Materiais de Construção Civil Laboratório 1 Professor Barbieri

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1 Materiais de Construção Civil Laboratório 1 Professor Barbieri Titulo: Determinação da Massa Específica γ do Agregado Miúdo por Meio do Frasco Chapman NBR 9776 Definição: Massa específica é a relação entre a massa do agregado seco em estufa (100 0 C a C) até a constância de massa e o volume igual à ao sólido, incluindo os poros permeáveis. Objetivo: Este ensaio tem por objetivo determinar a massa específica real do agregado miúdo pelo método do frasco de Chapman, fundamentado na NBR Equipamento utilizado: Figura 1 Aparelho de Chapman

2 Amostra: 500 g do material seco em estufa (105ºC - 110ºC) até constância de massa. Procedimento Experimental: Colocar água no frasco (até marca de 200 cm³); Introduzir 500g de agregado seco; Agitar até eliminar as bolhas de ar; Efetuar a leitura do nível atingido pela água. Resultados: A massa específica do agregado miúdo é calculada pela seguinte expressão: onde: γ = massa especifica do agregado miúdo expressa em kg/dm 3 ou g/ml Ms= massa do material seco (500g) Lo = leitura inicial do frasco (200cm 3 ou ml) L = leitura final do frasco Nota: 1) Duas determinações consecutivas não devem diferir entre si de mais de 0,05 kg/dm³; 2) Resultado expresso com três algarismos significativos.

3 Materiais de Construção Civil Laboratório 2 Professor Barbieri Titulo: Determinação da Massa Unitária γ 0 do Agregado Miúdo em estado solto. - NBR 7251/1982 Definição: Massa unitária de um agregado no estado solto: Quociente da massa do agregado lançado no recipiente conforme estabelecido nessa norma e o volume desse recipiente. Deve estar no estado seco, em quantidade de, pelo menos, o dobro do volume do recipiente utilizado para o ensaio. Objetivo: Este ensaio tem por objetivo determinar a massa unitária do agregado miúdo pelo método da caixa de paralelepípedo que auxilia no cálculo de dosagem do concreto ou da argamassa, sendo que o mesmo contribui para a importância do conhecimento do material com que se irá trabalhar. Equipamento utilizado: Balança com limite de erro de aproximadamente 0,5% das massas a determinar. Recipiente paralelepipédico de material metálico com 15dm³ de volume e 316mm x 316mm de base com 150mm de altura. Concha para lançar o material. Haste para regularizar o agregado. Estufa para 105 (± 5) C. Figura 1 Recipiente retangular 316 x 316 x 150 mm (15 dm 3 ).

4 Amostra: A amostra com granulometria inferior a 4,8 mm ensaiada deve ter, no mínimo, o dobro do volume do recipiente utilizado; Secar em estufa a (105 ± 5 ) C. Procedimento Experimental: Determinar a massa do recipiente vazio (m r ), em kg.; Lançar o agregado através de concha ou pá a uma altura aproximadamente de 10 a 12 cm do topo do recipiente, evitando a segregação das amostras; Realizar a regularização da superfície do material com uma régua; Pesar o material e anotar os dados, (m ar ), em kg. Figura 2 Determinação da massa unitária de agregados no estado solto. Resultados: A massa unitária do agregado miúdo é calculada pela seguinte expressão: onde: γ 0 = massa unitária do agregado no estado solto (kg/dm 3 ) m ra = massa do recipiente +amostra (kg) m r = massa do recipiente (kg) V= Volume do recipiente (dm 3 ) Nota: 3) Duas determinações consecutivas não devem diferir entre si de mais de 0,05 kg/dm³; 4) Resultado expresso com três algarismos significativos. Massa unitária da areia

5 Materiais de Construção Civil Laboratório 3 Professor Barbieri Titulo: Determinação do coeficiente de vazios de agregados miúdos ACTM C-30; Definição: Coeficiente de Vazios é a relação entre o volume de vazios e o volume total aparente. Massa unitária compactada é a relação entre sua massa e seu volume compactado segundo um determinado processo, considerando-se também os vazios entre os grãos. Pode ser feita com um único agregado ou com uma composição destes. Objetivo: Especifica uma metodologia de ensaio para a determinação do coeficiente de vazios. Equipamento utilizado: Balança com capacidade de 1 kg e sensibilidade de 1g ou menos; Frasco de Chapman conforme especificado na NBR 9775, Espátula para manuseio da amostra, Recipiente para coleta de amostra. Figura 1 Frasco de Chapman.

