Livro para a SBEA (material em construção) Edmundo Rodrigues 9. peneiras

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1 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue Análie granulométrica Granulometria, graduação ou compoição granulométrica de um agregado é a ditribuição percentual do eu divero tamanho de grão, coniderando a quantidade de material, em maa, retido na peneira da érie normal (76; 38; 19; 9,5; 4,8; 2,4; 1,2; 0,6; 0,3; 0,15 mm) 5, determinado de acordo com a NBR 7217 (ABNT, 1987). Além da curva de compoição granulométrica ão também definido, no enaio de granulometria, o módulo de finura e a dimenão máxima (diâmetro máximo) do agregado. O módulo de finura correponde ao valor reultante da oma da percentagem retida acumulada na peneira da érie normal citada anteriormente, dividida por 100. Quando e traça a curva de compoição granulométrica, o módulo de finura -porcentagem retida acumulada x malha da peneira da érie normal- correponde à área limitada pela curva e o eixo horizontal (integral da curva granulométrica). O módulo de finura quantifica e o agregado é mai groo ou mai fino, endo que quanto maior o módulo de finura mai groo é o agregado. A dimenão máxima é a grandeza determinada a partir da ditribuição granulométrica, que correponde à malha da maior peneira, em que fica retida uma porcentagem de agregado igual ou inferior a 5%. Na figura 5 ão apreentado o equipamento neceário à realização de um enaio de granulometria de agregado: peneira padronizada, vibrador de peneira, balança, etc. vibrador peneira bandeja balança ecova Figura 5 Enaio de granulometria. No quadro 1 ão apreentado o reultado de um enaio de granulometria de amotra de areia fina e groa, enquanto, no quadro 2, o reultado de amotra de brita 1 e 3, para a quai foram traçada curva granulométrica e calculado módulo de finura e dimenão máxima. O quadro citado motram também o limite da claificação granulométrica da areia e da brita NBR 7211 (ABNT, 1983). 5 Para determinação da dimenão máxima e do módulo de finura do agregado graúdo, além da peneira da érie normal, utilizam-e a peneira de malha 25, 50 e 100 mm.

2 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue 10 Quadro 1 Reultado de enaio de granulometria de areia. areia fina peneira peo porcentagen cálculo porcentagen acumulada - limite da NBR-7211 (mm) (g) retida acumulada MF muito fina fina média groa 9,5 0 0,0 0,0 0,0 //// //// //// //// 6,3 0 0,0 0,0 xxx ,8 0 0,0 0,0 0, ,4 0 0,0 0,0 0, ,2 46 4,6 4,6 4, , ,2 36,8 36, , ,1 80,9 80, , ,2 95,1 95, Fundo 49 4,9 100,0 100, Total ,0 217,4 MF=2,17 areia groa peneira peo porcentagen cálculo porcentagen acumulada - limite da NBR-7211 (mm) (g) retida acumulada MF muito fina fina média groa 9,5 0 0,0 0,0 0,0 //// //// //// //// 6,3 0 0,0 0,0 xxx ,8 49 4,9 4,9 4, , ,9 39,8 39, , ,0 62,8 62, , ,2 79,0 79, , ,3 90,3 90, , ,1 97,4 97, fundo 26 2,6 100,0 100, total ,0 374,2 MF=3,74 porcentagen retida (%) , peneira (mm) fina groa porcentagem acumulada (%) , peneira (mm) fina groa

3 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue 11 Quadro 2 Reultado de enaio de granulometria de brita. Brita 1 peneira peo porcentagen cálculo porcentagen acumulada - limite da NBR-7211 (mm) (g) retida acumulada MF brita 0 brita 1 brita 2 brita 3 brita ,0 0,0 xxx //// //// //// //// //// ,0 0,0 0,0 //// //// //// //// //// ,0 0,0 xxx //// //// //// //// ,0 0,0 xxx //// //// //// //// ,0 0,0 0,0 //// //// //// ,0 0,0 xxx //// //// //// ,0 0,0 xxx //// //// //// ,4 2,4 2,4 //// //// 12, ,9 15,3 xxx //// //// //// //// 9, ,1 83,4 83, //// //// 6, ,6 95,0 xxx //// //// //// //// 4, ,2 98,2 98, //// //// //// 2, ,2 99,4 99, //// //// //// //// 1,2 0 0,0 99,4 99,4 //// //// //// //// //// 0,6 0 0,0 99,4 99,4 //// //// //// //// //// 0,3 0 0,0 99,4 99,4 //// //// //// //// //// 0,15 0 0,0 99,4 99,4 //// //// //// //// //// fundo 56 0,6 100,0 xxx //// //// //// //// //// total ,0 681,3 MF=6,81 Brita 3 peneira peo porcentagen cálculo porcentagen acumulada - limite da NBR-7211 (mm) (g) retida acumulada MF brita 0 brita 1 brita 2 brita 3 brita ,0 0,0 xxx //// //// //// //// //// ,0 0,0 0,0 //// //// //// //// //// ,0 0,0 xxx //// //// //// //// ,0 0,0 xxx //// //// //// //// ,3 4,3 4,3 //// //// //// ,0 77,3 xxx //// //// //// ,0 97,3 xxx //// //// //// ,6 99,9 99,9 //// //// 12,5 0 0,0 99,9 xxx //// //// //// //// 9,5 0 0,0 99,9 99, //// //// 6,3 0 0,0 99,9 xxx //// //// //// //// 4,8 0 0,0 99,9 99, //// //// //// 2,4 0 0,0 99,9 99, //// //// //// //// 1,2 0 0,0 99,9 99,9 //// //// //// //// //// 0,6 0 0,0 99,9 99,9 //// //// //// //// //// 0,3 0 0,0 99,9 99,9 //// //// //// //// //// 0,15 0 0,0 99,9 99,9 //// //// //// //// //// fundo 23 0,1 100,0 xxx //// //// //// //// //// total ,0 803,5 MF=8,04 (continua quadro 1)

