Amostragem e Granulometria.docx

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CENTRO UNIVERSITÁRIO CATÓLICA DO LESTE DE MINAS GERAIS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DIELE FRANCIS RODRIGUES MARQUES
ESTEFANY OLIVER CRUZ
MARIA EDUARDA DE SOUZA SANTOS GASPAR
RHAIRA LUANY CARVALHO SALES
THAIS MORAIS DE AVILA OLIVEIRA
ENSAIO DE AMOSTRAGEM E GRANULOMETRIA
Coronel Fabriciano
2021
DIELE FRANCIS RODRIGUES MARQUES
ESTEFANY OLIVER CRUZ
MARIA EDUARDA DE SOUZA SANTOS GASPAR
RHAIRA LUANY CARVALHO SALES
THAIS MORAIS DE AVILA OLIVEIRA
ENSAIO DE AMOSTRAGEM E GRANULOMETRIA
Relatório Técnico sobre os ensaios realizados no
Laboratório de Construção Civil apresentado ao Curso
de Engenharia Civil do Centro Universitário do Leste de
Minas Gerais – Unileste como requisito complementar
para aprovação na disciplina de Materiais de Construção.
Orientador: Prof. Lucas Pinto de Carvalho
Coronel Fabriciano
2021
1 INTRODUÇÃO
As características dos agregados influenciam de forma significativa no custo, resistência e
durabilidade dos concretos e argamassas. Assim, é extremamente importante que você
conheça bem o comportamento desses materiais. Para avaliar os agregados é necessário
a realização de ensaios laboratoriais (GRUBBA, 2016).
Um dos ensaios mais utilizados em agregados é o de granulometria, que é a proporção
da massa que cada fração de tamanho representa em relação à massa total da amostra.
Por meio dessas frações retidas é possível inferir se o agregado é miúdo ou graúdo, além
de verificar o índice de finura e a curva granulométrica.
Para a avaliação das dimensões dos agregados é utilizada uma série de peneiras
normalizadas. O ensaio pode ser feito de forma manual ou com o auxílio de agitadores
mecânicos (GRUBBA, 2016). Na figura 1 pode ser observada uma peneira utilizada para
o ensaio de agregados graúdos, com malha de 9,5 mm.
Figura 1: Peneira com abertura da malha de 9,5 mm
Fonte: GRUBBA (2016)
1.1 Objetivo geral
Caracterizar os agregados quanto ao tamanho e à distribuição de suas partículas.
2 AMOSTRAGEM
A Norma NBR NM 26 (2001) estabelece os procedimentos para a amostragem de
agregados, desde a sua extração e redução até o armazenamento e transporte das
amostras representativas de agregados. A mostra de campo é a porção representativa de
um lote de agregados, coletada nas condições prescritas nesta Norma, seja na fonte de
produção, armazenamento ou transporte. A amostra de campo é formada reunindo-se
várias amostras parciais em número suficiente para os ensaios de laboratório.
O quarteamento é uma técnica que visa à redução de massa das amostras –
divisão da amostra global em uma massa menor, para obtenção da amostra final de
acordo com o planejamento inicial, como observado na figura a seguir. Na primeira
imagem é visto o quarteamento manual e na segunda o aparelho para realizar o
quarteamento mecânico.
3 ENSAIO DE GRANULOMETRIA
Granulometria é o processo que avalia os tamanhos dos agregados. Essa
avaliação é muito importante para entender o comportamento de concretos e
argamassas. O procedimento é simples. Depois que o agregado é peneirado, nós
pesamos a fração retida em cada peneira e calculamos o percentual dessa massa retida
em relação à massa total de agregado (GRUBBA, 2016).
Para a caracterização dos agregados algumas definições devem ser conhecidas, a
saber (NBR 7211, 2005):
● agregado miúdo: Agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha
de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 μm, em ensaio
realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT
NBR NM ISO 3310-1.
● agregado graúdo: Agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha
de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm, em ensaio
realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT NBR
NM ISO 3310-1.
● Composição Granulométrica: proporção relativa das massas dos diferentes tamanhos
dos grãos que constituem o agregado, expressa em percentagem.
● Porcentagem Retida: percentagem em massa, em relação à amostra total do
agregado, que fica retida numa determinada peneira, tendo passado pela peneira da
série normal ou intermediária imediatamente superior.