6 Amostra utilizada: Areia seca. Procedimento Experimental: Adicionar água e areia simultaneamente no frasco Chapman até corresponder a um volume de 400 cm 3 ou ml; Em seguida determinar a massa total (massa de agua + massa areia); Agitar até eliminar as bolhas de ar; Adicionar uma quantidade proporcional de ambos; Efetuar a leitura de nível atingindo pela água. Deve-se conhecer previamente o γ da areia. Resultados: A massa de água é igual ao volume de vazios. onde: Cv= coeficiente de vazio m T = massa total (areia + água ), (g); γ= massa específica (g/cm 3 ou kg/dm³) Nota: Média de duas determinações; Os resultados não devem diferir entre si mais do que 0,5%. Determinação 1 2 γ massa específica (g/cm 3 ) média M T massa total (areia + água ), (g); Cv Coeficiente de vazio

7 Materiais de Construção Civil Laboratório 4 Professor Barbieri Titulo: Determinação da Umidade Superficial do Agregado Miúdo Pelo Método do Frasco de Chapman - NBR 9775 Definição: Umidade é a água aderente na superfície dos grãos do agregado. Esta água deve ser medida para corrigir a quantidade de areia no traço e descontar da água de amassamento assim confirma a relação água/cimento com exatidão do concreto ou argamassa. Objetivo: Especifica uma metodologia de determinação do teor de umidade superficial em agregado miúdo pelo frasco de Chapman. Equipamento utilizado: Balança com capacidade de 1 kg e sensibilidade de 1g ou menos; Frasco de Chapman conforme especificado na NBR 9775, Espátula para manuseio da amostra, Recipiente para coleta de amostra. Figura 1 Frasco de Chapman.

8 Amostra utilizada: Amostra: 500 g do material úmido. Procedimento Experimental: Colocar água no frasco até a divisão de 200 cm³; Introduzir 500g de agregado úmido; Agitar até eliminar as bolhas de ar; Efetuar a leitura de nível atingindo pela água. Deve-se conhecer previamente o γ da areia. Resultados: onde: h= teor de umidade (%); L= leitura do frasco (cm³); γ= massa específica (g/cm 3 ou kg/dm³) Nota: Média de duas determinações; Os resultados não devem diferir entre si mais do que 0,5%.

9 Professor Barbieri Materiais de Construção Civil Laboratório 5 Titulo: Determinação da Umidade Superficial do Agregado Miúdo pelo Método do Aparelho Speedy - DNER - ME Definição: O princípio de funcionamento do método é a reação da água com o carbureto de cálcio (CaC 2 ) que, colocado em excesso em uma amostra de agregado miúdo, em ambiente fechado, reage com a água existente na amostra produzindo gás acetileno. Como a amostra se encontra num recipiente hermeticamente fechado, a formação de gás acetileno provocará aumento na pressão interna do recipiente. A pressão é lida em um manômetro e é diretamente proporcional ao conteúdo de água na amostra de solo. Este método é caracterizado pela grande facilidade no manuseio do equipamento. Além disso, a determinação do conteúdo de água no agregado é rápida, obtendo-se o resultado em poucos minutos. Objetivo: Este ensaio determina a umidade de solos e agregados miúdos pelo emprego do aparelho "Speedy", conforme o que preconiza a norma do DNER ME Equipamento utilizado: Speedy; Ampolas com cerca de 6,5g de carbureto de cálcio (CaC 2 ). Figura 1 Speedy

10 Amostra utilizada: Amostra: agregado úmido. Procedimento Experimental: Determine uma quantidade de amostra de acordo com a umidade estimada. Coloque a amostra na câmara do aparelho "Speedy". Introduzam na câmara do aparelho duas esferas de aço. Cubra as esferas com a amostra. Introduza na câmara do aparelho a ampola de carbureto de cálcio, deixando deslizar com cuidado pelas paredes da câmara, a fim de evitar que se quebre. Feche o aparelho, baixando as presilhas ou apertando o parafuso obturador, conforme o modelo do aparelho. Agite o aparelho repetidas vezes, para que a ampola se quebre, o que se verifica através do surgimento de pressão acusada no manômetro. Leia a pressão h1 (Tabela 3) e registre após esta pressão se acusar constante (o ponteiro não se move). Obs.: Se a leitura for menor do que 0,2 kg/cm2 ou maior do que 1,8 kg/cm2, repetir o ensaio com a massa da amostra imediatamente superior ou inferior, respectivamente; Resultados: Determine o teor de umidade em relação à massa da amostra seca usando a seguinte fórmula:

