quinta-feira, 24 de maio de 2012

Determinação do Teor de Materiais Pulverulentos nos Agregados

EXECUÇÃO DO ENSAIO

O material ensaiado foi retirado de uma amostra de areia previamente coletada e devidamente acondicionada segundo a NBR 7216, de modo a garantir a manutenção das suas características.

Tendo em vista que a areia a ser ensaiada tem o diâmetro máximo inferior 4,8mm, coleta-se 1kg desta amostra para o ensaio segundo a NBR 7219 (a amostra coletada neste ensaio também já estava seca como exige a NBR 7219).

Após, a pesagem a amostra é colocada na vasilha e recoberta com água em excesso. A amostra na vasilha é então agitada vigorosamente com as mãos de forma a provocar a separação e suspensão das partículas finais (com o devido cuidado reservado a perca de material), parte da água é então cuidadosamente vertida para outro recipiente (água descartável do restante do ensaio) através da peneira de malha 0,075mm (o material retido na peneira é posteriormente recolocado na vasilha).

Este processo de lavagem do agregado com água em excesso e passagem desta água pela peneira de malha 0,075mm é repetida por mais três vezes até que a água não apresente mais nenhum material em suspensão (límpida).

O material retido na peneira de malha 0,075mm é recolocado em uma vasilha, onde agregado lavado é então levado ao fogareiro para a secagem, sendo mexido até que sua coloração denote a total ausência de água.

Com a amostra seca é feita sua dosagem.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Etapa descritiva:

Massa inicial: 1000g

Massa do material seco depois da lavagem: 998g.

M. Pulverulento = 1000 - 998 x 100 = 0,2%

1000

Etapa conclusiva:

Para um concreto que irá receber um grande desgaste devido á tráfego constante é necessário que o teor de materiais pulverulento seja inferior a 3% este teor pode chegar a 5% para concretos estruturais ou pisos de alta resistência, o que leva a completa aceitação da areia amostrada com teor de 0,2% de materiais pulverulento.

Determinação do Teor de Argila em Torrões nos Agregados

PROCEDIMENTOS DE EXECUÇÃO DO ENSAIO

O material a ensaiar consiste de areia coletada e preparada de acordo coma NBR 7216. Dessa amostra original é retirada uma amostra para ensaio do teor de argila em torrões.

Reunidos todos os materiais, monta-se à peneira de 4,8 mm sobre a de 1,2 mm e realiza-se o peneiramento do material. Do material retido na peneira 1,2 mm pesa 200g deste e em seguida espalha-se o material sobre uma superfície fina e plana onde são destorroado todos os torrões existentes no material

Realizado o processo de destorroamento, peneira-se novamente o material mas na peneira de 0,6mm onde o material retido é pesado. O peso dos torrões de argila é obtido pela diferença entre as duas pesagens e expresso em porcentagem, do peso inicial da amostra ensaiada.

O percentual de material retido não deverá ser superior a 1,5%, caso contrário observar o tipo de areia.

AVALIAÇÃO DE RESULTADOS

Etapa Descritiva:

Realizados todos os procedimentos de execução, conforme preconiza a NBR 7218 da ABNT, foram obtidos os resultados a seguir:

Dados da pesagem: Pi = 200g e P_f = 199g onde: Pi – peso inicial da amostra;

P_f – peso final da amostra.

O teor da argila em torrões foi determinado pela fórmula:

T.a = PI - PF x 100

Onde: Ta = Teor de argila em torrões.

O que resultou em TA = 0,5%.

Etapa Conclusiva:

Na descrição dos resultados chegou-se ao seguinte valor para a areia analisada.

Teor de argila em torrões no agregado miúdo: T. A = 0, 5%

Este valor encontra-se fora da faixa de rejeição que em conformidade com a norma não pode ser superior a 1,5%.

Determinação da Finura do Cimento

EXECUÇÃO DO ENSAIO

Reunidos todos os materiais, inicialmente, pesou-se 50 g do cimento a ser analisado. Esse material foi colocado na peneira de malha 0,075 mm com seu respectivo fundo.

