Relatório de Materias de Construção Civil Engenharia Civil

Prévia do material em texto

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL - 1
RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS
1° Bimestre
EQUIPE:
Nome – DAVID ANDERSON DE LIMA - RA 9902008250
Nome - DOUGLAS ELIAS BERNINI – RA 9902012901
Nome - EDUARDO DE ARAÚJO CARVALHO- RA 8525836290
Nome – VAGNER APARECIDO DA SILVA- RA 8072838689
Jundiaí - SP
Outubro / 2016
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 07
2. ENSAIO NBR 9289: CAL HIDRATADA PARA ARGAMASSAS - DETERMINAÇÃO DA FINURA .................................................................................................................. 09
2.1. Aparelhagem e materiais utilizados ................................................................... 09
2.2. Execução do ensaio ............................................................................................ 10
2.3. Resultados obtidos ............................................................................................. 11
3. ENSAIO NBR 11579: CIMENTO PORTLAND - DETERMINAÇÃO DA FINURA POR MEIO DA PENEIRA 75 μm (nº 200) ............................................................................ 12
3.1. Aparelhagem e materiais utilizados ................................................................... 12
3.2. Execução do ensaio ............................................................................................ 13
3.3. Resultados obtidos ............................................................................................. 14
4. ENSAIO NBR 7215: CIMENTO PORTLAND - DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ........................................................................................................ 15
4.1. Aparelhagem e materiais utilizados ....................................................................15
4.2. Execução do ensaio ............................................................................................ 18
4.3. Resultados obtidos ............................................................................................. 20
5. ENSAIO NBR 15270-3 (ANEXO C) – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS BLOCOS ESTRUTURAIS E DE VEDAÇÃO ............................ 21
5.1. Aparelhagem e materiais utilizados ................................................................... 21
5.2. Execução do ensaio ............................................................................................ 21
5.3. Resultados obtidos ............................................................................................. 22
REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 25
INTRODUÇÃO
Tão importante para o engenheiro saber calcular as forças que atuarão nos projetos a serem executados, é conhecer as propriedades dos materiais que serão empregados na construção das vigas, colunas, sapatas, nas estruturas de vedação, etc., pois serão estas estruturas que terão de suportar a ação de tais forças. Dessa maneira, conhecer suas características e se estão em consonância com as normas é fundamental para o sucesso do empreendimento, além de garantir a segurança e durabilidade das construções. 
No que tange aos aglomerantes, sua qualidade é fundamental no ponto de vista econômico e ambiental, bem como conhecer sua trabalhabilidade (plasticidade), pega e retração (aparecimento de trincas nos revestimentos). Para os tijolos determinar sua resistência é primordial para certificarmos se suportarão as forças as quais serão submetidos. Diante do exposto, o presente expediente versa sobre os ensaios realizados como parte obrigatória das aulas práticas da matéria “Materiais de Construção Civil 1” – do curso de Engenharia Civil. Os ensaios foram realizados nos dias 25 de agosto, 08 e 23 de setembro no Laboratório “1” de Engenharia Civil da faculdade Anhanguera Jundiaí. Foram alvos dos ensaios, os aglomerantes: Cimento Portland e Cal Hidratada, além do bloco cerâmico furado para alvenaria. 
Os ensaios realizados foram: determinação da finura da Cal hidratada, determinação da finura do Cimento Portland, determinação da resistência à compressão do cimento Portland, e teste de compressão do bloco cerâmico furado para alvenaria.
DEFINIÇÕES 
Aglomerante é o material ligante com elementos de origem mineral que se apresenta geralmente sobre a forma de pó e, quando misturado com água, forma uma pasta com propriedades aglutinantes. 
A cal hidratada é um aglomerante simples, resultante da calcinação de rochas calcárias, que se apresentam sob diversas variedades, com características resultantes da natureza da matéria-prima empregada e do processamento conduzido.
O cimento Portland é produto obtido pela pulverização de clinker constituído essencialmente de silicatos hidráulicos de cálcio, com certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo, eventualmente, adições de certas substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam seu emprego.
