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ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

JAN 1990

Aditivos para argamassa e concreto -Ensaios de uniformidade

NBR 10908

Palavras-chave: Argamassa. Concreto 7 páginas

SUMÁRIO1 Objetivo2 Aparelhagem3 Execução do ensaioANEXO - Exemplos de determinação do ponto de

equivalência na determinação do cloreto

1 Objetivo

1.1 Esta Norma prescreve os métodos para determinaçãodo pH, teor de sólidos, massa específica e teor de cloretos,com o objetivo de verificar a uniformidade de aditivossólidos ou líquidos de um lote ou de diferentes lotes deuma mesma procedência.

1.2 O método eletrométrico de medida de pH não se aplicaa aditivos que possuem constituintes que possam aderiraos eletrodos de peagômetro(1).

1.3 O método de determinação do teor de sólidos não éaplicável a produtos com constituintes que tenham pressãode vapor elevada em temperatura abaixo de 150°C(2), eprodutos com pelo menos um constituinte que aindaretenha água a esta temperatura (3).

1.4 O método do picnômetro determina a massa especí-fica relativa à da água, com as temperaturas das amos-tras e da água iguais a 25°C.

Nota: O método potenciométrico de determinação de haletossofre interferência de íons que formam sais insolúveis oucomplexos com a prata, em meio ácido. Fluoretos nãointerferem. Sulfetos também não interferem pois são de-compostos pelo tratamento ácido.

2 Aparelhagem

2.1 pH

Deve ser utilizada a seguinte aparelhagem:

a) copo de béquer de 50 mL a 250 mL;

b) pisseta com água destilada;

c) papel macio;

d) balão volumétrico de 1000 mL;

e) peagômetro com resolução de 0,1 unidade de pHe com compensação de temperatura;

(1) Por exemplo: Óleos e graxas. Neste caso, a medida do pH pode ser efetuada por meio de papel indicador com resolução de 0,5 unidadede pH.

(2) Por exemplo: Naftalina.

(3) Por exemplo: Cloretos de cálcio, hidrocarbonetos, sílica-gel, sulfato de cobre.

Origem: Projeto 18:006.02-002/1985CB-18 - Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e AgregadosCE-18:006.02 - Comissão de Estudo de Aditivos Plastificantes (Redutores deÁgua) e Modificadores de Pega para Concreto de Cimento PortlandNBR 10908 - Mortar and concrete admixtures - Uniformity tests - Method oftestDescriptors: Mortar. ConcreteReimpressão da MB-2645, de DEZ 1986

Método de ensaio

2 NBR 10908/1990

f) eletrodo de vidro e eletrodo de calomelano ou osdois eletrodos combinados;

g) estufa capaz de manter a temperatura no intervalode (110 ± 5)°C;

h) balança analítica com capacidade de 100 g eresolução de 0,0001 g;

i) termômetro com escala no intervalo de 0°C a 100°C,resolução de 0,5°C.

2.2 Teor de sólidos

Deve ser utilizada a seguinte aparelhagem:

a) balança analítica com capacidade de 100 g eresolução de 0,0001 g;

b) cápsula de platina ou de porcelana com capacida-de de 100 mL;

c) banho-maria;

d) estufa capaz de manter a temperatura no intervalode (105 ± 5)°C;

e) dessecador.

2.3 Massa específica

Deve ser utilizada a seguinte aparelhagem:

a) picnômetro do tipo Hubbard (para materiais líqui-dos) de 25 mL ou balão volumétrico de 100 mL(para materiais sólidos);

b) estufa capaz de manter a temperatura no intervalode (105 ± 5)°C;

c) banho de água capaz de manter a temperatura nointervalo de (25,0 ± 0,5)°C;

d) termômetro com escala no intervalo de 0°C a100°C, com resolução de 0,5°C;

e) balança analítica, com capacidade de 100 g eresolução de 0,0001 g;

f) bomba de vácuo acoplada a um dessecador.

2.4 Haletos

Deve ser utilizada a seguinte aparelhagem:

a) eletrodo íon seletivo cloreto de prata/sulfeto ou umeletrodo de prata metálico recoberto com cloretode prata, com eletrodo de referência adequado;

b) potenciômetro com escala em mV, com resoluçãode 1 mV, de preferência com leitura digital;

c) bureta, classe A, 10 mL de capacidade com divi-sões de 0,05 mL.

