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Ministério da Educação Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba – IFPB Campus Cajazeiras RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA Grupo: Ana Lívia Pereira Cabral, Letícia de Figueredo Dutra, Maria Clara Alves Rolim, Raica Isis Abrantes de Lima, Samara Jéssica de Souza Ribeiro e Vanessa da Silva Tomé. Curso: Engenharia Civil. Turma: 3º Período. Professor: Cícero Joelson Vieira Silva. Experimentos: Granulometria de agregados miúdos e graúdos; Índice de forma pelo método do paquímetro; Inchamento da areia; Teor de umidade pelo método da estufa e do álcool. Data: 05/06/2025 e 11/06/2025 Horário: 09:00 ás 11:00 Objetivos: Aplicar, de forma prática, os conhecimentos teóricos adquiridos em sala de aula sobre a caracterização de agregados; Determinar a curva granulométrica por meio do ensaio de peneiramento, visando classificar os materiais e avaliar sua adequação ao uso em concretos e argamassas; Avaliar o índice de forma do agregado graúdo, com o intuito de verificar sua influência nas propriedades do concreto; Verificar o grau de inchamento da areia em função da umidade, visando compreender a variação de volume do agregado miúdo e sua implicação na dosagem dos materiais; Determinar o teor de umidade do agregado miúdo, permitindo entender o impacto da umidade na correção da quantidade de água na mistura do concreto. DADOS DO GRUPO DADOS DA AULA PRÁTICA 1. Introdução: A caracterização dos agregados é uma etapa fundamental no controle de qualidade dos materiais utilizados na construção civil, especialmente na produção de concretos e argamassas. Entre os principais parâmetros avaliados estão a granulometria, o índice de forma, o inchamento da areia e o teor de umidade, pois influenciam diretamente a trabalhabilidade, a resistência e a durabilidade do material final. Dessa forma, faz-se necessário, realizar ensaios conforme as normas da ABNT, com o objetivo de fornecer informações técnicas confiáveis para a seleção e o controle adequado dos agregados utilizados em obras de engenharia. A análise granulométrica, conforme a ABNT NBR 17054/2022, permite classificar os agregados com base na distribuição do tamanho das partículas presentes na amostra. Complementarmente, o índice de forma, determinado segundo a ABNT NBR 7809/2019, avalia a geometria dos grãos, fator que interfere na compacidade da mistura e na aderência entre os componentes. O ensaio de inchamento da areia, regulamentado pela ABNT NBR 6467/2006, fornece informações sobre a variação volumétrica provocada pela umidade, aspecto fundamental para a correta dosagem dos materiais. Já a determinação do teor de umidade, obtida pelos métodos da estufa (ABNT NBR 9939/2011) e do álcool (DNER-ME 88/1994), é crucial para o ajuste preciso da quantidade de água a ser adicionada ao traço, garantindo a uniformidade e a qualidade da mistura. Portanto, a correta caracterização desses agregados é de extrema importância para assegurar a qualidade e o desempenho das misturas cimentícias, desde a fase de dosagem até a aplicação final. A realização criteriosa dos procedimentos, em conformidade com as normas técnicas vigentes, permite identificar as propriedades físicas dos materiais e antecipar possíveis interferências em seu desenvolvimento. Assim, a adoção dessas práticas contribui significativamente para a otimização dos processos construtivos, redução de patologias e aumento da durabilidade das estruturas. 2. Materiais e equipamentos: 2.1. Granulometria de agregados miúdos e graúdos: Amostras de agregados (brita e areia); Estufa capaz de manter temperatura constante de (105 ± 5) °C; Balança de precisão com resolução de 0,1% da massa da amostra; Conjunto de peneiras das séries normal e intermediária, equipadas com tampa e fundo; Agitador mecânico de peneiras; Recipientes para pesagem e manuseio, como fundo de peneira avulso e bandejas metálicas; Escova de cerdas macias. 2.2. Índice de forma pelo método do paquímetro: Amostra do agregado graúdo (brita); Estufa capaz de manter temperatura constante de (105 ± 5) °C; Conjunto de peneiras das séries normal e intermediária; Paquímetro calibrado com resolução de 0,lmm. 2.3. Inchamento da areia: Amostra de areia seca; Água; Estufa capaz de manter temperatura constante de (105 ± 5) °C; Balança de precisão; Recipientes para pesagem e manuseio, como bandejas metálicas; Dez cápsulas com tampa, com capacidade de cerca de 50cm³, para acondicionamento e secagem do agregado; Proveta graduada a cada 10mL, calibrada, com capacidade mínima de 1.000mL; Pá ou concha de tamanho adequado para encher o recipiente com o agregado; Régua rígida com comprimento suficiente para rasar o recipiente de ensaio. DESCRIÇÃO DA AULA 2.4. Teor de umidade pelo método da estufa e do álcool: Amostra de agregado (areia úmida); Álcool; Estufa capaz de manter temperatura constante de (105 ± 5) °C; Balança de precisão; Recipientes para pesagem e manuseio, como fundo de peneira avulso e bandejas metálicas; Recipiente para a queima do agregado, de porcelana ou de cerâmica; Três cápsulas de alumínio com tampa; Pinças metálicas, espátula e pá; Luvas com proteção térmica e fósforo. 