Flow table e ica

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  1. 1. UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS (UEA) ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA (EST) COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL DETERMINAÇÃO DA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL E ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA DA ARGAMASSA – CIMENTO PORTLAND CP-V ARI Manaus-Am Abril/2014
  2. 2. BIANCA GUEDES MOURA RAFAEL COSTA FERNANDES DETERMINAÇÃO DA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL E ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA DA ARGAMASSA – CIMENTO PORTLAND CP-V ARI Manaus-Am Abril/2014 Trabalho solicitado para obtenção de parcial referente à disciplina de Materiais de Construção Civil I ministrada pela Profª. Drª. Valdete Santos de Araújo.
  3. 3. RESUMO Este relatório consiste na apresentação dos seguintes ensaios com o cimento Portland de alta resistência inicial: índice de consistência de argamassa e determinação de pasta normal de consistência realizados no laboratório de Estruturas, Materiais e Solos do bloco de Engenharia Civil da Escola Superior de Tecnologia (EST) e no laboratório de Materiais de Construção do Centro Universitário do Norte. Os ensaios foram realizados no dia 12 e 15 de abril de 2014, no primeiro dia teve início às 15:30 e término às 20:30 e no segundo dia teve início às 16:00 e término às 17:30. No primeiro dia, foi realizado o ensaio de índice de consistência de argamassa utilizando os procedimentos da NBR 13276 e os adequando aos materiais presentes no laboratório. No segundo dia foi realizado o ensaio de pasta normal de consistência tendo a NBR NM 43 como base e adotando procedimentos possíveis no laboratório. O índice de consistência da argamassa deu um resultado de 240 mm, com aproximação para o número inteiro mais próximo conforme a norma vigente para o ensaio. O ensaio de determinação da pasta normal de consistência revelou um valor de 32% de água na pasta de cimento para se obter um concreto trabalhável conforme a norma explicita, foram realizadas 4 tentativas para se encontrar esse valor.Vale se ressaltar que os métodos utilizados foram adaptados das normas citadas devido à ausência dos materiais necessários para os corretos procedimentos descritos nas normas. PALAVRAS-CHAVE: cimento; argamassa; pasta de cimento; consistência
  4. 4. LISTA DE FIGURAS Figura 1: Gráfico resistência à compressão por idade...................................... 16 Figura 2: Aparelho de Vicat ............................................................................... 17 Figura 3: Mesa de consistência (flow table). ..................................................... 18 Figura 4: Materiais utilizados. ............................................................................ 25 Figura 5: Misturador mecânico .......................................................................... 25 Figura 6: Aparelho de Vicat utilizado. ................................................................ 26 Figura 7: Molde metálico e placa de vidro. ........................................................ 26 Figura 8: Resultado do ensaio. .......................................................................... 26 Figura 9: Integrante realizando a mistura.......................................................... 27 Figura 10: Integrante operando o aparelho de Vicat......................................... 27 Figura 11: Materiais utilizados ........................................................................... 28 Figura 12: Areia utilizada ................................................................................... 28 Figura 13: Resultado do ensaio ......................................................................... 29 Figura 14: Água.................................................................................................. 29 Figura 15: Cimento CP-V ARI............................................................................ 29
  5. 5. LISTA DE TABELAS Tabela 1: Composição do cimento ARI ............................................................. 16 Tabela 2: Determinação da pasta normal.......................................................... 20 Tabela 3: Índice de consistência de argamassa................................................ 23
  6. 6. LISTA DE SIGLAS E SÍMBOLOS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR - Norma Brasileira UEA – Universidade do Estado do Amazonas EST- Escola Superior de Tecnologia UNINORTE – Centro Universitário do Norte Am – Estado do Amazonas Prof ª. - Professora Dr ª. – Doutora ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland SP – Estado de São Paulo ASTM - American Society for Testing and Materials EB-2 - High early strength Portland cement – Specification g – Grama, unidade de massa cm² - Centímetros quadrados, unidade de área mm – Milímetros, unidade de comprimento ml – Mililitros, unidade de volume % - Porcentagem CP – Cimento Portland CP-V ARI – Cimento Portland de alta resistência inicial Ca - Cálcio Fe - Ferro Al – Alumínio Si – Silício SiO2 - Sílica (CaO)3SiO2 – Silicato tricálcico (CaO)2SiO2 – Silicato dicálcico CaSO4 • 2 H2O - Gesso ºC – Grau Celsius, unidade de temperatura A – Porcentagem de água necessária no cimento (%) Ma – Massa de água utilizada (g) Mc – Massa de cimento utilizado (g)
