relatorio granulometria

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	RELATÓRIO DE AULA LABORATORIAL
Curso: ENGENHARIA CIVIL
Disciplina: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL 1
Professor(a): LorenaCosta Campos
ENSAIO DE GRANULOMETRIA E UMIDADE DA AREIA
215292ANA LUISA PEREIRA DIAS
1151244CARLA SABRINA NEVES DE FREITAS
115573BRUNO OLIVEIRA SOUZA
215102MICHAEL ALEXSANDER ALVES VIEIRA
115590 MOABE ROSA ANDRADE DE SOUZA
UBERLÂNDIA-MG
20/03/2018
INTRODUÇÃO
O estudo da distribuição das dimensões dos grãos de um solo (granulometria). Ou seja, é a determinação das dimensões das partículas do agregado e de suas respectivas percentagens de ocorrência. De extrema importância em vários ramos, como na construção civil.No Brasil, a demanda de agregados na execução de argamassas, concretos vem aumentando ano a ano. De acordo com John (2000), o consumo estimado de agregados naturais, somente na produção de concretos e de argamassas, era, no ano 2000, de aproximadamente 220 milhões de toneladas.
Areia é um material de origem mineral ou resultado de britamentos de rochas finamente dividido em grânulos, composta basicamente de dióxido de silício, com 0,063 a 2 mm. Forma-se à superfície da Terra pela fragmentação das rochas por erosão, por ação do vento ou da água. Através de processos de sedimentação pode ser transformada em arenito.No que se refere a grande parte do agregado miúdo natural (areia), que é extraída de leitos de rios. 
A viabilidade técnica do emprego de areia artificial na produção de concretos foi verificada através do estudo de suas propriedades físicas e mecânicas, tais como trabalhabilidade, resistência à compressão axial, módulo de elasticidade e absorção por imersão. Para isso é de extrema importância conhecer as características dos agregados.
As areias são divididas em grossas, médias, finas e muito finas, conforme o valor do seu módulo de finura, valores que são estudados a partir de suas distribuições granulométricas e indicados pelanorma NBR-7211 de maio de 1973 com valores aproximados. A granulometria determina, também, o diâmetro máximo do agregado, que é a abertura da peneira em que fica retida uma percentagem igual ou imediatamente inferior a 5%. Como será mostrado neste relatório.
1-OBJETIVO 
Determinar o gráfico de distribuição granulométrica, módulo de finura e umidade das amostras; concretagem de uma laje de grande porte com fck=25 Mpa, slump 100±20mm, dosagem dos agregados e aglomerantes.
2-NORMAS PERTINENTES: 
ABNT NBR NM 26:2001 - Agregados – Amostragem:Procedimento;
ABNT NM 248:2003 - Agregados - Determinação dacomposição granulométrica.
ABNT NBR NM 67 - Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone.
ABNT NBR 5738 - Concreto - Procedimento paramoldagem e cura de corpos-de-prova.
3-MATERIAIS UTILIZADOS 
Agitador de Peneiras – Solotest;
Água potável;
Areia artificial – 1,650 kg;
Bacia de plástico;
Balança analítica;
Balança Mecânica Antropométrica; 
Bandeja;
Baldes;
Betoneira;
Brita 0;
Cápsulas para guardaras amostras;
Cimento (Cp);
Cronômetro;
Desmoldante;
Espátula com lâmina flexível;
Estufa;
Haste de adensamento;
Molde de corpo de prova;
Peneiras – Solotest -NBR NM ISSO 3310-1;
Pincel;
Proveta graduada.
Régua metálica;
Tronco de cone;
4- METODOLOGIA
4.1- Experimento 1: Granulometria e módulo de finura.
Utilizou-se uma bacia de plástico que continha uma amostra de solona qual foi pesada com auxílio da balança analítica um pouco mais de 1,5kg de areia artificial. Dividiu-se a amostra em 3 partes iguais em trêscápsulas (imagem 1), que também por sua vez pesou-se devidamente seus respectivos pesos.
Imagem 1: Cápsulas com amostras de areia
Fonte: Tirada pelos autores.
Com cada cápsula evidentemente enumerada para controle. As cápsulas de areias foram saturadas até que se cobrisse completamente com água e com auxílio de uma espátula de alumínio mexeu-se para que possíveis resíduos impertinentes contidos fossem eliminados e evitar a segregação. Levou-se as amostras à estufa cerca de 105±5ºC por 24 horas.
