Determinação de Finura do Cimento PortlandDeterminação da Resistência a Compressão em Corpos de Prova de Cimento Portland

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PUC MINAS – PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS 
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DE FINURA & DA RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO 
EM CORPOS DE PROVA DE CIMENTO PORTLAND 
CIÊNCIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
Pedro Carletti 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Me. Luiz Antonio dos Reis 
Poços de Caldas – MG 
27/05/2022 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O presente trabalho é um registro descritivo dos ensaios de Determinação de 
Finura do e da Resistência a Compressão em Corpos de Prova de Cimento Portland, 
realizado no Laboratório de Materiais, nas dependências acadêmicas da Pontifícia 
Universidade Católica de Minas Gerais – PUC Minas. O ensaio é utilizado para obter 
a determinação da finura e da resistência nos corpos de prova de cimento Portland. 
Utilizando como base as normas ABNT NBR 11579/2012 - Cimento Portland — 
Determinação do índice de finura por meio da peneira 75 µm (nº 200) (denominado 
ensaio 1) e a ABNT NBR 7215/1996 - Cimento Portland - Determinação da resistência 
à compressão (denominado ensaio 2), executou-se o experimento e, para fins de 
registro, executou-se esse relatório, ao qual apresenta os resultados obtidos durante 
o processo. 
O cimento Portland é o produto obtido pela pulverização de clinker constituído, 
essencialmente, de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma certa proporção de sulfato 
de cálcio natural, contendo, eventualmente, adições de certas substâncias que 
modificam suas propriedades ou facilitam seu emprego, sendo o clinker um produto 
de natureza granulosa, resultante de calcinação de uma mistura daqueles materiais, 
conduzida até a temperatura de sua fusão incipiente, de acordo com Bauer. 
A cal (CaO), a sílica (SiO2), a alumina (Al2O3), óxido de ferro Fe2O3, certa 
proporção de magnésia (MgO) e uma pequena porcentagem de anidrido sulfúrico SO3 
formam os constituintes fundamentais do cimento Portland. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://pucminas.instructure.com/courses/92165/assignments/477657
https://pucminas.instructure.com/courses/92165/assignments/477657
 
2. OBJETIVO 
 
Esse trabalho objetiva descrever a realização do ensaio de granulometria, feito 
com base nas normas ABNT NBR 11579/2012 e ABNT NBR 7215/1996, através do 
método do método da peneira, e apresentar seus respectivos resultados, por meio 
das tabelas e gráficos construídos ao longo dele. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. DESENVOLVIMENTO 
 
3.1. Materiais 
Os materiais utilizados para este experimento consistem em: 
- Ensaio 1: 
• Balanças (deve apresentar resolução de 0,01 g); 
• Peneira - A peneira empregada no ensaio é a ABNT 0,075 mm, juntamente 
com a tampa e o fundo; 
• Pincel - O pincel, provido de cordas de náilon ou natural, deve ter um diâmetro 
de 25 a 30 mm e cabo de madeira de aproximadamente 25 cm de comprimento; 
• Cronômetro; 
• Flanela. 
 
- Ensaio 2: 
• Balança e pesos: 
• Peneiras; 
• Mecânico (desprezado); 
• Recipiente e espátula para mistura normal; 
• Mesa para índice de consistência, molde tronco cônico (opcional); 
• Moldes para corpos de prova cilíndricos com base: 
Diâmetro interno 50 mm ± 0,2 mm 
Altura 100 mm ± 0,5 mm 
Base Formar angulo de 90º ± 0,5º com o cilindro 
• Soquete Normal; 
• Máquina de ensaio a compressão, capaz de aplicar cargas de maneira 
contínua, sem choque, com velocidade constante; 
• Areia Normal (NBR 7214); 
• Água potável a 23º ± 2º; 
• Óleo mineral de baixa viscosidade; 
• Enxofre e Caulim. 
 
 
 
 
3.2. Método 
 
Utilizando como base as ABNT NBR 11579/2012 - Cimento Portland — 
Determinação do índice de finura por meio da peneira 75 µm (nº 200) e a ABNT NBR 
7215/1996 - Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão, foi 
executado, seguindo seu respectivo passo-a-passo, os experimentos em questão. 
 
