Apostila de Materiais de Construção Civil 1
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
AGLOMERANTES
MINERAIS
CIMENTO PORTLAND
AULAS DE LABORATRIO (MCC I)
(REVISADA SEGUNDO SEMESTRE DE 2014)
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Norma para Apresentao de Relatrios de MCC
Observaes:
1. A aprovao na disciplina depende da entrega de todos os relatrios.
2. Os relatrios sero entregues em pastas, no dia da prova, e devero obedecer as
seguintes instrues:
2.1 A pasta com os relatrios de cada ensaio devem ser apresentadas nas seguintes
cores, conforme a modalidade que estiver cursando:
Modalidade Cor da pasta
Edifcios Branca
Hidrulica Vermelha
Pavimentao Azul
2.2 A capa da pasta dever conter os seguintes dados:
Nome da Instituio: Faculdade de Tecnologia de So Paulo
Nome da disciplina: Materiais para Construo Civil
Nome do aluno
Nmero de matrcula
Modalidade/Turno
Professor
Data
2.2 As capas dos relatrios devem obedecer ao seguinte modelo:
Materiais para Construo Civil (I, II ou III)
Nome do Ensaio Realizado
Nome do aluno:
Nmero:
Modalidade/turno:
Professor:
Data:
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Os relatrios devem ser elaborados individualmente obedecendo os seguintes itens:
1. Introduo
2. Corpo do trabalho
2.1 Parte Experimental
2.1.1 Materiais
2.1.2 Equipamentos
2.1.3 Procedimento
2.2 Resultados
2.3 Discusso
3. Concluso
4. Figuras, tabelas e quadros
5. Referncias bibliogrficas
1. Introduo
A introduo deve conter uma definio sucinta do objetivo do ensaio e a exposio
dos motivos que determinam sua execuo.
2. Corpo do Trabalho
2.1 Parte experimental
Nesta seo, o mtodo deve ser descrito com preciso, dando informaes sobre os
materiais (qual ou quais tipos foram utilizados, especificando o mtodo de
amostragem), os equipamentos empregados (descrio das suas caractersticas,
observando resumidamente o ambiente experimental) e o procedimento do ensaio
(descrio terica e metodolgica da prtica experimental e dos trabalhos operacionais,
obedecendo uma cronologia dos fatos ocorridos, dando-se destaque ao assunto
principal).
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
2.2 Resultados
Descrio dos resultados obtidos no ensaio, obedecendo a mesma ordem cronolgica
do procedimento.
2.3 Discusso
Nesta seo deve ser abordada a relao entre os resultados obtidos e o objetivo do
ensaio. Cabe discutir a concordncia ou discordncia dos resultados em relao
especificao do material.
3. Concluso
Consideraes conclusivas atravs de uma anlise retrospectiva dos fatos observados
no decorrer do ensaio.
4. Figuras, tabelas e quadros
So recursos auxiliares que oferecem melhor visualizao das informaes. Devero
aparecer no corpo do texto - quando do suporte discusso, ou em anexos - quando
tem carter suplementar.
5. Referncias:
Todos os autores citados no texto do relatrio e bibliografias consultadas, contendo as
informaes necessrias para a identificao correta dos diversos autores e respectivos
artigos.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Cimento Portland
ndice:
Aglomerante hidrulico: cimento Portland Procedimentos e mtodos de ensaios
Extrao e preparao de amostras de cimento Portland NBR 5741 de 1993
Determinao da massa especfica do cimento Portland NM 23 de 2000
Determinao da finura do cimento Portland por peneiramento NBR 11579 de 1991
Determinao da resistncia compresso do cimento Portland NBR 7215 de 1996
Determinao da pasta de consistncia normal NBR NM 43 de 2003
Determinao dos tempos de pega: NBR NM 65 de 2003
Determinao da estabilidade volumtrica do cimento Portland NBR 11582 de 2012
Determinao da finura mediante emprego do aparelho de permeabilidade do ar
Mtodo de Blaine: NBR NM 76/1998
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
EXTRAO E PREPARAO DE AMOSTRAS DE CIMENTO PORTLAND
NBR 5741:1993
Introduo
Para realizao de ensaios fsicos e qumicos necessrios ao controle da
qualidade do cimento a ser empregado na construo civil (na produo de concretos,
argamassas e caldas), obedecemos um mtodo para extrao e preparao das amostras,
de forma que o material ensaiado seja o mais representativo possvel daquela populao
submetida utilizao.
Definies
amostra de uma s tomada: amostragem realizada em uma nica operao e que
representa uma corrente de cimento num curto perodo de tempo;
amostra contnua: amostragem realizada por meio de um dispositivo automtico, de
forma contnua e que representa uma corrente de cimento em perodos de tempo
curtos e longos;
amostra composta: a mistura das amostras de uma s tomada ou contnua,
extradas durante um certo perodo, a intervalos de tempo pr-fixados, representativa
da amostra de cimento produzida nesse perodo;
amostra de ensaio: so amostras de uma s tomada ou composta, destinada aos
ensaios fsicos ou qumicos, representativas de uma quantidade mxima de 400t.
As amostras de ensaio devem pesar no mnimo 5kg, e serem tomadas em
duplicata, de forma a uma amostra ficar guardada durante 90 dias a fim de elucidar
eventuais dvidas.
Procedimento
Os tipos, quantidades e tamanhos das amostras podero ser extradas por
qualquer um dos mtodos descritos:
Amostragem no transportador que alimenta o armazm de material a granel:
Para cada 200t que passa pelo transportador, ser extrado pelo mtodo de uma s
tomada ou pelo mtodo contnuo, uma amostragem de ensaio de 2,5kg, ou mais.
Amostragem do depsito de material a granel, em seus pontos de descarga:
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
A amostra de ensaio ser composta por 2,5kg de cimento para cada 100t, no mximo,
extrada durante a descarga a intervalos regulares.
Amostragem dos embarques a granel por intermdio do saca-amostra (Figura 1)
ranhurado:
(medidas em mm)
Figura 1 - Tubo saca amostra para cimento a granel. Fonte: NBR 5741:1993 -
ABNT
Para maior representatividade do cimento em considerao, as amostras sero obtidas de
pontos bem distribudos tanto na superfcie como na profundidade da carga, podendo-se
combinar amostras parciais para formar uma amostra de ensaio que represente no
mximo 100t.
Amostragem de cimento em sacos:
As amostras parciais sero extradas atravs de um tubo amostrador (Figura 2)
introduzido pela vlvula do saco de cimento, tendo-se a preocupao, por ocasio de sua
retirada do saco, de vedar o seu orifcio de respirao.
(medidas em mm)
Figura 2 - Tubo amostrador para cimento em sacos. Fonte: NBR 5741:1993
ABNT.
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Para cada 5000 kg (100 sacos) ou frao, se extrair uma amostra de um saco qualquer.
Proteo das amostras:
Imediatamente aps a extrao, as amostras sero depositadas em recipientes
hermticos com a finalidade de se evitar a absoro de umidade e a aerao (sacos
plsticos).
Preparao das amostras:
O preparo das amostras dever incluir as seguintes operaes:
a) Homogeneizao e passagem do cimento em peneira com abertura de malha
igual a 0,840mm, a fim de retirar todas as matrias estranhas e os torres
endurecidos;
b) Armazenamento em recipientes hermticos e estanques (sacos plsticos ou
leiteiras plsticas);
c) Identificao das amostras com etiqueta apropriada, contendo os seguintes
dados:
I. o tipo de cimento e sua marca comercial;
II. os locais de procedncia e de retirada da amostra;
III. o nmero de ordem de retirada da amostra;
IV. o peso do lote representado pela amostra;
V. os nomes e endereos das partes interessadas;
VI. as assinaturas das partes interessadas e a data de retirada das amostras;
VII. as observaes adicionais que se considerem necessrias;
VIII. de todas as amostras para ensaio, deve-se guardar uma para testemunho
por durante 90 dias para elucidar divergncias entre os ensaios ou os
interessados.
d) de todas as amostras para ensaio, deve-se guardar uma para testemunho por durante
90 dias para elucidar divergncias entre os ensaios ou os interessados.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Quantidades de ensaios fsicos e determinaes qumicas :
Local da Coleta Ensaios Lote Representado pela
Amostra
Vages ou caminhes Todos os ensaios fsicos at 100t
Depsito ou embarcao
Todos os ensaios qumicos
Ensaios fsicos: Pega Finura Resistncia e Estabilidade
at 400t
Sacos Todos os ensaios fsicos e
qumicos Frao do lote especificado
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Mtodos de ensaios
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DETERMINAO DA FINURA DO CIMENTO POR PENEIRAMENTO
Mtodo: NBR 11579:1991
Introduo
A finura traduz o grau de moagem do cimento, que exerce grande influncia
sobre suas propriedades.
