Relatório - Concreto e Argamassa

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
HIGO SILVA OLIVEIRA - 202044628010
ISIDORO MARCO LAMEIRA COSTA - 202044628011
LUIS FLÁVIO SILVA SANTOS - 202044628017
MARCIA GUEDES MACHADO - 202044628019
RONIEL SILVA DE MEL-202044628022
WEMERSON GOMES PEREIRA - 202044628025
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA DE CONCRETO E ARGAMASSA
CANAÃ DOS CARAJÁS
2022
HIGO SILVA OLIVEIRA - 202044628010
ISIDORO MARCO LAMEIRA COSTA - 202044628011
LUIS FLÁVIO SILVA SANTOS - 202044628017
MARCIA GUEDES MACHADO - 202044628019
RONIEL SILVA DE MEL-202044628022
WEMERSON GOMES PEREIRA - 202044628025
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA DE CONCRETO E ARGAMASSA
Relatório da atividade prática apresentado à
Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará –
UNIFESSPA como requisito parcial para
obtenção de nota da disciplina Concreto e
Argamassa ministrado no período 2022.2, para a
turma de Engenharia Civil do Polo de Canaã dos
Carajás.
Prof. Dr.a. Lygia Maria Policarpio Ferreira
CANAÃ DOS CARAJÁS
2022
RESUMO
Este trabalho apresenta a atividade prática de laboratório realizada com a finalidade
de conhecer através de métodos científicos as características dos concretos e
argamassas. Tais procedimentos abordam a dosagem de concreto, ensaios para
determinar a composição granulométrica de agregado graúdo, ensaio com o
aparelho de Vicat para determinar a proporção de água/cimento adequada para uma
pasta de consistência normal e para conferencia do tempo de pega; em seguida, a
produção de concreto dosado para montagem de corpos de provas, que passaram
pelo processo de cura por imersão e testados para saber a resistência à
compressão. Os resultados positivos e resultados críticos foram registrados com a
finalidade de compreender os fatores que influenciam no processo produtivo de
argamassas e na resistência mecânica do concreto.
Palavra chave: prática-de-laboratório; controle-de-produção;
trabalhabilidade-de-argamassas; resistência-de-concreto;
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 5
2. REFERENCIAL TEÓRICO 5
3. MATERIAIS UTILIZADOS 7
3.1 DETERMINAÇÃO DA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 7
3.2 DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE PEGA 7
3.3 DETERMINAÇÃO DA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL 8
3.4 DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DO
CONE 9
3.5 PROCEDIMENTO PARA MOLDAGEM E CURA DE CORPOS DE PROVA 10
4. METODOLOGIA 10
4.1. DETERMINAÇÃO DA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 14
4.1.1 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS GRAÚDOS 15
4.1.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS MIÚDOS 16
4.2. DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE PEGA 17
4.3. DETERMINAÇÃO DA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL 20
4.4. DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DE
CONE 20
4.5. PROCEDIMENTO PARA MOLDAGEM E CURA DE CORPOS DE PROVA 22
4.6. ENSAIO DE COMPRESSÃO 23
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 24
5.1. DETERMINAÇÃO DE ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 24
Os resultados obtidos nos ensaios de peneiramentos. Ver tabela 4 e 5 gráficos 1 e 2.
Para o peneiramento do agregado graúdo não havia a peneira 150 µm disponível para
as duas equipes. 24
5.2. DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE PEGA 27
5.3. DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DE
CONE 27
5.4. ENSAIO DE COMPRESSÃO DE CORPO DE PROVA CILÍNDRICO 28
6. CONCLUSÃO 31
7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 32
1. INTRODUÇÃO
Na engenharia civil, todos os detalhes devem ser minuciosamente calculados para
que o objetivo pretendido seja alcançado. Qualquer mudança será crucial no alcance
do resultado final. Os efeitos destas mudanças podem ser cumulativos e causar
grandes prejuízos e até mesmo impossibilitar a aplicação. Neste sentido deve-se
usar e dar muita importância aos inúmeros ensaios e testes disponíveis para
análises prévias dos materiais a serem aplicados numa obra civil.
Os concretos e argamassas, por terem papéis principais em maior escala em uma
obra civil, com certeza devem ser acompanhados em todas as fases de sua
aplicação.
Pode-se analisar tanto a granulometria dos agregados, o tempo necessário para o
início e fim da pega recomendados na NBR 16607:2018, traçar o quantitativo de
todos os materiais necessários para se atingir a consistência determinada pela NBR
NM 67:1998 através do ensaio do abatimento do corpo de prova, a fluidez para o
preenchimento do volume proposto e ao final pode-se testar amostras do material
previamente confeccionado com base na NBR 5738:2015 que trata e deixa claro os
métodos e procedimentos para a moldagem e cura dos corpos de prova.
