relatório 5 materiais

8/17/2019 Relatório 5 Materiais

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PROFESSOR: JOÃO HENRIQUE DA SILVA REGO

TURMA A

CIMENTO PORTLAND

Aluno: Gabriel Peixoto Craveiro Aidar (140082352)

Brasília

5 de Maio de 2016


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Universidade de Brasília

Cimento Portland

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Sumário

1) Objetivos ..................................................................................................................................... 3

2) Fundamentos Teóricos .............................................................................................................. 3

2) Equipamentos ............................................................................................................................. 5

2) Amostras ..................................................................................................................................... 5

2) Procedimentos ............................................................................................................................ 5

2) Cálculos e Resultados ................................................................................................................ 6Determinação da resistência a compressão ............................................................................................ 6Determinação do índice de finura por meio da peneira N. 200 ............................................................ 7Determinação da pasta de consistência normal e do Tempo de inicio e fim de pega ......................... 7

2) Conclusões .................................................................................................................................. 8

2) Bibliografia ................................................................................................................................. 8


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Cimento Portland

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1) Objetivos

Colocar em prática procedimentos descritos em normas técnicas em relação aos principais

critérios e requisitos exigíveis para o recebimento do Cimento Portland. Os três ensaios de

recebimento analisados serão: determinação da resistência à compressão (NBR 7215), finura da

peneira 0,075 mm (NBR 11579/2012) e tempo de pega (NBR NM 65/2003).

2) Fundamentos teóricos

A composição básica do Cimento Portland é clínquer e gipsita, podendo ser acrescida deaditivos químicos. Baseado no teor de cada composto do cimento, podemos classificá-lo daseguinte forma:

a) Cimento Portland ComumCP I - Cimento Portland ComumCP I-S - Cimento Portland Comum com Adição

b) Cimento Portland CompostoCP II-E - Cimento Portland Composto com EscóriaCP II-Z - Cimento Portland Composto com PozolanaCP II-F - Cimento Portland Composto com Filler

c) Cimento Portland de Alto Forno - CP III

d) Cimento Portland Pozolânico - CP IVe) Cimento Portland de Alta Resistência Inicial - CP V-ARI

A tabela abaixo mostra as exigências físicas de cada tipo de classificação:

Imagem 1: Exigências físicas dos tipos de cimentos.


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Cimento Portland

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Diversos são os compostos do cimento: C3S (silicato tricálcico), C2S (silicato bicálcico),C3A (aluminato tricálcico) e C4AFe (ferro aluminato tetracálcico). Eles determinam as

propriedades do cimento, cada um com a sua particularidade. No que tange à resistência à compressão do cimento, temos que os compostos C3S e C2S

são determinantes, o primeiro em curto prazo e o último para idades mais avançadas. Contudo, arelação água-cimento (a/c) vai ser o principal fator: quanto mais água, menos resistente a pastaserá. O ensaio de recebimento relacionado a essa característica é o de resistência à compressãonas idades especificadas para cada tipo de cimento (NBR 7215). Por meio da seguinte expressão,calcula-se a tensão de ruptura (!):

! =!!!

!!!! (1)

Sendo: ! a resistência individual, em MPa; F a carga de ruptura, em N; e d o diâmetro do

corpo de prova, em mm.Outra propriedade importante é a finura do cimento, pois determina a velocidade de

reação de hidratação, além de interferir majoritariamente na própria qualidade do cimento(quanto mais fino, melhor a resistência, menor a exsudação (subida de água), e maior será atrabalhabilidade). O ensaio de recebimento relacionado a essa propriedade é o da finura da peneira 0,075 mm (NBR 11579/2012). O cálculo do índice de finura (F) é dado pela seguintefórmula:

F =!!!

!!!"" (2)

Sendo: F o índice de finura do cimento, em %; R o resíduo do cimento na peneira

0,075mm, em g; M a massa inicial do cimento, em g; e C o fator de correção da peneira utilizadano ensaio.

Já em termos de consistência da pasta do cimento, temos que a quantidade de águaempregada é determinante. O tempo de início de pega é uma característica essencial que deve seravaliada após o recebimento do material, uma vez que determina o tempo de trabalhabilidade docimento. O tempo é determinado por suas características químicas e físicas, e pode ser alterado(acelerado ou retardado) com a introdução de aditivos químicos à pasta. O cálculo da porcentagem de água (A) é feito pela seguinte expressão:

A =!!

!!

!!"" (3)

Sendo: !! a massa de água, em g; e !! a massa de cimento, em g.O tempo de início de pega é o tempo decorrido desde a adição de água ao cimento até o

momento em que a agulha do aparelho de Vicat penetra a pasta até uma distância de 4±1mm,enquanto que o tempo de fim de pega é o tempo decorrido desde a adição de água ao cimento atéo momento em que a agulha do aparelho de Vicat penetra 0,5mm na pasta.


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Cimento Portland

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3) Equipamentos

Os equipamentos utilizados para a execução dos ensaios foram:

• Balança Marte com precisão

0,1g e capacidade de 10 kg;

• Prensa;

• Formas cilíndricas 5cm x 10cm

moldadas com argamassa

normal;

• Soquete e capeador para

cimento;

• Câmara úmida;

• Misturador mecânico;

• Sonda de Tetmajer;

• Agulha de Vicat.

4) Amostra

As amostras representativas foram:

1. Determinação da resistência à compressão (NBR 7215): 6 corpos de provas;

2. Determinação do índice de finura por meio da peneira 75 !m (NBR

11579/2012): 50g de cimento;

3. Determinação da Pasta de Consistência Normal e do Tempo de Início de Pega

(NBR NM 43/2003 e NM 65/2003): 500g de cimento.

