RELATÓRIO 1 agregado

Prévia do material em texto

FACULDADE BRASILEIRA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
AGREGADOS
VITÓRIA – ES
2017
SABRINA MUQUI DOS SANTOS
THIAGO DE OLIVEIRA VALLANDRO
AGREGADOS
 
Relatório relacionado à disciplina Laboratório de Materiais de Construção do Curso de Graduação em Engenharia Civil da Faculdade Brasileira – MULTIVIX, com pré-requisito para avaliação.
Orientador: Poline Fialho
Data de entrega: 31/05/2017
 
 
 
VITÓRIA – ES
2017
INTRODUÇÃO
A prática, realizada no Laboratório de Materiais de Construção Civil da Faculdade Multivix, campus Vitória/ES, possibilita o conhecimento das propriedades dos agregados graúdos e miúdos para emprego na Construção Civil visando capacitar os futuros engenheiros civis a relacionar e aplicar o conhecimento científico e tecnológico à produção, normalização, uso e desempenho dos materiais e componentes da Construção Civil para especificar, selecionar, controlar e aplica-los, de modo atender às exigências de projeto, uso e do meio ambiente, sem que haja perda nas propriedades físicas e mecânicas dos materiais de construção. 
Neste trabalho, serão abordados ensaios sobre Agregados. Agregado é o material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos. O termo “agregado” é de uso generalizado na tecnologia do concreto; nos outros ramos da construção é conhecido, conforme cada caso, pelo nome especifico: fíler, pedra britada, bica-corrida, rachão, dentre outros (BAUER, 2000). 
As Normas usadas para a realização dos ensaios deste relatório foram:
NBR NM 248:2003– Agregados – Determinação da composição granulométrica;
NBR 9776:1988 – Agregados – Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman;
NBR NM 53:2009 – Agregado graúdo – Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água;
NBR 45:2006 – Agregados – Determinação da massa unitária e do volume dos vazios;
NBR 6467:2006 – Agregados – Determinação do inchamento de agregado miúdo;
AGREGADOS
NBR NM 248:2003 – DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA
A granulometria de um agregado tem grande influência sobre a qualidade dos concretos e argamassas, tanto no estado plástico (trabalhabilidade), como depois de endurecido (compacidade e resistência) (AMBROZEWICZ, 2012).
A composição granulométrica é obtida através da NBR NM 248 (2003), pelo ensaio de peneiramento do agregado miúdo e graúdo, no qual são determinadas em porcentagem, as massas dos materiais retidos e acumulados, utilizando um conjunto de peneiras sucessivas e padronizadas. Também é determinado o módulo de finura e a dimensão máxima característica dos agregados. 
Materiais e equipamentos utilizados
Balança de precisão;
Peneiras;
Peneirador eletromecânico;
Cápsula de porcelana;
Recipiente metálico;
Pincel.
Procedimento de ensaio
Agregado Miúdo
Para dar início ao experimento, foi coletada uma porção de amostra de areia seca, que foi depositada em uma cápsula de porcelana que havia sido tarada na balança anteriormente. De acordo com a NBR NM 248 (2003), a quantidade mínima de agregado miúdo a ser utilizada é 300 g, sendo assim, o peso do agregado coletado foi de 300,3g.
Após a pesagem da amostra foram separadas e pesadas as peneiras previamente limpas, formando um único conjunto, com abertura de malha em ordem decrescente do topo para a base, na seguinte sequência: 4,75 mm, 2,36 mm, 1,18 mm, 600 μm, 300 μm e 150 μm. 
O peneiramento utilizado foi o mecânico, com tempo de duração total de 5 minutos. Logo após a agitação, pesou-se cada peneira contendo o material retido e anotou-se seus respectivos valores. Cada material passante encontrado no fundo foi transferido de volta à peneira de abertura inferior para nova agitação.
 Ao fim do processo de retenção dos grãos foram obtidos os resultados para cada peneira.
Agregado Graúdo
Conforme metodologia proposta pela docente, este grupo não foi selecionado para realização de tal ensaio, sendo assim, não serão apresentados dados.
Resultados e discussões
Para apresentação dos dados obtidos e de acordo com a NBR NM 248 (2003), o relatório de ensaio deve conter a porcentagem média retida e a acumulada em cada peneira, a dimensão máxima característica e o módulo de finura. 
Em relação ao agregado miúdo, a Tabela 1 apresenta a porcentagem média retida e acumulada dos grãos em cada peneira. Com esses dados, foi possível calcular o módulo de finura (MF), e identificar a dimensão máxima característica da amostra (DMC).
Tabela 1: Granulometria do agregado miúdo.