3 Execução do ensaio

3.1 pH

3.1.1 Reagentes

Os reagentes a serem usados devem ser todos puros paraanálise (p.a.). As soluções devem ser preparadas comágua destilada ou deionizada(4) e guardadas de preferênciaem frasco de polietileno. As soluções devem ser preparadasconforme indicado em 3.1.1.1 a 3.1.1.4.

3.1.1.1 Solução-tampão padrão de pH = 4,008 a 25°C:preparada dissolvendo em água 10,1200 g de biftalato depotássio, KHC8H4OH, seco a 110°C, por 2 h, e diluído a1000 mL em balão volumétrico com água.

3.1.1.2 Solução-tampão padrão de pH = 6,865 a 25°C:preparada dissolvendo em água 3,880 g dediidrogenofosfato de potássio, KH2PO4, e 3,5330 g dehidrogenofosfato de sódio, Na2HPO4, ambos secos a110°C, por 2 h, e diluídos a 1000 mL em balão volumétricocom água.

3.1.1.3 Solução-tampão padrão de pH = 9,180 a 25°C:preparada dissolvendo 3,8000 g de borato de sódiodecaidratado, Na2B4O7.10H2O em água recém-fervida,para eliminação do CO2, e esfriada à temperatura ambiente,e diluído a 1000 mL em balão volumétrico, com águarecém-fervida.

3.1.1.4 Solução-tampão padrão de pH = 10,013 a 25°C:preparada dissolvendo 2,0920 g de bicarbonato de sódio,NaHCO3, e 2,6400 g de carbonato de sódio, Na2CO3, secoa 270°C, por 1 h, em água recém-fervida, para eliminaçãodo CO2, esfriada à temperatura ambiente, e diluídos a1000 mL em balão volumétrico com água recém-fervida.

3.1.2 Calibração do aparelho(5)

3.1.2.1 Quando as determinações de pH forem feitasocasionalmente, o aparelho deve ser calibrado, conforme3.1.2.2 e 3.1.2.3, antes de cada medida. Quando asdeterminações forem feitas continuamente, calibrar oaparelho a cada 2 h ou mais freqüentemente se o pH dasamostras for muito variado.

3.1.2.2 Ligar o aparelho e deixar aquecer durante cerca de30 min. Remover os eletrodos da água, lavá-los com águae enxugá-los com papel macio.

3.1.2.3 Imergir os eletrodos em solução-tampão depH = 6,865 e colocar o compensador na temperatura dotampão. Agitar ligeiramente o tampão, cessar a agitação,aguardar a estabilização e então acertar o ponteiro empH = 6,865. Remover os eletrodos da solução-tampão.Lavar os eletrodos com água e enxugar com papel macio.

(5)�Observar rigorosamente as instruções do fabricante para a instalação e manutenção do peagômetro e dos eletrodos. Deixar os eletrodosde vidro e de calomelano (ou o eletrodo combinado) imersos em água durante a noite e sempre que não estiverem em uso.

(4) A condutância específica da água não deve exceder 2.10�� S/cm.

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3.1.2.4 Proceder conforme 3.1.2.3 com outra solução-tampão cujo pH seja próximo ao da solução a ser analisada.A diferença entre o pH da solução-tampão e o pH que oaparelho indicar não deve ser superior a 0,1.

3.1.3 Aditivo líquido

Colocar cerca de 150 mL de amostra num copo de béquer,imergir os eletrodos e colocar o compensador natemperatura da amostra (em geral a temperaturaambiente)(6). Agitar ligeiramente a amostra, cessar aagitação, aguardar a estabilidade e fazer a leitura. Lavar oseletrodos com água destilada e deixá-los em água até apróxima medida de pH. Determinar a temperatura daamostra e anotar.

3.1.4 Aditivo sólido

Dissolver 10,0 g de amostra em 90,0 g de água e fazer amedida conforme 3.1.3.

3.1.5 Correção do erro alcalino

Quando o pH determinado for superior a 10, corrigir o erroalcalino consultando curvas ou tabelas correspondentesao tipo de eletrodo em uso.

3.1.6 Resultados

Em cada determinação, o resultado é lido diretamente noaparelho e expresso com uma casa decimal. A temperaturae a concentração em massa ou volume de aditivo originalna solução em que foi efetuada a medida devem serindicadas. O pH da amostra é a média aritmética das trêsdeterminações efetuadas.

3.2 Teor de sólidos

3.2.1 Amostra líquida

3.2.1.1 Pesar cerca de 50 g de amostra líquida comaproximação de 0,01 g e colocar em uma cápsulapreviamente tarada a (105 ± 5)C.

