Determinação da massa específica de agregados miúdos pelo frasco de Chapman

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPTO. DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL
APOSTILA PARA AS AULAS PRÁTICAS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROF. ALDO DE ALMEIDA OLIVEIRA
ABRIL/2007

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL
DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADOS PARA CONCRETOS E ARGAMASSAS (Este texto teve como base as normas NBR 7217 e NBR 7211)
1. OBJETIVO
Caracterizar os agregados quanto ao tamanho e à distribuição de suas partículas.
2. DEFINIÇÕES
2.1. SÉRIE DE PENEIRAS NORMAL E INTERMEDIÁRIA
São um conjunto de peneiras sucessivas caracterizadas pelas aberturas da malha.
Série Normal
Série Intermediária
76mm
-
-
38mm
-
-
19mm
-
9,5mm
-
4,8mm
2,4mm
1,2mm
0,60mm
0,30mm
0,15mm
-
64mm
50mm
-
32mm
25mm
-
12,5mm
-
6,3mm
-
-
-
-
-
-
2.2. DIMENSÃO MÁXIMA CARACTERÍSTICA (DMC)
Corresponde à abertura nominal, em mm, da malha da peneira da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa.
2.3. MÓDULO DE FINURA
Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras série normal, dividida por 100. O módulo de finura é uma grandeza adimensional e deverá ser apresentado com aproximação de 0,01.
3. APARELHAGEM
 Balança com resolução de 0,1% da massa da amostra de ensaio;
 Estufa para secar a amostra;
 Peneiras das séries normal e intermediária, tampa e fundo;
 Pincel

4. PROCEDIMENTO
 A amostra para o ensaio deverá ser colhida no canteiro de obra, tendo-se o cuidado de colher material de diferentes locais onde o agregado está armazenado, tendo em vista sempre sua representatividade;
 No laboratório, a amostra deverá ser colocada em estufa para posterior quarteamento. Este procedimento garantirá uma amostra representativa. O ensaio deverá ser realizado com duas amostras.
 A massa mínima, por amostra de ensaio é estimada de acordo com a tabela abaixo, onde a DMC é estimada. Após o ensaio, deve-se verificar se houve compatibilidade entre a DMC real com as massas utilizadas nas amostras. Dimensão Máxima Característica (DMC) do Agregado, em mm * Massa Mínima da Amostra para o ensaio, em kg
< 4.8
6.3
9.5 < DMC < 25
32 e 38
50
64 e 76
0,5
3
5
10
20
30
 Encaixa-se as peneiras observando-se a ordem crescente (base para topo) da abertura das malhas.
 Coloca-se a amostra na peneira superior e executa-se o peneiramento, que pode ser manual ou mecânico.
 Pesa-se o material que ficou retido em cada peneira. Procede-se novamente o peneiramento até que, após 1 minuto de agitação contínua, a massa de material passante pela peneira seja inferior a 1% do material retido.
Confere-se a massa total do material retido nas peneiras e no fundo com a massa seca inicial da amostra. A diferença não pode ultrapassar 0,3% da massa inicial. A diferença pode ter sido causada ou por perda de material ou por questão de sensibilidade da balança utilizada no ensaio.

5. RESULTADOS
Massa seca da amostra 1: Massa seca da amostra 2:
PENEIRA MASSA RETIDA (g) AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 MÉDIA (mm) AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 % RETIDA % ACUM % RETIDA %ACUM % RETIDA %ACUM COLUNA A B C D E F G H 76
64
50
38
32
25
19
12.5
9.5
6.3
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15
Fundo
TOTAL
DIMENSÃO MÁXIMA CARACTERÍSTICA (DMC)
MÓDULO DE FINURA (MF):
CLASSIFICAÇÃO DO ABREGADO (MIÚDO/GRAÚDO)
ZONA/GRADUAÇÃO
OBSERVAÇÕES:
 O somatório de todas as massas retidas nas peneiras e no fundo não pode diferir mais de 0,3% da massa inicial da amostra;
 A porcentagem retida em cada peneira, por amostra, deve ser apresentada com aproximação de 0,1%
 As amostras devem apresentar necessariamente a mesma dimensão máxima característica ;
 Para uma mesma peneira, os valores da porcentagem retida não devem diferir mais de quatro unidades entre as amostras;
 As porcentagens médias retida e acumulada devem ser apresentadas com aproximação de 1%.
A classificação do agregado será verificada nas TABELAS 1 e 2 em anexo.