5) Procedimento

As metodologias para cada ensaio foram:

1. Determinação da resistência à compressão: primeiramente, 6 corpos de provas

(CP) de dimensões aproximadas de 50mmx100mm foram moldados. Os CP foramdesmoldados com 24h e foram colocados em câmara úmida onde permanecerem até

a respectiva idade de ruptura. Os CP foram rompidos úmidos em uma prensa, e

através da expressão (1), calculou-se a resistência individual de cada CP. Contudo,

apenas 4 CP foram utilizados para análise, e os desvio relativos máximos desses

também foram calculados.


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Cimento Portland

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2. Determinação do índice de finura por meio da peneira 75 !m: o peneiramento de

50g do cimento foi feito em 3 estágios: primeiramente foi feita a eliminação de finos

(3min), depois o peneiramento foi feito por 15min para a etapa intermediária, e por

fim realizou-se o peneiramento final por mãos 1min. Por meio da expressão (2),

calculou-se o índice de finura.

3. Ensaio de pasta de consistência normal: foi utilizada a sonda de Tetmajer do

aparelho de Vicat para determinar a consistência normal da pasta de cimento. A água

(determinada por tentativas até atingir a consistência normal) foi misturada com o

cimento (500g) no misturador mecânico A consistência normal é definida quando a

sonda, em condições normalizadas, estaciona a uma distância de 6±1mm do fundo

do molde, após 30s do instante em que foi solta. Foram feitas 2 tentativas. A razão

a/c foi determinada pela expressão (3).

4. Determinação do Tempo de Início de Pega: utilizou-se duas pasta de consistêncianormal. A pasta foi colocada no aparelho de Vicat para ser ensaiada periodicamenteà penetração pela agulha de Vicat, determinando-se o tempo de início de pega(quando a agulha penetrou a pasta até uma distância de 4±1mm, do fundo do molde)e o tempo de fim de pega (quando a agulha penetrou a pasta até uma distância de0,5mm, do fundo do molde).

6) Cálculos e resultados

1. Determinação da resistência à compressão:

Designação do cimento Portland: CPII F 40 Idade a ser comparado: 7 dias

Tabela 1: Resistência à compressão do cimento

!"$%&'()*+

,''-./)0*1,''-

!1*21,34-

5(678+,9"1-

9:;%1,9"1-

$(7


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Cimento Portland

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(nova média= 28,5MPa). Contudo, o novo desvio relativo máximo continuou sendo maior de 6%

(foi de 9,4%), acarretando o não atendimento da norma e a necessidade de realizar o ensaio

novamente.

De acordo com a NBR 11578/1991, o cimento do tipo CPII F 40 deve possuir na idade de

7 dias uma resistência à compressão maior ou igual a 25 MPa. Vemos pelas médias calculadas

que esse valor foi superado, atendendo assim ao critério especificado em norma. Contudo, o

ensaio teria que ser repetido pela divergência excessiva dos desvios.

2. Determinação do índice de finura por meio da peneira 75µm:

Tabela 2: Índice de finura.

91771 %6%B%1/

;( B%'(6)+ ,2-

91771 ;1

C(6(%*1 ,2-

91771 *()%;161 C(6(%*1 ,2-

"(712(' ?

() %''$+" %'+$%'

O fator de correção da peneira utilizada no ensaio (#N.200) é igual a 1 (! ! !!. Assim, pela

expressão (3), temos que o índice de finura foi de F =!!"#!!"!!""!!"!!!

!"!!"" ! !!!"#. Pela

norma, temos que para o cimento do tipo CP II F 40 o módulo de finura deve ser menor ou iguala 10,0%. Logo, temos que o valor calculado foi satisfatório e está dentro da norma.

3. Determinação da Pasta de Consistência Normal e do Tempo de Início e Fim de Pega:

Tabela 3: Determinação da Pasta de Consistência Normal.

!%'(6)+,2-

D201 61 C17)1 ,2-

>E)(6)1)%


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Cimento Portland

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Tabela 4: Determinação do Tempo de Início e Fim de Pega.

!" II JAG

5('C+ I6%B%1/ ,%.)%

5('C+ ;(I6KB%+ ;( "(21

,(.*"

5('C+ ;( J%';( "(21

,&.*&

Para o cimento do tipo CPII F 40, temos que o tempo de início de pega foi de 2:21hrs e o tempo

de fim de pega foi de 3:25hrs. Segundo a norma e as especificações da imagem 1, temos que o

tempo de início deve ser maior ou igual a 1h, e o de fim igual ou menor a 10hrs. Assim, conclui-

se que o cimento está adequado à norma neste aspecto.

7) Conclusões

Em síntese, vemos que a maioria dos ensaios foi conforme, atendendo aos requisitos

exigidos. Apenas na determinação da resistência à compressão obtivemos uma não

conformidade nos valores referentes aos desvios, uma vez que os valores excederam a 6%. Isso pode ser justificado visto que cada corpo de prova foi moldado por um aluno diferente. Dessa

forma, a força aplicada para moldagem diferiu. Já para o índice de finura, temos que o valor de

1,06% representa um cimento muito fino, totalmente adequado segundo a norma. Por fim, o

tempo de início e fim de pega também foram atendidos.

8) Bibliografia

1- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Determinação de resistência

à compressão- NBR 7215. Rio de Janeiro, 1996. 2- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Determinação do índice definura por meio da peneira 75 !m- NBR 11579. Rio de Janeiro, 2012.

3- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Determinação da pasta deconsistência normal: NM 43. 2003.

4- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Determinação dos temposde pega: NM 65. 2003.

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