Relatorio Coeficiente de inchamento

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casa UNINGÁ - UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGÁ
 FACULDADE INGÁ
DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE INCHAMENTO 
AGREGADO MIUDO - AREIA
Ademir Batista 								R.A 10492.13
Alessandra Aparecida Rosseto 						R.A 10601.13
Diego Fernando Ramos da Silva 						R.A 12126.14
David Ivanoski 								R.A 11780.14
Engenharia Civil Noturno – Turma A – Professora Marisa Nagano
Maringá, 26 de Maio de 2015
Introdução Teórica e Objetivos
Em seqüência aos trabalhos práticos da disciplina de Materiais de Construção, realizou-se o sexto ensaio, sendo ele o de “Determinação do Coeficiente de Inchamento do Agregado miúdo” no laboratório da disciplina, com a supervisão da professora Marisa Nagano. 
O inchamento varia com a umidade e, conhecendo-se a curva de inchamento (inchamento em função da umidade), basta que se determine a umidade para que se obtenha essa característica. Em linhas gerais a tensão superficial da película de água aumenta a bolha, os grãos de areia se separam. Depois de certa umidade a água toma os esforços e os grãos descem por adensamento. 
Segundo Basílio (1995), o fenômeno de variação do volume do agregado 
miúdo, provocado pela adição de água, denomina se inchamento. Assim se 
variarmos a quantidade de água contida na areia, seu volume também variará. 
Como nas obras a maior parte dos agregados são utilizados na forma em que 
são recebidos dos areais, as betonadas de argamassa e concreto podem sofrer 
variações, se a dosagem for feita em volume, podendo resultar em argamassas com 
diferentes índices de trabalhabilidade e resistência (SIQUEIRA, 2008).
O coeficiente de inchamento se aplica na correção do agregado miúdo do concreto dosado em volume e na aquisição de agregado miúdo em volume. 
Essa diferença de volume aparente da areia ocorre porque a tensão 
superficial da água mantém as partículas de areia afastadas umas das outras 
(SIQUEIRA, 2008). 
O ensaio do inchamento consiste em adicionar água a uma amostra, e depois verificar o seu volume, após essas operações, será encontrado um Coeficiente Médio de Inchamento (CMI) junto a uma umidade crítica. 
A Areia é um agregado miúdo, pois possui diâmetro médio característica (DMC) ≤ 4,8mm. É formada, principalmente por quartzo (SiO2), mas dependendo da composição da rocha da qual é originária, pode agregar outros minerais como: feldspato, mica, zircão, magnetita, ilmenita, monazita, cassiterita, entre outros. 
Todo o ensaio é orientado pela norma NBR 6467:2006 – Determinação do inchamento de agregados miúdos. 
Preparativos 
Em posse da tabela para o experimento, inicia-se o trabalho prático, dividido em dois ensaios distintos, sendo: Teor de umidade e Coeficiente de inchamento do agregado miúdo, para posterior análise da média.
Relaciona-se e confere-se a lista de materiais e equipamentos necessários, sendo os principais:
Amostra de Agregados Miúdos (areia 5 Kg);
Estufa;
Cilindro de ferro;
Balança de precisão (resolução 0,01gr) máximo até 5kg;
Balança comercial (resolução 100gr) máximo até 100kg;
Cápsulas com capacidade de 50 ml;
Régua de aço;
Encerado de lona ou bandeja de alumínio (1 m x 1 m) não aderente;
Pincel.
Procedimento Experimental
- Secar a amostra de ensaio em estufa (105 – 110ºC) até constância de massa e resfriá-la até temperatura ambiente;
 - Colocar a amostra sobre uma bandeja de alumínio (1 m x 1 m) ou sobre uma lona impermeável, homogeneizar a amostra e determinar a massa unitária, segundo a NBR 7251;
- Adicionar água sucessivamente de modo a obter teores de umidade próximos aos seguintes valores: 0,0%; 0,5 %; 1%; 2%; 3%; 4%; 5%; 7%; 9% e 12%. Homogeneizar cuidadosamente a amostra a cada adição de água. Coletar uma amostra de agregado a cada adição de água, para determinação do teor de umidade. Executar, simultaneamente, a determinação da massa unitária;
– Determinar teor de umidade (h);
 - Determinar a massa de cada cápsula com a amostra coletada (Mh), secar em estufa e determinar sua massa (Ms);
– Determinar coeficiente de Inchamento (CI) do agregado miúdo (áreia);
– Plotar gráfico com resultados do Coeficiente de Inchamento (CI).
Resultados e Discussões
Realizados todos os procedimentos de execução do ensaio, obtivemos os resultados demonstrados nas tabelas, por meio dos cálculos descritos abaixo:
1ª parte: 
Tabela 01 – Teor de umidade
Cálculo do teor de umidade do material contido em cada uma das cápsulas, de acordo com a NBR 6467:2006, item 7.1.
Calcular o teor de umidade das amostras coletadas nas cápsulas, pela expressão:
	h =
	(
	Mh-Ms
	)
	x
	100
	
