DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE PEGA DO CIMENTO (NB-1/78)

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1 DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE PEGA DO CIMENTO (NB-1/78) I. CONSIDERAÇÕES GERAIS E OBJETIVOS: É de interesse para o construtor, pois a ele interessa saber o tempo em que poderá trabalhar, transportar, lançar e adensar argamassas e concretos, bem como transitar sobre eles sem comprometer o fenômeno de endurecimento e sua resistência. A mistura de água e cimento começa a perder plasticidade depois de certo tempo. O tempo decorrente desde a adição da água até o início das reações com os compostos do cimento é chamado tempo de início de pega. Este início de pega caracteriza-se pelo aumento brusco da viscosidade da pasta e pela elevação da temperatura. Convencionou-se chamar fim de pega a situação em que a pasta deixa de se deformar para pequenos esforços e se torna um bloco rígido. A duração da pega varia na razão inversa do grau de moagem. Cimentos mais finos têm início de pega mais rápido e fim de pega mais demorado que os menos finos. A quantidade de água empregada na confecção da pasta influenciará a pega, verificando-se tempos de pega menores para maiores quantidades de água de amassamento. - Aparelho de Vicat munido de agulha de Vicat e sonda de Tetmajer; III. EXECUÇÃO DO ENSAIO - A quantidade de cimento empregada na preparação da pasta deve ser de 400 g - Depois de pesado, o cimento deve ser colocado no recipiente indicado, de modo a formar uma coroa.

2 - A água deve ser lançada de uma vez no interior da cratera e, com o auxílio da espátula, deitar sobre o líquido, o material circundante; esta operação deve durar um minuto. - Ainda com o auxílio da espátula, amassar a pasta durante cinco minutos. - A quantidade de água empregada no amassamento deve ser tal que dê à pasta, consistência normal. - Terminado o amassamento, com o auxílio da espátula, colocar a pasta no molde assente sobre a chapa. - Depois faz-se a medida da consistência. Para isto, utiliza-se a sonda de Tetmajer. Solta-se a sonda de maneira que ela penetre na pasta e faz-se a leitura do índice de consistência, isto é, da distância em milímetros, da extremidade da sonda ao fundo da forma, 30 segundos após o momento em que a haste é solta. - A consistência da pasta é considerada normal quando der índice de consistência igual a 6 mm. Enquanto não se obtém este valor, preparam-se diversas pastas, variando a quantidade de água e utilizando nova porção de cimento em cada tentativa. - Não é permitido fazer-se mais de uma sondagem na mesma pasta. - Determinado a quantidade de água para a consistência normal, prepara-se a pasta e utiliza-se o aparelho com a agulha de Vicat. - Considera-se como início de pega o momento em que a agulha descendo sobre a pasta, sem choque e sem velocidade inicial, estacionar a 1 mm do fundo. O tempo de início de pega é contado a partir do instante em que se lançou a água do amassamento. - O tempo de fim de pega é contato a partir do instante em que se lançou a água de amassamento até o momento em que a

3 agulha, aplicada suavemente sobre a superfície da pasta, não deixar impressões apreciáveis. - As sondagens sobre a pasta não podem ser feitas a menos de 9 mm das bordas e nem a menos de 6 mm de uma das outras. - DETERMINAÇÃO DA FINURA DO CIMENTO (NB-1/78) I. CONSIDERAÇÕES GERAIS E OBJETIVOS É realizado devido à influência que o grau de moagem exerce sobre as propriedades do cimento. A hidratação dos grãos se faz da superfície para o interior e a finura do cimento influirá sobre a rapidez e o calor de hidratação, retração e aumento de resistência. Um elevado grau de divisão de grãos conduzirá a cimentos que endurecem rapidamente e mais resistentes à penetração da água, bem como pastas mais homogêneas e estáveis; por outro lado, liberarão maiores quantidades de calor, darão maior retração e serão mais sensíveis à fissuras e a um armazenamento longo no depósito. A determinação da finura do cimento através de peneiramento, é bastante imprecisa e só é conservada em face da facilidade de sua execução, principalmente como auxiliar no controle de fabricação dos cimentos. Modernamente, utiliza-se a determinação da composição granulométrica por sedimentação ou a medida da superfície específica pelo turbidímetro de Klein, o de Wagner, o sedimentômetro de Prot ou o permeabilímetro de Blaine. II. APARELHAGEM E AMOSTRAS - Balança que permita pesar 50g com aproximação de 0,05g; - Balança que permita pesar 0,1 g com aproximação de 0,01 g; - Amostra a ser ensaiada: 50 g 0,05 g; - Peneira de malhas quadradas ABNT 0,075 mm (nº 200); - Pincel de cerdas de nailon