Esses aglutinantes quando misturados com água ou areia e água formam as argamassas, utilizadas para assentamento de blocos ou revestimento de paredes.
2. ENSAIO NBR 9289: CAL HIDRATADA PARA ARGAMASSAS - DETERMINAÇÃO DA FINURA 
2.1. Aparelhagem e materiais utilizados
Para a execução do ensaio forma utilizados:
 
2.1.1. peneiras 0,600 mm (nº 30) e 0,075 mm (nº 200). 
2.1.2. balança com resolução de 0,01 g, semi analítica
2.1.3. estufa (110 ± 10)°C;
A norma prevê o emprego de manômetro de 75 mm a 100 mm de diâmetro e capacidade máxima de 250 kPa (2,5 kgf/cm2), além de bocal pulverizador com 17 furos, porém tais equipamentos não estavam disponíveis no laboratório, dessa maneira foi utilizado simplesmente uma mangueira de PVC Incolor, de 1.2m  com bocal de 
conexão de rosca de 3/4 de polegada.
2.1.4. cronômetro ou temporizador;
2.1.5. suporte para peneiras
2.2. Execução do ensaio
Colocou-se a peneira 0,600 mm (nº 30) sobre a peneira 0,075 mm (nº 200) em um suporte metálico, pesou-se 50 g de cal hidratada e o conteúdo foi transferido para a peneira 0,600 mm.
Umedeceu-se o material com pequena quantidade de água, de modo a evitar respingos ou projeções de cal para fora da peneira. 
O material foi lavado utilizando jato de água, porém sem se verificar a pressão devido à ausência do manômetro, girou-se a peneira de forma que água atingisse toda a superfície da peneira, e foram dados pequenos golpes no bordo externo do caixilho de metal da peneira, o procedimento durou 6 min, ao invés de 5 min, conforme preconiza a norma, de maneira a compensar a falta da pressão estabelecida.
Após a lavagem, o material retido em cada peneira foi transferido para um recipiente de porcelana e levado para a estufa, onde permaneceu por cerca de 40 minutos a uma temperatura constante entre 100ºC e 120ºC.
Após o tempo supracitado, o material foi retirado da estufa e pesado, obtendo-se na peneira 30, o retido de 5,55g e na peneira 200, 21,20g, totalizando 26,75g de material retido.
A norma prevê que o ensaio deva ser feito no mínimo em duplicata, no entanto, devido à compreensão do tempo o ensaio foi realizado em uma única ocasião.
2.3. Resultados obtidos
A finura da cal hidratada deve ser calculada com a porcentagem média do resíduo seco retido em cada peneira, em relação à massa original de duas amostras do mesmo lote, segundo as expressões:
onde:
F30 é a finura da peneira 0,600 mm (nº 30), em porcentagem;
F200 é a finura da peneira 0,075 mm (nº 200), em porcentagem;
R30 é o resíduo seco na peneira 0,600 mm (nº 30), em gramas;
R200 é o resíduo seco na peneira 0,075 mm (nº 200), em gramas;
M é a massa da amostra inicial, em gramas. 
Substitui-se com os resultados obtidos:
Comparou-se, então, com os valores referencias estabelecido pela NBR 7175:2003 tabela 2, Cal hidratada para argamassas-Requisitos.Observa-se que os valores obtidos no ensaio 11,1% (Peneira 0,600mm) e 42,4% (Peneira 0,075 mm) estão muito fora dos parâmetros estabelecidos, em que pese os procedimentos realizados não tenham seguido na íntegra os ditames, os resultados estão muito aquém dos esperados, nos direcionando a concluir a falta de qualidade da cal ensaiada. 
3. ENSAIO NBR 11579: CIMENTO PORTLAND - DETERMINAÇÃO DA FINURA POR MEIO DA PENEIRA 75 μm (nº 200) 
3.1. Aparelhagem e materiais utilizados
3.1.1. Balança
A balança deve apresentar resolução de 0,01 g.