O processo de hidratao do cimento ocorre de fora para dentro, e ao primeiro
contato com a gua, age sobre os gros a somente 0,5 de profundidade, atingindo 4
no primeiro ms. Portanto, quanto mais finalmente modo o cimento, maior a sua
atividade qumica para com a gua, resultando um volume menor de ncleo inerte.
A finura est relacionada trabalhabilidade dos produtos preparados a base de
cimento (pastas, argamassas e concretos), tempos de incio e fim de pega, resistncia
compresso, estabilidade volumtrica, gerao de calor de hidratao e durabilidade
destes produtos.
Procedimento Manual:
Aparelhagem:
Balana;
Conjunto de peneiramento (peneira #75 m, no 200, com tampa e fundo);
Pincis;
Basto em tubo de PVC (dimetro = 20 mm e comprimento = 250 mm);
Flanela;
Cronmetro;
Vidro relgio (dimetro = 100 mm).
Procedimento
Coletar uma amostra de cimento contendo 50 0,05g (M), colocar na peneira, e
submet-la a movimentos de vaivm horizontais, com as duas mos, espalhando o
cimento por toda superfcie da tela.
Esta operao tem por objetivo fazer passar os gros mais finos, o que geralmente
ocorre entre 3 a 5 minutos.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Prosseguir o peneiramento com a peneira tampada, sem fundo, dando golpes no
rebordo exterior da peneira com o basto, para desprender as partculas aderidas na
tela e no caixilho.
Parar o peneiramento e limpar com pincel e flanela toda superfcie inferior da tela;
Encaixar a peneira no fundo, retirar a tampa e imprimir suaves movimentos de
vaivm horizontais durante 15 a 20 minutos, sempre girando o conjunto e limpando
tela com pincel a intervalos regulares.
Deve-se cuidar-se para que o material fique uniformemente espalhado sobre toda
superfcie da tela.
No final do perodo, colocar a tampa e limpar novamente a tela e o fundo,
desprezando o material passante.
O peneiramento final feito segurando-se o conjunto peneira, tampa e fundo, com as
duas mos, mantendo-o ligeiramente inclinado e imprimindo movimentos rpidos de
vaivm durante 60 segundos, girando o conjunto de mais ou menos 60o a cada 10
segundos.
Ao final desse tempo, recolher todo o material passante num recipiente (vidro-
relgio) e pesar com preciso de 0,01g.
Se a massa do material passante nessa fase do peneiramento for superior a 0,05g,
repetir a operao at que a massa passante durante um minuto de peneiramento
contnuo seja inferior a 0,05g (0,1% da massa inicial).
O material retido (R) deve ser transferido para um recipiente (vidro-relgio) e
passado com preciso de 0,01g.
Peneiramento Mecnico
Aparelhagem:
Balana;
Peneirador aerodinmico;
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Peneira apropriada para peneirador aerodinmico;
Martelo de acrlico;
Recipiente para captao de resduos;
Vidro-relgio;
Pincis.
Procedimento
Pesar (20 0,02)g (M) de cimento e coloc-lo na peneira acoplada ao peneirador
aerodinmico com a presso de suco ajustada para 1960 Pa (200 mm de coluna
dgua).
O material deve ficar distribudo de forma circular na tela, para que a tampa, quando
colocada no o toque.
Tampar a peneira com o anel de vedao e ligar o peneirador aerodinmico com o
tempo de ensaio ajustado em 3 minutos.
Para desprender o material que fica aderido tampa da peneira, deve-se golpear
suavemente e com alta freqncia a ala da tampa, utilizando o martelo de acrlico.
Ao final do peneiramento, remover todo o resduo para um recipiente com auxlio
dos pincis e pesar com preciso de 0,01g (R).
Resultado
O ndice de finura (F) ser calculado pela expresso:
F = R .C
M 100 onde,
F = ndice de finura do cimento em porcentagem;
R = Resduo do cimento na peneira ABNT 75m em gramas;
M = Massa inicial do cimento em gramas;
C = Fator de correo da peneira utilizada no ensaio, determinada de acordo com o
disposto na EB-22, (C = 1,00 0,20).
O resultado do ensaio o valor obtido de uma nica determinao.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Notas:
Repetibilidade:
A diferena entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma amostra submetida
ao ensaio e por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento em curto intervalo de tempo, no
deve ultrapassar 0,4% em valor absoluto.
Reprodutibilidade:
A diferena entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por dois operadores,
operando em laboratrios diferentes a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, no deve
ultrapassar 0,8% em valor absoluto.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Ensaio realizado no laboratrio
DETERMINAO DA FINURA DO CIMENTO POR PENEIRAMENTO
NBR 11579:1991
Data: / /
Cimento: .......................................... (marca, tipo e classe); Especificao: NBR
...............
Massa inicial (M) = 50 g;
Resduo (R) = ............... g;
Correo da peneira C = ....................
Resultado do ensaio: 100CR
MF
F = = ...............%
Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento
Portland)
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA DO CIMENTO PORTLAND
Mtodo: NBR NM 23: 2001
Introduo
A massa especifica do cimento, no um indicador da sua qualidade. O
conhecimento do valor da massa especfica usado para efeitos de proporcionamento e
dosagem do concreto, nos clculos de consumo dos produtos na mistura, etc.,
geralmente baseados nos volumes absolutos dos materiais constituintes. O valor da
massa especfica se faz necessrio tambm para a execuo da medida da superfcie
especfica do cimento pelo mtodo Blaine.
Objetivo
Este ensaio tem por finalidade a determinao da massa especfica do cimento
Portland, empregando o frasco volumtrico de Le Chatelier.
Conceito de massa especfica
Chama-se densidade absoluta ou massa especfica absoluta de um material, a
relao entre a massa (m) de uma determinada quantidade de material e o volume (v)
por ele ocupado.
Aparelhagem e materiais:
Frasco volumtrico de Le Chatelier, com 250mm de altura e bulbo com
aproximadamente 250cm3
de capacidade at a marca zero da escala. A escala deve
ter graduao que permite leitura com erro inferior a 0,05cm3;
Balana capaz de determinar a massa da amostra com preciso de 0,01g;
Recipiente de vidro com capacidade suficiente para conter a amostra.
Funis: dois funis de vidro, um de gargalo longo para o lanamento do lquido e ouro
de gargalo curto para o lanamento do cimento;
Termmetro graduado de forma a permitir leituras at 0,5o C;
Banho termorregulador com altura suficiente para que os frascos fiquem imersos at
a graduao de 24cm3.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Lquido para ensaio, que no reaja quimicamente com o cimento e tenha massa
especfica inferior a este. Preferencialmente deve-se usar o xilol, ou querosene livre
de gua.
Procedimento
O cimento deve ser ensaiado conforme a amostra recebida. Se for constatada a
presena de corpos estranhos ao cimento, a amostra deve ser passada em peneira de
abertura nominal 0,15 mm antes do ensaio.
Coloca-se com o auxlio de um funil no frasco volumtrico, um dos lquidos
especificados, em quantidade suficiente para que seu volume fique compreendido
entre as marcas 0 e 1 cm3. Seca-se a parte interior do frasco acima do nvel do
lquido.
Em seguida, submerge-se o frasco em um banho termorregulador que dever ter
uma temperatura constante, prxima a do ambiente. O frasco permanecer no
banho termorregulador, at o momento em que seu contedo alcance a temperatura
do banho, quando ento, ser efetuada a leitura inicial.
Pesa-se em recipiente de vidro, 60g de cimento que ser lanado no frasco
volumtrico, com o auxlio do funil, tendo-se o cuidado de evitar que o cimento
fique aderido nas paredes do frasco acima do lquido. Em seguida o frasco dever
ser fechado.
Toma-se o frasco por sua parte superior, e inclinando-o, gira-se alternadamente
num e noutro sentido, at que voltando-se a posio vertical, no haja imerso de
bolhas de ar.
Submerge-se novamente o frasco no banho termorregulador, e uma vez alcanado o
equilbrio trmico, faz-se a leitura final (Lf).
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Resultados
A massa especfica do cimento ser calculada pela expresso:
= m
v onde,
= massa especfica do cimento em g/cm3;
m = massa de cimento em g;
v = volume real ocupado pela massa m de cimento, obtido pela diferena entre as
leituras final (Lf) e inicial (Li), em cm3.