4 III. EXECUÇÃO DO ENSAIO 1. A peneira deve estar seca e limpa, encaixada no fundo. Colocar a amostra, segurar o conjunto com as duas mãos e fazer um movimento suave de vaivém horizontal de modo que o cimento se espalhe. Peneirar até que o resíduo fique razoavelmente limpo, o que geralmente ocorre no intervalo de 3 a 5 minutos. 2. Limpar com o pincel toda a superfície inferior da peneira, encaixando-a no fundo. Retirar a tampa e continuar o peneiramento com suaves movimentos de vaivém horizontais durante 10 minutos. 3. Colocar a tampa e o fundo na peneira, segurar o conjunto com uma das mãos e, mantendo-o ligeiramente inclinado, fazer um movimento de vaivém. Este peneiramento é executado dando 150 golpes durante 60 segundo e girando a peneira de ± 60 a cada 25 golpes. Logo após, limpar a parte inferior da peneira, passando todo o material aderido para o fundo e pesar todo o cimento nele contido. 4. O peneiramento deve ser continuado até que o peso do cimento que passa durante um minuto de peneiramento contínuo seja inferior a 0,05g. 5. O cimento retido na peneira deve ser transferido para o prato da balança, tomando-se o cuidado de limpar com o pincel ambos os lados da tela para garantir a remoção de todo o material retido pela peneira. A pesagem desse resíduo deve ser feita com incerteza máxima de ± 0,02g. IV. RESULTADOS 1. Cálculo: o índice de finura é calculado pela expressão:

5 F = R x 100 P Onde: F = índice de finura do cimento em porcentagem R = resíduo de cimento na peneira (em gramas) P = peso inicial de cimento (igual 50 gramas) 2. Expressão do resultado: a finura do cimento é caracterizada pelo índice de finura, que é o material retido na peneira ABNT 0,075mm, expresso em porcentagem do peso da amostra em exame, calculada até décimos. O resultado do ensaio é o valor obtido em uma única determinação. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO (NB-1/78) I. CONSIDERAÇÕES GERAIS E OBJETIVOS A necessidade de qualificar o cimento do ponto de vista de sua resistência aos esforços mecânicos pode ser encarada de dois modos distintos: o primeiro, para verificar qual a ordem de qualidade entre eles, o segundo, tendo em vista a utilização futura do aglomerante nas argamassas e concretos, isto é, do conhecimento através de um ensaio prévio do comportamento do cimento nas peças com ele fabricadas. Ora, se o problema consiste em saber o comportamento do cimento nas argamassas e concretos, resulta que a verificação deveria ser feita em argamassas e concretos, respectivamente e, sendo esta última utilização a mais importante do ponto de vista estrutural, deverse-ia preferencialmente, verificar a resistência através de ensaios sobre concretos. Esta solução apresenta, além da desvantagem de trabalhar com grandes quantidades de material o fato de introduzir mais um fator de dispersão, pela dificuldade de normalizar o agregado total. Ensaia-se, pois, o cimento sob a forma de argamassa, de mais fácil execução e mais representativa. Pode-se submeter a argamassa às

6 solicitações de tração, compressão ou flexão. O mais importante é o ensaio de compressão por tratar-se de material frágil. II. APARELHAGEM - Misturador mecânico - Formas para moldagem de corpos de prova (cilindro com diâmetro interno de 50 mm, altura de 10 mm e espessura de 2 mm) III. EXECUÇÃO DO ENSAIO 1. Preparação da argamassa de cimento - Quantidade de materiais (em gramas) - cimento ± 0,4 - água ± 0,2 - areia normal Com estes valores, obtém-se argamassa suficiente para moldar seis corpos de prova. 2. Procedimento de mistura: a) coloca-se toda a água na cuba e mistura-se o cimento; registra-se a hora em que o cimento é posto em contato, com a água; b) mistura-se água e cimento com o misturador na velocidade de baixa durante 30 segundos; c) após esse tempo, sem parar a operação de mistura, inicia-se a colocação da areia, tendo-se o cuidado de colocá-la toda em 30 segundos; d) imediatamente após a colocação da areia, muda-se para velocidade alta, misturando-se os materiais durante 30 segundos;

