apostilha materiais i

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPTO. DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E

CONSTRUÇÃO CIVIL

APOSTILA PARA AS AULAS PRÁTICAS DE

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

PROF. ALDO DE ALMEIDA OLIVEIRA

ABRIL/2007

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PROF. ALDO DE ALMEIDA OLIVEIRA

DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADOS PARA CONCRETOS

E ARGAMASSAS (Este texto teve como base as normas NBR 7217 e NBR 7211)

1. OBJETIVO

Caracterizar os agregados quanto ao tamanho e à distribuição de suas partículas.

2. DEFINIÇÕES

2.1. SÉRIE DE PENEIRAS NORMAL E INTERMEDIÁRIA

São um conjunto de peneiras sucessivas caracterizadas pelas aberturas da malha.

Série Normal Série Intermediária

76mm -

- 38mm -

- 19mm -

9,5mm - 4,8mm

2,4mm 1,2mm 0,60mm

0,30mm 0,15mm

- 64mm

50mm - 32mm

25mm - 12,5mm

- 6,3mm -

- - -

- -

2.2. DIMENSÃO MÁXIMA CARACTERÍSTICA (DMC)

Corresponde à abertura nominal, em mm, da malha da peneira da série normal ou intermediária

na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente

inferior a 5% em massa.

2.3. MÓDULO DE FINURA

Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras série

normal, dividida por 100. O módulo de finura é uma grandeza adimensional e deverá ser

apresentado com aproximação de 0,01.

3. APARELHAGEM

Balança com resolução de 0,1% da massa da amostra de ensaio;

Estufa para secar a amostra;

Peneiras das séries normal e intermediária, tampa e fundo;

Pincel

4. PROCEDIMENTO

A amostra para o ensaio deverá ser colhida no canteiro de obra, tendo-se o cuidado de

colher material de diferentes locais onde o agregado está armazenado, tendo em vista

sempre sua representatividade;

No laboratório, a amostra deverá ser colocada em estufa para posterior quarteamento.

Este procedimento garantirá uma amostra representativa. O ensaio deverá ser realizado

com duas amostras.

A massa mínima, por amostra de ensaio é estimada de acordo com a tabela abaixo,

onde a DMC é estimada. Após o ensaio, deve-se verificar se houve compatibilidade

entre a DMC real com as massas utilizadas nas amostras.

Dimensão Máxima Característica (DMC) do Agregado, em mm *

Massa Mínima da Amostra para o ensaio, em kg

< 4.8

6.3

9.5 < DMC < 25

32 e 38

50

64 e 76

0,5

3

5

10

20

30

Encaixa-se as peneiras observando-se a ordem crescente (base para topo) da abertura

das malhas.

Coloca-se a amostra na peneira superior e executa-se o peneiramento, que pode ser

manual ou mecânico.

Pesa-se o material que ficou retido em cada peneira. Procede-se novamente o

peneiramento até que, após 1 minuto de agitação contínua, a massa de material

passante pela peneira seja inferior a 1% do material retido.

Confere-se a massa total do material retido nas peneiras e no fundo com a massa seca

inicial da amostra. A diferença não pode ultrapassar 0,3% da massa inicial. A diferença pode

ter sido causada ou por perda de material ou por questão de sensibilidade da balança

utilizada no ensaio.

5. RESULTADOS

Massa seca da amostra 1: Massa seca da amostra 2:

PENEIRA MASSA RETIDA (g) AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 MÉDIA

(mm) AMOSTRA

1

AMOSTRA

2 % RETIDA % ACUM % RETIDA %ACUM % RETIDA %ACUM

COLUNA A B C D E F G H

76

64

50

38

32

25

19

12.5

9.5

6.3

4.8

2.4

1.2

0.6

0.3

0.15

Fundo

TOTAL

DIMENSÃO MÁXIMA CARACTERÍSTICA (DMC) MÓDULO DE FINURA (MF):

CLASSIFICAÇÃO DO ABREGADO (MIÚDO/GRAÚDO) ZONA/GRADUAÇÃO

OBSERVAÇÕES:

O somatório de todas as massas retidas nas peneiras e no fundo não pode diferir mais de 0,3% da massa inicial da amostra;

A porcentagem retida em cada peneira, por amostra, deve ser apresentada com aproximação de 0,1%

As amostras devem apresentar necessariamente a mesma dimensão máxima característica ;

Para uma mesma peneira, os valores da porcentagem retida não devem diferir mais de quatro unidades entre as amostras;

As porcentagens médias retida e acumulada devem ser apresentadas com aproximação de 1%.

A classificação do agregado será verificada nas TABELAS 1 e 2 em anexo.

6. ANEXOS

6.1. METODOLOGIA DE CÁLCULO

COLUNA A e B: São anotadas as massas medidas na balança

COLUNA C: Razão entre o valor da coluna A pelo TOTAL da coluna A, multiplicado por 100.

Valor expresso em porcentagem com aproximação de 0,1%.

COLUNA D: É igual a soma do valor da respectiva linha da coluna C pelo valor da linha

anterior na coluna D. Aproximação de 0,1%.

COLUNA E: Razão entre o valor da coluna B pelo TOTAL da coluna B, multiplicado por 100.

Valor expresso em porcentagem com aproximação de 0,1%.

COLUNA F: É igual a soma do valor da respectiva linha da coluna E pelo valor da linha

anterior na coluna F. Aproximação de 0,1%.

COLUNA G: Média entre valores da coluna C e E, com aproximação de 1%.

