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Materiais de Construção Civil l – Agregados Curva Granulométrica Massa Silvia Comino Delgado silviacd@uninove.br Análise Granulométrica • É a distribuição, dos diversos tamanhos de grãos. É a determinação das dimensões das partículas do agregado e de suas respectivas porcentagens de ocorrência. • A composição granulométrica tem grande influência nas propriedades das argamassas e concretos. • É determinada através de peneiramento, através de peneiras com determinada abertura constituindo uma série padrão. ENSAIO DE GRANULOMETRIA • É o processo utilizado para a determinação da percentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de partículas representa na massa total ensaiada. • Através dos resultados obtidos do ensaio é possível a construção da curva de distribuição granulométrica, importante para a classificação dos solos e como a estimativa de parâmetros para filtros, bases estabilizadas, permeabilidade, capilaridade etc. Curva Granulométrica Objetivo - Conhecer a distribuição granulométrica do agregado e representá-la através de uma curva. Curva Granulométrica • Porcentagem que Passa É o peso de material que passa em cada peneira, referido ao peso seco da amostra; • Porcentagem Retida É a percentagem retida numa determinada peneira. Obtemos este percentual, quando conhecendo-se o peso seco da amostra, pesamos o material retido, dividimos este pelo peso seco total e multiplicamos por 100; Curva Granulométrica Coeficiente de Curvatura • Coeficiente de Curvatura fornece a idéia do formato da curva permitindo detectar descontinuidades no conjunto. Graduação Solo Ensaio de Sedimentação Lei de Stokes Ensaio de Sedimentação • Amostras de solo dispersas em água destilada e colocadas em repouso para sedimentar em provetas com capacidade para 1000 ml. Procedimento Ensaio Sedimentação Ensaio de peneiramento Utilizado principalmente para a determinação das frações mais grossas da amostra como o pedregulho e as areias. Normas NBR5734–Peneiras para Ensaio– Especificação; NBR6457 Preparação de amostras de solo para ensaio normal de compactação e ensaio de caracterização – Método de ensaio. Execução peneiramento fino Execução peneiramento grosso Equipamentos utilizados Peneiras Ensaio de peneiramento • Porcentagem Acumulada É a soma dos percentuais retidos nas peneiras superiores, com o percentual retido na peneira em estudo; • Módulo de Finura É a soma dos percentuais acumulados em todas as peneiras da série normal, dividida por 100. Quanto maior o módulo de finura, mais grosso será o solo; Ensaio de peneiramento • Diâmetro Máximo Corresponde ao número da peneira da série normal na qual a porcentagem acumulada é inferior ou igual a 5%, desde que essa porcentagem seja superior a 5% na peneira imediatamente abaixo; • Diâmetro Efetivo abertura da peneira para a qual temos 10% em peso total de todas as partículas menores que ele. “% Passante”. (10% das partículas são mais finas que o diâmetro efetivo); Esse parâmetro fornece uma indicação sobre a permeabilidade das areias. Ensaio de peneiramento • Coeficiente de Não Uniformidade - é a razão entre os diâmetros correspondentes a 60% e 10%, tomados na curva granulométrica. Esta relação indica, a falta de uniformidade, pois seu valor diminui ao ser mais uniforme o material. A planilha a apresenta o resultado do processo de peneiramento de um ensaio de granulometria de uma areia média do rio Verde – Santa Maria. Cálculos Cálculos Cálculos Massa específica Densidade Absoluta • É a massa da unidade de volume excluindo-se os vazios entre grãos e os permeáveis, ou seja, a massa de uma unidade de volume dos grãos do agregado. • Massa específica de uma substância é a razão entre a massa de uma porção compacta dessa substância e o volume ocupado por ela. Massa específica Densidade Absoluta • M é a massa