Argamassas e Concretos - RELATÓRIO 2

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Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Campus Curitiba
Departamento Acadêmico de Construção Civil- DACOC Engenharia Civil
	
Arthur Jacobs
Beatriz Salabai de Souza Carlos Eduardo Vieira
 Eloy Hermann Bach Neto
 Pedro
RELATÓRIO 2- ENSAIOS COM ARGAMASSAS E CONCRETOS
Relatório apresentado para a disciplina de Argamassas e concretos do curso de engenharia civil da Universidade Tecnológica do Paraná (UTFPR)
Professora: Lidiane Fernanda Jochem
CURITIBA 2024
Confidential C
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1. INTRODUÇÃO
Os ensaios práticos de argamassas e concretos são fundamentais para a engenharia civil, pois permitem a avaliação detalhada das propriedades desses materiais essenciais para a construção. A argamassa e o concreto são utilizados em diversas aplicações, desde o assentamento de tijolos e revestimentos até a construção de estruturas de grande porte, como edifícios e pontes. A qualidade e a durabilidade dessas construções dependem diretamente das características mecânicas e físicas dos materiais utilizados.
A argamassa é uma mistura de cimento, areia e água, podendo incluir aditivos que melhoram suas propriedades. É aplicada principalmente como camada de ligação entre elementos construtivos e como revestimento de superfícies. Os ensaios em argamassa, tanto no estado fresco quanto no endurecido, são realizados para garantir a consistência, a trabalhabilidade, a resistência e a durabilidade do material. Ensaios como a determinação do índice de consistência, a massa específica, a retenção de água e a absorção por imersão fornecem informações cruciais para o controle de qualidade e a adequação ao uso.
O concreto, composto de cimento, agregados (areia e brita) e água, é o principal material utilizado em estruturas de concreto armado e pré-moldado. Suas propriedades, como trabalhabilidade no estado fresco e resistência mecânica no estado endurecido, são avaliadas por meio de ensaios específicos. O preparo adequado da mistura e a moldagem correta dos corpos de prova são etapas críticas para assegurar que o concreto atenda às exigências de projeto e desempenho. Ensaios como a determinação do abatimento (slump test), a massa específica e a resistência à compressão são fundamentais para garantir a qualidade e a segurança das estruturas construídas.
Este relatório descreve detalhadamente os ensaios realizados em argamassas e concretos, seguindo as normas brasileiras (NBR). Os procedimentos, fórmulas e resultados obtidos são apresentados para fornecer uma compreensão completa das características desses materiais, destacando a importância da execução correta dos ensaios para o sucesso das obras de construção civil.
2. Ensaios Realizados
2.1 Argamassa
2.1.1 Preparo da Argamassa - NBR 16541 (Estado Fresco)
O preparo da argamassa seguiu a NBR 16541, utilizando cimento, areia e água nas proporções determinadas em aula prática. O traço estabelecido foi de 1:3,5:0,7. A mistura foi realizada até alcançar uma consistência homogênea e trabalhabilidade adequada. A quantidade dos materiais foram 500g de cimento, 1750g de areia e 350g de água.
Procedimento:
1. Pesar os materiais (cimento, areia e água) conforme a dosagem.
2. Misturar os materiais secos.
3. Adicionar água gradualmente e misturar até obter uma pasta homogênea (para esse processo foi utilizado uma argamassadeira).
2.1.2. Determinação do Índice de Consistência - NBR 13276 (Estado Fresco)
A determinação do índice de consistência de uma argamassa é realizada através do ensaio de espalhamento (flow table test), conforme especificado pela NBR 13276. Este ensaio tem como objetivo avaliar a fluidez e a trabalhabilidade da argamassa fresca, aspectos cruciais para sua aplicação prática.
Procedimento:
1. Colocar a argamassa no cone de Abrams como demonstrado na Figura 1
2. Erguer o cone e deixar a argamassa se espalhar.
3. Medir o diâmetro médio do espalhamento.
Figura 1 – Colocação da argamassa na flow table para ensaio
Fonte- Próprios autores
Fórmula: 
IC= 
(1) 
· Onde D1​ ,D2 e D3 são os diâmetros do espalhamento em 3 direções perpendiculares.