Iniciou-se o processo de peneiramento contínuo do cimento, permitindo que todo o material se espalhasse por igual na tela da peneira para facilitar o peneiramento. Esse processo foi realizado através de movimentos na direção horizontal, sendo a peneira constantemente girada de forma que todo o material fosse peneirado por igual.

Após colocou-se a tampa no conjunto e imprimiu-lhe um peneiramento contínuo, estando a peneira ligeiramente inclinada, dando-se cerca de 25 golpes com a palma da mão na peneira e girando-a ao fim disso, até um total de 150 golpes.

Realizado esse processo, retirou-se o material retido na peneira, limpando-a com o pincel de forma não perder material pesando-se o cimento em seguida.

Todos os procedimentos descritos acima foram repetidos até que o peso do cimento que passou na peneira registrou um valor inferior a 0,05 g.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Etapa descritiva:

Realizados todos os procedimentos de execução do ensaio, foram obtidos os seguintes resultados:

A massa inicial de cimento do ensaio foi de P=50g. Após todo o processo de peneiramento e pesagem do material retido na peneira, o resultado final foi:

Massa retida na peneira: R=2,02 g

O índice de finura do cimento foi então obtido aplicando-se a fórmula:

F= R x 100

O qual resultou F= 4,04 %

Etapa conclusiva:

O cimento analisado apresentou finura igual a 4,04 %.

Determinação da Massa Unitária do Agregado Graúdo

EXECUÇÃO DO ENSAIO

O material ensaiado foi retirado de uma amostra de material reciclado de obras. Reunidos todos os materiais, procedeu-se à execução do ensaio, tomando-se, com o auxílio da pá metálica, amostras o seixo e fazendo-se seu lançamento no recipiente a uma altura em torno de 12 cm da borda superior deste.

O lançamento foi realizado de forma a espalhar de maneira uniforme o material dentro do recipiente.

O processo repetiu-se até que todo o recipiente fosse preenchido, com o auxílio de uma régua, procedeu-se o razoamento da superfície de forma a deixa-la nivelada em relação às bordas do recipiente. Os espaços vazios deixados pelo processo de razoamento, foram preenchidos por outras pedras, permitindo a regularização da superfície.

Pesou-se o recipiente com o seixo contido nele. Conhecidos os dados do recipiente (volume e massa) e os dados obtidos nas pesagens, o valor da massa unitária do agregado graúdo foi determinado pela diferença da média das massa do recipiente cheio e a massa do recipiente vazio, dividida pelo volume do mesmo.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Etapa descritiva:

Realizados todos os procedimentos de execução do ensaio, conforme preconiza a NBR 7251 da ABNT, foram obtidos os resultados a seguir:

Dados do recipiente: V=19,00 dm3 ; Po-5.200 g

Dados da pesagem: P1= 28,074 Kg ; P2= 28,058 Kg

Média das pesagens: Pm = 28,066 Kg

OBs: os valores obtidos nas pesagens ficaram dentro da margem de até 1% de desvio da média.

A massa unitária do agregado graúdo foi então determinada, conforme a fórmula:

r = P_m – P_o

O que resultou em: r= 1,20 Kg/dm³

Etapa conclusiva:

Na descrição dos resultados chegou-se ao seguinte valor para o seixo analisado:

· Massa unitária do agregado graúdo: r= 1,20 Kg/dm³

O material ensaiado , por se tratar de uma nova alternativa para a composição do concreto , não encontra-se disponível na literatura técnica especializada, para parâmetros de sua massa unitária.

No entanto por se tratar de um material heterogêneo constituído principalmente de argamassa (cimento e areia) e pedriscos, o resultado da massa unitária ficou dentro do esperado para um agregado graúdo.

Determinação da Composição Granulométrica do Agregado Graúdo

PROCEDIMENTOS DE EXECUÇÃO DO ENSAIO

A amostra ensaiada consistiu num material reciclado de obras coletada na quantidade de 5 Kg conforme prescreve a NBR 7217.

Reunidos todos os materiais, procedeu-se à execução do ensaio, montando-se a bateria de peneiras, conforme a seguir:

Peneiras (mm): 25 / 19 / 9,5 / 4,8 / 2,4 / 1,2 / 0,6 / 0,3 / 0,15 / FUNDO

A amostra foi peneirada através da bateria de peneiras, de maneira enérgica e contínua, permitindo a separação dos diferentes tamanhos de grãos do agregado.