3. Procedimentos: 3.1. Granulometria de agregados miúdos e graúdos: Para a determinação da composição granulométrica dos agregados miúdos e graúdos, areia e brita, inicialmente coletamos e reduzimos as amostras conforme os procedimentos descritos na norma ABNT NBR 16915/2021. Em seguida, colocamos as duas amostras para secar em estufa à temperatura de (105 ± 5) °C, durante 24 horas, com o objetivo de eliminar toda a umidade presente nos materiais. Após a secagem, determinamos as massas totais das duas amostras, ambas com no mínimo 300g (imagens 1 e 2). Posteriormente, montamos o conjunto de peneiras em ordem decrescente de abertura — no caso da areia, encerramos na peneira de 0,075mm, e, para a brita, na peneira inferior mais adequada (imagens 3 e 4). Colocamos as amostras no topo do conjunto de peneiras e realizamos a peneiração por aproximadamente um minuto, promovendo agitação mecânica, de forma a garantir uma boa separação dos grãos (imagem 5). Depois disso, removemos cuidadosamente o material retido em cada peneira, escovando-as em ambos os lados: o material removido do lado interno foi considerado como retido, e o que se desprendeu pela parte inferior foi considerado como passante (imagens 6 e 7). Para assim, realizarmos a pesagem do material das peneiras, incluindo o fundo do conjunto. Com todos os dados em mãos, calculamos as porcentagens de material retido e acumulado, e construímos a curva granulométrica, para classificarmos a brita e a areia quanto à sua graduação (bem graduado, uniformemente graduado ou mal graduado). Por fim, organizamos todos os dados obtidos para posterior análise dos resultados (imagem 8). 3.2. Índice de forma pelo método do paquímetro: Para a determinação do índice de forma pelo método do paquímetro, iniciamos com à análise granulométrica da brita, já que toda a preparação do agregado graúdo já havia sido realizada no ensaio anterior. Assim, dividimos a amostra em frações, utilizando peneiras das séries normal e intermediária, iniciando a partir da peneira de 9,5mm (imagem 9), e realizando cálculos matemáticos regidos pela norma. Com 200 grãos selecionados, realizamos, com o auxílio de um paquímetro, a medição individual de cada partícula (imagem 10). Para cada grão, medimos o comprimento (c) e a espessura (e), ambos em milímetros, garantindo que os valores obtidos refletissem fielmente as características dimensionais dos agregados. Assim, finalmente calculamos o índice de forma dividindoo comprimento médio pela espessura média. 3.3. Inchamento da areia: Para a realização do ensaio de determinação do coeficiente de inchamento da areia, seguimos determinando a massa unitária do agregado seco, utilizando um recipiente cilíndrico com volume conhecido, o que nos permitiu obter uma referência para os cálculos dos volumes relativos nos diferentes teores de umidade (imagem 11). Em seguida, adicionamos água à amostra em quantidades sucessivas com a proveta, buscando alcançar teores de umidade aproximados de 0,5%, 1%, 2%, 4%, 5%, 7%, 9% e 12% (imagens 12). Após cada adição, realizamos a homogeneização manual da amostra, com cuidado para não perder material, garantindo uma distribuição uniforme da água no agregado (imagem 13). Após cada etapa de homogeneização, retiramos uma porção da amostra para determinar a massa unitária do agregado úmido, registrando os resultados obtidos. Simultaneamente, coletamos outra porção da mesma amostra e a colocamos em cápsulas previamente identificadas, de modo a controlar a umidade de cada etapa (imagens 14). Realizamos a pesagem de cada cápsula contendo o agregado úmido com sua massa inicial e, em seguida, colocamos as cápsulas abertas em estufa, mantida a (105 ± 5) °C, por um período de 24 horas (imagem 15). Após a secagem, retiramos as cápsulas, deixamos que resfriassem à temperatura ambiente e realizamos nova pesagem para obter a massa final. Com os dados de massa antes e depois da secagem, calculamos o teor de umidade de cada amostra, e com os dados de massa unitária nos diferentes teores de umidade, determinamos o coeficiente de inchamento, que representa a razão entre o volume aparente da areia úmida e o da areia seca. Em seguida, elaboramos o gráfico de inchamento, representando os pares ordenados de teor de umidade e seus respectivos coeficientes, traçando a curva de comportamento do volume da areia em função da umidade. 