	Peneira
	Peso da peneira (g)
	Peso peneira + agregado (g)
	Massa Retida (g)
	Porcentagem retida (%)
	Porcentagem retida acumulada (%)
	4,75 mm
	429,40
	0
	0
	0
	0
	2,36 mm
	393,10
	398,00
	4,90
	1,63%
	1,63%
	1,18 mm
	398,20
	455,60
	57,40
	19,15%
	20,79%
	600 μm
	355,30
	468,90
	113,60
	37,90%
	58,69%
	300 μm
	362,70
	459,40
	96,70
	32,27%
	90,96%
	150 μm
	343,80
	368,40
	24,60
	8,21%
	99,17%
	Fundo
	361,90
	364,40
	2,50
	0,83%
	100,00%
	Total (g)
	-
	-
	299,70
	100,00%
	
Fonte: Elaborado pelo autor (2017).
De acordo com a NBR NM 248 (2003), o módulo de finura é caracterizado como a soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. 
Sendo assim, para o agregado miúdo calculou-se um módulo de finura de 2,14, 
A dimensão máxima característica é, de acordo com a NBR NM 248 (2003), uma grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado, correspondente à abertura nominal, em milímetros, da malha da peneira da série normal ou intermediária, na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. 
O agregado miúdo obteve como dimensão máxima característica 2,36 mm, sendo que todas as porções de uma mesma amostra devem necessariamente apresentar a mesma dimensão máxima característica, como citado na NBR NM 248 (2003). 
Foi observada que houve perda de material da amostra de agregado miúdo durante a realização do ensaio, a massa original era de 300,30 g, e ao final do experimento encontrou-se uma massa de 299,70 g, resultando em uma diferença de 0,60 g ou 0,19%.
Essas discordâncias não anulam o resultado do ensaio, já que podem ser justificadas pela NBR NM 248 (2003), onde o somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% da massa original da amostra utilizado.
De posse dos dados calculados, conforme a Tabela 1, foi possível construir a curva granulométrica do agregado miúdo (Figura 1), que é uma representação gráfica das dimensões das partículas do solo e das proporções relativas onde se encontram.
De acordo com a NBR 7211 (2009), que trata de agregados para concreto, as areias são classificadas em quatro faixas, denominadas: muito fina (faixa 1), fina (faixa 2), média (faixa 3) e grossa (faixa 4). Esta norma ainda estabelece que a curva granulométrica se desenvolva entre os limites inferior e superior que definem essas faixas granulométricas, permitindo tolerâncias (BAUER, 1998).
Figura 1: Curva granulométrica.
Fonte: Elaborado pelo autor (2017).
Assim, com os resultados e analises obtidos, foi classificado o agregado miúdo como uma areia fina bem graduada, compreendido na faixa 2, com módulo de finura entre 1,71 a 2,85, enquadrando-se na NBR 7211 (ABNT, 2009).
De acordo com Bauer (1998), a areia fina é empregada no preparo de argamassas usadas, seja para assentamento de peças de alvenaria, seja para revestimentos diversos.
Durante o procedimento, observou-se que existem alguns fatores ou incertezas que podem influenciar os valores obtidos para a determinação da granulometria do agregado, e caso isto ocorra, os valores obtidos podem se dispersar do valor real. Os fatores observados estão dispostos abaixo: 
Forma de separação da amostra, conservação, transporte e quarteamento da amostra;
Processode secagem da amostra diferente do que prediz a norma;
Perda de material no transporte / transferência de um recipiente para o outros; e 
Inexperiência dos executores do ensaio.
Conclusões
A obtenção da granulometria de um agregado tem grande influência sobre a qualidade dos concretos e argamassas. O agregado pôde ser caracterizado como uma areia fina bem graduada, compreendido na faixa 2, com módulo de finura entre 1,71 a 2,85, enquadrando-se na NBR 7211 (ABNT, 2009).
O emprego da areia fina se dá em acabamentos de alvenaria e revestimento diversos.
NBR 9776:1987 - DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DE AGREGADOS MIÚDOS POR MEIO DO FRASCO DE CHAPMAN (Cancelada)
A massa específica também pode ser chamada de massa especifica real ou absoluta. É a massa da unidade de volume, excluindo deste os vazios permeáveis e os vazios entre os grãos que constituem o agregado.
A determinação da massa específica de agregado miúdo é feita, com auxílio do frasco especial, denominado frasco de Chapman, que permite medir o volume total ocupado pelos grãos da amostra de agregado, cuja massa é previamente medida em estado seco.
Optou-se pelo uso deste método, mesmo com a NBR 9776 (1987) cancelada, pelo motivo de a areia não ser tão fina que precisasse de ensaio com maior precisão. 
Materiais e equipamentos utilizados
Balança de precisão;
Frasco de Chapman;
Funil de vidro;
Recipiente de porcelana;
Amostra de agregado miúdo seco.
Procedimento de ensaio
Para a realização do ensaio, colocou-se água no frasco de Chapman até a marca de 200 cm³, e deixou-o em repouso até que a água presente nas faces internas escorresse totalmente. Em seguida, separou-se uma amostra de 500g de agregado miúdo seco disponível, em um recipiente de porcelana.