da porção de substância e V é o volume ocupado por ela. No Sistema Internacional de Unidades a unidade de massa específica é kg/m3. Massa específica Densidade Absoluta Exemplo1 Uma solução foi preparada misturando-se 30 gramas de um sal em 300 g de água. Considerando-se que o volume da solução é igual a 300 mL, a densidade dessa solução em g/mL será de: a) 10,0 b) 1,0 c) 0,9 d) 1,1 e) 0,1 Resolução 1 • A alternativa correta é a letra “d” Dados: m1 (massa do soluto) = 30 g m2 (massa do solvente) = 300 g m (massa da solução) = (30 + 300)g = 330 g v (volume da solução) = 300 mL - Substituindo os valores na fórmula da densidade: d = m v d = 330 g 300 mL d = 1,1 g/mL Peso Específico • Um peso específico é considerado a razão existente entre a intensidade do seu peso e o volume ocupado. • Vamos pensar em um corpo com um peso representado por P, ocupando um volume representado por V: 1 metros cúbicos= 1000L 1 decímetro cúbico = 1L Peso Específico Relativo • Representa a relação entre o peso específico do fluido em estudo e o peso específico da água. • Em condições de atmosfera padrão o peso específico da água é 10000N/m³, e como o peso específico relativo é a relação entre dois pesos específicos, o mesmo é um número adimensional, não contempla unidades. Exemplo • Sabendo-se que 1500kg de massa de uma determinada substância ocupa um volume de 2m³, determine a massa específica, o peso específico e o peso específico relativo dessa substância. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s². Resolução Exercícios 1 ) Suponhamos que você possua 60 g de massa de uma substância cujo volume por ela ocupado é de 5 cm3. Calcule a densidade absoluta dessa substância nas unidades g/cm3 e kg/m3 . 2) Em um ensaio de determinação da massa unitária de agregado graúdo encontrou-se os seguintes valores: volume 14,95 dm3 , massa do recipiente vazio= 2,35 kg e a massa do recipiente com o agregado= 18,90 kg, qual valor da massa unitária desta amostra? Exercícios 3) Determine a massa, em kg, de um bloco de ferro maciço em forma de cubo cuja aresta mede 10 cm. Suponha que a massa específica do ferro seja igual a 7,8 g/cm3. 4) A massa específica de uma determinada substância é igual a 740kg/m³, determine o volume ocupado por uma massa de 500kg dessa substância. Exercícios 5)Qual a massa unitária da areia usada no ensaio em que o volume dos grãos, contido em um recipiente de 15dm3, é de 8,25 dm³ e sua massa específica é de 2,62 kg/dm³? 6) Qual o volume de brita que deve ser pedido no depósito sabendo-se que serão necessárias 8 toneladas dessa brita na obra? O ensaio para determinação da massa unitária em estado solto apresentou os seguintes valores: Massa do recipiente = 9,7 kg; Massa do recipiente + amostra = 38,2 kg Volume do recipiente = 20,0 dm³. Exercícios 7) Quantas toneladas de brita cabem num silo com as seguintes dimensões: Base = 2,5 m x 1,4 m ; Altura = 1,5 m. Sabe-se que a massa unitária da brita é 1,42 kg/dm3 8) Misturam-se dois líquidos de densidades d1 =0,6 g/cm³ e d2 =0,8 g/cm³ . Calcule a densidade da mistura homogênea obtida para: a) volumes iguais. b) massas iguais. 9) Em um ensaio de determinação da massa unitária de agregado miúdo encontrou-se os seguintes valores: volume 14,95 dm3 , massa do recipiente vazio= 2,35 kg e a massa do recipiente com o agregado= 17,35 kg, qual valor da massa unitária desta amostra? Alfabeto Grego Bibliografia • NBR-7181/ABNT – Análise Granulométrica de Solos • NBR – 7181 (ABNT) – Solo – Análise Granulométrica; • NBR – 5734 (ABNT) – Peneiras para ensaios – Especificação. • NBR – 6457 (ABNT) – Preparaçãode amostras de solo para ensaio normal de compactação e caracterização – Método de ensaio. • NBR – 6508 (ABNT) – Grãos de solos que passam na peneira de 4,8mm – Determinação da massa específica – Método de ensaio.
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