4 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue (continuação quadro 1) % retida brita 1 brita peneira (mm) % retida acumulada peneira (mm) brita 1 brita 3 (fim do quadro 1) O conhecimento da compoição granulométrica do agregado, tanto graúdo quanto miúdo, é de fundamental importância para o etabelecimento da doagem do concreto e argamaa, influindo na quantidade de água a er adicionada ao concreto, que e relaciona com a reitência e a trabalhabilidade do concreto, e contituindo em fator reponável pela obtenção de um concreto econômico 6. A granulometria ótima é a que, para a mema reitência (memo fator água/cimento) e mema conitência, correponde ao menor conumo de cimento (concreto mai econômico). 6 Veja no capítulo Concreto-Doagem o conceito de fator água/cimento e fator água/material eco que jutificam o efeito da dimenão e da granulometria do agregado obre a reitência e a trabalhabilidade do concreto.

5 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue Maa epecífica aparente (maa unitária) É a relação entre a maa de um certo volume total de agregado e ete volume. m a V onde: a = maa epecífica aparente m = maa da amotra; V = volume do recipiente. A NBR 7251 (ABNT, 1982) Agregado em etado olto: determinação da maa unitária- propõe para a determinação da maa epecífica aparente do agregado o uo de um recipiente metálico em forma de paralelepípedo, de volume (V) conhecido. A amotra eca é nele colocada em qualquer adenamento, procurando-e dee modo reproduzir a ituação da obra, quando o operário tranporta o agregado em balde ou padiola, em adenamento. É de grande importância ea determinação, poi é a partir dela que e faz a tranformação do traço em peo para volume e vice-vera. Em termo médio, o agregado apreentam maa epecífica aparente da eguinte ordem: areia fina 1520 kg/m 3 areia média 1500 kg/m 3 areia groa 1480 kg/m 3 brita kg/m 3 brita kg/m 3 brita kg/m 3 eixo rolado 1500 kg/m Maa epecífica real É a relação entre a maa e o volume de cheio, ito é, o volume de grão do agregado, excluindo-e o poro permeávei e o vazio entre o grão. Trata-e de uma propriedade epecífica do material, podendo er determinado por meio do fraco de Chapman para o agregado miúdo NBR 9776 (ABNT, 1986)- ou balança hidrotática para o agregado graúdo NBR 9937 (ABNT, 1987). Sempre que ua determinação não for viável, pode-e adotar o valor de 2650 kg/m 3, para o agregado em geral. A eguir ão decrito o enaio utilizandoe o fraco de Chapman e a balança hidrotática. Coloca-e no fraco de Chapman 200 cm 3 de água e em eguida, 500 g de agregado eco. A leitura do nível atingido pela água no gargalo indica o volume em cm 3 do conjunto, e daí deduz-e o volume do agregado. A maa epecífica é a maa dividida pelo volume, exprea em g/cm 3. m eca r maturada mmergulhada onde: r = maa epecífica real; m eca = maa da amotra eca em etufa a 110 ºC / 6 h; m aturada = maa aturada depoi do agregado er enxuto com pano úmido; m mergulhada = maa aturada e mergulhada na água da balança hidrotática.