O resultado deve ser a mdia de pelo menos duas determinaes que no difiram entre
si mais que 0,01g/cm3, devendo o valor ser expresso com duas casas decimais.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Medidas em mm.
Figura 3 - Frasco de Le Chatelier. Fonte: NBR NM 23 (ABNT 2001)
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Ensaio realizado no laboratrio
DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA DO CIMENTO PORTLAND
NBR NM 23: 2001
Data: / /
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR
Massa (m) = 60 g;
Li = cm3; Lf = cm
3; v = Lf Li ; v = - ; v =
v
m ; = ; = g/ cm3.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
DETERMINAO DA RESISTNCIA COMPRESSO DO CIMENTO
PORTLAND
Mtodo: NBR 7215: 1997
Introduo
A resistncia mecnica do cimento endurecido a propriedade do material talvez
mais necessria para uso estrutural. Todas as especificaes de cimento contm ensaios
de resistncia.
Tendo em vista a utilizao futura do cimento Portland nas argamassas e
concretos estruturais, a determinao da resistncia do cimento atravs de um ensaio
prvio, permite conhecer seu comportamento nas idades ensaiadas e o seu atendimento
s especificaes.
Fundamentos Tericos
As especificaes brasileiras estabelecem limites para a resistncia compresso
em pelo menos trs idades. A determinao da resistncia compresso simples
realizada com argamassa normal de cimento no trao, em massa, de 1: 3: 0,48 (cimento:
areia normal: gua).
Em cada idade so ensaiados 4 corpos-de-prova cilndricos de 50 mm de
dimetro por 100 mm de altura, determinando-se a resistncia compresso atravs da
mdia aritmtica dos resultados individuais. A resistncia compresso de cada corpo-
de-prova ser dada por:
fcj = P
S onde,
fcj = Resistncia compresso na idade j (dias), em kgf/cm2 ou MPa;
P = Carga de ruptura lida no manmetro da prensa em kgf;
S = rea da seo transversal do corpo-de-prova em cm2.
A resistncia mdia ser:
4
1
cj4
1f
n
i
cjif
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Aparelhagem e materiais:
Balana de capacidade de 1000 g e resoluo de 0,1 g;
Argamassadeira de movimento planetrio;
Recipientes e esptulas metlicas;
Moldes metlicos com dimetro de 50 mm 0,1 mm e altura 100 mm 0,2 mm;
Soquete metlico padronizado;
Paqumetro;
Mquina de ensaio de compresso;
Placas de vidro;
Dispositivo para capeamento com enxofre, retfica, pasta de cimento ou outro
processo;
Tanque de cura;
Cmara mida;
Areia normal de acordo com NBR 7214/1982
Cimento a ser ensaiado;
Laboratrio com 24o C 4o C e umidade relativa do ar no inferior a 50%.
Procedimento:
A argamassa de cimento ser preparada com areia normal, atravs de mistura
mecnica, conforme as quantidades indicadas na Tabela 1. Essa quantidade suficiente
para moldagem de 6 (seis) corpos de prova de dimetro de 50 mm e 100 mm de altura.
Para cada idade so ensaiados 4 corpos de prova.
Assim, para 3 idades de ensaio so necessrio 2 misturas, resultando em 12
corpos de prova.
Tabela 1 Quantidade de materiais para 6 corpos de prova.
Materiais Massas em g
Cimento 624 0,4
gua 300 0,2
Areia normal:
Frao grossa, passante na peneira de #2,4 mm e retida na de #1,2mm;
468 0,3
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Frao mdia-grossa, passante na peneira de #1,2mm e retida na de
#0,6mm;
468 0,3
Frao mdia-fina, passante na peneira de #0,6mm e retida na de
#0,3mm;
468 0,3
Frao fina, passante na peneira de #0,3mm e retida na de #0,15mm.
468 0,3
Mistura mecnica:
Executar a mistura mecnica, colocando inicialmente na cuba toda a quantidade de
gua e cimento com o misturador operando em velocidade baixa, durante 30
segundos.
Deve ser registrada a hora em que o cimento posto em contato com a gua de
mistura.
Aps esse tempo, inicia-se a colocao da areia (as 4 fraes, previamente
homogeneizada), gradualmente durante 30 segundos.
Imediatamente aps a colocao da areia, prosseguir a mistura em velocidade alta
durante 30 segundos.
Em seguida, desliga-se o misturador durante 1 minuto e 30 segundos, retirando-se
com o auxlio de uma esptula a argamassa que ficou aderida na parede da cuba, nos
primeiros 15 segundos.
Durante o tempo restante, (1 minuto e 15 segundos), a argamassa fica em repouso na
cuba tampada com pano limpo e mido.
Aps esse intervalo, liga-se o misturador na velocidade alta durante 1 minuto
concluindo a mistura pelo processo mecnico.
Determinao do ndice de consistncia (facultativo):
Molda-se sobre a mesa de consistncia lubrificada com leo mineral, uma frma
tronco cnica, preenchendo-a em trs camadas de alturas aproximadamente iguais,
adensadas com 15, 10 e 5 golpes uniformemente distribudos, respectivamente, com
um soquete padronizado.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Terminada essa operao, alisar o topo com uma rgua, retirar a frma e submeter o
tronco de cone de argamassa a 30 quedas na mesa de consistncia num tempo de
aproximadamente 30 segundos.
O ndice de consistncia ser dado pela mdia aritmtica de duas medidas do
dimetro da base do tronco de cone deformado, medidos ortogonalmente, com
auxlio de um paqumetro. O ensaio deve ser repetido sempre que houver diferena
de mais de 5 mm entre as duas medidas.
Moldagem:
A moldagem dos corpos-de-prova deve ser feita imediatamente aps o
amassamento, preenchendo-se os moldes com auxlio de uma esptula, em quatro
camadas de altura aproximadamente iguais, adensando-se cada camada com 30 golpes
de um soquete padronizado, distribudos uniformemente. Aps adensar a ltima
camada, fazer rasamento do tpo e acabamento com esptula.
Cura inicial ao ar:
Logo aps a moldagem, os corpos-de-prova sero colocados em cmara mida,
com a face superior protegida com uma placa de vidro, durante 20 a 24h.
Cura final em gua:
Terminado o perodo inicial da cura, os corpos-de-prova sero desformados,
identificados e imersos em tanques de gua saturada com cal, permanecendo at a data
do ensaio.
Ruptura dos corpos-de-prova:
Para realizao do ensaio, os corpos-de-prova devem receber em seus topos e
bases, capeamento com pasta de enxofre mais pozolana, fundidos temperatura de (137
7) oC, ou retfica dos topos ou outro processo para eliminar eventuais defeitos de
contato entre as superfcies dos corpos-de-prova com os pratos da mquina de ensaio.
A velocidade de aplicao de carga de compresso no corpo-de-prova deve ser
de (0,25 0,05) MPa por segundo ou (2,5 0,5 kgf/cm2) por segundo ou (50 10)
kgf/s.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
A idade do corpo-de-prova ser contada a partir do instante em que o cimento
posto em contato com a gua de amassamento, e devem-se obedecer as seguintes
tolerncias de tempo para a ruptura, conforme Tabela 2:
Tabela 2 Idade de ruptura e tolerncia
Idade de Ruptura Tolerncia
24 horas 30 minutos
3 dias 1 hora
7 dias 2 hora
28 dias 4 hora
91dias 1 dia
Desvio relativo mximo (DRM):
Calcular o desvio relativo mximo da srie de quatro resultados dividindo o
valor absoluto da diferena entre a resistncia mdia e a resistncia individual que mais
se afaste desta mdia, para mais ou para menos, pela resistncia mdia e multiplicando
este quociente por 100. A porcentagem obtida deve ser arredondada ao dcimo mais
prximo.
DRM = |fcj fcji que +se afasta de fcj |
fcj . 100 onde,
- fcj = Resistncia mdia de 4 corpos de prova;
- fcji = Resistncia mxima ou mnima que mais se afasta de fcj.
O DRM deve ser menor ou igual a 6%.
Se o DRM for superior a 6%, calcula-se uma nova mdia com 3 corpos de prova,
desconsiderando o valor discrepante, e o DRM respectivo. Constar no certificado de
ensaio o ocorrido.
Persistindo o fato, todos os corpos-de-prova de todas as idades devem ser
eliminados e o ensaio novamente realizado.