Cada material empregado é responsável por propriedades fundamentais para a
aplicabilidade do concreto ou argamassa. Por isso, todo o cuidado é pouco ao se
determinar a quantidade ou o método de aplicação dos mesmos. Pensando nisso
foram criados inúmeros e cada vez mais avançados equipamentos para análises e
aplicações de materiais de construção civil.
Muitas vezes por demandar tempo ou custos, a necessidade dos ensaios técnicos
na construção civil acaba sendo ignorada, implicando em muita perda de material,
mão de obra, qualidade e segurança.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
Segundo Girardi (2018) “O concreto convencional de cimento Portland é o material
que, em sua concepção mais simples, é formado apenas por cimento Portland,
agregados, miúdo e graúdo, e água.” Essa mistura é conhecida como traço, e como
pontuado por Tutikian e Helene (2011) “Entende-se por estudo de dosagem dos
concretos de cimento Portland os procedimentos necessários à obtenção da melhor
proporção entre os materiais constitutivos do concreto, também conhecido por
traço”. Além disso, como citado por Londero (2016) a escolha dos agregados
interferem nas características e afetam a resistência do concreto.
“A escolha adequada dos agregados consiste em uma etapa importante
para o estudo da composição de concretos, uma vez que a dimensão e o
formato desses materiais interferem 14 nas características da zona de
transição e afetam a resistência do concreto.” (LONDERO, 2016)
Para garantir a viabilidade econômica na implantação de uma obra e ou projeto, o
estudo da dosagem com os materiais disponíveis na região é de suma importância
para alcançar a redução dos custos, e como levantado por Tutikian e Helene (2011)
“Um estudo de dosagem deve ser realizado visando obter a mistura ideal e
mais econômica, numa determinada região e com os materiais ali
disponíveis, para atender uma série de requisitos. Essa série será maior ou
menor, segundo a complexidade do trabalho a ser realizado e segundo o
grau de esclarecimento técnico e prático do usuário do concreto que
demandou o estudo.” (TUTIKIAN; HELENE, 2011).
Conforme pontuado por Akasaki, Pereira e Ricci (2017) “O objetivo da dosagem é
produzir um material que ofereça um desempenho que atenda aos requisitos
previamente estabelecidos, sendo os mais importantes a trabalhabilidade, a
resistência mecânica, a durabilidade e a economia.” Outro ponto citado por Akasaki,
Pereira e Ricci (2017) é a qualidade do concreto fabricados pelos pedreiros
“[...]observa-se que os concretos são produzidos com base na tradição construtiva
local, sem qualquer preocupação quanto ao atendimento das prescrições de
normas.”
Outros fatores importantes que podem impactar uma obra positivamente ou
negativamente são a resistência mecânica e a cura do concreto. A resistência
mecânica é afetada diretamente pela relação A/C (água/cimento).
“Normalmente, os projetos solicitam apenas a resistência à compressão
simples, a qual o concreto bem executado responde muito bem. Todavia,
existem os projetos especiais, que demandam ainda resistência aos
esforços de trações e as deformações.” (BORGES; CARREIRO, 2017)
Segundo Borges e Carreiro (2017), “Outro ponto importante, são as condições de
cura as quais o concreto executado é exposto, Na maioria das vezes o concreto não
é produzido in loco, ele é feito em uma concreteira e levado até o local de
aplicação”.
3. MATERIAIS UTILIZADOS
3.1 DETERMINAÇÃO DA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
○ Balança
○ Bandeja plástica
○ Recipiente plástico
○ Espátula de madeira○ Pincel
○ Peneiras
○ Fundo de peneira
○ Brita (agregado graúdo)
○ Areia (agregado miúdo)
Figura 1 - a. Bandeja e balança para pesagem da areia. b. Fundo de peneira e balança utilizada na
pesagem da brita. c. Peneira, espátula de madeira, recipiente plástico e pincel.
Fonte: Autores, 2022.
3.2 DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE PEGA
○ Balança semi-analítica
○ Recipiente plástico
○ Cimento portland composto CPIV
○ Água
○ Espátula
○ Aparelho de vicat (com agulha de vicat)
Figura 2 - d. Cimento CPIV. e. Aparelho Vicat. f. Recipiente plástico e balança utilizados na pesagem
da massa de água. g. Recipiente utilizado na pesagem da massa de cimento. h. Espátula e recipiente
usados para confecção da argamassa.
Fonte: Autores, 2022.