6. ANEXOS
6.1. METODOLOGIA DE CÁLCULO
COLUNA A e B: São anotadas as massas medidas na balança
COLUNA C: Razão entre o valor da coluna A pelo TOTAL da coluna A, multiplicado por 100. Valor expresso em porcentagem com aproximação de 0,1%.
COLUNA D: É igual a soma do valor da respectiva linha da coluna C pelo valor da linha anterior na coluna D. Aproximação de 0,1%.
COLUNA E: Razão entre o valor da coluna B pelo TOTAL da coluna B, multiplicado por 100. Valor expresso em porcentagem com aproximação de 0,1%.
COLUNA F: É igual a soma do valor da respectiva linha da coluna E pelo valor da linha anterior na coluna F. Aproximação de 0,1%.
COLUNA G: Média entre valores da coluna C e E, com aproximação de 1%.
COLUNA H: É igual a soma do valor da respectiva linha da coluna G pelo valor da linha anterior na coluna H. Aproximação de 1%.
6.2. TABELAS
TABELA 1: Limites Granulométricos de Agregado Miúdo PENEIRA ABNT PORCENTAGEM, EM PESO, RETIDA ACUMULADA NA PENEIRA ABNT PARA A ZONA I (MUITO FINA) ZONA 2 (FINA) ZONA 3 (MÉDIA) ZONA 4 (GROSSA) 9.5 mm
0
0
0
0 6.3 mm
0 a 3
0 a 7
0 a 7
0 a 7 4.8 mm
0 a 5a
0 a 10
0 a 11
0 a 12 2.4 mm
0 a 5a
0 a 15a
0 a 25a
5a a 40 1.2 mm
0 a 10a
0 a 25a
10a a 45a
30a a 70 0.6 mm 0 a 20 21 a 40 41 a 65 66 a 85 0.3 mm
50 a 85a
60a a 88a
70a a 92a
80a a 95 0.15 mm
85b a 100
90b a 100
90b a 100
90b a 100
a Pode haver uma tolerância de até no máximo de 5 unidades de porcento em um só dos limites marcados com a ou distribuidos em vários dele.
b Para agregado miúdo resultante de britamento este limite poderá ser 80
A linha grifada é a única de possuir valores em porcentagem excludentes entre as zonas de classificação
TABELA 2: Limites Granulométricos de Agregado Graúdo GRADUAÇÃO Porcentagem retida acumulada, em peso, nas peneiras de abertura nominal, em mm, de 152 76 64 50 38 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4 0
-
-
-
-
-
-
-
-
0
0 – 10
-
80 – 100
95 – 100 1
-
-
-
-
-
-
0
0 – 10
-
80 – 100
92 – 100
95 – 100
- 2
-
-
-
-
-
0
0 – 25
75 – 100
90 – 100
95 – 100
-
-
- 3
-
-
-
0
0 – 30
75 – 100
87 – 100
95 – 100
-
-
-
-
- 4
-
0
0 - 30
75 - 100
90 - 100
95 - 100
-
-
-
-
-
-
- 5 (A)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
As porcentagens serão fixadas de acordo com a necessidade de material de características especificas estabelecidas entre o consumidor e o fornecedor do agregado.

DETERMINAÇÃO DA MASSA UNITÁRIA (COM BASE NA NBR 7251)
1. OBJETIVO
Este ensaio tem como objetivo a determinação da massa unitária de agregados, graúdos e miúdos.
2. APLICAÇÃO
A massa unitária é utilizada para conversão de traços, de concretos e argamassas, de massa para volume.
3. DEFINIÇÃO
a. MASSA UNITÁRIA DE UM AGREGADO NO ESTADO SOLTO
É a razão entre a massa de um agregado lançado em um recipiente e o volume deste recipiente.
4. APARELHAGEM
 Balança com resolução de 0,5% da massa da amostra de ensaio;
 Recipiente metálico, com volume conforme TABELA I abaixo;
TABELA I
DMAX AGREGADO
DIMENSÕES MÍNIMAS
VOLUME MÍNIMO
BASE
ALTURA 4.8mm
316 x 316 mm
150 mm
15 dm³
4.8 DMAX 50mm
316 x 316 mm
200 mm
20 dm³
DMAX 50mm
447 x 447 mm
300 mm
60 dm³
5. RECOMENDAÇÕES
 A amostra a ser ensaiada deverá ter no mínimo o dobro do volume do recipiente utilizado;
 O ensaio poderá ser feito com amostra seca ou úmida, para o último caso a umidade deverá ser determinada com aproximação de 0,1%;
6. PROCEDIMENTO
 Lança-se a amostra, através de concha ou pá, a uma altura de 10 a 12cm do topo do recipiente até preenchê-lo completamente;
 Quando o agregado for miúdo, alisa-se sua superfície com régua. Quando se tratar de agregado graúdo as saliências devem ser, aproximadamente, compensadas pelas cavidades;
 Pesa-se todo o material. O valor da massa do agregado é a diferença entre a massa total (agregado + recipiente) e a tara do recipiente, previamente determinado pelo laboratorista.

7. RESULTADOS
 Deve-se realizar pelo menos três determinações de massa unitária, adotando-se como resultado a média entre estas;
 Os resultados individuais de cada ensaio não devem apresentar desvios maiores que 1% em relação a média;
 A massa unitária é dada em kg/dm³, com aproximação de 0,01 Kg/dm³.
AGREGADO MIÚDO
RECIPIENTE
Massa, em kg
Volume, em dm³
AMOSTRAS
Amostra
Massa Total
Massa Amostra
Massa Unitária
Desvio
I
II
III
MÉDIA
AGREGADO GRAÚDO
RECIPIENTE
Massa, em Kg
Volume, em dm³
AMOSTRAS
Amostra
Massa Total
Massa Amostra
Massa Unitária
Desvio
I
II
III
MÉDIA

DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DE AGREGADOS MIÚDOS
POR MEIO DO FRASCO CHAPMAN
1. NORMA DE REFERÊNCIA
NBR-9776, CB-18, 1986, MB-2643. Agregados – Determinação da Massa Específica de Agregados Miúdos por Meio do Frasco Chapman.
2. OBJETIVO
Esta Norma prescreve o processo de determinação da massa específica de agregados miúdos para concreto pelo frasco de Chapman.
3. DEFINIÇOES
3.1. Massa Específica
Relação entre a massa do agregado seco em estufa (100°C a 110°C) até constância de massa e o volume Igual do sólido. Incluídos os poros impermeáveis.
4. APARELHAGEM
Balança com capacidade mínima de 1 kg e sensibilidade de 1g ou menos; Frasco composto de dois bulbos e de um gargalo graduado. No estrangulamento existente entre os dois bulbos deve haver um traço que corresponde a 200 cm3, e acima dos bulbos situa-se o tubo graduado de 375 cm3 a 450 cm3, conforme figura.
5. AMOSTRA
A amostra deve ser seca em estufa (105°C –110°C) até constância de massa.