Encaixou-se um funil ao topo do frasco para facilitar a introdução da amostra, conforme apresenta a Figura 2, sem que houvesse perda de material. Após isso, agitou-se devidamente o frasco para eliminação das bolhas de ar.
Figura 2: Introdução do agregado miúdo no frasco de Chapman.
Fonte: Elaborado pelo autor (2017).
Depois de agitado o frasco, realizou-se a leitura do nível atingido pela água, que expressou o volume, em cm³, ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo. Com isso, obteve-se o necessário para o cálculo da massa especifica da areia, por meio da equação 1, contida na NBR 9776 (1987).
ɣ = 500 / (L – 200)
Sendo:
γ = massa especifica do agregado miúdo (g/cm³);
L = leitura do frasco (volume ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo).
Por instrução da docente, foi coletado do grupo de número 2, que estava realizando o mesmo ensaio, o dado de leitura no frasco de Chapman com o propósito de comparar os resultados de massa específica alcançados. 
Resultados e discussões
A leitura do nível atingido no frasco de Chapman, pelo conjunto água-agregado miúdo foi de 394,0 cm³, como apresenta a Figura 3. Sendo assim, encontrou-se uma massa específica de 2,577 g/cm³, utilizando a expressão acima citada.
Figura 3: Leitura do nível no frasco de Chapman.
Fonte: Elaborado pelo autor (2017).
De acordo com o resultado coletado com o grupo nº 2, leu-se exatos 394,0 cm³ no frasco de Chapman, portanto o resultado da massa específica se apresentou idêntica. 
Segundo a NBR 9776 (ABNT, 1987), duas determinações consecutivas feitas com amostras do mesmo agregado miúdo não devem diferir entre si de mais de 0,05 g/cm³. Ao comparar as duas massas específicas encontradas nos ensaios, nota-se que não há diferença entre os resultados, apontando para uma semelhança no procedimento realizado e corroborando com a massa específica encontrada. 
Durante o procedimento, observou-se que existem alguns fatores ou incertezas que podem influenciar os valores obtidos para a determinação da massa específica por meio do frasco de Chapman, e caso isto ocorra, os valores obtidos podem se dispersar do valor real. Os fatores observados estão dispostos abaixo: 
Forma de separação da amostra, conservação, transporte e quarteamento da amostra;
Processo de secagem da amostra diferente do que prediz a norma;
Após atingir 200 cm³ de água, a limpeza da “garganta” do frasco, para que não retenha material;
Leitura dos níveis, observando os meniscos capilares;
Retenção de parte de material e água na “garganta” do frasco de Chapman; e
Inexperiência dos executores do ensaio.
Conclusão
A importância fundamental da determinação da massa específica dos agregados é que esses valores serão utilizados nos cálculos de consumo de materiais que entrarão na composição de concreto e argamassa. Seu valor tende a variar de acordo com a composição química do material, pois como é fato conhecido, a massa especifica é uma característica direta da composição molecular de um determinado material.
Logo, considerando o histórico de materiais encontrados na região, podemos de maneira empírica determinar que normalmente a massa específica do agregado miúdo tende a ficar entre as faixas de 2,59 g/cm³ e 2,64g/cm³.
Portanto, o valor encontrado de 2,577 g/cm³ encontra-se próximo do valor previamente esperado.
NBR NM 45: 2006 - DETERMINAÇÃO DA MASSA UNITÁRIA E DO VOLUME DE VAZIOS
Esta Norma define o método para determinar a densidade e o volume de vazios de agregados miúdos, graúdos ou de mistura dos dois, em estado compactado ou solto. Aplica-se esse método para agregados com dimensão máxima característica igual ou menor que 75 mm. 
A massa unitária pode ser compreendida como a relação entre a massa total de certo volume de agregados e seu volume, considerando-se os vazios existentes entre os grãos do agregado. É por meio da massa unitária que são feitas as transformações dos traços em massa para o volume e vice-versa.
Materiais e equipamentos utilizados
Balança;
Haste de adensamento
Recipiente cilíndrico;
Pá ou concha; 
Trena.
Procedimento de ensaio
Segundo a norma, deveria ter sido realizada a calibração do recipiente cilíndrico, que consiste em enchê-lo com água, determinar a massa de água contida no mesmo e após isso calcular o volume do recipiente. Porém, para realização desse experimento, mediu-se três vezes a profundidade e o diâmetro do recipiente cilíndrico. 
A profundidade obtida foi de 29,5 cm e o diâmetro do recipiente utilizado com de 36 cm, sendo o volume obtido para forma cilíndrica de 0,03 cm³; foi medida a massa do igual a 12,4 kg, para descontar das pesagens posteriores com o agregado graúdo; em seguida, coletou-se uma amostra de aproximadamente 30 kg; a norma ainda prevê a medição de 5 grãos de agregado graúdo com o auxílio de um paquímetro, porém não foi realizado devido a dimensão do agregado disponível.
De acordo com a norma NBR NM 45 (ABNT, 2006), os procedimentos para determinação da massa unitária dos agregados são divididos em três métodos: Método A, Método B e Método C. 