3.3 DETERMINAÇÃO DA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL
○ Balança semi-analítica
○ Recipiente plástico
○ Cimento portland composto CPIV
○ Água
○ Espátula
○ Aparelho de vicat (com sonda de consistência)
Para não se tornar repetitivo foi incluído abaixo somente a foto do aparelho Vicat
com a agulha utilizada neste teste, os demais materiais e instrumentos são os
mesmo já apresentados na figura 2.
Figura 3 - Aparelho Vicat com sonda de consistência.
Fonte: Autores, 2022.
3.4 DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DO
CONE
○ Molde cônico
○ Haste de adensamento
○ Bandeja de alumínio (servindo como placa de base)
○ Trena
Figura 4 - Molde cônico, haste, bandeja e trena utilizado no ensaio de abatimento.
Fonte: Autores, 2022.
3.5 PROCEDIMENTO PARA MOLDAGEM E CURA DE CORPOS DE PROVA
○ Desmoldante Vedacit
○ Colher de pedreiro
○ Moldes metálicos de 0,10 m de diâmetro por 0,20m de altura.
○ Haste metálica de 16,0mm de diâmetro por 600mm de comprimento.
○ Pincel
○ Balde plástico de 12l
○ Recipiente plástico
Figura 5 - i. Colher de pedreiro. j. Moldes metálicos, balde de 12l, desmoldante, recipiente plástico .
k. haste metálica. l. pincel.
Fonte: Autores, 2022.
4. METODOLOGIA
A princípio foi realizado em sala de aula o cálculo da dosagem do concreto com o
objetivo de estimar a massa necessária dos agregados, cimento e água necessário
para produzir o concreto para realizar o ensaio de determinação da consistência
pelo abatimento do tronco de cone e para a moldagem dos corpos de provas que
seriam utilizados no ensaio de compressão, conforme a especificação técnica
abaixo.
O concreto produzido para a execução dos ensaios deveriam seguir a especificação
técnica do concreto citada abaixo.
○ Cimento CP I 32 com FCK(resistência característica do concreto) 20MPa.
○ Massa específica do cimento 3150kg/m3
○ Coeficiente de finura da areia 2,6
○ Massa específica da areia 2650kg/m3
○ Massa unitária da areia 1500kg/m3
○ Massa específica da brita1 2650kg/m3
○ Massa unitária da brita1 1450kg/m3
○ Diâmetro máximo da brita 1 (19mm)
○ Diâmetro do corpo de prova 10cm
○ Altura do corpo de prova 20cm
○ sd regular
○ Abatimento 80 a 100mm
A partir dos dados definiu-se o traço, o FC(28) e volume aproximado de concreto
para o preenchimento dos moldes para produção dos corpos de provas e o
preenchimento do funil para o ensaio de abatimento, conforme memória de cálculo
a seguir.
Memória de cálculo.
Passo 1 - Cálculo da resistência característica do concreto após 28 dias (FC(28)).
equação (1) com ; chegando a um valor de𝐹𝐶(28) = 𝐹𝐶𝐾 + 1, 65. 𝑠𝑑 𝑠𝑑 = 7
.𝐹𝐶(28) = 31, 55 𝑀𝑃𝑎
Passo 2 - Relação a/c
De posse do FCK chegamos a relação de a/c = 0,5, equação (2), através da curva
de Abrams. Onde a é o consumo de água e c é o consumo de cimento. Ver figura 6.
Figura 6 - Curva de Abrams. Linha em azul preenchida pelos autores.
Fonte: Rodrigues, 1998.
Passo 3 - Consumo de água
Para definir o consumo de água correlacionou-se no quadro 1 o abatimento com o
Dmáx. chegando ao um valor de consumo de água de 205 l/m3. Ver quadro 1.
Quadro 1: relação do diâmetro de agregados com o abatimento
Fonte: Rodrigues, 1998.
Passo 4 - Consumo de cimento
O Consumo de Cimento (C.c) foi calculado pela seguinte equação 𝐶
𝑐
=
𝑐
𝑎
𝑎
𝑐
equação (3), Onde Ca é o consumo de água e a/c é a relação água/cimento, o que
resultou um consumo de 410 . 𝐾𝑔/𝑚3
Passo 5 - Consumo de brita
O consumo de brita foi calculado através da equação , equação (4),𝐶𝑏 = 𝑉𝑏. ∂𝑏
onde Cb é o consumo de brita, Vb é o volume de brita e ∂b é a massa unitária da
brita, chegando a um valor de consumo de brita de 1000,5 . O volume de 𝐾𝑔/𝑚3
brita foi encontrado utilizando o quadro abaixo. Ver quadro 2.
Quadro 2 - Definição volume brita
Fonte: Rodrigues, 1998.
