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Universidade de Contestado – Campus Mafra Departamento de Engenharia Civil Disciplina: Materiais de Construção Civil I – Aula prática Professora: Luana Cechin AULA PRÁTICA Equipe: Alan Gabriel Schitt Diego Batista Gabriel Alexandre Venturi Matheus Smangorzewski Mafra, 2020 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1 - Composição granulométrica do agregado miúdo ............................ 22 Tabela 2 – Consumo de água .......................................................................... 24 Tabela 3 - volume compactado de agregado graúdo (Vc) ............................... 25 Tabela 4 - Ensaio para determinação da massa específica do agregado graúdo ......................................................................................................................... 26 Tabela 5 - Índice de consistência ..................................................................... 33 Tabela 6 - Determinação da retenção de água ................................................ 34 Tabela 7 - Requisitos para classificação para retenção de água ..................... 35 Tabela 8 - Resultados do ensaio ...................................................................... 35 Tabela 9 - Densidade teórica da argamassa .................................................... 36 Tabela 10 - Teor de ar incorporado .................................................................. 36 Tabela 11 - Teste de resistência à tração na flexão ......................................... 37 Tabela 12 - Teste de resistência à compressão axial ...................................... 38 Tabela 13 – Resistência à tração na flexão...................................................... 38 Tabela 14 – Resistência à compressão ........................................................... 38 Tabela 15 - Resultados teste de resistência..................................................... 39 ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1 - Ábaco para fixação da relação água/cimento ................................. 23 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 - Preparação da argamassa ................................................................. 7 Figura 2 - Mesa de adensamento ....................................................................... 8 Figura 3 - Funil de Buchner ................................................................................ 9 Figura 4 - Prato com papel filtro ....................................................................... 10 Figura 5 - Prato com argamassa ...................................................................... 11 Figura 6 - Recipiente cilíndrico vazio + placa de vidro ..................................... 13 Figura 7 - Recipiente com água ....................................................................... 13 Figura 8 - Recipiente com argamassa .............................................................. 14 Figura 9 - Teste de tração à flexão ................................................................... 17 Figura 10 - Teste de compressão ..................................................................... 18 Figura 11 - Misturador mecânico ...................................................................... 20 Figura 12 - Preparação do concreto ................................................................. 29 Figura 13 - Concreto pronto ............................................................................. 29 Figura 14 - Processo de retirada do cone ........................................................ 30 Figura 15 - Aferição do Slump Test .................................................................. 31 Figura 16 - Moldagem dos corpos de prova no agitador de peneiras .............. 31 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 5 2. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 5 2.1. ABNT NBR 13276 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA ............ 5 2.2. ABNT NBR 13277 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO DE ÁGUA ......................................................................................................................................5 2.3. ABNT NBR 13278 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE MASSA E DO TEOR DE AR INCORPORADO ............................................................................................... 5 2.4. ABNT NBR 13279 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO E À COMPRESSÃO .................................................................................................. 6 2.5. NBR 7215 – CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA À COMPRESSÃO .......................................................................................................................... 6 2.6. ABCP/ACI – MÉTODO DE DOSAGEM DO CONCRETO ........................................... 6 3. MATERIAIS E MÉTODOS.................................................................................................... 6 3.1. ABNT NBR 13276 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS ― DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA ......... 