● Porcentagem Retida Acumulada: soma das percentagens retidas nas peneiras de
abertura de malha maior e igual a uma determinada peneira.
● Curva Granulométrica: representação gráfica das percentagens retidas acumuladas
em cada peneira em relação à dimensão da abertura de sua malha. A percentagem
retida acumulada é representada em escala natural (ordenada) e a abertura da
peneira em escala logarítmica (abscissa).
● Dimensão Máxima Característica (DMC): grandeza correspondente à abertura
nominal, em milímetro, da malha da peneira da série normal ou intermediária, na qual
o agregado apresenta uma percentagem retida acumulada, em massa, igual ou
imediatamente inferior a 5%.
● Módulo de finura: soma das percentagens retidas acumuladas em massa de
agregado, em todas as peneiras da série normal, dividida por 100. O módulo de finura
é uma grandeza adimensional e deverá ser apresentado com aproximação de 0,01.
● Série de Peneiras Normal e Intermediária: conjunto de peneiras sucessivas
caracterizadas pela abertura da malha.
Na tabela 1 é apresentada a série de peneiras normalizadas. Pode ser observado
que são peneiras com abertura de malhas sucessivas com série normal e intermediária. A
série intermediária é utilizada quando é necessária uma pressão maior do ensaio.
Tabela: Conjunto de peneiras utilizadas no ensaio de granulometria
Fonte: Adaptado de NBR NM 248 (2001)
Na série normal a sequência das peneiras é a metade do valor da anterior, ou seja,
a abertura segunda peneira de 37,5 mm é a metade da primeira peneira de 75 mm, e
assim por diante, até chegar a última peneira (peneira de 0,15 mm). Além dessas
peneiras, existem outras especiais, a exemplo da peneira #200, que tem abertura nominal
de 0,075 mm. O material que passa por essa peneira é chamado de material pulverulento
ou filler (GRUBBA, 2016).
3.1 Aparelhos utilizados no ensaio
Os aparelhos utilizados para a realização do ensaio de granulometria dos
agregados são:
● Balança com resolução de 0,1 % da massa da amostra de ensaio;
● Estufa para secar a amostra;
● Peneiras da série normal e intermediária, com tampa e fundo;
● Pincel ou escova.
3.2 Procedimentos para a realização do ensaio
Se agitar de forma manual, a norma estabelece 2 minutos em cada peneira. No
agitador mecânico a norma não estabelece uma quantidade de tempo. Mas o operador
deve deixar por um tempo suficiente para os grãos passarem pela peneira. A seguir são
citadas algumas observações importantes para a realização do ensaio:
● 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 dimensão máxima do agregado (DMC) é estimada. Após o ensaio,
deve-se verificar se houve compatibilidade entre a DMC real com as massas
utilizadas nas amostras. Na tabela pode ser observado que conforme a dimensão
máxima dos grãos, a norma exige um peso mínimo para a realização do ensaio.
Tabela: Massa mínima por amostra de ensaio
● Encaixam-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. Promover a agitação mecânica do conjunto por 10 a 15
minutos.
● 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 massatotal 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;
● Não esquecer de passar o pincel na parte inferior da peneira. Escovar a peneira
dos dois lados, colocando o resíduo interno na bandeja e o externo no fundo. Todo
material do fundo deve ser acrescentado à peneira seguinte.
3.3 Curva de distribuição granulométrica
O conhecimento da curva granulométrica do agregado, tanto graúdo quanto miúdo,
é de fundamental importância para o estabelecimento da dosagem dos concretos e
argamassas, influindo na:
• Quantidade de água a ser adicionada ao concreto, que se relaciona com a resistência e;
• Trabalhabilidade do concreto, se constituindo em fator responsável pela obtenção de um
concreto econômico.
Quanto à continuidade da curva de distribuição granulométrica os agregados
podem ser classificados:
• Contínua - S suave e alongado na horizontal: a granulometria continua apresenta todas
as frações em sua curva de distribuição granulométrica sem mudança de curvatura (ideal
da norma).
• Descontínua - Patamar horizontal: apresenta ausência de uma ou mais frações em sua
curva de distribuição granulométrica
• Uniforme = S alongado na vertical: possui grãos uniformes, ou seja, pouca variação na
dimensão dos grãos.
Figura: Curva de distribuição granulométrica os agregados
Na tabela e figura a seguir são apresentados os limites da distribuição
granulométrica do agregado miúdo.