6. EXECUÇÃO DO ENSAIO
Colocar água no frasco até marca de 200 cm3 deixando-o em repouso,
para que a água aderida às faces internas escorram totalmente em seguida
introduzir, cuidadosamente, 500 g de agregado miúdo seco no frasco, o qual deve
ser devidamente agitado para eliminação das bolhas de ar. A leitura do nível atingido
pela água no gargalo do frasco indica o volume, em cm3, ocupado pelo conjunto
água-agregado miúdo, alertando-se para que as faces internas devam estar
completamente secas e sem grãos aderentes.
7. RESULTADOS
7.1. A massa específica do agregado miúdo é calculada mediante a expressão:
200
500
L
Onde:
– massa específica do agregado miúdo deve ser expressa;
L – leitura do frasco (volume ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo) .
7.2. Duas determinações consecutivas feitas com amostras do mesmo
agregado miúdo não devem diferir entre si de mais de 0,05 g/cm3.
7.3. O resultado deve ser expresso com três algarismos significativos.

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DE AGREGADOS
1. OBJETIVO
Descrever o método de ensaio do umidade de agregados.
2. DEFINIÇÕES
Na figura abaixo pode-se observar as quatro condições em que uma partícula de um material pode apresentar., as quais encontram-se descritas abaixo.
Seco em estufa (figura 01) – Devido à alta e constante temperatura que uma estufa pode manter, o agregado encontra-se completamente seco, tanto no seu exterior quanto no seu interior (vazios permeáveis); Seco ao ar (figura 02) – Como a temperatura ao ar livre é menor e possui uma variabilidade maior do que na estufa, o agregado tem a sua superfície seca, porém, os poros permeáveis mais internos não são completamente secos, havendo assim, umidade residual na partícula representada pela área menos escura na figura. Saturado superfície seca (figura 03) – Neste caso todos os poros permeáveis encontram-se saturados e a superfície do agregado encontra-se seco. Essa situação é encontrada na prática de determinação de absorção e massa específica de agregados graúdos; Saturado (figura 04) – Semelhante ao caso anterior, porém, há água na superfície do agregado.
2.1. UMIDADE
É a relação da massa total de água que envolve o agregado e a sua massa seca.
2.2. Absorção
É o teor de umidade no estado saturado, superfície seca.
2.3. Coeficiente de umidade
Figura 01
Figura 02
Figura 03
Figura 04

É um número que multiplicado pela massa úmida obtém-se a massa seca.
3. APARELHAGEM
Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110° C;
Frasco Chapman;
Aparelho Speedy e acessórios;
Frigideira.
4. ENSAIO
4.1. Métodos de determinação da umidade
a) Através da secagem em estufa
b) Frasco de Chapman, em agregado miúdo -NBR –9775
c) Secagem por aquecimento ao fogo
d) Método do Umidímetro de Speedy
4.1.1. Teor de umidade - secagem em estufa
a) Aparelhagem: balança
estufa
recipiente
b) Amostra: 500 g de areia úmida
c) Execução:
Pesar a amostra úmida - mh
Colocar na estufa, a temperatura entre 105 °C a 110 °C
Determinar a massa da amostra em intervalos de pelo menos 2 h até a
constância de massa -ms.
d) Resultados:
100
s
h s
m
m m
h
4.1.2. Determinação do teor de umidade pelo Frasco de Chapman
a) Aparelhagem: balança
frasco de Chapman
pipeta, funil
b) Amostra: 500 g de areia úmida
c) Execução
Pesar a amostra
Colocar água no frasco até a divisão de 200 cm3

Introduzir as 500 g de areia .Executar a leitura L
d) Resultado:
700
100 500 200
L
L
h
Y = massa especifica do agregado miúdo
L = leitura no frasco de Chapman
4.2. Secagem por aquecimento ao fogo
Semelhante ao processo de secagem em estufa.
4.3. Determinação do teor de umidade através do Umidímetro de Speedy.
a) Aparelhagem: Umidímetro de Speedy
b) Amostra: 5 a 20 g, dependendo da umidade estimada.
c) Execução:
Pesar a amostra
Colocá-Ia no Speedy, com ampola de carbureto de cálcio e peças metálicas
Agitar o aparelho de modo que a cápsula seja quebrada reagindo o carbureto de
cálcio com água existente na areia, formando hidróxido de cálcio e acetileno.
CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2
d) Executar a leitura no manômetro~ provocada pelo gás acetileno.
e) Pela pressão lida entra-se em tabela previamente preparada e tem-se a umidade
do agregado miúdo.
5. RESULTADOS
5.1. Cálculo da umidade
A umidade é calculada através da seguinte expressão:
100
s
a
m
m
h
h % - umidade percentual do agregado
ma – massa de água absorvida pelo agregado
ms – massa do agregado no estado seco
Como:
mh = ma + ms ma = mh – ms
(01)
(02)