COLUNA H: É igual a soma do valor da respectiva linha da coluna G pelo valor da linha

anterior na coluna H. Aproximação de 1%.

6.2. TABELAS

TABELA 1: Limites Granulométricos de Agregado Miúdo

PENEIRA

ABNT

PORCENTAGEM, EM PESO, RETIDA ACUMULADA NA PENEIRA ABNT PARA A

ZONA I

(MUITO FINA)

ZONA 2

(FINA)

ZONA 3

(MÉDIA)

ZONA 4

(GROSSA)

9.5 mm 0 0 0 0

6.3 mm 0 a 3 0 a 7 0 a 7 0 a 7

4.8 mm 0 a 5a 0 a 10 0 a 11 0 a 12

2.4 mm 0 a 5a 0 a 15a 0 a 25a 5a a 40

1.2 mm 0 a 10a 0 a 25a 10a a 45a 30a a 70

0.6 mm 0 a 20 21 a 40 41 a 65 66 a 85

0.3 mm 50 a 85a 60a a 88a 70a a 92a 80a a 95

0.15 mm 85b a 100 90b a 100 90b a 100 90b a 100

a Pode haver uma tolerância de até no máximo de 5 unidades de porcento em um só dos limites marcados com a ou distribuidos em vários dele.

b Para agregado miúdo resultante de britamento este limite poderá ser 80

A linha grifada é a única de possuir valores em porcentagem excludentes entre as zonas de classificação

TABELA 2: Limites Granulométricos de Agregado Graúdo

GRADUAÇÃO Porcentagem retida acumulada, em peso, nas peneiras de abertura nominal, em mm, de

152 76 64 50 38 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4

0 - - - - - - - - 0 0 – 10 - 80 – 100 95 – 100

1 - - - - - - 0 0 – 10 - 80 – 100 92 – 100 95 – 100 -

2 - - - - - 0 0 – 25 75 – 100 90 – 100 95 – 100 - - -

3 - - - 0 0 – 30 75 – 100 87 – 100 95 – 100 - - - - -

4 - 0 0 - 30 75 - 100 90 - 100 95 - 100 - - - - - - -

5 (A) - - - - - - - - - - - - -

As porcentagens serão fixadas de acordo com a necessidade de material de características especificas estabelecidas entre o consumidor e o fornecedor do agregado.


DETERMINAÇÃO DA MASSA UNITÁRIA (COM BASE NA NBR 7251)

1. OBJETIVO

Este ensaio tem como objetivo a determinação da massa unitária de agregados, graúdos e

miúdos.

2. APLICAÇÃO

A massa unitária é utilizada para conversão de traços, de concretos e argamassas, de massa para

volume.

3. DEFINIÇÃO

a. MASSA UNITÁRIA DE UM AGREGADO NO ESTADO SOLTO

É a razão entre a massa de um agregado lançado em um recipiente e o volume deste

recipiente.

4. APARELHAGEM

Balança com resolução de 0,5% da massa da amostra de ensaio;

Recipiente metálico, com volume conforme TABELA I abaixo;

TABELA I

DMAX AGREGADO DIMENSÕES MÍNIMAS

VOLUME MÍNIMO BASE ALTURA

4.8mm 316 x 316 mm 150 mm 15 dm³

4.8 DMAX 50mm 316 x 316 mm 200 mm 20 dm³

DMAX 50mm 447 x 447 mm 300 mm 60 dm³

5. RECOMENDAÇÕES

A amostra a ser ensaiada deverá ter no mínimo o dobro do volume do recipiente utilizado;

O ensaio poderá ser feito com amostra seca ou úmida, para o último caso a umidade deverá ser

determinada com aproximação de 0,1%;

6. PROCEDIMENTO

Lança-se a amostra, através de concha ou pá, a uma altura de 10 a 12cm do topo do recipiente

até preenchê-lo completamente;

Quando o agregado for miúdo, alisa-se sua superfície com régua. Quando se tratar de agregado

graúdo as saliências devem ser, aproximadamente, compensadas pelas cavidades;

Pesa-se todo o material. O valor da massa do agregado é a diferença entre a massa total

(agregado + recipiente) e a tara do recipiente, previamente determinado pelo laboratorista.

7. RESULTADOS

Deve-se realizar pelo menos três determinações de massa unitária, adotando-se como resultado a

média entre estas;

Os resultados individuais de cada ensaio não devem apresentar desvios maiores que 1% em

relação a média;

A massa unitária é dada em kg/dm³, com aproximação de 0,01 Kg/dm³.

AGREGADO MIÚDO

RECIPIENTE

Massa, em kg Volume, em dm³

AMOSTRAS

Amostra Massa Total Massa Amostra Massa Unitária Desvio

I

II

III

MÉDIA

AGREGADO GRAÚDO

RECIPIENTE

Massa, em Kg Volume, em dm³

AMOSTRAS

Amostra Massa Total Massa Amostra Massa Unitária Desvio

I

II

III

MÉDIA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PROF. ALDO DE ALMEIDA OLIVEIRA

DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DE AGREGADOS MIÚDOS

POR MEIO DO FRASCO CHAPMAN

1. NORMA DE REFERÊNCIA

NBR-9776, CB-18, 1986, MB-2643. Agregados – Determinação da Massa Específica de Agregados Miúdos por Meio do Frasco Chapman.

2. OBJETIVO

Esta Norma prescreve o processo de determinação da massa específica de agregados miúdos para concreto pelo frasco de Chapman.