3.2.1.2 Evaporar o conteúdo da cápsula em banho-mariaaté a secura. Lavar e enxugar a parte externa da cápsulacuidadosamente com um pano seco.

3.2.1.3 Deixar a cápsula durante 24 h em estufa a(105 ± 5)°C.

3.2.1.4 Esfriar a cápsula em dessecador durante 30 min epesar.

3.2.1.5 R eco locar na estu fa a (105 ± 5)°C por m ais 1 h 30 m in.Esfria r a cápsu la em dessecador por 30 m in e pesar.

3.2.1.6 Se após três pesagens sucessivas o resíduo sólidonão atingir massa constante, o ensaio deve ser anuladopela falta de aplicabilidade deste método(7). Considerar queo resíduo sólido atingiu massa constante quando entre

duas pesagens sucessivas, efetuadas com intervalos de2 h, houver variação entre as leituras menor de 0,1%.

3.2.2 Amostra sólida

3.2.2.1 Pesar cerca de 5 g de amostra sólida, comaproximação de 0,0001 g, e colocar em uma cápsulapreviamente tarada a (105 ± 5)°C.

3.2.2.2 Seguir o procedimento descrito para amostra líquida.

3.2.3 Resultados

3.2.3.1 O teor de resíduo sólido, em cada determinação,expresso em %, é obtido pela fórmula:

Onde:

m1 = massa da amostra, em g

m2 = massa do resíduo seco a 105°C, em g

3.2.3.2 O teor de resíduo sólido da amostra é a médiaaritmética das três determinações efetuadas quando estasnão diferirem entre si de mais de 3% em valor absoluto.Quando as três determinações diferirem entre si em maisde 3% em valor absoluto, o ensaio deve ser repetidointegralmente.

3.3 Massa específica

3.3.1 Cuidados a serem observados durante o ensaio

3.3.1.1 Utilizar água destilada ou deionizada recentementefervida.

3.3.1.2 Evitar expansão e transbordamento do conteúdo dopicnômetro em conseqüência do calor da mão por ocasiãode limpeza da superfície externa.

3.3.1.3 Eliminar a presença de qualquer bolha de ar naoperação de enchimento e na adaptação da rolha aopicnômetro.

3.3.1.4 Na imersão do picnômetro com amostra no banho,evitar a penetração de água por meio do orifício existentena rolha.

3.3.2 Procedimento de ensaio

Pesar o picnômetro ou balão volumétrico limpo e seco edenominar esta massa de “a”. Encher com água(8) e adap-tar perfeitamente a rolha. Imergir em um banho de águamantido à temperatura de (25,0 ± 0,5)°C durante pelomenos 30 min. Retirar o picnômetro ou balão do banho,enxugar toda a superfície externa com um pano limpo eseco e pesar novamente. Denominar esta massa de “b”.Proceder de acordo com o descrito em 3.3.2.1 a 3.3.2.2.

(6) A influência da temperatura da amostra no potencial do eletrodo é compensada no próprio aparelho.

(8) No caso do balão, encher até a marca de referência.

(7) Considera-se que o aditivo se enquadra no disposto em 1.3.

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3.3.2.1 Aditivo líquido

Encher o picnômetro limpo e seco com a amostra, tendo-se o cuidado de evitar a oclusão de bolhas de ar. Adaptara rolha firmemente, deixando sair todo o ar e o excesso dematerial por seu orifício. Imergir em um banho de águamantido à temperatura de (25,0 ± 0,5)°C durante pelomenos 30 min. Retirar o picnômetro, enxugar toda asuperfície externa com um pano limpo e seco e pesarnovamente. Denominar esta massa de “c”.

3.3.2.2 Aditivo pastoso

Encher aproximadamente a metade do volume depicnômetro limpo e seco com amostra. Tomar precauçõespara que não adira material na parede interna dopicnômetro. Colocar a rolha e pesar. Denominar estamassa de “c”. Cuidadosamente, encher o restante dopicnômetro com água e adaptar firmemente a rolha. Imergirem banho-maria mantido à temperatura de (25,0 ± 0,5)°Cdurante pelo menos 30 min. Retirar o picnômetro ou balãodo banho, enxugar toda a superfície externa com um panolimpo e seco e pesar novamente. Denominar esta massade “d”.