Os resultados estão descritos na tabela a seguir:
Tabela 1 – Medição do diâmetro de espalhamento
	D1
	D2
	D3
	305 mm
	314 mm
	304 mm
Fonte- Próprios autores
Um índice de consistência médio foi de 307 mm indicando uma argamassa com alta trabalhabilidade, o que pode ser vantajoso para certas aplicações, mas também pode apresentar riscos de segregação. A interpretação e os ajustes necessários devem ser feitos considerando a aplicação específica e os requisitos de desempenho da argamassa em cada projeto. O controle rigoroso e contínuo da consistência é fundamental para garantir a qualidade e a durabilidade das construções que utilizam este material.
2.1.3. Preparo dos Corpos de Prova Prismáticos (Estado Fresco)
Os corpos de prova prismáticos foram moldados conforme as dimensões 4 X 4 X 16 cm.
Procedimento:
1. Encher os moldes prismáticos com argamassa em 2 camadas, após a aplicação do desmoldante.
2. Adensar cada camada com golpes de haste.
3. Nivelar a superfície e manter em câmara úmida para cura.
O preparo adequado dos corpos de prova prismáticos é crucial para a avaliação das propriedades mecânicas e físicas das argamassas. Esses corpos de prova são usados principalmente para ensaios de resistência à compressão, flexão e outros testes que fornecem informações essenciais sobre a qualidade e o desempenho da argamassa em condições reais de uso. 
2.1.4. Massa Específica no Estado Endurecido - NBR 13280
A massa específica da argamassa endurecida foi determinada medindo-se a massa e o volume dos 3 corpos de prova, segundo a Equação 2.
ρ= ​​
(2)
Procedimento:
1. Medir a massa seca (m​).
2. Medir as dimensões com o paquímetro e calcular o volume (v).
Os dados obtidos estão relacionados na Tabela 2.
Tabela 2 – Medição da massa específica dos corpos de prova em estado endurecido
	CP’s
	Massa
	Largura
	Altura
	Comprimento
	Volume
	Massa Específica
	1
	533,61g
	4,05 cm
	4,05 cm
	16,12cm
	264,40 cm³
	2,01 g/cm³
	2
	530,47g
	4,06 cm
	4,02 cm
	16,16cm
	263,75 cm³
	2,01 g/cm³
	3
	530,43g
	4,02 cm
	4,03 cm
	16,13cm
	261,31 cm³
	2,02 g/cm³
Fonte- Próprios autores
O ensaio de massa específica no estado endurecido resultou em um valor de 2,01 kg/dm³ (ou 2010 kg/m³). Esse resultado fornece informações importantes sobre a densidade e a compactação da argamassa endurecida, influenciando diretamente suas propriedades mecânicas e de durabilidade. A massa específica típica para argamassas varia dependendo dos materiais e proporções usados na mistura, mas geralmente está na faixa de 1,8 a 2,2 kg/dm³ (ou 1800 a 2200 kg/m³). Um valor de 2,01 kg/dm³ está dentro dessa faixa, indicando uma densidade adequada para a maioria das aplicações. Além disso, um valor de 2,01 kg/dm³ sugere que a argamassa possui uma boa compactação e uma quantidade de vazios aceitável. Isso é importante para garantir a resistência mecânica e a durabilidade da argamassa no ambiente de construção.
2.1.5. Massa Específica no Estado Fresco - NBR 13278
A massa específica da argamassa fresca foi medida utilizando-se um recipiente de volume conhecido, segundo a Equação 3. 
(3)
Procedimento:
1. Encher o recipiente com argamassa fresca.
2. Nivelar a superfície e pesar o conjunto (mc).
3. Subtrair a massa do recipiente vazio (mv).
4. Dividir pelo volume do recipiente (Vr)
Para os dados obtidos nesse ensaio, foi considerada uma massa específica final média que varia de 1,4 g/cm³ a 2,0 g/cm³ , pois não foi obtido no experimento o peso do recipiente com a argamassa. Os valores encontrados estão descritos na tabela 3.