  7. 7. SUMÁRIO INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 8 2. OBJETIVO GERAL .................................................................................. 10 3. REVISÃO DE LITERATURA ....................................................................... 10 3.1. HISTÓRIA DO CIMENTO..................................................................... 10 3.2. DEFINIÇÃO DE CIMENTO .................................................................. 12 3.3. COMPOSIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND..... 13 3.4. CIMENTO PORTLAND DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL ............... 15 3.5. PASTA NORMAL ................................................................................. 17 3.6. MESA DE CONSISTÊNCIA ................................................................. 18 4. ENSAIOS .................................................................................................. 19 4.1. PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL .............................................. 19 4.1.1. Objetivo ........................................................................................... 19 4.1.2. Materiais e métodos ....................................................................... 19 4.1.3. Resultados ...................................................................................... 20 4.1.4. Conclusão ....................................................................................... 21 4.2. ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA DE ARGAMASSA ................................ 21 4.2.1. Objetivo ........................................................................................... 21 4.2.2. Materiais e métodos ....................................................................... 21 4.2.3. Resultados ...................................................................................... 22 4.2.4. Conclusão ....................................................................................... 23 APÊNDICE A – PASTA NORMAL DE CONSISTÊNCIA.................................. 25 APÊNDICE B – ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA DE ARGAMASSA ................... 28 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................. 30
  8. 8. 8 INTRODUÇÃO Cimento portland é a denominação convencionada mundialmente para o material usualmente conhecido na construção civil como cimento. O cimento portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ação da água. Depois de endurecido, mesmo que seja novamente submetido a ação da água, o cimento portland não se decompõe mais. (Associação Brasileira de Cimento Portland- ABCP, 2002) O cimento portland, misturado com água e outros materiais de construção, tais como a areia, a pedra britada, o pó-de-pedra, a cal e outros, resulta nos concretos e nas argamassas usadas na construção de casas, edifícios, pontes, barragens etc. O comportamento da argamassa no estado fresco e, por conseqüência, no estado endurecido é facilmente alterado com a variação das proporções entre os materiais constituintes e com a variação na sua qualidade. Esse comportamento tem, ainda, grande influência na otimização de todas as propriedades do revestimento produzido com essa argamassa, principalmente na sua capacidade de aderência. De acordo com Sabbatini (1979), a aderência da argamassa endurecida ao substrato é resultado da conjugação da resistência de aderência à tração, da resistência de aderência ao cisalhamento e da extensão de aderência . E o mecanismo de aderência se desenvolve, principalmente, pela ancoragem da pasta aglomerante nos poros da base e por efeito de ancoragem mecânica da argamassa nas reentrâncias e saliências macroscópicas da superfície a ser revestida. Em função da sua capacidade de fluir e de se deformar, quando submetida a uma determinada tensão de cisalhamento, a argamassa poderá apresentar contato mais extenso com o substrato, otimizando o mecani smo de aderência. Segundo John (2003), comenta-se que uma argamassa necessita de um coeficiente de viscosidade plástica menor possível, de forma a diminuir o trabalho de adensamento e espalhamento e, por outro lado, a tensão de
  9. 9. escoamento deve ser relativamente alta, pois uma vez aplicada na parede não deve escorrer. De modo geral, o comportamento da argamassa no estado fresco é medido indiretamente através de uma correlação com a consistência da argamassa. Esta consistência é normalmente medida por meio dos ensaios de mesa de espalhamento (flow table) e para caracterizar o tempo de pega da argamassa, com o auxilio do aparelho de vicat. 9 .