6 3.1.1. Materiais ........................................................................................................................... 6 3.1.2. Método. ............................................................................................................................. 7 3.2. ABNT NBR 13277 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO DE ÁGUA ...................... 9 3.2.1. Materiais ........................................................................................................................... 9 3.2.2. Método ............................................................................................................................ 10 3.3. ABNT NBR 13278 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE MASSA E DO TEOR DE AR INCORPORADO ............................................................................................. 12 3.3.1. Materiais ......................................................................................................................... 12 3.3.2. Método ............................................................................................................................ 12 3.4. ABNT NBR 13279 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO E À COMPRESSÃO ................................................................................................ 15 3.4.1. Materiais ......................................................................................................................... 15 3.4.2. Método ............................................................................................................................ 16 3.5.NBR 7215 – CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA À COMPRESSÃO ........................................................................................................................ 18 3.5.1. Materiais ......................................................................................................................... 18 3.5.2. Método............................................................................................................................. 19 3.6. ABCP/ACI – MÉTODO DE DOSAGEM DO CONCRETO ......................................... 21 3.6.1. Materiais ..........................................................................................................................21 3.6.2. Método............................................................................................................................. 21 3.6.3. Determinação do traço de concreto – Método ABCP/ACI ...................................... 22 3.6.4. Dosagem do concreto ................................................................................................... 28 3.6.5. Preparação do Concreto .............................................................................................. 28 3.6.6. Slump Test ...................................................................................................................... 30 3.6.7. Moldagem dos corpos de prova .................................................................................. 31 3.6.8. Cura.... ............................................................................................................................. 32 3.6.9. Determinação da resistência ....................................................................................... 32 4. RESULTADOS ................................................................................................................. 33 4.1. ABNT NBR 13276 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS ― DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA ....... 33 4.1.1. Conclusões do resultado .............................................................................................. 34 4.2. ABNT NBR 13277 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO DE ÁGUA .................... 34 4.2.1. Conclusões do resultado .............................................................................................. 35 4.3. ABNT NBR 13278 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE MASSA E DO TEOR DE AR INCORPORADO ............................................................................................. 35 4.3.1. Conclusões do resultado .............................................................................................. 36 4.4. ABNT NBR 13279 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO E À COMPRESSÃO ................................................................................................ 37 4.4.1. Teste de resistência à tração na flexão ..................................................................... 37 4.4.2. Teste de resistência à compressão axial ................................................................... 37 4.4.3. Conclusões do resultado .............................................................................................. 38 4.5. NBR 7215 – CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA À COMPRESSÃO ........................................................................................................................ 39 4.5.1. Conclusões do resultado .............................................................................................. 