Passo 6 - Consumo de areia
O Consumo de Areia obtido de 768,5 a partir da aplicação das equações 𝐾𝑔/𝑚3
abaixo.
equação (5)𝑉
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎
= 1 − ( 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜δ
𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
+ 𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎δ
𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎
+ á𝑔𝑢𝑎δ
á𝑔𝑢𝑎
)
𝑉
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎
= 1 − ( 4103150 +
1000,5
2650 +
205
1000 ) = 0, 29𝑚3
equação (6)𝐶
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎
= 𝑉
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎
× δ
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎
𝐶
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎
= 0, 29 × 2650 = 768, 50 𝑘𝑔/𝑚3
Passo 7 - Definição do traço do concreto
De posse dos valores de consumo de cimento, agregados e água utilizou-se a
relação abaixo para definição do traço do concreto.
equação (7)
𝐶
𝐶
𝐶
𝐶
:
𝐶
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎
𝐶
𝐶
:
𝐶
𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎1
𝐶
𝐶
:
𝐶
á𝑔𝑢𝑎
𝐶
𝐶
410
410 :
768,5
410 :
1000,5
410 :
205
410 = 1: 1, 87: 2, 44: 0, 5
Passo 8 - Cálculo do volume de concreto necessário para confecção dos corpos de
prova
Conforme apresentado acima os corpos de prova possuem dimensões de 10 cm de
diâmetro e 20 cm de altura, sendo assim seu volume é calculado através da
equação abaixo.
equação (8)𝑉
𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎
= π𝑟2 × ℎ
𝑉
𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎
= π0, 052 × 0, 20 = 1, 57 × 10−3𝑚3
Como era necessário estimar um volume para o preenchimento do cone para o
ensaio de abatimento foi considerado um aumento no volume dos corpo de prova
em 40% chegando a um volume total de de concreto.2, 198 × 10−3𝑚3
Definido o traço e o volume de concreto, há a necessidade de caracterizar os
agregados utilizados e verificar a qualidade do concreto produzido, e para isso será
necessário a realização dos ensaios para determinação da análise granulométrica
dos agregados, determinação dos tempos de pega, determinação da pasta de
consistência normal, determinação da consistência pelo abatimento do tronco de
cone, procedimento para moldagem e cura de corpos de prova e ensaio de
compressão e estes serão descritos nas etapas a seguir.
4.1. DETERMINAÇÃO DA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Com o objetivo de analisar a faixa granulométrica dos agregados miúdos e graúdos
utilizados na produção do concreto que moldaram os corpos de provas que seriam
utilizados no teste de compressão, definiu-se pela seleção de uma amostra de 1 kg
de cada lote dos agregados, uma amostra para o agregado graúdo e outra para o
agregado miúdo. Como em Canaã dos Carajás não havia estufa para retirar a
umidade do agregado miúdo antes da realização do ensaio, optou-se pelo
cancelamento do ensaio neste agregado. Sendo assim, o ensaio seria realizado
somente no agregado graúdo nesta etapa. A determinação da análise
granulométrica seguiu conforme fluxograma abaixo. Ver figura 7.
Figura 7 - Esquema de realização das atividades
Fonte: Autores, 2022.
4.1.1 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS GRAÚDOS
Com a definição da massa do agregado graúdo, consultou-se a norma NBR NM
248:2001 para definição das aberturas das peneiras necessárias para realização do
ensaio, e as aberturas selecionadas foram as de 9,5mm, 4,75mm, 2,36mm, 1,18mm,
600µm, 300µm e 150µm, sendo estas, montadas na sequência decrescente
iniciando pela maior abertura na parte superior e adicionados tampa na parte
superior e um fundo abaixo. Ver figura 8.
Figura 8 - Peneiras utilizadas no ensaio.
Fonte: Autores, 2022.
Para coleta da amostra no lote de origem do agregado graúdo foi utilizado um balde
plástico de 12 litros, para recolher uma fração da amostra e uma balança digital com
capacidade máxima de 10 kg para separar uma amostra de 1kg deste material e
esta foi inseridana peneira de 9,5mm e iniciado o peneiramento manual. Ver figura
9.
Figura 9 - m. Pesagem do agregado graúdo. n. Peneiramento do agregado graúdo.
Fonte: Autores, 2022.
4.1.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS MIÚDOS
O Peneiramento do agregado miúdo foi realizado no laboratório da Unifesspa em
Marabá seguindo o mesmo procedimento, mas os resultados apresentados neste
tópico para este material não correspondem aos dados do agregado miúdo utilizado
na produção do concreto, pois utilizou-se um agregado miúdo diferente na produção,
e o peneiramento realizado neste momento foi somente para aplicação dos
conhecimentos teóricos na prática. Peneiramento do agregado miúdo, ver figura 10.
