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UNIVERSIDADE TIRADENTES ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: MATERIAS I – E01 ENSAIO DE GRANULOMETRIA Alunos / Matrículas Luiz Fernando dos Santos Bezerra / 1212129838 Anne Kattaline Dultra Rosa de Andrade / 1212129196 ARACAJU/SE 22/09/2023 1.1 INTRODUÇÃO A análise granulométrica é um procedimento empregado para determinar a distribuição proporcional, por tamanho, das partículas presentes em um material. Esta avaliação é essencial, uma vez que as propriedades físicas, químicas e mecânicas de solos, agregados, pós e muitos outros materiais são frequentemente influenciadas pelo tamanho das partículas que os compõem. Em contextos como a engenharia civil, por exemplo, a granulometria pode afetar características importantes como permeabilidade, compactação, resistência ao cisalhamento e capacidade de carga de um solo. O ensaio de granulometria é geralmente realizado por peneiramento ou, para partículas mais finas, por sedimentação. Através deste ensaio, é possível obter a curva granulométrica do material, que representa graficamente a porcentagem acumulada ou retida de partículas em função de seus tamanhos. Esta curva é uma ferramenta valiosa para caracterizar o material e prever seu comportamento em diversas aplicações. Neste relatório, foram descritos os procedimentos e os resultados do ensaio de granulometria realizado para o agregado miúdo areia, ela que possui papel crucial em diversas aplicações, principalmente na produção de concretos e argamassas. A granulometria adequada da areia influencia diretamente em propriedades como trabalhabilidade, resistência e durabilidade desses materiais. Assim, a análise granulométrica da areia é essencial para assegurar a qualidade e desempenho adequados em suas aplicações finais. Para obter detalhes mais específicos sobre o procedimento recomenda-se seguir as normas técnicas locais, como as da ABNT no Brasil, pois podem existir variações e especificações detalhadas que devem ser observadas, NBR 17054:2022 – Agregados (Esta Norma estabelece o método de ensaio para a determinação da composição granulométrica de agregados miúdo e graúdo para argamassa e concreto cimento). 1.2 OBJETIVOS Determinar a distribuição das partículas de um agregado miúdo (areia) com base em seus tamanhos; Calcular o Módulo de Finura e Determinar a Dimensão Máxima Característica; Classificar o agregado miúdo utilizado – fino, médio ou grosso; Desenhar a curva granulométrica. 1.3 MATERIAIS E MÉTODOS Materiais utilizados Agregado miúdo (areia) Agitador mecânico Balança Cronômetro Peneiras Granulométricas (Tamis) das séries normal, com tampa e fundo, que atendem à ABNT NBR NM ISO 3310-1. Cumbucas Pincel e espátula de aço Métodos utilizados Tendo em mãos o jogo de peneiras normalizadas (de acordo com a NBR NM 248 ou NBR NM ISO 3310-1), um agitador mecânico para peneiras ou uma varinha para agitar manualmente, balança de precisão, recipiente para coleta de material retido e a amostra de areia, iniciou-se o seguinte procedimento: Montou-se as peneiras em ordem decrescente de abertura, começando pela de maior abertura na parte superior e terminando com a de menor abertura e o fundo na parte inferior. Foi colocado uma quantidade conhecida da amostra de areia na peneira superior. Neste ensaio, foi utilizado uma amostra de 300g de areia. Após isso, foram colocados o conjunto de peneiras no equipamento e ligado pelo tempo recomendado pela norma ou pelo fabricante. Neste ensaio, o tempo utilizado foi de 15 minutos no agitador mecânico. Em seguida, utilizou-se da agitação manual por cerca de 1 minuto em cada peneira, afim de obter uma massa retida mais precisa, além disso, foi feito de maneira constante e uniforme para garantir que a areia passasse pelas peneiras de forma eficiente. Após a agitação, tanto a mecânica como a manual, removeu-se cada peneira do conjunto e foi determinado a massa de areia retida em cada uma, usando a balança de precisão. Lembrando que é sempre importante seguir as recomendações das normas técnicas aplicáveis e, se necessário, contar com a supervisão de um profissional experiente para garantir a correta execução e interpretação do ensaio. 