  10. 10. 10 2. OBJETIVO GERAL Determinar o índice de consistência da argamassa e a consistência da pasta normal de cimento Portland de alta resistência inicial (CP-V ARI). 3. REVISÃO DE LITERATURA 3.1. HISTÓRIA DO CIMENTO Uma das mais antigas evidências de uso do cimento aparece nas pirâmides do Antigo Egito. Naquela época, preocupados em erguer as suntuosas pirâmides, os egípcios desenvolveram um tipo de cimento fabricado através de uma mistura de gesso calcinado. Entre os gregos, notamos o emprego de terras vulcânicas que também endureciam quando misturadas à água. (SOUZA, 2008) Para construírem o Panteão de Agripa e o Coliseu, os romanos conceberam um tipo de cimento um pouco mais sofisticado. Possivelmente, os construtores urbanos de Roma desenvolveram uma mistura de areia, pedaços de telha, calcário calcinado e cinzas vulcânicas. De fato, as informações disponíveis sobre essa resistente argamassa criada pelos romanos são mínimas. A fórmula do cimento romano era um segredo tão importante que acabou sumindo com a própria desarticulação do império. (SOUZA, 2008) Somente no século XVIII, no ano de 1758, esse importante material voltou a ganhar novas características. Naquela data, o engenheiro britânico John Smeaton foi incumbido da tarefa de desenvolver um cimento que pudesse resistir à ação erosiva da água do mar. Empregando o uso de uma cinza vulcânica oriunda da Itália, conhecida como pozolana, Smeaton fabricou um cimento de excelente qualidade que veio a ser utilizado na construção do Farol de Eddystone, que durou mais de um século. (SOUZA, 2008) No ano de 1796, outro britânico chamado James Parker desenvolveu um novo tipo de cimento obtido pela calcinação de nódulos de calcário impuro contendo argila. Após vários testes realizados por outras autoridades no assunto, o cimento de Parker, também conhecido como cimento romano, foi liberado para construções. Logo que soube da notícia, James Parker vendeu a patente de sua invenção para membros dos Wyatt, uma tradicional família de engenheiros e arquitetos da Inglaterra. (SOUZA, 2008)
  11. 11. Em 1824, Joseph Aspdin foi responsável pela elaboração do chamado “Cimento Portland”, que fazia referência a uma cidade britânica detentora de excelentes jazidas de minério utilizado para cimento. Construindo fornos de alvenaria em forma de garrafa, com doze metros de comprimento, Aspdin alcançou temperaturas elevadas que imprimiam uma maior qualidade ao seu cimento. (SOUZA, 2008) Ao longo do tempo, novas misturas e o aprimoramento dos fornos determinaram obtenção de novos tipos de cimento. O estudo sistemático dos mecanismos mecânicos e químicos do cimento abre caminho para que o ramo de construções possa almejar novas conquistas. Atualmente, os estudiosos envolvidos nesse tipo de pesquisa buscam materiais de maior resistência e durabilidade. (SOUZA, 2008) No Brasil, estudos para aplicar os conhecimentos relativos à fabricação do cimento Portland ocorreram aparentemente em 1888, quando o comendador Antônio Proost Rodovalho empenhou-se em instalar uma fábrica na fazenda Santo Antônio, de sua propriedade, situada em Sorocaba-SP. Várias iniciativas esporádicas de fabricação de cimento foram desenvolvidas nessa época. Assim, chegou a funcionar durante apenas três meses, em 1892, uma pequena instalação produtora na ilha de Tiriri, na Paraíba, cuja construção data de 1890, por iniciativa do engenheiro Louis Felipe Alves da Nóbrega, que estudara na França e chegara ao Brasil com novas ideias, tendo inclusive o projeto da fábrica pronto e publicado em livro de sua autoria. Atribui -se o fracasso do empreendimento não à qualidade do produto, mas à distância dos centros consumidores e à pequena escala de produção, que não conseguia competitividade com os cimentos importados da época. (BATTAGIN, 2009) A usina de Rodovalho lançou em 1897 sua primeira produção – o cimento marca Santo Antonio – e operou até 1904, quando interrompeu suas atividades. Voltou em 1907, mas experimentou problemas de qualidade e extinguiu-se definitivamente em 1918. Em Cachoeiro do Itapemirim, o governo do Espírito Santo fundou, em 1912, uma fábrica que funcionou até 1924, com precariedade e produção de apenas 8.000 toneladas por ano, sendo então paralisada, voltando a funcionar em 1935, após modernização. (BATTAGIN, 2009) 11