O método A é utilizado para determinação da massa unitária dos agregados graúdos compactados com dimensão dos grãos de até 37,5 mm. Já o método B usado para determinação da massa unitária dos agregados compactados com dimensões maiores do que 37,5 mm e menores do que 75 mm. E o método C é aplicado para determinar a massa unitária dos agregados no estado solto, onde é feita a pesagem do recipiente juntamente com o material. 
Neste experimento, só foram realizados os Métodos A e C para agregados graúdos.
Método A para Agregado Graúdo
Seguindo o procedimento do método A, pesou-se o recipiente vazio, obtendo-se 12,20 kg. Logo após, preencheu-o até um terço de sua profundidade (Figura 4) e nivelou-o com auxílio da pá, a massa medida foi de 26,10 kg. Para o adensamento, foram dados 25 golpes com a haste de adensamento, espalhados uniformemente sobre a camada de agregado, de modo que não tocasse o fundo do recipiente. 
Repetiu-se o processo de preenchimento e adensamento para a segunda camada (Figura 5), mantendo sempre o cuidado na hora de dar os golpes para não atingir as camadas inferiores, a massa medida foi de 40,50 kg. Nesta terceira e última camada, a massa medida foi de 57,70 kg (Figura6). 
	
	
	Figura 4: Pesagem do recipiente com um terço de seu volume.
Fonte: Elaborado pelo autor (2017).
	Figura 5: Pesagem do recipiente com dois terços de seu volume.
Fonte: Elaborado pelo autor (2017).
	
	
	Figura 6: Pesagem do recipiente com três terço de seu volume.
Fonte: Elaborado pelo autor (2017).
	
Método C para agregado graúdo
Para realizar este procedimento, utilizou-se o recipiente cilíndrico de massa igual a 12,2 kg e foi preenchido da mesma forma que o método anterior, porém sem a necessidade de adensamento por estar no estado solto, sendo a massa total de 57,00 kg. 
Método C para agregado miúdo
Seguindo o procedimento do método C pesou-se o recipiente vazio, obtendo-se 12,20 kg. Logo após, preencheu-o completamente e nivelou-o, a massa medida foi de 55,20 kg. 
Resultados e discussões
Após realizar todos os procedimentos exigidos, registraram-se os valores encontrados. Calculou-se a partir desses dados obtidos a massa unitária do agregado graúdo (por meio dos métodos A e C) e do agregado miúdo (por meio do método C).
Massa Unitária
Conforme a NBR 45 (ABNT, 2006), o cálculo da massa unitária dos agregados, consiste em subtrair a massa do recipiente mais o agregado da massa do recipiente vazio em quilogramas, dividindo o resultado pelo volume do recipiente em metros cúbicos. Sendo assim, a massa unitária é obtida através da equação 2.
ρap = (mar – mr) / V 
Onde:
ρap = massa unitária dos agregados (kg/m³);
mar = massa do recipiente mais o agregado, em quilogramas (kg); 
 mr = massa do recipiente vazio, (kg);
V = volume do recipiente (m³).
Método A para agregado graúdo
Após a pesagem do recipiente vazio, obteve-se 12,20 kg, e após pesá-lo cheio o valor foi de 57,70 kg, sendo o volume do recipiente igual a 0,03 m³. 
Utilizando a fórmula para o cálculo massa unitária dos agregados, obteve-se como seguinte resultado:
ρap = (57,70 – 12,20) / (0,03)
ρap = 1520 kg/m³ ou 1,52 g/cm³.
Resultado de acordo com a norma (aproximação de 10 kg/m³)
Método C para agregado graúdo
Após a pesagem do recipiente vazio, obteve-se 12,40 kg, e após pesá-lo cheio o valor foi de 57,00 kg, sendo o volume do recipiente igual a 0,03 m³. 
Utilizando a fórmula para o cálculo massa unitária dos agregados, obteve-se como seguinte resultado:
ρap = (57,00 – 12,40) / (0,03)
ρap = 1490 kg/m³ ou 1,49 g/cm³.
Resultado de acordo com a norma (aproximação de 10 kg/m³).
Método C para agregado miúdo
Após a pesagem do recipiente vazio, obteve-se 12,20 kg, e depois de pesá-lo cheio o valor foi de 55,20 kg. 
Utilizando a fórmula para o cálculo massa unitária dos agregados, obteve-se como seguinte resultado:
ρap = (55,20 – 12,20) / (0,03)
ρap = 1440 kg/m³ ou 1,44 g/cm³.
Resultado de acordo com a norma (aproximação de 10 kg/m³).
Analisando os resultados após os cálculos, conforme prescritos na NBR NM 45 (ABNT, 2006), conclui-se que a massa unitária do agregado graúdo após a compactação (método A) é maior do que o agregado graúdo em estado solto (método C). Isso ocorre porque o número de vazios do agregado compactado é menor, possibilitando um maior preenchimento de todos os espaços vazios contidos no recipiente. 