7 e) desliga-se o misturador e retira-se argamassa que ficou aderida às paredes e a pá, colocando-a no interior da cuba. Esta operação deve ser concluída em 15 segundos; f) Durante um minuto e quinze segundos, deixa-se a argamassa em repouso com a cuba tampada; g) Após este intervalo, liga-se o misturador na velocidade alta, misturando-se os materiais durante um minuto. 3. Moldagem dos corpos de prova: Cura inicial ao ar: logo após a moldagem, os corpos de prova ainda nos moldes, devem ser colocados em câmara úmida; onde devem permanecer durante 20 a 24 horas com a face superior protegida por uma placa de vidro. A câmara úmida deve ter temperatura de 23 C ± 2 C umidade relativa de pelo menos, 95%. Remate dos corpos de prova: decorridas 6 a 15 horas da moldagem, retira-se a placa de vidro que protege o topo do corpo de prova e passa-se sobre este, uma escova grossa. O topo é, então, rematado com uma fina camada de pasta de cimento, preparada de 2 a 4 horas antes de seu uso. a) Cura final em água: terminado o período inicial de cura, os corpos de prova devem ser removidos das formas e, exceto aqueles que tenham que ser removidos das formas e, exceto aqueles que tenham que ser rompidos com 24 horas de idade, deve ser imersos, separado entre si, no tanque de água (não corrente) saturada de cal, da câmara úmida, onde devem permanecer até o momento do rompimento. A água no tanque deve ser trocada freqüentemente. Observação: Os corpos de prova são rompidos com as seguintes idades: - 24 horas ± 30 minutos dias ± 1 hora - 07 dias ± 2 horas

8 - 28 dias ± 4 horas - 90 dias ± 1 dia IV. RESULTADOS 1. Cálculos 1.1) Resistência individual: calcular a resistência à compressão em Kgf/cm 2, de cada corpo de prova, dividindo a carga de ruptura pela área da seção transversal. O resultado deve ser arredondado ao inteiro mais próximo. 1.2) Resistência média: calcular a média das resistências individuais, em Kgf/cm 2, dos seis corpos de prova, ensaiados na mesma idade. O resultado deve ser arredondado ao inteiro mais próximo. 1.3) Desvio máximo relativo: calcular o desvio relativo máximo da série dos seis resultados indicados em 1.2 dividindo o valor absoluto da diferença entre a resistência individual que mais se afaste dessa média (para mais ou para menos), pela resistência média e multiplicando esse quociente ao décimo mais próximo. 2. Expressão dos resultados 2.1) O certificado de ensaio deve consignar as seis resistências individuais, a resistência média e o desvio relativo máximo, em cada idade. 2.2) A série de seis corpos de prova de uma idade deve ser inteiramente abandonada quando o desvio relativo máximo for superior a 8%. O ensaio deverá, então, ser repetido, na mesma idade, até que se obtenha desvio relativo máximo menor ou igual a 8%.

9 2.3) O resultado final, em cada idade, é a resistência média. Os limites mínimos da resistência à compressão, fixados pelas especificações da ABNT em cada idade, referem-se a esta média. V. CONCLUSÕES E/OU OBSERVAÇÕES Resistências mínimas impostas pela ABNT: - Cimento Portland Comum (EB-1/77) 3 dias 7 dias 28 dias classe classe classe Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (EB-2/74) 24 horas 3 dias 7 dias Cimento Portland de Alto Forno (EB-208/74) 3 dias 7 dias 28 dias 90dias classe classe Cimento Portland Pozolânico (EB-758/74) 3 dias 7 dias 28 dias 90 dias classe classe

