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ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA ÁREA ESPECÍFICA NO PERMEABILÍMETRO DE BLAINE

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AULA PRÁTICA 4 –ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA ÁREA ESPECÍFICA NO PERMEABILÍMETRO DE BLAINE – NBR NM 76 – Cimento Portland – Determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (Método de Blaine)
NBR11578 – Cimento Portland composto
Nome: 
Matrícula: 
Curso: Engenharia Civil
Turno: Noite
Data de entrega: 
Introdução
A superfície específica (superfície referida à massa) é medida pela comparação com uma amostra de cimento de referência através do método de permeabilidade ao ar (Método de Blaine). A determinação da superfície específica serve principalmente para checar a uniformidade do processo de moagem de uma fábrica. Este método somente permite uma determinação limitada das propriedades do cimento em uso. O método de permeabilidade ao ar pode não fornecer resultados significativos para cimentos contendo materiais ultrafinos.
Objetivo
O objetivo do ensaio é determinar a finura de um cimento por comparação com uma amostra padrão (calibração do aparelho) para servir como instrumento de checagem da uniformidade do processo de moagem do cimento. Para isso mede-se o tempo necessário para que um certo volume de ar atravesse uma camada compactada de cimento cuja porosidade seja conhecida. Apesar dos resultados serem expressos em cm²/g hoje se sabe que esses valores não exprimem corretamente a área superficial de um cimento. Para cimentos de finura normal os resultados oferecidos pelo ensaio são satisfatórios para verificação da qualidade da moagem realizada pela fábrica. No caso de cimentos contendo materiais ultrafinos o ensaio pode não fornecer resultados significativos.
Aparelhagem
A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é descrita a seguir:
Cápsula de Blaine;
2,92g/cm³ cimento;
Tubo manométrico;
Êmbolo;
Funil;
Disco perfurado;
Papel filtro;
Vaselina;
Termômetro;
Cronômetro.
Execução do ensaio
A temperatura da sala deve ser a mais constante possível. O aparelho e a amostra devem estar aproximadamente à mesma temperatura. Item 4.1 da norma. Todas as temperaturas estabelecidas para a realização deste ensaio podem ser mantidas no intervalo de (23 ± 2)°C, (25 ± 2)°C ou (27 ± 2)°C em países ou regiões de clima quente, porém, devem ser registradas no relatório de ensaio.
Os grumos da amostra, quando houver, devem ser desmanchados com os dedos. Se forem notados grumos que não são possíveis de serem desmanchados ou se houver corpos estranhos, a amostra deve ser peneirada através da peneira 0,15 mm.
Determina-se a massa específica (ρ) do material de acordo com a NBR NM 23.
Adota-se a porosidade “ε” e determina-se a massa da amostra a ser ensaiada de acordo com a expressão: 𝑚= 𝜌 .𝑉𝑐𝑎𝑚.(1− 𝜀), onde 𝑉𝑐𝑎𝑚 é o volume da camada de cimento na célula do aparelho.
Adota-se a porosidade na expressão dependendo do tipo e da finura da substância ensaiada. Escolhe-se de maneira que a camada tenha compactação adequada. Pode-se tomar o valor 0,500 para uma primeira tentativa.
Coloca-se sobre o disco perfurado, depositado no fundo da célula, um disco de papel filtro, pressionando-o levemente sobre o primeiro com um bastão de madeira com extremidade plana.
Lança-se a amostra, com o auxílio de um funil, no interior da célula. A seguir, golpeia-se levemente a célula de encontro a uma superfície de madeira até que a porção do material nela contida fique com a superfície plana, cobrindo-a com outro disco de papel filtro.
Introduz-se o êmbolo de compactação na célula, pressionando-o suave e continuamente até que o ressalto existente nele encoste-se à borda superior da célula. Quando isto não for possível, repete-se o procedimento a partir da escolha da porosidade, adotando porosidade maior que a primeira. Caso o êmbolo desça praticamente pela ação do seu peso próprio até encostar-se à célula, deve ser repetido o procedimento adotando porosidade menor que a inicial. Uma vez obtida a compactação adequada, retira-se o êmbolo lentamente e sem movimentos giratórios.
Conecta-se a célula ao tubo manométrico. Para garantir a vedação da junção, cobre-se primeiramente a superfície inferior externa da célula com uma película de uma graxa fina (vaselina).
Mediante aspiração com a mangueira, mantendo-se a válvula do ramo lateral aberta, desloca-se o líquido manométrico da sua posição de equilíbrio até atingir a marca superior do tubo manométrico; fecha-se a válvula. Com a subpressão formada no tubo, abaixo da célula, o ar é forçado a fluir através da camada porosa e o fluido manométrico vai lentamente retornando à sua posição de equilíbrio. O cronômetro deve ser acionado quando o nível do fluido passar pela segunda marca e desligado quando passar pela terceira marca, anotando-se o tempo t.
Cálculos
A área específica Blaine será calculada pela seguinte expressão:
 𝐴𝑚= 𝑘 .√𝜀³.√𝑡/{𝜌 (1+ 𝜀). √0,1𝜂} dado em: (cm²/g), onde:
 
𝜀 – porosidade da camada; 
t – tempo (s); 
𝜌 - massa específica do material (g/cm³); 
𝜂 - viscosidade dinâmica (Pa.s); 
k – Constante do aparelho (Pa1/2.s) 
O resultado final é a média de duas determinações expresso com 3 algarismos significativos.
 𝐴𝑚 = 2,656 .√0,48³.√99/{𝜌 (1+ 0,48). √0,1. 1,8.10^(-6)}
 Am = 
	Resultados obtidos do ensaio
	Fluído manométrico
	Ftalato de dibutidad
	Temperatura ambiente (°C)
	21,5
	21,5
	Viscosidade do ar (Pa.s)
	18,27 x 10^-6
	18,27 x 10^-6
	Constante do aparelho
	2,656
	Porosidade adotada
	0,48
	Volume da camada (cm³)
	1,873
	Massa da amostra (g)
	2,92
	Tempo de queda (s)
	99
	99
	Área específica da amostra (m²/kg)
	316,5
	416,5
	Área específica do cimento (m²/kg)
	 
	 
Conclusões
Citação Bibliográfica
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 76 – Cimento Portland – Determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (Método de Blaine); NBR11578 – Cimento Portland composto.

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