-
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Ensaio realizado no laboratrio
DETERMINAO DA RESISTNCIA COMPRESSO DO CIMENTO
PORTLAND
NBR 7215: 1997
Data: / /
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR
Data de moldagem: / / Data de ensaio: / /
Idade de ensaio (dias): dias
CP n Dimetro
d (mm)
rea da seo
transversal
S (mm2)
Carga de ruptura P Resistncia
compresso simples
fcji = P/S (MPa) kgf N
Mdia aritmtica (fcj)
Clculo do desvio relativo mximo (DRM)
DRM =
Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento
Portland)
-
27
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DETERMINAO DA GUA DA PASTA DE CONSISTNCIA
NORMAL
NBR NM 43: 2003
Introduo
Para a realizao dos ensaios para determinao dos tempos de incio e fim de
pega e verificao da estabilidade volumtrica do cimento Portland, utilizamos uma
pasta de cimento de consistncia padronizada, denominada pasta de consistncia
normal.
A pasta de cimento resulta da mistura de cimento e gua. A pasta de consistncia
normal, por sua vez, preparada a partir de (500 0,1) g de cimento, e uma quantidade
de gua obtida por tentativas para cada amostra de cimento, de modo que efetuando a
sondagem na pasta atravs da Sonda de Tetmajer, acoplada ao aparelho de Vicat, a
mesma estacione a (6 1) mm do fundo do molde que contm a pasta.
Vista lateral do aparelho de Vicat com a sonda de Tetmajer, Vista frontal do aparelho de Vicat, com a agulha de
Vicat, para a determinao da consistncia normal do cimento para a determinao do tempo de pega.
Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003) Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003)
-
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Sonda de Tetmajer para determinao Agulha de Vicat para determinao do tempo de pega inicial
Da consistncia normal
Agulha de Vicat modificado para determinao do tempo de fim de pega
Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003)
Aparelhagem:
Balana com capacidade para 1000 g e resoluo de 0,1 g;
Argamassadeira de movimento planetrio;
Esptula;
Recipiente para conter a gua;
Aparelho de Vicat, com a Sonda de Tetmajer;
Molde metlico tronco-cnico;
Placa de vidro ou placa rgida plana, no absorvente;
Cronmetro.
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Condies do ambiente:
A temperatura do ar na sala de ensaios, dos aparelhos e materiais deve ser de
(20 a 23, ou 25 a 27 2) oC e devem ser registrados no relatrio de ensaio.
A temperatura da gua de amassamento deve ser de (23 2) oC.
A umidade relativa do ar ambiente deve ser superior a 50%.
Procedimento:
Ajustar a haste no indicador no zero da escala graduada com a base do molde
tronco cnico.
Para preparao da pasta, pesar (500 0,5) g de cimento e uma quantidade de
gua determinada por tentativas com preciso de 0,1g.
A mistura ser feita mecanicamente, obedecendo-se o seguinte procedimento:
a) Introduzir toda a gua na cuba metlica;
b) Adicionar lentamente a quantidade de cimento previamente pesada;
c) Aguardar durante 30 segundos;
d) Ligar o misturador na velocidade baixa durante 30 segundos;
e) Parar a mistura e, imediatamente, iniciar a raspagem da pasta aderida na parede da
cuba e direcion-la para o centro da mesma, no tempo de 15 segundos;
f) Ligar o misturador na velocidade alta durante 60 segundos, encerrando a mistura.
Imediatamente aps a mistura, preencher o molde tronco-cnico de uma s vez
com um pequeno excesso da pasta.
Golpear suavemente a placa de vidro para eliminar eventuais bolhas de ar retidas
na pasta e rasar o topo do molde.
Posicionar o molde sob a haste do aparelho de Vicat, estando em sua
extremidade inferior a Sonda de Tetmajer.
Fazer com que a sonda fique em contato com a superfcie da pasta, fixando-se a
haste com o parafuso.
Completados os 45 segundos contados a partir do fim do amassamento, deixar a
haste descer em queda livre, soltando o parafuso fixador.
Aps 30 segundos, fazer a leitura da distncia em milmetros, da extremidade da
sonda ao fundo da frma, correspondente ao ndice de consistncia.
A consistncia da pasta considerada normal quando seu ndice de consistncia
for igual a (6 1) mm.
-
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Evidentemente as leituras com valores inferiores a (6 1) mm indicam excesso
de gua enquanto que as de valores maiores denotam falta de gua.
Assim, enquanto no se obtm o ndice de consistncia convencional, devem-se
preparar outras pastas variando a quantidade de gua e utilizando nova poro de
cimento a cada tentativa.
Expresso dos resultados:
A gua da pasta de consistncia normal expressa em porcentagem da massa
relativa ao cimento, arredondada ao dcimo mais prximo.
A = ma
mc . 100 onde:
A = porcentagem de gua;
ma = massa de gua para obteno da consistncia normal;
mc = massa de cimento utilizada no ensaio.
Notas:
Repetibilidade:
A diferena entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma
amostra submetida ao ensaio, por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento
em curto intervalo de tempo, no deve ultrapassar 0,6% em valor absoluto.
Reprodutibilidade:
A diferena entre dois resultados individuais independentes, obtidos por dois
operadores operando em laboratrios diferentes a partir de uma mesma amostra
submetida ao ensaio, no deve ultrapassar 1,0% em valor absoluto.
-
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Ensaio realizado no laboratrio
DETERMINAO DA GUA DA PASTA DE CONSISTNCIA NORMAL
NBR NM 43: 2003
Data: / /
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR
Quantidade de cimento (mc) = 500 g
Tabela de ensaio
Ensaio n Quantidade de
gua
ma (g)
ndice de
consistncia
(mm)
Observao
Porcentagem de gua da pasta de consistncia normal (A)
=
100
A = 100 A = %
-
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DETERMINAO DOS TEMPOS DE INCIO E FIM DE PEGA DO
CIMENTO PORTLAND. NBR NM 65 de 2003
Introduo:
A pega do cimento em termos gerais refere-se passagem de um estado fluido
para um estado rgido, embora seja um tanto arbitrria a definio de rigidez da pasta
em que se considera que tenha ocorrido a pega.
O incio de pega e fim de pega so convenes empregadas para representar
esses estgios de pega arbitrariamente escolhidos.
O conhecimento do tempo de incio de pega e o fim de pega do cimento
permitem avaliar o tempo disponvel para os processos de mistura, transporte,
lanamento, adensamento e acabamento superficial dos produtos preparados com o
cimento (pastas, argamassas e concretos).
Fundamentos tericos:
O resultado inicial da mistura do cimento com a gua uma disperso.
A reao com a gua produz rapidamente uma pelcula superficial de hidratao
sobre cada gro.
Aps alguns minutos, os produtos da hidratao crescem para dentro e para fora
da superfcie de cada gro.
Com a seqncia da reao, crescem as pelculas dos produtos de hidratao,
passando as mesmas a interagir, tornando-se o conjunto um gel contnuo. o que
corresponde a fase de pega.
Prosseguindo a reao, as partculas existentes entre os gros de cimento
aumentam e se aproximam, at que o material, possa igualmente considerar-se como
uma massa de partculas em contato ntimo.
Ocorre tambm, a diferenciao do gel, tornando-se mais densamente
empacotado em algumas regies e menos em outras, com o que se originam os poros.
Identificando-se ento, partculas cristalinas atravs de todo o gel.
a fase de endurecimento.
Observa-se, pois, os seguintes fenmenos sucessivos a partir do instante em que
se misturam o cimento e a gua:
-
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a) Manuteno da plasticidade, durante certo tempo;
b) Aumento brusco da viscosidade da pasta, concomitante com a elevao da sua
temperatura ( o incio de pega);
c) Aps algumas horas a pasta torna-se indeformvel e transforma-se num bloco rgido
( o fim de pega);
d) A partir do fim da pega, inicia-se o endurecimento, em que a resistncia da pasta
aumenta progressivamente com o tempo.
Fatores que afetam os tempos de pega do cimento:
Composio qumica e grau de moagem do cimento;
Quantidade de gua;
Utilizao de aditivos aceleradores ou retardadores de pega;
Temperatura e umidade relativa do ar ambiente.
Aparelhagem:
Balana com capacidade para 1000 g e resoluo de 0,1 g;
Argamassadeira de movimento planetrio;
Esptula;
Recipiente para conter a gua;
Aparelho de Vicat, com a Sonda de Tetmajer;
Molde metlico tronco-cnico;
Placa de vidro ou placa rgida plana, no absorvente;
Cronmetro.