10 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO MIÚDO (NB-7/39) I. APARELHAGEM E AMOSTRA O ensaio é feito com 1 Kg de areia e as peneiras utilizadas são as da série normal com as seguintes aberturas em mm: 9,5-4,8-2,4-1,2-0,6-0,3-0,15. II. EXECUÇÃO DO ENSAIO a) Em seguida, é peneirada na série normal de peneiras de modo contínuo até que em um minuto passe através de quaisquer delas, menos de 1% do peso da amostra (10g); b) O material retido em cada peneira é separado e pesado; c) As pesagens devem ser feitas com aproximação de 0,1% do peso d amostra (1g); d) Se um agregado fino apresentar entre 5% e 15% de material mais grosso que 4,8 mm, ele ainda será considerado globalmente, como agregado fino ficar retido acima de 4,8 mm, as composições granulométricas serão consignadas separadamente. III. RESULTADOS O certificado do ensaio deve conter: 1. O peso do material retido em cada peneira da série; 2. A expressão desses pesos em porcentagem do peso inicial da amostra peneirada (porcentagens retidas); 3. Para cada peneira, a soma das porcentagens retidas nela e nas que lhe estão superpostas (porcentagens acumuladas); 4. O Módulo de Finura; 5. O diâmetro máximo do agregado. Lembretes teóricos:

11 Diâmetro máximo do agregado: é por definição, a abertura da peneira em que ficar retida, acumulada, uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5%. Módulo de finura: também por definição, é a soma das porcentagens retidas acumuladas dividida por 100. Classificação das areias segundo o módulo de finura: - Muito grossa (pedrisco) - MF > 3,90 - Grossas - 3,30 < MF < 3,90 - Médias - 2,40 < MF < 3,30 - Finas - MF < 2,40 A composição granulométrica das areias para concreto deverá estar dentro dos seguintes limites: Peneiras Porcentagens acumuladas em peso (mm) zona ótima zona utilizável 9, , , , , , , DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO ABSOLUTO DA AREIA PELO FRASCO DE CHAPMAN

12 I. AMOSTRA: 500 g de areia grossa II. EXECUÇÃO DO ENSAIO: Enche-se o frasco com água até a marca de 200 cm 3 Coloca-se a areia, agita-se o frasco para evitar bolhas de ar aderentes aos grãos e faz-se a leitura no gargalo graduado. III. RESULTADO Chamando de L = leitura no frasco V = volume real da areia seca Ps = peso da areia seca (500g) γ = peso específico absoluto da areia. Tem-se L = Ps γ = Ps = 500 γ L-200 L γ = 500 g/cm 3 L DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DA AREIA PELO FRASCO DE CHAPMAN I. AMOSTRA: 500g de areia úmida II. EXECUÇÃO DO ENSAIO - Enche-se o frasco com água até a marca de 200 cm 3. - Coloca-se a areia agitando-se o frasco para eliminar bolhas de ar. - Faz-se a leitura final no gargalo graduado. III. RESULTADO

13 Chamando de: L= leitura no frasco γ= peso específico absoluto da areia. h = teor de umidade Calcula-se a umidade com a seguinte expressão simplificada: h = 100 [( L - 200) γ - 500] [500 - ( L - 200)] γ DETERMINAÇÃO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS NOS AGREGADOS (NB-9/39) I. APARELHAGEM Um conjunto de duas peneiras superpostas: a superior de 1,2 mm de abertura de malha e a inferior, de 0,075 mm de abertura de malha; II. AMOSTRA O peso da amostra a ensaiar será o compatível com a seguinte tabela: Kg) Diâmetro máximo do agregado peso mínimo a ensaiar (em 4,8 mm 1 4,8 e 19 mm 3 19 mm 5 III. EXECUÇÃO DO ENSAIO A seguir, é colocada na vasilha e recoberta com água em excesso. Agita-se vigorosamente o material de forma a provocar a separação e suspensão das partículas finas; parte da água é,

14 então, cuidadosamente vertida para outro recipiente, através das peneiras. a) Recobre-se o material com mais água e repete-se a operação até que a água de lavagem se torne límpida. O material retido nas peneiras vai sendo reposto na vasilha correspondente. b) O agregado lavado é finalmente seco em estufa até constância de peso e novamente pesado. As pesagens devem feitas com aproximação de 0,1% do peso da amostra. IV. RESULTADO O peso dos materiais pulverulentos removidos pela lavagem é obtido por diferença entre os pesos da amostra antes e depois da lavagem; será expresso em porcentagem do peso da amostra ensaiada. AVALIAÇÃO DAS IMPUREZAS ORGÂNICAS DAS AREIAS PARA CONCRETO (NB-10/39) I. AMOSTRA : Deve ter pouco mais de 200g Devem-se ter a mão, as seguintes soluções: a) Solução de hidróxido de sódio a 3%. - Hidróxido de sódio - 30g - Água destilada - 970g b) Solução de ácido tânico a 2% - Ácido tânico - 2g - Álcool a ml - Água destilada - 90 ml II. EXECUÇÃO DO ENSAIO a) Num frasco erlenmeyer adicionam-se a 200g de areia seca, 100 ml de solução de hidróxido de sódio; agita-se e deixa-se em repouso durante 24 horas.

