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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS CAMPUS POÇOS DE CALDAS – GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL PAULO VITOR RICETTO ENSAIOS DOS AGREGADOS MIÚDOS E GRAÚDOS POÇOS DE CALDAS 2023 PAULO VITOR RICETTO ENSAIOS DOS AGREGADOS MIÚDOS E GRAÚDOS Trabalho apresentado a disciplina de Ciência dos Materiais de Construção, do curso de Engenharia Civil, na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Orientador: Luiz Antônio dos Reis POÇOS DE CALDAS 2023 SUMÁRIO 1. TRATAMENTO TEÓRICO .................................................................................... 5 2. GRANULOMETRIA............................................................................................... 6 2.1. Agregado Miúdo ............................................................................................. 6 2.1.1. Objetivo ................................................................................................... 6 2.1.2. Desenvolvimento Prático ......................................................................... 6 2.1.3. Resultados e Análises ............................................................................. 8 2.1.4. Conclusão .............................................................................................. 14 2.2. Agregado graúdo ......................................................................................... 14 2.2.1. Objetivo ................................................................................................. 14 2.2.2. Desenvolvimento prático ....................................................................... 14 2.2.3. Resultados e análises ............................................................................ 16 2.2.4. Conclusão .............................................................................................. 21 3. INCHAMENTO .................................................................................................... 21 3.1. Objetivo ........................................................................................................ 21 3.2. Desenvolvimento prático .............................................................................. 22 3.3. Resultados e Análises .................................................................................. 25 3.4. Conclusão .................................................................................................... 26 4. DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA, MASSA ESPECÍFICA APARENTE E DETERMINAÇÃO DA ABSORÇÃO DE ÁGUA DO AGREGADO MIÚDO ............. 27 4.1. Objetivo ........................................................................................................ 27 4.2. Desenvolvimento prático .............................................................................. 27 4.2.1. Ensaio 1 ................................................................................................. 27 4.2.2. Ensaio 2 ................................................................................................. 27 4.2.3. Método ................................................................................................... 28 4.2.4. Procedimento do Ensaio 1 ..................................................................... 28 4.2.5. Procedimentos do Ensaio 2 ................................................................... 30 4.3. Resultados e análise .................................................................................... 32 4.3.1. Ensaio 1 ................................................................................................. 32 4.3.2. Ensaio 2 ................................................................................................. 34 4.4. Conclusão .................................................................................................... 35 5. ENSAIO – DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE FORMA PELO MÉTODO DO PAQUÍMETRO .......................................................................................................... 36 5.1. Objetivo ........................................................................................................ 36 5.2. Desenvolvimento Prático .............................................................................. 36 5.3. Resultados e análises .................................................................................. 38 5.4. Conclusão .................................................................................................... 43 6. DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA REAL & DA ABSORÇÃO DE ÁGUA DO AGREGADO GRAÚDO ....................................................................................... 43 6.1. Objetivo ........................................................................................................ 43 6.2. Desenvolvimento Prático .............................................................................. 43 6.3. Resultados e análises .................................................................................. 46 6.4. Conclusão .................................................................................................... 47 7. Referências ......................................................................................................... 48 5 1. TRATAMENTO TEÓRICO Agregados para Construção Civil são materiais granulares, sem forma e volume definidos, de dimensões e propriedades estabelecidas para uso em obras de engenharia civil, tais como, a pedra britada, o cascalho e as areias naturais ou obtidas por moagem de rocha, além das argilas e dos substitutivos como resíduos inertes reciclados, escórias de aciaria, produtos industriais, entre outros. Os agregados são abundantes no Brasil e no mundo. Os agregados podem ser naturais ou artificiais. Os naturais são os que se encontram de forma particulada na natureza (areia, cascalho ou pedregulho) e os artificiais são aqueles produzidos por algum processo industrial, como as pedras britadas, areias artificiais, escórias de alto-forno e argilas expandidas, entre outros. A norma NBR 7211 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) fixa as características exigíveis na recepção e produção de agregados, miúdos e graúdos, de origem natural, encontrados fragmentados ou resultantes da britagem de rochas. Dessa forma, define areia ou agregado miúdo como areia de origem natural ou resultante da britagem de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT de 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT de 0,075 mm. Define ainda agregado graúdo como pedregulho ou brita proveniente de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam por uma peneira de malha quadrada com abertura nominal de 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT de 4,8 mm. O rachão beneficiado define-se como o material obtido diretamente do britador primário e que é retido na peneira de 76 mm. A areia de brita ou areia artificial, segundo CUCHIERATO (2000), é o material passível de ser obtido em pedreiras a partir de instalações de beneficiamento a úmido, apresentando uma granulometria entre 4,8 mm e 0,074 mm. A bica corrida é o conjunto de britas, pedrisco e pó de pedra, sem graduação definida, obtido diretamente do britador, sem separação granulométrica (ALBUQUERQUE, 1994). A mineração de agregados para a construção civil gera grandes volumes de produção, apresenta beneficiamento simples e, para melhor economicidade, necessita ser produzido no entorno do local de consumo, geralmente áreas urbanas, devido ao baixo valor unitário. Este setor é o segmento da indústria mineral que comporta o maior número de empresas e trabalhadores e o único a existir em todos os estados brasileiros.6 2. GRANULOMETRIA 2.1. Agregado Miúdo 2.1.1. Objetivo Este ensaio tem como objetivo a determinação da composição granulométrica de agregados miúdos para concreto. 