AULA PRÁTICA 04_AGLOMERANTES 11) DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA (d) - NBR 6474 O líquido utilizado no ensaio deve ser o xileno, recentemente preparado, com densidade de 0,8686 a 15 o C ou querosene, com densidade não menor que 0,731 à 15 o C. - Coloca-se o líquido (querosene ou xileno) no frasco até que atinja uma altura intermediária na escala inferior; - Coloca-se o frasco com o líquido em um banho de água com temperatura constante em torno de 23 o C até a estabilização da leitura inicial; - Pesa-se o frasco com o líquido (m 1 ); - Com o auxílio de um funil coloca-se o cimento, agitando-se o conjunto para a eliminação de bolhas de ar aderidas nas partículas; - Pesa-se novamente o conjunto (frasco líquido + cimento = m 2 ); - Coloca-se o conjunto no banho de água com temperatura constante e após estabilização da temperatura do líquido do frasco, faz-se à leitura final. A diferença entre a leitura final e inicial fornecerá o volume deslocado e a diferença entre as massas m 1 e m 2 a massa do material.
Figura 11.1: Frasco volumétrico de Le Chatelier m = m 2 m Equação 11.1 1 Equação 11.2 V desl = L f L i Equação 11.3 d = m V desl 3 ( g / cm )
12 FINURA (Peneiramento) NBR 7215 Efetua-se o peneiramento manual ou mecânico de uma amostra (m t ) de 50g de cimento, utilizando-se a peneira no 200 (0,075mm). O peneiramento é considerado completo quando, após 1 minuto, não passar mais de 0,1% da massa da amostra. Tabela 12.1: Determinação da finura do cimento Amostra (m t ) Material Retido (m r ) F (%) mr Equação 12.1 F (%) = ( ) x100 mt
13 DETERMINAÇÃO DA ÁREA ESPECÍFICA 13.1 Permeabilímetro de Blaine NBR 7224 Figura 13.1: Permeabilímetro de Blaine _ Compacta-se a amostra de cimento na célula com auxílio de um êmbolo e a seguir conecta-se a mesma ao tubo manométrico; - Com a pêra de sucção, faz-se a aspiração do ar, forçando o fluído manométrico a deslocar-se da marca 11 para a 8. - Fecha-se o registro e o fluído manométrico começa a retornar à sua posição de equilíbrio, aspirando e forçando o ar a fluir pela célula de permeabilidade que contém a amostra de cimento. O tempo deste retorno (tempo de ir de 8 para 11) é proporcional à finura do cimento, ou seja, quanto maior o tempo de retorno maior será a finura do cimento e vice-versa. A faixa de validade do uso do permeabilímetro de Blaine é um pouco contraditória. A Norma DIN 66127 recomenda para materiais com superfície específica, em massa (Am), entre 100 e 400m 2 /kg aproximadamente. Outros autores fixam este limite superior em 700 e até 100m 2 /kg.
3 K. ε. t Equação 13.1 Am = ( ) ρ.(1 ε ). η onde: K = constante calculada conforme equação 13.2 ε = porosidade, tomada como 0,500 ⁿ = viscosidade dinâmica do ar em Pa.s (ver tabela anexa) ρ = massa específica do material em g/cm 3 t = tempo, em segundos Equação 13.2 K = A mp. ρ.(1 ε ). n p ε 3 p p onde: Am p, ρ p e ε p são a área específica (em massa), massa específica e porosidade do padrão, fornenecidos pela Associação Brasilieira de cimento Portland (ABCP).
14 TEMPO DE PEGA NBR 11581 Figura 14.1: Aparelho de Vicat 14.1 Determinação da água de consistência normal (NBR 11580) - Pesa-se 500g de cimento; - Introduz-se no misturador mecânico normalizado, uma quantidade determinada de água; - Adiciona-se lentamente o cimento à água. Após a introdução de todo o cimento, aciona-se o cronômetro e aguardar-se 30s; - Liga-se o misturador na velocidade baixa durante 30s; - Parar o processo de mistura durante 120s. Durante os primeiros 15s, devem ser raspadas com uma espátula, a parede interna do recipiente e a pá, de modo a juntar toda a pasta no fundo da cuba; - Liga-se o misturador na velocidade alta durante 60s; - Preenche-se o molde do aparelho com a pasta. Por meio de suaves golpes na placa de vidro sob o molde, retirar as bolhas de ar incorporadas à pasta e com a lateral da espátula, deve-se proceder à rasadura da pasta de modo a obter-se uma superfície plana; - Posiciona-se a sonda de Tetmajer sobre a pasta de cimento e, completados 45s após o fim do amassamento da pasta, solta-se a mesma sobre a pasta fazendo-se a leitura no aparelho da distância
relativa entre a extremidade da sonda e a placa de vidro do fundo do molde. A consistência da pasta será considerada normal se esta distância da agulha ao fundo do molde for de 6±1mm. A quantidade de água utilizada será determinada água de consistência normal. Tabela 14.1: Determinação da água de amassamento Tentativa Cimento - c (g) Água adicionada - a(g) a/c Consistência (mm) 1 2 n 14.2 Determinação do início e fim de pega - Prepara-se uma nova pasta de consistência normal conforme descrito anteriormente; - Posiciona-se a agulha de Vicat sobre a superfície do molde liberando-a, fazendo-a penetrar a pasta. O início de pega é o tempo transcorrido entre a adição da água ao cimento e o momento em que a agulha de Vicat estacione a 1mm do fundo do molde. O tempo de fim de pega é determinado quando a mesma não consegue penetrar mais que 2mm na pasta ou quando a mesma não deixar marcar significativas sobre a superfície da pasta. Tabela 1.2: Tempos de início e fim de pega *Ho = Horário Tempo (Horário Ho) Altura (h) mm *Momento em que o cimento entra em contato com a água