Tabela 3 – Valores para determinação da massa específica no estado fresco
	Massa vazio
	16,32 g
	Massa com água
	91,44 g
	Volume do recipiente
	74,12 cm³
	Massa com argamassa
	Entre 120,08 a 164,56 g
Fonte- Próprios autores
O ensaio de massa específica no estado fresco, com um resultado médio entre 1,4 g/cm³ a 2,0 g/cm³ , é um indicador importante da qualidadee das propriedades da argamassa recém-preparada. Ele permite ajustes imediatos na mistura, assegura a trabalhabilidade adequada e ajuda a prever o comportamento da argamassa no estado endurecido, garantindo a durabilidade e a resistência da construção.
2.1.6. Determinação da Retenção de Água - NBR 13277
A determinação da retenção de água na argamassa, conforme a NBR 13277, avalia a capacidade da argamassa fresca de manter a água em sua composição quando submetida à sucção capilar por uma base absorvente. Este ensaio mede a quantidade de água que a argamassa consegue reter durante o processo de secagem e cura, influenciando diretamente a trabalhabilidade e a adesão do material à superfície onde será aplicada. Através das Equações 4 e 5.
(4)
Sendo:
(5)
Procedimento:
1. Preparo da Amostra: A argamassa é preparada conforme a norma correspondente (NBR 16541).
2. Aplicação da Argamassa: Uma camada de argamassa é aplicada sobre uma base absorvente previamente preparada (ma).
3. Exposição à Sucção: A amostra é submetida a condições controladas de sucção por um período específico, em torno de 15 minutos.
4. Medição da Água Retida: Após o período de exposição, a quantidade de água retida na argamassa é medida (ms).
Os dados foram determinados e estão descritos na Tabela 4.
Tabela 4 – Valores para determinação da retenção de água no estado fresco
	Ma
	2511,15 g
	Ms
	2471,80 g
	Mv
	1232,19 g
Fonte- Próprios autores
O fator água/argamassa ( AF) é a razão entre a quantidade de água total (mw) e a quantidade de cimento (ou material cimentício) em uma mistura de argamassa. Nesse experimento o AF teve um resultado de 0,039.
Como resultado a retenção de água ficou em 92%. A retenção nesse valor é um indicativo positivo da qualidade da argamassa, sugerindo que ela tem uma boa capacidade de manter a água necessária para assegurar a trabalhabilidade, adesão, e desenvolvimento das propriedades mecânicas. Este valor está dentro da faixa considerada ideal para muitas aplicações na construção civil, garantindo um bom desempenho do material em termos de resistência e durabilidade.
2.1.7. Preparo dos Corpos de Prova Cilíndricos (Estado Fresco)
Corpos de prova cilíndricos foram moldados para ensaios adicionais de resistência e absorção.
Procedimento:
1. Encher os moldes cilíndricos com argamassa em 4 camadas após aplicação do desmoldante.
2. Adensar cada camada com 30 golpes de haste.
3. Nivelar a superfície e curar em condições controladas.
O preparo adequado dos corpos de prova cilíndricos no estado fresco é crucial para garantir a precisão, reprodutibilidade e confiabilidade dos ensaios de resistência mecânica e outras propriedades da argamassa e do concreto. Seguir procedimentos padronizados assegura que os resultados dos ensaios sejam representativos e comparáveis, fornecendo informações essenciais para a avaliação da qualidade e desempenho dos materiais na construção civil. A diferença entre corpos de prova cilíndricos e prismáticos para argamassa no estado fresco está principalmente na forma geométrica dos corpos de prova e como essa forma pode afetar os resultados dos testes de resistência e propriedades da argamassa.
2.1.8. Absorção por Imersão (Estado Endurecido)
A absorção por imersão no estado endurecido é um procedimento utilizado para determinar a porosidade e a absorção de água de materiais como concreto, argamassa, pedras naturais, entre outros. Esta prática é importante para avaliar a durabilidade e a resistência desses materiais à penetração de água, o que pode afetar sua estabilidade estrutural e estética ao longo do tempo. Esse ensaio segue a Equação 6.