Temos:
100
s
h s
m
m m
h
Onde:
mh – massa úmida do agregado
5.2. Cálculo do coeficiente de umidade
O coeficiente de umidade é dado pela seguinte relação:
ms = k . mh
A partir das expressões 02 e 03, temos:
100
s
h s
m
m m
h 1 100
s
h
m
m
h 100 100
s
h
m
m
h
100 h 100
m
m
s
h s h m
h
m .
100
100
h
k
100
100
O teor de umidade é importante para corrigir a quantidade de água de uma
argamassa ou concreto e, também, para se fazer correções da massa dos
agregados colocados na mistura. Quando se trabalha com dosagem em volume a
influência é muito maior, por causa do inchamento.
(04)

DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VAZIOS
6. OBJETIVO
Descrever o método de ensaio para a determinação do coeficiente de vazios.
7. DEFINIÇÕES
7.1. Coeficiente de Vazios
É a relação entre o volume de vazios e o volume total aparente
8. APARELHAGEM
Frasco Chapman;
9. MÉTODOS PARA A DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VAZIOS
9.1. ASTM C-30
É realizado através da massa específica e massa unitária dos agregados.
T
T C
T
V
v V
V V
V
V
C u u
T
C
v
M
m
m M
V
V
C 1 1 1
onde:
CV – Coeficiente de vazios
Vv – Volume de vazios
VT – Volume total
Vc – Volume de cheios (dos grãos)
OBS.: Apenas os ensaios referentes as massa unitária e específica são
necessários.

9.2. Frasco de Chapman para agregado miúdo
9.2.1. Ensaio
Consiste em adicionar água e areia simultaneamente, no frasco de Chapman até
corresponder a um volume de 400 cm3, após determinar-se a massa total (massa
de água + massa de areia).
Onde:
m – massa da areia seca introduzida;
mt – massa total (areia + água);
– massa específica da areia;
9.2.2. Resultados
A massa da água é igual ao volume de vazios
mt = mareia + mágua mt =m + Vv V V
m
400
400 400
1 V m V
400 400
1 t v V m V V
400 400 400
1 t V V m V V
400
1 V t
V
C m
C
400
1 400 t
V
m
C
400 1
400 t
V
m
C

DETERMINAÇÃO DE INCHAMENTO DE AGREGADO MIÚDO
NBR-06467, CB-18, 1987, MB-00215. Agregados – Determinação do Inchamento de Agregado Miúdo.
2. OBJETIVOS
Determinação do inchamento de agregado miúdo.
3. DEFINIÇÕES
3.1. INCHAMENTO
FENÔMENO DA VARIAÇÃO DO VOLUME APARENTE, PROVOCADO PELA ABSORÇÃO DE ÁGUA LIVRE PELOS GRÃOS E QUE INCIDE SOBRE A MASSA UNITÁRIA.
3.2. COEFICIENTE DE INCHAMENTO
Quociente entre os volumes úmido (vh) e seco (vo) de uma mesma massa de agregado.
3.3. UMIDADE CRÍTICA
Teor de umidade acima da qual o coeficiente de inchamento pode ser considerado constante e igual ao coeficiente de inchamento médio.
3.4. COEFICIENTE DE INCHAMENTO MÉDIO
Valor médio entre o coeficiente de inchamento máximo e aquele correspondente à umidade crítica.
4. APARELHAGEM
Encerado de lona com dimensões mínimas de 2,0m; Balança com resolução de 100 g e capacidade de 50 kg; Balança com resolução de 0,01 g e capacidade de 200 g; Recipiente em forma de paralelepípedo; Régua rígida com comprimento da ordem de 50cm; Estufa para secagem capaz de manter a temperatura entre 105 e 110° C; Concha ou pá; Dez cápsulas com tampa com capacidade de 50 ml;

Proveta graduada de vidro com capacidade mínima de 1000 ml;
5. AMOSTRA
5.1. A amostra deve ser coletada de acordo com a NBR 7216;
5.2. A amostra deve ser umedecida para evitar segregação e misturada de modo a formar a
amostra de ensaio de acordo com a NBR XXXX. A amostra de ensaio deve ter pelo menos o
dobro do volume do recipiente paralelepipedal utilizado.
6. ENSAIO
6.1. Secar a amostra até a constância de massa e esfria-la até a temperatura ambiente;
6.2. Colocar a amostra sobre o encerado de lona, homogeneizar e determinar a massa unitária;
6.3. Adicionar água sucessivamente de modo a obter teores de umidade próximos aos seguintes
valores:
0,5 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 7 – 9 – 12.
Homogeneizar e coletar uma amostra do agregado a cada adição de água e determinar o
teor de umidade e a massa unitária;
6.4. Determinar a massa de cada cápsula com a amostra coletada (mi);
6.5. Secar em estufa as cápsulas com as amostras coletadas e determinar as suas respectivas
massas (mf);
7. RESULTADOS
7.1. Calcular o teor de umidade das amostras coletadas nas cápsulas através da seguinte
expressão 01.
x100
m m
m m
h
f c
i f
Onde:
h – Teor de umidade do agregado, em %;
Mi – Massa da cápsula com material coletado durante o ensaio, em g;
Mf – Massa da cápsula com material coletado após secagem em estufa, em g;
Mc – Massa da cápsula, em g;
7.2. Para cada teor de umidade, calcular o coeficiente de inchamento de açor com a expressão
02.
100
(100 h)
v
v
n
s
o
h
Onde:
Vh – Volume do agregado com h% de umidade, em dm3;
Vo – Volume do agregado seco em estufa, em dm3;
Vh/Vo – Coeficiente de inchamento;
s – Massa unitária do agregado seco em estufa, em kg/dm3;
h – Massa unitária do agregado com h% de umidade, em kg/dm3;
h – Teor de umidade do agregado, em %.
7.3. Assinalar os pares de valores h e Vh/Vo em gráfico de acordo com o modelo em anexo;
(01)
(02)