Sendo assim, o método de compactação é eficaz. 
Utilizando o método C para areia é possível notar seu alto valor de massa unitária, que também explica-se pelo fato da areia conter grãos mais finos, que podem ocupar um maior número de volume de vazios, preenchendo maior parte do recipiente.
Como os valores obtidos de massa unitária para as amostras de agregado graúdo e miúdo, pode-se determinar segundo a NBR NM 45 (ABNT, 2006) o índice de vazios seguindo a seguinte expressão:
Ev = 100[(d1ρw)- ρap] / d1ρw 
Sendo:
Ev é o índice de volume de vazios nos agregados (%); 
d1 é a massa específica relativa do agregado seco; 
ρw é a massa específica de água (kg/m³); 
ρap é a massa unitária média do agregado (kg/m³).
Entanto, antes de aplicarmos a fórmula, temos que fazer transformação dos valores encontrados para Kg/m³. Assim temos para o agregado miúdo:
ρap compactada = 1520 Kg/m³;
ρap solta =1440,0 Kg/m³;
d1= 2577 Kg/m³;
ρw = 1000 Kg/m³;
Substituindo na fórmula temos: 
Ev = 100 [ (2577x1000) − (1440,0+1520)/2 ] / 2577x10³ 
Ev = 99,94%
Conclusões
Considerando que a utilização da massa unitária se deve para transformação de massa para volume na aplicação em concreto dosado em volume e para o controle de recebimento e estocagem de agregados, temos que o valor obtido tem extrema importância na fabricação das matérias da indústria de construção. 
Entretanto, como era de se esperar, seus valores tende a variar muito dependendo da composição química do material. A norma que regulamenta este ensaio, a NBR NM 45 (ABNT, 2006), visando controlar essa variação de resultados obtidos, especifica que o ensaio deve ser repetido pelo menos 3 vezes para cada método ensaiado, mas pelo tempo reduzido disponível, não foi possível a realização dessas repetições. Assim, considerando que todos os procedimentos deste ensaio foram rigorosamente seguidos, concluímos que, não existe motivo para acreditar que os resultados obtidos, tanto do método A quanto do método C, não estejam de acordo com o esperado.
Pode-se observar que o adensamento reduz os vazios não ocupados pelos agregados graúdos, e com o preenchimento destes espaços aumenta-se a massa unitária. Fato este que pode ser comprovado com o agregado miúdo ensaiado.
NBR NM 53: 2003 - Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água. 
Segundo Almeida (2009), as características dos agregados dependem diretamente do tipo da rocha de origem, do processo de intemperismo a qual ela foi submetida e pelo processo de fabricação utilizado (britadores, explosivos, entre outros).
Uma dessas características é a massa específica, que de acordo com a NBR NM 52 (ABNT, 2002), trata-se da relação entre a massa do agregado seco e seu volume, excluindo os poros permeáveis. Com isso, a massa específica também pode ser chamada de massa especifica real ou absoluta. É a massa da unidade de volume, excluindo deste os vazios permeáveis e os vazios entre os grãos que constituem o agregado. 
Assim, tem-se como objetivo desse relatório o cálculo a massa específica aparente de um agregado graúdo a partir dos procedimentos de ensaios especificados na NBR NM 53 (ABNT, 2002).
Materiais e equipamentos utilizados
Balança com capacidade mínima de 0,5kg e resolução de 1g;
Balança hidrostática com capacidade mínimo para 0,5kg e resolução de 1g;
Cesto de arame;
Peneiras de ensaio;
Tanque de água.
Resultados e discussões
De acordo com a Tabela 2, com base na NBR NM 53 (ABNT, 2002), foi selecionada uma amostra de 2 kg (Figura 7) de agregado graúdo com diâmetro nominal de 12,5 mm, seguindo o procedimento estabelecido na NBR NM 26 (ABNT, 2001) e reduzido de acordo com a NBR NM 27(ABNT, 2000).
Tabela 2: Massa mínima de amostra para o ensaio.
	Dimensão máxima caraterística
(mm)
	Massa mínima da amostra de ensaio
(kg)
	12,5
	2
	19
	3
	25
	4
	37,5
	5
	50
	8
	63
	12
	75
	18
	90
	25
	100
	40
	112
	50
	125
	75
	150
	125
Fonte: NBR NM 53 (ABNT, 2002).
Figura 7: Massa de 2,00 kg de agregado graúdo.
Após termos obtido esta amostra de 2,00 kg lavada e passada na peneira de 4,75mm, este material foi imerso em um balde por uma semana, para que absorvesse umidade e todos os seus poros fossem preenchidos. Em seguida, a amostra foi retirada da água, peneirada novamente e secada com papel toalha até que toda a superfície com água visível fosse eliminada, mesmo que as superfícies ainda estivessem um pouco úmidas. Logo após a amostra estar enxuta, foi pesada novamente, obtendo-se assim 1.991,68 g de material.