3. DEFINIÇOES

3.1. Massa Específica

Relação entre a massa do agregado seco em estufa (100°C a 110°C) até constância de massa e o volume Igual do sólido. Incluídos os poros impermeáveis.

4. APARELHAGEM

Balança com capacidade mínima de 1 kg e sensibilidade de 1g ou menos;

Frasco composto de dois bulbos e de um gargalo graduado. No estrangulamento existente entre os dois bulbos deve haver um traço que corresponde a 200 cm3, e acima dos bulbos situa-se o tubo graduado de 375 cm3 a 450 cm3, conforme figura.

5. AMOSTRA

A amostra deve ser seca em estufa (105°C –110°C) até constância de massa.

6. EXECUÇÃO DO ENSAIO

Colocar água no frasco até marca de 200 cm3 deixando-o em repouso,

para que a água aderida às faces internas escorram totalmente em seguida introduzir, cuidadosamente, 500 g de agregado miúdo seco no frasco, o qual deve ser devidamente agitado para eliminação das bolhas de ar. A leitura do nível atingido pela água no gargalo do frasco indica o volume, em cm3, ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo, alertando-se para que as faces internas devam estar completamente secas e sem grãos aderentes. 7. RESULTADOS

7.1. A massa específica do agregado miúdo é calculada mediante a expressão:

200

500

L

Onde:

– massa específica do agregado miúdo deve ser expressa; L – leitura do frasco (volume ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo) .

7.2. Duas determinações consecutivas feitas com amostras do mesmo agregado miúdo não devem diferir entre si de mais de 0,05 g/cm3.

7.3. O resultado deve ser expresso com três algarismos significativos.



DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DE AGREGADOS

1. OBJETIVO

Descrever o método de ensaio do umidade de agregados.

2. DEFINIÇÕES

Na figura abaixo pode-se observar as quatro condições em que uma partícula de um

material pode apresentar., as quais encontram-se descritas abaixo.

Seco em estufa (figura 01) – Devido à alta e constante temperatura que uma

estufa pode manter, o agregado encontra-se completamente seco, tanto no seu exterior quanto no seu interior (vazios permeáveis);

Seco ao ar (figura 02) – Como a temperatura ao ar livre é menor e possui uma

variabilidade maior do que na estufa, o agregado tem a sua superfície seca, porém, os poros permeáveis mais internos não são completamente secos, havendo assim, umidade residual na partícula representada pela área menos escura na figura.

Saturado superfície seca (figura 03) – Neste caso todos os poros permeáveis

encontram-se saturados e a superfície do agregado encontra-se seco. Essa situação é encontrada na prática de determinação de absorção e massa específica de agregados graúdos;

Saturado (figura 04) – Semelhante ao caso anterior, porém, há água na

superfície do agregado.

2.1. UMIDADE

É a relação da massa total de água que envolve o agregado e a sua

massa seca.

2.2. Absorção

É o teor de umidade no estado saturado, superfície seca.

2.3. Coeficiente de umidade

Figura 01

Figura 02

Figura 03

Figura 04

É um número que multiplicado pela massa úmida obtém-se a massa seca. 3. APARELHAGEM

Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110° C;

Frasco Chapman;

Aparelho Speedy e acessórios;

Frigideira. 4. ENSAIO

4.1. Métodos de determinação da umidade

a) Através da secagem em estufa b) Frasco de Chapman, em agregado miúdo -NBR –9775 c) Secagem por aquecimento ao fogo d) Método do Umidímetro de Speedy

4.1.1. Teor de umidade - secagem em estufa

a) Aparelhagem: balança

estufa recipiente

b) Amostra: 500 g de areia úmida c) Execução:

Pesar a amostra úmida - mh

Colocar na estufa, a temperatura entre 105 °C a 110 °C

Determinar a massa da amostra em intervalos de pelo menos 2 h até a constância de massa -ms.

d) Resultados:

100s

sh

m

mmh

4.1.2. Determinação do teor de umidade pelo Frasco de Chapman

a) Aparelhagem: balança

frasco de Chapman pipeta, funil

b) Amostra: 500 g de areia úmida c) Execução

Pesar a amostra

Colocar água no frasco até a divisão de 200 cm3

Introduzir as 500 g de areia .Executar a leitura L d) Resultado:

700

200500100

L

Lh

Y = massa especifica do agregado miúdo L = leitura no frasco de Chapman

4.2. Secagem por aquecimento ao fogo Semelhante ao processo de secagem em estufa.

4.3. Determinação do teor de umidade através do Umidímetro de Speedy.

a) Aparelhagem: Umidímetro de Speedy b) Amostra: 5 a 20 g, dependendo da umidade estimada. c) Execução:

Pesar a amostra

Colocá-Ia no Speedy, com ampola de carbureto de cálcio e peças metálicas

Agitar o aparelho de modo que a cápsula seja quebrada reagindo o carbureto de cálcio com água existente na areia, formando hidróxido de cálcio e acetileno.

CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2 d) Executar a leitura no manômetro~ provocada pelo gás acetileno. e) Pela pressão lida entra-se em tabela previamente preparada e tem-se a umidade do agregado miúdo. 5. RESULTADOS

5.1. Cálculo da umidade

A umidade é calculada através da seguinte expressão:

100s

a

m

mh

h % - umidade percentual do agregado ma – massa de água absorvida pelo agregado ms – massa do agregado no estado seco Como:

mh = ma + ms ma = mh – ms

(01)

(02)

Temos:

100s

sh

m

mmh

Onde: mh – massa úmida do agregado

5.2. Cálculo do coeficiente de umidade

O coeficiente de umidade é dado pela seguinte relação:

ms = k . mh

A partir das expressões 02 e 03, temos:

100s

sh

m

mmh 1001

s

h

m

mh 100100

s

h

m

mh

100100 hm

m

s

h hs mh

m .100

100

hk

100

100

O teor de umidade é importante para corrigir a quantidade de água de uma argamassa ou concreto e, também, para se fazer correções da massa dos agregados colocados na mistura. Quando se trabalha com dosagem em volume a influência é muito maior, por causa do inchamento.