3.2.3. Procedimento 
 
- Ensaio 1: 
A princípio, colocou-se 50g ± 0,05g de cimento sobre a peneira, conforme mostra 
as imagens 1 e 2, segurou a peneira com as mãos e, com um movimento de vaivém 
horizontal com os pulsos, agitou-a de maneira que o cimento se espalhasse sobre a 
superfície da tela. Esse procedimento foi feito até que o resíduo fique horizontalmente 
limpo e que ocorreu em um intervalo de 3 a 5 min. 
 
Imagem 1: 50 g de cimento sendo pesada 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 2: Embalagem do cimento 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
 
 
 Fonte: Autor 
 
Em seguida, tampou a peneira, retirou o fundo e deu golpes suaves no rebordo 
exterior do caixilho com o bastão para desprender as partículas. Com o auxílio do 
pincel, limpou-se toda a superfície inferior da tela da peneira, encaixando-a no fundo 
após ser limpo com a utilização de uma flanela. Feito isso, retirou-se a tampa e 
 
continuou o peneiramento com movimentos suaves de vaivém horizontais, durante 15 
a 20 minutos, girando o conjunto e realizando a limpeza descrita acima com intervalos 
regulares de tempo. Assim, o material passante é desprezado. 
 
 Imagem 3: Aluno Gabriel peneirando Imagem 4: Aluno Fábio peneirando 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor Fonte: Autor 
 
Posteriormente, colocou-se a tampa e o fundo na peneira, segurou o conjunto com 
as duas mãos e, mantendo-o ligeiramente inclinado, imprimiu-lhe movimentos rápidos 
de vaivém durante 60 segundos, girando o conjunto em, mais ou menos, 60º a cada 
10 segundos. Completando esse período, limpou a tela da peneira, com o auxílio do 
pincel, recolhendo todo o material e transferindo-o para o fundo. Juntou-se todo o 
material do fundo (passante), passando-o para um recipiente (vidro relógio) para ser 
pesado com precisão de 0,01 gramas. Se a massa do material passante for superior 
a 0,05g, deve desprezá-la. Repetir esta etapa do ensaio até a massa de cimento que 
passa durante um minuto de peneiramento contínuo seja inferior a 0,05 g (0,1 % da 
massa inicial). 
Por fim, 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 ambos os 
lados da tela. 
 Os resultados obtidos nesse ensaio encontram-se na seção 4 de Resultados desse 
relatório. 
 
 
 
- Ensaio 2: 
Primeiramente, preparou-se a massa de argamassa, com o cimento ilustrado na 
imagem 5, seguindo, à risca, a tabela 1 abaixo. 
 
Imagem 5: Embalagem do cimento 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autor 
 
Tabela 1: Amostras de argamassa necessária 
Cimento 624g ± 0,4 
Água 300g ± 0,2 
Areia Normal 1872g ± 0,3 
Fonte: Autor 
 
Com tais dados, obteve-se argamassa suficiente para encher 3 corpos de 
prova. 
Para iniciar, primeiramente, juntou-se a areia normal com o cimento e misturou-
os, dispondo a mistura em forma de coroa e colocou a água no centro, deitou a mistura 
sobre a água em um minuto, amassou energicamente durante cinco minutos, 
conforme mostra as imagens 6 e 7, registrando o horário em que a água foi juntada 
ao cimento. Esta medida foi suficiente para moldar três corpos de prova. Feito isso, 
separou-se seis corpos de prova para cada idade a ser determinada à resistência. 
 
 
 
 
 
 
Imagem 6: Misturador com a pasta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
 