O teste é feito com o uso do conjunto de peneiras entre os furos de diâmetro 9,5 mm
até 0,15 mm dispostas em ordem decrescente de cima para baixo. Sobre o conjunto
é colocada uma tampa e na parte de baixo dele um fundo que receberá o material
passante.
Neste conjunto, foi colocada a quantidade de 1 kg de areia na peneira de cima.
Agitamos o conjunto de peneiras visando obter a máxima segregação do material
por sua granulometria.
Determinamos as massas dos agregados que ficaram retidos em cada peneira e
determinamos a curva granulométrica. Ver figura 11.
Figura 10 - o. Pesagem do agregado miúdo. p. Transferência dos grãos retidos na peneira para o
recipiente utilizado na pesagem. q. Pesagem do agregado miúdo.
Fonte: Autores, 2022.
Figura 11 - Material após peneiramento.
Fonte: Autores, 2022.
4.2. DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE PEGA
O ensaio de determinação do tempo de pega foi realizado conforme as
recomendações da NBR NM 65. Após a montagem e calibração do aparelho Vicat
com o posicionamento da agulha na base de vidro e o indicador do aparelho na
posição 0 (zero) mm na escala direita. ver figura 12.
Figura 12 - Aparelho Vicat calibrado.
Fonte: Autores, 2022.
Para a realização do ensaio foram pesadas as massas de 350g de cimento CPIV e
120g de água potável obtida diretamente do sistema de abastecimento de água
(torneira da pia do laboratório), ver figura 13. Antes da pesagem de cada massa, a
balança foi tarada com o recipiente vazio antes da realização da pesagem em cada
uma da massa pesada.
Figura 13 - r. Pesagem da massa de água. s. Pesagem da massa de cimento.
Fonte: Autores, 2022.
As massas foram colocadas em um recipiente plástico, onde foram homogeneizadas
(misturadas) com o auxílio de uma espátula até que os ingredientes formarem uma
pasta com textura homogênea. Ver figura 14 e tabela 1.
Figura 14 - Homogeneização da pasta água/cimento.
Fonte: Autores, 2022.
Tabela 1 - Dados da mistura para o ensaio do tempo do início de pega.
Número da amostra Massa de cimento (g) Massa de água (g) Relação a/c
01 350 120 0,3429
Fonte: Autores, 2022.
Após a homogeneização da pasta água/cimento, foi efetuado o preenchimento do
tronco cônico sobre a placa de vidro do aparelho de Vicat, a qual foi deixada em
repouso por um tempo de 30 minutos, após expirar esse prazo, foi realizado o
primeiro teste, com a aproximação da agulha na superfície da argamassa e
liberação do peso da haste. No momento de 30 minutos verificou-se que a agulha
encostou na placa de vidro e o afastamento da agulha na placa foi de 0 mm. a partir
deste ponto este procedimento foi repetido a cada 10 minutos até que fosse atingido
o deslocamento recomendado na norma NBR NM 65, que é de um afastamento de 4
+/- 1 mm. Ver figura 15.
Figura 15 - Ensaio de tempo de pega com aparelho Vicat.
Fonte: Autores, 2022.
O ensaio foi paralizado após 120 minutos quando atingiu o valor de 4mm de
deslocamento vertical na escala do aparelho Vicat.
4.3. DETERMINAÇÃO DA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL
O ensaio de determinação da pasta de consistência normal seguiu as
recomendações da NBR NM 43:2003. Para a realização do ensaio foram pesadas
as massas de 579g de cimento CPIV e 320g de água potável obtida diretamente do
sistema de abastecimento de água (torneira da pia do laboratório). As massas foram
colocadas em um recipiente plástico onde foram homogeneizadas até formarem
uma pasta homogênea. Esta pasta foi colocada no tronco cônico sobre uma placa
de vidro plano de um aparelho de Vicat, a qual já havia sido realizada a calibragem
na marcação zero do aparelho de Vicat.
Após o tempo de 45 segundos, foi iniciado o teste que consiste em elevar a haste do
aparelho de Vicat que tem na ponta uma sonda de consistência até a marcação mais
alta e soltá-la de modo que esta sonda de consistência penetre a massa. A medida
de penetração da sonda deve ficar entre 6 +/- 1 mm, caso esta medida não seja
atingida deve-se adicionar mais água ou mais cimento para alterar a consistência e
realizar novamente o procedimento até que seja atingido o valor citado
anteriormente, conforme preconiza a NBR NM 43:2003.