39 4.6. ABCP/ACI – MÉTODO DE DOSAGEM DO CONCRETO ......................................... 39 4.6.1. Slump Test ...................................................................................................................... 39 4.6.2. Teste de resistência ...................................................................................................... 40 5. CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 40 1. INTRODUÇÃO O presente relatório reúne os ensaios a respeito da argamassa, assim como, a continuação do ensaio da determinação do índice de consistência do Cimento Portland, presente no relatório antecedente a este. De acordo com a NBR 13281 (ABNT, 2005), a argamassa é uma mistura de agregados miúdos, aglomerantes inorgânicos e água, podendo conter aditivos, com propriedades de aderência e endurecimento. A argamassa pode ser preparada in loco ou industrializada. Ainda de acordo com a NBR 13281, a argamassa é classificada de acordo com o seu uso, devendo considerar diferentes dosagens para cada aplicação. Sendo elas classificadas em argamassas para assentamento e argamassas para revestimento de paredes e tetos. A preparação das argamassas deve atender aos requisitos desta norma, caso contrário, podem ser rejeitadas na obra pelo cliente. Neste mesmo relatório, estará presente a demonstração de cálculo para um traço de concreto pelo método ABCP/ACI, bem como sua preparação, afim de obter 30 Mpa ao final de 7 dias. Normas pertinentes: NBR 13276 (ABNT, 2016), NBR 13277 (ABNT, 2005), NBR 13278 (ABNT, 2005), NBR 13279 (ABNT, 2005), NBR 7215 (ABNT, 1996). 2. OBJETIVOS 2.1. ABNT NBR 13276 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA Esta norma estabelece o método de ensaio para determinação do índice de consistência da argamassa para os ensaios posteriores presentes neste relatório. 2.2. ABNT NBR 13277 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO DE ÁGUA Esta norma trata da determinação da retenção de água em argamassas para assentamento e revestimento de teto e paredes. 2.3. ABNT NBR 13278 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE MASSA E DO TEOR DE AR INCORPORADO Esta norma estabelece o ensaio para determinação da densidade de massa e teor de ar incorporado em argamassas no estado fresco, com uso destinado ao assentamento e revestimento de paredes e tetos. 2.4. ABNT NBR 13279 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO E À COMPRESSÃO Esta norma explicita o ensaio para determinação da resistência à tração na flexão e da resistência à compressão, no estado endurecido, de argamassas para assentamento e revestimento de paredes e tetos. 2.5. NBR 7215 – CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA À COMPRESSÃO Esta norma prescreve o método da determinação da resistência à compressão do cimento Portland através da utilização de um molde cilíndrico. 2.6. ABCP/ACI – MÉTODO DE DOSAGEM DO CONCRETO Determinação do traço de concreto utilizando o método ABCP/ACI para o cimento CPII - Z32 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. ABNT NBR 13276 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS ― DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA 3.1.1. Materiais • Mesa para índice de consistência conforme a NBR 7215 • Molde troncônio, conforme NBR 7215 • Haste metálica • Régua metálica • Paquímetro • Espátula 3.1.2. Método Para iniciar o ensaio foi preciso preparar a argamassa conforme ABNT NBR 16541:2016 (Figura 1), verificar se a superfície da mesa para índice de consistência e as paredes do molde estão limpos. Após certificamos que o molde está no centro do tampo, adicionamos a argamassa em três camadas até encher totalmente, aplicando em cada camada quinze, dez e cinco golpes, respectivamente, com a haste. Retiramos o excesso da argamassa com a régua metálica, limpamos as bordas do molde e do tampo (Figura 2), em seguida retiremos o molde, e acionemos a manivela da mesa para índice de consistência, fazendo trinta ciclos em trinta segundos. Após o último ciclo, tiramos a medida com a régua metálica em três pontos diferentes do diâmetro do espalhamento da argamassa. Figura 1 - Preparação da argamassa Fonte: Os autores (2020) Figura 2 - Mesa de adensamento Fonte: Os autores (2020) Esse ciclo foi repetido várias vezes até encontrarmos o índice de consistência e a relação água/cimento, em cada um dos ciclos adicionamos uma determinada porcentagem de água, por tentativa e erro. A média entre os diâmetros encontrados deve ser de 260mm(± 5), para poder encontrar a relação água / cimento, as medias eram obtidas pelas seguintes equações. O cálculo do índice de consistência pode ser calculado pela seguinte fórmula, apresentada na norma deste ensaio: 𝑰𝑪 = 𝑫𝟏 + 𝑫𝟐 + 𝑫𝟑 𝟑 Onde: IC é o índice de consistência, em mm; D1 é o diâmetro 1, em mm; D2 é o diâmetro 2, em mm; D3 é o diâmetro 3, em mm. 3.2. ABNT NBR 13277 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO DE ÁGUA 3.2.1. Materiais • Funil de Buchner (Figura 3) • Papel Filtro • Soquete metálico • Régua • Balança • Cronômetro Figura 3 - Funil de Buchner Fonte: Os autores (2020) 3.2.2. Método O ensaio foi realizado utilizando a argamassa preparada durante o ensaio da ABNT NBR 13276 (vide 3.1.2). Primeiramente, posicionamos