2.1.2. Desenvolvimento Prático Para a realização do ensaio foram necessárias peneiras de série normal e intermediária, balança, estufa, agitador, bandejas, pincel e fundo avulso de peneira. O ensaio inicia com a coleta de amostra conforme a NBR NM 248, neste caso foram coletadas 300g de areia, a seguir a amostra deve ser seca em estufa, esfriar à temperatura ambiente. Imagem 1 – Estufa Solotest utilizada para secagem do agregado miúdo. Fonte: Autor A amostra foi colocada na peneira superior do conjunto do agitador, para promover a agitação, inicialmente por 5 min para que a pré-seleção fosse feita, e após agitar por 1 min. Organizou-se as peneiras 1,2mm, 0,60mm, 0,30mm, 0,15mm, nessa respectiva ordem, sendo representadas pelas peneiras Nº 28 – 1,19mm, Nº 7 32 – 0,59mm, Nº 36 – 0,297mm, Nº 40 – 0,149mm, respectivamente aos tamanhos anteriormente descritos, conforme ilustra a imagem 2. Imagem 2 – Agitador Solotest com peneiras. Fonte: Autor Após a agitação o material retido em cada peneira foi removido para uma bandeja identificada, escovando a tela de ambos os lados para limpar a peneira. O material removido pelo lado interno é considerado como retido, e o desprendido na parte inferior, como passante, repetindo o processo em todas as peneiras do conjunto. 8 Imagem 3 – Resultado obtido após o agitamento das peneiras. Fonte: Autor Feito isso, foi possível determinar a quantidade de massa para cada peneira, através da respectiva pesagem de cada uma. Em ensaios mais avançados, é necessário realizar todo esse processo novamente, por uma segunda vez, para determinar as massas de uma contraprova de cada tamanho de peneira, a fim de analisar a estimativa de erro - tolerado ou discrepante em relação à norma. 2.1.3. Resultados e Análises Após realizar o procedimento detalhado no item anterior deste relatório e, com o auxílio da tabela de classificação do material miúdo, detalhado na Tabela 1, pode- se realizar a curva granulométrica do material objeto de análise desse experimento - areia. Tabela 1 - Limites Granulométricos de agregado miúdo. Peneiras ABNT (mm) Porcentagem retida em cada peneira, em massa Zona 1 – Muito Fina Zona 2 - Fina Zona 3 - Média Zona 4 - Grossa 4,8 0 a 5 0 a 15 0 a 11 0 a 12 2,4 0 a 5 0 a 15 0 a 25 5 a 40 1,2 0 a 10 0 a 25 10 a 45 30 a 70 0,6 0 a 20 21 a 40 41 a 65 66 a 85 0,3 50 a 85 60 a 88 70 a 92 80 a 95 0,15 85 a 100 90 a 100 90 a 100 90 a 100 Fonte: Autor 9 Assim sendo, esse material ainda pode ser classificado, através de seus limites, em determinadas zonas, as quais são dispostas pela Tabela 2, de acordo com a ABNT NBR 7211. Tabela 2 – Classificação do material. NBR 7211 Retida Acumulada (%) - em massa Limites Inferiores Limites Superiores Zona Utilizável Zona Ótima Zona Ótima Zona Utilizável 0% 0% 5% 10% 0% 10% 20% 25% 5% 20% 30% 50% 15% 35% 55% 70% 50% 65% 85% 95% 80% 90% 90% 100% Fonte: Autor. Na tabela 3, foram transpassados os dados da amostra, contendo, entre outros, os valores obtidos do ensaio, a média do peso da prova e a contraprova; porcentagem retida e porcentagem retida acumulada. O somatório de todas as massas não deve passar de 0,3% de massa retida (M1). Tabela 3 – Resultados obtidos através do ensaio. Abertura das Peneiras (mm) AMOSTRA Massa do solo retida em cada peneira (g) – M1 Massa da contra prova (g) – M2 Massa média (g) Percentual de solo retido em cada peneira Porcentagem retida acumulada 4,8 0 0 0 0% 0% 2,4 0 0 0 0% 0% 1,2 17,1 17,1 17,1 6% 6% 0,6 69,5 69,5 69,5 23% 29% 0,3 78,5 78,5 78,5 26% 55% 0,15 97,1 97,1 97,1 32% 87% Fundo 37,5 37,5 37,5 12% 100% 10 Fonte: Autor Analisando a norma, pode-se concluir que as amostras devem apresentar, necessariamente, a mesma dimensão máxima característica e, nas demais peneiras, os valores de porcentagem retida individualmente não devem diferir mais que 4%, entre si. Se, porventura, o ensaio apresentar esse resultado, repetir o peneiramento para outras amostras até atender à exigência normalizada. Obtendo todas as exigências pode-se calcular, com exatidão, a porcentagem retida e a porcentagem acumulada. Para o preenchimento da porcentagem retida (%R), na tabela 3, usou-se dos dados obtidos na tabela 2 e da seguinte formula: Feito o cálculo propostos acima, executou-se a soma da porcentagem anterior com a próxima e subsequentemente e obteve-se a porcentagem acumulada. Em seguida, com a análise dos cálculos obtidos nas tabelas 2 e 3, pode-se determinar o diâmetro máximo do agregado, sendo que este é o percentual retido acumulado menor ou igual a 5%, e o módulo de finura, sendo este o somatório da porcentagem retida acumulada, excluindo o fundo e as peneiras intermediarias, dividido por 100. Portanto segue a definição abaixo: Ø máx = 2,4mm. Utilizando como base a ABNT NM 248:2003 e, feito toda essa execução, foi possível classificar os agregados entre as 4 zonas descritas, como mostra a Tabela 1, realocada acima. A partir da realização do ensaio e dos cálculos, previamente descritos acima, comparou-se o valor da porcentagem retida acumulada do ensaio com os limites granulométricos da areia e, dessa maneira, para fins ilustrativos, foi possível plotar os gráficos 1, 2, 3 e 4, com seus respectivos valores de tabela, os quais representam as respectivas curvas, sendo eles referente à classificação muito fina, à fina, à média e à grossa, respectivamente. 11 Gráfico 1 - Curva Granulométrica da zona 1 – muito fina. Fonte: Autor Gráfico 2 - Curva Granulométrica da zona 2 – fina. Fonte: Autor Gráfico 3 - Curva Granulométrica da zona 3 – média. Fonte: Autor 12 Gráfico 4 - Curva Granulométrica da zona 4 – grossa. Fonte: Autor Após todo o trabalho e ensaio concluídos, a fim de obter uma precisão nas análises, levou-se em consideração dois aspectos: A) Se um agregado fino apresentar entre 5% e 15% de material mais grosso do que 4.8 mm, será ele ainda globalmente considerado como “agregado miúdo”; B) Se um agregado grosso apresentar até 15% de material passado pela peneira de 4,8mm, será ele ainda globalmente considerado como “agregado graúdo”; A partir dos gráficos feitos e, levando em consideração as definições das normas, foi possível fazer uma análise detalhada e obter uma espécie de laudo do ensaio de agregados miúdo, na qual utilizou-se o gráfico com a areia que se melhor enquadra na norma. Tal gráfico é, por meio das análises, o gráfico 2, da zona 2 – fina. O laudo segue juntamente na próxima página. 