3.3.2.3 Aditivo sólido

Colocar cerca de 25 g de amostra, pesada comaproximação de 0,0001 g, no balão volumétrico. Denominara massa do balão mais a massa da amostra de “c”.Adicionar água até três quartos do volume do balão.Colocar o balão no dessecador e remover todo o ar oclusopor meio de bomba de vácuo acoplada ao dessecador(9).Encher o balão volumétrico com água até a marca dereferência e imergir em um banho de água mantido àtemperatura de (25,0 ± 0,5)°C durante pelo menos 30 min.Retirar o balão do banho, enxugar toda a superfície externacom um pano limpo e seco e pesar. Denominar esta massade “d”.

3.3.6 Resultados

3.3.6.1 Aditivo líquido

A massa específica relativa referida à massa específica daágua em cada determinação é calculada pela fórmula:

Onde:

a = massa do picnômetro vazio, em g

b = massa do picnômetro mais água, em g

c = massa do picnômetro mais amostra (cheio), em g

3.3.6.2 Aditivo pastoso ou sólido

A massa específica relativa em cada determinação écalculada pela fórmula:

Onde:

a = massa do picnômetro ou balão vazio, em g

b = massa do picnômetro ou balão mais água, em g

c = massa do picnômetro ou balão mais amostra utilizada, em g

d = massa do picnômetro ou balão mais amostra e água, em g

Nota: A massa específica relativa da amostra é a média aritméti-ca das duas determinações obtidas, a não ser que o re-sultado das duas determinações definidas em 3.3.6.1 e3.3.6.2 difira em mais de 0,01, caso em que o ensaio deveser repetido.

3.4 Haletos

3.4.1 Reagentes

Os reagentes a serem usados são os seguintes:

a) cloreto de sódio (NaCl), grau padrão primário;

b) nitrato de prata (AgNO3), p.a.;

c) cloreto de potássio (KCl), p.a. (necessário apenaspara o eletrodo de prata metálica).

3.4.2 Preparação das soluções

3.4.2.1 Solução padrão de cloreto de sódio (0,05 N NaCl)

Secar cloreto de sódio (NaCl) entre 105°C a 110°C atémassa constante. Pesar 2,9222 g do reagente seco, dis-solver em água e diluir a exatamente 1 L em balãovolumétrico e agitar a solução. Essa solução é padrão, nãonecessitando ser padronizada.

3.4.2.2 Solução padrão de nitrato de prata (0,05 N AgNO3)

Dissolver 8,4938 g de nitrato de prata (AgNO3) em água.Diluir a 1 L em frasco volumétrico e homogeneizar.Padronizar contra 5,00 mL da solução padrão de cloretode sódio 0,05 N, diluídos a 150 mL com água, seguindo oprocedimento de titulação recomendado em 3.4.3.1, apartir da adição de solução indicadora de alaranjado-de-

(9) Quando sujeitos à pressão reduzida, alguns sólidos fervem violentamente. Neste caso, reduzir vagarosamente a pressão ou utilizarrecipiente maior.

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tempo suficiente entre cada adição para que os eletrodosentrem em equilíbrio com a solução de amostra.

Nota: A experiência demonstrou que leituras aceitáveis são obti-das quando o menor valor da escala não muda em umperíodo de 5 s (geralmente em 2 min).

3.4.3.3 Quando adições iguais de solução de AgNO3 se apro-ximam do ponto de equivalência, estas causam maioresmudanças nas leituras do milivoltímetro. Além do ponto deequivalência, a mudança de voltagem para cada incrementode volume irá novamente diminuir. Continuar a titulaçãoaté ter anotado três leituras além do ponto de equivalência.

3.4.3.4 Calcular a diferença em milivolts entre adiçõessucessivas de titulante e colocar os valores na 3ª colunade papel onde estão sendo anotados os resultados. Calculara diferença entre valores consecutivos na coluna 3 ecolocar os resultados na coluna 4. O ponto de equivalênciada titulação deve ser no ponto de máximo incremento detensão da coluna 3. O ponto de equivalência exato podeser interpolado dos resultados listados na coluna 4, comomostrado no Anexo.

3.4.3.5 Fazer um ensaio em branco usando 75 mL de águano lugar da amostra, seguindo o procedimento de 3.4.3.1,a partir da adição de solução indicadora de alaranjado-de-metila. Corrigir os resultados obtidos subtraindo o branco.

