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1 ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 2 2. OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 2 3. MATERIAIS UTILIZADOS ............................................................................................................. 3 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................................. 3 4.1. Obtenção de pasta com consistência normal........................................................3 4.2. Obtenção dos tempos de pega...........................................................................5 5. CÁLCULOS E DISCUSSÃO ............................................................................................................ 5 6. CONCLUSÃO ................................................................................................................................... 8 7. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................. 10 2 1. INTRODUÇÃO O fenômeno da pega do cimento compreende a evolução das propriedades mecânicas da pasta devido a um processo químico de hidratação que conduz ao endurecimento característico do produto acabado. Define-se como início de pega o instante em que a viscosidade da pasta se altera. Nesse estágio, a pasta já não é mais trabalhável. Já o tempo de fim de pega dá início ao endurecimento de fato. Tanto o tempo de início de pega quanto o tempo de fim de pega são determinados a partir de ensaios feitos, geralmente, com o aparelho de Vicat segundo a NBR NM 65:2003. Nesse aparelho, mede-se, em última análise, a resistência à penetração de uma agulha na pasta de cimento. Pela norma brasileira, tempo de início de pega é o momento em que a pasta de cimento estiver suficientemente enrijecida para que a agulha de Vicat não penetre mais do que uma distância de 4 ± 1mm do fundo do molde, após 30 segundos do início desta determinação. E tempo de fim de pega é quando a agulha de Vicat, baixada suavemente sobre a superfície da pasta, penetra até uma profundidade de 0,5mm. Fatores como presença de C3S (silicato tricálcico) e C3A (aluminato tricálcico), finura elevada dos grãos e temperatura elevada aceleram o tempo de pega. Já a desidratação do gesso quando moído com um clinquer muito quente ou a carbonatação dos álcalis do cimento podem levar a um enrijecimento prematuro anormal da pasta, denominado falsa pega. Existem outras formas de formas de determinação que conduzem uma melhor caracterização do fenômeno da pega, sendo elas, por exemplo, a resistência elétrica e o ultra som. 2. OBJETIVOS O objetivo deste experimento consiste em determinar os tempos de início e fim de pega dos cimentos CPII-F32 e CPV-ARI por meio do aparelho de Vicat de acordo com a NBR 3 NM 65:2003. Além disso, procura-se obter uma pasta de consistência normal cujo índice de consistência deve ser igual a 6 ± 1mm, como o indicado pela norma NBR NM 43:2003. 3. MATERIAIS UTILIZADOS Materiais necessários para a realização da experiência: 500g de cimento CPII-F32 e CPV-ARI; Água (160/170 mL variando de acordo com cada grupo); Equipamentos utilizados: Aparelho de vicat; Balança eletrônica; Molde em forma de cilindro; Chapa plana de vidro; Recipiente e espátula; Régua metálica; Provetas; 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1. Obtenção de pasta com consistência normal O procedimento consistiu em colocar 500g de cimento em forma de coroa no recipiente para impedir que a água entrasse em contato com as superfícies laterais do mesmo. Após isso, a água foi lançada durante 1 minuto no centro da coroa (Figura 4.1.1), para que, durante 5 minutos, a pasta fosse amassada energicamente (Figura 4.1.2). 4 Figura 4.1.1 - Inserção de água na coroa Figura 4.1.2 – pasta sendo amassada Feito isso, com o auxílio da espátula, a pasta foi colocada no molde (com cuidado para que fosse bem distribuída) e o material excedente foi retirado (Figuras 4.1.3 e 4.1.4). Então, foi utilizada a sonda de Tetmajer de modo a fazê-la descer sobre o centro do molde até que sua superfície entrasse em contato com a pasta, para que fosse realizada a leitura do índice de consistência (Figura 4.1.5). Com o valor do índice de consistência obtido, pôde-se dar seqüência no experimento para a obtenção dos tempos de pega. Figura 4.1.3 – pasta sendo colocada Figura 4.1.4 – retirada do material no molde em excesso 5 Figura 4.1.5 – obtenção do índice de consistência 4.2. Obtenção dos tempos de pega Com a agulha de Vicat previamente ajustada no aparelho, a mesma foi