15 DETERMINAÇÃO DA EXPANSIBILIDADE NBR 7215 Figura 15.1: Agulhas de Le Chatelier - Apóia-se o molde sobre uma placa de vidro e em seguida preenche-se o mesmo com a pasta de cimento, de consistência normal, cobrindo-se em seguida a face superior com outra placa de vidro; - Faz-se a imersão do conjunto (corpo-de-prova, agulhas e placas) em um tanque de água potável deixando-o por um período mínimo de 12 horas; - Em uma amostra da mesma pasta, conservada na mesma água, faz-se uma forte pressão com o dedo polegar e, se a amostra resistir deve ser retirada da água. 15.1 Ensaio a frio - Transferem-se os corpos-de-prova para um tanque de água fria (23±2 o C) onde permanecerão por um período de 7 dias.colocados dentro das agulhas onde permancem imersos em água a 23±2oC por um período de 7 dias. Momento das leituras: a) logo após a moldagem dos corpos-de-prova (L i ) b) após os sete dias em imersão em água (L f ) 15.2 Ensaio a quente Transferem-se os corpos-de-prova para um tanque em água fazendo-o ferver progressivamente (depois de 15 minutos e antes dos 30 minutos) permanecendo por, no mínimo, 5 horas ou até que a leitura entre as hastes não apresente mais afastamento.
Momento das leituras: a) Anteriormente à imersão dos corpos-de-prova em água quente (L i ) b) após três horas de ebulição c) ate que não se verifique em duas horas consecutivas um aumento do afastamento entre as hastes (L f ) Equação 15.1 Expansilbilidade = L f L i A medida da expansibilidade é dada em milímetros
16 DETERMINAÇÃO DA RESISTÊCIA À COMPRESSÃO NBR 7215 A determinação da resistência à compressão é feita através de uma argamassa com traço, em massa, de 1: 3 (cimento:areia) e relação água/cimento (a/c) de 0,48. A areia empregada é denominada areia normal brasileira, proveniente do Rio Tietê (SP) e fornecida pelo IPT de São Paulo em quatro frações: fina, média fina, média grossa e grossa as quais são misturadas à razão de 25% de cada uma. Material necessário - 4 moldes cilíndricos (5x10cm); - Cimento Portland: 624±0,4 g - Água: 300±0,4 g - Areia normal: 1872g sendo constituída de 468 g de cada fração Mistura mecânica - Coloca-se na cuba toda a quantidade de água e adiciona-se o cimento misturando-os em velocidade baixa por 30 segundos. - Sem paralisar a operação, inicia-se a colocação da areia normal e em seguida muda-se para a velocidade alta por mais 30 segundos; - Desliga-se o misturador durante 1,5 minuto e nos primeiros 15 segundos retira-se, com o auxílio de uma espátula, a argamassa que ficou aderida às paredes da cuba e à pá e que não foi suficientemente misturada, colocando-a no interior da cuba. Durante o tempo restante (1 minuto e 15s), deixa-se a argamassa em repouso na cuba coberta com um pano limpo e úmido. - Liga-se o misturador na velocidade alta por mais 1 minuto e em seguida procede-se à moldagem dos corpos-de-prova (cp s). Preenchimentos dos cp s Molda-se o corpo-de-prova em 4 camadas de iguais espessuras, sendo cada uma delas adensada com 30 golpes moderados, aplicados com soquete metálico padronizado. Cura Os corpos-de-prova são armazenados em câmara úmida por um período de 20 à 24 horas sendo na seqüência desmoldados e imersos em água saturada com cal até a idade especificada para a ruptura.
Capeamento Os corpos-de-prova devem ter seus topos e bases capeados por uma mistura de enxofre líquido e a espessura do capeamento não deverá exceder 2mm. Rompimento A idade de ruptura do corpo-de-prova deverá ser realizada de acordo com o cimento em ensaio, respeitando as tolerâncias especificadas para cada idade, devendo-se portanto registrar hora em que o cimento é posto em contato com a água da mistura: 24 horas: ±30min 3 dias: ±1 hora 7 dias: ±2 horas 28 dias: ±4 horas 91 dias: ±24 horas A velocidade de aplicação da carga = 0,25 ± 0,05 MPa/s ( ou 0,5 ± 0,010 KN/s) Tabela 16.1: Resistência à compressão do cimento Área do cp perpendicular à aplicação da carga (mm 2 ) = CP 24hs 3 dias 7 dias 28 dias 91 dias 1 2 3 4 Média Onde: Carga (N) Fc (MPa) Carga (N) Fc Equação 16.1 Rc =, onde A Fc = Carga de compressão, em N A = área do cp perpendicular à aplicação da carga, em mm= Rc = Resistência à compressão,em MPA Lembrete: conversão de unidades Força 1Kgf = 10N = 0,01KN = 0,001tf Pressão 1MPa = 106N/m2 = 1N/mm2 Fc (MPa)