o papel-filtro ao fundo do prato de forma que completasse todo o fundo do recipiente, em seguida, umedecemos o filtro e registramos sua massa (mv) (Figura 4). Preenchemos o prato com a argamassa até pouco acima do seu limite e adensamos com 37 golpes com o soquete (Figura 5). Retiramos o excesso com a ajuda de uma régua. Pesamos o conjunto prato + filtro + argamassa (ma). Posicionamos o conjunto no equipamento e o ligamos para realizar o procedimento de sucção durante 15 minutos. Registramos a massa do conjunto após este procedimento (ms). Figura 4 - Prato com papel filtro Fonte: Os autores (2020) Figura 5 - Prato com argamassa Fonte: Os autores (2020) Para o cálculo da retenção de água da argamassa, temos a seguinte fórmula, especificada pela ABNT NBR 13276: 𝑅𝑎 = [1 − (𝑚𝑎 − 𝑚𝑠) 𝐴𝐹(𝑚𝑎 − 𝑚𝑣) ] 𝑥 100 Sendo: 𝐴𝐹 = 𝑚𝑤 (𝑚 − 𝑚𝑣) Onde: ma é a massa do conjunto com argamassa, em gramas; ms é a massa do conjunto após a sucção; mv é a massa do conjunto vazio, em gramas; AF é o fator água/argamassa fresca; mw é a massa total de água acrescentada à mistura, em gramas; m é a massa de argamassa industrializada ou a soma dos componentes anidros no caso de argamassa de obra, em gramas. 3.3. ABNT NBR 13278 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE MASSA E DO TEOR DE AR INCORPORADO 3.3.1. Materiais • Balança com resolução 0,1g • Recipiente cilíndrico com aproximadamente 85mm de altura e 73mm de diâmetro • Espátula • Placa de vidro transparente quadrada com lados de 100mm e espessura de no mínimo 3mm • Utensílios de laboratório 3.3.2. Método O primeiro passo feito para efetuar o ensaio foi a calibração do recipiente cilíndrico seguindo seguintes passos; • Pesamos o recipiente vazio com a placa de vidro para obter a massa (mv). (Figura 6) • Enchemos o recipiente de água assim tendo o seu volume (vr). • Rasar o recipiente com a placa de vidro, para garantir que não fique nenhuma bolha de ar. • Pesamos novamente o recipiente + água para obter a massa (ma). (Figura 7) Após a argamassa ser preparada seguindo a NBR 16541 e a calibração do recipiente, demos continuidade ao ensaio, colocando a argamassa no recipiente em três camadas, em cada camada aplicamos 20 golpes com a espátula, após o golpeamento de cada camada, foi efetuado três quedas do recipiente com altura aproximada de 3 cm. Em seguida, rasamos o recipiente para eliminação de qualquer partícula ou água das paredes externas do recipiente. Registramos a massa do recipiente na balança (mc). (Figura 8) Figura 6 - Recipiente cilíndrico vazio + placa de vidro Fonte: Os autores (2020) Figura 7 - Recipiente com água Fonte: Os autores (2020) Figura 8 - Recipiente com argamassa Fonte: Os autores (2020) Para que pudéssemos calcular a densidade de massa e o teor de ar incorporado, foi necessário seguintes equações: ➢ Volume do recipiente: 𝑽𝒓 = 𝒎𝒂 − 𝒎𝒗 Onde: ma= Massa do recipiente mais água. mv= Massa do recipiente vazio. ➢ Densidade da massa: 𝒅 = (𝒎𝒄 − 𝒎𝒗) 𝒗𝒓 ∗ 𝟏𝟎𝟎 mc= Massa do recipiente cilíndrico + argamassa (g) mv= Massa do recipiente cilíndrico vazio (g) vr= Volume do recipiente cilíndrico (cm³) d= Densidade em (kg/m³) ➢ Teor de ar incorporado: 𝑨 = 𝟏𝟎𝟎 ∗ (𝟏 − 𝒅 𝒅𝒕 ) d = Densidade calculada da massa da argamassa. dt = Densidade de massa teórica da argamassa ➢ Densidade teórica para argamassa com dosagem na obra: 𝒅𝒕 = ∑𝒎𝒊 ∑(𝒎𝒊/𝒚𝒊) mi = Massa seca de cada componente + água. yi = Massa especifica de cada componente da argamassa. 3.4. ABNT NBR 13279 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO E À COMPRESSÃO 3.4.1. Materiais • Mesa de adensamento por queda • Régua metálica • Máquina de ensaios de resistência à tração na flexão e de compressão • Cronômetro • Molde para os corpos de prova 3.4.2. Método Para dar início ao ensaio, aplicamos óleo mineral nas faces internas dos moldes e posicionamos na mesa de adensamento. Em seguida, preparamos a argamassa conforme o teor de umidade encontrado no ensaio da ABNT NBR 13276 (57% de água), com o seguinte traço: 1:2:0,57. O procedimento de preparo da argamassa foi realizado utilizando o método da ABNT NBR 16541. Após o preparo da argamassa, imediatamente introduzimos uma porção de forma uniforme sobre as três divisões do molde e realizamos 30 quedas com a mesa de adensamento. Adicionamos mais uma camada até o topo e operamos novamente a mesa de adensamento com 30 quedas. Por fim, rasamos os corpos-de-prova e o deixamos repousando para dar sequência ao ensaio. Após 28 dias, realizamos o rompimento dos corpos-de-prova para o teste de resistência à tração na flexão e resistência a compressão axial. Para o teste resistência à tração na flexão (Figura 9), aplicamos uma carga de 50 ± 10 N/s até a ruptura. Para o cálculo temos a fórmula (ABNT NBR 13279, 2005): 𝑅𝑓 = 1,5. 𝐹𝑓. 