3.1.2. Conjunto com Peneira 75 μm verificada e de acordo com a EB-22, fundo e tampa.
3.1.3. Pincéis, sendo um de tamanho médio, provido de cerdas de náilon ou naturais com largura de 30 mm a 35 mm. O outro, de tamanho pequeno, provido de cerdas naturais com diâmetro de 5 mm a 6 mm.
3.1.4. Flanela limpa e seca.
3.1.5. Registrador de tempo.
3.1.6. Agitador mecânico de peneiras e um recipiente de porcelana.
3.2. Execução do ensaio
A balança foi tarada já com o recipiente de porcelana, pesou-se 20 g de cimento Portland CP-II, em seguida, a mostra foi colocada no conjunto “peneira, fundo e tampa” e com o auxilio do pincel foi certificado que nenhum resíduo permaneceu no recipiente de porcelana. Acoplou-se o conjunto ao agitador mecânico de peneiras que foi submetido a uma tensão de agitação média por 3 minutos.
Terminado o peneiramento, removeu-se todo material retido na peneira, com o auxílio do pincel, para o recipiente de porcelana, efetuando movimentos circulares da borda para o centro, recuperando, assim, todos os grãos a ela aderidos. Pesou-se a amostra e obteve-se 19,32g.
4. Resultados Obtidos 
A finura do Cimento Portland deve ser calculada pela expressão:
Onde:
F = índice de finura do cimento, em porcentagem.
R = resíduo do cimento na peneira 75 μm, em g.
M = massa inicial do cimento, em g.
C = fator de correção da peneira utilizada no ensaio, determinado de acordo com o disposto na EB-22, devendo estar compreendido no intervalo de 1,00 ± 0,20.
Substituindo pelo valor encontrado no ensaio e por convenção adotando o valor de correção de 1,00:
Comparando o resultado na Tabela 3 da NBR 11578: 
Conclui-se que o resultado obtido no ensaio está muito distante dos padrões exigidos, pois o valor retido ficou em 96,6%. O valor aferido foi influenciado, provavelmente, pelo agitador mecânico utilizado, o qual apresentava visíveis sinais de mal funcionamento.
4. ENSAIO NBR 7215: CIMENTO PORTLAND - DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
4.1. Aparelhagem e materiais utilizados
4.1.1 Componentes da argamassa
4.1.1.1. Areia normal
A areia deve atender às prescrições da NBR 7214, no presente ensaio fora utilizada areia fina.
4.1.1.2. Água
A água usada na mistura da argamassa deve ser potável e estar na temperatura de (23 ± 2)°C.
4.1.1.3. Cimento
Se entre a amostragem e o ensaio transcorrerem mais de 24 h, a amostra deve ser conservada em recipiente hermético que não reaja com o cimento e que esteja completamente cheio.
4.1.1.4. Outros materiais
O óleo utilizado como desmoldante deve ser mineral e de baixa viscosidade.
4.1.2. Aparelhagem
4.1.2.1. Balança semi analítica.
4.1.2.2. Misturador mecânico.
O misturador mecânico consta de uma cuba de aço inoxidável com capacidade de aproximadamente 5 litros e de uma pá de metal que gira em torno de si mesma e, em movimento planetário, em torno do eixo da cuba, movimentos estes em sentidos opostos. As dimensões da cuba e da pá devem estar de acordo com as descritas na figura A-1 da NBR-7215.
4.1.2.3. Molde
O molde é composto de forma cilíndrica e base, rosqueada ou não, ambas de metal não corrosível. A forma cilíndrica deve ser de aço ABNT 1020 e ter no mínimo 3 mm de espessura, obedecendo as dimensões e características estabelecidas pela NBR 7215.
4.1.2.4.Soquete - O soquete deve ser de material não corrosível, com as dimensões e características estabelecidas pela NBR 7215.
4.1.2.5. Colher de pedreiro. 
4.1.2.6. Máquina de ensaio de compressão.
A máquina de ensaio de compressão deve apresentar as seguintes características 
a) ser capaz de aplicar cargas de maneira contínua, sem choques, à velocidade constante durante o ensaio;
b) ser utilizada com escala dinamométrica, tal que a carga de ruptura prevista seja maior que 10% e menor que 90% da leitura máxima da escala;
c) apresentar erros de exatidão e repetibilidade com as tolerâncias máximas relativamente à carga real aplicada, conforme a NBR 6156.