Foram realizados dois ensaios em Canaã dos Carajás, mas a balança utilizada não
era de precisão e os valores obtidos da relação água cimento foram duvidosos,
apesar do cimento utilizado ser de característica diferente do utilizado em Marabá.
Ver tabela 3.
Tabela 3 - Dados do ensaio de determinação da pasta de consistência normal.
Número da amostra Massa de cimento (g) Massa de água (g) Relação a/c
01 - CPII-E 579 320 0,5527
02 - CPII-E 396 120 0,3030
03 - CPIV 242,6 112,5 0,4637
Fonte: Autores, 2022.
4.4. DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DE
CONE
Para realização deste ensaio foi necessário produzir o concreto e esse seria
produzido conforme o traço determinado no passo 7 da memória de cálculo que é
, mas durante a execução o traço foi alterado para devido a um 1: 1, 87: 2, 44: 0, 5
erro do cálculo das massas necessárias de cada material para a produção do
concreto e estas foram calculadas conforme descrito abaixo.
Foi realizado a soma de todos os constituintes do traço
. Utilizou-se a regra de três para definir a massa de1 + 1, 81 + 2, 44 + 0, 5 = 5, 75
cada material utilizada nesse traço, chegando aos valores em kg para uma peça do
molde dos corpos de provas o qual seria acrescido em 40%.
Valores em kg para preenchimento de um molde de corpo de prova com concreto.
,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 15,75 = 0, 1739%, 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 0, 86 𝑘𝑔
𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 1,815,75 = 0, 3148%, 𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 = 1, 31 𝑘𝑔
𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 = 2,445,75 = 0, 4243%, 𝑏𝑟𝑖𝑡𝑎 = 1, 77 𝑘𝑔
á𝑔𝑢𝑎 = 0,55,75 = 0, 0870%, á𝑔𝑢𝑎 = 0, 14𝑘𝑔
Para a produção do concreto o traço sofreu uma ajuste e a quantidade de material
utilizada foi de 13,16 kg de cimento, 20,60 kg de areia, 26,84 kg de brita 1 e 2,16 kg
de água 6,58, chegando a um traço de 0,5.1: 1, 57: 2, 04:
Com o concreto preparado seguiu-se com o ensaio e este foi realizado conforme as
recomendações de NBR NM 67, e teve início com a umidificação do tronco de cone
e da chapa base.
Com o tronco de cone sobre a chapa base, iniciou-se o enchimento do mesmo com
o concreto que foi colocado em três camadas, cada camada foi adensada com 12
golpes da Haste de compactação metálica com 16,0 mm de diâmetro e 600mm de
comprimento, sempre tomando-se cuidado para que os golpes dados em camada
não passasse para a camada anterior.
Ao final do enchimento, retirou-se o funil do topo do tronco de cone e fez-se a
retirada do molde dentro do intervalo de tempo de 5 a 10 segundos.
posicionou-se o tronco de cone ao lado do volume de concreto e fez-se a medida da
diferença de altura entre o eixo da haste posta sobre o tronco de cone e o topo do
volume de concreto. Ver figura 16.
Figura 16 - t. Preparação do concreto. u. Adensamento do concreto no cone. v. Ensaio de abatimento.
Fonte: Autores, 2022.
4.5. PROCEDIMENTO PARA MOLDAGEM E CURA DE CORPOS DE PROVA
Os corpos de provas foram moldados conforme a NBR 5738:2015, inclusive se
utilizou o desmoldante antes de lançar o concreto nos moldes, efetuados os 12
golpes, procedimento repetido e alternado entre as camadas, com a haste de 16,0
mm por 600 mm para adensamento do concreto.
Os moldes ficam dispostos por 24 horas sobre uma superfíciehorizontal rígida, livre
de vibrações que poderiam perturbar o concreto. Em seguida, retirou-se os moldes e
as amostras ficaram submetidas em cura por imersão em um recipiente com água
até a data do seu ensaio de rompimento (28 dias). Ver figura 17.
Figura 17 - w. Aplicação do desmoldante. x. Preenchimento dos moldes de corpo de prova com
concreto. y. Adensamento do concreto nos moldes. z. Cura dos corpos de prova por imersão total
após retirada dos moldes.
Fonte: Autores, 2022.
4.6. ENSAIO DE COMPRESSÃO
Neste ensaio foi utilizada uma prensa hidráulica manual com carga máxima de 100
Toneladas Forças (TF), conforme imagens a seguir, e os procedimentos feitos
conforme a NBR 5739. A execução do ensaio se inicia com a configuração das
unidades de medidas da prensa, o corpo de prova deve ficar posicionado no centro
de aplicação da força com as bases bem apoiadas de modo que o carregamento
seja distribuído uniformemente sobre as superfícies de contato, conforme mostrado
na imagem a seguir. Em seguida se promove a aplicação do carregamento até o
rompimento da amostra. Ver figura 18.