(6)
Procedimento:
1. Secar os corpos de prova e determinar a massa da amostra (ms).
2. Imergir em água por um tempo determinado ( 72 horas ).
3. Secar a superfície e medir a massa saturada (msat​).
Os resultados dos 2 corpos de prova medidos estão descritos na Tabela 5.
Tabela 5 – Valores para determinação de absorção por imersão
	AMOSTRA
	MASSA SECA
	MASSA SATURADA
	1
	402,74 g
	403,24 g
	2
	404,05 g
	404,78 g
Fonte- Próprios autores
A média dos resultados foi de 15%. Portanto segundo a classificação, essa argamassa é altamente resistente à penetração de água. Esta característica é muito desejável para aplicações em condições adversas ou onde a durabilidade a longo prazo é uma prioridade. Em suma, o resultado de absorção de água é crucial para entender as propriedades físicas e químicas do material, sua resistência ao ambiente e sua adequação para aplicações específicas. Isso não só influencia a seleção inicial de materiais, mas também impacta diretamente na durabilidade e na manutenção de estruturas e produtos ao longo de sua vida útil.
2.2 Concreto
2.2.1. Preparo do Concreto
O preparo do concreto envolveu a mistura de cimento, agregados (areia e brita) e água
Procedimento:
1. Pesar os materiais conforme a dosagem especificada.
2. Misturar os materiais secos.
3. Adicionar água e misturar até homogeneizar.
Tabela 6 – Consumo dos materiais
	CA
	205 Kg/m³
	CC
	292,85 Kg/m³
	CB
	1108 Kg/m³
	CM
	770,28 Kg/m³
TRAÇO = 1: 2,63: 3,78: 0,70
2. Determinação do Abatimento do Concreto - NBR 16889
O abatimento foi determinado pelo ensaio de slump test.
Procedimento:
1. Encher o cone de Abrams com concreto em três camadas.
2. Adensar cada camada com 25 golpes de haste.
3. Erguer o cone e medir a diferença de altura do concreto.
Fórmula: Abatimento=h1−h2Abatimento=h1​−h2​ Onde:
· h1h1​ é a altura do cone.
· h2h2​ é a altura do concreto após o abatimento.
3. Preparo dos Corpos de Prova - NBR 5738
Corpos de prova cilíndricos foram moldados para ensaios de resistência à compressão.
Procedimento:
1. Encher os moldes cilíndricos com concreto em três camadas.
2. Adensar cada camada com 25 golpes de haste.
3. Nivelar a superfície e curar em ambiente úmido.
4. Massa Específica no Estado Endurecido
A massa específica do concreto endurecido foi determinada pela relação entre massa seca e volume.
Procedimento:
1. Secar os corpos de prova até massa constante (msms​).
2. Medir o volume (VV).
Fórmula: Massa Especıˊfica=msVMassa Especıˊfica=Vms​​
5. Cálculo do Consumo Real do Cimento
O consumo real de cimento foi calculado com base nas proporções da mistura.
Fórmula: Consumo Real de Cimento=Massa de Cimento UtilizadaVolume de Concreto ProduzidoConsumo Real de Cimento=Volume de Concreto ProduzidoMassa de Cimento Utilizada​
3. Considerações Finais
Os ensaios realizados permitiram uma avaliação abrangente das propriedades da argamassa e do concreto, tanto no estado fresco quanto no endurecido. As normas técnicas seguidas garantiram a confiabilidade dos resultados obtidos, essenciais para a aplicação prática dos materiais em obras de construção civil. A determinação precisa das propriedades como consistência, massa específica e absorção de água, entre outras, é crucial para a qualidade e durabilidade das construções.
4. Bibliografia
· ABNT NBR 16541:2016. Argamassa — Preparo de argamassa.
· ABNT NBR 13276:2005. Argamassa — Determinação do índice de consistência.
· ABNT NBR 13280:2005. Argamassa — Determinação da massa específica no estado endurecido.
· ABNT NBR 13278:2005. Argamassa — Determinação da massa específica no estado fresco.
· ABNT NBR 13277:2005. Argamassa — Determinação da retenção de água.
· ABNT NBR 5738:2015. Concreto — Preparo, controle e cura de corpos de prova.
· ABNT NBR 16889:2020. Concreto — Determinação do abatimento
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