4.1.2.7. Régua em acrílico, porém a norma em apreço descreve que deva ser metálica não flexível, com borda longitudinal biselada, de aproximadamente 200 mm de comprimento e de 1 mm a 2 mm de espessura. 
4.1.2.8. Aparelho para determinação da consistência da argamassa normal
4.2. Execução do ensaio 
Foram pesados 624g de cimento Portland CP-II, 1800g de areia média e medido 300 ml de água.
4.2.1. Mistura mecânica
Colocou-se toda a água (300ml), na cuba do misturador mecânico e adicionou-se o cimento. A mistura foi realizada com o misturador na velocidade baixa por durante 30 segundos. Após este tempo, e sem paralisar o misturador, iniciou-se a colocação da areia, pela norma toda a areia deveria ser colocada gradualmente durante o tempo de 30 segundos, porém o tempo foi excedido para cerca de 1 minuto. Após a colocação da areia, mudou-se para a velocidade alta, misturando-se os materiais nesta velocidade durante 30 s. Após este tempo, desligou-se misturador durante 1 min e 30 s. Com o auxílio de uma espátula, a argamassa que ficou aderida às paredes da cuba e à pá e que não foi suficientemente misturada, foi retirada e recolocada no interior da cuba. Durante o tempo restante (1 min e 15 s), a argamassa ficou em repouso na cuba, em que pese a norma preveja a cobertura da cuba com pano limpo e úmido, isto não ocorreu. Após este intervalo, ligou-se o misturador na velocidade alta, por mais 1 minuto. 
Em seguida, parte da amostra foi submetida à determinação do índice de consistência normal, para isso foi colocada, uma forma troncônica bem centralizada sobre a mesa do aparelho o operador, com o auxílio da espátula, colocou-se a argamassa na forma, em três camadas da mesma altura e, com soquete normal, aplicou-se, respectivamente em cada camada 15, 10 e 5 golpes uniformes distribuídos, respectivamente, 
Terminada essa operação removeu-se o material que ultrapassou a borda do molde, alisando-se o topo com o auxilio da colher de pedreiro, retirou-se a forma e, em seguida, moveu-se a manivela do aparelho para medida de consistência, de maneira a ocorrer trinta vezes em trinta segundos, (acreditamos que a velocidade foi mais rápida que isto) , o que provocou o abatimento do tronco de cone da argamassa.
As dimensões dos diâmetros ortogonais foram medidos, obtendo as seguintes marcas 210 mm e 215 mm, ou seja, dentro da margem estabelecida pela norma.
A argamassa foi então recolocada na cuba, embora a norma não contemple este tipo de ação, e com o auxilio da colher de pedreiro, os moldes, que foram previamente untados internamente com o óleo vegetal, foram preenchidos, em quatro camadas de alturas iguais, recebendo cada camada, 30 golpes com o soquete universal, o excesso foi retirado do topo com o auxilio da colher de pedreiro, alisando-se a argamassa ao mesmo nível do bordo superior do molde.
Segundo normatização, os corpos de prova deveriam permanecer durante 24 horas num período inicial de cura, após deveriam ser retirados dos moldes e imersos em água não corrente, devendo ser retirados para o teste momentos antes do ensaio e tomando-se o cuidado para que a superfície externa permanecesse úmida, além disso os corpos de prova deviam ser capeados com uma camada de enxofre quente de acordo com a NBR-7215, de modo a formar uma superfície tal que ocorra a perfeita distribuição da força durante a realização do ensaio de compressão, porém, devido a falta de meios tais procedimentosnão foram adotados.
Decorridos os 28 dias, os corpos de prova foram submetidos ao teste de compressão. O corpo de prova foi devidamente centralizado na prensa e o equipamento foi ligado. Após determinado tempo o corpo de prova sofreu ruptura sob uma força de 4,62 Tonelada Força. 
Considerando que equipamento forneceu os dados em Tonelada Força, fez-se necessário a conversão até a obtenção de resultado em MPa (Megapascal), conforme preconizado na NBR.