(04)



DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VAZIOS

6. OBJETIVO

Descrever o método de ensaio para a determinação do coeficiente de vazios.

7. DEFINIÇÕES

7.1. Coeficiente de Vazios

É a relação entre o volume de vazios e o volume total aparente

8. APARELHAGEM

Frasco Chapman;

9. MÉTODOS PARA A DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VAZIOS

9.1. ASTM C-30

É realizado através da massa específica e massa unitária dos agregados.

T

CT

T

Vv

V

VV

V

VC uu

T

C

v

M

m

Mm

V

VC 111

onde: CV – Coeficiente de vazios Vv – Volume de vazios VT – Volume total Vc – Volume de cheios (dos grãos) OBS.: Apenas os ensaios referentes as massa unitária e específica são necessários.

9.2. Frasco de Chapman para agregado miúdo

9.2.1. Ensaio

Consiste em adicionar água e areia simultaneamente, no frasco de Chapman até corresponder a um volume de 400 cm3, após determinar-se a massa total (massa de água + massa de areia).

Onde: m – massa da areia seca introduzida; mt – massa total (areia + água);

– massa específica da areia;

9.2.2. Resultados

A massa da água é igual ao volume de vazios

mt = mareia + mágua mt =m + Vv VVm

400 400400

1 VVm

4004001 Vvt VVm

400400400

1 VVt VVm

4001 tV

V

mCC

400

4001 tV

mC

1400

400 tV

mC


DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO


DETERMINAÇÃO DE INCHAMENTO DE AGREGADO MIÚDO


NBR-06467, CB-18, 1987, MB-00215. Agregados – Determinação do Inchamento de Agregado Miúdo.

2. OBJETIVOS

Determinação do inchamento de agregado miúdo.

3. DEFINIÇÕES

3.1. INCHAMENTO

FENÔMENO DA VARIAÇÃO DO VOLUME APARENTE, PROVOCADO PELA ABSORÇÃO

DE ÁGUA LIVRE PELOS GRÃOS E QUE INCIDE SOBRE A MASSA UNITÁRIA.

3.2. COEFICIENTE DE INCHAMENTO

Quociente entre os volumes úmido (vh) e seco (vo) de uma mesma massa de agregado.

3.3. UMIDADE CRÍTICA

Teor de umidade acima da qual o coeficiente de inchamento pode ser considerado constante e

igual ao coeficiente de inchamento médio.

3.4. COEFICIENTE DE INCHAMENTO MÉDIO

Valor médio entre o coeficiente de inchamento máximo e aquele correspondente à umidade crítica.

4. APARELHAGEM

Encerado de lona com dimensões mínimas de 2,0m;

Balança com resolução de 100 g e capacidade de 50 kg;

Balança com resolução de 0,01 g e capacidade de 200 g;

Recipiente em forma de paralelepípedo;

Régua rígida com comprimento da ordem de 50cm;

Estufa para secagem capaz de manter a temperatura entre 105 e 110° C;

Concha ou pá;

Dez cápsulas com tampa com capacidade de 50 ml;

Proveta graduada de vidro com capacidade mínima de 1000 ml; 5. AMOSTRA

5.1. A amostra deve ser coletada de acordo com a NBR 7216; 5.2. A amostra deve ser umedecida para evitar segregação e misturada de modo a formar a

amostra de ensaio de acordo com a NBR XXXX. A amostra de ensaio deve ter pelo menos o dobro do volume do recipiente paralelepipedal utilizado.

6. ENSAIO

6.1. Secar a amostra até a constância de massa e esfria-la até a temperatura ambiente; 6.2. Colocar a amostra sobre o encerado de lona, homogeneizar e determinar a massa unitária;

6.3. Adicionar água sucessivamente de modo a obter teores de umidade próximos aos seguintes

valores: 0,5 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 7 – 9 – 12.

Homogeneizar e coletar uma amostra do agregado a cada adição de água e determinar o teor de umidade e a massa unitária;

6.4. Determinar a massa de cada cápsula com a amostra coletada (mi);

6.5. Secar em estufa as cápsulas com as amostras coletadas e determinar as suas respectivas

massas (mf); 7. RESULTADOS

7.1. Calcular o teor de umidade das amostras coletadas nas cápsulas através da seguinte expressão 01.

100xmm

mmh

cf

fi

Onde: h – Teor de umidade do agregado, em %; Mi – Massa da cápsula com material coletado durante o ensaio, em g; Mf – Massa da cápsula com material coletado após secagem em estufa, em g; Mc – Massa da cápsula, em g;

7.2. Para cada teor de umidade, calcular o coeficiente de inchamento de açor com a expressão 02.

100

)100( h

v

v

n

s

o

h

Onde: Vh – Volume do agregado com h% de umidade, em dm3; Vo – Volume do agregado seco em estufa, em dm3; Vh/Vo – Coeficiente de inchamento;

s – Massa unitária do agregado seco em estufa, em kg/dm3;

h – Massa unitária do agregado com h% de umidade, em kg/dm3; h – Teor de umidade do agregado, em %.