Imagem 7: Preparação do produto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor
Após esse procedimento, aplicou-se uma camada de cera na fenda lateral e no 
topo inferior do molde para garantir a estanqueidade, untou o fundo e lateral interna 
com uma leve camada de óleo. 
Após untar os moldes, foi feito, rapidamente, os seus respectivos enchimentos, 
logo apóso preparo da argamassa, em quatro camadas, aplicando 30 golpes 
moderados com o soquete normal. Finalizou-se a operação, com a rasadura do corpo 
de prova. 
Para uma cura bem-feita e com técnica, permaneceram de 20 a 24 horas em 
câmara úmida, após este período os moldes foram retirados das formas e imersos no 
tanque de água de cal. Posteriormente, os corpos de prova foram capeados com 
enxofre a quente com espessura máxima de 2 mm. 
Realizado tal procedimento, rompe-se 6 (seis) corpos de prova em cada uma 
das idades indicadas pela especificação do cimento ensaiado, com as seguintes 
tolerâncias apresentadas na tabela 2. 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2: Tolerância de idade do cimento 
IDADE TOLERÂNCIA 
24 horas ± 30 minutos 
3 dias ± 1 hora 
7 dias ± 2 horas 
28 dias ± 4 horas 
90 dias ± 1 dia 
Fonte: Autor 
 
 Para o cimento Portland comum classe 32 MPa, a NBR 5732 / 1991 - Cimento 
Portland comum, especifica, de acordo com a tabela 3. 
 
Tabela 3: Especificações do cimento Portland 
TEMPO RESISTÊNCIA MÍNIMA 
3 dias 10 MPa 
7 dias 20 MPa 
28 dias 32 MPa 
Fonte: Autor 
 
 
- Resistência média: Média das quatro resistências individuais. 
- Desvio relativo máximo: Calcular para cada série de quatro corpos de prova a 
diferença entre a média e a resistência individual que mais se afasta desta para mais 
ou menos, dividir pela resistência média e multiplicar por 100. Arredondando ao 
décimo mais próximo. 
- A série de quatro corpos de prova deverá ser abandonada quando o desvio relativo 
máximo for superior a 6%. 
- O índice de consistência, facultativo, é determinado, aplicando-se 30 quedas em 30 
segundos em corpo de prova moldado sobre a mesa de consistência pelo molde 
tronco cônico. A argamassa é colocada no molde em três camadas adensadas com 
15, 10, 5 golpes com o soquete normal. Após retirado o molde e aplicadas 30 quedas, 
mede-se a base do troncocone deformado (diâmetro). 
 
- O índice de consistência é a média aritmética da medida de dois diâmetros 
ortogonais. O ensaio deve ser repetido sempre que houver diferença de mais de 5 mm 
entre as duas medidas. 
 
- Determinação da Ruptura 
Ainda que o ensaio tenha sido realizado de maneira incorreta, não havendo a cura 
dos três corpos de prova, como é de se esperar, a determinação de ruptura foi feita 
conforme as especificações apresentadas no item acima descrito. 
 Inicialmente os corpos de provas foram tirados das armaduras e colocados no 
tanque com água e cal, ficando imersos por alguns minutos, antes de começar o 
processo. As imagens 8 e 9 mostram tal procedimento. 
 
Imagem 8: Corpos para cura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
 
Imagem 9: Corpos para cura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
 
Feito isso, colou-se o corpo-de-prova na máquina de ensaio e ligou-se a aplicando-
se um carregamento de forma lenta até a ruptura, momento no qual anota-se a carga 
máxima suportada pelo corpo-de-prova e repetiu-se o mesmo processo para os três 
corpos-de-prova. As imagens 10, 11, 12 e 13 ilustram o procedimento descrito. 
 
 
 
 
 
Imagem 10: Corpo sendo rompido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
 
Imagem 11: Máquina sendo ajustada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
 
 
Imagem 12: Corpo rompido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
 
Imagem 13: Corpo rompido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autor 
Os resultados e análises desse procedimento encontram-se na seção 4 desse 
relatório. 
 
 
 
 
4. RESULTADOS E ANÁLISE 
 
 Após realizar o procedimento detalhado no item 3 desse relatório e, com o auxílio 
das fórmulas presentes, foi possível determinar os resultados apresentados nessa 
seção. 
 
- Ensaio 1: 
Os valores obtidos no ensaio 1, constam detalhados na tabela 4. 
 
Tabela 4: Resultados do ensaio 1 
Amostra Peso da amostra (g) Peso Retido (g) 
1 50 0,9 
2 50 0,6 
Fonte: Autor 
 
Através da fórmula abaixo, pode-se calcular o índice de finura do cimento. 
𝐹 =
𝑅𝐶
𝑀
× 100 
Sendo: 
 
F - Índice de finura do cimento em (%); 
R - Resíduo do cimento na peneira ABNT 0,075 mm, em gramas (g); 
C - Fator de correção da peneira utilizada no ensaio, determinado de acordo com o 
disposto na EB-22 devendo estrar compreendido no intervalo de 1,00 ± 0,20; 
M - Massa inicial do cimento em gramas (g). 
 
