Relatório Ensaios de agregados - Granulometria e Umidade

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Relatório de Ensaios 
Materiais de 
Construção 
 
Equipe: 
Emanuely da Silva Barbosa 
Jhéssica Viana de Almeida 
Nayara Lúcya Rafael Paiva 
Rosileuda Pereira dos Santos 
 
 
Quixadá - Setembro de 2018 
 
 
 
1. Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica aparente e 
absorção de água 4 
1.1 Introdução 4 
1.2 Metodologia 5 
1.3 Resultados 7 
2. Granulometria - Agregado Miúdo 8 
2.1 Introdução 8 
2.3 Metodologia 9 
2.4 Resultados 10 
3. Teor de Umidade - Speedy 11 
3.1 Introdução 11 
3.2 Metodologia 11 
3.3 Resultados 11 
4. Teor de Umidade - Frigideira ou Fogareiro 12 
4.1 Introdução 12 
4.2 Metodologia 12 
4.3 Resultados 13 
5. Teor de umidade - Álcool 13 
5.1 Introdução 13 
5.2 Metodologia 13 
5.3 Resultados 14 
6. Teor de umidade - Estufa 14 
6.1 Introdução 14 
6.2 Metodologia 14 
6.3 Resultados 15 
7. Frasco de Chapmam 15 
7.1 Introdução 15 
7.2 Metodologia 15 
7.3 Resultados 16 
8. Massa unitária 17 
8.1 Introdução 17 
8.2 Metodologia 17 
8.3 Resultados 18 
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1. Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa 
específica aparente e absorção de água 
1.1 Introdução 
Os agregados exercem grande influência nos estudos para o aprimoramento de misturas 
para concreto e argamassas. Os mesmos podem ser divididos conforme ao tamanho dos grãos, 
tais como agregados graúdos (todo agregado que passa pela peneira 75mm e fica retida na 
peneira 4,75mm) e agregados miúdos (todo agregado que atravessa a peneira de malha 4,75m). 
Podendo serem classificados quanto ao seu processamento em naturais ou artificiais. Outras 
divisões são: agregados leves, médios e pesados, que levam em consideração a massa específica 
do material (LASKE et al. 2014). 
A massa específica é a relação entre a massa do agregado seco e o seu volume, 
desconsiderando os vazios, ou seja, os poros permeáveis à água. Além disso, podemos determinar 
a Massa específica aparente é a relação entre a massa do agregado seco e seu volume, incluindo 
os vazios. E a absorção pode ser entendida como o aumento de massa do agregado devido ao 
preenchimento do seus poros por água, sendo expressa em porcentagem de sua massa seca. Esse 
relatório visa determinar tais propriedades para o agregado graúdo, sendo esse agregado com 
dimensão máxima característica de 19 mm, essa propriedades são são muito importantes na 
dosagem de concretos (LASKE et al. 2014). 
Para obter tais propriedades é realizado o ensaio seguindo a NBR NM 25:2009 que 
disponibiliza as seguinte fórmulas: 
● ; d = mm − ma 
● ;s d = msms − ma 
● ;a d = mms − ma 
● . 00A = m
ms − m × 1 
Onde, 
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d: massa específica do agregado seco, em gramas por centímetro cúbico; 
ds: massa específicas do agregado nas condições saturada superfície seca: 
da: massa específica aparente; 
A: absorção de água, em porcentagem; 
m: é a massa ao ar da amostra seca, em gramas; 
ms = é a massa ao ar da amostra na condição saturada superfície seca, em gramas; 
ma = é a massa em água da amostra, em gramas. 
 