Feito isso, passou-se para etapa de pesagem na balança hidrostática. O primeiro passo é colocar o recipiente sem a amostra na balança a fim de que a tara seja feita, com precisão de 1 g. Logo após o procedimento da tara, foi colocadaa amostra e assim obtivemos a massa da amostra saturada em água de 1.228,45 g.
Com os resultados obtidos, foi possível calcular a massa específica do agregado graúdo, de acordo com a equação do item 7.1.3 da NBR NM 53 (ABNT, 2002):
da = m / (m – ma)
Onde:
da = massa específica aparente (g/cm³);
m = massa ao ar da amostra seca em estufa (g); e
ma = massa em água da amostra saturada (g).
Assim, o valor encontrado para a massa específica aparente da amostra em estudo foi de 2,61 g/cm³.
Com base na massa específica aparente encontrada, pressupõe-se que o material possui formação gnaisse, resultante da deformação de sedimentos de granitos e de característica mais pesada quando comparado a outros.
A partir disso, admite-se que esse agregado pode ser utilizado em obras de construção que exigem materiais de resistência abrasiva. 
Conclusões
É de total importância a massa específica do agregado pois estas serão utilizadas para os cálculos de consumo de materiais que entrarão na composição de concreto e argamassa. O valor da massa específica de um agregado por variar de acordo com a composição química do material. A partir de revisões bibliográficas especializadas em agregados definiu-se que normalmente o valor da massa específica em agregados graúdos variam entre 2,59 g/cm³ a 2,64 g/cm³.  Logo, o valor encontrado de 2,61g/cm³ está de acordo com o esperado.
NBR 6467:2006 Agregados - Determinação do inchamento de agregado miúdo - Método de ensaio. 
Devido a grande capacidade de retenção de água por parte dos agregados miúdos, e por ser um dos principais materias que compõem o concreto, é extremamente importante o cálculo do inchamento devido a absorção de água conforme a granulometria. O inchamento varia com a umidade, e para se ter essa característica, basta se obter a curva de inchamento (inchamento em função de umidade).
O inchamento se aplica na correção do agregado miúdo do concreto dosado em volume e na aquisição de agregado miúdo em volume.
Segundo BAUER (2000), dá-se o nome de inchamento o aumento de volume que sofre a areia seca ao absorver água. Este aumento é produzido devido a separação dos grãos de areia devido a película de água que se forma em torno dos grãos provocando o afastamento da partícula.
Materiais e equipamentos utilizados
Encerado de lona com dimensões de 2m x 2,5m;
Balanças;
Cápsula de alumínio;
Pá ou concha;
Régua rígida;
Estufa;
Cápsula;
Proveta.
Resultados e discussões
Com base na NBR 6467 (ABNT, 2006), o procedimento adotado em aula foi a medição de massa do mesmo volume de agregado miúdo com diferentes teores de umidade.
Obteve-se 22,10 kg de agregado miúdo previamente seco, logo após foi colocado no encerado de lama e homogeneizado até se obter a massa unitária do material seco e solto, conforme NBR 7211 (ABNT, 2009). Sobre essa amostra foi acrescentado 5% de água sobre o volume total da amostra e homogeneizada a amostra úmida. Segundo a norma, o uso do misturador mecânico é opcional, por isso usamos apenas o encerado de lona cuidadosamente para se evitar qualquer perda do material.
Estando a amostra com 0,5% de água, foi retirada uma amostra de material e colocado em uma cápsula de alumínio e identificou-se cada cápsula. Esse experimento se repetiu adicionando as seguintes porcentagens de água: 1%, 2%, 4%, 5%, 7%, 9% e 12%. Em seguida, obteve-se o teor de umidade conforme o Quadro 1 abaixo:
	Teor de umidade
 (%)
	0,0
	0,5%
	1%
	2%
	4%
	5%
	7%
	9%
	12%
	Quantidade de água (ml)
	0,0
	108,0
	216,0
	432,0
	864,0
	1.080,0
	1.512,0
	1.944,0
	2.592,0
Quadro 1: teor de umidade (%) e Quantidade de água (ml).
Após a amostra estar devidamente misturada, pesamos cada cápsula vazias, coletamos a amostra de cada agregado, para determinarmos o teor de umidade e depois pesamos cada cápsula com suas respectivas amostras (Mi), por fim colocamos para secar em estufa e determinarmos cada massa (Mf).
O cálculo para o teor de umidade das amostras é representado pela expressão:
W = ( Mi – Mf / Mf – Mc ) x 100
Onde, 
W: teor de umidade do agregado (%); 
Mi: massa da cápsula com o material coletado (g); 
Mf: massa final da cápsula com o material coletado após secagem em estufa (g); 
Mc: massa da cápsula (g).