Em cada peneira o material retido foi separado e pesado, anotando-se o valor na planilha de composição granulométrica. Os grãos de agregado graúdo que porventura ficaram presos nas malhas das peneiras, foram retirados com a passagem da cerdas de aço da escova.Ao final do processo, com todos os valores dos pesos retidos em cada peneira, procedeu-se o cálculo da planilha de composição granulométrica, definindo-se os percentuais de material retido e retido acumulado.

O percentual retido acumulado em relação a cada peneira da série utilizada, forneceu os dados para a definição da curva granulométrica do agregado graúdo em estudo. Também foi defindo o módulo de finura e o diâmetro máximo do agregado.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Etapa descritiva:

Realizados todos os procedimentos de execução de ensaio, conforme preconiza a NBR 7217 da ABNT, foram obtidos os resultados a seguir:

Peneiras (mm)	Material retido (g)	Percentual retido (%)	Porcentual retido acumulado (%)
25	53,0	1,06	1,06
19	94	1,88	2,94
9,5	2945	58,9	61,84
4,80	1472	29,44	91,28
2,40	175,00	3,50	94,78
1,20	60,00	1,22	96,00
0,60	0,00	0,00	0,00
0,30	0,00	0,00	0,00
0,15	0,00	0,00	0,00
Fundo	200,00	4,00	100,00

O diâmetro máximo do agregado graúdo foi definido como a malha da peneira na qual ficou retido acumulado o percentual igual o imediatamente inferior a 5% o que resultou Diâmetro máximo = 19 mm.

Etapa conclusiva:

A amostra consistiu de um material reciclado de obras, que de acordo com os valores retidos acumulados em cada peneira e suas comparações com as faixas granulométricas estabelecidas na NBR 7217 para agregados graúdos, permitem avaliar que o agregado em estudo pode ser classificado como brita corrida.

Determinação da Composição Granulométrica do Agregado Miúdo

Execução do Ensaio

A amostra de areia ensaiada foi coletada na quantidade de 1 Kg, conforme prescreve a NBR 7217. Reunidos todos os materiais, procedeu-se à execução do ensaio, montando-se a bateria de peneiras, conforme a seguir:

Peneiras (mm) : 4,8 ; 2,4 ; 1,2 ; 0,6 ; 0,3 ; 0,15 ; fundo.

A amostra, previamente seca ao ar, foi então peneirada através da bateria de peneiras, de maneira enérgica e contínua, permitindo a separação dos diferentes tamanhos dos grãos do agregado. Em cada peneira o material retido foi, então, separado e pesado, anotando-se o valor na planilha de composição granulométrica. Os grãos de agregado miúdo que ficaram presos nas malhas das peneiras foram retirados através da passagem da escova de aço, de modo que nenhuma partícula fosse perdida.

Ao final do processo, com todos os valores dos pesos retidos em cada peneira, procede-se o cálculo da planilha de composição granulométrica, definindo-se os percentuais de material retido e retido acumulado.

O percentual retido acumulado em relação a cada peneira da série utilizada, forneceu os dados para a definição da curva granulométrica do agregado miúdo em estudo. Também foram definidos o módulo de finura e o diâmetro máximo do agregado.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Etapa descritiva:

Realizados todos os procedimentos de execução de ensaio, conforme preconiza a NBR 7217 da ABNT, foram obtidos os resultados a seguir:

Peneiras (mm)	Material retido (g)	Percentual retido (%)	Porcentual retido acumulado (%)
4,80	8.0	0.8	0.8
2,40	17,00	1,70	2,50
1,20	42,00	4,20	6,70
0,60	175,00	17,50	24,20
0,30	327,00	32,70	56,90
0,15	329,00	32,90	89,80
fundo	102,00	10,20	100,00

O módulo de finura foi obtido somando-se as percentagens retidas acumuladas e dividindo o somatório por 100, o qual resultou Módulo de finura = 1,81.