colocada em contato com a superfície da pasta para que, após 30 segundos, sendo levemente solta, fosse feita a leitura da distância do fundo do molde até a ponta da agulha. Dessa forma, o procedimento (Figura 4.2.1) foi repetido em intervalos regulares até que se fosse obtido o tempo de fim de pega. Figura 4.2.1 – obtenção do tempo de pega 5. CÁLCULOS E DISCUSSÃO A tabela 5.1 relaciona os fatores água/cimento e seus respectivos índices de consistência determinados experimentalmente por cada grupo (com os fatores água/cimento 6 responsáveis pela pasta de consistência normal devidamente destacados). Já as tabelas 5.2 e 5.3 apresentam os resultados da determinação do tempo de pega da pasta de cimento, os quais estão indicados também nos gráficos 5.1 e 5.2 e comparados no gráfico 5.3. ENSAIO: DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE PEGA PRODUTO: 500 g ÁGUA 160 ml CIMENTO CPII-F32 Data: 28/09/2017 Hora do Inicio do Ensaio: 10:50 1ª Leitura Leituras (mm) Tempo decorrido 11:00 0 0:10:00 11:30 0 0:40:00 12:00 0 1:10:00 12:30 0 1:40:00 12:40 0 1:50:00 13:00 0 2:10:00 13:15 0 2:25:00 13:30 5 2:40:00 13:45 13 2:55:00 14:00 21 3:10:00 14:15 25 3:25:00 14:25 35 3:35:00 14:35 37 3:45:00 14:45 38 3:55:00 15:55 38 4:05:00 15:05 38 4:15:00 Tabela 5.2 – Determinação do tempo de pega do cimento CPII-F32 Grupos Cimento Cimento (g) Água (ml) F=A/C Índice Consistência D (mm) G1 CPII-F32 500 160 0,32 5 G2 CPII-F32 500 170 0,34 5 G3 CPV-ARI 500 160 0,32 24 G4 CPV-ARI 500 170 0,34 17 LAB CPII-F32 500 160 0,32 6 LAB CPV-ARI 500 160 0,32 6 Tabela 5.1 - Relação fator água cimento e índice de consistência 7 Gráfico 5.1 – Distância x Tempo do cimento CPII-F32 ENSAIO: DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE PEGA PRODUTO: 500 g ÁGUA 160 ml CIMENTO CPV-ARI Data: 28/09/2017 Hora do Inicio do Ensaio: 10:30 1ª Leitura Leituras (mm) Tempo decorrido 10:40 0 0:10:00 11:00 0 0:30:00 11:30 0 1:00:00 12:00 0 1:30:00 12:30 2 2:00:00 12:45 5 2:15:00 13:00 19 2:30:00 13:15 22 2:45:00 13:30 29 3:00:00 13:45 36 3:15:00 14:00 38 3:30:00 14:10 38 3:40:00 14:20 38 3:50:00 Tabela 5.3 – Determinação do tempo de pega do cimento CPV-ARI 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0:00:00 1:12:00 2:24:00 3:36:00 4:48:00 Distância x Tempo (CPII-F32) 8 Gráfico 5.2 – Distância x Tempo do cimento CPV-ARI Gráfico 5.3 – Comparação Distância x Tempo do cimentos CPII-F32 e CPV-ARI6. CONCLUSÃO Segundo a NBR 11578 – Cimento Portland Composto (Tabela 6.1) e a NBR 5733 (Tabela 6.2), ambos os cimentos (o Cimento Portland com limite de classe 32 e o Cimento Portland de Alta Resistência Inicial) devem ter tempo de início de pega maior ou igual a 1 hora e tempo de fim de pega menor ou igual a 10 horas. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0:00:00 0:28:48 0:57:36 1:26:24 1:55:12 2:24:00 2:52:48 3:21:36 3:50:24 4:19:12 Distância x Tempo (CPV-ARI) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1:40:48 2:09:36 2:38:24 3:07:12 3:36:00 4:04:48 4:33:36 D is tâ n ci a( m m ) Tempo(h:m:s) Comparação Distância x Tempo entre CPII-F32 e CPV-ARI 9 No experimento realizado com o cimento CPII-F32, o tempo de inicio de pega foi obtido em 2 horas e 40 minutos à partir do inicio do experimento e o tempo de fim de pega em 3 horas e 55 minutos. Quanto ao experimento realizado com o cimento CPV-ARI, o tempo de início de pega foi de 2 horas e 15 minutos e o de fim de pega de 3 horas e 30 minutos. Dessa forma, ambos os cimentos atendem as especificações brasileiras já que os resultados estão de acordo com o tempo determinado por suas respectivas normas. Quanto aos índices de consistência, observa-se que os grupos 1 e 2 obtiveram um cimento com o índice normal (6 ± 1mm), enquanto os grupos 3 e 4 ultrapassaram esse valor devido à erros experimentais que podem ter sido originados por diversos fatores, sendo eles provavelmente: a velocidade com o qual foi largada a sonda de Tetmajer, a energia envolvida na mistura da pasta, ou então a diversidade de pessoas que realizaram o experimento. Tabela 6.1 – NBR 11578 – Cimento Portland Composto 10 Tabela 6.2 – NBR 5733 – Cimento Portland de alta resistência inicial 7. BIBLIOGRAFIA BAUER, L. A. Falcão. Materiais de Construção. 5. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2000. 471p. NBR NM 65:2003. Cimento Portland - Determinação do Tempo de Pega. NBR NM 43:2003. Cimento Portland - Determinação da Pasta de Consistência Normal. NBR 11578 – Cimento Portland Composto. NBR 5733 - Cimento Portland de Alta Resistencia Inicial.