𝐿 40³ Onde: Rf é a resistência à tração na flexão, em megapascals; Ff é a carga aplicada verticalmente no centro do prisma, em newtons; L é a distância entre os suportes, em milímetros; Figura 9 - Teste de tração à flexão Fonte: Os autores (2020) Para o teste da resistência à compressão (Figura 10), foi utilizado ½ corpo-de- prova, uma vez que este foi partido ao meio no teste de resistência à tração na flexão. Posicionamos o ½ corpo-de-prova no apoio e aplicamos uma carga de 50 ±10 N/s até a ruptura. O cálculo pode ser feito utilizando a seguinte fórmula (ABNT NBR 13279, 2005): 𝑅𝑐 = 𝐹𝑐 1600 Onde: Rc é a resistência à compressão, em megapascals; Fc é a carga máxima aplicada, em newtons; 1 600 é a área da seção considerada quadrada do dispositivo de carga 40 mm x 40 mm, em milímetros quadrados. Figura 10 - Teste de compressão Fonte: Os autores (2020) 3.5. NBR 7215 – CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA À COMPRESSÃO 3.5.1. Materiais • Balança • Misturador mecânico • Molde • Soquete • Máquina de ensaio de compressão • Agregado miúdo (areia • Água • Cimento Portland • Material de Vedação • Óleo 3.5.2. Método Para dar início ao ensaio separamos as quantidades de material necessária em suas devidas proporções: • 624g de Cimento Portland • 300g de água • 1872g de agregado miúdo (areia) Inicialmente, colocamos na cuba do misturador mecânico toda a quantidade de água e cimento (Figura 17). Registramos a hora em que o cimento foi colocado em contato com a água. Ligamos o misturador na velocidade baixa por 30s. Em seguida, adicionamos a areia gradativamente durante 30s. Mudamos a velocidade do misturador para alta e deixamos por mais 30s. Após, deixamos amistura em repouso por 1:30s e retiramos a argamassa que ficou aderida á parede da cuba. Logo após o intervalo de repouso, ligamos novamente o misturador na velocidade alta por mais 1 min. Figura 11 - Misturador mecânico Fonte: Os autores (2020) Para a moldagem dos corpos de prova preparamos os moldes com o material de vedação e untamos com óleo. Logo após a mistura, rapidamente iniciamos o preparo do molde. Colocamos em 4 camadas e em cada uma delas efetuamos 30 golpes com o auxílio do soquete. Finalizamos o molde rasando a sua superfície com uma espátula. Preparamos 4 moldes para este ensaio. Estes ficaram em cura inicial ao ar por aproximadamente 4 dias. No quarto dia, retiramos os corpos de prova dos moldes e colocamos no tanque para a cura final em água. Os corpos de prova foram preparados dia 29/09/2020. O procedimento de ruptura dos corpos de prova foi realizado no dia 27/10/2020. Conforme exigido na norma, é necessário o cálculo da resistência a compressão individual, a média e o desvio relativo máximo. Para o cálculo da resistência à compressão individual, em megapascals, devemos dividir a carga em ruptura pela área da seção do corpo-de-prova. A média é dada entre os 4 corpos de prova de mesma idade. Para o desvio relativo máximo, fazemos a diferença entre a resistência média e a resistência individual, dividio pela resistência máxima e multiplicando este quociente por 100. 3.6. ABCP/ACI – MÉTODO DE DOSAGEM DO CONCRETO 3.6.1. Materiais • Cimento Portland CPII – Z32 • Agregado miúdo • Agregado graúdo • Água • Agitador Mecânico • Cone para Slump Test • Balança • Máquina de ensaio de compressão • Corpos-de-prova cilíndricos 3.6.2. Método Para dar início a dosagem de concreto, reunimos os dados obtidos no relatório anterior e realizamos o ensaio para a composição granulométrica do agregado graúdo de acordo com a NBR 248 (ABNT, 2003). ➢ Composição granulométrica do agregado graúdo No ensaio para a composição granulométrica do agregado graúdo seguindo a NBR 248 (ABNT, 2003), temos os seguintes resultados na Tabela 01: Tabela 1 - Composição granulométrica do agregado miúdo Peneira (mm) Massa (g) % retida Retida acumulada (g) % retida acumulada 2,36 0,7 0,07 0,7 0,07 4,75 66,8 6,68 67,5 6,75 9,5 589,8 58,98 657,3 65,73 19 332,2 33,22 989,5 98,95 37,5 10,2 1,02 999,7 99,97 Fonte: Os autores (2020) 𝑀𝐹 = ∑ %𝑟𝑒𝑡𝑖𝑑𝑎 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 100 𝑀𝐹 = 271,47 100 𝑴𝑭 = 𝟐, 𝟕𝟏 3.6.3. Determinação do traço de concreto – Método ABCP/ACI Para a determinação do traço do concreto utilizado neste ensaio realizamos os seguintes passos, de acordo com o método ABCP/ACI: 1) Fixar a relação água/cimento (a/c) fcj=32 Gráfico 1 - Ábaco para fixação da relação água/cimento Fonte: Rodrigues (1998) a/c = 0,44 fck = 38Mpa 2) Determinação do consumo de água (Cag) Para o diâmetro máximo característico, é a dimensão da peneira inferior a 5% segundo a NBR 248 (ABNT, 2003), conforme a Tabela 1. Neste caso seria a peneira 37,5mm, porém utilizamos a de 19mm, que é imediatamente inferior, pelo fato de não conter na Tabela 2. Tabela 2 – Consumo de água Fonte: Rodrigues (1998) Para um abatimento do tronco do cone de 80 a 100mm e uma dimensão máxima característica de 19mm, temos um consumo de água (Cag) de 205 l/m³. 3) Determinação do consumo de cimento (C) De acordo o método, o consumo de cimento pode ser calculado pela seguinte fórmula: 𝐶 = 𝐶𝑎𝑔 𝑎/𝑐 Temos, então, para um Cag de 205l/m³ e um a/c de 0,44: 𝐶 = 205 0,44 𝑪 = 𝟒𝟔𝟓, 𝟗𝟎 𝑲𝒈/𝒎³ 4) Determinação do consumo de agregado graúdo (Cb) Pode ser calculado pela seguinte fórmula, de acordo com o método: 𝐶𝑏 = 𝑉𝑐 . 