  12. 12. Todas essas etapas não passaram de meras tentativas que culminaram, em 1924, com a implantação pela Companhia Brasileira de Cimento Portland de uma fábrica em Perus, Estado de São Paulo, cuja construção pode ser considerada como o marco da implantação da indústria brasileira de cimento. As primeiras toneladas foram produzidas e colocadas no mercado em 1926. Até então, o consumo de cimento no país dependia exclusivamente do produto importado. A produção nacional foi gradativamente elevada com a implantação de novas fábricas e a participação de produtos importados oscilou durante as décadas seguintes, até praticamente desaparecer nos dias de hoje. (BATTAGIN, 2009) Hoje, o Brasil é um dos oito maiores produtores de Cimento Portland do mundo e, detém uma das mais avançadas tecnologias no fabrico desse insumo. Só no ano de 2000, o Brasil produziu cerca de 39,6 milhões de toneladas de Cimento Portland. 12 3.2. DEFINIÇÃO DE CIMENTO Cimento portland é a denominação convencionada mundialmente para o material usualmente conhecido na construção civil como cimento. O cimento portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ação da água. Depois de endurecido, mesmo que seja novamente submetido à ação da água, o cimento portland não se decompõe mais. (ABCP, 2002) Por definição, é um “aglomerante hidráulico resultante da mistura homogênea de clínquer Portland, gesso e adições normatizadas finamente moídas” (MARTINS et al., 2008). Aglomerante porque tem a propriedade de unir outros materiais. Hidráulico porque reage (hidrata) ao se misturar com água e depois de endurecido ganha características de rocha artificial, mantendo suas propriedades, principalmente se permanecer imerso em água por aproximadamente sete dias. (MARTINS et al., 2008). As matérias primas utilizadas na fabricação de cimento devem conter Cálcio (Ca), Silício (Si), Alumínio (Al) e Ferro (Fe), pois são estes os elementos químicos que, combinados, vão produzir compostos hidráulicos ativos (ROBERTO, 2001). Os materiais corretivos mais empregados na indústria do cimento são areia, bauxita e minério de ferro. A areia é utilizada quando ocorre
  13. 13. deficiência em SiO2; a mistura de óxidos de alumínio hidratados é utilizada quando ocorre deficiência em alumínio nas matérias primas; e o minério de ferro (geralmente hematita) é utilizada quando corre deficiência em ferro. 13 3.3. COMPOSIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND Uma das melhores maneiras de conhecer as características e propriedades dos diversos tipos de cimento portland é estudar sua composição. O cimento portland é composto de clínquer e de adições. O clínquer é o principal componente e está presente em todos os tipos de cimento portland. As adições podem variar de um tipo de cimento para outro e são principalmente elas que definem os diferentes tipos de cimento. As adições são outras matérias-primas que, misturadas ao clínquer na fase de moagem, permitem a fabricação dos diversos tipos de cimento portland hoje disponíveis no mercado. Essas outras matérias-primas são o gesso, as escórias de alto-forno, os materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos. • Clínquer O clínquer é o principal item na composição de cimentos portland. Tem como matérias-primas o calcário e a argila (ABCP, 2003). É fonte de Silicato tricálcico (CaO)3SiO2 e Silicato dicálcico (CaO)2SiO2. Estes compostos trazem acentuada característica de ligante hidráulico e estão diretamente relacionados com a resistência mecânica do material após a hidratação. O clínquer em pó tem a peculiaridade de desenvolver uma reação química em presença de água, na qual ele, primeiramente, torna-se pastoso e, em seguida, endurece, adquirindo elevada resistência e durabilidade (ABCP, 2003). • Gesso A gipsita, sulfato de cálcio di-hidratado, é comumente chamada de gesso e é adicionada na moagem final do cimento. O gesso tem como função básica controlar o tempo de pega, isto é, o início do endurecimento do clínquer moído quando este é misturado com água. Caso não se adicionasse o gesso à moagem do clínquer, o cimento, quando entrasse em contato com a água, endureceria quase que instantaneamente, o que inviabilizaria seu uso nas obras. Por isso, o gesso é uma adição presente em todos os tipos de cimento portland (ABCP, 2002).