Condies ambientais do laboratrio
O laboratrio deve ser mantido temperatura de (20 2) 0C e umidade relativa
acima de 50%.
NOTA:
-
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Em regio de clima quente podem ser mantidas temperaturas de (23 2) 0C, (25 2) 0C ou (27
2) 0C.
Procedimento:
Para a determinao dos tempos de incio e fim de pega, adota-se os seguintes
procedimentos convencionais:
Preparao da pasta de consistncia norma, de acordo NBR NM 43/2003;
Colocao da pasta no molde tronco-cnico;
Conservao do molde no ambiente do laboratrio;
Posicionamento da agulha de Vicat (dimetro de 1,13mm) na extremidade inferior
da haste do aparelho de Vicat, zerar a escala na placa base, efetuando penetraes da
agulha na pasta, com observncia de uma distncia mnima de 10mm entre as
mesmas, e de pelo menos 10mm do contorno da face superior do molde;
Aps no mnimo 30 minutos do enchimento do molde, encostar a agulha na
superfcie da pasta e prend-la e, esperar aproximadamente 2 segundos e soltar
rapidamente para que a agulha penetre verticalmente na pasta;
Ler a indicao na escala quando houver terminado a penetrao;
Anotar as leituras e a hora de todas as penetraes e, por interpolao, determinar o
tempo em que a distncia entre a agulha e a placa base de (4 1) mm, onde ser
definido o incio da pega;
Aps a determinao do incio de pega substituir a agulha de Vicat para agulha de
determinao de tempo de fim de pega;
Inverter o molde cheio para se fazer a observao da impresso do anel e da
extremidade da agulha na face oposta;
considerado fim de pega quando se observar somente a impresso da ponta da
agulha em trs pontos diferentes e anotar a hora desta ocorrncia;
Registros dos seguintes horrios:
a) Lanamento da gua de amassamento (to);
b) Instante em que a agulha de Vicat estacionar a (4 1)mm do fundo do molde (t1)
correspondente ao incio da pega;
-
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c) Instante em que o acessrio anular no provocar nenhuma marca no corpo-de-
prova, deixando s 0,5mm da agulha de Vicat modificada, (t2), correspondente ao
fim de pega.
to ___________| t1____________| t2________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
pega endurecimento
to = Incio da contagem do tempo (instante do lanamento da gua);
t1 = Incio da pega (instante em que a agulha de Vicat estaciona a (4 1) mm do fundo
do molde);
t2 = Fim de pega (instante em que a agulha de Vicat modificada deixar impresses de
0,5mm na pasta).
t1 - to = tempo de incio de pega;
t2 to = tempo de fim de pega.
Resultados:
Os tempos de incio e fim de pega so expressos em horas e minutos com
aproximao de 5 minutos, sendo os valores obtidos de uma nica determinao.
Segundo as especificaes brasileiras para o cimento Portland, o tempo de incio
de pega deve ser maior ou igual a 1 hora.
A determinao de tempo de fim de pega expressa em horas e minutos, com
aproximao de 15 minutos.
Notas:
Repetitividade:
A diferena entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma
amostra, submetida ao ensaio por um mesmo operador, utilizando o mesmo
equipamento em curto intervalo de tempo, no deve ultrapassar 30 minutos.
-
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Reprodutibilidade:
A diferena entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por dois
operadores, operando em laboratrios diferentes a partir de uma mesma amostra
submetida ao ensaio, no deve ultrapassar 60 minutos.
Ensaiorealizado no laboratrio
DETERMINAO DOS TEMPOS DE INCIO E FIM DE PEGA DO
CIMENTO PORTLAND. NBR NM 65 de 2003
Data: / /
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR
Hora de adio
de gua (t0)
Hora de incio
de pega (t1)
Hora de fim de
pega (t2)
Tempo de
incio de pega
(t1 t0)
Tempo de fim
de pega (t2
t0)
9 : 15 11 : 25 15 : 35 ? ?
Tempo de incio de pega: expresso em horas e minutos com aproximao de 5
minutos, sendo os valores obtidos de uma nica determinao;
Tempo de fim de pega: expresso em horas e minutos, com aproximao de 15
minutos.
Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento
Portland)
-
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DETERMINAO DA ESTABILIDADE VOLUMTRICA DO CIMENTO
PORTLAND NBR 11582 : 2012
Introduo:
A estabilidade volumtrica do cimento uma caracterstica ligada ocorrncia
eventual de indesejveis expanses, posteriores ao endurecimento do concreto,
resultante da hidratao da cal e magnsia livres nele presente.
O aumento do volume cria tenses internas que conduzem micro fissurao,
trazendo conseqncias negativas como a infiltrao de umidade e outros elementos
prejudiciais estrutura de concreto.
Fundamentos tericos:
No decorrer das reaes do cimento com a gua, desejvel que a pasta
mantenha-se volumetricamente estvel, isto , sem retraes ou expanses apreciveis.
A retrao est associada, principalmente, evaporao da gua verificada em
ambiente de umidade relativa baixa, e agravada pelo aumento de temperatura.
A expanso por sua vez, est vinculada a:
Presena no cimento de teor prejudicial de cal livre, cuja posterior hidratao
acompanhada pelo aumento de volume:
aumento de volume
CaO + H2O Ca(OH)2 + calor
Presena no cimento de magnsia cristalizada, cuja hidratao acompanhada de
aumento de volume:
aumento de volume
MgO + H2O Mg(OH)2 + calor
Reao expansiva entre a gipsita, adicionada durante a moagem do clnquer, e o
aluminato de clcio que compe o cimento.
-
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Aparelhagem:
Agulhas de Le Chatelier;
Placas de vidro, quadradas com 50mm de lado;
Rgua com diviso de 0,5mm e;
Lubrificante (leo mineral).
Condies do ambiente:
Temperatura do ar na sala de ensaios, aparelhagem e materiais igual a (20 2)oC;
Umidade relativa do ar ambiente no inferior a 50%.
Condies de aparelhagem:
Para verificao da flexibilidade da agulha, prende-se uma das hastes a uma
pina fixa, to prxima quanto possvel de sua ligao com o cilindro, de modo que a
outra haste fique aproximadamente em posio horizontal. Pendurando-se, ento, um
peso de 300g no lugar em que esta haste se destaca do molde, a sua extremidade deve
afastar-se de 15 a 30 mm da sua posio inicial.
Procedimento:
Segundo a NBR 11582: 2012 da ABNT, a determinao da expansibilidade do
cimento envolve a moldagem de seis agulhas de Le Chatelier com pasta de consistncia
normal, destinando 3 delas ao ensaio a frio e 3 ao ensaio a quente, e efetuando a medida
da variao da abertura da extremidade das hastes das agulhas.
Para moldagem das seis agulhas, cada cilindro posicionado sobre chapa de
vidro, e depois de cheio com a pasta de consistncia normal, rasado e coberto com
outra chapa de vidro. Este cilindro moldado posicionado no recipiente com um peso
em cima para que a agulha se mantenha na horizontal. Repete-se o procedimento para
todas as agulhas, que ser colocando-se sobre esta, pesos suficientes para que os
cilindros no girem devido ao peso das hastes.
-
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Logo aps a moldagem, o recipiente ser cheio de gua, at cobrir totalmente as
agulhas para sua cura, mantida temperatura de (20 2) oC, durante (20 4) h no
ambiente do laboratrio. Aps, so removidas as chapas de vidro das 6 agulhas e
submetidas a ensaios.
Ensaio a frio
No ensaio a frio, as 3 agulhas so conservadas em gua potvel temperatura de
(20 2)oC durante 6 dias, e os afastamentos das extremidades das agulhas, em
milmetros, so medidos:
logo aps a moldagem das agulhas (Lo);
aps 7 dias da moldagem, imersos em gua fria (20 2)oC (Lf).
A expansibilidade a frio calculada pela mdia aritmtica das diferenas entre
as leituras Lf e Lo das 3 agulhas ensaiadas, com aproximao de 0,5 mm.
Ensaio a quente
No ensaio a quente, as 3 agulhas so imersas na gua temperatura de (20
2)oC. Inicia-se de imediato o aquecimento da gua at a ebulio que deve acontecer no
tempo de 15 a 30 minutos. As agulhas devem ser mantidas durante, no mnimo por 5
horas imersas, e o afastamento das extremidades das agulhas deve ser medido nos
seguintes horrios:
de imediato aps a colocao das agulhas na gua fria (Li);
aps 3 horas de ebulio, sem esperar que a gua esfrie e sem retir-la da gua (L3);
de duas em duas horas at que no se verifique que em duas medies consecutivas,
no houve variaes entre as leituras Lf e Li, das 3 agulhas ensaiadas;
A expansibilidade da quente calculada pela mdia aritmtica das diferenas
entre as leituras Lf e Li das 3 agulhas ensaiadas, com aproximao de 0,5 mm.