Após os cálculos de teor de umidade, calculamos o coeficiente de inchamento e massa unitária, de acordo com a seguinte expressão:
Vw / Vs = (s / w) x [(100+w) / 100 ]
Onde: 
Vw: volume do agregado com w% de umidade (dm³);
V0: volume do agregado seco em estufa (dm³);
Vw/V0: coeficiente de Inchamento; 
s: massa unitária do agregado seco em estufa (kg/dm³); 
w: massa unitária do agregado com w% de umidade (kg/dm³);
W: teor de umidade do agregado (%).
Após realizar todos os procedimentos do ensaio, obtivemos os resultados apresentados nos Quadro 2, 3 e 4, por meio de cálculos abaixo relacionados. 
	Agregado + Recipiente(g)
	21.100
	Peso do Recipiente (g)
	6.500
	Peso do Agregado = Recipiente – Peso do Recipiente(g)
	14.600
	Volume do Recipiente (cm³)
	20.735,4
	Peso total do Agregado Miúdo (g)
	21.600
Quadro 2: Cálculos do ensaio de agregados e recipiente com massa, volume e massa total.
Fonte: Acervo próprio (2017).
	Massa unitária = Peso do Agregado / Volume do Recipiente
	1,3600 g/cm³
Quadro 3: Cálculos do valor da massa unitária seca.
Fonte: Acervo próprio (2017).
	Cápsulas
	00
	01
	02
	03
	04
	05
	06
	07
	08
	Cápsula + agregado úmido (g)
	44,941
	36,868
	37,231
	32,121
	29,265
	35,405
	35,716
	32,484
	33,194
	Cápsula + agregado seco (g)
	44,941
	36,743
	37,051
	31,672
	28,366
	34,199
	33,575
	30,360
	30,551
	Massa da Cápsula (g)
	8,176
	6,858
	7,530
	6,751
	6,238
	7,619
	7,408
	7,174
	6,206
	Massa da Água (g)
	0,000
	0,125
	0,180
	0,449
	0,899
	1,206
	2,141
	2,124
	2,643
	Massa do agregado seco (g)
	36,765
	29,885
	29,521
	24,921
	22,128
	26,580
	26,167
	23,186
	24,345
	Umidade (%)
	0,00
	0,42
	0,61
	1,80
	4,06
	4,54
	8,18
	9,16
	10,86
Quadro 4: Teor de umidade do agregado – Areia. 
Fonte: Acervo próprio (2017).
Cálculos do teor de umidade do agregado (w) 0,0% - Amostra nº 00
w = ( 44,941 – 44,941 ) x (0,00) x 100 = 0,00
 44,941 - 8,176 36,765 
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 0,5 % - Amostra nº 01 
w = (36,868 – 36,743) = (0,125) x 100 = 0,42 %
 36,743 - 6,858 29,885 
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 1 % - Amostra nº 02
w = (37,231– 37,051) = (0,180) x 100 = 0,61 %
 37,051 - 7,530 29,521 
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 2 % - Amostra nº 03
w = (35,405 – 31,672) = (0,449) x 100 = 1,80 %
 31,672 - 6,751 24,921
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 4 % - Amostra nº 04
w = (29,265 – 28,366) = (0,899) x 100 = 4,06 %
 28,366 - 6,238 22,128
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 5 % - Amostra nº 05
w = (29,265 – 34,199) = (1,206) x 100 = 4,54%
 34,199 - 7,619 26,167
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 7% - Amostra nº 06
w = (35,716 – 33,575) = (2,141) x 100 = 8,18%
 33,575 - 7,408 26,580
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 9% - Amostra nº 07
w = (32,484 – 30,360) = (2,124) x 100 = 9,16%
 30,360 - 7,174 23,18
Cálculo do teor de umidade do agregado (w) 12% - Amostra nº 08
w = (33,194 – 30,551) = (2,643) x 100 = 10,86%
 30,551 - 6,206 24,345
Para cada teor de umidade, foi calculado o coeficiente de inchamento de acordo com os Quadros 5 e 6 abaixo.
	Umidade (%)
	0,0
	0,5
	1,0
	2,0
	4,0
	5,0
	7,0
	9,0
	12,0
	Quantidade de água (ml)
	0,0
	108
	216
	432
	864
	1080
	1512
	1944
	2592
	Agregado úmido + recipiente (g)
	21100
	20300
	19600
	18900
	18900
	1900
	19400
	19900
	20400
	Recipiente (g)
	21100
	20300
	19600
	18900
	18900
	19000
	19400
	19900
	20400
	Agregado úmido (g)
	6500
	6500
	6500
	6500
	65006500
	6500
	6500
	6500
	Volume do recipiente (cm³)
	14600
	13800
	13100
	12400
	12400
	12500
	12900
	13400
	13900
	Massa unitária úmida (g/cm³)
	10735,4
	10735,4
	10735,4
	10735,4
	10735,4
	10735,4
	10735,4
	10735,4
	10735,4
	Massa unitária seca (g/cm³)
	1,360
	1,285
	1,220
	1,155
	1,155
	1,164
	1,202
	1,248
	1,295
	Umidade (%)
	1,360
	1,360
	1,360
	1,360
	1,360
	1,360
	1,360
	1,360
	1,360
Quadro 5: Cálculos de inchamento do Agregado – Areia .