Portanto, tem-se, para a amostra 1: 
 
R = 0,9 g | C = 1 | M = 50 g 
𝐹 =
𝑅 × 𝐶
𝑀
× 100 → 𝐹 =
0,9 × 1
50
× 100 → 𝐹 =
0,9
50
 × 100 → 𝐹 = 0,018 × 100 
F = 1,8 % 
 
 
 
 
E, tem-se, para a amostra 2: 
 
R = 0,6 g | C = 1 | M = 50 g 
𝐹 =
𝑅 × 𝐶
𝑀
× 100 → 𝐹 =
0,6 × 1
50
× 100 → 𝐹 =
0,6
50
 × 100 → 𝐹 = 0,012 × 100 
F = 1,2% 
 
- Ensaio de Ruptura 
 A tabela 5 apresenta os resultados obtidos no ensaio. 
 
Tabela 5: Dados obtidos no ensaio 
Corpo de Prova Carga máxima suportada (kN) 
C1 21,3 kN 
C2 21,2 kN 
C3 13,9 kN 
Fonte: Autor 
 
A princípio, para se obter os cálculos da resistência individual de cada corpo de 
prova, foi calculado a área, sabendo-se que o corpo de prova possui diâmetro de 5 
cm (d = 5 cm) e uma altura de 10 cm (h = 10 cm). O cálculo abaixo, mostra o respectivo 
procedimento. 
 
𝐴 = (𝜋 × 𝑑2) / 4 → 𝐴 = (𝜋 × 52) / 4 → 𝐴 = 19,63 𝑐𝑚² 
 
Feito isso, foi possível calcular a resistência individual deles, utilizando-se da 
fórmula: 
𝜎 = 𝐹 / 𝐴 
 
Sendo, 
𝜎 = 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑝𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑚 𝑀𝑝𝑎; 
𝐹 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑝𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑚 𝑁; 
𝐴 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎 𝑒𝑚 𝑐𝑚2 
 
Portanto, 
 
a) Para o corpo-de-prova 𝐶1, temos: 
𝜎1 = 𝐹1 / 𝐴 → 𝜎1 = 21,3 / 19,63 × 10 → 𝜎1 = 10,85 𝑀𝑃𝑎 → 𝜎1 ≅ 10,9 𝑀𝑃𝑎 
 
b) Para o corpo-de-prova 𝐶2, temos: 
𝜎2 = 𝐹2 / 𝐴 → 𝜎2 = 21,2 / 19,63 × 10 → 𝜎2 = 10,79 𝑀𝑃𝑎 → 𝜎2 ≅ 10,8 𝑀𝑃𝑎 
 
c) Para o corpo-de-prova 𝐶3, temos: 
𝜎3 = 𝐹3 / 𝐴 → 𝜎3 = 13,9 / 19,63 × 10 → 𝜎3 = 7,08 𝑀𝑃𝑎 → 𝜎3 ≅ 7,1 𝑀𝑃𝑎 
 
Já que o ensaio não foi executado de maneira correta, não será valido fazer os 
cálculos para obtermos a resistência do cimento apresentado. 
Dessa maneira, para obtenção da resistência do cimento, é dada pela média das 
resistências individuais, aproximando-se para a primeira casa decimal. Sendo que, se 
o desvio máximo for maior que 6%, calcula-se nova média desconsiderando o valor 
discrepante. 
 
a) A média se dá pela equação abaixo: 
𝑓𝑐𝑚 = (𝜎1 + 𝜎2 + 𝜎3) / 3 
 
b) A resistência é dada por: 
𝐷𝑅𝑀 = |𝑓𝑐𝑚 − 𝑓𝑐𝑖| / 𝑓𝑐𝑚 × 100 
 
Sendo: 
𝑓𝑐𝑚 = 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑝𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑚é𝑑𝑖𝑎,𝑒𝑚 𝑀𝑃𝑎; 
𝑓𝑐𝑖 = 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑝𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙,𝑒𝑚 𝑀𝑃𝑎; 
𝐷𝑅𝑀 = 𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜,𝑒𝑚 % 
 