Em ambos os casos, as agulhas permanecem imersas, em posio vertical, com
as suas extremidades fora da gua, para permitir as leituras.
-
40
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Vista lateral da agulha de Le Chatelier
Vista em planta da agulha de Le Chatelier
Fonte: NBR 11 582 (ABNT, 1991) Fonte: NBR 11 582 (ABNT, 1991)
Ensaio realizado no laboratrio
DETERMINAO DA ESTABILIDADE VOLUMTRICA DO CIMENTO
PORTLAND NBR 11582 : 1991
Data: / /
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR
Ensaio a quente
Agulha n
Leitura
inicial
Li (mm)
Leitura 3 h
L3 (mm)
Leitura 5 h
L5 (mm)
Leitura 7 h
L7 (mm)
Abertura das
agulhas (mm)
1
2
3
Abertura mdia (mm)
-
41
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Ensaio a frio
Agulha n Leitura inicial
Li (mm)
Leitura 7 dias
L 7d (mm)
4
5
6
Abertura mdia (mm)
Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento
Portland)
-
42
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DETERMINAO DA FINURA MEDIANTE EMPREGO DO APARELHO DE
PERMEABILIDADE DO AR MTODO DE BLAINE NBR NM 76/1998
Introduo:
Da mesma forma que a determinao da finura do cimento por peneiramento, o
mtodo de Blaine tem por objetivo verificar o grau de moagem do material, porm,
baseado na resistncia que uma camada de material com porosidade conhecida impe
passagem de um fluxo de ar.
De acordo com esse mtodo, a finura do cimento Portland determinada, em
termos de superfcie especfica expressa em cm2/g, por meio do aparelho Blaine de
permeabilidade do ar.
Objetivo:
A determinao da superfcie especifica tem como objetivo verificar o grau de
moagem do cimento. Desta forma, quanto mais fino o cimento maior a sua superfcie
especfica.
Conceito de superfcie especifica gravimtrica e volumtrica de um conjunto de
gros
A superfcie gravimtrica SE(m) de um material em p dado pelo quociente
entre rea da superfcie total das partculas (A) e a massa dessas partculas (m)
m
ASE m)(
Sendo o volume dos gros a relao entre a massa dos gros (m) e a massa
especfica () do material, a superfcie especifica em volume SE(v) ser dada por :
m
ASE
(v)
-
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Para partcula cbica de aresta a, a rea da superfcie igual a 6 vezes a rea de
cada face lateral. Assim, para partcula cbica, a superfcie especfica gravimtrica ser:
aaaa
aaSE
66
Para partcula esfrica, a rea da superfcie A = 4r2, sendo r o raio da esfera.
Logo, a superfcie gravimtrica ser:
D
6
r
3
r 3
4
r 4
3
2
SE
Observa-se que a superfcie especfica inversamente proporcional ao produto da massa
especfica pela aresta (a) ou dimetro (D) das partculas.
Assim, para uma mesma quantidade de cimento quanto menor o tamanho das partculas,
maior a sua superfcie especfica.
1- Procedimento
O mtodo Blaine consiste em fazer passar uma determinada quantidade de ar atravs de
uma camada preparada de cimento de porosidade definida. O nmero e tamanho dos
poros da camada funo do tamanho das partculas e determinam a velocidade com
que o ar atravessa a camada.
O aparelho esquematizado na Figura 1 consiste de um tubo manomtrico de vidro em
forma de U, com 9 mm de dimetro externo e contendo leo mineral. A parte superior
deste tubo tem conexo hermtica com uma clula de permeabilidade que consiste de
um cilindro metlico, no corrosvel, de dimetro interno de (12,7 0,5) mm. Esta
clula contm um disco metlico perfurado com (0,9 0,1) mm de espessura e dotado
-
44
MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
de 30 a 40 orifcios de 1 mm de dimetro, distribudos uniformemente em sua
superfcie.
1.1 Clculo da massa de cimento para ensaio
A camada compactada de cimento compreende um arranjo de partculas de
cimento com um volume de ar especificado entre as partculas. Esse volume de ar
definido como uma frao do volume total da camada e chamado de porosidade, .
Assim, a frao ocupada pelas partculas de cimento , (1 - ). Se V o volume total da
camada, o volume absoluto de cimento V (1 - ) e a massa de cimento, m, V(1 - ),
onde a massa especifica das partculas de cimento.
Portanto, conhecendo , uma massa de cimento pode ser pesada para produzir a
porosidade desejada na camada compactada de cimento de volume total V.
A determinao de efetuada de acordo com a NM 23 e volume V da camada
dentro de clula.
A massa de cimento para ensaio calculada com a seguinte expresso:
m = (1 - ). . V
onde:
m = massa de cimento (g);
= porosidade da camada de cimento;
= massa especfica do cimento (g/ cm3);
v = volume da camada de cimento (cm3).
1.2- Preparao da amostra
A amostra de cimento deve ser colocada em um frasco com tampa para ser agitada, por
2 min., para disperso das partculas. Aps, aguardar 2 min. e, na sequncia, mexer de
vagar o p com uma haste seca e limpa para distribuio dos finos do cimento.
Para uma primeira tentativa adota-se uma porosidade () de 0,500.
Assim, a massa de cimento para ensaio ser de:
-
45
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m = 0,500. . V
1.3- Formao da camada para o ensaio:
Para execuo do ensaio introduz-se na clula o disco perfurado e metal no
fundo da clula e sobre ele um disco de papel filtro novo. Para que o disco de papel
filtro cubra o disco perfurado, utiliza-se uma haste cilndrica de madeira, seca e limpa,
pressionando o papel filtro at que esta atinja a peneira de metal perfurada. Colocar a
quantidade de cimento determinada, m, na clula, tomando cuidado para evitar perdas.
Dar pancadas leves na clula para nivelar o cimento. Colocar um segundo papel filtro
sobre a camada cimento nivelada. Introduzir o mbolo com cuidado at contato com
papel filtro. Segurar firmemente a clula e pressionar o mbolo suavemente com o
polegar, at que estacione. Suspender vagarosamente o mbolo, cerca de 5 mm e gir-
lo de, aproximadamente 90o. E pressionar firmemente a camada mais uma vez, at
que o capuz do mbolo esteja em contato com a clula, sem apresentar som de batida
entre as partes. Assim, a camada est compactada e pronta para o ensaio de
permeabilidade, devendo o mbolo ser retirado vagarosamente.
O laboratrio deve ser mantido temperatura de (20 2) ou (23 2) ou (25 2)
ou (27 2) oC, conforme a regio do Pas, e umidade relativa mxima de 65%. A
temperatura do momento do ensaio deve constar no relatrio.
2 Ensaio de permeabilidade ao ar
Princpio:
A superfcie especfica S dada pela expresso:
tkS 1 ;
t
Sk 1
-
46
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onde:
k1 = constante do aparelho, determinada durante sua calibrao com amostra padro de
superfcie especfica conhecida;
t = intervalo de tempo mdio em (s) de trs determinaes individuais, medido na
extenso entre as marcas 9 e 10 do aparelho.
Quando o ensaio realizado em condies diversas das de calibrao do aparelho, a
expresso de clculo da superfcie especfica ser:
=6 3
. 1 . 0,1
onde:
S = superfcie especfica da amostra em ensaio, (cm2/g);
k6 = constante do aparelho;
= porosidade da camada;
t = tempo medido, em segundos;
= massa especfica do cimento, em gramas por centmetro cbico;
= viscosidade do ar temperatura do ensaio, em pascal por segundo.
6 =
. . 1 .
3 .
onde:
k6 = constante do aparelho obtida com a amostra padro;
Sp = superfcie especfica da amostra padro (cm2/g);
p = massa especfica do cimento, (g/cm3);
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
p = viscosidade do ar temperatura do ensaio, (Pa/s);
p = porosidade da camada;
tp = tempo medido, (s).
Aparelhagem:
Aparelho de permeabilidade Blaine:
1- mbolo;
2- Chanfro;
3- Clula;
4- Camada de cimento compactado;
5- Disco de papel filtro;
6- Disco de metal perfurado;
7- Tubo manomtrico;
8, 9, 10 e 11- Marcas de referncia;
12- Acoplamento da clula;
13- Registro;
14- Mangueira de suco;
15- Pra de suco.