7.3. Assinalar os pares de valores h e Vh/Vo em gráfico de acordo com o modelo em anexo;

(01)

(02)

7.4. Determinar a umidade crítica de inchamento de acordo com a seguinte construção gráfica:

7.4.1. Traçar a reta tangente à curva paralela ao eixo das umidades; 7.4.2. Traçar a corda que une a origem de coordenadas ao ponto de tangência da reta

traçada; 7.4.3. Traçar uma outra tangente à curva, paralela a esta corda; 7.4.4. A abscissa correspondente ao ponto de interseção das duas tangentes á a

umidade crítica.

7.5. O coeficiente de inchamento é determinado pela média aritmética entre os coeficientes de inchamento máximo (ponto A) e aquele correspondente a umidade crítica (ponto B).


DETERMINAÇÃO DA FINURA DO CIMENTO POR MEIO DA PENEIRA N°200

1 NORMA DE REFERÊNCIA

NBR-11579, CB-18, 1991, MB-03432. Cimento Portland – Determinação da Finura por Meio da Peneira Número 200.

2 OBJETIVO Esta norma prescreve o método de ensaio para a determinação da finura de

cimento Portland com o emprego da peneira 75 m (n° 200), pelo procedimento manual.

3 APARELHAGEM

A balança deve apresentar resolução de 0,01 g;

Peneira n° 200;

Pincéis: Um de tamanho médio, provido de cerdas de náilon ou naturais com largura de 30 mm a 35 mm. O outro, de tamanho pequeno, provido de cerdas naturais com diâmetro de 5 mm a 6 mm;

Um bastão, confeccionado a partir de tubo de PVC, com medidas aproximadas de 250 mm de comprimento e 20 mm de diâmetro para auxiliar na remoção do material fino aderido à tela da peneira;

Uma flanela pequena, limpa e seca;

Cronômetro com resolução de 1 s;

Um vidro-relógio com diâmetro aproximado de 100 mm.

4 PENEIRAMENTO

Eliminação de finos

A peneira deve estar seca, limpa e encaixada no fundo. Colocar (50 0,05) g (M) de cimento sobre a tela da peneira. Deve-se evitar qualquer perda de material. Peneirar até que os grãos mais finos passem quase que totalmente pelas malhas da tela, o que geralmente ocorre no intervalo entre 3 minutos e 5 minutos.

Etapa Intermediária

Tampar a peneira, retirar o fundo e dar golpes suaves no rebordo exterior do caixilho com o bastão para desprender as partículas aderidas à tela e ao caixilho da peneira. Limpar com o auxilio do pincel médio toda a superfície inferior da tela da peneira encaixando-a no fundo após a limpeza deste com a flanela. retirar a tampa e continuar o peneiramento. No final do período, colocar a tampa e limpar a tela e o fundo como indicado anteriormente. O material passante deve ser desprezado.

Penelramento final

Colocar a tampa e o fundo na peneira, segurar o conjunto com as duas mãos e, mantendo-o ligeiramente inclinado, imprimir-lhe movimentos rápidos de vaivém durante 60 s, girando o conjunto de mais ou menos 60° a cada 10 s. Completado esse período, limpar a tela da peneira com auxílio do pincel médio, recolhendo todo o material e transferindo-o para o fundo. Juntar todo o material do fundo (passante), recolhendo todos os grãos nele contidos com auxílio do pincel pequeno e passando-o para um recipiente (vidro-relógio) para ser pesado com precisão de 0,01 g (P). Se a massa do material passante for superior a 0,05 g, desprezá-Ia. Repetir esta etapa do ensaio até que a massa de cimento que passa durante um minuto de peneiramento continuo seja inferior a 0,05 g (0,1% da massa inicial). Transferência do resíduo

O cimento retido na peneira deve ser transferido para um recipiente (vidro-relógio) a fim de ser pesado, tomando-se o cuidado de limpar com o pincel médio ambos os lados da tela para garantir a remoção e tomada de todo o material retido pela peneira. A pesagem desse resíduo (R) deve ser feita com precisão de 0,01 g.

5. RESULTADOS

Cálculo

Calcular o índice de finura do cimento pela expressão:

100M

CRF

Onde: F – índice de finura do cimento, em porcentagem;

R – resíduo do cimento na peneira 75 m, em g; M – massa inicial do cimento, em g; C – fator de correção da peneira utilizada no ensaio, determinado de acordo com o

disposto na EB-22, devendo estar compreendido no intervalo de 1,00 0,20.

Expressão dos resultados

A finura do cimento é caracterizada pelo índice de finura, que é o material retido

na peneira de 75 m, expresso em porcentagem de massa, calculado até os décimos. O resultado do ensaio é o valor obtido em uma única determinação.

(01)


CAL HIDRATADA PARA ARGAMASSAS - DETERMINAÇÃO DA FINURA


NBR-09289, CB-18, 1985, MB-00170. Cal Hidratada para Argamassas – Determinação da Finura. 2. OBJETIVO

Este ensaio tem como objetivo a determinação da finura de cal hidratada para argamassas através do resíduo em peneiras.

3. APARELHAGEM

Balança de capacidade nominal de 150g com resolução de 0,01g;

Peneiras 0,600 mm (n 30) e 0,075 mm (n 200);

Estufa para (110 + 10) C. 4. EXECUÇÃO DO ENSAIO

Primeiramente pega-se uma amostra seca em estufa de 100 g de cal hidratada

colocando-a na peneira 0,600 mm (n 30), que deve estar sobre uma peneira 0,075 mm (n 200). Em seguida lava-se o material através da primeira peneira, utilizando jatos de água a partir de um tubo flexível. Deve-se atentar para que não haja respingo das amostras nos lados das peneiras ou abas. Deve-se continuar o processo de lavagem até que se perceba que a água que passa pela peneira se torne límpida. A lavagem não deve em qualquer circunstância ter uma duração maior que 30 min.