  14. 14. O gesso (CaSO4 • 2 H2O) é adicionado em quantidades geralmente inferiores a 3% da massa de clínquer. É uma adição obrigatória, presente desde os primeiros tipos de cimento Portland. • Escória de alto forno A escória de alto-forno é subproduto da produção de ferro em alto-forno, 14 obtida sob forma granulada por resfriamento brusco (MARTINS et al., 2008). São obtidas durante a produção de ferro-gusa nas indústrias siderúrgicas e se assemelham aos grãos de areia. Antigamente, as escórias de alto-forno eram consideradas como um material sem maior utilidade, até ser descoberto que elas também tinham a propriedade de ligante hidráulico muito resistente, ou seja, que reagem em presença de água, desenvolvendo características aglomerantes de forma muito semelhante à do clínquer. Essa descoberta tornou possível adicionar a escória de alto-forno à moagem do clínquer com gesso, guardadas certas proporções, e obter como resultado um tipo de cimento que, além de atender plenamente aos usos mais comuns, apresenta melhoria de algumas propriedades, como maior durabilidade e maior resistência final (ABCP, 2002). • Materiais pozolânicos Os materiais pozolânicos são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas (550ºC a 900ºC) e derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas, entre outros (ABCP, 2002). Também há possibilidade de se produzir pozolana artificial queimando-se argilas ricas em alumínio a temperaturas próximas de 700ºC. A adição de pozolana propicia ao cimento maior resistência a meios agressivos como esgotos, água do mar, solos sulfurosos e a agregados reativos. Diminui também o calor de hidratação, permeabilidade, segregação de agregados e proporciona maior trabalhabilidade e estabilidade de volume, tornando o cimento pozolânico adequado a aplicações que exijam baixo calor de hidratação, como concretagens de grandes volumes (MARTINS et al., 2008). Outros materiais pozolânicos têm sido estudados, tais como as cinzas resultantes da queima de cascas de arroz e a sílica ativa, um pó finíssimo que sai das chaminés das fundições de ferro-silício e que, embora em caráter
  15. 15. regional, já têm seu uso consagrado no Brasil, a exemplo de outros países tecnologicamente mais avançados. • Materiais carbonáticos São rochas moídas, que apresentam carbonato de cálcio em sua 15 constituição tais como o próprio calcário. A adição de fíler calcário finamente moído é efetuada para diminui r a porcentagem de vazios, porque os grãos ou partículas desses materiais têm dimensões adequadas para se alojar entre os grãos ou partículas dos demais componentes do cimento, assim como para melhorar a trabalhabilidade, o acabamento e até elevar a resistência inicial do cimento. (MARTINS et al., 2008) Existem no Brasil vários tipos de cimento portland, diferentes entre si, principalmente em função de sua composição. Os principais tipos oferecidos no mercado, ou seja, os mais empregados nas diversas obras de construção civil são: • cimento portland comum; • cimento portland composto; • cimento portland de alto-forno; • cimento portland pozolnico. Em menor escala os consumidos, seja pela menor oferta, seja pelas características especiais de aplicação os seguintes tipos de cimento: • cimento portland de alta resistência inicial; • cimento portland resistente aos sulfatos; • cimento portland branco; • cimento portland de baixo calor de hidratação; • cimento para poços petrolíferos. Todos os tipos de cimento mencionados são regidos por normas da ABNT, que dispõe de escritórios ou representações espalhados pelo país, nos quais poderão ser adquiridas essas normas. 3.4. CIMENTO PORTLAND DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL O cimento portland de alta resistência inicial (CP V-ARI) embora contemplado pela ABNT como norma separada do cimento portland comum, é na verdade um tipo particular deste, que tem a peculiaridade de atingir altas
  16. 16. resistências já nos primeiros dias da aplicação. O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer, bem como pela moagem mais fina do cimento, de modo que, ao reagir com a água, ele adquira elevadas resistências, com maior velocidade. 16 Composição do cimento de alta resistência: Tabela 1: Composição do cimento ARI Evolução média de resistência à compressão dos distintos tipos de cimento portland: (ABCP, 1996) Figura 1: Gráfico resistência à compressão por idade
  17. 17. 17 3.5. PASTA NORMAL Pasta de consistência normal é toda aquela preparada com uma quantidade de água suficiente para lhe proporcionar uma consistência padrão. Ela é normal quando a sonda de Tetmajer do aparelho de Vicat penetra na pasta até uma distância entre 5 e 7 mm do fundo. O valor do ensaio é apresentado em termos de relação a/c em porcentagem. Indica o quanto um cimento irá demandar água para produzir um concreto trabalhável. Quanto maior for esse valor (acima de 48 %) maior será a demanda de água do concreto. É utilizado para o ensaio de determinação dos tempos de início e fim de pega do cimento (NBR NM 65/2002). Essa amostra de consistência normal é ensaiada no aparelho de vicat, representado na figura 2, à penetração de uma agulha corpo cilíndrico circular, com 1mm2 de área de seção e terminando em seção reta. A amostra é ensaiada periodicamente à penetração pela agulha de Vicat, determinando-se o tempo de início da pega quando esta deixa de penetrar até o fundo da pasta, ou melhor, ao ficar distanciada do fundo 1mm. Os ensaios são prosseguidos até a determinação do tempo de fim de pega, quando a agulha não penetra nada mais na amostra, deixando apenas uma imperceptível marca superficial. (SIQUEIRA, 2008) Figura 2: Aparelho de Vicat Para o cálculo da porcentagem de água (A) necessária à obtenção da consistência normal da pasta de cimento, utiliza-se a seguinte fórmula:
  18. 18. 18 A = ma /mb .100 Equação 1: Fórmula da porcentagem de água/cimento da pasta onde: ma = massa de água utilizada para obtenção da consistência normal (g). mb = massa de cimento utilizada no ensaio (g). 3.6. MESA DE CONSISTÊNCIA A mesa de espalhamento,também conhecida como flow-table, conforme a figura 3, é uma ferramenta utilizada no método de ensaio recomendada pela norma NBR 13276 (ABNT, 1995). O programa de ensaio consiste no espalhamento sobre a mesa de ensaio, de uma argamassa moldada em um tronco de cone metálico, de volume 463,29 cm3. Figura 3: Mesa de consistência (flow table). A argamassa é forçada a se deformar mediante 30 quedas padronizadas dessa mesa. O resultado do ensaio é apresentado por um valor unitário em mm, denominado de medida de espalhamento, que é dado pelo diâmetro (espalhamento) da argamassa após a aplicação dos golpes. Quanto menor o espalhamento subentende-se que a argamassa é mais difícil de se deformar. Muitas críticas a respeito dessa metodologia são mencionadas por pesquisadores, demonstrando que o método não é adequado para avaliação de argamassas de revestimento. Segundo Gomes (1995) observou-se que a simples presença de ligantes muito finos, como cal hidratada ou pozolana,
  19. 19. propicia a obtenção de valores do espalhamento muito abaixo do esperado, apesar da grande facilidade do operário trabalhar com esta argamassa. Yashida (1995), Cavani (1997) e Nakakura (2003) perceberam que a mesa de espalhamento não apresenta sensibilidade para diferenciar argamassas que contém ar incorporado por aditivos, como é o caso da argamassa industrializada. 19 4. ENSAIOS 4.1. PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL 4.1.1. Objetivo Determinar a consistência normal da pasta do cimento Portland de alta resistência inicial. 4.1.2. Materiais e métodos Os materiais usados nesse experimento foram:  1 Garrafa de água (Figura 4);  1 Régua metálica (Figura 4);  1 Cronômetro digital (Figura 4);  1 Proveta (Figura 4);  1 Colher plástica (Figura 4);  1 Espátula de borracha (Figura 4);  1 Molde metálico (Figura 7);  1 Placa de vidro (Figura 7);  1 Misturador (Figura 5);  1 Aparelho de Vicat (Figura 6);  2000 g de cimento CP-V ARI (Figura 15);  1 Balança de precisão de 0,1 g (Figura 12);  4 Sacos plásticos (Figura 15). Primeiramente, pesou-se 4 amostras de 500 g de cimento CP-V em 4 sacos plásticos, cada 500 g em um saco, para serem utilizadas no ensaio na balança de precisão. Arbitra-se uma certa quantidade de água para a pasta, então colocou-se essa quantidade de água numa proveta para mensurá-la corretamente.
  20. 20. Com essa água e o cimento, pode-se iniciar o ensaio propriamente dito. Primeiramente, colocou-se a água dentro da bacia do misturador, e logo após colocou-se o cimento. Então se deixou a mistura em repouso por 30 segundos, até que se ligou o misturador em velocidade lenta por mais 30 segundos, após esse tempo, misturou-se a amostra com uma espátula de borracha por mais 15 segundos e depois disso, se ligou novamente o misturador, agora em velocidade rápida por 60 segundos, conforme a NBR NM 43. Então, em 45 segundos, colocou-se a pasta de cimento no molde, que estava sobre a placa de vidro, com o auxilio de uma colher plástica até que esse fosse totalmente preenchido, retirou-se o excesso com uma régua metálica. Então colocou a placa e o molde sob o aparelho de Vicat e introduziu a haste do aparelho lentamente na pasta, até que o valor mostrado na régua do aparelho virasse constante. Esse valor, que é a distância da haste até a lâmina de vidro, deve ser de 6 mm com um erro de 1 mm para mais ou para menos. Para atingir esse valor, necessitou-se fazer o procedimento 4 vezes. Atingindo esse valor, pode-se calcular a porcentagem de água (A) necessária à obtenção da consistência normal da pasta de cimento, utilizando a equação... 4.1.3. Resultados Repetiu-se o ensaio quatro vezes para obter-se o valor indicando na norma, estando dentro dos parâmetros de erro citados anteriormente. Os resultados se dão na tabela... 20 Tabela 2: Determinação da pasta normal CONSISTÊNCIA NORMAL DA PASTA Tentativas Quantidade de água (ml) Cimento (g) Distância haste/placa (mm) Porcentagem de água (%) 1 150 500 - - 2 152,5 500 7,5 30,5 3 155 500 7,3 31 4 160 500 5,2 32 A primeira tentativa não se obteve um resultado conclusivo por descuido e inexperiência da equipe na realização do ensaio, não tendo a orientação correta de uma laboratorista. Os valores foram utilizados foram aleatórios e sendo mensurados conforme o palpite da equipe. Na quarta tentativa, se chegou a um resultado satisfatório, conforme a NBR NM 43.