13 P o rc e n ta g e m R e ti d a Análise de Agregados ENSAIOS NORMAIS DA ABNT - CERTIFICADO N°. : 101 / 03 DADOS CONTRATANTE INTERESSA Prefeitura Municipal de Poços de Caldas Endereço: Av. Francisco Sales , 343 C.G.C - 18629840/001-83 INSC.: - REFERENCIA/OBRA : DADOS DO ENDEREÇO/OBRA : FORNECEDOR Fornecedor: Areia fina (curimbaba) CNPJ: INSC.: Endereço: Peneiras Peso Retido (g) % Retida % # mm m1 m2 m1 m2 média Acumulada Curva Granulométrica 300 250 200 150 100 50 0 0,1 1 10 -50 Abertura das Peneiras em mm 3 76 0 0 0 0 2 1/2 64 0 0 0 0 2 50 0 0 0 0 1 1/2 38 0 0 0 0 1 1/4 32 0 0 0 0 1 25 0 0 0 0 .3/4 19 0 0 0 0 .1/2 12,5 0 0 0 0 .3/8 9,5 0 0 0 0 .1/4 6,3 0 0 0 0 4 4,8 0 0 0 0 0 0 8 2,4 0 0 0 0 0 0 16 1,2 14,6 14,6 17,1 17,1 17,1 17,1 30 0,6 63,7 63,7 69,5 69,5 69,5 86,6 50 0,3 75 75 78,5 78,5 78,5 165,1 100 0,15 101,8 101,8 97,1 97,1 97,1 262,2 Fundo 44,1 44,1 37,537,5 37,5 299,7 Peso da Amostra (g) m1: 300 m2: 300 Agregado Resultado Classificação Granulométrica NBR 7211 : Sem especificação Massa específica Real NBR 9776 (kg/dm3): \ Massa específica aparente seca NBR 7810 (kg/dm3): \ Massa específica Úmida (x%) NBR 7251 (kg/dm3) : \ Módulo de Finura NBR 7211 : 0,02 Torrões de Argila NBR 7218 (%) : \ Material Pulverulento NBR 7219 (%) : \ Imp. Orgânicas NBR 7220 (P.P.M) : clara Dimensão máxima Caracteristica NBR 7211 (mm) : 0,15 Coeficientes de vazios NBR 9778 (%) : \ Poços da Caldas, 26 de Março de 2.003 Engº Responsável - Luiz Antonio dos Reis CREA - MG 72.534 / D 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 Granulometria - NBR 7217/ Agregado PONTÍFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS CAMPUS POÇOS DE CALDAS 14 2.1.4. Conclusão Com a execução do presente ensaio, objeto de estudo desse relatório, pode- se obter, entre outros, o módulo de finura e a sua dimensão. Além do mais, inicialmente, pode-se considerar que o ensaio realizado foi de uma ótima precisão, visto que a massa total encontrada, no final, foi de 299,9g, sendo que a inicial era de 300g, uma perda de 0,1k, o que representa, apenas, 0,03% da massa total. Chegou- se a essa conclusão ao tomar-se como base a ABNT NM 248:2003, que, por sinal, determina que o somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% da massa inicial. Ao fazer-se uma análise substancial dos gráficos das curvas granulométricas, concluiu-se, também, que o gráfico da zona 2 é o que mais se enquadra para amostra – zona fina. Tal zoneamento de areia é o mais recomendado para utilizar-se em confecções de argamassas e concretos e assentamento de blocos e tijolos, visto que é o único que está contido dentro dos limites estabelecidos pela norma. 2.2. Agregado graúdo 2.2.1. Objetivo O objetivo é descrever a realização do ensaio de granulometria do agregado graúdo e apresentar seus respectivos resultados, apresentando seus gráficos e tabelas obtidas. Dessa maneira, é possível analisá-los e, com isso, verificar a viabilidade do uso e da aplicação do agregado graúdo, objeto de estudo desse relatório, em um determinado projeto de construção civil ou, até mesmo, em uma obra. 2.2.2. Desenvolvimento prático Os materiais utilizados para este experimento consistem em: • Balança com resolução de 0,1% da massa da amostra de ensaio; • Estufa para secagem capaz de manter temperatura de (105±0,5) ºC; • Peneiras da série normal, intermediária, tampa e fundo; • Agitador mecânico de peneiras; • Bandeja; 15 • Escova ou pincel com cerdas macias; • Fundo avulso de peneiras. Utilizando como base a NBR NM 248/2003, foi executado, seguindo seu respectivo passo-a-passo, o experimento de “Agregados - Determinação da composição granulométrica”. Anteriormente, ao início do experimento, deve-se secar as amostras de solos em uma estufa, deixá-las esfriar até chegar em temperatura ambiente e determinar uma massa pré-estabelecida, pesa-a e reserva-a para o experimento. No caso desse experimento, utilizou-se a pedra brita e utilizou-se uma massa de 5000g = 5 kg para o início do experimento. Posteriormente, em um agitador mecânico deve-se encaixar as peneiras com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo, juntamente com o fundo e a tampa. Após fazer o encaixe das peneiras, deve-se fazer o procedimento do peneiramento por, aproximadamente, 4 minutos, no agitador mecânico, para separação e classificação prévia. Em seguida, retirou a peneira superior do conjunto e a agitou manualmente, com a tampa e o fundo encaixados, até que, após um minuto de agitação contínuo, a massa de material passante pela peneira seja inferior a 1% da massa do material retido, conforme estabelece a norma. Assim sendo, a agitação da peneira deve ser feita em movimentos laterais e circulares alternados, tanto no plano horizontal quanto inclinado. Após esse procedimento foi retirada todas as peneiras, pedado o agregado retido em cada uma delas e, em seguida, colocados, respectivamente, nos recipientes. Feito o ensaio de massa M1, foi feito o mesmo procedimento para a massa M2. Sucessivamente, para determinar a massa total de material retido em cada uma das peneiras e no fundo do conjunto. Assim sendo baseado na norma vigente, o somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% de massa M1 e da massa M2. Para o preenchimento da massa m1 (g), fez-se uma média dos pesos retidos, em cada ensaio e, com isso, foi possível a determinação da massa total real do material retido. Após a determinação da massa total real de material retido, foi determinado, para cada uma das amostras de ensaio, o cálculo da porcentagem retida em massa, em cada peneira, com uma aproximação de 0,1%. 16 Ao fazer uma análise conjunta da norma, pode-se dizer que as amostras devem apresentar, necessariamente, a mesma dimensão máxima característica e, nas demais peneiras, os valores de porcentagem retida individualmente não devem diferir mais que 4% entre si. Caso isso não ocorra, deve-se o peneiramento para outras amostras de ensaio até atender tal exigência. Ao obtê-la, pode-se obter os cálculos exatos da porcentagem retida, porcentagem retida acumula e a porcentagem acumulada aproximada apresentados na tabela abaixo. Tabela 4 – Dados obtidos no ensaio. Fonte: Autor Peneiras (mm) M2 (g) M2 Real (g) % Retida % Retida Acumulada 25 0 0 0 0 19 0 0 0 0 12,5 485,3 2426,5 49 49 9,5 395,9 1979,5 40 89 6,3 97,7 488,5 10 99 4,8 17,8 89 2 101 Fundo 3,7 18,5 0 101 TOTAL 1000,4 5002 2.2.3. Resultados e análises Após realizar o procedimento detalhado no item 2.2.2. desse relatório e, com o auxílio das fórmulas presentes, foi possível determinar os cálculos previamente descritos. A exemplo, para o preenchimento da porcentagem retida (%R), na tabela 2, usou-se dos dados obtidos na tabela 1 e da seguinte fórmula: % 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑑𝑎 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 × 100 Feito isso, fez-se a soma da porcentagem anterior com a próxima e, com isso, obteve-se a porcentagem acumulada. Posteriormente, com a análise dos cálculos obtidos na tabela 4, pode-se determinar o diâmetro máximo do agregado, sendo o percentual retido acumulado menor ou igual a 5%, e o módulo de finura, sendo o 17 somatório da porcentagem retida acumulada, excluindo o fundo e as peneiras intermediarias, dividido