7.4. Determinar a umidade crítica de inchamento de acordo com a seguinte construção gráfica:
7.4.1. Traçar a reta tangente à curva paralela ao eixo das umidades;
7.4.2. Traçar a corda que une a origem de coordenadas ao ponto de tangência da reta traçada;
7.4.3. Traçar uma outra tangente à curva, paralela a esta corda;
7.4.4. A abscissa correspondente ao ponto de interseção das duas tangentes á a umidade crítica.
7.5. O coeficiente de inchamento é determinado pela média aritmética entre os coeficientes de inchamento máximo (ponto A) e aquele correspondente a umidade crítica (ponto B).

DETERMINAÇÃO DA FINURA DO CIMENTO POR MEIO DA PENEIRA N°200
1 NORMA DE REFERÊNCIA
NBR-11579, CB-18, 1991, MB-03432. Cimento Portland – Determinação da Finura por Meio da Peneira Número 200.
2 OBJETIVO
Esta norma prescreve o método de ensaio para a determinação da finura de cimento Portland com o emprego da peneira 75 m (n° 200), pelo procedimento manual.
3 APARELHAGEM
A balança deve apresentar resolução de 0,01 g; Peneira n° 200; Pincéis: Um de tamanho médio, provido de cerdas de náilon ou naturais com largura de 30 mm a 35 mm. O outro, de tamanho pequeno, provido de cerdas naturais com diâmetro de 5 mm a 6 mm; Um bastão, confeccionado a partir de tubo de PVC, com medidas aproximadas de 250 mm de comprimento e 20 mm de diâmetro para auxiliar na remoção do material fino aderido à tela da peneira; Uma flanela pequena, limpa e seca; Cronômetro com resolução de 1 s; Um vidro-relógio com diâmetro aproximado de 100 mm.

4 PENEIRAMENTO
Eliminação de finos
A peneira deve estar seca, limpa e encaixada no fundo. Colocar (50 0,05) g (M) de cimento sobre a tela da peneira. Deve-se evitar qualquer perda de material. Peneirar até que os grãos mais finos passem quase que totalmente pelas malhas da tela, o que geralmente ocorre no intervalo entre 3 minutos e 5 minutos.
Etapa Intermediária
Tampar a peneira, retirar o fundo e dar golpes suaves no rebordo exterior do caixilho com o bastão para desprender as partículas aderidas à tela e ao caixilho da peneira. Limpar com o auxilio do pincel médio toda a superfície inferior da tela da peneira encaixando-a no fundo após a limpeza deste com a flanela. retirar a tampa e continuar o peneiramento. No final do período, colocar a tampa e limpar a tela e o fundo como indicado anteriormente. O material passante deve ser desprezado.
Penelramento final
Colocar a tampa e o fundo na peneira, segurar o conjunto com as duas mãos e, mantendo-o ligeiramente inclinado, imprimir-lhe movimentos rápidos de vaivém durante 60 s, girando o conjunto de mais ou menos 60° a cada 10 s. Completado esse período, limpar a tela da peneira com auxílio do pincel médio, recolhendo todo o material e transferindo-o para o fundo. Juntar todo o material do fundo (passante), recolhendo todos os grãos nele contidos com auxílio do pincel pequeno e passando-o para um recipiente (vidro-relógio) para ser pesado com precisão de 0,01 g (P). Se a massa do material passante for superior a 0,05 g, desprezá-Ia. Repetir esta etapa do ensaio até que a massa de cimento que passa durante um minuto de peneiramento continuo seja inferior a 0,05 g (0,1% da massa inicial).
Transferência do resíduo
O cimento retido na peneira deve ser transferido para um recipiente (vidro- relógio) a fim de ser pesado, tomando-se o cuidado de limpar com o pincel médio ambos os lados da tela para garantir a remoção e tomada de todo o material retido pela peneira. A pesagem desse resíduo (R) deve ser feita com precisão de 0,01 g.

5. RESULTADOS
Cálculo
Calcular o índice de finura do cimento pela expressão:
100
M
R C
F
Onde:
F – índice de finura do cimento, em porcentagem;
R – resíduo do cimento na peneira 75 m, em g;
M – massa inicial do cimento, em g;
C – fator de correção da peneira utilizada no ensaio, determinado de acordo com o
disposto na EB-22, devendo estar compreendido no intervalo de 1,00 0,20.
Expressão dos resultados
A finura do cimento é caracterizada pelo índice de finura, que é o material retido
na peneira de 75 m, expresso em porcentagem de massa, calculado até os
décimos. O resultado do ensaio é o valor obtido em uma única determinação.
(01)