Fonte: Acervo próprio (2017).
	Cápsulas
	00
	01
	02
	03
	04
	05
	06
	07
	08
	Coeficiente de inchamento
	1,000
	1,063
	1,126
	1,201
	1,225
	1,226
	1,211
	1,188
	1,176
Quadro 6: Cálculo do coeficiente de inchamento.
Fonte: Acervo próprio (2017).
Para cada teor de umidade, foi calculado o coeficiente de inchamento de acordo com a expressão:
Ci = Vh / Vs = (Mus / Muh) x [ (100+h) / 100 ]
Onde: 
CI = coeficiente de inchamento;
Vh = volume do agregado úmido (cm³);
Vs = volume do agregado seco em estufa (cm³); 
Mus = massa unitária do agregado seco (g/cm³); 
Muh = massa unitária do agregado úmido (g/cm³);
H = teor de umidade (%).
Cálculo do coeficiente inchamento de agregado (CI) 0,0% - Amostra nº 00 
CI = 1,360 X (100 + 0) = 1,000
 1,360 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 0,5 % - Amostra nº 01 
CI = 1,360 X (100 + 0,5) = 1,063
 1,285 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 1 % - Amostra nº 02 
CI = 1,360 X (100 + 1) = 1,126
 1,220 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 2 % - Amostra nº 03 
CI = 1,360 X (100 + 2) = 1,201
 1,155 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 4 % - Amostra nº 04 
CI = 1,360 X (100 + 4) = 1,225
 1,155 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 5 % - Amostra nº 05 
CI = 1,360 X (100 + 5) = 1,226
 1,164 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 7 % - Amostra nº 06 
CI = 1,360 X (100 + 7) = 1,211
 1,202 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 9 % - Amostra nº 07
CI = 1,360 X (100 + 9) = 1,176
 1,248 100
Cálculo do coeficiente inchamento (CI) 12 % - Amostra nº 08
CI = 1,360 X (100 + 12) = 1,188
 1,295 100
 
O inchamento é classificado por dois índices:
Umidade crítica: é o teor de umidade acima do qual o inchamento permanece praticamente constante.
Coeficiente médio do inchamento (CMI): É a média dos coeficientes de inchamento nos pontos de umidade crítica e máxima observada.
 
Os índices são identificados com a leitura de um gráfico onde a razão entre Volume úmido e Volume seco está em função da umidade. A Figura 8, apresenta a curva de inchamento para o agregado úmido.
Figura 8: Curva de Inchamento de agregado úmido.
Conclusões
Segundo Ambrozewick (2012), à medida que aumenta a umidade, a massa unitária cai até o mínimo, subindo a seguir. Logo, como o coeficiente de inchamento é inversamente proporcional a massa unitária, o comportamento contrário era esperado para este.
O teor de umidade do agregado miúdo na condição seca é menor do que o teor de umidade do agregado úmido, ressalta-se que pode haver divergências na secagem do agregado miúdo, mesmo o material sendo apresentado ao grupo na forma seca. 
Durante a execução do ensaio, percebe-se com a adição da água, a areia tem um aumento aparente no seu volume, com o aumento da umidade, a amostra fica com razão constante de volume úmido por volume seco. 
A variação do volume da areia devido à umidade depende da finura da areia. Quanto mais fina a areia maior o aumento de volume com a presença de umidade. Por isso, nas obras costuma-se cobrir a areia com lona para que não absorva a água da chuva.
De acordo com apresentado nos cálculos e no gráfico, a umidade crítica obtida foi de 2,47%, o coeficiente médio do inchamento (CMI) de 1,228 obtido com 4,5% de umidade, o inchamento médio de 37,5% de umidade. Para umidades maiores, o volume não sofre inchamento significativo, devido à umidade indicada ser crítica.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NORMA MERCOSUL. NBR NM 248: Agregados - Determinação da composição granulométrica. 2003. 
______. NBR NM 45: Agregados - Determinação da Massa Unitária e do Volume de 
Vazios. 2006. 
______. NBR NM 53: Agregado Graúdo – Determinação de massa específica aparente e absorção de água. 2003.
______. NBR NM 26: Agregados – Amostragem (ABNT, 2001)
______. NBR NM 27: Agregados – Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório (ABNT, 2000).
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6467: Agregados - Determinação do inchamento do agregado miúdo – Método de ensaio. 2006.
______. NBR 9776: Agregados – Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do Frasco de Chapman. 1987. 
AMBROZEWICZ, P. H. L. Materiais de Construção: Normas, Especificações, Aplicação e Ensaios de Laboratório. 1ª ed. São Paulo: Pini, 2012.
BAUER, L. A. F. Materiais de Construção Civil. Volume I; 5ª ed. São Paulo: LTC, 1998.