11 OBS: Agitar o aparelho de modo que a cápsula seja quebrada reagindo o carbureto de cálcio com agua existente na areia, formando hidróxido de cálcio e acetileno. CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 Executar a leitura no manômetro provocada pelo gás acetileno. Pela pressão lida na tabela preparada tem-se a umidade do agregado miúdo. Determinação 1 2 Massa de areia úmida (g) média Pressão h1 Kg/cm 2 (manômetro) h 1 (%) Porcentagem de umidade na amostra h (%) teor de umidade final

12 Materiais de Construção Civil Laboratório 6 Professor Barbieri Titulo: Inchamento do Agregado Miúdo NBR 6467 Definição: Inchamento de agregado miúdo: Fenômeno de variação do volume aparente provocado pela adsorção de água livre pelos grãos e que incide sobre sua massa unitária. Coeficiente de Inchamento: quociente entre os volumes úmido e seco de uma mesma massa de agregado. Umidade crítica: Teor de umidade acima do qual o coeficiente de inchamento pode ser considerado constante e igual ao coeficiente de inchamento médio. Coeficiente de inchamento Médio: Coeficiente utilizado para encontrar o volume da areia úmida a ser medido, quando a umidade do agregado estiver acima da umidade crítica. É expresso pelo valor médio entre o coeficiente de inchamento máximo e aquele correspondente à umidade crítica Objetivo: Este ensaio determina a construção da curva de inchamento e através da norma NBR6467, tira-se a umidade crítica e o coeficiente de inchamento.

13 Equipamento utilizado: Encerado de lona; Balanças com capacidade de 50 kg e resolução de 100 g e com capacidade de 200 g e resolução de 0,01 g; Recipiente padronizado (NBR 7251); Régua; Estufa; Cápsulas com tampa; Concha ou pá; Proveta graduada. Amostra utilizada: Amostra: agregado úmido. Procedimento Experimental: Secar uma certa quantidade de amostra em estufa até constância de massa; Resfriá-la sobre a lona e homogeneizar; Determinar sua massa unitária conforme NBR 7251 (seca); Adicionar água sucessivamente para umidades de 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7%, 9% e 12%. Para cada adição de água: homogeneizar a amostra; determinar sua massa unitária úmida ; determinar o teor de umidade. construir a curva de inchamento e tirar a umidade critica e o coeficiente de inchamento.

14 A cada adição de água foi coletada uma amostra para preenchimento da cápsula e anotado sua massa para determinação do teor de umidade. Cada uma dessas amostras foi levada à estufa para secagem e coleta dos resultados, conforme prescreve a supracitada norma. Resultados (Determinar): Cálculo da massa unitária úmida Cálculo do coeficiente de inchamento

15 Traçar a curva de inchamento de modo a obter uma representação aproximada do fenômeno. 1. Assinalar os pares de valores (h, Vh/Vs) em gráfico, e traçar a curva de inchamento; 2. Traçar a tangente a curva, paralela ao eixo das umidades, pelo ponto de CI máximo; 3. Traçar a corda que une a origem de coordenadas ao ponto de tangência da reta traçada anteriormente (CI máximo); 4. Traçar nova tangente à curva, paralela a esta corda, e determinar: -A umidade crítica que corresponde, na abscissa, ao ponto de interseção das duas tangentes; -O coeficiente de inchamento médio que corresponde à média aritmética entre os CI máximos e aquele correspondente à umidade crítica.

16 Encontrar através do método NBR 6467:2006 a umidade critica e o coeficiente de inchamento médio.

17 Materiais de Construção Civil Laboratório 7 Professor Barbieri Titulo: Determinação da pasta de consistência normal - NBR NM 43/2003 Definição: Cimento Portland, foi o nome dado em 1824 pelo químico britânico Joseph Aspdin ao descobrir o tipo de pó de cimento, em homenagem à ilha britânica de Portland. Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino. Percebeu que obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e foi patenteada pelo construtor no mesmo ano, com o nome de cimento Portland, que recebeu esse nome por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland. Objetivo: Calcular a % de água necessária à obtenção da consistência normal da pasta de cimento que posteriormente será utilizado para determinação da pega do cimento. Equipamento utilizado: Balança com resolução de 0,1g e capacidade mínima de 1000,0g; Misturador mecânico (argamassadeira) composto de uma cuba de aço inoxidável com capacidade de aproximadamente 5 litros e de uma pá de metal que gira em torno de si mesma e, em movimento planetário, em torno do eixo da cuba, movimentos estes em sentidos opostos; Espátula metálica; Molde tronco-cônico; Placas de vidro com pelo menos 5mm de espessura; Aparelho de Vicat: é um suporte que sustenta uma haste móvel que pesa 300,00 ± 0,05g. Uma extremidade de sondagem da haste móvel (sonda de Tetmajer) tem 10 ± 0,05mm de diâmetro e um comprimento mínimo de 50mm. A outra extremidade de sondagem da haste móvel (agulha de Vicat) tem diâmetro compreendido entre 1,11 e 1,14mm e comprimento mínimo de 50mm;