Posteriormente retirou-se as amostras secas da estufa. Separou-se as devidas peneiras e com auxílio da balança analítica registrou-se seus respectivos pesos e o fundo de acordo com as normas NM 248:2001(imagem 2) e levou-se ao agitador de peneiras.
Primeiramente cada amostra foi levada ao agitador de peneiras, fixadas e com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo, as peneiras são estimuladas a uma frequência, assim que começam a vibrar a primeira amostra de areia, contida na cápsula, é despejada cuidadosamente no tempo aproximado de 2 minutos. Subsequentemente retirou-se cada peneira e pesou-se com as areias passantes e retidas. Anotou-se todos os dados e repetiu-se o experimento para as 3 amostras de areia artificial.
Imagem 2:Peneiras da série normal.
Fonte: Tirada pelos autores.
4.2- Experimento 2: Umidade da areia.
Nesta etapa usou-se novas 3 cápsulas (imagem 3) para conter novas amostras de areia artificial com massas iguais, com auxílio da balança analítica.Aferiu-se os pesos das cápsulas inicialmente e dividiu-se a areia, com as cápsulas evidentemente identificadas levou-se a estufa a 105±5ºC, com sua umidade natural por 24h (imagem 4). Retirou-se as cápsulas e aferiu-se novamente suas respectivas massas. E com os devidos cálculos obteve-se as umidades.
Imagem 3: Cápsulas com as amostras identificada.
Fonte: Tirada pelos autores.
Imagem 4: Estufa.
Fonte: Tirada pelos autores.
4.3- Experimento 3: Dosagem do concreto.
Foi calculado antecipadamente as dosagens dos materiais a ser utilizados no concreto.Aferiu-se os materiaisna balança mecânica: cimento, areia artificial, brita 0 e água (imagem 5). O intuito era utilizar brita 1, por falta de material, recalculou-se o concreto para brita 0. Mediu-se água utilizando-se provetas graduada. Lavou-se a betoneira para que ela não puxar a água do concreto e tirar resíduos de outros concretos. Adicionou-se a brita e molhou com mesmo intuito de não sugar água do concreto. Bateu-se por alguns segundos na betoneira. Adicionou-se metade do cimento e areia. Bateu por um minuto, adicionou-se o resto do cimento, areia e resto da água. Girou-se betoneira por mais 3 minutos aproximadamente.Retirou-se parte do material da betoneira, realizou o abatimento (slump), com 3 camadas de concreto e cada camada adicionada realizava-se 25 golpes para o adensamento do concreto (imagem 6). Aumentou-se mais 2kg de areia e cimento e mais 300 ml de água para conseguir uma consistência menos aderente. Realizou outro abatimento do concreto. Moldou-se 2 corpos de prova para teste de resistência. Em cada corpo de provaadicionou-se 2 camadascom 12 golpes cada, para o adensamento manual.
Imagem 5: Materiais dosados: agregados miúdos, graúdos e aglomerante.
Fonte: Tirada pelos autores.
Imagem 6: Teste de abatimento (slump).
Fonte: Tiradas pelos autores.
5-RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1- Experimento 1: Granulometria e módulo de finura.
Com o auxílio da balança analítica dividiu-se em partes aproximadamente iguais de 500g de areia para cada cápsula e aferiu novamente após a secagem na estufa percebendo e analisando a perca que obteve com materiais pulverulento com lavagem da areia, respectivamente:
Tabela 1: Peso dos areia em gramas.
	Cápsula
	Peso da cápsula (g)
	Areia+cápsula (g)
	Areia (g)
	Areia após secagem na estufa (g)
	1
2
3
	86,1
75,1
84
	586,1
575,1
584
	500
500
500
	499,8
499,9
499,6
Fonte: Elaborada pelos autores.
Com devidas aferições das massas da peneira e com a passagem das amostras no agitador de peneiras coletou-se os seguintes dados das tabelas abaixo:
Tabela 2: Análise da pesagem dos materiais da cápsula 1.
	Peneiras
	Peso das peneiras vazias (g)
	Peso das peneiras com agregado retidos (g)
	Peso dos agregados retidos (g)
	9,5 mm
4,75 mm
2,36 mm
1,18 mm
600 µm
300 µm
150 µm
Fundo
Peso total
	448,3
401,4
376,7395,5
387,1
375
281,6
325,6
2141,5
	-
	-
	