𝑀𝑐 Onde: Vc é volume compactado de agregado graúdo, em kg/m³ (Tabela 3); Mc é a massa unitária compactada de agregado graúdo, em kg/m³. Tabela 3 - volume compactado de agregado graúdo (Vc) DIMENSÃO MÁXIMA CARACTERÍSTICA DO AGREGADO GRAÚDO Módulo de Finura 9,5mm 19mm 25mm 32mm 38mm 1,8 0,645 0,770 0,795 0,820 0,845 2,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,825 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 0,805 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,785 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 0,765 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,745 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 0,725 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,705 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 0,685 3,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665 Fonte: Rodrigues (1998) Para o módulo de finura, obtivemos 2,71, conforme calculado acima. Dessa forma, utilizamos a média entre os dois valores e consideramos o volume compactado (Vc) de 0,680 kg/m³. Para a massa unitária compactada, utilizamos 1400 kg/m³, valor esse que deve ser considerado caso não possua valores experimentais. Calculando, temos que: 𝐶𝑏 = 0,680 . 1400 𝑪𝒃 = 𝟗𝟓𝟐 𝑲𝒈/𝒎³ 5) Determinação do consumo de agregado miúdo (Cm) De acordo com a norma, o consumo de agregado miúdo pode ser calculado da seguinte forma: 𝐶𝑚 = [1 − (( 𝑐 𝑑𝑐 ) + ( 𝑐𝑏 𝑑𝑏 ) + ( 𝐶𝑎𝑔 𝑑𝑎𝑔 )) ] ∗ 𝑑𝑚 Onde: Cm é o consumo de agregado miúdo, em kg/m³; C é o consumo de cimento, em kg/m³; Cb é o consumo de agregado graúdo, em kg/m³; Cag é o consumo de água, em l/m³; Dc é a massa específica do cimento fornecido pela cimenteira, em kg/m³ Db é a massa específica do agregado graúdo, em kg/m³ Dag é a massa específica da água, em kg/m³ Dm é a massa específica do agregado miúdo, em kg/m³ Para a massa específica do agregado graúdo (db), temos o valor de 2681 kg/m³, determinado de acordo com a NBR 53 (ABNT, 2009) no relatório anterior. Conforme a Tabela 4 abaixo: Tabela 4 - Ensaio para determinação da massa específica do agregado graúdo m - Massa do agregado graúdo (g) Vi - Volume inicial (água) Vf - Volume final (água + agregado) V - Volume de agregado d – densidade do agregado AMOSTRA 1 100g 200cm³ 238 cm³ 38cm³ 2,632g/cm³ AMOSTRA 2 100g 200cm³ 236 cm³ 36cm³ 2,778g/cm³ AMOSTRA 3 100g 200cm³ 238 cm³ 38cm³ 2,632g/cm³ MÉDIA - - - - 2,681g/cm³ Fonte: Os autores (2020) Para a massa específica do agregado miúdo (dm), utilizamos o valor determinado pelo ensaio da NBR 9776 (ABNT, 1987) do relatório anterior. Conforme o cálculo abaixo: 𝑑𝑚 = 500 394 − 200 𝒅𝒎 = 𝟐, 𝟓𝟖𝒈/𝒄𝒎³ Para a massa específica do cimento (dc), utilizamos o boletim técnico do cimento CP II Z32 da fabricante Votorantim para o mês de maio de 2020. O valor disponibilizado é de 2,98 g/cm³ ou 2980 kg/m³. Realizando os cálculos, temos que: 𝐶𝑚 = [1 − (( 465,9 2980 ) + ( 952 2681 ) + ( 205 1000 )) ] ∗ 2580 𝑪𝒎 = 𝟕𝟑𝟏, 𝟔𝟎 𝒌𝒈/𝒎³ 6) Determinação do traço O traço do concreto pode ser determinado da seguinte maneira: 1 : 𝑐𝑚 𝑐 : 𝑐𝑏 𝑐 ∶ 𝑐𝑎𝑔 𝑐 Cimento : ag. miúdo : ag. graúdo : água Dessa forma, obtivemos o traço final: 1 : 731,6 465,9 : 952 465,9 ∶ 205 465,9 1 : 1,5702 : 2,043 : 0,44 3.6.4. Dosagem do concreto Para a realização da dosagem do concreto, utilizamos como parâmetro 0,0085m³, suficiente para preencher 4 corpos de prova. Com uma regra de 3 determinamos o consumo de cimento: x = 3,96 kg A partir desse valor podemos utilizar o traço do concreto para dosar os demais materiais. Cimento 1 * 3,96 3,96kg Agregado Miúdo 1,57 * 3,96 6,22kg Agregado Graúdo 2,043 * 3,96 8,10kg Água 0,47 * 3,96 1,86kg Além dos materiais citados acima, adicionamos 2% de aditivo, resultando em 79,2 mL, com função de acelerador de pega e endurecimento, da marca Queveks. 3.6.5. Preparação do Concreto Para a preparação do concreto, inicialmente adicionamos todos os secos e misturamos (Figura 12). Logo após, adicionamos a quantidadede água, com a quantia de aditivo diluída, e realizamos a mistura dos materiais até obtermos uma massa consistente, homogênea e com uma boa trabalhabilidade (Figura 13). Figura 12 - Preparação do concreto Fonte: Os autores (2020) Figura 13 - Concreto pronto Fonte: Os autores (2020) 3.6.6. Slump Test O ensaio para a determinação da consistência do concreto pelo abatimento do tronco de cone foi realizado de acordo com a NBR NM 67 (ABNT, 1998). Primeiramente umedecemos a base e o cone, em seguida adicionamos o concreto em três camadas aproximadamente com mesmo volume e aplicamos 25 golpes em cada uma delas. Ao final, rasamos a superfície do cone e o retiramos o molde cuidadosamente (Figura 14). Imediatamente, posicionamos o molde ao lado e determinamos a diferença de altura (Figura 15). Figura 14 - Processo de retirada do cone Fonte: Os autores (2020) Figura 15 - Aferição do Slump Test Fonte: Os autores (2020) 3.6.7. Moldagem dos corpos de prova Para realizar a moldagem dos quatro corpos-de-prova necessários para o teste de resistência utilizamos o agitador de peneiras (Figura 16). Figura 16 - Moldagem dos corpos de prova no agitador de peneiras Fonte: Os autores (2020) Primeiramente, revestimos a camada dos corpos-de-prova com óleo mineral. Posicionamos o corpo-de-prova no agitador e o acionamos com uma agitação moderada. Fomos adicionando a massa aos poucos e ao final, deixamos a maquina agitar até que não surgissem mais bolhas de ar no topo da massa de concreto. Rasamos a superfície e deixamos por mais um minuto no agitador. Repetimos o mesmo procedimento para quatro corpos-de-prova 3.6.8. Cura Os corpos-de-prova foram deixados em uma superfície horizontal e livre de perturbações por 24h. Após o primeiro período, a equipe do laboratório realizou a desmoldagem e a devida identificação dos corpos-de-prova para, então, serem submetidos no tanque para cura em água por 144h. Após esse período, os moldes foram retirados da água por um curto período antes de ser realizado o teste de resistência. 