6 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue 14 O conhecimento da maa epecífica real é de grande utilidade no etudo de doagem do concreto para que poam er feito o cálculo de conumo de cimento por m 3, em função do traço de concreto Umidade O conhecimento do teor da umidade do agregado é muito importante, poi a quantidade de água que o memo tranportam para o concreto altera ubtancialmente o fator água/cimento, ocaionando decrécimo da reitência mecânica do concreto. Quando e trabalha com doagem em volume, a umidade da areia provoca o fenômeno conhecido como inchamento que deve er coniderado quando da converão do traço de peo para volume. A umidade pode er determinada de divera forma. A eguir ão apreentado o método de ecagem em etufa (ou de forma mai rudimentar em frigideira) e o do fraco de Chapman. Determinação com etufa pea-e uma amotra do agregado no etado em que vai er utilizado, determinando-e, aim, o peo úmido (P h ); leva-e ea amotra a uma etufa a 110 ºC, por 6 h, pea-e em eguida e determina-e o peo eco (P ); aplica-e a fórmula: Ph P h(%) x100 P

7 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue 15 Determinação pelo fraco de Chapman Colocam-e, inicialmente, 200 ml de água (leitura L 0 ); Em eguida, adicionam-e 500 g de areia úmida (Ph) e efetua-e nova leitura (L); Sendo: v=volume de água aborvido pela areia, V=volume real da areia eca, m =maa de areia eca, =maa epecífica real da areia, h=umidade, m h =maa da areia úmida (500 g). A leitura final (L) é calculada pela expreão: h.m m L 200 v V L ma : m então : 100.m h e mh 500 g 100 h 100.(500 - (L - 200)) h.(l - 700) para areia eca (h 0), pode - e obter a maa epecífica real por 500 L 200 A areia armazenada no canteiro de obra, em área decoberta, tem ua umidade variando de 3 a 7%, conforme a condiçõe ambientai. Na falta de determinação mai exata da umidade pode-e coniderar que a umidade da areia é de cerca de 5%, para dia eco Inchamento Chama-e de inchamento o aumento do volume aparente do agregado miúdo quando úmido. Ete aumento é produzido pela eparação entre o grão da areia devido à película de água que e forma em torno do grão provocando um afatamento entre a partícula. Aim, na realidade, num memo volume tem-e meno material. A partir dea definição, o inchamento é expreo da eguinte forma: V V I(%) x100 V h onde: V é o volume da areia eca V h é o volume da areia com h% de umidade Coneqüentemente, e fizermo variar a quantidade de água contida em um agregado miúdo, eu volume também variará egundo a expreão: V I( h) V h onde: I é o inchamento na umidade h h é o teor de umidade do agregado V h é o volume do agregado com h% de umidade V é o volume do agregado eco

8 Livro para a SBEA (material em contrução) Edmundo Rodrigue 16 Fazendo-e a repreentação gráfica deta função, determinam-e doi ponto importante: umidade crítica: é o valor da umidade acima da qual o inchamento pode er coniderado contante; e inchamento médio: é a média do valore do inchamento no ponto de umidade crítica e no ponto máximo da curva (inchamento máximo). O inchamento é fundamental para a determinação do traço em volume, como e verá mai adiante. Normalmente, o inchamento máximo ocorre para teore de umidade entre 4 e 7%. Poderá variar, dependendo da granulometria da areia, para teore entre 15 e 35%. Acima dee nívei, o inchamento decrece, chegando praticamente a anular-e no etado aturado. Coniderando-e que a maioria da areia poui inchamento contante para um dado intervalo, o Intituto de Tecnologia do Rio Grande do Sul ugere que e determine o inchamento da areia omente para a umidade crítica, que é o inchamento crítico, e para o inchamento máximo. Com bae nee valore, calcula-e o inchamento médio que, para a areia em uo na obra erve para todo o cálculo neceário à correção do volume. Na prática, para a determinação do inchamento médio, o procedimento egue ete método: ecar um volume conhecido de areia; determinar a maa epecífica aparente da areia eca (ee valor é utilizado para toda a tranformaçõe de peo em volume); adicionar água uceivamente a fim de obter teore de umidade próximo do valore 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 12%; para cada nível de umidade calcular o inchamento; traçar o gráfico inchamento veru umidade (figura 6); determinar o inchamento máximo e o inchamento crítico, graficamente, como e egue: determinar o inchamento máximo traçando uma reta paralela ao eixo da abcia e tangente à curva no eu ponto máximo; unir o ponto de inchamento máximo à origem da curva de inchamento; traçar uma paralela à reta obtida de forma a tangenciar a curva de inchamento; a intereção da dua tangente é o ponto que tem como coordenada o inchamento máximo (B) e a umidade crítica (E). pelo ponto da curva de inchamento correpondente à umidade crítica, determina-e o inchamento crítico; com o valore do inchamento máximo e do inchamento crítico, armar a eguinte expreão: I med I crit I 2 max Figura 6 - Gráfico do inchamento x umidade e a determinação da umidade máxima e crítica.