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Flávio André Raimundo Alves dos Santos Matheus Rodrigues Martins DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO MIÚDO (NBR NM – 248/2003) Relatório técnico apresentado como requisito parcial da disciplina Tecnologia do Concreto do curso de Engenharia Civil, coordenado pelo professor Fabio H. de Melo. Palmas-TO 2010 2 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................3 2. NORMAS TÉCNICAS PERTINENTES ...............................................3 3. EQUIPAMENTOS ...................................................................................4 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................4 5. CÁLCULOS ..............................................................................................6 6. OBSERVAÇÕES ......................................................................................8 7. CONCLUSÃO ..........................................................................................9 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................10 3 1. INTRODUÇÃO Este ensaio tem como objetivo determinar a composição granulométrica do agregado miúdo para argamassa e concreto. A composição granulométrica tem grande influência nas propriedades futuras das argamassas e concretos. A finalidade primordial dos estudos granulométricos é encontrar a composição granulométrica que dê a maior compacidade possível, requerendo boa pasta de aglomerante, acarretando economia e aumento da resistência dos concretos e argamassas. As especificações fixam limites de granulométrica entre os quais deve estar compreendida a composição granulométrica de um agregado a ser empregado em concreto. Através dos resultados da composição granulométrica iremos classificar as partículas de uma amostra pelos respectivos tamanhos e medir as frações correspondentes a cada tamanho extraindo valores que auxiliarão nos estudos das argamassas e dosagem do concreto, tais como a determinação do Módulo de Finura que indicará possíveis variações de superfície nos agregados, e da Dimensão Máxima Característica que permitirá selecionar o agregado miúdo adequando segundo as necessidades das peças a serem concretadas. 2. NORMAS TÉCNICAS PERTINENTES NBR NM 248/2003 – Agregados – Determinação da composição granulométrica – Método de ensaio; NM-ISO 3310-1:1997 - Peneiras de ensaio - Requisitos técnicos e verificação - Parte 1 – Peneiras de ensaio com tela de tecido metálico; NM-ISO 3310-2:1997 - Peneiras de ensaio - Requisitos técnicos e verificação - Parte 2 – Peneiras de ensaio de chapa metálica perfurada; NM 26:2001 - Amostragem de agregados; NM 27:2001 - Redução de amostra de campo de agregados para ensaio de laboratório; NM 46:2003 - Agregados - Determinação do material fino que passa através da peneira 75 mm por lavagem; NBR 7211:2009 Agregados para concreto – Especificação. 4 3. EQUIPAMENTOS Balança com resolução de 0,1% da massa da amostra de ensaio; Algumas bacias de alumínio, pequenas. Estufa capaz de manter a temperatura no intervalo de (105 ± 5)°; Peneiras das séries normal e intermediária, com tampa e fundo1, que atendam às exigências das normas NM-ISO 3310-1ou 2; Agitador mecânico de peneiras (facultativo); Tabuleiros metálicos de 50 cm x 30 cm x 6 cm; Escova ou pincel de cerdas macias. 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Para a amostragem devemos coletar a amostra de agregado miúdo conforme a NM 26. Da amostra remetida ao laboratório, depois de umedecida para evitar segregação e cuidadosamente misturada, formar duas amostras para o ensaio, de acordo com a NM 27. A massa mínima por amostra de ensaio é de 500g para agregado miudo; Secar as amostras de ensaio em estufa, esfriar à temperatura ambiente e determinar suas massas (m1 e m2). Tomar à amostra de massa m1 e reservar a de massa m2. Encaixar as peneiras, previamente limpas, de modo a formar um único conjunto de peneiras, com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo. Prover um fundo de peneiras adequado para o conjunto; Colocar a amostra (m1) ou porções da mesma sobre a peneira superior do conjunto, de