	
	
 - -
376,80,1
435,8 40,3
810,9 423,8
391,3 16,3
297 15,4
329,4 3,8
2641,2 499,7
Fonte: Elaborada pelos autores.
Tabela 3: Análise da pesagem dos materiais da cápsula 2.
	Peneiras
	Peso das peneiras vazias (g)
	Peso das peneiras com agregado retidos (g)
	Peso dos agregados retidos (g)
	9,5 mm
4,75 mm
2,36 mm
1,18 mm
600 µm
300 µm
150 µm
Fundo
Peso total
	448,3
401,4
376,7
395,5
387,1
375
281,6
325,6 
2991,2 
	-
	-
	
	
	
 - -
376,7 -
443 47,5
813,9 426,8
387 12
292,6 11
327,6 2,3
2624,62 499,6
Fonte: Elaborada pelos autores.
Tabela 4: Análise da pesagem dos materiais da cápsula 3.
	Peneiras
	Peso das peneiras vazias (g)
	Peso das peneiras com agregado retidos (g)
	Peso dos agregados retidos (g)
	9,5 mm
4,75 mm
2,36 mm
1,18 mm
600 µm
300 µm
150 µm
Fundo
Peso total
	448,3
401,4
376,7
395,5
387,1
375
281,6
325,6 
2991,2 
	-
	-
	
	
	
 - -
377,17 0,47
479,10 83,6
762,29 375,19
392,12 17,12
286,94 5,34
327 1,4
2624,62 483,12
Fonte: Elaborada pelos autores.
Analisou-se o percentual de amostra perdida no peneiramento das 3 cápsulas, das cápsulas 1 e 2 foi respectivamente, 0,02% e 0,06% foi inferior a 4% o processo manteve-se consistente, contudo areia da cápsula 3 deu 3,3% de amostra perdida dissipando dos valores condizentes nas cápsulas 1 e 2, portanto, realizou-se a distribuição granulométrica e o modulo de finura das cápsulas 1 e 2.
Prosseguiu-se com os cálculos dos agregados retidos e calculando suas porcentagens:
Tabela 5: Tabela de distribuição granulométrica do agregado.
Fonte: Elaborada pelos autores.
Com auxílio da tabela 5 acima, pode-se fazer o gráfico da distribuição granulométrica das amostras de areia das cápsulas 1 e 2, com escala Semi logarítmica:
Fonte: Elaborada pelos autores.
Fonte: Elaborada pelos autores.
A areias no geral são classificadas pelo tamanho de seus grãos a norma NBR-7211:1983 informa seguintes condições:
Areia grossa – Módulo de finura entre 3,35 e 4,05;
Areia média - Módulo de finura entre 2,40 e 3,35;
Areia fina - Módulo de finura entre 1,97 e 2,40;
Areia muito fina - Módulo de finura menor que 1,97.
Pela fórmula abaixo é possível determina esse Módulo de Finura das cápsulas 1 e 2 e fazer a classificação,detalhados na tabela 6 abaixo.
Tabela 6: Módulo de Finura.
	Cápsula
	Ʃ % retida acumulada
	Módulo de finura (mm)
	Classificação
	Ø máx
	1
2
	396,40
401,3
	3,96
4,01
	Areia grossa
Areia grossa
	
2,36 mm
Fonte: Elaborada pelos autores.
Observou-se com cálculo do Módulo de finura que areia contida nas cápsulasestão dentro dos limites granulométricos estipulados pela norma.
Imagem 7: Distribuição granulométrica (módulo de finura).
Fonte: Tirada pelos autores.
5.2- Experimento 2: Umidade da areia.
Separou-se amostras de 50g cada para determinação de suas umidades e após secagem na estufa obteve-se novos pesos. Pelafórmula abaixo foi possível determinar umidade das 3 amostras contidas nas cápsulas.
Tabela 7: Peso das amostras secas e úmidas.
	Cápsula
	Peso da cápsula (g)
	Areia+cápsula
(umidade natural - g) 
	Areia após secagem na estufa (g)
	Peso da água (Pa ) em gramas
	Peso dos sólidos (PS) em gramas
	1
2
3
	15,2
14,9
15
	65,2
64,9
65
	49,46
49,67
49,84
	0,54
0,33
0,16
	49,46
49,67
49,84
Fonte: Elaborada pelos autores.
Tabela 8: Umidades das areias.
	Cápsula
	h % 
(umidade em porcentagem)
	1
2
3
Média
	1,09
0,66
0,32
 0,69
Fonte: Elaborada pelos autores.
Observou-se uma porcentagem baixa de umidade nas amostras de areia,a quantidade de água em conjunto com os agregados miúdos influencia como por exemplo na relação água/cimento.
5.3- Experimento 3: Dosagem do concreto.
 Mostra cálculos da dosagem
	Método de dosagem – ABCP/ACI
Fixar a relação água/cimento usando a curva de Abrams 
Determinar aproximadamente o volume de água (tabelado) - Água estimada por metro cúbico (m³) de concreto (Cw). Os valores constantes fornecidos em função da dimensão máxima e consistência do concreto, devem ser considerados com uma primeira aproximação e referem-se a concretos com agregado graúdo britado e areia natural.
Consumo de água (L/m³) = SLUMP 80 a 100 = 230 L/m³
	