Liquido manomtrico leo mineral leve (leo de rcino)
Cronmetro
Balana
Papel filtro da dimenso da clula
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Procedimento:
Inserir a superfcie cnica da clula no topo do manmetro, usando, se
necessrio, uma camada fina de vaselina para garantir a estanqueidade, cuidando para
no alterar a camada de cimento. Fechar o topo do cilindro com um tampo. Abrir o
registro e, por meio de aspirao, levantar o nvel do lquido manomtrico para a marca
mais alta. Fechar o registro e observar se o nvel do lquido manomtrico permanece
constante. Se o nvel cair, refazer a junta clula/manmetro e verificar o registro.
Repetir o teste de vazamento at que o nvel do lquido manomtrico no desa.
Abrir o registro e, por aspirao, ajustar o nvel do lquido linha mais alta. Fechar o
registro. Remover o tampo do topo do cilindro. O lquido manomtrico comear a
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
fluir. Marcar os tempos para que o lquido atinja a segunda linha e a terceira linha.
Registrar o tempo, t, com aproximao de 0,2 segundos e a temperatura com
aproximao de 1o C.
Repetir o procedimento na mesma camada e registrar os valores adicionais de
tempo e temperatura. Preparar uma nova camada do mesmo cimento com uma segunda
amostra, seguindo o procedimento descrito, ou, se houver pouco cimento disponvel,
desfazendo a primeira camada e refazendo-a. Realizar o ensaio de permeabilidade duas
vezes na segunda camada, registrando os tempos e temperaturas como antes.
Tabela 1 Viscosidade do ar em funo da temperatura
Temperatura
oC
Viscosidade do ar
Pa / s
1,0
16
17
18
19
20
21
22
23
24
0,00001800
0,00001805
0,00001810
0,00001815
0,00001819
0,00001824
0,00001829
0,00001834
0,00001839
0,001342
0,001344
0,001345
0,001347
0,001349
0,001351
0,001353
0,001354
0,001356
Nota Valores intermedirios podem ser obtidos por interpolao linear.
Expresso dos resultados:
A mdia dos quatro tempos deve ser usada na frmula e o resultado de S
apresentado, com aproximao de 10 cm2/g, ser a superfcie especfica do cimento.
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MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014
Ensaio realizado no laboratrio
DETERMINAO DA FINURA MEDIANTE EMPREGO DO APARELHO DE
PERMEABILIDADE DO AR MTODO DE BLAINE NBR NM 76/1998
Data: / /
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR
FINURA PELA PERMEABILIDADE AO AR
Determinao da massa (m)
Porosidade da camada = m = .V. = (g)
Volume da cpsula V = (cm) k6 =
Massa especfica = (g/cm) Temperatura do ar = (C);
= (Pa / s)
Determinao do tempo de queda da coluna manomtrica t
Tempo t 1 = (s) t 2 = (s) t 3 = (s) t 4 = (s) t mdio = (s)
Superficie especfica (S) em (cm/g)
=6 3
. 1 . 0,1
S =
Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento
Portland)
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AGLOMERANTE MINERAL
CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA
AULAS DE LABORATRIO
(MCC I)
(REVISADA e ATUALIZADA 2 SEMESTRE 2013)
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AGLOMERANTE AREO CAL
Fluxograma de produo da cal hidratada:
Calcrio Clcico
CaCO3 CaCO3 CaCO3
Jazida de Extrao Blocos de Britagem Fragmentos
Calcrio Calcrio de Calcrio
Calcrio Dolomtico CaCO3 MgCO3 CaCO3 MgCO3
CaCO3 MgCO3
Queima ou
calcinao
em forno
temperatura
de 900 C
Ca(OH)2 Ca(OH)2 + calor CaO + CO2
Ensacamento e Separao Cal Moagem e Cal
Distribuio dos finos Hidratada Hidratao Virgem
Ca(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Mg(OH)2 + calor CaOMgO + 2 CO2
Calcrio clcico e dolomtico
A cal obtida a partir da rocha de calcrio. Existe a rocha de calcrio clcico, que
apresenta um teor alto de carbonato de clcio (CaCO3), e a rocha de calcrio dolomtico
quando o teor de dolomita predominante [CaMg(CO3)2 ou CaCO3MgCO3].
Os calcrios so rochas sedimentares compostas, basicamente, por calcita (CaCO3),
enquanto os dolomitos so tambm rochas sedimentares compostas, basicamente, pelo
mineral dolomita (CaCO3.MgCO3). A calcita apresenta maior valor econmico, comparada s demais, como a dolomita, mrmore e greda ou giz.
As rochas de calcrios no so puras e contm outros compostos minerais como silicas,
fosfatos, gipso, xidos de ferro e magnsio, argilas, sulfetos, sulfatos, fluorita entre
outros.
De modo geral, na produo de cal, 1 t de calcrio resulta em 0,5 t de cal. O calcrio
calcico contm, aproximadamente, 56% de CaO, enquanto que o calcrio dolomtico,
contm, aproximadamente, 20% de MgO e 30% de CaO. Ambos apresenta um sistema
cristalino hexagonal rombodrico.
Outras formaes calcrias
Outras formaes calcrias existem na natureza, alm duas retro citadas.
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3
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A aragonita (CaCO3) tambm um calcrio, contendo, aproximadamente, 56% de CaO.
Apresenta a mesma composio qumica da calcita, entretanto difere na estrutura
cristalina (cristal ortorrmbico). Seu aproveitamento econmico acontece apenas para
os depsitos de conchas calcrias e oolitas (pequenas agregaes calcrias do tamanho
de ovas de peixe). menos estvel que a calcita e muito menos comum. Trata-se de um
mineral metaestvel, cuja alterao resulta na calcita, a forma mais estvel.
Outros minerais carbonatados, notadamente, siderita (FeCO3), ankerita
(Ca2MgFe(CO3)4 e a magnesita (MgCO3), esto comumente associados ao calcrio e ao
dolomito, contudo em menor quantidade.
Assim, uma jazida de calcrio necessita um estudo tcnico de viabilidade econmica
para sua explorao comercial.
CAL VIRGEM
A rocha de calcrio extrada da jazida por meio de carga explosiva obtendo se rochas
de tamanho reduzido. Esta rochas so transportadas e descarregadas no britador para
transformar em fragmentos menores e assim facilitar a sua calcinao.
A calcinao do calcrio realizada em fornos especficos temperatura, aproximada,
de 900 C, resultando em fragmentos de cal virgem.
Definio de cal virgem (NBR 6453: 2003)
Produto obtido pela calcinao de carbonato de clcio e/ ou magnsio, constitudo
essencialmente de uma mistura de xido de clcio e xido de magnsio, ou ainda de
uma mistura de xido de clcio, xido de magnsio e hidrxido de clcio.
[NBR 6453: 2003 Cal virgem para construo civil Requisitos (ABNT: 2003)]
Existem trs tipos de cal virgem identificadas pelas seguintes siglas:
a) Cal virgem especial: CV E;
b) Cal virgem comum: CV C;
c) Cal virgem em pedra: CV P.
A cal virgem para ser utilizada como aglomerante na produo de argamassa
necessrio fazer a sua hidratao. A cal hidratada obtida atravs da hidratao da cal
virgem.
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Hidratao da cal virgem
Para hidratao da cal virgem necessrio conhecer o seu tempo de incio de extino.
Este ensaio realizado conforme a seguir.
a) Em pequeno tacho, colocam-se dois ou trs fragmentos da cal, do tamanho de
um punho fechado, ou no caso de pedras menores, uma quantidade equivalente.
b) Adiciona-se gua at cobrir totalmente a cal e observa-se o tempo que decorre
at que o fenmeno da extino se inicie. Esse fenmeno comea, quando h
fragmentos que se soltam ou que se desfazem.
Classificao da cal quanto ao tempo de incio de extino
Conforme o tempo de incio de extino, a cal virgem classificada como:
De extino rpida, se comear em menos de 5 min.;
De extino mdia, se comear entre 5 a 30 min.;
De extino lenta, se comear depois de 30 min.
Uma vez classificada a cal virgem, procede-se a sua hidratao, observando-se as
seguintes recomendaes.
Hidratao da cal virgem de extino rpida
Para hidratao da cal virgem de extino rpida, adicionar cal gua. A gua deve ser
em quantidade suficiente para cobrir a cal virgem totalmente. Ao primeiro
desprendimento de vapor, revolver rapidamente toda massa de cal e adicionar gua at
cessar o fenmeno. No recear em adicionar gua em excesso para esse tipo de cal
virgem.
