (1 m³) e um quilograma equivale a 2,20462 libras (1 kg). Esses valores decorrem dos fatores de conversão 1 pé = 0,3048 m e 1 libra = 0,4535924 kg.

Qual é a diferença entre concreto usinado e concreto ensacado?

O concreto usinado é entregue já misturado por caminhão e normalmente é usado em concretagens maiores. Ele deve ser lançado logo após a entrega. O concreto ensacado é uma mistura seca comprada em sacos e misturada no local, o que serve para trabalhos menores ou locais que um caminhão-betoneira não alcança com facilidade.

Referências

1. Washington State Department of Transportation. Design Memorandum: Unit Weight of Concrete (2010). Unit Weight of Concrete — 150 pcf para concreto simples de peso normal.
2. QUIKRETE. Concrete Mix No. 1101 product data sheet. Ficha técnica do Concrete Mix (PDF) — rendimentos de 0,30, 0,375, 0,45, 0,60 e 0,675 ft³ (0,0191 m³) para sacos de 40, 50, 60, 80 e 90 lb (41 kg).
3. National Institute of Standards and Technology (NIST). NIST Guide to the SI, Appendix B.8. Fatores para unidades listadas em ordem alfabética — 1 ft = 0,3048 m; 1 ft³ = 0,02831685 m³; 1 lb = 0,4535924 kg.