CAL HIDRATADA PARA ARGAMASSAS - DETERMINAÇÃO DA FINURA
NBR-09289, CB-18, 1985, MB-00170. Cal Hidratada para Argamassas – Determinação da Finura.
2. OBJETIVO
Este ensaio tem como objetivo a determinação da finura de cal hidratada para argamassas através do resíduo em peneiras.
3. APARELHAGEM
Balança de capacidade nominal de 150g com resolução de 0,01g; Peneiras 0,600 mm (n 30) e 0,075 mm (n 200); Estufa para (110 + 10) C.
Primeiramente pega-se uma amostra seca em estufa de 100 g de cal hidratada colocando-a na peneira 0,600 mm (n30), que deve estar sobre uma peneira 0,075 mm (n 200). Em seguida lava-se o material através da primeira peneira, utilizando jatos de água a partir de um tubo flexível. Deve-se atentar para que não haja respingo das amostras nos lados das peneiras ou abas. Deve-se continuar o processo de lavagem até que se perceba que a água que passa pela peneira se torne límpida. A lavagem não deve em qualquer circunstância ter uma duração maior que 30 min.
Finalmente, deve-se secar em estufa os resíduos de ambas as peneiras (R30 e R200) até atingirem um peso constante em atmosfera com teor normal de dióxido de carbono e uma temperatura entre 100C e 120C. Entende-se por peso constante uma diferença de massa inferior a 0,01 g entre duas determinações espaçadas de pelo menos 4h.
5. RESULTADOS
A finura da cal hidratada deve ser calculada como a porcentagem média do resíduo seco retido acumulado em cada peneira, em relação à massa original seca de 3 amostras do mesmo lote, segundo as expressões:
F30 = 100.(R30 / P)
F200 = 100.(R200 + R30)
onde
F30 = finura da peneira 0,600 mm (n 30) em %;
F200 = finura da peneira 0,075 mm (n 200) em %;
R30 = resíduo seco na peneira 0,600 mm (n 30) em g (média de 3 determinações arredondadas até centésimo de por cento);
R200 = resíduo seco na peneira 0,075 mm (n 200) em g (média de 3 determinações arredondadas até centésimo de por cento).

CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA ÁGUA NA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL
NBR-11580, CB-18, 1991, MB-03433. Cimento Portland – Determinação da Água na Pasta de Consistência Normal.
2. OBJETIVO
Este ensaio tem como objetivo a determinação da água que confere a consistência normal à pasta de cimento Portland.
3. APARELHAGEM
Balança com resolução mínima de 0,1 g e capacidade mínima de 1000g; Misturador mecânico; Espátula; Molde troncocônico: é destinado a conter a pasta e deve ser em forma de tronco de cone. O molde deve ser acompanhado de uma placa de vidro de pelo menos 5mm de espessura, que lhe serve de base. Vale ressaltar que o molde dever ser feito por um material não absorvente e que resista ao ataque da pasta de cimento; Recipiente, que pode ser um béquer de plástico, destinado a conter a água de amassamento; Aparelho de Vicat: Consiste em um suporte, que sustenta uma haste móvel que pesa (300 + 0,5)g; A extremidade de sondagem da haste móvel, denominada de sonda de Tetmajer, é empregada exclusivamente no ensaio da pasta de consistência normal, sendo parte integrante do aparelho de Vicat. Ela tem (10 + 0,05) mm do diâmetro e um comprimento mínimo de 50 mm.
a. Condições do ambiente
As condições do ambiente para a execução do ensaio (penetração da agulha) devem ser tais que proporcionam umidade relativa igual ou superior a 50%.
b. Ajuste do aparelho de Vicat
Instalar a sonda de Tetmajer no aparelho de Vicat, fazendo-a descer até que sua extremidade repouse sobre a placa de vidro, ajustando-se o indicador no zero da escala graduada.
c. Preparação da pasta de cimento
A massa de cimento a ser utilizada na preparação da pasta deve ser de (500 + 1)g. A água a ser utilizada na preparação da pasta deve ser medida com precisão de 0,1 g e sua quantidade deve ser determinada por tentativas da seguinte maneira: primeiramente deve se introduzir no recipiente do misturador mecânico uma quantidade de água, medida com precisão de 0,1g. Em seguida, deve-se adicionar lentamente à água a quantidade de cimento previamente pesada. Após a introdução de todo o cimento, acionar o cronômetro e aguardar 30s. Deve-se ligar o misturador na velocidade baixa durante 30s. Para a mistura durante 120s, sendo que, durante os primeiros 15 s 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 e finalmente ligar o misturador na velocidade alta durante 60s.
d. Modo de encher o molde
Imediatamente após a mistura, com o auxílio de uma espátula, introduzir uma quantidade de pasta, no molde troncocônico, assentando-o sobre a placa de vidro colocada sobre uma superfície plana. Esta quantidade deve ser necessária para preencher o molde de uma só vez, com um pequeno excesso. Promover a saída das bolhas de ar eventualmente retidas na pasta por meio de suaves golpes na placa de vidro. Em seguida, proceder a rasadura do topo do molde, removendo o excesso de pasta com uma espátula que é deslocada, com movimentos de vaivém perpendiculares ao seu deslocamento. A superfície rasada deve ser alisada, passando-se levemente a lâmina da mesma espátula em posição quase paralela à borda do molde.
e. Medida de consistência
Terminada as operações descritas no item anterior, faz-se descer sobre a pasta, na sua parte central, a sonda de Tetmajer, previamente ajustada, até que sua superfície entre em contato coma superfície da pasta, posição em que a haste deve ser fixada por meio de parafuso. Completados os 45 s contados a partir do fim do amassamento da pasta, soltar a haste, desapertando o parafuso. Fazer a leitura da distância, em milímetros, da extremidade da sonda ao fundo da fôrma, 30 s após o momento em que a haste tiver sido solta. O índice de consistência é o valor expresso em milímetros, obtido de acordo com este procedimento.
f. Consistência normal da pasta
A consistência da pasta é considerada normal quando seu índice de consistência for igual a (6+1) mm. Enquanto não se obtiver esse resultado, preparam-se diversas pastas, variando a quantidade de água e utilizando nova porção de cimento em cada tentativa.
5. EXPRESSÃO DOS RESULTADOS
A água da pasta de consistência normal é expressa em porcentagem de massa relativa ao cimento, arredondada ao décimo mais próximo.
Obs 1. Repetibilidade – A diferença entre 2 resultados individuais obtidos, a partir de uma amostra submetida ao ensaio, por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento em curto intervalo de tempo, não deve ultrapassar 0,6 % em valor absoluto;
Obs. 2 Reprodutibilidade – A diferença entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por 2 operadores, operando em laboratórios diferentes a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, não deve ultrapassar 1,0% em valor absoluto.

CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE PEGA
1,NORMA DE REFERÊNCIA
NBR-11581, CB-18, 1991, MB-03434. Cimento Portland – Determinação dos Tempos de Pega.
2OBJETIVO
Este ensaio tem como objetivo a determinação dos tempos de início e de fim de pega da pasta de cimento.
3APARELHAGEM
Balança com resolução mínima de 0,1 g e capacidade mínima de 1000g; Misturador mecânico; Espátula; Molde: é destinado a conter a pasta e deve ser em forma de tronco de cone. O molde deve ser acompanhado de uma placa de vidro de pelo menos 5mm de espessura, que lhe serve de base. Vale ressaltar que o molde dever ser feito por um material não absorvente e que resista ao ataque da pasta de cimento. Recipiente, que pode ser um béquer de plástico, destinado a conter a água de amassamento. Aparelho de Vicat: consiste em um suporte que sustenta uma haste móvel que pesa (300 + 0,5)g. A extremidade de sondagem da haste móvel (sonda de Tetmajer) tem (10 + 0,05) mm do diâmetro e um comprimento mínimo de 50 mm. A outra extremidade tem uma agulha com dimensões especificadas logo a seguir. Agulha de Vicat: é empregada exclusivamente no ensaio de determinação dos tempos de pega, sendo esta integrante do aparelho de Vicat. Possui diâmetro compreendido entre 1,11 mm e 1,14 mm e comprimento mínimo de 50mm.
4EXECUÇÃO DO ENSAIO
Condições do ambiente
As condições do ambiente para a execução do ensaio (penetração da agulha) devem ser tais que proporcionam umidade relativa igual ou superior a 70%.
Ajuste do aparelho de Vicat
Instalar a agulha de Vicat no aparelho de Vicat, fazendo-a descer até que sua extremidade repouse sobre a placa de vidro, ajustando-se o indicador no zero da escala graduada.
Preparação da pasta de cimento
Preparar uma pasta com 500 g de cimento e água necessária para a consistência normal. Encher o molde tronco-cônico com a pasta.

Determinação do tempo de início de pega
O início de pega é constatado no momento em que a agulha de Vicat, descendo sobre a pasta da consistência normal, estacionar a 1,0 mm da placa de vidro. Deve-se descer a agulha, sem choque e sem velocidade inicial até estacionar (condição que pode ser alcançada sustentando-a levemente com os dedos). A leitura é feita 30s após a penetração da agulha na pasta.
O tempo de início de pega é o intervalo decorrido entre o instante em que se lançou a água de amassamento à pasta e o instante em que se constatou o fim da pega.
Determinação do tempo de fim de pega
Após a constatação do início da pega, fazer leituras a intervalos regulares de 10 min. A primeira entre 3 leituras sucessivas e iguais, superiores a 38,0 mm constitui a indicação do fim de pega.
O tempo de fim de pega é o intervalo decorrido entre o instante em que se lançou a água de amassamento à pasta e o instante em que se constatou o fim de pega.
Precauções durante o 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 de consistência normal.
Nas determinações dos tempos de início e fim de pega, as tentativas não podem ser feitas a menos de 9 mm da borda superior do molde nem a menos de 6 mm uma das outras.
É permitido o emprego de aparelhos de Vicat automáticos, desde que atendam a todas as prescrições da Norma.
5 EXPRESSÃO DOS RESULTADOS
O resultado do tempo de início de pega é expresso em h, min com aproximação de 5 min, sendo o valor obtido em uma única determinação. O mesmo se aplica ao resultado do tempo de fim de pega.
Obs 1. Repetibilidade – A diferença entre 2 resultados individuais obtidos, a partir de uma amostra submetida ao ensaio, por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento em curto intervalo de tempo, não deve ultrapassar 30 min.
Obs. 2 Reprodutibilidade – A diferença entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por 2 operadores, operando em laboratórios diferentes a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, não deve ultrapassar 60 min.

DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO
NORMA DE REFERÊNCIA
NBR-7215, CB-18, 1991, MB-1. Cimento Portland – Determinação da Resistência à Compressão.
OBJETIVOS
Determinação da resistência á compressão de cimento Portland.
APARELHAGEM
Balanças com resolução de 0,1 g e carga mínima de 1000g; Misturador mecânico cujas dimensões estão na figura 01 e velocidades de operação na tabela 01; Molde composto de fôrma cilíndrica e base de metal não corrosível. A forma deve ter, no mínimo, 3 mm de espessura; Soquete de material não corrosível com as dimensões indicadas na figura 02; Máquina de compressão capaz de aplicar cargas de maneira contínua, sem choques, a velocidade constante durante o ensaio; Paquímetro com resolução de 0,1 mm e capaz de medir espessuras de até 200 mm; Régua metálica não flexível com aproximadamente 200 mm de comprimento; Placas de vidro quadradas de 70 mm a 100 mm de aresta e, pelo menos, 5 mm de espessura; Espátula metálica.
Tabela 01
Velocidade
Rotação em torno do eixo (rpm)
Movimento planetário (rpm)
Baixa
140 5
62 5
Alta
285 10
125 10

ENSAIO
Preparação da argamassa de cimento
Quantidades de materiais
As quantidades de materiais a misturar de cada vez são as indicadas na Tabela 2.
Notas:
a) Para moldar os quatro corpos-de-prova necessários à determinação da resistência à compressão média para 3 idades devem ser realizados dois amassamentos ou misturas;
b) Nos cimentos nos quais se controlam mais de 3 Idades, efetuar amassamento extra, obedecendo à mesma quantidade de materiais.
Tabela 2 - Quantidades de materiais
Material
Massa para mistura (g)
Cimento Portland
Água
Areia normal
- fração grossa
- fração média grossa
- fração média fina
- fração fina
624 0,4
300 0,2
468 0,3
468 0,3
468 0,3
468 0,3
Mistura mecânica
Executar a mistura mecânica colocando inicialmente na cuba toda a quantidade de água e adicionar o cimento. A mistura desses materiais deve ser feita com o misturador na velocidade baixa durante 30 s. Após este tempo, e sem paralisar a operação de mistura, inicia-se a colocação da areia (quatro frações de (468 0,3) g de areia normal, previamente misturadas), com o cuidado de que toda esta areia seja colocada gradualmente durante o tempo de 30 s. lmediatamente após o término da colocação da areia, muda-se para a velocidade alta, misturando-se os materiais nesta velocidade durante 30 s. Após esse tempo, desliga-se o misturador durante 1 min e 30 s. Nos primeiros 15 s, retira-se, com auxilio 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 min e 15 s), a argamassa fica em repouso na cuba coberta com pano limpo e úmido. Imediatamente após este intervalo, liga-se o misturador na velocidade alta, por mais 1 min. Deve ser registrada a hora em que o cimento é posto em contato com a água de mistura.
Preparo dos moldes
Unta-se toda a superfície interna e o fundo da fôrma com uma leve camada de óleo. Os moldes devem ser preparados antes de se efetuar a mistura.

Enchimento dos moldes
A moldagem dos corpos-de-prova deve ser feita imediatamente após o amassamento e com a maior rapidez possível. A colocação da argamassa na fôrma é feita com o auxílio da espátula, em quatro camadas, de alturas aproximadamente iguais, recebendo cada camada 30 golpes uniformes com o soquete normal, homogeneamente distribuídos. Essa operação deve ser terminada com a rasadura do topo dos corpos-de-prova com o uso da régua.
Cura
Os corpos-de-prova devem ser submetidos a um período de cura inicial ao ar e a um período final em água, nas seguintes condições:
a) 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 h a 24 h com a face superior protegida por uma placa de vidro plano. Chama-se a atenção para os casos dos corpos-de-prova a serem ensaiados em 24 h, cujas rupturas devem atender às tolerâncias de tempo indicadas na Tabela 3.
b) Cura final em água – terminado o período inicial de cura, os corpos-de-prova devem ser retirados das fôrmas, identificados e, exceto aqueles que tenham que ser rompidos com 24 h de idade, devem ser imersos, separados entre si, no tanque de água (não corrente) saturada de cal da câmara úmida, onde devem permanecer até o momento do ensaio.
Capeamento dos topos
Os corpos-de-prova devem ser capeados com a mistura de enxofre a quente de maneira que apresente espessura máxima de 2 mm.
Determinação da carga de ruptura
Idade dos corpos-de-prova
Os corpos-de-prova, capeados de acordo devem ser rompidos à compressão nas idades especificadas, de acordo com o cimento em ensaio, obedecidas as tolerâncias Indicadas na Tabela 3. A Idade de cada corpo-de-prova é contada a partir do instante em que o cimento é posto em contato com a água de mistura, sendo registrada na respectiva ficha de controle.

Tabela 3 - Tolerância de tempo para a ruptura
Idade de ruptura
Tolerância
24 h
3 dias
7 dias
28 dias
91 dias 30 min 1 h 2 h 4 h 1 dia
RESULTADOS
Resistência individual
Calcular a resistência à compressão, em MPa, de cada corpo-de-prova, dividindo a carga de ruptura pela área da secção do corpo-de-prova.
Resistência média
Calcular a média das resistências individuais, em MPa. dos quatro corpos- de-prova ensaiados na mesma idade. O resultado deve ser arredondado ao décimo mais próximo.
Desvio relativo máximo
Calcular o desvio relativo máximo da série de quatro resultados Indicados em 5.2, dividindo o valor absoluto da diferença entre a resistência média e a resistência individual que mais se afaste desta média, para mais ou para menos, pela resistência média e multiplicando este quociente por 100. A porcentagem obtida deve ser arredondada ao décimo mais próximo.

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