	
	Ms-Mcap
	
	
	
 Onde:
h = teor de umidade do agregado em porcentagem;
Mh= massa inicial da cápsula com areia úmida (g);
Ms= massa da cápsula com a areia após a secagem (g); 
Mcapv= massa da cápsula vazia (g)
Amostra nº 01
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 0,0%
	h =
	(
	36,07
	-
	36,04
	)
	x
	100
	 h =
	0,105
	
	
	36,04
	-
	7,4
	
	
	
	
	
Amostra nº 02
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 0,5%
	h =
	(
	34,02
	-
	33,86
	)
	x
	100
	 h =
	0,588
	
	
	33,86
	-
	6,63
	
	
	
	
	
Amostra nº 03
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 1,0%
	h =
	(
	30,59
	-
	30,32
	)
	x
	100
	 h =
	1,128
	
	
	30,32
	-
	6,39
	
	
	
	
	
Amostra nº 04
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 2,0%
	h =
	(
	30,84
	-
	30,39
	)
	x
	100
	 h =
	1,853
	
	
	30,39
	-
	6,11
	
	
	
	
	
Amostra nº 05
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 3,0%
	h =
	(
	33,91
	-
	32,99
	)
	x
	100
	 h =
	3,424
	
	
	32,99
	-
	6,12
	
	
	
	
	
Amostra nº 06
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 4,0%
	h =
	(
	30,48
	-
	29,51
	)
	x
	100
	 h =
	4,107
	
	
	29,51
	-
	5,89
	
	
	
	
	
Amostra nº 07
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 5,0%
	h =
	(
	32,01
	-
	30,88
	)
	x
	100
	 h =
	4,627
	
	
	30,88
	-
	6,46
	
	
	
	
	
Amostra nº 08
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 7,0%
	h =
	(
	33,33
	-
	31,65
	)
	x
	100
	 h =
	6,813
	
	
	31,65
	-
	6,99
	
	
	
	
	
Amostra nº 09
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 9,0%
	h =
	(
	31,22
	-
	29,18
	)
	x
	100
	 h =
	8,648
	
	
	29,18
	-
	5,59
	
	
	
	
	
Amostra nº 10
Cálculo do teor de umidade do agregado(h) 12,0%
	h =
	(
	34,17
	-
	31,35
	)
	x
	100
	 h =
	11,520
	
	
	31,35
	-
	6,87
	
	
	
	
	
Teor de umidade média
Amostra nº 01
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 0,0%
	Hm =
	(
	0,0
	+
	0,08
	)
	 Hm =
	0,04
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 02
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 0,5%
	Hm =
	(
	0,5
	+
	0,47
	)
	 Hm =
	0,49
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 03
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 1,0%
	Hm =
	(
	1,0
	+
	0,89
	)
	 Hm =
	0,95
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 04
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 2,0%
	Hm =
	(
	2,0
	+
	1,48
	)
	 Hm =
	1,74
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 05
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 3,0%
	Hm =
	(
	3,0
	+
	2,78
	)
	 Hm =
	2,89
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 06
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 4,0%
	Hm =
	(
	4,0
	+
	3,28
	)
	 Hm =
	3,64
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 07
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 5,0%
	Hm =
	(
	5,0
	+
	3,65
	)
	 Hm =
	4,33
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 08
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 7,0%
	Hm =
	(
	7,0
	+
	5,3
	)
	 Hm =
	6,15
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 09
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual) 9,0%
	Hm =
	(
	9,0
	+
	6,99
	)
	 Hm =
	8,00
	
	
	2
	
	
	
Amostra nº 10
Cálculo do teor de umidade média(Prevista/individual)1 2,0%
	Hm =
	(
	12,0+
	8,99
	)
	 Hm =
	 10,50 
	
	
	2
	
	
	
Media de amostra nº 01 à nº10
	Mtum1a10=
	(
	Mmu
	-
	Magr.S
	)
	Mtum1a10 
	x
	100
	
	
	Magr.S
	-
	Mmcap.v
	
	
	
	
Onde:
Mtum1a10 = Medio do teor de umidade de 1ª 10;
Mmu = Média da massa inicial da cápsula com areia úmida (g);
Magr.S = Média da massa da cápsula com a areia após a secagem (g); 
Mmcapv= Média da massa da cápsula vazia (g)
Cálculo do teor de umidade média(Mprev. / Mind.)1 2,0%
	Mtum1a10 =
	(
	32,664
	-
	31,617
	)
	Mtum1a10 =
	(
	1,047
	)
	x
	100
	=
	4,16
	
	
	31,617
	-
	6,445
	
	
	
	 25,17 
	
	
	
	
	