18 Figura 1 Dispositivo Vicat O aparelho de Vicat consiste em um suporte, que sustenta uma haste móvel que pesa ( ,5 g). A extremidade de sondagem da haste móvel (sonda Tetmajer) tem (10+0,05 mm) de diâmetro em um comprimento mínimo de 50 mm. A outra extremidade tem uma agulha com dimensões abaixo. A haste pode ser colocada no suporte em qualquer das duas posições e pode ser mantida na altura desejada por meio de um parafuso. A haste possui ainda um indicador ajustável, que se desloca ao longo de uma escala graduada em milímetros, presa firmemente ao suporte, e que permite a leitura da distancia entre o fundo do molde e a extremidade da sonda ou agulha. Procedimento Experimental: 1. Zerar o aparelho de Vicat a. Descer a haste metálica até a placa de metal; b. Deixar a haste solta e em repouso, de modo que a sonda fique livremente encostada na placa de metal; c. Ajustar o indicador do aparelho no zero da escala; d. Subir a haste e fixá-la através do parafuso específico; 2. Preparar pasta padrão a. Colocar com o auxílio do copo Becker uma quantidade de água na cuba do misturador, medida essa que será determinada por tentativas (ma); b. Adicionar lentamente a massa de cimento (mc = (500 ± 0,1)g); c. Aguardar 30 s; d. Ligar o misturador na velocidade baixa por 90 s; e. Desligar o misturador; f. No espaço de 15 s raspar as paredes da cuba com espátula de borracha;

19 k. Misturar na velocidade alta por 60 s; 3. Encher a forma tronco-cônica a. Colocar o molde sobre a placa base; b. Encher o molde rapidamente, utilizando espátula metálica; c. Rasar o molde com a régua metálica; 4. Colocar a forma tronco-cônica sob o aparelho de Vicat 5. Descer a sonda (haste) até a superfície da pasta (centralizar); 6. Apertar o parafuso fixador da haste; 7. Após 45 s do término da mistura, soltar a haste por 30 s; 8. Efetuar a leitura do indicador; Resultados: A consistência da pasta é considerada normal quando a sonda parar a uma distância de 6 ± 1mm da placa de vidro; Caso não se obtenha a consistência, limpe a sonda bem como todo o equipamento e refaça o ensaio com outra quantidade de água; Obs.: Não é permitido efetuar mais de uma sondagem na mesma pasta. Não é permitido reaproveitar uma pasta corrigindo sua quantidade de água.

20 Materiais de Construção Civil Laboratório 8 Professor Barbieri Titulo: Determinação do tempo de pega do cimento Portland - NBR NM 65 Definição: Cimento Portland, foi o nome dado em 1824 pelo químico britânico Joseph Aspdin ao descobrir o tipo de pó de cimento, em homenagem à ilha britânica de Portland. Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino. Percebeu que obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e foi patenteada pelo construtor no mesmo ano, com o nome de cimento Portland, que recebeu esse nome por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland. Objetivo: Determinar os tempos (intervalos) de início e fim de pega da pasta de cimento Portland; Equipamento utilizado: Balança com resolução de 0,1g e capacidade mínima de 1000,0g; Misturador mecânico (argamassadeira) composto de uma cuba de aço inoxidável com capacidade de aproximadamente 5 litros e de uma pá de metal que gira em torno de si mesma e, em movimento planetário, em torno do eixo da cuba, movimentos estes em sentidos opostos; Espátula metálica; Molde tronco-cônico; Placa de vidro de pelo menos 5mm de espessura; Béquer plástico, destinado a conter a água de amassamento; Aparelho de Vicat.