  21. 21. 4.1.4. Conclusão O ensaio de pasta de consistência normal foi realizado no Laboratório de Materiais de Construção do Centro Universitário do Norte (UNINORTE), conforme a NBR NM 43 – Cimento Portland - Determinação da pasta de consistência normal. Conclui-se que a quantidade de água necessária para de conseguir a pasta normal do cimento está em torno de 32%. Esse valor serve para determinar o teor de água/cimento que deverá ser utilizado numa aplicação da pasta de cimento na construção civil. O valor atingindo pelo aparelho de Vicat não foi o exato que a NBR NM 43 descreve como sendo ideal, porém o valor atingido com 32% de água está enquadrado dentro do erro de 1 mm do ensaio. O resultado obtido também influencia no tempo de pega do cimento, bem como a identificação do estado do cimento, ou seja, se ele está adequado ao uso ou está inadequado por estar hidratado. 21 4.2. ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA DE ARGAMASSA 4.2.1. Objetivo Determinar o índice de consistência da argamassa confeccionado com o cimento CP-V. 4.2.2. Materiais e métodos Os materiais usados nesse ensaio foram:  1 Balança de precisão 0,1 g (Figura 12);  1 Amostra de cimento CP-V ARI (Figura 15);  1 Amostra de areia (Figura 12);  Água (Figura 14);  1 Régua metálica (Figura 4);  1 Molde rígido troncônico (Figura 11);  1 Soquete (Figura 11);  1 Mesa de consistência (Figura 11);  1 Trena (Figura 13);  1 Recipiente plástico (Figura 11);  1 Béquer de vidro (Figura 4);
  22. 22. 22  1 Fundo de peneira (Figura 12);  1 Saco plástico (Figura 15;  1 Cronômetro (Figura 4);  1 Câmera fotográfica Primeiramente, pesou-se 225 g de água num béquer de vidro, utilizando uma balança de precisão de 0,1 g, e nesta mesma balança se pesou mais 1404 g de areia seca num fundo de peneira e em um saco plástico colocou-se 468 g de cimento CP-V ARI, utilizando a mesma balança. Colocou-se o cimento e areia no recipiente plástico, e misturou os dois elementos manualmente, tentando torna a mistura uniforme, então colocou-se metade da água, e continuou misturando-se os elementos e depois finalmente se colocou o resto da água até que a mistura virasse uma argamassa. Devido a consistência seca da mistura, adicionou-se mais 50 g de água na mistura, tornando a argamassa mais pastosa. Então, montou-se o molde em cima da mesa, conforme a NBR 13276, e colocou-se a primeira camada de argamassa no molde com um auxílio de uma colher de borracha, e deram-se 15 golpes com o soquete metálico na primeira camada, depois colocou-se a segunda camada e deram-se mais 10 golpes e por último a terceira camada dando-se mais 5 golpes com o soquete metálico, conforme a norma citada descreve. Rasou-se o molde com o auxilio de uma régua, e depois, cuidadosamente, retirou-se o molde metálico deixando uma amostra de argamassa em forma de tronco de cone em cima da mesa de consistência. Usou-se a manivela para 30 giros, ou seja, a mesa suba e caia, em 30 segundos. Após esse tempo, mediu-se o diâmetro da argamassa espalhada com o auxílio de uma trena verticalmente e horizontalmente e determinou-se o índice de consistência da argamassa conforme citado anteriormente. 4.2.3. Resultados Os resultados estão expressos na tabela:
  23. 23. 23 Tabela 3: Índice de consistência de argamassa ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA DE ARGAMASSA Água (g) Areia (g) Cimento (g) Índice de consistência de argamassa (mm) 275 1404 364 240 Após o procedimento, e as obtenções dos dados do ensaio, chegou-se ao valor de índice de consistência de argamassa indicando na tabela, sendo adaptado da NBR 13276 pelo motivo de logística do laboratório, onde não foi possível realizar o ensaio 3 vezes e se tirar uma média dos valores devido a grande demanda para o uso do equipamento do ensaio. 4.2.4. Conclusão O ensaio de índice de consistência de argamassa realizado no Laboratório de Estruturas, Materiais e Solos da Escola Superior de Tecnologia (EST) seguiu a NBR 13276 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Conclui-se que o valor do índice de consistência da argamassa analisada é de 240 mm. Vale ponderar-se do valor não diferir de 5 mm da medida dos dois lados do diâmetro mensurado confirmando o resultado satisfatório do ensaio, mesmo sendo apenas uma medida coletada. Também, arredondou-se a medida para o número inteiro mais próximo, conforme a norma indica.