Tabela: Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo
Figura: Representação gráfica da distribuição granulométrica do agregado miúdo
4 EXEMPLO DE CÁLCULO A SER SEGUIDO
Neste exemplo que foi retirado do livro de GRUBBA (2016) foi feito o cálculo da
porcentagem retida acumulada e a porcentagem que passa por cada peneira (%
passante). Com o resultado, o autor desenhou um gráfico que correlaciona o diâmetro
dos grãos (abertura das peneiras) com a porcentagens que passam pela peneira.
Fazer o mesmo processo deste exemplo no tópico 5, onde serão apresentados os
ensaios feitos em laboratório.
Passo 1: preenchimento da tabela conforme os dados encontrados em laboratório
Passo 2: Fazer a representação gráfica (curva granulométrica) dos agregados retidos
Passo 3: Calcular o modo de finura. O módulo de finura é a soma das porcentagens
retidas acumuladas de um agregado, nas peneiras da série normal dividida por 100.
Quanto ao módulo de finura, os agregados podem ser classificados em:
5. RESULTADOS DO ENSAIO DE LABORATÓRIO
Nas fotos a seguir podemos ver como foi feito a prática, separamos 500 gramas do
material que seria peneirado pelo grupo, logo em seguida colocamos nas peneiras que
seriam usadas para realizar o peneiramento mecânico.
Figura 1: Quantidade de material peneirada
Fonte: Autoria própria (2022)
Figura 2: Material sendo peneirado na máquina
Fonte: Autoria própria (2022)
Figura 3: Material peneirado
Fonte: Autoria própria (2022)
5.1 Preenchimento da tabela de ensaio granulométrico
Abertura das
peneiras (mm)
Massa retida na
peneira (g)
% retida na
peneira (g)
% retida
acumulada (g)
% passante (g)
4,75 2,44 0,49% 0,49% 99,51%
2,36 20,03 4,02% 4,51% 95,49%
1,18 96,27 19,32% 23,83% 76,17%
0,6 174,86 35,09% 58,92% 41,08%
0,3 163,53 32,81% 91,73% 8,27%
0,15 36,08 7,24% 98,97% 1,03%
Fundo 5,15 1,03% 100%
Módulo de finura 2,7845
5.2 Fazer o gráfico da curva granulométrica e informar se a distribuição é contínua,
descontínua ou uniforme.
Distribuição granulométrica contínua.
5.3 Calcular o módulo de finura e informar se a areia é fina, média ou grossa.
𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑛𝑢𝑟𝑎 = 0, 49 + 4, 51 + 23, 83 + 58, 92 + 91, 73 + 98, 97 = 278, 45%
𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑛𝑢𝑟𝑎 = 278, 45/100 = 2, 7845
Quando analisamos o módulo de finura obtido pelo grupo, podemos chegar a conclusão
que areia analisada pelo grupo no laboratório é areia média.
REFERÊNCIAS
ABNT – Norma Brasileira. NBR NM 248: Agregados – Determinação da composição
granulométrica. Rio de Janeiro, 2003. ABNT – Norma Brasileira.
NBR NM 26: Agregados – Amostragem. Rio de Janeiro, 2001.
ABNT – Norma Brasileira. NBR NM 27: Agregados – Redução da amostra de campo para
ensaios de laboratório. Rio de Janeiro, 2001.
ABNT NBR 7211. Agregados para concreto – especificação. Rio de Janeiro, 2005.
BAUER, F. L. A. Materiais de Construção. Volumes 1 e 2. Rio de Janeiro: LTC, 2000.
PETRUCCI, Eladio G. R. Materiais de construção. 11. ed. São Paulo: Globo, 1998. 435p
RIPPER, Ernesto, 1912. Manual prático de materiais de construção: recebimento,
transporte interno, estocagem, manuseio e aplicação / Ernesto Ripper. São Paulo: Pini,
1995. 252p
SANTOS, Adriana de Paula Lacerda; JUNGLES (Escritor). Como gerenciar as compras
de materiais na construção civil: diretrizes para implantação da compra proativa. São
Paulo: PINI, 2008. 116 p.
PINHEIRO, Antonio Carlos da Fonseca Bragança. Materiais de construção. 3. São Paulo
Erica 2020.
GRUBBA, D. Materiais de Construção: para gostar e aprender. Editora Createspace
Independent Publishing Platform, 2016.