21 Procedimento Experimental: Figura 1 Dispositivo Vicat 1. Preparação da pasta para o cimento a. Preparar uma pasta com 500g de cimento e água necessária para a consistência normal conforme a norma NM 43 anotando o horário em que se deu o contato do cimento com a água; b. Encher o molde tronco-cônico de acordo com a norma NM 43. c. Armazenar o molde tronco-cônico em câmara úmida ou submersa num recipiente com agua por 30 min. 2. Tempo do início de pega: a. O início da pega é constatado no momento em que a agulha (agulha de inicio de pega) estacionar a (4 ± 1) mm da placa de vidro (anote o horário); b. Caso não seja constatado o início de pega, levante a haste com a agulha, limpe-a e volte a descê-la até a superfície da pasta de modo que a nova tentativa não se dê a menos de 10 mm da borda do molde e entre as tentativas anteriores; c. Entre a execução das tentativas o molde deve ser mantido na câmara úmida; d. Até a constatação do início de pega fazer a leitura a cada 10 min (respeitando os espaçamentos citados) e após o fim do início da pega, continuar a fazer as leituras em intervalos de 30 min 3. Tempo do fim de pega: a. Substituir a Agulha de Vicat para a determinação do tempo de início de pega pela Agulha de Vicat para a determinação do tempo de fim da pega, cujo acessório anular facilita a observação exata de penetrações pequenas; b. Inverter o molde cheio, de forma que os ensaios sejam feitos na face oposta (que estava em contato com a base), e efetuar as medidas conforme anteriormente, lembrando de manter o molde em câmara úmida entre as medidas; c. O fim de pega é constatado quando a agulha penetrar pela primeira vez apenas 0,5 mm na pasta. (anote o horário);

22 Resultado O tempo de início de pega é o intervalo decorrido desde a adição de água ao cimento até o momento em que a agulha de Vicat estacionar a (4 ± 1) mm da base do molde que contem a pasta de cimento; O tempo de fim de pega é o intervalo decorrido desde a adição de água ao cimento até o momento em que a agulha de Vicat penetra 0,5 mm na pasta de cimento; Precauções durante 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 da consistência normal. Nas determinações dos tempos de início e fim de pega, as tentativas não podem ser feitas a menos de 9 mm de borda superior do molde, nem a menos de 6mm uma das outras. O resultado do tempo de início de pega é expresso em horas e minutos, com aproximação de 5 minutos.

23 Materiais de Construção Civil Laboratório 9 Professor Barbieri Titulo: Determinação da expansibilidade de Le Chatelier NBR 11582/1991 NM 3435 Definição: Faz-se fundamental que uma estrutura executada a partir de uma pasta de cimento (argamassa ou concreto), não sofra grandes variações volumétricas desde a hidratação até o endurecimento. Mais precisamente, não pode haver uma expansão prejudicial na pasta, fato que, sob condições de contenção, tende a provocar desagregações e deformações. Os principais elementos causadores de expansões no cimento são: Cal Livre: A sua hidratação dá origem ao Ca(OH) 2, hidróxido de cálcio altamente expansivo. Mg O: Proveniente do calcário dolomítico ou magnesiano. Gesso: Quando em excesso pode reagir com o C 3 A, após o endurecimento do cimento, formando a etringita secundária, com aumento razoável de volume. Objetivo: Determinação da expansibilidade de Le Chatelier, normatiza a metodologia para determinar a expansibilidade da pasta de cimento. O método consiste em medir o distanciamento de duas hastes provocado pela expansão da pasta de cimento de consistência normal moldada no interior de um cilindro fendido segundo uma diretriz, em um aparelho denominado Agulha de Le Chatelier. Equipamento utilizado: Pasta em consistência normal (pasta padrão); Régua milimétrica com divisão de 0,5mm (ou paquímetro); Espátula fina; Placas de vidro (quadrada de 5 cm de lado); Contrapeso; Óleo mineral e pincel; Banho termorregulador a temperatura ambiente e com aquecimento;

24 Figura 1 Aferidor e agulha de Le Chatelier. Procedimento Experimental: 1. Aferição da agulha: a. Prender uma das hastes da agulha ao aferidor, próximo de sua ligação com o cilindro, de modo que aoutra haste fique na horizontal; b. Pendurar uma massa de 300g próximo a solda da haste ao cilindro; c. A extremidade da haste deve afastar-se de 15mm a 30mm de sua posição inicial; 2. Preparação da pasta de cimento (500g) conforme a NBR 3433: 3. Moldagem dos corpos-de-prova: a. Lubrificar duas placas de vidro com óleo mineral; b. Colocar a agulha sobre a placa de vidro e preenchê-la com a pasta de cimento; c. Rasar o topo do cilindro com a espátula e cobrir o molde com a outra placa de vidro; d. Colocar um contrapeso sobre o conjunto; 4. Devem ser moldados seis corpos de prova: 5. Cura inicial: a. Logo após a moldagem, imergir todo o conjunto em água a (23 ±2) C por (20 ±4) h. Aplica-se aos seis corpos-de-prova;