Determinar o consumo de cimento
	Determinar consumo de agregados - O consumo de agregado graúdo por metro cúbico de concreto (m³) é obtido em função da dimensão máxima característica do agregado graúdo e do módulo de finura da areia
Vb= 0,590 m³
No primeiro teste de abatimento realizado constatou-se uma grande aderência e coesão dos materiais aglutinados, o que diminui muito a trabalhabilidade do concreto, o abatimento deu muito abaixo do esperado, cerca de 3 cm. Com o aumento da dosagem já relatado, o novo teste de abatimento prosseguiu baixo com certa de 5±6 cm. Após 48 horas o corpo de prova foi desmoldado e submerso a água por 28 dias. Após esse tempo, realizou se o teste de compressão do material, objetivando-se uma resistência de 25 MPa. 
Imagem 8: Teste de compressão.
Fonte: Tiradas pelos autores.
Imagem 9: Corpo de prova com grande porosidade: erro de adensamento.
Fonte: Tirada pelos autores.
Imagem 10: Corpo de prova fissurado e rompido.
Fonte: Tiradas pelos autores.
Pelas fotos acima é nítido afirma e comprovar, que devido as irregularidades do corpo de prova e por não está nivelado com máquina que os comprime afetou no tempo de rompimento. Contudo, é possível ver a granulometria da areia artificial, muito grossa para realização de concreto, que acarretou em uma grande porosidade no mesmo, se tornado frágil e menos resistente. Ocorreu também erro no abatimento, os corpos de provas ficaram com muitos poros.
6-CONCLUSÃO 
A necessidade de realizações de ensaios técnicos deve-separa manter uma padronizaçãoe qualidade no produto analisado.Os experimentos e ensaios apresentadosforam realizados para verificar as condições de utilização do agregado miúdo, a areia, para produção de concreto, por exemplo. Todos os ensaios apresentados e seus respectivos resultados são de extrema importância e fundamentais para a aprovação dos agregados.
Identificar o teor de umidade da areia é um cuidado necessário para reduzir variações de água do concreto, o teor de água do agregado deve ser conhecido e descontado do total de água adicionado ao concreto. Isso pode ser feito por meio de vários ensaios previstos em normas técnicas brasileiras.
REFERÊNCIAS
Disponívelem:<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgkCMAJ/relatorio-03-relatorio-ensaio-granulometria-agregado-miudo-areia Acessado 17/03/2018 ás 10h05.
Disponívelem:<http://www.seer.ufrgs.br/ambienteconstruido/article/viewFile/5047/4719 >. Acessado 17/03/2018 ás 10h10.
Disponível em:<https://prezi.com/jd2ozdm7v6nz/caracteristicas-e-propriedades-da-areia/>. Acessado 17/03/2018 ás 11h53.
Disponível em:<https://www.youtube.com/watch?v=7BrCVMHu4Tw>. Acessado 18/03/2018 ás 16h.
Disponível em:https://www.youtube.com/watch?v=jR_1j3GGQyY.>. Acessado 17/03/2018 ás 12h.
CAMPOS, Lorena.MÓDULO B “CONCRETO”. Agregados. 2018. 16 slides.
ABNT NBR NM 248:2003. Agregados – Determinação da composição granulométrica, Rio de Janeiro, 2003.
ABNT NBR NM 26:2001. Agregados -Amostragem. Rio de Janeiro, 2003.