Nota: Para ensaios rotineiros, o branco pode ser omitido calculan-do-se o teor de cloreto da amostra pela fórmula:

Cl (%) = 3,5453 (VN - 0,10)/W

Onde:

V = mililitros de AgNO3 utilizados na titulação da amostra(ponto de equivalência)

N = normalidade exata da solução de AgNO3 0,05 N

0,10 = miliequivalentes de NaCl adicionados (2,0 ml x 0,05 N)

W = massa de amostra, em g

3.4.4 Resultados

Calcular a porcentagem de cloretos com aproximação de0,001% como segue:

% Cl = 3,5453 x VN/W

Onde:

V = mililitros de solução de AgNO3 0,05 N usados na titulação da amostra (ponto de equivalência) (isto é, V gasto na amostra - V gasto no branco)

N = normalidade exata do AgNO3 0,05 N

W = massa de amostra, em g

(10) Usar amostras proporcionalmente menores para produtos com maiores concentrações de cloretos.

metila. A normalidade exata deve ser calculada a partir damédia de três determinações calculadas como segue:

Onde:

N = normalidade da solução de AgNO3

V = volume de solução de AgNO3 utilizado na titulação, em mL

3.4.2.3 Indicador de alaranjado-de-metila

Preparar uma solução contendo 2 g de alaranjado-de-metila por 1 L de álcool etílico 95%.

3.4.3 Procedimento

3.4.3.1 Pesar uma amostra de 100,0 g(10) de aditivo em umcopo de béquer de 250 mL e diluir com 100 mL de água.Adicionar três gotas de solução indicadora de alaranjado-de-metila e agitar. Adicionar ácido nítrico (1:1), gota a gota,com agitação até o aparecimento de coloração rósea ouvermelha persistente, e adicionar 10 gotas em excesso.Para potenciômetros equipados com escala analógica, énecessário estabelecer aproximadamente o “ponto deequivalência”. Imergir os eletrodos em um copo de béquercom água e ajustar o instrumento para ler cerca de 20 mVmenos que o centro da escala. Anotar esse valor. Removero copo de béquer e limpar os eletrodos com papelabsorvente. Adicionar 2,00 mL de NaCl 0,05 N à amostraacidulada. Colocar o copo de béquer sobre um agitadormagnético e adicionar um bastão de agitação recobertode teflon. Imergir os eletrodos na solução, verificando queo bastão de agitação não toque nos eletrodos; começar aagitar suavemente. Colocar a ponta da torneira da buretade 10 mL, preenchida com solução padrão 0,05N deAgNO3, dentro da solução ou então acima da solução.

Notas: a) É aconselhável manter a temperatura da solução nocopo de béquer constante durante a titulação, pois asolubilidade do cloreto de prata varia muito com atemperatura em baixas concentrações.

b) Se a ponta da bureta está fora da solução durante atitulação, as gotículas aderidas devem ser transferidasao copo de béquer de titulação com alguns mililitros deágua após cada adição de AgNO3.

3.4.3.2 Titular gradualmente, anotando o volume de so-lução padrão de AgNO3 0,05 N necessário para obter umaleitura no milivoltímetro de -60,0 mV do ponto de equi-valência encontrado com água. Continuar a titulação comincrementos de 0,20 mL. Anotar as leituras na bureta e osvalores correspondentes do milivoltímetro nas colunas1 e 2 de um papel com quatro colunas. Deixar transcorrer

/ANEXO

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ANEXO - Exemplo de determinação do ponto de equivalência na determinação do cloreto

(Coluna 1) (Coluna 2) (Coluna 3) (Coluna 4)

AgNO3, mL Potencial, MV ÐmV (A) ÐmV (B)

1,60 125,3

1,80 119,5 5,8 + 1,4

2,00 112,3 7,2 + 1,3

2,20 103,8 8,5 + 1,3

2,40 94,0 9,8 - 0,6

2,60 84,8 9,2 - 2,3

2,80 77,9 6,9 - 0,8

3,00 71,8 6,1 - 1,3

3,20 67,0 4,8

(A) Diferenças entre leituras sucessivas na coluna 2, quando os incrementos de titulação forem constantes. Para incrementos diferentes,deve-se calcular ÐmV/ÐV, onde são os incrementos de volume de titulante.

(B) Diferenças entre leituras sucessivas na coluna 3.

Nota: O ponto de equivalência está no intervalo de incremento máximo (coluna 3) e, portanto, entre 2,20 mL e 2,40 mL. O valor exatodo ponto de equivalência nesses incrementos de 0,2 mL é calculado a partir dos valores de ÐmV (coluna 4), como segue:

pto. de equiv. = 2,20 + x 0,20 = 2,337 mL. Arredondar para 2,34 mL.1,31,3 + 0,6