25 6. Cura a frio: a. Retirar as placas de vidro de três corpos-de-prova e colocar as agulhas preenchidas num tanque com as mesmas condições da cura inicial durante seis dias; b. Deixar as extremidades das hastes fora da água. Medir o afastamento (f 1 ) entre as hastes, em mm; c. Após sete dias imersos, medir novamente o afastamento (f 2 ) das hastes em água a (23 ± 2)ºC; 7. Cura a quente: a. Posicionar as outras 3 agulhas no banho termorregulador da mesma forma que na cura a frio. Medir o afastamento entre as hastes (q 1 ) em mm; b. Promove-se um aquecimento progressivo da água de forma que a ebulição inicie entre 15 min e 30 min; c. A ação da água quente deve durar até que não se verifique diferença entre duas medidas consecutivas do afastamento, realizadas de duas em duas horas. Anotar o afastamento (q 2 ) assim que se observar sua constância; d. A primeira medida é tomada apenas após 3 horas de ebulição; Resultados: A expansibilidade a frio (E F ) é a diferença: E F = f 2 - f 1 A expansibilidade a quente (E Q ) é a diferença: E Q = q 2 - q 1 A expansibilidade a frio é a diferença entre as medidas de afastamentos das extremidades das hastes das agulhas submetidas a cura a frio. A expansibilidade a quente é a diferença entre as medidas do último afastamento das extremidades das hastes determinado nos intervalos de duas em duas horas e do afastamento determinado imediatamente após o início do aquecimento da água na condição de cura a quente. Observações: O resultado da expansibilidade a frio e a quente é a média das três determinações respectivas ao tipo de cura expresso em milímetros, com aproximação de 0,5 mm. A expansibilidade a frio visa verificar a influência do MgO e a expansibilidade a quente, a influência do CaO.

26 Materiais de Construção Civil Laboratório 10 Professor Barbieri Titulo: Dosagem experimental do concreto pelo método ABCP/ACI. ABCP- Associação Brasileira de Cimento Portland. ACI- American Concrete Institute. Definição: Entende-se por estudo de dosagem dos concretos de cimento Portland os procedimentos necessários à obtenção da melhor proporção entre os materiais constitutivos do concreto, também conhecido por traço. Traço é a indicação das proporções dos seus componentes e o traço varia de acordo com a finalidade de uso e com as condições de aplicação. Para isso, podem ser utilizados diferentes métodos de dosagens que, normalmente, levam em conta alguns fatores básicos como a resistência à compressão, durabilidade, relação água/cimento, tamanho máximo do agregado, consistência e consumo de cimento. Objetivo: Tem como objetivo a obtenção de uma mistura mais econômica para a obtenção de um concreto com características adequadas às condições de serviço como: trabalhável, homogêneo, durável, econômico, empregando os materiais disponíveis. Equipamentos utilizados: Balança Pesadora - 50 kg divisão de 10g - Plataforma 450 x 550 mm; Balde de 15L; Betoneira; Pá metálica; Carrinho de mão; Materiais utilizados: Cimento CPII-E-32 ( =3100kg/m 3 ) Areia média ( M f =2,60, Inch= 30%, h=6%, =2560kg/m 3 0 =14600kg/m 3. Brita1 (20%, =2700kg/m 3, comp =1500kg/m 3. Brita2 (80%, =2700kg/m 3, comp =1500kg/m 3, D MÁX =25mm. Água para amassamento do concreto NBR

27 = massa especifica 0 = massa unitária D máx = diâmetro máximo h= humidade M F = módulo de finura Inch = inchamento Características do concreto a ser confeccionados (sugestão): Fck do concreto: 25MPa (projeto); Abatimento: 90+/-10 (slamp test); Condição B (Desvio-padrão sd = 5,5 MPa) Procedimento Experimental: Determinar a resistência da Dosagem do Concreto em função do desvio padrão aos 28 dias: Fc 28 = Fck + 1,65 x sd Fc 28 = MPa Determinar a relação a/c através da curva de Abrams: a/c= Determinar o consumo de água (Ca): Ca= kg/m 3

28 Determinar o consumo de cimento (Cc): Cc= kg/m 3 Determinar o consumo de brita (Cb): Achar inicialmente o volume de brita Vb= m 3 Cb= kg/m 3 Cb1(20%) = kg/m 3 Cb2(80%) = kg/m 3 Determinar o consumo de areia (Cm): Achar inicialmente o volume de areia Vm= m 3

29 Cm= kg/m 3 Resultados: Apresentação do traço em função do consumo de cimento (sem correção): Cimento: areia : brita : a/c C : a : b : a/c (kg) Correção da umidade da areia: Umidade da areia no traço a ser corrigido (M ah ): Mah= massa da areia úmida Mas= massa da areia seca h = umidade Correção da relação a/c: Massa da água na areia úmida: M h 2 O M h M s Quantidade de água a ser reduzida na relação a/c: Traço corrigido: M Oa / c a / c M 2 h h 2O areia Cimento: areia : brita : a/c C : a : b : a/c (kg) : : :