Finalmente, deve-se secar em estufa os resíduos de ambas as peneiras (R30 e R200) até

atingirem um peso constante em atmosfera com teor normal de dióxido de carbono e uma temperatura

entre 100 C e 120 C. Entende-se por peso constante uma diferença de massa inferior a 0,01 g entre duas determinações espaçadas de pelo menos 4h.

5. RESULTADOS

A finura da cal hidratada deve ser calculada como a porcentagem média do resíduo seco

retido acumulado em cada peneira, em relação à massa original seca de 3 amostras do mesmo lote, segundo as expressões:

F30 = 100.(R30 / P) F200 = 100.(R200 + R30)

onde

F30 = finura da peneira 0,600 mm (n 30) em %;

F200 = finura da peneira 0,075 mm (n 200) em %;

R30 = resíduo seco na peneira 0,600 mm (n 30) em g (média de 3 determinações arredondadas até centésimo de por cento);

R200 = resíduo seco na peneira 0,075 mm (n 200) em g (média de 3 determinações arredondadas até centésimo de por cento).



CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA ÁGUA NA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL

1. NORMA DE REFERÊNCIA NBR-11580, CB-18, 1991, MB-03433. Cimento Portland – Determinação da Água na

Pasta de Consistência Normal.

2. OBJETIVO

Este ensaio tem como objetivo a determinação da água que confere a consistência normal à pasta de cimento Portland.

3. APARELHAGEM

Balança com resolução mínima de 0,1 g e capacidade mínima de 1000g;

Misturador mecânico;

Espátula;

Molde troncocônico: é destinado a conter a pasta e deve ser em forma de tronco de cone. O molde deve ser acompanhado de uma placa de vidro de pelo menos 5mm de espessura, que lhe serve de base. Vale ressaltar que o molde dever ser feito por um material não absorvente e que resista ao ataque da pasta de cimento;

Recipiente, que pode ser um béquer de plástico, destinado a conter a água de amassamento;

Aparelho de Vicat: Consiste em um suporte, que sustenta uma haste móvel que pesa (300 + 0,5)g;

A extremidade de sondagem da haste móvel, denominada de sonda de Tetmajer, é empregada exclusivamente no ensaio da pasta de consistência normal, sendo parte integrante do aparelho de Vicat. Ela tem (10 + 0,05) mm do diâmetro e um comprimento mínimo de 50 mm.

4. EXECUÇÃO DO ENSAIO

a. Condições do ambiente

As condições do ambiente para a execução do ensaio (penetração da agulha) devem ser

tais que proporcionam umidade relativa igual ou superior a 50%.

b. Ajuste do aparelho de Vicat

Instalar a sonda de Tetmajer no aparelho de Vicat, fazendo-a descer até que sua extremidade repouse sobre a placa de vidro, ajustando-se o indicador no zero da escala graduada.

c. Preparação da pasta de cimento A massa de cimento a ser utilizada na preparação da pasta deve ser de (500 + 1)g. A

água a ser utilizada na preparação da pasta deve ser medida com precisão de 0,1 g e sua quantidade deve ser determinada por tentativas da seguinte maneira: primeiramente deve se introduzir no recipiente do misturador mecânico uma quantidade de água, medida com precisão de 0,1g. Em seguida, deve-se adicionar lentamente à água a quantidade de cimento previamente pesada. Após a introdução de todo o cimento, acionar o cronômetro e aguardar 30s. Deve-se ligar o misturador na velocidade baixa durante 30s. Para a mistura durante 120s, sendo que, durante os primeiros 15 s devem ser raspadas com uma espátula a parede interna do recipiente e a pá, de

modo a juntar toda a pasta no fundo da cuba e finalmente ligar o misturador na velocidade alta durante 60s.

d. Modo de encher o molde

Imediatamente após a mistura, com o auxílio de uma espátula, introduzir uma quantidade de pasta, no molde troncocônico, assentando-o sobre a placa de vidro colocada sobre uma superfície plana. Esta quantidade deve ser necessária para preencher o molde de uma só vez, com um pequeno excesso. Promover a saída das bolhas de ar eventualmente retidas na pasta por meio de suaves golpes na placa de vidro. Em seguida, proceder a rasadura do topo do molde, removendo o excesso de pasta com uma espátula que é deslocada, com movimentos de vaivém perpendiculares ao seu deslocamento. A superfície rasada deve ser alisada, passando-se levemente a lâmina da mesma espátula em posição quase paralela à borda do molde.

e. Medida de consistência

Terminada as operações descritas no item anterior, faz-se descer sobre a pasta, na sua parte central, a sonda de Tetmajer, previamente ajustada, até que sua superfície entre em contato coma superfície da pasta, posição em que a haste deve ser fixada por meio de parafuso. Completados os 45 s contados a partir do fim do amassamento da pasta, soltar a haste, desapertando o parafuso. Fazer a leitura da distância, em milímetros, da extremidade da sonda ao fundo da fôrma, 30 s após o momento em que a haste tiver sido solta. O índice de consistência é o valor expresso em milímetros, obtido de acordo com este procedimento.

f. Consistência normal da pasta

A consistência da pasta é considerada normal quando seu índice de consistência for igual

a (6+1) mm. Enquanto não se obtiver esse resultado, preparam-se diversas pastas, variando a quantidade de água e utilizando nova porção de cimento em cada tentativa.