modo a evitar a formação de uma camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras. Se o material apresenta quantidade significativa de materiais pulverulentos, ensaiar previamente as amostras conforme a NM 462 . Considerar o teor de materiais pulverulentos no cálculo da composição granulométrica; O acúmulo de material sobre uma peneira impede o igual acesso de todos os grãos à tela, durante sua agitação, como também pode provocar a deformação permanente da tela. De forma a evitar esses problemas, para 5 peneiras com aberturas menores que 4,75 mm, a quantidade retida sobre cada peneira, na operação completa de peneiramento, não deve exceder a 7 kg/m2 de superfície de peneiramento. Para peneiras com aberturas de malha iguais ou maiores que 4,75 mm, a quantidade de material sobre a tela deve ser calculada pela expressão: m = 2,5 x a x s, onde: m = a máxima quantidade de material sobre cada peneira, em quilogramas; a = abertura da malha, em milímetros; s = superfície efetiva de peneiramento, em metros quadrados. Promover a agitação mecânica do conjunto, por um tempo razoável para permitir a separação e classificação prévia dos diferentes tamanhos de grão da amostra; Destacar e agitar manualmente a peneira superior do conjunto (com tampa e fundo falso 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. A agitação da peneira deve ser feita em movimentos laterais e circulares alternados, tanto no plano horizontal quanto inclinado; Remover o material retido na peneira para uma bandeja identificada. Escovar a tela em ambos os lados para limpar a peneira. O material removido pelo lado interno é considerado como retido (juntar na bandeja) e o desprendido na parte inferior comopassante; Determinar a massa total de material retido em cada uma das peneiras e no fundo do conjunto. O somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% de m1. Se não for possível a agitação mecânica do conjunto, classificar manualmente toda a amostra em uma peneira para depois passar à seguinte. Agitar cada peneira, com a amostra ou porção desta, por tempo não inferior a 2 min; Repetir os procedimentos para a segunda amostra, de massa m2. Utilizar as peneiras estabelecidas pela norma para cada tipo de ensaio. 6 5. CÁLCULOS Para cada uma das amostras de ensaio, calcular a porcentagem retida, em massa, em cada peneira, com aproximação de 0,1%. As amostras devem apresentar necessariamente a mesma dimensão máxima característica e, nas demais peneiras, os valores de porcentagem retida individualmente não devem diferenciar mais de 4% entre si. Caso isso ocorra, repetir o peneiramento para outras amostras de ensaio até atender a esta exigência; Calcular as porcentagens médias e acumuladas, em cada peneira, com aproximação de 0,01; Calcular o módulo de finura, o qual é determinado através da somas das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal (excetuam-se as peneiras da série intermediária), dividida por100; Determinar a dimensão máxima característica, correspondente a 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. Módulo de finura → Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras de série normal, dividido por 100. MF = ∑% Retida Acumulada = 2,47 100 Classificação do agregado miúdo segundo o módulo de finura: 2,90 < MF < 3,50 -------- Grossa 2,20 < MF < 2,90 -------- Média 1,55 < MF < 2,20 -------- Fina Classificação do agregado miúdo: Areia Média 7 Classificação do agregado miúdo segundo as zonas: Zona ótima: 2,20 < MF < 2,90 Zona utilizável inferior: 1,55 < MF < 2,20 Zona utilizável superior: 2,90 < MF < 3,50 Classificação do agregado miúdo quanto à Zona: Zona Ótima Dimensão Máxima Característica →A peneira na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. Agregado miúdo → DMAX = 4,8 mm Quadro - 01 AGREGADO MIÚDO Peneiras (mm) 1º Determinação 2º Determinação Retida Individual Média Retida Acumulada Média Massa Retida (g) Retida individual % Retida Acumul. % Massa Retida (g) Retida individual % Retida Acumul. % 4,8 5,50 1,10 1,10 6,30 1,26 1,26 1,18 1,18 2,4 29,40 5,88 6,98 33,40 6,68 7,94 6,28 7,46 1,2 48,50 9,70 16,68 49,80 9,96 17,90 9,83 17,29 0,6 