30 Materiais de Construção Civil Laboratório 11 Professor Barbieri Titulo: Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone em concretos - ABNT NM 67:1998. Definição: O Ensaio de Abatimento do Tronco de Cone mede a consistência e a fluidez do material, permitindo que se controle a uniformidade do concreto. Desde que, na dosagem, se tenha obtido um concreto trabalhável, a constância do abatimento indicará a uniformidade da trabalhabilidade. Objetivo: A principal função deste ensaio é fornecer uma metodologia simples e convincente para se controlar a uniformidade da produção do concreto em diferentes betonadas. Equipamento utilizado: Molde tronco-cônico (100 mm x 200 mm x 300 mm). Colarinho metálico. Placa metálica quadrada (500 mm x 500 mm). Haste de socamento com extremidade semi-esférica (16mmx600mm). Régua metálica graduada (300 mm). Concha. Figura 1 Conjunto do Slamp Teste

31 Amostra: Utilizar concreto com um traço pré-estabelecido (utilizar a pratica 10 como sugestão para definir o traço). Procedimento Experimental: Umedecer as paredes internas do molde e da placa. Montar o equipamento (placa, molde e colarinho), apoiar os pés sobre as aletas do molde e preenchê-lo em 3 camadas de mesma altura, adensando cada camada antes da colocação da camada seguinte. Adensar cada camada com 25 golpes uniformes distribuídos pela haste de socamento, de modo que atinja a camada anteriormente adensada. Manter um excesso constante de concreto na borda superior ao adensar a última camada. Retirar o colarinho e rasar a superfície. Pressionar as alças do molde para baixo, retirar os pés das aletas e, num tempo de 5 a 10s, levantar cuidadosamente o molde, na direção vertical. Determinar a diferença entre a altura do molde e a altura média da amostra assentada e expressá-la em milímetros, com aproximação de 5 mm. Figura 2 - Sequência esquemática do ensaio. Resultados: Imediatamente após a retirada do molde, medir o abatimento do concreto, determinando a diferença entre a altura do molde e a altura do eixo do corpo-de-prova, que corresponde à altura média do corpode-prova desmoldado, aproximando aos 5 mm mais próximos.

32 Cuidados a serem tomados: Figura 3 - Resultado do ensaio. Ocorrendo o desmoronamento deve-se fazer o ensaio novamente; Evitar que ocorra trepidação durante o ensaio; Cumprir o tempo de desmoldagem; Executar o ensaio interruptamente, no tempo máximo de 2,5 minutos.

33 Materiais de Construção Civil Laboratório 12 Professor Barbieri Titulo: Resistencia à compressão axial em concretos - NBR 5739:2007. Definição: A resistência à compressão axial é de longe o ensaio mais usado para o controle do concreto, tanto pela facilidade de execução e baixo custo quanto pela sua importância na segurança das estruturas. Na maior parte das estruturas, o concreto está submetido a esforços que resultam em tensões de compressão. Este fator, somado à simplicidade e precisão do ensaio, faz com que a resistência axial seja a propriedade mais avaliada para a verificação da qualidade de um concreto. Objetivo: A necessidade da realização de ensaios técnicos se deve a manter uma padronização e qualidade do concreto. Verifica a capacidade real de resistência de uma determinada quantidade de concreto e assim, determina-se o melhor material a ser utilizado na obra devido à disponibilidade do material. Equipamento utilizado: Betoneira ou misturador de concreto; Balança; Concha metálica; Colher de pedreiro; Moldes cilíndricos de 10x20cm ou 15x30cm; Colarinho para preenchimento; Figura 1 Equipamentos para ensaio de compressão.

34 Amostra: Utilizar concreto com um traço pré-estabelecido (utilizar a pratica 10 como sugestão para definir o traço). Capeamento com borracha neoprene: Par de pratos adaptador inferior e superior para encaixe do neoprene, CP 10 x 20 cm ou 15 x 30 cm de diâmetro. (Material do prato em aço). Procedimento Experimental: Os corpos-de-prova devem ter relação altura/diâmetro máxima de 2,02. Manter os corpos-de-prova em cura úmida ou saturada até o momento do ensaio. Podem ser retirados para a preparação das suas bases, retornando assim que possível. Determinar a média de duas medidas ortogonais do diâmetro do corpo-deprova, na metade da sua altura, com precisão de 0,1 mm. Determinar altura do corpo-de-prova no eixo longitudinal, incluindo o capeamento. O rompimento deve acontecer na idade especificada, dentro das tolerâncias da Tabela 1. Para idades diferentes, obter a tolerância por interpolação. Apoiar o corpo-de-prova no prato inferior da prensa, centrado e com o topo de moldagem para cima. Escolher a escala de força de maneira que o rompimento ocorra no intervalo de calibração da prensa. Aplicar o carregamento continuamente e sem choques, na velocidade entre (0,30 + 0,60) MPa/segundo, até a ruptura. Calcular a resistência à compressão (fc) com três algarismos significativos, pela expressão: Onde: fc = Resistência à compressão, em megapascals (MPa); F = força máxima, em N; D = diâmetro do corpo-de-prova, em milímetros.