Figura 18 - aa. Corpo de prova antes do ensaio. ab. Ajuste do corpo de prova na prensa. ac. Ensaio
de compressão finalizado. ad. Corpo de prova após ensaio. ae. Ensaio de compressão com pressa
hidráulica manual.
Fonte: Autores, 2022.
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1. DETERMINAÇÃO DE ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Os resultados obtidos nos ensaios de peneiramentos. Ver tabela 4 e 5 gráficos
1 e 2. Para o peneiramento do agregado graúdo não havia a peneira 150 µm
disponível para as duas equipes.
Tabela 4 - Peneiramento agregado graúdo
Amostras de brita = 1000 g
Peneiras (mm) Peso (g) % de Retido % de Retido Acumulado % de Passante
9,5 49,00 4,9 4,90 95,10
4,75 851,00 85,1 90,00 10,00
2,36 90,00 9,00 99,00 1,00
1,18 7,00 0,70 99,70 0,30
0,6 1,00 0,10 99,80 0,20
0,3 1,00 0,10 99,90 0,10
Passante 0,3 1,00 0,10 100,00 0,00
Fonte: Autores, 2022.
Gráfico 1 - Ensaio granulométrico do agregado graúdo
Fonte: Autores, 2022.
Como 85% do material peneirado está retida na faixa de 4,75 a 9,5 mm podemos
classificar o material graúdo como brita 0 o que diverge da informação inicial que a
brita fornecida para fabricação do concreto seria a brita 1.
Quadro 3 - Informações retiradas da apostila 2 da disciplina de Concreto e Argamassa.
Fonte: Policarpio, 2022.
Tabela 5 - Peneiramento agregado miúdo
Amostras de areia = 1000 g
Peneiras (mm) Peso (g) % de Retido % de Retido Acumulado % de Passante
9,5 1,90 0,19 0,19 96,11
4,75 3,70 0,37 0,56 99,44
2,36 9,80 0,98 1,54 98,46
1,18 54,40 5,44 6,98 93,02
0,6 214,90 21,49 28,47 71,53
0,3 609,10 60,91 89,38 10,62
0,15 69,20 6,92 96,30 3,70
Passante 0,15 37,00 3,70 100,00 0,00
Fonte: Autores, 2022.
Gráfico 2 - Ensaio granulométrico do agregado graúdo
Fonte: Autores, 2022.
A areia peneirada não foi a mesma utilizada na produção do concreto usado para fabricação
do corpos de provas, mas podemos classificá-la como areia fina pois a sua maior porção
está na faixa entre 0,3 a 2 mm como um percentual 88% nessa faixa.
5.2. DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE PEGA
Através do ensaio de tempo de pega do cimento portland, conforme os dados
registrados no quadro a seguir, é possível notar que há um período de
trabalhabilidade da argamassa relacionado diretamente com o tempo de hidratação
cimento. Para contornar esse processo podem ser utilizados aditivos plastificantes,
incorporadores de ar, impermeabilizantes, aceleradores do tempo de pega,
retardadores do tempo de pega aplicados conforme a finalidade a que se pretende
alcançar.
Tabela 6 - Dados referentes ao ensaio de tempo de pega
a/c=0,34 Horário Afastamento da
placa
Minutos totais
Mistura da água 9:18 0 mm 0
1º Teste 9:48 0 mm 30
2º Teste 9:58 0 mm 40
3º Teste 10:08 0 mm 50
4º Teste 10:18 0 mm 60
5º Teste 10:28 1 mm 70
6º Teste 10:38 1 mm 80
7º Teste 10:48 1 mm 90
8º Teste 10:58 1 mm 100
9º Teste 11:08 3 mm 110
10º Teste 11:18 4 mm 120
Fonte: Autores, 2022.
5.3. DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DE
CONE
O Ensaio de Abatimento do Tronco de Cone mede a consistência e a fluidez do
material, permitindo que se controle a uniformidade do concreto. A principal função
deste ensaio é fornecer uma metodologia simples e convincente para se controlar a
uniformidade da produção do concreto em diferentes betonadas. Desde que, na
dosagem, se tenha obtido um concreto trabalhável, a constância do abatimento
indicará a uniformidade da trabalhabilidade. noção de trabalhabilidade é, portanto,
muito mais subjetiva que física, e o componente físico mais importante da
trabalhabilidade é a consistência, termo que, aplicado ao concreto, traduz
propriedades intrínsecas da mistura fresca, relacionadas com a mobilidade da
massa e a coesão entre os elementos componentes, tendo em uniformidade e a
compacidade do concreto, além do bom rendimento durante a execução da
estrutura.