Cálculo do erro média prevista x média teor de umidade;
	M.erro =
	(
	M.um prev
	-
	M. t um
	)
	x100 M. erro =
	
	
	M.um prev
	
	
	
	
	
	
	
	M.erro =
	(
	4,35
	-
	4,16
	)
	 x100 M. erro=
	
	4,37
	
	
	4,35
	
	
	
	
2ª Parte:
Tabela 02 – Cálculo do coeficiente de inchamento 
Para cada teor de umidade, calcular o coeficiente de inchamento de acordo com a expressão:
	Ci=
	Vh
	 = 
	Mus
	(
	100+h
	)
	
	Vs
	
	Muh
	
	100
	
Onde:
CI = coeficiente de inchamento
Vh= volume do agregado úmido em cm3;
Vs= volume do agregado seco em estufa, em cm3;
Mus= massa unitária do agregado seco em gramas por cm3;
Muh= massa unitária do agregado úmido em gramas por cm3; e
h= teor de umidade em %
Amostra nº 01
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 0,0%
	Mus
	 = 
	(
	5463,38
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	3029,53
	)
	 1,545 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 0,0%
	Ci= 
	1545
	 ( 
	 100 
	 + 
	0
	 ) 
	 1,000 
	 ( 
	100
	 ) 
	 Ci= 
	 1,000 
	
	1545
	
	100
	
	
	
	100
	
	
	
Amostra nº 02
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 0,5%
	Mus
	 = 
	(
	5049,91
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2616,06
	)
	 1,334 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 0,5%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	0
	)
	 1.158 
	(
	100
	)
	Ci=
	 1.158 
	
	1,334
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Amostra nº 03
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 1,0%
	Mus
	 = 
	(
	4916,65
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2482,80
	)
	 1,266 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 1,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	1
	)
	 1.220 
	(
	101
	)
	Ci=
	 1.233 
	
	1,266
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Amostra nº 04
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 2,0%
	Mus
	 = 
	(
	4891,18
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2457,33
	)
	 1,253 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 2,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	2
	)
	 1.233 
	(
	102
	)
	Ci=
	 1.258 
	
	1,253
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Amostra nº 05
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 3,0%
	Mus
	 = 
	(
	4864,78
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2430,93
	)
	 1,240 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 3,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	3
	)
	 1.246 
	(
	103
	)
	Ci=
	 1.283 
	
	1,24
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Amostra nº 06
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 4,0%
	Mus
	 = 
	(
	4859,57
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2425,72
	)
	 1,237 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 4,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	4
	)
	 1.249 
	(
	104
	)
	Ci=
	 1.299 
	
	1,237
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Amostra nº 07
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 5,0%
	Mus
	 = 
	(
	4888,2
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2454,35
	)
	 1,252 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 5,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	5
	)
	 1.234 
	(
	105
	)
	Ci=
	 1.296 
	
	1,252
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Amostra nº 08
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 7,0%
	Mus
	 = 
	(
	5026,53
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2592,68
	)
	 1,322 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 7,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	9
	)
	 1.169 
	(
	109
	)
	Ci=
	 1.274 
	
	1,322
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Amostra nº 09
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 9,0%
	Mus
	 = 
	(
	5026,53
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2592,68
	)
	 1,322 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci) 9,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	9
	)
	 1.169 
	(
	109
	)
	Ci=
	 1.274 
	
	1,322
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Amostra nº 10
Cálculo da massa unitária seca (Mus) 12,0%
	Mus
	 = 
	(
	5106,48
	-
	2433,85
	)
	Mus=
	(
	2672,63
	)
	 1,363 
	g/cm³
	
	
	
	1960,88
	
	
	
	1960,9
	
	
	
Cálculo do coeficiente inchamento (Ci)12,0%
	Ci=
	1545
	(
	100
	+
	12
	)
	1.134 
	(
	112
	)
	Ci=
	 1.270 
	
	1,363
	
	100
	
	
	
	 100 
	
	
	
Conclusão
Conforme demonstrado na primeira parte do experimento e analisado os resultados, chegamos a seguinte conclusão : A média do teor de umidade do agregado miúdo na condição seca é menor do que o teor previsto, considerando que pode haver divergências devido composição do agregado miúdo analisado.
 Na segunda parte do experimento, determinamos o índice do coeficiente de inchamento do agregado miúdo. Por meio deste ensaio percebemos que com a adição da água, a areia tem um aumento no seu volume, e depois de certa umidade, ela fica em uma razão de volume úmido por volume seco constante. 
Conforme demonstrado através de cálculos e no gráfico, em nosso experimento, obtivemos a umidade crítica de 1,9% e um inchamento médio de 1,28 com 2,63% de umidade. O coeficiente de inchamento máximo 1,299 e foi alcançado com 4,0% de umidade adicionado em seu volume inicial. Para umidades maiores, o volume não sofre inchamento significativo, devido à umidade indicada ser crítica.
Bibliografia
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