por 100. As fórmulas abaixo ilustram o escrito. A) Diâmetro máximo ∅𝑚á𝑥 = 19 mm → peneira menor que 5% B) Módulo de finura MF = (89 + 101 + 101 + 101 + 101 + 101 + 101) / 100 → MF = 6,95 Posteriormente, como mostra a imagem 6, foi possível classificar os agregados entre as 4 zonas descritas, a partir da execução da norma ABNT NBR 7211/1983. Imagem 4 - Limites granulométricos do agregado graúdo. Fonte: ABNT NBR 7211/1983 Utilizando os dados das tabelas 3 e 4, foi possível produzir três gráfico de distribuição granulométrica, sendo o eixo X os logs das aberturas das peneiras, e o eixo Y os dados da porcentagem retida acumulada (% R.A.). Os gráficos 1, 2 e 3 presentes abaixo são a representação desse plano. Gráfico 5 – Curva Granulométrica – Graduação 0. Fonte: Autor 18 Gráfico 6 – Curva Granulométrica – Graduação 1. Fonte: Auto Gráfico 7 – Curva Granulométrica – Graduação 2. Fonte: Auto 19 Ao finalizar a construção dos gráficos, leva-se em consideração dois pontos importantes: 1) Se um agregado fino apresentar entre 5% e 15% de material mais grosso do que 4.8 mm, será ele ainda globalmente considerado como “agregado miúdo”; 2) Se um agregado grosso apresentar até 15% de material passado pelapeneira de 4,8mm, será ele ainda globalmente considerado como “agregado graúdo”. Portanto, ao levar em consideração as definições das normas vigentes e, a partir dos gráficos feitos, é possível ser feita uma análise e obter um laudo do ensaio de agregados graúdo, em que foi utilizado o gráfico com a brita que se melhor enquadra na norma. O gráfico 2 - Curva Granulométrica na Graduação 1 é o que melhor se encaixa nesse parâmetro. O laudo em questão é plotado na folha seguinte desse documento. 20 P o rc e n ta g e m R e ti d a DADOS CONTRATANTE PONTÍFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS CAMPUS POÇOS DE CALDAS Análise de Agregados ENSAIOS NORMAIS DA ABNT - CERTIFICADO N°. : 108 / 03 INTERESSA Construtora Roca Ltda Endereço: Rua 15 Novembro, 548 - Porto Amazonas - PR C.G.C - 76033653/0001 -39 REFERENCIA/OBRA : Pontes INSC.: 13200131 - 66 ENDEREÇO/OBRA Ramal Bauxita /Linha tronco Fornecedor: Brita 1 (Aguaí) CNPJ: INSC.: Endereço: Peneiras Peso Retido (g) % Retida % # mm m1 m2 m1 m2 média Acumulada Curva Granulométrica 25 20 15 10 5 0 1 10 100 -5 Abertura das Peneiras em mm 3 76 0 0 0 0 2 1/2 64 0 0 0 0 2 50 0 0 0 0 1 1/2 38 0 0 0 0 1 1/4 32 0 0 0 0 1 25 0 0 0 0 0 0 .3/4 19 0 0 0 0 0 0 .1/2 12,5 485,3 485,3 10 10 10 10 .3/8 9,5 395,9 395,9 8 8 8 18 .1/4 6,3 97,7 97,7 2 2 2 20 4 4,8 17,8 17,8 0 0 0 20 8 2,4 0 0 0 0 0 20 16 1,2 0 0 0 0 0 20 30 0,6 0 0 0 0 0 20 50 0,3 0 0 0 0 0 20 100 0,15 0 0 0 0 0 20 Fundo 3,7 3,7 0 0 0 20 1000 1000 Peso da Amostra (g) m1: 5000 m2: 5000 Agregado Resultado Classificação Granulométrica NBR 7211 : Brita 1 Massa específica Real NBR 9776 (kg/dm3): 2,9 Massa específica aparente seca NBR 7810 (kg/dm3): 1,56 Massa específica Úmida (x%) NBR 7251 (kg/dm3) : \ Módulo de Finura NBR 7211 : 6,56 Torrões de Argila NBR 7218 (%) : \ Material Pulverulento NBR 7219 (%) : \ Imp. Orgânicas NBR 7220 (P.P.M) : \ Dimensão máxima Caracteristica NBR 7211 (mm) : 19 Coeficientes de vazios NBR 9778 (%) : \ Poços da Caldas, 19 de Maio de 2.003 Engº Responsável - Luiz Antonio dos Reis CREA - MG 72.534 / D 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 Granulometria - NBR 7217/ Agregado DADOS DO FORNECEDOR 21 2.2.4. Conclusão Com a execução do presente ensaio, objeto de estudo desse relatório, pode- se obter, entre outros, a granulometria do agregado graúdo analisado que, nesse caso, foi a pedra brita. Além do mais, inicialmente, pode-se considerar que o ensaio realizado foi bem-sucedido, visto que os valores encontrados estão dentro do esperado, de acordo com a ABNT NM 248/2003, sendo de 4992 g de massa, em relação aos 5000 g iniciais, ou seja, houve um perde de, apenas, 8 g, correspondente a 0,16% do total. Segundo a norma vigente, o valor não deve diferir de 0,3%. Ademais, a partir da análise dos gráficos da curva granulométrica, pode-se concluir que esse agregado é bem graduado, representando um bom indicativo, já que a má graduação do agregado faz com que haja espaços vazios no concreto, por exemplo, comprometendo sua resistência à compreensão. Outrossim, observou-se que a curva do gráfico da curva granulométrica da graduação 1 é o que mais adequado para ser utilizado em confecções de argamassas e concretos, visto que é o único que está contido dentro dos limites estabelecidos por norma citada. Além do mais, o módulo de finura encontrado é de 6,95 e o diâmetro máximo do material analisado – pedra brita - é de 19,0 mm. Assim sendo, conclui-se que o agregado graúdo é de grande importância para o uso na construção civil e, segundo as normas utilizadas, o agregado utilizado no presente ensaio se classifica como brita Tipo 01, sendo apropriada para o uso na construção civil, como agregado graúdo, a qual, de fato, é sua verdadeira funcionalidade, como mostra o ensaio em questão. 3. INCHAMENTO 3.1. Objetivo O objetivo é descrever a realização do ensaio de inchamento, feito com base nas normas NBR 6467/2006 - Determinação do inchamento de agregado miúdo para o ensaio e as NBR NM 26/09 e NBR NM 27/09 e apresentar seus respectivos resultados, por meio das tabelas e gráficos construídos ao longo dele. 22 3.2. Desenvolvimento prático Para este ensaio, utilizou-se os seguintes materiais: • Balança (resolução 100 g) e capacidade mínima de 50 kg; • Balança (resolução 0,01 g) e capacidade mínima 200 g; • Recipiente em forma de paralelepípedo conforme NBR 7251; • Régua metálica; • Estufa para 100 a 110°C; • Concha ou pá; • Cápsula com tampa com capacidade de 50 ml; • Proveta Graduada; • Misturador mecânico; • Encerrado de lona com dimensões mínima 2,0 m x 2,5 m. Utilizando como base as NBR 6467/2006 - Determinação do inchamento de agregado miúdo para o ensaio e as NBR NM 26/09 e NBR NM 27/09, foi executado, seguindo seu respectivo passo-a-passo, os experimentos em questão. Anteriormente, ao início do experimento, deve-se secar as amostras de solos em uma estufa, deixá-las esfriar até chegar em temperatura ambiente e determinar uma massa pré-estabelecida, pesa-a e reserva-a para o experimento. No caso desse experimento, não se utilizou massas para contraprovas, mas, em experimentos maiores, é recomendado, pela norma, utilizá-la. Primeiramente, colocou-se o material seco sobre um tablado de madeira, apoiado na superfície do com o piso limpo e não aderente, homogeneizou-se e determinou a massa unitária do material seco e solto. A imagem abaixo apresenta esse procedimento. 