O diâmetro máximo do agregado miúdo foi definido como a malha da peneira na qual ficou retido o percentual acumulado igual o imediatamente inferior a 5%, o que resultou Diâmetro máximo = 2,4 mm.

Etapa conclusiva:

Na descrição dos resultados, chegou-se aos seguintes valores para a areia analisada:

Modulo de finura = 1,81

Diâmetro máximo = 2,4 mm

De acordo com o módulo de finura definido, a areia analisada constituí-se de uma areia fina, pois apresentou modulo de finura menor do que 2,4. Este resultado é próprio das areias da nossa região.

Determinação da Massa Unitária do Agregado Miúdo no Estado Solto

PROCEDIMENTOS DE EXECUÇÃO DO ENSAIO

O material ensaiado foi retirado de uma amostra de areia previamente coletada e devidamente acondicionada, de modo a garantir a manutenção das suas características.

Reunidos todos os materiais, procede-se a execução do ensaio, tomando-se, com o auxílio da pá metálica, amostras da areia e fazendo-se o seu lançamento no recipiente a uma altura em torno de 12 cm da borda superior deste. O lançamento foi realizado de forma a espalhar de maneira uniforme o material dentro do recipiente.

O processo repetiu-se até que todo o recipiente fosse preenchido. Com o auxílio de uma régua, procedeu-se o rasamento da superfície de forma a deixá-la nivelada em relação às bordas do recipiente. Esse processo foi realizado tanto para a areia úmida quanto para a areia seca. Finalmente, pesou-se o recipiente com o agregado miúdo contido. Todo esse processo foi repetido para condição da areia seca e úmida, no total de três amostras.Uma para areia seca e duas para areia úmida.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Etapa descritiva:

Realizados todos os procedimentos de execução do ensaio, conforme preconiza a NBR 7251 da ABNT, foram obtidos os resultados a seguir.

· Areia seca:

Dados do recipiente: V= 15 dm³ ; P_o= 4,625 Kg

Dados do ensaio (recipiente + material): P1= 30,125 Kg; P2= 29,786 Kg ; P3= 30,105Kg

Média das Pesagens = 30,005 Kg

Obs: Os valores obtidos nas pesagens ficaram dentro da margem de 1% de desvio da média. A massa unitária da areia seca no estado solto foi então determinada conforme fórmula:

r_s = P_m – P_o

O que resultou em: r_s = 1,69 Kg/dm³

· Areia úmida

Dados do recipiente: V= 15dm³ ; P_o= 4,625 Kg

Dados do ensaio (recipiente + material): P1= 23,075 Kg ; P2= 23,005 Kg

Média das Pesagens = 23,040 Kg

Por se tratar de areia úmida, determinou-se através do método do fogareiro, o valor dessa umidade, obtendo-se:

Mo = 100g (inicial) ; Mf = 98g (final) .: H = Mo – Mf x 100

Sendo, portanto, a umidade de: H% = 2 %

A massa unitária da areia úmida no estado solto foi determinada conforme a fórmula:

r_u = P_m – P_o

O que resultou em: r_u = 1,22 Kg/dm³

Etapa conclusiva:

Na descrição dos resultados chegou-se aos seguintes valores para a areia analisada:

· Massa unitária da areia seca no estado solto: r_s = 1,69 Kg/dm³

· Massa unitária da areia úmida no estado solto: r_u = 1,22 Kg/dm³

· Umidade: H% = 2 %

Estes valores apresentam-se próximo aos valores de referência indicados pela norma, e, portanto, são resultados coerentes e satisfatórios, o que permitem avaliar que o material analisado está em conformidade com os padrões que são escopo deste ensaio.

Dosagem Experimental (Método I.P.T)

Estudo de Dosagem Experimental do Concreto (Método I.P.T)

Compacta-se num recipiente diferentes porcentagens de brita 1 e brita 2, e toma-se para a dosagem do concreto a relação que fornecer maior massa especifica compacta (γ compacto).

γcompacto=1,60 g/cm³

Por exemplo:

20% de brita 1

80% de brita 2

γcompacto=1,62 g/cm³

25% de brita 1

75% de brita 2

γcompacto=1,64 g/cm³

30% de brita 1

70% de brita 2

γcompacto=1,63 g/cm³

35% de brita 1

65% de brita 2

Portanto para a dosagem do concreto, será usado 30% de brita 1 e 70% de brita 2 do peso total de brita no concreto.