3.4. Teor de umidade pelo método da estufa e do álcool: Para a determinação do teor de umidade da areia pelo método da estufa, iniciamos a atividade realizando a coleta de três amostras de areia úmida e determinamos a massa inicial dessas amostras de ensaio (imagem 16). Logo após, colocamos essas três, nomeadas como C1, C2 e C3, em uma estufa regulada a (105 ± 5) °C, permanecendo ali durante 24 horas, para depois registrarmos o valor da massa final da areia seca (imagem 15). Antes da pesagem final, deixamos a amostra atingir temperatura ambiente para evitar danos à balança. Com os dados obtidos, calculamos o teor de umidade da areia. Já pelo método do álcool, também coletamos uma amostra úmida do agregado, que foi colocada em um recipiente adequado (imagem 17). Adicionamos álcool etílico à areia e, em seguida, realizamos a mistura de forma homogênea. O recipiente foi então aquecido cuidadosamente até que todo o vapor d’água presente na amostra evaporasse (imagem 18). Após o completo resfriamento do material, realizamos a pesagem da amostra seca. Com os valores das massas inicial e final, calculamos o teor de umidade utilizando a fórmula apropriada. Esse método se mostrou mais rápido em comparação com o método da estufa e, por isso, é frequentemente utilizado em atividades de campo onde a agilidade é um fator importante. 4. Resultados: Durante a realização dos ensaios, foram obtidos resultados significativos que permitiram compreender melhor o comportamento dos agregados utilizados na construção civil. No ensaio de granulometria, os dados coletados — diâmetro dos grãos e porcentagem da massa retida acumulada — possibilitaram a construção das curvas granulométricas da areia e da brita. A análise dessas curvas indicou que a areia apresenta uma distribuição contínua de partículas, sendo classificada como bem graduada, enquanto a brita mostrou uma graduação uniforme, com predominância de grãos em uma faixa específica de tamanhos. Com base nesses dados, determinou-se o Diâmetro Máximo Característico (DMC), sendo 2,4mm para a areia e 25mm para a brita, que provavelmente deve ser do tipo 3. Também foi calculado o Módulo de Finura (MF) da areia, que resultou em 2,6, classificando-a como uma areia de média granulometria. Essas classificações confirmam que ambos os materiais estão dentro dos parâmetros normativos e são apropriados para a produção de concretos e argamassas, como mostra o gráfico abaixo: Gráfico 1 – Curva granulométrica da areia 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,001 0,01 0,1 1 10 100 P O R C E N T A G E M R E T ID A A C U M U L A D A DIÂMETRO DOS GRÃOS CURVA GRANULOMÉTRICA DA AREIA Gráfico 2 -– Curva granulométrica da brita No ensaio de índice de forma, após a separação granulométrica e a medição individual de 200 grãos de brita com auxílio do paquímetro, foi possível calcular a razão entre o comprimento médio de 25,12mm e a espessura média de 12,43mm desses grãos. O resultado de aproximadamente 2,02 de índice de forma demonstrou que a maioria das partículas apresentava forma lamelar, sem excessivo alongamento ou achatamento, o que é desejável para garantir uma boa trabalhabilidade do concreto e uma distribuição mais homogênea na mistura. O ensaio de inchamento da areia evidenciou como pequenas variações no teor de umidade afetam diretamente o volume do agregado miúdo. Ao adicionar água progressivamente e medir a massa unitária do material, foi possível identificar que o a umidade crítica é de 2,5% e o inchamento médio é de 1,27. Esse comportamento reforça a importância de considerar o teor de umidade na dosagem do concreto, evitando erros que possam comprometer a resistência e a durabilidade do material. Gráfico 3 – Curva de inchamento da areia Por fim, os ensaios de determinação do teor de umidade, tanto pelo método da estufa quanto pelo método do álcool, apresentaram resultados próximos. O método da estufa forneceu valores médios em torno de 16,5%, sendo considerado mais preciso por eliminar completamente a umidade por secagem prolongada. Já o método do álcool, com resultado médio de 18%, mostrou-se eficaz e ágil, sendo especialmente útil em situações de campo. A pequena diferença entre os dois métodos confirma a viabilidade de ambos, desde que aplicados corretamente. De modo geral, os resultados obtidos em todos os ensaios permitiram não apenas a aplicação prática dos conteúdos estudados, mas também uma compreensão mais clara da relevância dos parâmetros analisados na qualidade das misturas cimentícias. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,001 0,01 0,1 1 10 100 P O R C E N T A G E M R E T ID A A C U M U L A D A DIÂMETRO DOS GRÃOS CURVA GRANULOMÉTRICA DA BRITA 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 0 2 4 6 8 10 12 14 V h /V s Umidade(%) CURVA DE INCHAMENTO DA AREIA 5. Conclusão: Concluímos que, através da realização prática dos ensaios de caracterização dos agregados, pudemos aplicar e consolidar os conhecimentos teóricos adquiridos em sala, compreendendo de forma mais profunda a importância desses materiais na composição do concreto e da argamassa. Iniciamos com o ensaio de granulometria, que nos permitiu analisar a distribuição dos tamanhos de partículas tanto da areia quanto da brita, possibilitando a classificação adequada dos agregados quanto à sua graduação. Observamos que tanto a areia quanto a brita utilizadas apresentaram- se dentro dos limites estabelecidos pelas normas, caracterizando-se como materiais apropriados para uso em concretos e argamassas. Já no ensaio de índice de forma, identificamos a influência da geometria dos grãos do agregado graúdo no comportamento da mistura, destacando que partículas muito alongadas ou achatadas podem comprometer a trabalhabilidade e o empacotamento do concreto. Através das mediçõesrealizadas com o paquímetro, pudemos calcular a relação entre comprimento e espessura dos grãos, obtendo dados objetivos sobre a regularidade das partículas. Ao realizar o ensaio de inchamento da areia, constatamos a variação do volume da areia em função da umidade, evidenciando a necessidade de atenção durante a dosagem dos materiais para evitar excessos de água ou desvios na quantidade de agregado. A construção da curva de inchamento e a determinação da umidade crítica foram fundamentais para visualizar esse fenômeno de forma clara e técnica. Já nos ensaios de teor de umidade foi possível comparar a precisão e a agilidade de cada procedimento. O método da estufa, mais lento, nos forneceu uma referência confiável; enquanto o método do álcool, mais rápido, mostrou-se prático para aplicações em campo. Logo, com todos esses ensaios, reforçamos a compreensão de que a caracterização adequada dos agregados é essencial para garantir a qualidade, durabilidade e desempenho no concreto. A correta avaliação desses parâmetros contribui diretamente para a otimização das dosagens, redução de desperdícios e prevenção de patologias nas estruturas, aspectos fundamentais para a boa prática da engenharia civil. Referências: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 16915: Agregados - Amostragem. Rio de Janeiro, 2021. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 17054: Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2022. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 7809: Agregado graúdo - Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2019. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 6467: Agregados - Determinação do inchamento de agregado miúdo – Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 9939: Agregado graúdo - Determinação do teor de umidade total - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2011. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM-DNER. DNER-ME 88: Determinação do índice de forma dos agregados graúdos – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994. REGISTRO DE IMAGENS Imagem 1 – Pesando a amostra de brita Imagem 2 – Pesando a amostra de areia Imagem 3 – Montando as peneiras para a brita Imagem 4 – Montando as peneiras para a areia Imagem 5 – Peneirando no agitador mecânico Imagem 6 – Organizando a brita retida em cada peneira Imagem 7 – Organizando a areia retida em cada peneira Imagem 8 – Organizando os dados obtidos Imagem 9 – Dividindo a brita em frações para medição Imagem 10 – Medindo a brita com o paquímetro Imagem 11 – Pesando a amostra de areia seca Imagem 12 – Medindo a água com a proveta para umidificação Imagem 13 – Homogeneizando a areia Imagem 14 – Colocando a areia nas cápsulas Imagem 15 – Colocando as amostras de areia úmida na estufa para secagem Imagem 16 – Colocando areia nas três cápsulas Imagem 17 – Preparando os utensílios para o ensaio do álcool Imagem 18 – Evaporando a umidade da areia