 Na página subsequente, encontra-se o laudo desse ensaio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PONTÍFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 CAMPUS POÇOS DE CALDAS 
 
 
Análise de Agregados 
ENSAIOS NORMAIS DA ABNT - CERTIFICADO N°. : 101 / 03 
DADOS CONTRATANTE5 
 
INTERESSADO : Carletti Engenharia & Incorporadora Endereço: Rua Carlos Maran, 810 
C.G.C - 18629840/001-83 INSC.: - 
REFERENCIA/OBRA : ENDEREÇO/OBRA : 
DADOS DO FORNECEDOR 
 
Fornecedor: Areia Mineira Endereço: 
CNPJ: INSC.: 
 
Cimento Portland Resultado 
Amostra 1 - Determinação do índice de Finura NBR 11579 1,8% 
Amostra 2 - Determinação do índice de Finura NBR 11579: 1,2% 
 
 
 
 
 Poços de Caldas, 27 de Abril de 2022 
 
 
 
 
 
 
 Engº Responsável – Pedro Carletti 
 CREA - MG 23.032 / C 
 
 
AV. PADRE FRANCIS CLETUS COX, 1661 -CEP 37701-355 - POÇOS DE CALDAS - MG 
FONE: (35) 3697-3000 - FAX: (35) 3697-3001 - e-mail: puc@pucpcaldas.br - http://www.pucpcaldas.br 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Com a execução do presente ensaio, objeto de estudo desse relatório, pode-se 
obter, o índice de finura de duas amostras, sendo, respectivamente, 1,8% e 1,2%. 
Desta maneira, analisando os valores obtido e adequando-se aos critérios 
estabelecidos, temos que os índices de finura é preciso, já que, de acordo com a 
norma, a diferença entre dois resultados individuais, obtidos a partir de uma mesma 
amostra não podem ultrapassar 0,4 % em valor absoluto. 
É importante frisar que o ensaio da determinação da resistência a compressão não 
alcançou os valores prescritos por norma e não foi necessário realizar todos os 
cálculos, tendo em vista que o ensaio não foi executado de forma correta e esperada, 
não sendo feita, assim, a imersão dos corpos de prova no tanque de água de cal, 
durante os dias mínimos apresentados. 
Assim sendo, não foi possível a obter a resistência do cimento Portland de Alto 
Forno utilizando esse ensaio, sendo necessário, assim, a realização de um novo 
ensaio, seguindo todas as etapas prescritas por norma e, dessa maneira, encontrar o 
objetivo prescrito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BAUER, L.A.F. Materiais de Construção: Novos materiais para construção civil; 5º 
edição. Rio de Janeiro: LTC – Livros técnicos e científicos editora S.A, 1994. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 1667:2018 – Cimento 
Portland – Requisitos. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 11579:2012 (VERSÃO 
CORRIGIDA - 2013) – Cimento Portland – Determinação do índice de finura por meio 
da peneira 75 µm (nº 200). EB-22 – Peneiras para ensaio com telas de tecido metálico 
– Especificação; 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT NBR 7215:1996 
(VERSÃO CORRIGIDA - 1997) – Cimento Portland – Determinação da resistência à 
compressão. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMAS MERCOSUL – 
NBR NM ISO 2395:1997 – Peneira de ensaio e ensaio de peneiramento – Vocabulário. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMAS MERCOSUL - 
NBR NM ISO 3310-1:2010 - Peneiras de ensaio - Requisitos técnicos e verificação - 
Parte 1: Peneiras de ensaio com tela de tecido metálico. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMAS MERCOSUL - 
NBR NM ISO 3310-02:2010 - Peneiras de ensaio - Requisitos técnicos e verificação - 
Parte 2: Peneiras de ensaio de chapa metálica perfurada. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 7214:2012 – Areia 
normal para ensaio de cimento – especificações. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 7211:2009 – 
Agregados para concreto – Especificação. 
 
REIS, Luiz Antonio, Notas de aula, Ciências dos materiais de construção - PUC Minas 
campos Poços de Caldas – MG.