23 Imagem 6 – Areia realocada no tablado de madeira. Fonte: Autor Após esse procedimento, determinou-se a massa unitária do material solto e seco (ms). Para tal procedimento, encheu-se o recipiente, com a concha, até transbordar, despejando o agregado, de modo a evitar que os grãos se comprimem. Com uma régua, retirou-se o excesso da areia, deixando-a no mesmo nível das bordas superiores do recipiente. Após isso, levou-se o recipiente cheio à uma balança, previamente tarada com o seu respectivo peso e pesou-se o material. Imagem 7 – Preparo para pesagem do material. Fonte: Autor Feito isso, determinou-se a massa unitária do solo - areia - embebido, com 0,5% de água (mh), e repetindo o mesmo procedimento anteriormente descrito: 24 encheu-se o recipiente, com a concha, até transbordar, despejando o agregado, de modo a evitar que os grãos se comprimem. Com uma régua, retirou-se o excesso da areia, deixando-a no mesmo nível das bordas superiores do recipiente. Após isso, levou-se o recipiente cheio à uma balança, previamente tarada com o seu respectivo peso e pesou-se o material. Posteriormente, acerca da messa de material seco, adicionou-se 0,5% do volume de água, de forma homogênea e cuidadosa, à amostra de areia, manualmente ao entorno de toda areia, de modo a evitar danos ao experimento. Feito isso, determinou-se a massa unitária do solo - areia - embebido, com 0,5% de água (mh), e repetindo o mesmo procedimento anteriormente descrito: encheu-se o recipiente, com a concha, até transbordar, despejando o agregado, de modo a evitar que os grãos se comprimem. Com uma régua, retirou-se o excesso da areia, deixando-a no mesmo nível das bordas superiores do recipiente. Após isso, levou-se o recipiente cheio à uma balança, previamente tarada com o seu respectivo peso e pesou-se o material. Esse procedimento foi seguido 10 vezes consecutivas, variando, dessa maneira, o teor de umidade adicionado, isto é, a porcentagem (%) de água adicionada à amostra, conforme mostra a tabela 4. Tabela 5 - Teor de umidade adicionado a cada experimento.Número de ensaios Teor de Umidade (%) 1 0 2 0,5 3 1 4 2 5 3 6 4 7 5 8 7 9 9 10 12 Fonte: Autor 25 3.3. Resultados e Análises Executado todo o procedimento descrito no item 3 desse relatório, pode-se obter os resultados esperados para os procedimentos. Primeiramente, calculou-se a massa unitária do material seco (ms), através da fórmula ms = (Ma - T) / V. Feito isso, calculou-se a massa unitária do material úmido (mh), utilizando a equação mh = (Mh - T) / V. Consecutivamente, foi possível determinar a umidade, com aproximação de 0,1%, pesando a cápsula com material coletado (Mh) e depois com material seco em estufa a (100 + 5)°C por 24 horas ou até constância de massa (Mf). Através da fórmula h = (Mh - Mf) / (Mf - Mc)*100 (%), obteve-se tais valores; sendo, h → teor de umidade do agregado, em %; Mc → massa da cápsula vazia, em gramas (g). Assim sendo, para cada teor de umidade, calculou-se o coeficiente de inchamento, através da equação Vh / Vs = ms / mh*(100 + h) /100, em que Vh → volume do agregado com h% de umidade, em cm3; Vs → volume do agregado seco em estufa, em cm3; Vh/Vs → coeficiente de inchamento do agregado; mh → massa unitária do agregado com h% de umidade, em g/cm3; ms → massa unitária do agregado seco em estufa, em g/cm3. Coletado os dados e executado os respectivos cálculos, chegou-se no resultado apresentado na tabela 5 abaixo. Tabela 6 – Resultados obtidos nos experimentos. Fonte: Autor H (%) 0 0,5 1 2 3 4 5 7 9 12 Água (g) 0 121,15 121,15 242,3 242,3 242,3 242,3 484,6 484,6 726,9 PR + PA (g) 27640 28570 28230 24210 23900 23770 23740 25140 26260 27730 PR (g) 7490 7490 7490 7490 7490 7490 7490 7490 7490 7490 PA(g) 20150 21080 20740 16720 16410 16280 16250 17650 18770 20240 VR (dcm³) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 γ 1,45 1,39 1,30 1,21 1,18 1,16 1,17 1,20 1,20 1,29 I 1,00 1,05 1,13 1,22 1,27 1,30 1,30 1,29 1,32 1,26 26 Com os dados da tabela 6, foi possível plotar e montar um gráfico XY de dispersão, com seus dados presentes, em que a linha X representa a umidade e a coluna Y os valores de I. O gráfico 8 abaixo ilustra esse procedimento. Gráfico 8 – Resultados obtidos através doe saio de inchamento. Fonte: Autor 3.4. Conclusão Com a execução do presente ensaio, objeto de estudo desse relatório, pode- se obter, entre outros, a determinação o inchamento do solo utilizado como amostra, no caso, a areia. Geralmente, quando se trata de uma obra, por exemplo, a areia apresenta-se normalmente úmida e o seu teor de umidade varia, normalmente, entre 4 e 6%, o que é um parâmetro aceitável pela NBR 6467/2006. Conclui-se, portanto, que o inchamento se aplica na correção do agregado miúdo do concreto dosado em volume. A quantidade deve ser, no mínimo, o dobro do volume do recipiente a ser utilizado, orientado pelas NBR NM 26 e NBR NM 27. Portanto, o inchamento é de extrema importância para medição dos traços de concreto em volume e para a determinação do volume das padiolas de medição de areia. 27 4. DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA, MASSA ESPECÍFICA APARENTE E DETERMINAÇÃO DA ABSORÇÃO DE ÁGUA DO AGREGADO MIÚDO 4.1. Objetivo O objetivo é descrever a realização do ensaio de granulometria, feito com base as normas NBR 9775/2011, NBR NM 52/2009 e NBR NM 45/2006, através do método do frasco de Chapman e apresentar seus respectivos resultados, por meio das tabelas e gráficos construídos ao longo dele. 4.2. Desenvolvimento prático 4.2.1. Ensaio 1 Os materiais utilizados para estes experimentos consistem em: • Encerado de lona com dimensões mínimas de 2,0 m x 2,5 m; • Balança com resolução de 100g e capacidade mínima de 50 kg; • Balança com resolução de 0,01g e capacidade mínima de 200g; • Recipiente paralelepipedal, conforme a NBR 7251; • Régua rígida com cumprimento da ordem de 500 mm aproximadamente; • Estufa para secagem; • Concha ou pá; • Dez cápsulas com tampa, para acondicionamento e secagem de amostras de areia, com capacidade de 50 mL; • Proveta graduada de vidro com capacidade mínima de 1000 mL; • Misturador mecânico. 4.2.2. Ensaio 2 Os materiais utilizados para estes experimentos consistem em: • Recipiente cilíndrico de 3 litros; • Recipiente cilíndrico de 15 litros; • Régua de aço; • Balança; • Balde. 28 4.2.3. Método Utilizando como base as NBR 9775/2011 - Agregado miúdo – Determinação do teor de umidade superficial por meio do frasco de Chapman – Método de ensaio, a NBR NM 52/2009 - Agregado miúdo - Determinação da massa específica e massa específica aparente e a NBR NM 45/2006 – Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios, foi executado, seguindo seu respectivo passo-a- passo, os experimentos em questão. 