Obs.: para essa determinação, as britas devem ser bem compactadas, sendo essa compactação uma simulação do adensamento do concreto.

Traço Piloto:

São fixados os fatores: água/cimento, Fck e Slump. Faz-se a determinação das quantidades de materiais (dosagem) no concreto para um traço denominado piloto, outros traços sairão deste como será descrito adiante.

Determinação do traço piloto:

Fixados: x / c = 0,5

Fck = 25 Mpa

Slump = 60 ± 20 mm ( A determinação do slump é feita Segundo as condições de lançamento do concreto).

Cimento: Votoran 320

Traço piloto: 1:5

1ª- Verificação: ( A=30%)

Cimento: 10Kg

A determinação dos outros materiais secos e feita segundo a relação:

A = 1 + a X 100(%)

1 + m

Onde:

A: Porcentagem de argamassa.

a :Quantidade de areia em relação ao cimento.

m: Quantidade de areia + pedra em relação ao cimento.

1 + a: Quantidade de argamassa seca.

1 + m:Quantidade de concreto seco.

Para A=30%

30 = 1+a X 100 a = 0,8

1+5

m = a + p 5=0,8+ p = 4,2

Portanto o traço obtido será: 1: 0,8: 4,2

Para 10 Kg de cimento será: 8Kg de areia

42 Kg de brita I : 12,6 Kg de brita I (30%)

29,4 Kg de brita II (70%)

O material seco é lançado na betoneira e misturado a seco até uma homogeneidade.

X/c = 0,5

Os 5 Kg de água são jogados aos poucos junto com o material seco dentro da betoneira ligada.

Observou-se que no fim desta operação, o resultado era uma grande quantidade de pedras. Era necessário maior quantidade de argamassa.

2^aVerificação : (A = 40%)

40 = 1 + a 100 a = 1,4

1 + 5

m = a + p 5 = 1,4 + p p = 3,6

Portanto o traço obtido será: 1 : 1,4 : 3,6

Para os 42 Kg de brita: 16,33 Kg de areia ( acrescentar mais 8,33 Kg na mistura)

11,66 Kg de cimento ( acrescentar mais 1,66 Kg na mistura)

Processa-se da mesma maneira, inclusive mantendo 5 kg de água.

Observou-se ainda a necessidade de mais argamassa.

3^aVerificação : (A = 45%)

45 = 1 + a 100 a = 1,7

1 + 5

m = a + p 5 = 1,7 + p p = 3,3

Portanto o traço obtido será: 1 : 1,7 : 3,3

Para se obter maior volume de material dentro da betoneira para melhor operação, vai-se trabalhar com 16 kg de cimento.

Para os 16 Kg de Cimento: 27,2 Kg de areia ( acrescentar mais 10,87 Kg na mistura)

52,8 Kg de brita I : 15,84 Kg de brita I (acrescentar + 3,24 Kg)

36,96 Kg de brita II ( + 7,56 Kg)

8 Kg de água (X /c=0,5)

Processa-se da mesma maneira, Notou-se ainda a necessidade de mais argamassa.

4^aVerificação : (A = 50%)

50 = 1 + a 100 a = 2,0

1 + 5

m = a + p 5 = 2,0 + p p = 3,0

Portanto o traço obtido será: 1 : 2,0 : 3,0

Para os 52,8 Kg de brita: 35,2 Kg de areia

17,6 Kg de cimento

Operando-se da mesma maneira que as anteriores notou-se ainda falta de argamassa.

5^aVerificação : (A = 53%)

53 = 1 + a 100 a = 2,18

1 + m

m = a + p 5 = 2,18 + p p = 2,82

Portanto o traço obtido será: 1 : 2,18 : 2,82

Misturou-se o material a seco dentro da betoneira e foi colocando-se água aos poucos (Baseando na relação X /c=0,5), Até se obter o slump desejado, uma vez que se obteve uma perfeita mistura dos materiais, não havendo acumulo de britas num só local e estas cobertas suficientemente pela argamassa.