1.2 Metodologia 
O ensaio foi realizado segundo especificações contidas na norma NBR NM 53/2002. Para 
a realização do mesmo foram utilizados os seguintes materiais: 
● Balança; 
● Bacias de alumínio; 
● Peneira abertura das malhas de 4,75mm; 
● Recipiente para conter água onde será submerso o recipiente (4.2) com a amostra; 
● Recipiente constituído de um cesto de arame; 
● Amostra mínimo 3kg; 
● Estufa. 
Para realizar o ensaio inicialmente foi obtido a amostra de agregado graúdo através do 
peneiramento. (Figura 01). Foi coletada e pesada uma amostra de pedra brita, que se encontrava 
dentro do laboratório, obtendo a massa ao ar da amostra seca (m) de 3267,2g e 3616,0g 
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Figura 01: Peneiramento 
Em seguida, a amostra de brita foi submersa em água por 24h, com o objetivo deixa os 
poros permeáveis cheio de água. (Figura 02) 
 
Figura 02: Brita submersa em água 
 
Após esse período, a amostra foi retirada, e feita a remoção do excesso água presente na 
superfície das pedras, com um pano absorvente, conforme figura 03. 
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Figura 03: Retirada do excesso de água da amostra de brita 
Realizou-se a pesagem do material e a massa ao ar da amostra nas condições saturada 
corresponde a massa saturada superfície seca (ms). As pedras britas foram colocadas em um 
recipiente vazado e submergidas em um recipiente maior com água, permitindo o contato desta 
com o material. Nessas condições, o material foi pesado novamente, da seguinte maneira: 
Através de um cabo amarrado no recipiente vazado e acoplado na parte inferior da balança, de 
modo que a amostra não tocasse o fundo do recipiente maior com água, obteve-se massa em água 
da amostra correspondente a massa submersa (Ma). 
 
1.3 Resultados 
Os resultados obtidos estão descritos na tabela 1. Tais valores foram obtidos conforme 
especificações contidas na NBR NM 53. 
DESCRIÇÃO ENSAIO 1 ENSAIO 2 
Massa ao ar da amostra seca 3616,0 3267,2 
Massa ao ar da amostra nas condições saturada 
superfície seca 
3625,4 3275,1 
Massa em água da amostra 2284,2 2356,2 
Tabela 01: Relação das massas obtidas. 
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A partir desses valores foi calculado a massa específica do agregado seco, massa 
específica do agregado na condição saturado superfície seca, massa específica aparente e 
absorção de água. (Tabela 02) 
Propriedades ENSAIO 1 ENSAIO 2 
d 2,71 3,60 
ds 2,70 3,57 
da 2,70 3,57 
A 0,26% 0,24% 
Tabela 02: Propriedades analisadas no ensaio de ​ massa específica, massa específica aparente e 
absorção de água 
Verifica-se que o ensaio 2 diferencia-se muito do ensaio 1, uma vez que o mesmo foi 
realizado com a mesma amostra de agregado graúdo, acaba-se notando que houve alguma falha, 
provavelmente o analista cometeu algum erro durante os procedimentos. 
2. Granulometria - Agregado Miúdo 
 2.1 Introdução 
Os agregados são materiais granulares de dimensões e propriedades adequadas para uso em 
obras de engenharia civil. Podem ser classificados levando-se em conta a origem, a densidade e o 
tamanho dos fragmentos. Atualmente representam cerca de 80% do peso do concreto, e 
apresentam resistência e economia na indústria da construção civil. 
O ensaio granulométrico tem seu uso na determinação da distribuição granulométrica do 
solo, ou seja, a porcentagem em peso que cada faixa de tamanho de grãos representa na massa 
seca total usada para o ensaio. 
De acordo com o tipo de solo e as finalidades do ensaio, eles se dividem em dois tipos: 
análise granulométrica por peneiramento e análise granulométrica por sedimentação. Para solos 
grossos utiliza-se apenas o peneiramento para fazer a curva granulométrica. Em solos onde a 
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quantidade de finos é significativa, deve-se recorrer ao ensaio em conjunto, que utiliza tanto o 
peneiramento como a sedimentação. 
 