1.4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Depois de realizado o ensaio granulométrico, obteve-se os seguintes resultados demonstrados nas tabelas abaixo: Tabela 1 – Massa retida por cada peneira Peneira Massa Retida 4,75mm 0,9g 2,36mm 11,6g 1,18mm 17,5g 0,60mm 42,1g 0,30mm 97,7g 0,15mm 37,7g Fundo 92,5g Total 300g Após obter a massa retida em cada uma das peneiras utilizando o agitador mecânico e manual, calculou-se a porcentagem retida e a porcentagem acumulada do material retido em cada peneira com base na relação entre a massa retida e a massa total da amostra inicialmente colocada. Tabela 2 – Massa retida por cada peneira, porcentagem da massa retida e porcentagem da massa retida acumulada. Peneira Massa Retida Retida % Acumulada % 4,75 0,9g 0,3% 0,3% 2,36 11,6g 3,87% 4,17% 1,18 17,5g 5,83% 10,00% 0,60 42,1g 14,03% 24,03% 0,30 97,7g 32,57% 56,60% 0,15 37,7g 12,57% 69,17% Fundo 92,5g 30,83% 100% Total 300g 100% Com os resultados em mãos, foi possível encontrar o módulo de finura que é calculado pela soma das porcentagens retidas acumuladas em massa, nas peneiras da série normal, dividida por 100, e a dimensão máxima característica. Então, tem-se que: Módulo de finura = (0,3 + 4,17 + 10 + 24,03 + 56,60 + 69,17) 100 Módulo de finura = 1,64 Já a dimensão máxima característica ou diâmetro máximo do agregado, é a peneira de 2,36mm, correspondente à abertura nominal, em milímetros, 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. Após isso, foi possível elaborar uma curva granulométrica, que representa a porcentagem acumulada retida em função da abertura das peneiras. Esta curva é fundamental para determinar a classificação granulométrica da areia (fina, média, grossa, etc.). Figura 1 – Gráfico da Curva Granulométrica Fonte – Excel 0 20 40 60 80 100 120 0,01 0,1 1 10 100 Po rc en ta ge m Diâmetro (mm) Curva Granulométrica 1.5 CONCLUSÃO O ensaio granulométrico é uma ferramenta essencial para determinar a distribuição granulométrica de um agregado, neste caso, a areia. Os resultados obtidos mostram a proporção de grãos de diferentes tamanhos presentes na amostra analisada, o que é crucial para entender suas propriedades e comportamento em diferentes aplicações. Neste ensaio, observamos que a maior parte da massa ficou retida nas peneiras de menores aberturas e cerca de 30% no fundo, o que significa que a maior parte da areia estava na faixa de tamanho fino, com pouca presença de grãos médios e maiores. Isso significa que a amostra de areia analisada é mal graduada ou de graduação uniforme, e que a areia tem partículas predominantemente de um tamanho específico, faltando uma ampla distribuição de tamanhos de grãos, tornando-a adequada para aplicações como na produção de argamassas e reboco, já que, uma areia de graduação uniforme pode oferecer uma melhor trabalhabilidade em certas misturas de argamassa, permitindo um acabamento mais liso e homogêneo. É importante ressaltar que a análise granulométrica não fornece informações sobre outros aspectos dos agregados, como sua origem, forma, resistência ou reatividade. No entanto, ao entender a distribuição de tamanhos de grão, podemos fazer previsões mais precisas sobre o comportamento do material em diversas situações, desde a sua capacidade de compactação até a sua permeabilidade e resistência mecânica. Finalmente, a realização deste ensaio prático reforçou a importânciada metodologia rigorosa e do uso correto dos equipamentos para garantir a precisão dos resultados. O ensaio granulométrico é uma etapa fundamental para a caracterização de agregados, e sua correta execução é indispensável para a tomada de decisões informadas no campo da engenharia e construção civil. REFERENCIAS Análise Granulométrica de Agregados URI (Universidade Regional Integrada Erechim) em: <https://www.uricer.edu.br/cursos/arq_trabalhos_usuario/3795.pdf >. Acesso em 25/09/23. Norma ABNT (A Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 17054:2022 Agregados – Determinação da composição granulométrica – Acesso em 25/09/23.
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