A quantidade de água utilizada foi de 8,75 Kg. O slump foi moldado em 3 camadas com 25 golpes em cada uma, e o resultado obtido foi de 56mm.

8,75 Kg de água......................................X= 0,47

Traço base: 1 : 2,18 : 2,82 : 0,47

O valor A= 53% será o mesmo para os demais traços.

Massa específica do concreto:

V = 14,3 litros

T = 6,6 Kg

Pt = 41,8 Kg

Pconc = 35,2 Kg

Massa específica: γ = conc = Pc = 35,2 γ concreto=2,461 g/cm³ = 2,461 t/m³

V 14,3

Outros Traços:

1. 1:4:

A = 1+ a x100 53=1+ a x100 a = 1,65

1+ m 1+ 4

m = a + p 4 = 1,65 + p p = 2,35: 30% de brita I

70% de brita II

2. 1:6:

A = 1+ a x100 53=1+ a x100 a = 2,71

1+ m 1+ 6

m = a + p 6= 2,71 + p p = 3,29: 30% de brita I

70% de brita II

Determinação da quantidade de água:

C = 1 x 2,461 C= 0,380 t/m³= 380 Kg/m³

Uma vez determinado e montado o gráfico, se entra no gráfico com o valor de Fck desejado (por exemplo: 25 Mpa aos 28 dias) e se determina fator água/cimento (no exemplo,033),o traço (no exemplo, 1:3,3) e o consumo de cimento ( no exemplo, 37 Mpa).

Regressão Matemática:

Exemplo:Corpo de prova rompidos aos 28 dias de uma dosagem qualquer.

No traço 1: 4 – 41,9/41,3 média : 41,6 Mpa.

No traço 1: 5 – 36,6/36,4 média : 36,5 Mpa.

No traço 1: 6 - 19,0/22,0 média: 20,5 Mpa

Lei de Lyse:

H = X

1+ m

Para o traço piloto: H = 0,47 H= 0,0783 (constante para os demais traços)

1+5

Para o traço 1 : 4

0,0783 = X X = 0,39

1 + 4

Para o traço 1 : 6

0,0783 = X X = 0,55

1 + 6

Obs.: Deve-se fazer slump para cada traço para a confirmação ou correção da quantidade de água, uma vez que os valores obtidos por Lyse são aproximados.

Quadro de dosagem:

Traço em peso 1:5 1:4 1:6

Padrão

Cimento 1 1 1

Areia seca 2,18 1,65 2,71

Brita 1 seca 0,846 0,705 0,987

Brira 2 seca 1,974 1,645 2,303

X / C 0,47 0,39 0,55

Massa específica 2,461

Obs.: Para melhores resultados (maiores precisões) deve-se calcular-se outros traços.

Consumo teórico:

C = 1000

1 + a + p + x ( Com γc = 3,15)

γc γa γp

Consumo prático:

C = Massa de cimento X Massa de concreto

Volume de concreto X Massa de concreto

C = Massa de cimento γc

Massa de concreto

Onde: Massa de concreto = somas dos valores no traço

Abrams:

Fck = A

B^x

Log Fck = log A – x. log B = a + b (X - x)

A = log . Fck

n onde n: número de traços feitos (n=3)

B= (x.log Fck) – x.log Fck

x²– ( ∑ x )²

Traço em peso x Mpa Média axial Log Mpa x² x.log Mpa

1:4 0,428 41,6 1,61909 0,18318 1,12097

1:5 0,505 36,5 1,56229 0,25505 1,29396

1:6 0,564 20,5 1,31175 0,31810 1,30383

1,497 - 7,49313 0,756331 3,71876

( ∑x)² = 2,241

log Mpa= 2,44771 – 2,182443 ( x – 0,499)

log Mpa= 3,586749 – 2,182443 x ( I )

x 2,182443x log Mpa Fck Valor experimental Mpa

0,428 44,9 41,6

0,505 30,5 36,5

0,564 22,5 20,5

Os valores de Mpa calculados e os obtidos experimentalmente não são próximos, o que indica que a dosagem foi mal feita.

Obs.:Pode-se através da fórmula ( I ) obtida determinar para outros valores de x.