3.6.9. Determinação da resistência Para o cálculo da resistência, em Mpa pode ser utilizado a seguinte fórmula: 𝑅 = 𝐹𝑓 𝐴 Onde: R é a resistência obtida, em Mpa; Ff é a força aplicada verticalmente, em Newton; A é a área da superfície do corpo de prova, em mm²; O valor da força aplicada no corpo-de-prova (Ff) mostrado pelo equipamento é em tnf, basta multiplicar este valor por 9806,65 para obter o valor em Newton. 4. RESULTADOS 4.1. ABNT NBR 13276 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS ― DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA O preparo da argamassa foi realizado utilizando 500g de cimento, 1000g de agregado miúdo e o teor de água foi determinado através deste ensaio. Foi necessário 5 tentativas para se obter o índice de consistência ideal, bem como o teor de água. Os resultados estão expostos na Tabela 5 abaixo: Tabela 5 - Índice de consistência Tentativa Teor de Água (%) Volume de água adicionado (mL) D1 (mm) D2 (mm) D3 (mm) Diâmetro médio (mm) 1 40% 200 240 200 155 198,3 2 50% 50 230 250 230 236,6 3 52% 10 245 250 240 245 4 54% 10 240 240 265 248,3 5 57% 15 260 260 258 259,3 Fonte: Os autores (2020) O Índice de consistência foi calculado utilizando os dados obtidos na 5ª tentativa. 𝑰𝑪 = 260 + 260 + 258 𝟑 IC= 259,3 mm 4.1.1. Conclusões do resultado A porcentagem de água necessária para atingir este índice de consistência foi de 57%, em relação a massa do cimento e 28,5% em relação a massa da areia, o que nos dá um traço de 1:2:0,57. Sendo assim, para 500g de cimento e 1000g de agregado miúdo, foi necessário a adição de 285mL. Este teor será utilizado para a realização dos demais ensaios sobre argamassa. 4.2. ABNT NBR 13277 - ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS - DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO DE ÁGUA Utilizando os dados obtidos durante o ensaio e as fórmulas apresentada em 3.2, podemos obter o valor da taxa de retenção de água. Estes valores estão dispostos na Tabela 6 abaixo: Tabela 6 - Determinação da retenção de água ma (g) ms (g) mv (g) mw (g) m (g) AF Retenção de água (%) 1855 1849,3 659,1 285 1785 0,253130829 98,11706664 Fonte: Os autores (2020) 𝐴𝐹 = 285 (1855 − 659,1) 𝑨𝑭 = 𝟎, 𝟐𝟓𝟑 𝑅𝑎 = [1 − (1855 − 1849,3) 0,253(1855 − 659,1) ] 𝑥 100 𝑹𝒂 = 𝟗𝟖, 𝟏𝟐% 4.2.1. Conclusões do resultado Analisando os valores obtidos e comparando-os com os da tabela 7 NBR 13281 (ABNT, 2005), que trata sobre os requisitos exigíveis para a argamassa utilizada em assentamento e revestimento de paredes e tetos, é possível classificar a classe da argamassa deste ensaio: Tabela 7 - Requisitos para classificação para retenção de água Fonte: ABNT (2005) Considerando o valor obtido de retenção de água de 98,12% para este ensaio, concluímos que a classe à qual esta argamassa se encaixa é a U6. 4.3. ABNT NBR 13278 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE MASSA E DO TEOR DE AR INCORPORADO Os dados colhidos durante a realização do ensaio estão dispostos na Tabela 8: Tabela 8 - Resultados do ensaio Mv + placa de vidro Ma + placa de virdro Vr Mc + placa de vidro 1033,1g 1365,1 332cm³ 1718,4g Fonte: Os autores (2020) ➢ Densidade da massa: 𝒅 = (𝟏𝟕𝟏𝟖, 𝟒 − 𝟏𝟎𝟑𝟑, 𝟏) 𝟑𝟑𝟐 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 d= 2064,41 kg/m³ ➢ Densidade teórica para argamassa com dosagem na obra: As quantidades de cada material para este ensaio, foi determinada pelo ensaio da NBR 13276, conforme 4.1. A massa específica do agregado miúdo foi calculada no relatório antecedente a este e o valor da densidade do cimento foi utilizado valor disponibilizado pela cimenteira Votorantim para o cimento CP 2 F- 32. Tabela 9 - Densidade teórica da argamassa m cimento m – ag. Miúdo m – água y – cimento y – ag. Miúdo y - água 0,5 kg 1kg 0,285kg 2980kg/m³ 2491kg/m³ 1000kg/m³ Fonte: Os autores (2020) 𝒅𝒕 = 𝟎, 𝟓 + 𝟏 + 𝟎, 𝟐𝟖𝟓 (𝟎, 𝟓/𝟐𝟗𝟖𝟎) + (𝟏/𝟐𝟒𝟗𝟏) + (𝟎, 𝟐𝟖𝟓/𝟏𝟎𝟎𝟎) dt = 2089,6 kg/m³ ➢ Teor de ar incorporado: 𝑨 = 100 ∗ (1 − 𝟐, 𝟎𝟔𝟒 𝟐, 𝟎𝟖𝟗𝟔 ) A = 1,205 4.3.1. Conclusões do resultado Para este ensaio, obtivemos os seguintes valores: Tabela 10 - Teor de ar incorporado Densidade da massa (kg/m³) Densidade teórica (kg/m³) Teor de ar (%) 2,064 2,089 1,205 Fonte: Os autores (2020) O ar incorporado corresponde aos vazios observados no interior da argamassa. Apesar de um teor alto favorecer a trabalhabilidade da argamassa, em contrapartida ela reduz a resistência mecânica da argamassa. Para este ensaio, foi possível observar um baixo teor de ar nessa massa. A densidade da massa neste ensaio se apresentou próxima do valor da densidade teórica, apresentado pela Votorantim para o cimento CP II F-32. 4.4. ABNT NBR 13279 – ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO DE PAREDES E TETOS – DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO E À COMPRESSÃO O valor encontrado para a carga aplicada em cada um dos corpos se deu em Tonelada-força, utilizamos 1tnf=9806,65N para a transformação. 