4.2.4. Procedimento do Ensaio 1 Anteriormente, ao início do experimento, deve-se secar as amostras de solos em uma estufa, deixá-las esfriar até chegar em temperatura ambiente e determinar uma massa pré-estabelecida, pesa-a e reserva-a para o experimento. No caso desse experimento, não se utilizou massas para contraprovas, mas, em experimentos maiores, é recomendado, pela norma, utilizá-la. Primeiramente, separou-se, pesou-se e reservou-se exatos 500 gramas de areia seca – os pré-estabelecidos por nós para análise experimental – o qual, nesse experimento, representou o nosso agregado miúdo seco. A imagem 4.1 apresenta a pesagem do material, na balança do laboratório. Imagem 7 – Pesagem de 500g de areia na balança Fonte: Autor 29 Após esse procedimento, coloca-se água no frasco de Chapman até a marca de 200 cm³, deixando-o em repouso, para que a água aderida as faces internas escorram totalmente. Posteriormente, introduziu-se, cuidadosamente, 500g de agregado miúdo seco – a areia – no frasco. A areia deve ser introduzida aos poucos, com o auxílio de um funil, a fim de não se juntar e emperrar no caminho, dificultando a entrada dos demais grãos subsequentes. A imagem 7 apresenta tal procedimento. Imagem 8 - Agregado areia sendo adicionado ao frasco. Fonte: Autor Feito isso, a areia e a água ficam separadas, entre si, de forma orgânica, como mostra a imagem 8. Imagem 9 – Água e areia no frasco de Chapman. Fonte: Autor 30 Posteriormente, o frasco deve ser devidamente agitado para eliminação das bolhas de ar. Esse procedimento foi realizado pelos alunos presentes e o orientador Prof. Me. Luiz Antonio repetiu-o a fim de não haver nenhuma bolha sequer no frasco, não gerando, assim, possíveis falhas no cálculo. Imagem 10 – Leitura do frasco de chapman. Fonte: Autor A leitura do nível atingido pela água no gargalo do frasco indica o volume, em cm³, ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo, alertando-se para que as faces internas devam estar completamente secas e sem grãos aderentes. Os vazios impermeáveis mais o volume dos grãos, iremos chamar de volume real. 4.2.5. Procedimentos do Ensaio 2 • Estado Solto Anteriormente, ao início do experimento, deve-se secar as amostras de solos em uma estufa, deixá-las esfriar até chegar em temperatura ambiente e determinar uma massa pré-estabelecida, pesa-a e reserva-a para o experimento. Ao início do experimento, deve-se pesar o recipiente vazio. Após pesá-lo, deve-se colocar, aos poucos e com cuidado, a amostra no recipiente sem apertar nem bater, afinal é um ensaio em estado solto. Para esse experimento, o agregado miúdo escolhido foi, novamente, a areia em estado solto e seco. As imagens 11 e 12 representam esse procedimento 31 Imagem 11 – Preenchendo o recipiente com areia. Fonte: Autor Imagem 12 – Recipiente com areia. Fonte: Autor Feito isso, passou-se a régua na parte superior do recipiente, retirando o excesso do agregado. E, então, pesou-se o material no recipiente, o qual estava previamentetarado na balança. • Estado Compacto Anteriormente, ao início do experimento, deve-se secar as amostras de solos em uma estufa, deixá-las esfriar até chegar em temperatura ambiente e determinar uma massa pré-estabelecida, pesa-a e reserva-a para o experimento. Ao início do experimento, deve-se pesar o recipiente vazio. Após pesá-lo, coloca-se a amostra em três camadas praticamente iguais e compacta-as, utilizando 25 golpes para cada 32 camada, como auxílio de uma haste. Imagem 13 – Areia compactada com 25 golpes. Fonte: Autor Posteriormente, passou-se a régua na parte superior do recipiente, retirando o excesso do agregado e pesou-se o material em um balde previamente tarado Imagem 14 – Balde e areia sendo pesados.Fonte: Autor 4.3. Resultados e análise 4.3.1. Ensaio 1 • Agregado miúdo - Determinação da massa específica e massa específica aparente Executado todo o procedimento descrito no item 3 desse relatório e, ao ser feito a leitura do nível atingido pela água no gargalo do frasco indicando o volume, 33 em cm³ (ml), pode-se ler que o volume indicado foi de 389 cm³ (ml). Após obter a leitura ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo, alertando-se para que as faces internas devam estar completamente secas e sem grãos aderentes, em que os vazios impermeáveis mais o volume dos grãos, chamou-se de volume real. Dessa maneira, foi possível obter a massa específica real, utilizando as seguintes fórmulas: Sendo: 𝑃𝑠 = Peso Seco | 𝐿 = Leitura | 𝛾 = Massa Específica Real Portanto: 𝛾 = [𝑃𝑠 / (𝐿 – 200)] → 𝛾 = [500 / (389 – 200)] → 𝛾 = 500 / 189 → 𝛾 = 2,65 g/cm³ Dessa maneira, pode-se definir a massa especifica real, como sendo a massa de unidade de volume excluindo destes os vazios permeáveis e os vazios entre os grãos, é igual a 2,65 g/cm³. • Agregado miúdo – Determinação do teor de umidade superficial por meio do frasco de Chapman Executado todo o procedimento descrito no item 3 desse relatório e, ao ser feito a leitura do nível atingido pela água no gargalo do frasco indicando o volume, em cm³ (ml), onde o volume indicado pela leitura foi de 424 cm³ (ml). Após obter a leitura ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo, alertando-se para que as faces internas devam estar completamente secas e sem grãos aderentes, em que os vazios impermeáveis mais o volume dos grãos. Dessa forma, foi possível obter a umidade, utilizando as seguintes fórmulas: Sendo: ℎ% = Humidade | 𝐿 = Leitura | 𝛾 = Massa Específica Real Portanto: 34 ℎ% = {100 × [500 − (424 − 200) × 2,65]} / [2,65 × (415 − 700)] → ℎ% = {100 × [500 − (215 × 2,65)]} / [2,65 × (−285)] → ℎ% = {100 × [500 – 268,78]} / (−753,97) → ℎ% = (−6878) / (−753,97) → ℎ% = 9,12% Portanto, definiu-se, através dos cálculos apresentados, que a umidade é igual a 9,12%, para esse experimento. 4.3.2. Ensaio 2 • Agregado miúdo: Massa Específica Aparente no Estado Solto Executado todo o procedimento descrito no item 3 desse relatório, foi possível determinar a massa especifica aparente do agregado miúdo em estado solto – a areia, utilizando-se da seguinte fórmula: Sendo: 𝛾𝐴𝑆 = Massa específica aparente em estado solto | 𝑚 = Massa da amostra | 𝑉 = Volume do recipiente Portanto: 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 29,390 kg 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑣𝑎𝑧𝑖𝑜 = 7,510 kg 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 = 𝑚𝑇 − 𝑚𝑅𝑉 → 𝑚 = 29,390 − 7,510 → 𝑚 = 21,88 kg 𝑉 = 15 dm³ Aplicando a fórmula temos: 𝛾𝐴𝑆 = 21,88 / 15 → 𝛾𝐴𝑆 = 1,46 𝑘𝑔/𝑑𝑚³ Dessa maneira, pode-se definir a massa específica aparente em estado solto, a qual é igual a 1,46 kg/dm³. • Massa Específica Aparente no Estado Compactado Executado todo o procedimento descrito no item 3 desse relatório, foi possível determinar a massa especifica aparente do agregado miúdo em estado compactado, utilizando-se da seguinte fórmula: 35 Sendo: 𝛾𝐴𝑆 = Massa específica aparente em estado compactado | 𝑚 = Massa da amostra | 𝑉 = Volume do recipiente Portanto: 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 7,610 kg 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑣𝑎𝑧𝑖𝑜 = 2,700 kg 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 = 𝑚𝑇 − 𝑚𝑅𝑉 → 𝑚 = 7,610 − 2,700 → 𝑚 = 4,910 kg 𝑉 = 3 dm³ Aplicando a fórmula temos: 𝛾𝐴𝐶 = 4,910 / 3 → 𝛾𝐴𝐶 = 1,64 𝑘𝑔/𝑑𝑚³ Dessa maneira, pode-se definir a massa específica aparente em estado compactado, a qual é igual a 1,64 kg/dm³. 4.4. Conclusão Com a execução do presente ensaio, objeto de estudo desse relatório, pode- se obter, entre outros, a determinação da massa específica a qual foi igual a 2,65 g/cm³, da massa específica aparente em estado solto e compactado, sendo elas, respectivamente, iguais a 1,46 kg/dm3 e 1,64 kg/dm³ e o teor de umidade do agregadomiúdo – a areia, igual a 12,80%. Embasado e de acordo com a ABNT NBR NM 52/2009 e analisando os resultados da massa específica alcançados, pode-se dizer que as consequências obtidas foramsatisfatórias, pelo fato que o tal requer que, em duas determinações consecutivas feitas com as amostras do mesmo agregado miúdo (utilizando, nesse caso, a areia), não devem diferir, entre si, mais de 0,02 g/cm³. De maneira análoga, os resultados damassa específica aparente em estado solto e compactado, de acordo com a norma ABNT NBR NM 45/2006, aponta que os resultados individuais de cada ensaio não devem apresentar desvio maiores de 1% em relação à média. Assim sendo, analisando os resultados obtidos, pode-se dizer que esse ensaio também foi satisfatório. 