  24. 24. 24 5. CONCLUSÃO A pasta de cimento e a argamassa são materiais provenientes do cimento na utilização na construção civil, adicionados de outros materiais conforme suas características. A pasta tem a junção do cimento com a água apenas, suas características físicas agem no concreto, através da pasta pode-se determinar a relação água/cimento do concreto trabalhável a ser confeccionado e desse jeito, proporcionar um controle tecnológico da construção. Enquanto a pasta tem um caráter mais científico e mais teórico, a argamassa, tem aplicação prática direta na construção civil. Pode-se usar argamassa em assentamento de alvenaria, de cerâmicas, de porcelanato, entre outros materiais, também pode-se usá-la em emboço e reboco nas construções, e também no chapisco. Conclui-se, então, que os resultados adquiridos nos ensaios deste relatório são satisfatórios com base nas respectivas normas de cada ensaio realizado. Apesar de haver uma adaptação dos materiais da norma para os materiais do laboratório, os resultados não diferiram muito do que está na literatura do assunto.
  25. 25. 25 APÊNDICE A – PASTA NORMAL DE CONSISTÊNCIA Figura 4: Materiais utilizados. Figura 5: Misturador mecânico
  26. 26. 26 Figura 6: Aparelho de Vicat utilizado. Figura 7: Molde metálico e placa de vidro. Figura 8: Resultado do ensaio.
  27. 27. 27 Figura 9: Integrante realizando a mistura Figura 10: Integrante operando o aparelho de Vicat
  28. 28. 28 APÊNDICE B – ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA DE ARGAMASSA Figura 11: Materiais utilizados Figura 12: Areia utilizada
  29. 29. 29 Figura 13: Resultado do ensaio Figura 14: Água Figura 15: Cimento CP-V ARI
  30. 30. 30 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SOUZA R. Historia do Cimento, 2008 SIQUEIRA L. V. Materiais de Construção I. Joinville, 2008. MARTINS, A. et al. Apostila de treinamento de mão de obra para construção civil: Cimento. Cia. de Cimento Itambé. Curitiba, 2008. BATTAGIN A. F. Uma breve história do cimento portland. 2009 RIBEIRO, J. C. Materiais de construção: Cimento. Universidade Federal do Pará – UFPA. Belém, 2010. YASHIDA, A.T.; BARROS, M.M.S.B. Caracterização de argamassas no estado fresco: Peculiaridade na análise de argamassas industrializadas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, I. Goiânia: Anais, 1995. p.53-62. NAKAKURA, E.H. Analise e classificação das argamassas industrializadas segundo a NBR 13 281 e a MERUC. São Paulo: Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 2003. p.208. GOMES, A.M.; NERO, J.M.G.; APPLETON, J.A.S. Novo método para a avaliação da trabalhabilidade e consistência das argamassas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, I. Goiânia: Anais, 1995. p.83-91. CAVANI, G.R.; ANTUNES, R.P.N.; JOHN, V.M. Influência do teor de ar incorporado na trabalhabilidade das argamassas mistas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, II. Salvador: Anais, 1997. p.110-119. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT), NBR NM 43 — Cimento Portland - Determinação da pasta de consistência normal, Rio de Janeiro, 2003. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT), NBR 13276 — Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Preparo da mistura e determinação do índice de consistência, Rio de Janeiro, 2002.

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