O resultado do abatimento foi de 8 cm e diante disso pode-se afirmar que o concreto
produzido poderá ser utilizado na construção de viga e parede armada e em pilares
de edifício, mas ainda é necessário levar em consideração os ensaios de
compressão.
Tabela 7 - Faixa de abatimento
Fonte: http://www.ime.eb.br/~moniz/matconst2/conc09.pdf
5.4. ENSAIO DE COMPRESSÃO DE CORPO DE PROVA CILÍNDRICO
Na imagem a seguir estão enumerados os corpos de prova que passaram pelo
ensaio de resistência à compressão, e os respectivos valores de carregamento em
tonelada força suportados até o momento de ruptura.
Figura 19 - Resultados obtidos das amostras em tonelada força.
Fonte: Autores, 2022.
Conforme a NBR 5739, se obteve o valor de resistência à compressão em MPa
dividindo a carga de ruptura pela área da seção transversal do corpo-de-prova. O
quadro abaixo enumera os valores de tensão em (MPa) obtidos.
Quadro 3: resultado de teste de compressão axial.
Fonte: Autores, 2022.
Tabela 7 - Medidas da trincas após ensaio de compressão.
Amostra Trinca máxima
Abertura (mm)
Tipo de trinca
1 0,3 Cônica bipartida
2 0,16 Colunar
3 0,31 Cisalhada
4 0,06 Cônica bipartida
5 0,24 Cônica cisalhada
6 0,1 Cisalhada
7 0,3 Cisalhada
8 0,72 Cônica bipartida
9 0,28 Cônica cisalhada
10 0,24 Cônica cisalhada
11 0,37 Colunar
12 1,2 Colunar
Fonte: Autores, 2022.
Algumas amostras tiveram valores de resistência abaixo da média (21,02 Mpa),
como a amostra 5 e a amostra 10. A compactação do concreto nos moldes é um
fator determinante para a resistência, assim como o preenchimento até a superfície
de arrasamento de modo a formar um corpo de prova regular. A amostra 5, a
amostra 10 e outras indicadas no quadro acima não tiveram um adensamento
adequado como é possível notar na imagem a seguir, e algumas amostras não
tinham superfície de contato regular afetando na distribuição de cargas estrutural.
Figura 20 - Amostra 10 com sinais de concreto mal adensado.
Fonte: Autores, 2022.
6. CONCLUSÃO
Ao longo deste trabalho foi demonstrado os experimentos realizados sob orientação
e procedimentos testados cientificamente com a finalidade de conhecer as
propriedades dos concretos e argamassas. Se realizou a dosagem e cálculo do
traço de concreto com o objetivo de determinar o consumo suficiente de cimento, de
areia, de brita e de água; se verificou a consistência do concreto pelo ensaio de
abatimento; a relação de água/cimento referente ao tempo de pega testado em
laboratório e como esse fator se relaciona com o tempo de trabalhabilidade da
argamassa; o ensaio de consistência pelo aparelho de Vicat e dimensionamento de
agregado graúdo. Portanto, ao dominar esses conhecimentos, o profissional controla
com segurança o processo produtivo de concretos e argamassas, utilizando com
responsabilidade e eficiência a quantidade adequada de materiais proporcionando
um consumo sustentável.
7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
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portland - Determinação da pasta de consistência normal.Rio de Janeiro, 2003.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 67: Concreto -
Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de
Janeiro, 2003.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: Agregados -
Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Moldagem e
cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto. Rio de Janeiro,
2015.
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Ciência e Tecnologia. Capítulo 12. IBRACON, 2011. Disponível em:
https://www.phd.eng.br/wp-content/uploads/2014/07/lc56.pdf. Acesso em: 15 Ago.
2022.
GIRARDI, R. AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE DIFERENTES PARÂMETROS DE
DOSAGEM SOBRE O MÓDULO DE DEFORMAÇÃO DO CONCRETO DE
CIMENTO PORTLAND. Tese de doutorado. Universidade Federal do Rio Grande do
Sul. 2018. Disponível em:
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BORGES, F. M; CARREIRO, T. T. Métodos de dosagens usuais dos principais
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RICCI, B. O. L. PEREIRA, A. M. AKASAKI, J. L. Estudo de Dosagens Visando Obter
Concretos para Obras de Pequeno Porte. Fórum Ambiental da Alta Paulista. 2017.
Vol. 13, N° 1. ISSN 1980-0827. Disponível em:
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