35 Tabela 1 Tolerância para a idade de rompimento. Se a relação altura/diâmetro (h/d) for menor que 1,94, a força F deve ser multiplicada pelo fator correspondente, da Tabela 2. Os valores não indicados podem ser obtidos por interpolação. Tabela 2 Fator de correção h/d Avaliação estatística: A avaliação da eficiência das operações de ensaio é realizada a partir do coeficiente de variação dos resultados (cv e ). Recomenda-se que a amostra tenha ao menos 10 exemplares de 2 ou mais corpos-de-prova cada. Obter o desvio padrão do ensaio pela média das amplitudes dos resultados dos exemplares: onde: A i = amplitude dos resultados, diferença entre o maior e menor resultado do exemplar, em megapascals (MPa); n = número de exemplares da amostra; d 2 = coeficiente da Tabela 3.

36 Tabela 3 Coeficiente d 2. Calcular o coeficiente de variação do ensaio (cv e ) pela equação: onde: cv e = Coeficiente de variação do ensaio; S e = Desvio padrão; f cm = resistência média dos exemplares, em MPa. Avaliar a eficiência do ensaio, de acordo com a Tabela 4. Tabela 4 Avaliação da eficiência. Resultados: Identificar no relatório os corpos-de-prova, a data de moldagem, a data de ensaio, a idade dos corpos-de-prova, suas dimensões, o tipo de capeamento empregado e a classe da prensa. Informar os resultados individuais e dos exemplares, além do tipo de ruptura dos corpos de-prova. A divulgação da avaliação da eficiência das operações de ensaio é facultativa.

37 Materiais de Construção Civil Laboratório 13 Professor Barbieri Titulo: Determinação do ponto de fulgor em asfalto CAP 50/70 Definição: é a menor temperatura no qual, materiais betuminosos começam a desprender gases e vapores inflamáveis que entram em combustão ao contato com uma fonte de calor, porém, uma vez removida a fonte de calor, as chamas não se mantêm devido a insuficiência de gases e vapores desprendidos. Objetivo: Conhecer a técnica que é responsável para armazenamento e estocagem e está relacionado com a segurança do aplicador, de modo que a temperatura de aplicação deve-se situar, pelo menos, 20ºC abaixo do ponto de fulgor. Equipamento utilizado: Método Cleveland (NBR 13341) termômetro recipiente com asfalto chama piloto aquecedor Corpos de prova utilizados: Material: asfalto CAP 50 /70 Figura 1 Dispositivo de Cleveland

38 Procedimento Experimental: O termômetro será usado ou mantido em posição por qualquer dispositivo adequado; O fundo do bulbo deverá permanecer a 0,63 cm do fundo do vaso e a meia distância entre o centro e as paredes do vaso; A chama de ensaio deverá ter aproximadamente 0,4 cm de diâmetro; Aquecer a amostra de tal modo que, inicialmente, o aumento de temperatura seja de 14ºC a 17ºC por minuto. Quando a temperatura da amostra se aproximar-se de 56ºC abaixo do ponto de fulgor esperado, diminuir a velocidade de aquecimento, de modo que o aumento da temperatura nos 28ºC finais seja de 5ºC a 6ºC por minuto. O tempo de passagem da chama sobre a cuba deve ser de cerca de 1s. Anotar a temperatura lida como ponto de fulgor, quando aparecer o lampejo em qualquer ponto da superfície da amostra. Aquisição de dados retirados no equipamento e elaboração do relatório. Resultados: Ponto de fulgor do CAP 50/70 Cleveland em o C)... 0 C Em termos de segurança do aplicador e mediante a norma NBR 12341, quantos 0 C abaixo do ponto de fulgor calculado deve ser aplicado o asfalto... 0 C Mediante a este experimento qual é a temperatura máxima que deve ser aplicada para armazenamento e transporte (Cleveland)... 0 C Fazer uma discussão dos resultados deste experimento relacionado com segurança.