5. EXPRESSÃO DOS RESULTADOS

A água da pasta de consistência normal é expressa em porcentagem de massa relativa ao cimento, arredondada ao décimo mais próximo.

Obs 1. Repetibilidade – A diferença entre 2 resultados individuais obtidos, a partir de uma amostra submetida ao ensaio, por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento em curto intervalo de tempo, não deve ultrapassar 0,6 % em valor absoluto;

Obs. 2 Reprodutibilidade – A diferença entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por 2 operadores, operando em laboratórios diferentes a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, não deve ultrapassar 1,0% em valor absoluto.


CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE PEGA

1,NORMA DE REFERÊNCIA

NBR-11581, CB-18, 1991, MB-03434. Cimento Portland – Determinação dos Tempos de

Pega. 2OBJETIVO

Este ensaio tem como objetivo a determinação dos tempos de início e de fim de pega da pasta de cimento.

3APARELHAGEM

Balança com resolução mínima de 0,1 g e capacidade mínima de 1000g;

Misturador mecânico;

Espátula;

Molde: é destinado a conter a pasta e deve ser em forma de tronco de cone. O molde deve ser acompanhado de uma placa de vidro de pelo menos 5mm de espessura, que lhe serve de base. Vale ressaltar que o molde dever ser feito por um material não absorvente e que resista ao ataque da pasta de cimento.

Recipiente, que pode ser um béquer de plástico, destinado a conter a água de amassamento.

Aparelho de Vicat: consiste em um suporte que sustenta uma haste móvel que pesa (300 + 0,5)g. A extremidade de sondagem da haste móvel (sonda de Tetmajer) tem (10 + 0,05) mm do diâmetro e um comprimento mínimo de 50 mm. A outra extremidade tem uma agulha com dimensões especificadas logo a seguir.

Agulha de Vicat: é empregada exclusivamente no ensaio de determinação dos tempos de pega, sendo esta integrante do aparelho de Vicat. Possui diâmetro compreendido entre 1,11 mm e 1,14 mm e comprimento mínimo de 50mm.

4EXECUÇÃO DO ENSAIO

Condições do ambiente

As condições do ambiente para a execução do ensaio (penetração da agulha) devem ser tais que proporcionam umidade relativa igual ou superior a 70%. Ajuste do aparelho de Vicat

Instalar a agulha de Vicat no aparelho de Vicat, fazendo-a descer até que sua extremidade repouse sobre a placa de vidro, ajustando-se o indicador no zero da escala graduada. Preparação da pasta de cimento

Preparar uma pasta com 500 g de cimento e água necessária para a consistência normal.

Encher o molde tronco-cônico com a pasta.

Determinação do tempo de início de pega

O início de pega é constatado no momento em que a agulha de Vicat, descendo sobre a pasta da consistência normal, estacionar a 1,0 mm da placa de vidro. Deve-se descer a agulha, sem choque e sem velocidade inicial até estacionar (condição que pode ser alcançada sustentando-a levemente com os dedos). A leitura é feita 30s após a penetração da agulha na pasta.

O tempo de início de pega é o intervalo decorrido entre o instante em que se lançou a

água de amassamento à pasta e o instante em que se constatou o fim da pega. Determinação do tempo de fim de pega

Após a constatação do início da pega, fazer leituras a intervalos regulares de 10 min. A

primeira entre 3 leituras sucessivas e iguais, superiores a 38,0 mm constitui a indicação do fim de pega.

O tempo de fim de pega é o intervalo decorrido entre o instante em que se lançou a água de amassamento à pasta e o instante em que se constatou o fim de pega. Precauções durante o ensaio

Não é permitida a determinação dos tempos de início e fim de pega na pasta que já tenha sido utilizada para determinar a água de consistência normal.

Nas determinações dos tempos de início e fim de pega, as tentativas não podem ser feitas

a menos de 9 mm da borda superior do molde nem a menos de 6 mm uma das outras. É permitido o emprego de aparelhos de Vicat automáticos, desde que atendam a todas as

prescrições da Norma.

5 EXPRESSÃO DOS RESULTADOS

O resultado do tempo de início de pega é expresso em h, min com aproximação de 5 min, sendo o valor obtido em uma única determinação. O mesmo se aplica ao resultado do tempo de fim de pega.

Obs 1. Repetibilidade – A diferença entre 2 resultados individuais obtidos, a partir de uma amostra submetida ao ensaio, por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento em curto intervalo de tempo, não deve ultrapassar 30 min.

Obs. 2 Reprodutibilidade – A diferença entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por 2 operadores, operando em laboratórios diferentes a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, não deve ultrapassar 60 min.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO


DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO

NORMA DE REFERÊNCIA

NBR-7215, CB-18, 1991, MB-1. Cimento Portland – Determinação da Resistência à Compressão.

OBJETIVOS

Determinação da resistência á compressão de cimento Portland.

APARELHAGEM

Balanças com resolução de 0,1 g e carga mínima de 1000g;

Misturador mecânico cujas dimensões estão na figura 01 e velocidades de operação na tabela 01;

Molde composto de fôrma cilíndrica e base de metal não corrosível. A forma deve ter, no mínimo, 3 mm de espessura;

Soquete de material não corrosível com as dimensões indicadas na figura 02;

Máquina de compressão capaz de aplicar cargas de maneira contínua, sem choques, a velocidade constante durante o ensaio;

Paquímetro com resolução de 0,1 mm e capaz de medir espessuras de até 200 mm;

Régua metálica não flexível com aproximadamente 200 mm de comprimento;

Placas de vidro quadradas de 70 mm a 100 mm de aresta e, pelo menos, 5 mm de espessura;

Espátula metálica.