Considerando o raio de 25mm do corpo de prova, podemos calcular a tensão axial (de compressão) no momento da ruptura, 
Onde:
F: é a força aplicada;
A : é a área da secção transversal do corpo de prova;
Substituindo os resultados, temos:
Chegamos então a uma pressão de 23,5 Mpa
A partir desse resultado podemos comparar com a tabela 3 da NBR 11578
4.3. Resultados Obtidos 
A partir dos dados obtidos passamos analisar os resultados. A idade de 28 dias foi respeitada, haja vista que esse é período necessário para que o cimento CP-II atinge sua resistência máxima, porém alguns procedimentos exigidos pela norma não foram adotados o que alterou com certeza de o valor científico dos resultados obtidos, nosso corpo de prova atingiu a resistência de 23,5 Mpa, muito próximo do valor mínimo exigido para o CP-II – classe 25.
5. ENSAIO NBR 15270-3 (ANEXO C) – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS BLOCOS ESTRUTURAIS E DE VEDAÇÃO .
5.1. Aparelhagem e materiais utilizados 
5.1.1. bloco cerâmico
5.1.2. Máquina de ensaio de compressão.
5.1.3. régua 
5.2. Execução do ensaio 
Antes execução do ensaio, o bloco cerâmico furado foi inspecionado para certificar-se que não possuía defeitos como: quebras, superfícies irregulares ou significativas deformações. Em seguida as dimensões foram medidas obtendo-se os seguintes valores:
Largura 11cm
Altura: 13,5 
Comprimento: 24 cm
A norma prevê que o aparelho de compressão deva ter dois pratos de apoio, de aço, um dos quais articulado, que atue na face superior do corpo-de-prova, porém este segundo prato não estava disponível no laboratório, o que prejudicou o experimento a ponto de seus resultados não possuir qualquer valor científico, servindo apenas como demonstração e noção de como os testes são realizados. 
As superfícies superior e inferior do bloco foram previamente capeadas com argamassa para que pudesse se verificar sua atuação como alvenaria. No entanto a secagem dessa argamassa foi realizada em forno, gerando reflexos na estrutura do bloco, prejudicando ainda mais os ensaios.
5.3. Resultados obtidos
Como acima exposto o teste realizado não possui caráter científico prejudicando qualquer conclusão referente ao teste de compressão, segundo normatização para o teste de compressão é necessário o teste em 13 corpos de prova, no nosso caso apenas um exemplar foi ensaiado. Dessa maneira, apenas a aferição das medidas pode ser considerada, tomamos como base a Tabela 1 da NBR que versa sobre as dimensões de fabricação e a tabela 3, que dá os limites de tolerância individual:
Conclui-se que o bloco aferido está dentro das medidas limítrofes, de acordo com a Tabela 2, sendo classificado em (5/4)M, (3/2)M, (5/2)M.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7175: Cal hidratada para argamassas - Requisitos. Rio de Janeiro, 2003.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9289: Cal hidratada para argamassas - Determinação da finura. Rio de Janeiro, 2000.
BAUER, L.A. Falcão. Materiais de Construção 1, 5. Ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2000. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15270-1: Componentes cerâmicos - Parte 1: Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação — Terminologia e requisitos. Rio de Janeiro, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15270-3: Componentes cerâmicos: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação — Métodos de ensaio. Rio de Janeiro, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11578: Cimento Portland composto. Rio de Janeiro, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215: Cimento Portland-Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro, 1996.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11579: Cimento Portland-Determinação da finura por meio da peneira 75μm (nº 200) - Método de ensaio. Rio de Janeiro 1991.
HEXIS CIENTÍFICA. Materiais de Laboratórios. Disponível em: <http://www.hexis.com.br/aplicacoes/equipamentos-para-laboratorio>. Acesso em: 10 set. 2016. 
CERÂMICA FELISBINO. Nossos Produtos – Tijolo. Disponível em: <http://www.ceramicafelisbino.com.br/index.php?id=produtos>. Acesso em 25 set. 2016.