36 É importante frisar que o valor da umidade encontrada, ou seja, o teor de umidadepelo método do frasco de Chapman, foi importante para uma análise sólida, como é ocaso desse experimento. Nesse sentido, pode-se destacar que é de suma importânciae coerência o teor de umidade dos agregados, especialmente os que conglutinam o concreto, determinando, dessa maneira, as influências deste agregado às características desse concreto. Diante das amostras, dos cálculos e do que foi apresentado, pode-se, portanto, concluir que o ensaio prático, realizado no laboratório, apresentou sucesso em seus resultados obtidos, não havendo discrepâncias entre si, tampouco com a norma vigente em questão, a qual determina os parâmetros acordados para as amostras. 5. ENSAIO – DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE FORMA PELO MÉTODO DO PAQUÍMETRO 5.1. Objetivo O objetivo é descrever a realização do ensaio de índice de forma pelo, feito através do método do paquímetro, apresentar seus respectivos resultados e obtera média ponderada acima descrita. 5.2. Desenvolvimento Prático Os materiais utilizados para este experimento consistem em: • Peneiras de ensaio, da série normal e intermediária, segundo a NBR 5734; • Paquímetro aferido com sensibilidade de 0,1mm; • Estufa para secagem de materiais a (110 ± 5)°C; • 200 pedras britas de tamanhos diversos. Utilizando como base a ABNT NBR 7809/2006, foi executado, seguindo seu respectivo passo-a-passo, o experimento de “Agregado graúdo - Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro - Método de ensaio”. Anteriormente, ao início do experimento, deve-se secar as amostras de solos em uma estufa, deixá-las esfriar até chegar em temperatura ambiente reservá-las para o experimento. 37 Primeiramente, separou-se e pesou-se exatos 200 unidades de pedras britas, previamente secas. Desprezou-se as frações passantes na peneira com abertura de malha 9,5 mm e aquelas cujas porcentagens retidas individuais, em massa, sejam iguais ou menores que 5%. Cada fração obtida de acordo com os itens acima deve ser quarteada, conforme mostra a imagem 6.1, até obtenção do número de grãos obtidos na equação seguinte: Em que, 200 é o número de grãos necessários para a realização do ensaio; Ni é o número de grãos a serem medidos na fração i (Quando for fracionário, arredondarao inteiro mais próximo); Fi é a porcentagem de massa retida individual da fração i. Imagem 15 – Separação das pedras com a utilização de uma régua. Fonte: Autor Assim sendo, com o auxílio de um paquímetro, mediu-se todas as amostras, obtendo os valor de comprimento e espessura um a um. Observando a fórmula apresentada e os números de amostras apresentadas, foi possível calcular o número exato de pedras no quarteamento, ao qual foi de 46, conforme mostra nos cálculos e na tabela 6 abaixo. 38 Tabela 7 – Classificação do agregado graúdo. Fonte: Autor # 12,5 - %R = 70% # 9,5 - %R = 21%, portanto, 5.3. Resultados e análises Tabela 8 – Medidas do agregado graúdo com a utilização do paquímetro. Fonte: Autor Pedra C(mm) L(mm) I 1 26,1 7 3,728571 2 23,1 6,3 3,666667 3 27 10 2,7 4 20,6 12 1,716667 5 24,4 9 2,711111 6 21 7 3 7 19,6 8,5 2,305882 8 21 11 1,909091 9 35,5 11,6 3,060345 10 19 9,4 2,021277 11 19 7,6 2,5 12 17 8,1 2,098765 13 29,3 9 3,255556 14 24,4 14 1,742857 15 15,5 7 2,214286 16 20,6 8,6 2,395349 17 18 6,3 2,857143 39 18 19,2 7,5 2,56 19 16 7,3 2,191781 20 16 8,2 1,95122 21 20,6 6 3,433333 22 17 12,7 1,338583 23 16,1 8 2,0125 24 19,1 11,4 1,675439 25 26,4 14,4 1,833333 26 18,3 13 1,407692 27 25 5,8 4,310345 28 18 6,5 2,769231 29 18,5 7,3 2,534247 30 26 12,4 2,096774 31 22,5 14 1,607143 32 28 12 2,333333 33 20 11 1,818182 34 16,6 7,7 2,155844 35 23 10 2,3 36 19 4,5 4,222222 37 16,8 10,4 1,615385 38 21,7 8 2,7125 39 21,5 8,3 2,590361 40 20 8 2,5 41 21 8,8 2,386364 42 21,6 10 2,16 43 18,9 9 2,1 44 20 9,5 2,105263 45 22 7 3,142857 46 17 5,6 3,035714 47 16,6 7,8 2,128205 48 15 10 1,5 49 20 9 2,222222 50 15 5,7 2,631579 51 14,5 5 2,9 52 20 12,6 1,587302 53 18 10 1,8 54 17 6,4 2,65625 55 17 8,6 1,976744 56 14,3 8 1,7875 57 15,7 4,6 3,413043 58 30,9 10,6 2,915094 59 27 17,1 1,578947 60 24,4 11,3 2,159292 61 20,1 5,1 3,941176 62 24,4 7,4 3,297297 40 63 25,25 13,6 1,856618 64 21,5 5,1 4,215686 65 25,25 10,9 2,316514 66 18,4 8,25 2,230303 67 23,2 9 2,577778 68 19,1 10,9 1,752294 69 16,6 8,8 1,886364 70 22,8 8,7 2,62069 71 20,5 7,7 2,662338 72 19,3 6 3,216667 73 16,2 8,3 1,951807 74 20 8,3 2,409639 75 16,1 7,5 2,146667 76 16,9 10 1,69 77 16,1 7,9 2,037975 78 14,2 7,4 1,918919 79 15 8,3 1,807229 80 18,3 5,4 3,388889 81 17 9,8 1,734694 82 12,5 7,7 1,623377 83 17,6 5,4 3,259259 84 19,8 5,8 3,413793 85 26,1 7 3,728571 86 23,1 6,3 3,666667 87 27 10 2,7 88 20,6 12 1,716667 89 24,4 9 2,711111 90 21 7 3 91 19,6 8,5 2,305882 92 21 11 1,909091 93 35,5 11,6 3,060345 94 19 9,4 2,021277 95 19 7,6 2,5 96 17 8,1 2,098765 97 29,3 9 3,255556 98 24,4 14 1,742857 99 15,5 7 2,214286 100 20,6 8,6 2,395349 101 18 6,3 2,857143 102 19,2 7,5 2,56 103 16 7,3 2,191781 104 16 8,2 1,95122 105 20,6 6 3,433333 106 17 12,7 1,338583 107 16,1 8 2,0125 41 108 19,1 11,4 1,675439 109 26,4 14,4 1,833333 110 18,3 13 1,407692 111 25 5,8 4,310345 112 18 6,5 2,769231 113 18,5 7,3 2,534247 114 26 12,4 2,096774 115 22,5 14 1,607143 116 28 12 2,333333 117 20 11 1,818182 118 16,6 7,7 2,155844 119 23 10 2,3 120 19 4,5 4,222222 121 16,8 10,4 1,615385 122 21,7 8 2,7125 123 21,5 8,3 2,590361 124 20 8 2,5 125 21 8,8 2,386364 126 21,6 10 2,16 127 18,9 9 2,1 128 20 9,5 2,105263 129 22 7 3,142857 130 17 5,6 3,035714 131 16,6 7,8 2,128205 132 15 10 1,5 133 20 9 2,222222 134 15 5,7 2,631579 135 14,5 5 2,9 136 20 12,6 1,587302 137 18 10 1,8 138 17 6,4 2,65625 139 17 8,6 1,976744 140 14,3 8 1,7875 141 15,7 4,6 3,413043 142 30,9 10,6 2,915094 143 27 17,1 1,578947 144 16,6 7,7 2,155844 145 23 10 2,3 146 19 4,5 4,222222 147 16,8 10,4 1,615385 148 21,7 8 2,7125 149 21,5 8,3 2,590361 150 20 8 2,5 151 21 8,8 2,386364 152 21,6 10 2,16 42 153 18,9 9 2,1 154 20 9,5 2,105263 155 20,5 7,7 2,662338 156 19,3 6 3,216667 157 16,2 8,3 1,951807 158 20 8,3 2,409639 159 16,1 7,5 2,146667 160 16,9 10 1,69 161 16,1 7,9 2,037975 162 14,2 7,4 1,918919 163 15 8,3 1,807229 164 18,3 5,4 3,388889 165 17 9,8 1,734694 166 12,5 7,7 1,623377 167 17,6 5,4 3,259259 168 19,8 5,8 3,413793 169 24,4 14 1,742857 170 15,5 7 2,214286 171 20,6 8,6 2,395349 172 18 6,3 2,857143 173 19,2 7,5 2,56 174 16 7,3 2,191781 175 16 8,2 1,95122 176 20,6 6 3,433333 177 17 12,7 1,338583 178 16,1 8 2,0125 179 19,1 11,4 1,675439 180 26,4 14,4 1,833333 181 18,3 13 1,407692 182 25 5,8 4,310345 183 26,1 7 3,728571 184 23,1 6,3 3,666667 185 27 10 2,7 186 20,6 12 1,716667 187 24,4 9 2,711111 188 21 7 3 189 19,6 8,5 2,305882 190 21 11 1,909091 191 35,5 11,6 3,060345 192 19 9,4 2,021277 193 19 7,6 2,5 194 17 8,1 2,098765 195 29,3 9 3,255556 196 24,4 14 1,742857 197 15,5 7 2,214286 43 198 20,6 8,6 2,395349 199 16,1 7,9 2,037975 200 14,2 7,4 1,918919 Assim sendo, concluiu-se, calculando, que o índice de forma