97,20 19,44 36,12 100,40 20,08 37,98 19,76 37,05 0,3 257,10 51,42 87,54 244,70 48,94 86,92 50,18 87,23 0,15 47,20 9,44 96,98 49,80 9,96 96,88 9,70 96,93 Fundo 15,10 3,02 100,00 15,60 3,12 100,00 3,07 100,00 Total 500,00 100,00 245,40 500,00 100,00 248,88 100,00 247,14 Módulo de Finura 2,45 2,49 MF = 2,47 8 Gráfico – 01 Limites Granulométricos - Agregado Miúdo 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 Fundo Abertura das Peneiras (mm) % R et id a A cu m u la d a Curva Granulométrica Curva de Tendência 6. OBSERVAÇÕES Ao fim do ensaio, determinar a massa total de material retido em cada uma das peneiras e no fundo do conjunto. O somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% da massa seca da amostra, inicialmente introduzida no conjunto de peneiras; As porcentagens retidas individualmente não devem diferir mais do que 4% para amostras da mesma origem; Determinar o módulo de finura com aproximação de 0,01. Os módulos de finura não devem variar mais do que 0,2 para o material de uma mesma origem; Esboçar o gráfico da distribuição granulométrica em papel mono-logarítmico, incluindo as peneiras intermediárias, se houver. 9 7. CONCLUSÃO A distribuição granulométrica tem influência na trabalhabilidade do concreto fresco: alta porcentagem de matéria fina exige aumento da água de amassamento e, consequentemente de cimento, para o mesmo fator água/cimento tornando o concreto mais dispendioso. Temos que considerar ainda o material inferior a 0,076mm que misturam com o cimento criando descontinuidade na argamassa e reduzindo a resistência do concreto. Por outro lado o concreto sem o material fino são concretos pouco trabalháveis, sujeitos a maior permeabilidade e agentes agressivos. Aumentando o teor de cimento reduz este inconveniente, mas aumenta a retração e o custo total. O modulo de finura do agregado miúdo influencia na definição da quantidade de água e de cimento, sendo quanto menor o modulo de finura será maior a quantidade de água necessária para o amassamento e também terá o aumento de cimento para manter o fator água/cimento conforme o preestabelecido. O diâmetro máximo, quanto maior a partícula de agregado, menor será a área superficial por unidade de massa a ser molhada. Com isso um agregado com granulometria maior diminui a demanda de água para a trabalhabilidade especificada da mistura, de modo que, para uma trabalhabilidade e um teor de cimento especificado, a relação água/cimento pode ser reduzida com um conseqüente aumento de resistência. Devemos levar em conta a descontinuidade do agregado, pois, usando agregado com granulometria descontínua, mantendo a relação agregado/cimento e água/cimento, se obtém maior trabalhabilidade com teor menor de agregado miúdo do que usando agregados com granulometria continua. No entanto, entre as misturas mais trabalháveis, os agregados com granulometria descontínua tendem a uma maior propensão a segregação, por isso a granulometria descontinua é mais recomendável para misturas com pouca trabalhabilidade. Contudo concluímos afirmando que o ensaio realizado é de grande importância para a preparação de concreto e argamassas no qual onde obtivemos resultados satisfatórios, tendo o modulo de finura igual a 2,47 que é útil para detectar pequenas variações do agregado de uma mesma origem; sendo classificada como areia media e permanecendo na zona ótima, o que é muito bom para o concreto; e também apresentou o seu diâmetro máximo igual a 4,8mm, com tudo isso foi possível traçar o gráfico e fazer a comparação da sua curva granulométrica e a curva de tendência. 10 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAUER, L. A. Falcão. Materiais de construção Vol.1. 5.ed.. 0. Rio de Janeiro. LTC. 2000; http://www.abntcatalog.com.br/norma.aspx?ID=9257; BAUER, L. A. Falcão. Materiais de construção Vol.2. 5.ed.. 0. Rio de Janeiro. LTC. 1999; MEHTA, Pavindar Kumar.. Concreto: estrutura, Propriedades e materiais.. 1.ed.. 0. Sao Paulo:. Pini,. 1994; NEVILLE, Adam M.. Propriedades do concreto. 2.ed.. 0. Sao Paulo:. Pini,. 1997; http://www.dner.gov.br/; http://www.dnit.gov.br/.
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