15 b) Para comparação, prepara-se simultaneamente uma solução padrão, adicionando a 3 ml de solução de ácido tânico, 97 ml de solução de hidróxido de sódio; agita-se e deixa-se em repouso, também por 24 horas. c) Findo o prazo indicado, a solução que esteve em contato com a areia é filtrada; procede-se então à comparação das intensidades de cor das duas soluções. III. RESULTADO Consigna-se no certificado se a solução que esteve em contato com a areia tem intensidade de cor superior ou não à da solução padrão. Se a cor da solução que esteve em contato com a areia é mais intensa do que a da solução padrão, pode-se dizer que a areia apresentou um índice de coloração, em termo de ácido tânico, superior a 300 partes por milhão. DETERMINAÇÃO DO PESO UNITÁRIO DE AGREGADOS PARA CONCRETO EM ESTADO SOLTO (NB-214/54) I. APARELHAGEM - Balança sensível a 0,5% do peso da amostra a ser pesada; - Recipiente paralelepipédico metálico de capacidade compatível com a seguinte tabela: Diâmetro máximo do agregado (mm) Volume (dm 3 ) 4, Estufa regulável para 110 C II. AMOSTRA

16 Amostra a ensaiar deve ter pelo menos o dobro do volume do recipiente utilizado. Sempre que a amostra não estiver no estado seco, deve ser indicado o teor de umidade correspondente com precisão de 0,1%. III. EXECUÇÃO DO ENSAIO a) O recipiente é enchido por meio de pá, b) A superfície do agregado é alisada com uma régua quando se tratar de agregado miúdo; no caso de agregado graúdo a superfície é regularizada de modo a compensar as saliências e reentrâncias das pedras; c) O ensaio deverá ser executado no mínimo duas vezes, não devendo haver variação de peso superior a 1%. IV. RESULTADO O peso unitário, expresso em Kg/dm 3, é obtido pelo quociente Peso médio do recipiente cheio - tara Volume do recipient DETERMINAÇÃO DO INCHAMENTO DE AGREGADOS MIÚDOS PARA CONCRETO (NB-215/54) I. AMOSTRA A amostra a ser ensaiada deverá ter no mínimo 30 dm 3 II. EXECUÇÃO DO ENSAIO a) Determina-se o peso unitário segundo o NB-214 para diferentes teores de umidade a partir do estado seco na estufa; b) A adição de água é feita sucessivamente de modo a obter teores de umidade próximos aos seguintes valores:

17 0, %; c) Para cada determinação do peso unitário é também determinada a umidade com aproximação de 0,1% d) Após cada adição de água, e antes da determinação do peso unitário, o material deve ser cuidadosamente homogeneizado. III. CÁLCULO Para cada teor de umidade deve ser calculado o coeficiente de inchamento, isto é, a relação entre os volumes úmido e seco de um mesmo peso de agregado de acordo com a expressão: Vv = (100 + h) 0 V0 100 h Onde: Vh = volume do agregado com h % de umidade, em dm 3 V0 = volume do agregado seco em estufa, em dm 3 0 = peso unitário do agregado seco em estufa, em Kg/dm 3 h = peso unitário do agregado com h% de umidade, em Kg/dm 3 h = teor de umidade do agregado em porcentagem IV. RESULTADO Do certificado de ensaio deverão constar: a) Os coeficientes de inchamento e as umidades correspondentes; b) A representação gráfica da função Vh/V0 = f (h); c) O valor da umidade acima da qual o coeficiente do inchamento pode ser considerado, isto é, a umidade crítica; d) A média dos coeficientes de inchamento nos pontos de umidade crítica e máxima da curva, isto é, o coeficiente de inchamento médio.

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