Tabela 01

Velocidade Rotação em torno do eixo

(rpm) Movimento planetário

(rpm)

Baixa 140 5 62 5

Alta 285 10 125 10

Figura 01

Figura 02

ENSAIO

Preparação da argamassa de cimento

Quantidades de materiais

As quantidades de materiais a misturar de cada vez são as indicadas na Tabela 2.

Notas: a) Para moldar os quatro corpos-de-prova necessários à determinação da resistência à compressão média para 3 idades devem ser realizados dois amassamentos ou misturas; b) Nos cimentos nos quais se controlam mais de 3 Idades, efetuar amassamento extra, obedecendo à mesma quantidade de materiais.

Tabela 2 - Quantidades de materiais

Material Massa para mistura (g)

Cimento Portland Água Areia normal - fração grossa - fração média grossa - fração média fina - fração fina

624 0,4

300 0,2

468 0,3

468 0,3

468 0,3

468 0,3

Mistura mecânica

Executar a mistura mecânica colocando inicialmente na cuba toda a quantidade de água e adicionar o cimento. A mistura desses materiais deve ser feita com o misturador na velocidade baixa durante 30 s. Após este tempo, e sem paralisar a

operação de mistura, inicia-se a colocação da areia (quatro frações de (468 0,3) g de areia normal, previamente misturadas), com o cuidado de que toda esta areia seja colocada gradualmente durante o tempo de 30 s. lmediatamente após o término da colocação da areia, muda-se para a velocidade alta, misturando-se os materiais nesta velocidade durante 30 s. Após esse tempo, desliga-se o misturador durante 1 min e 30 s. Nos primeiros 15 s, retira-se, com auxilio de uma espátula, a argamassa que ficou aderida às paredes da cuba e à pá e que não foi suficientemente misturada, colocando-a no interior da cuba. Durante o tempo restante (1 min e 15 s), a argamassa fica em repouso na cuba coberta com pano limpo e úmido. Imediatamente após este intervalo, liga-se o misturador na velocidade alta, por mais 1 min. Deve ser registrada a hora em que o cimento é posto em contato com a água de mistura.

Preparo dos moldes

Unta-se toda a superfície interna e o fundo da fôrma com uma leve

camada de óleo. Os moldes devem ser preparados antes de se efetuar a mistura.

Enchimento dos moldes

A moldagem dos corpos-de-prova deve ser feita imediatamente após o amassamento e com a maior rapidez possível. A colocação da argamassa na fôrma é feita com o auxílio da espátula, em quatro camadas, de alturas aproximadamente iguais, recebendo cada camada 30 golpes uniformes com o soquete normal, homogeneamente distribuídos. Essa operação deve ser terminada com a rasadura do topo dos corpos-de-prova com o uso da régua.

Cura

Os corpos-de-prova devem ser submetidos a um período de cura inicial ao ar e a um período final em água, nas seguintes condições:

a) Cura inicial ao ar – logo após a moldagem, os corpos-de-prova, ainda nos

moldes, devem ser colocados em câmara úmida, onde devem permanecer durante 20 h a 24 h com a face superior protegida por uma placa de vidro plano. Chama-se a atenção para os casos dos corpos-de-prova a serem ensaiados em 24 h, cujas rupturas devem atender às tolerâncias de tempo indicadas na Tabela 3.

b) Cura final em água – terminado o período inicial de cura, os corpos-de-prova

devem ser retirados das fôrmas, identificados e, exceto aqueles que tenham que ser rompidos com 24 h de idade, devem ser imersos, separados entre si, no tanque de água (não corrente) saturada de cal da câmara úmida, onde devem permanecer até o momento do ensaio.

Capeamento dos topos

Os corpos-de-prova devem ser capeados com a mistura de enxofre a quente de maneira que apresente espessura máxima de 2 mm.

Determinação da carga de ruptura

Idade dos corpos-de-prova

Os corpos-de-prova, capeados de acordo devem ser rompidos à

compressão nas idades especificadas, de acordo com o cimento em ensaio, obedecidas as tolerâncias Indicadas na Tabela 3. A Idade de cada corpo-de-prova é contada a partir do instante em que o cimento é posto em contato com a água de mistura, sendo registrada na respectiva ficha de controle.

Tabela 3 - Tolerância de tempo para a ruptura

Idade de ruptura Tolerância

24 h 3 dias 7 dias

28 dias 91 dias

30 min

1 h

2 h

4 h

1 dia

RESULTADOS

Resistência individual

Calcular a resistência à compressão, em MPa, de cada corpo-de-prova, dividindo a carga de ruptura pela área da secção do corpo-de-prova.

Resistência média

Calcular a média das resistências individuais, em MPa. dos quatro corpos-

de-prova ensaiados na mesma idade. O resultado deve ser arredondado ao décimo mais próximo.

Desvio relativo máximo

Calcular o desvio relativo máximo da série de quatro resultados Indicados em 5.2, dividindo o valor absoluto da diferença entre a resistência média e a resistência individual que mais se afaste desta média, para mais ou para menos, pela resistência média e multiplicando este quociente por 100. A porcentagem obtida deve ser arredondada ao décimo mais próximo.

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