2.2. Objetivo 
Este ensaio objetiva primordialmente a obtenção da curva granulométrica de um 
determinado solo e através da qual se estimará as percentagens em relação ao peso seco total, que 
correspondem a cada fração granulométrica do solo.2.3 Metodologia 
● Concha para grãos; 
● Almofariz e mão de grau; 
● Balança de precisão; 
● Espátula; 
● Estufa; 
● Jogo de peneiras (200|100|48|28|14|8|4 mesh); 
● Agitador de peneiras. 
Utiliza-se como norma para a realização desse ensaio de peneiramento a NBR-7181/ABNT. 
1) Coletou-se 529,6g da ​amostra 1 ​e 538,3g da ​amostra 2 a ser analisado e despejou-o em um 
almofariz para o processo de destorroamento, onde desmanchou-se os pequenos torrões que 
ainda podiam estar contidos na amostra. 
2) Despejou-se a amostra na peneira de 200 mesh (0,074mm) onde o mesmo passou pela 
lavagem, tomando o devido cuidado para não forçar o material contra a peneira. 
3) Com o auxílio de uma espátula, retirou-se o máximo possível da amostra e colocou-a em um 
fundo de peneira com tampa no interior da estufa por 24h. 
4) As peneiras são colocadas umas sobre as outras com as aberturas das malhas crescendo de 
baixo para cima e por fim, todas são colocadas sobre um fundo que coletará os grãos que 
passarão por todas as peneiras. 
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5) Coloca-se o material seco no conjunto de peneiras e agita-se manual ou mecanicamente com 
o auxílio de um agitador de peneiras. 
6) Pesa-se a fração de solo retida em cada peneira. 
7) Monta-se uma tabela contendo as seguintes informações: tamanho da peneira, massa retida, 
porcentagem retida e percentagem retida acumulada. 
 
2.4 Resultados 
Peneira 
(mm) 
Massa Retida (g) % Material Retido % Retida Acumulada 
Amostra 
1 
Amostra 2 Amostra 1 Amostra 2 Amostra 1 % retida acumulada 
da média 
4,8 0 0 0 0 0 0 
2,4 18,2 24,5 3,4% 4,6% 3,4% 4% 
1,2 78,4 85,6 14,8% 15,9% 18,2% 15,35% 
0,60 208,1 230,5 39,4% 42,8% 57,6% 41,1% 
0,3 171,6 159,2 32,4% 29,6% 90% 31% 
0,15 38,1 28,5 7,2% 5,3% 97,2% 6,3% 
Fundo 14,5 10 2,7% 1,9% 99,9% 2,3% 
Total 528,7 538,3 99,9% 100% 
Tabela 3: Resultados do ensaio de granulometria 
A tolerância na margem de erro deve ser menor que 0,3% e obtivemos uma margem de 
erro de apenas 0,1% entre a amostra 1 e 2, atestando a validade dos cálculos deste ensaio. 
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3. Teor de Umidade - Speedy 
3.1 Introdução 
A determinação do teor de umidade existente na amostra de solo pode ser definida de 
várias formas, porém neste estudo de campo será usado os seguintes métodos: Fogareiro, Estufa 
Padrão e Speedy Test. 
A análise da umidade do solo possui grande importância no ramo da construção civil, pois 
por meio dessa determinação pode-se identificar a quantidade exata de água necessária para obter 
uma melhor compactação do solo, bem como se o teor de umidade está na quantidade necessária 
para alcançar maior resistência deste solo. 
 
3.2 Metodologia 
Para determinação por este método, pesou-se uma amostra de 10g de solo e inseriu no 
equipamento Speedy Test juntamente de uma esfera e uma ampola de carbureto de cálcio. Em 
seguida foi chacoalhado o aparelho até que a ampola se quebre e os carburetos entrassem em 
reação com a água. Essa reação química produziu um gás acetileno que se expandiu elevando a 
pressão no interior do recipiente; a quantidade da pressão dependerá do percentual de água 
existente no solo. Essa pressão quando se estabilizou no manômetro, foi anotada e confrontada 
com uma tabela que relaciona a pressão com a umidade que foi disponibilizada no laboratório. 
 
3.3 Resultados 
Ao final do ensaio verificou-se a pressão do manômetro e comparou-se com as unidades 
da tabela mostrada na caixa do speedy e verificou-se a umidade referente a pressão lida do 
manômetro de 1%. Lembrando que a medida de 10g medida na balança houve um erro e por isso 
o resultado é impreciso. 
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Figura 04: Tabela Speedy  
4. Teor de Umidade - Frigideira ou Fogareiro 
4.1 Introdução 
Neste método o material será secado rápido, até constância de massa, através de calor 
transmitido pelo fogareiro. 
 