4.4.1. Teste de resistência à tração na flexão Os resultados obtidos durante o rompimento e o cálculo da resistência estão dispostos na tabela 11: Tabela 11 - Teste de resistência à tração na flexão nº L (mm) Ff (N) Rf (Mpa) Desvio Absoluto Máx. 1 100 1470,91 3,45 -0,31 2 100 1667,03 3,91 0,15 3 100 1667,03 3,91 0,15 MÉDIA= 3,75 Fonte: Os autores (2020) 4.4.2. Teste de resistência à compressão axial Os resultados obtidos durante o rompimento e o cálculo da resistênciaestão dispostos na tabela abaixo: Tabela 12 - Teste de resistência à compressão axial nº Fc (N) Área da seção (mm²) Rc (Mpa) Desvio Absoluto Máx. 1 34323,28 1600 21,45205 -0,40861 2 35303,94 1600 22,06496 0,20431 3 35303,94 1600 22,06496 0,20431 MÉDIA= 21,86066 Fonte: Os autores (2020) 4.4.3. Conclusões do resultado De acordo com a tabela 13 sobre resistência à tração NBR 13281 (ABNT, 2005), o concreto deste ensaio é classificado como classe R5, pois obteve uma resistência de 3,75 MPa Tabela 13 – Resistência à tração na flexão Fonte: ABNT (2005) Para o teste de resistência à compressão temos a tabela da NBR 13281 (ABNT, 2005), que classifica o concreto como classe P6, pois obteve uma resistência de 21,86 Mpa. Tabela 14 – Resistência à compressão Fonte: ABNT (2005) 4.5. NBR 7215 – CIMENTO PORTLAND – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA À COMPRESSÃO Os resultados encontrados para o teste de resistência, bem como os valores calculados estão dispostos na Tabela 15. Conforme a norma NBR 7215 (ABNT, 1996), o valor do desvio relativo máximo do corpo-de-prova nº 1 foi superior a 6%, sendo, então, desconsiderado no cálculo da resistência média e destacado com um asterisco. Tabela 15 - Resultados teste de resistência nº Carga (tnf) Carga (N) Diâmetro (mm) Área (mm) Resistência (Mpa) Desvio Relativo Máximo (%) 1* 2,71 26576,02 50 1963,495 13,53506 -10,6122 2 2,41 23634,03 50 1963,495 12,03671 1,632653 3 2,53 24810,82 50 1963,495 12,63605 -3,26531 4 2,41 23634,03 50 1963,495 12,03671 1,632653 Média= 12,24 Fonte: Os autores (2020) 4.5.1. Conclusões do resultado Os valores finais obtidos para a resistência do cimento apresentaram pouca discrepância. Apenas o corpo de prova nº 1 que ultrapassou o limite do desvio relativo máximo exigido pela norma, sendo este desconsiderado do cálculo da resistência média. Tal resultado nos mostra a importância do cuidado com a moldagem e manuseio dos corpos-de-prova. 4.6. ABCP/ACI – MÉTODO DE DOSAGEM DO CONCRETO 4.6.1. Slump Test Para o teste de abatimento do tronco, obtivemos um valor de aproximadamente 3cm, se tratando de um concreto com pouco teor de umidade, afim de se obter uma maior resistência em um curto período de tempo. 4.6.2. Teste de resistência O teste de resistência foi realizado no momento da entrega deste relatório. Os resultados foram observados no local e não serão apresentados neste relatório. 5. CONCLUSÃO Com a realização dos ensaios a respeito da argamassa, foi possível obter conhecimentos importantes acerca da composição ideal para a argamassa levando em conta a sua utilização. Diferentes dosagens de material, assim como a relação de água/cimento, podem levar a uma mudança significativa em sua resistência final. Sendo assim, é de suma importância considerar a finalidade da argamassa para evitar desperdícios de materiais e/ou patologias que poderão ocorrer futuramente na obra. O mesmo se aplica ao ensaio da resistência à compressão do cimento Portland, que foi continuado neste relatório. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9776: Agregados - Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro. 1987. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215 - Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro. 1996. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 67: Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro. 1998. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248 - Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro. 2003. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13277 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da retenção de água. Rio de Janeiro. 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13278 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro. 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13279 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. RIo de Janeiro. 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13281: Argamassa para assentamento e revestimentode paredes e tetos - Requisitos. RIo de Janeiro. 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro. 2008. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NM 53: Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro. 2009. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro. 2016. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16541: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Preparo da mistura para a realização de ensaios. Rio de Janeiro. 2016. RODRIGUES, Publio Penna Firme. Parâmetros da Dosagem Nacional do Concreto. ET-67. 3ª Ed. São Paulo: IBRACON - Associação Brasileira de Cimento Portland, 1998.Disponível em: < https://abcp.org.br/download/parametros-da-dosagem-racional-do-concreto/>. Acesso em: 02/12/2020
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