de tais amostras apresentadas, foi igual a 2,52 mm. 5.4. Conclusão Com a execução do presente ensaio, objeto de estudo desse relatório, pode- se obter, entre outros, o índice de forma da amostra recolhida, igual a 2,52 mm. Tal resultado, possibilita a determinação da utilidade dela, a qual, nesse ensaio, utilizou- se a pedra brita. Fora as diversas outras utilidades que se pode obter com o auxílio de um agregado, pode-se destacar a importância para o concreto, que objetiva a transmissão das tensões aplicadas nele através dos grãos. Na maioria dos casos, a resistência à compressão dos agregados é superior à do concreto. Além do mais, com isso, obtêm-se o um parâmetro importante para definição do traço do concreto a ser utilizado e o fator de água e cimento, já que as dimensões do agregado influenciam bastante nas propriedades do concreto tais como a porosidade e a resistência 6. DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA REAL & DA ABSORÇÃO DE ÁGUA DO AGREGADO GRAÚDO 6.1. Objetivo Esse trabalho objetiva descrever a realização do ensaio de massa específica real e absorção de água de um agregado graúdo e apresentar seus respectivos resultados, apresentando seus gráficos e tabelas obtidos. Dessa maneira, é possível analisá-los e, com isso, verificar a viabilidade do uso e da aplicação do agregado graúdo, objeto de estudo desse relatório, em um determinado projeto de construção civil ou, até mesmo, em uma obra. 6.2. Desenvolvimento Prático Os materiais utilizados para este experimento consistem em: • Cesto de arame com abertura de malha igual ou inferior a 3,35 mm; 44 • Tanque de água; • Balança (com capacidade mínima de 10kg e resolução de 0,1g); • Peneiras de Ensaio. Utilizando como base a ABNT NBR NM 53/2009, foi executado, seguindo seu respectivo passo-a-passo, o experimento de “Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água”. Anteriormente, ao início do experimento, deve-se secar as amostras de solos em uma estufa, deixá-las esfriar até chegar em temperatura ambiente e determinar uma massa pré-estabelecida, pesa-a e reserva-a para o experimento. No caso desse experimento, utilizou-se a pedra brita e utilizou-se uma massa de 3000 g = 3 kg para o início do experimento. Imagem 16 – Pesagem do agregado graúdo. Fonte: Autor Feito isso, a o cesto aramado fui submetido submergido em um recipiente com água, ao qual foi feita, novamente, a medida de seu peso, dessa vez, de forma submersa. O valor encontrado foi de 1829 g. Posteriormente, ficou exposto por 24 horas consecutivas dentro desse cesto com água. A imagem 17 ilustra esse procedimento. 45 Imagem 17 – Agregado graúdo submerso em água. Fonte: Autor Após esse período, a amostra foi retirada da água, colocada emum recipiente de forma retangular e foi feita a secagem de cada pedra, de forma manual, com o auxílio de toalhas de papel. A imagem 7.3 apresenta a ilustração desse passo a passo. Imagem 18 – Secagem do agregado graúdo. Fonte: Autor Após realizar o procedimento acima, realizou-se a pesagem do material, previamente seco, encontrando um peso igual a 3052g. 46 6.3. Resultados e análises Após realizar o procedimento detalhado no item 3 desse relatório e, com o auxílio das fórmulas presentes, foi possível determinar a massa específica e a absorção de água desse agregado. A) Massa específica real do agregado seco d = m / (m – ma) Em que, d = massa específica do agregado seco, em g/cm³; m = massa do ar seca, em gramas; ma = massa da água da amostra, em gramas. Portanto, m = 3000 g, ma = 1829 g d = 3000 / (3000 – 1829) → d = 3000 / 1171 → d = 2,5619 g/cm³ B) Massa específica do agregado na condição saturado em superfície seca ds = ms / (ms – ma) Em que, ds = massa específica do agregado em condição saturado superfície seca, em g/cm³; ms = massa do ar da amostra na condição saturada superfície seca, em gramas; ma = massa de água da amostra, em gramas. Portanto, ms = 3052 g, ma = 1829 g ds = 3052 / (3052 – 1829) → ds = 3052 / 1223 → ds =2,495 g/cm³ C) Massa específica aparente da = m / (ms – ma) Em que, da = massa específica aparente do agregado seco, em g/cm³; m = massa do ar da amostra, em gramas; 47 ms = massa do ar da amostra na condição saturada superfície seca, em gramas; ma = massa da água da amostra, em gramas. Portanto, m = 3000 g, ms = 3052 g, ma = 1829 g da = 3000 / (3052 – 1829) → da = 3000 / 1223 → da = 2,452 g/cm³ D) Absorção de água A = [(ms – m) / m] x 100 Em que, A = Absorção de água, em porcentagem; m = massa do ar da amostra, em gramas; ms = massa do ar da amostra na condição saturada superfície seca, em gramas. Portanto, m = 3000 g, ms = 3052 g A = [(3052 – 3000) / 3000] x 100 → A = (52 / 3000) x 100 → A = 0,0173 x 100 → A = 1,733 % 6.4. Conclusão Com a execução do presente ensaio, objeto de estudo desse relatório, pode- se obter, entre outros, a massa específica e a absorção de água por parte do agregado graúdo analisado que, nesse caso, foi a pedra brita. Além do mais, inicialmente, pode-se considerar que o ensaio realizado foi bem-sucedido, visto que os valores encontrados estão dentro do esperado, de acordo com a ABNT NBR NM 53:2009, sendo de 2,56 g/cm³, 2,5 g/cm³ e 2,45 g/cm³ para massa específica real do agregado seco, a massa específica do agregado na condição saturado em superfície seca e a massa específica aparente, respectivamente. Além do mais, a absorção de água foi de 1,73%. Conclui-se, portanto, que os dados coletados são de uma importância para o cálculo do concreto, já que a massa específica do agregado tem total relação na 48 massa específica do concreto. Já a absorção de água obtida pelos agregados representa a porosidade dele, podendo ser refletida em maior ou menor. Depois de misturado, esta água é incorpora à massa de amassamento, alterando, assim, o fator água e cimento, caso não seja levado em consideração na dosagem do traço do produto massa. 7. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NM 53 - Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro: ABNT, 2009. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NM 52 - Agregado miúdo - Determinação de massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro: ABNT, 2002. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NM 26 - Agregados – Amostragem. Rio de Janeiro: ABNT, 2000. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NM 27 - Agregados - Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório. Rio de Janeiro: ABNT, 2000. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT ISO 3310-1:1996 – Peneira de ensaio – Requerimentos técnicos e verificação – Parte 1 – Peneiras de ensaio com tela de tecido metálico. Rio de Janeiro: ABNT, 1996. ALBUQUERQUE, A. S. “Agregados”. In: BAUER, L.A.F. Materiais de construção. 4ª ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1994. v.1. p.63- 120. CUCHIERATO, G. Caracterização tecnológica de resíduos da mineração de agregados da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), visando seu aproveitamento econômico. São Paulo, 2000. 201 p. Dissertação (Mestrado) – Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo. REIS, Luiz Antônio. Notas de aula, Ciências dos materiais de construção. PUC Minas, campus Poços de Caldas – MG.