4.2 Metodologia 
Para determinar o teor de umidade do solo através do método da frigideira, foram uma amostras 
do solo in situ ‘molhado’ devidamente destorroadas e adicionadas nas cápsulas em vasilhas 
metálicas, e depois pesadas (as vasilhas foram pesadas). Foi-se adicionado a amostra foi alocada 
em uma frigideira e a mesma foi aquecida.  
O processo foi executado até que as amostra estivesse devidamente ‘seca’. Este método não é 
tão preciso quanto o da estufa, porém é útil devido ao curto tempo necessário para realizá-lo e 
praticidade 
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4.3 Resultados 
 
Peso da Cápsula 348,37g 
Peso Bruto Úmido 422,24g 
Peso Bruto Seco 418,03g 
Peso Solo Seco 69,66g 
Peso da Água 04,21g 
Humidade (%) 6% 
5. Teor de umidade - Álcool 
5.1 Introdução 
Este método fixa o modo pelo qual se determina a umidade de solos e de agregados 
miúdos pelo emprego de álcool etílico. A umidade se determina pela adição de álcool à amostra e 
a sua posterior queima. 
 
5.2 Metodologia 
● Pesa-se a cápsula e o suporte ( P1); 
● Deposita-se na cápsula a amostra, tendo-se o cuidado de espalhá-la em toda superfície; 
● Determina-se o peso da cápsula com a amostra úmida, inclusive o suporte ( P2); 
● Despeja-se quantidade adequada de álcool etílico na amostra, revolvendo-a com a 
espátula, inflamando a seguir o álcool, repetindo-se esta operação por três vezes; 
● Pesa-se a cápsula com solo seco e o suporte ( P3). 
 
 
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5.3 Resultados 
 
Peso Cápsula 70,48 g 
Peso Bruto - 
Peso Brita Úmida 120,66 
Peso Brita Seco 117,88 
Peso Água 2,78g 
% Unidade 5,9% 
 
6. Teor de umidade - Estufa 
6.1 Introdução 
Os solos são constituídos de um conjunto de partículas com água e ar e seus espaços intermediários. 
Para a divisão entre a massa total de uma amostra e sua parte sólida dá-se o nome de ​teor de umidade​, 
objeto de estudo deste ensaio em laboratório. 
O conhecimento da umidade do solo é de fundamental importância, pois indica em que condições 
hídricas encontram-se o mesmo. A umidade ou teor de umidade é a relação entre a massa de água em 
uma determinada amostra de solo pela massa dos sólidos. 
 
6.2 Metodologia 
Para realização do experimento, primeiramente retirou-se uma amostra de solo no campo 
e levou para o laboratório. Com esse solo disponível, pegou uma amostra que foi inserida numa 
capsula e em seguida, determinou o peso da capsula e do conjunto “capsula-solo”. Esse material 
foi levado para estufa, onde permaneceu por 24 horas e após isto, pesou-se novamente para 
determinar a quantidade água que evaporou. Com esses dados em mão, fez-se um cálculo da 
diferença da massa total antes de ir para estufa e da massa após retirar da estufa, obtendo, assim, 
a quantidade e percentual de água existente na amostra 
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6.3 Resultados 
 
Cápsula (14) (19) 
Peso Bruto Úmido (Pbh) 84,00g 
Peso Bruto Seco (Pbs) 104,00g 80,33g 
Peso do Recipiente (Pcap) 113,53g 12,89g 
Peso da Água (Pa) 5,2g 3,67g 
Peso do agregado Miúdo Seco 
(Ps) 
98,8g 67,44g 
Teor de Umidade (%) 5,26% 5,44% 
Umidade Média (%) 5,35% 
7. Frasco de Chapmam 
7.1 Introdução 
A massa específica (y), também chamada de densidade real, é a relação entre a massa do 
agregado seco e seu volume, excluindo-se os poros permeáveis. Seu valor é calculado mediante a 
expressão: 
 
 y = 500L − 200Onde: 
γ = massa específica do agregado miúdo (g/ml ou kg/dm³); 
L = volume ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo (ml ou dm³). 
O presente ensaio visa determinar a massa específica do agregado miúdo, (areia) a ser 
usada em concreto. 
 
7.2 Metodologia 
Para realização do ensaio foi necessário os seguintes aparelhagem e Material: 
● Estufa; 
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● Balança Semi-analítica; 
● 2 kg de amostra – agregado miúdo (areia); 
● 200 ml de água; 
● Frasco Chapman; 
● Recipientes para acondicionar a amostra e a água. 
 
O presente ensaio seguiu a metodologia estabelecida pela Norma ABNT NBR 9776:1987, 
que trata sobre o método de ensaio para a determinação da massa específica de 3 agregados 
miúdos por meio do frasco Chapman. Foram realizados os seguintes procedimentos: 
I. Adicionar água no frasco até a marca de 200 ml, deixando-o em repouso, para que a água 
aderida na parte interna escorra. 
II. Em seguida, introduzir cuidadosamente, a amostra de areia no frasco com auxílio do funil. 
III. Agitar o frasco para eliminação das bolhas de ar. 
IV. Executar movimentos para eliminar os grãos aderentes na parte interna do frasco. 
V. Fazer a leitura do nível de água no gargalo do frasco. 
7.3 Resultados 
O ensaio teve os seguintes resultados: (Tabela) 
 
Dados E1 E2 E3 
Pamostra 500 500 500 
Linicial 200 200 200 
Lfinal 391 391 393 
Y 2,62 2,62 2,59 
Verifica-se que a variação das densidade real dos ensaios (E1, E2, E3) possui uma                           
variação de 0,003, estando dentro do permitido pela NBR NM 9776:198, que afirma que em duas                               
determinações consecutivas feitas com amostras do mesmo agregado miúdo não devem diferir                       
entre si mais de 0,05 g/ml. Assim, a densidade real do agregado miúdo foi de 2,61g/cm³. 
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8. Massa unitária 
8.1 Introdução 
A massa específica aparente (δ), também chamada de massa unitária, é a relação 
massa/volume (“volume solto”) do agregado seco, incluindo os poros permeáveis. Determinar a 
massa específica aparente de uma amostra de agregado miúdo (areia) e 
uma amostra de agregado graúdo (brita) a serem usadas em concreto. A mesma pode ser obtida 
pela seguinte fórmula: 
 
assa unitária M = V olume do Cilindro
Pesso da amostra total − Massa do Cilindro 
 
 
 8.2 Metodologia 
 
Para realização desse ensaio foi necessários as seguintes aparelhagem e Material: 
● Estufa; 
● Balança Semi-analítica; 
● Amostra (areia a brita) seca; 
● Cilindro metálico indeformável de volume conhecido; 
● Paquímetro; 
● Espátula. 
 
O presente ensaio seguiu a metodologia estabelecida pela Norma ABNT NBR 7251:1982, 
que prescreve o método para a determinação da massa unitária do agregado em estado solto. 
Foram realizados os seguintes procedimentos: 
I. Amostra de agregado miúdo (areia) não foi colocada na estufa (a 105ºC) para secagem, 
(Considerou que a mesma já estava seca); 
II. A amostra foi colocada no cilindro (após a pesagem do mesmo), a uma altura de 10 a 12 
cm do topo do recipiente, retirando-se o excesso com uma espátula (com o cuidado para 
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não compactar a amostra). Para o agregado graúdo (brita), o excesso foi retirado 
manualmente; 
III. Por fim, pesou-se o cilindro (a massa do agregado solto é a diferença entre a massa do 
cilindro com a amostra e a massa do cilindro vazio); 
IV. O ensaio foi repetido por mais duas vezes. 
 
8.3 Resultados 
O ensaio teve os seguintes resultados: (Tabela) 
CILINDRO C2 C3 C4 
Massa Ensaio (g) 5.286,9 5.182,7 5.108,77 
Massa Cilindro (g) 2.435,8 2.198,0 2.188,59 
Massa Amostra (g) 2.851,1 2.984,7 2.920,18 
Volume do cilindro 
(cm) 
1.983,67 2.017,98 2.017,48 
Massa Unitária 
(g/cm³) 
1,44 1,48 1,45 
A média da massa unitária foi de 1,45g/cm³. Os dados do cilindro C3 foi eliminado, pois 
difere do que a norma estabelece.  
 
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