Hidratao da cal virgem de extino mdia
Para hidratao da cal virgem de extino mdia, adicionar gua cal at que a mesma
fique meio submersa. Mexer ocasionalmente. Se houver desprendimento de vapor,
adicionar aos poucos, gua necessria para evitar que a pasta resulte seca e frivel. Ter
cuidado em no adicionar mais gua do que a necessria.
Hidratao da cal virgem de extino lenta
Na hidratao da cal virgem de extino lenta, adicionar gua cal at umedec-la
completamente. Deixar o material na caixa at que a reao se inicie. Iniciada a reao,
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adicionar a gua necessria aos pouco para no provocar o resfriamento da massa. No
mexer na massa enquanto a extino no estiver completa.
Amostragem de cal virgem:
A amostragem de cal virgem obedece ao disposto na NBR 6471:1998 da ABNT.
Para a cal virgem fornecida a granel o material colhido para amostra dever constar, no
mnimo, de dez pores retiradas de diferentes partes do conjunto de onde retirada a
amostra. A amostra ser tomada na proporo de 50 kg para cada 30 t, no podendo ser
inferior a 25 kg.
Ensaios de especificao de cal virgem para construo:
A amostra de cal virgem deve ser submetida anlise qumica. Os resultados dos
ensaios devem atender aos limites especificados pela NBR 6453: 2003 da ABNT,
conforme Tabela a seguir:
Tabela: Limites da especificao NBR 6453: 2003 Exigncias qumicas
Compostos CV - E CV - C CV - P
Anidrido carbnico
(CO2)
Fbrica 6,0% 12,0% 12,0%
Depsito ou obra 8,0% 15,0% 15,0%
xidos totais na base no voltil
(CaOtotal + MgOtotal) 90,0% 88,0% 88,0%
gua combinada (= % de perda ao fogo - % CO2)
Fbrica 3,0% 3,5% 3,0%
Depsito ou obra 3,6,0% 4,0% 3,6%
a) Ensaio de perda ao fogo em amostra de cal virgem (NBR 6473: 2003)
A determinao da perda ao fogo feita de acordo com a NBR 6473 da ABNT,
submetendo-se uma amostra de 1000 g de cal virgem queima (ou calcinao),
temperatura de 1000 C, e medindo-se a perda de massa subsequente.
Lembrando que a cal virgem procede da queima do calcrio clcico (CaCO3) ou
dolomtico (CaCO3.MgCO3) temperatura da ordem de 900 C, ocorrendo a
dissociao do carbonato e perda do CO2.
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(900 C) CaCO3 CaCO + CO2 ou
(900 C) CaCO2. MgCO2 CaO + MgO + 2 CO2
Decorre que a perda de massa de cal virgem, aps o ensaio de queima 1000 C,
possvel em duas situaes:
quando da produo da cal virgem, a dissociao do carbonato foi incompleta.
durante o armazenamento ou transporte, a cal virgem ficou exposta umidade,
vindo a hidratar-se parcialmente. Alis, esta possvel hidratao da cal virgem mal
protegida da umidade, responsvel pela fixao de 2 limites para a perda ao
fogo.
Rendimento da pasta de cal virgem
O rendimento o volume resultante da pasta depois da extino da cal virgem com
gua.
Para cal gorda (cal clcica) 1 m3 de cal virgem resulta em mais de 1,82 m3 de pasta, ou
seja, menos de 550 kg de cal virgem para obter 1 m3 de pasta. Para cal magra (cal
dolomtica) so necessrios mais de 550 kg de cal virgem para obter 1 m3 de pasta.
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CAL HIDRATADA
Definio
Define-se cal hidratada como p obtido pela hidratao da cal virgem, constitudo
essencialmente de uma mistura de hidrxido de clcio e hidrxido de magnsio ou
ainda, de uma mistura de hidrxido de clcio, hidrxido de magnsio e xido de
magnsio (NBR 7175 Cal hidratada para argamassas Requisitos - ABNT: 2003).
A cal hidratada resulta da moagem e hidratao da cal virgem.
Empregando cal virgem clcica, obtm-se a cal hidratada clcica:
CaO + H2O Ca(OH)2 + calor
A cal virgem dolomtica fornece a cal hidratada dolomtica:
CaO + MgO + 2H2O Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + calor
Para que ocorra a transformao total dos xidos em hidrxidos, preciso observar os
cuidados recomendados na extino da cal virgem e empregar equipamentos especiais,
particularmente para a hidratao da magnsia (como autoclave, hidratao sob presso
e temperatura controlada).
A NBR-7175: 2003 abrange 3 tipos de cal hidratada, em funo da sua composio
qumica:
a) Cal hidratada: CH I;
b) Cal hidratada: CH II;
c) Cal hidratada: CH III.
Amostragem da cal hidratada
Para cal hidratada fornecida em sacos, pelo menos 1 % das embalagens sero retiradas
como amostras, mas nunca menos de 5 sacos, qualquer que seja o total da partida. O seu
contedo ser juntado, homogeneizado e quarteado at obter amostra mnima de 25 kg.
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Nos silos, a amostra ser retirada nos transportadores de carregamento ou nas sadas dos
silos, e nas ensacadeiras a amostra ser colhida nos bicos, sempre na proporo de 50 kg
para cada 30 t, no podendo, ser inferior a 25 kg.
Requisitos especficos da cal hidratada
A cal hidratada deve atender aos requisitos de exigncias qumicas e fsicas.
Os requisitos de exigncias qumicas e fsicas so apresentados na Tabela 1 e 2,
respectivamente.
Tabela 1- Exigncias qumicas
Compostos qumicos Limites
CH-I CH-II CH-III
Anidrido
carbnico
(CO2)
Na fbrica 5 % 5 % 13 %
No depsito 7 % 7 % 15 %
xidos de clcio e magnsio no
hidratados (CaO + MgO)1)
[1) clculo: Tabela 1 da NBR 7175: 2003]
10 % 15 % 15 %
xidos totais na base de no
volteis (CaO + MgO)2)
[2) clculo: Tabela 1 da NBR 7175: 2003]
90 % 88 % 88 %
Tabela 2 Exigncias fsicas
Ensaios fsicos Limites
CH - I CH - II CH - III
Finura Peneira 0,600 mm 0,5 % 0,5 % 0,5 %
Finura
(% retida acumulada) Peneira 0,075 mm 10 % 15 % 15 %
Reteno de gua 75 % 75 % 70 %
Incorporao de areia 3,0 2,5 2,2
Estabilidade Ausncia de cavidades ou protuberncias
Plasticidade 110 110 110
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Defeitos que podem ocorrer na produo da cal hidratada:
a) Queima mal conduzida: isto inadequao do ciclo de queima (temperatura e
durao) e do tamanho dos fragmentos de calcrio introduzido no forno.
Sendo excessiva a temperatura pode-se queimar o material, com a perda do seu valor
aglomerante.
Sendo insuficiente, ou os fragmentos muito grandes, ocorre a dissociao parcial dos
carbonatos, permanecendo ainda, material inerte, tambm sem poder aglomerante.
b) Hidratao mal conduzida: podendo resultar a hidratao incompleta
(permanecendo xidos no hidratados) ou, na queima do material (devido a excessiva
elevao da temperatura, provocada pela gerao do calor na reao).
Endurecimento da cal hidratada:
Resulta da reao dos hidrxidos com o gs carbnico do ar:
a) para a cal hidratada clcica:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
b) para a cal hidratada dolomtica:
Ca(OH)2 Mg (OH)2 + 2CO2 CaCO3 MgCO3 + 2H2O
Esta reao lenta, devido ao baixo teor do CO2 no ar, e progride da superfcie para o
interior. preciso, pois, que a argamassa da cal seja ou mantenha-se porosa o suficiente
para permitir a continuao da reao.
Defeitos que podem ocorrer na utilizao da cal hidratada:
a) Empregando-se cal hidratada que contenha, ainda, material inerte ( calcrio no
dissociado na queima, por exemplo, ou qualquer outra adulterao do produto, pela
adio de material inerte), reduz-se o teor efetivo de aglomerante na argamassa.
b) Considerando que a hidratao dos xidos de clcio e de magnsio (constituintes da
cal virgem) ocorre com aumento de volume, esta expanso deve completar-se antes da
aplicao da argamassa de cal hidratada.
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Assim, o revestimento de argamassa de cal hidratada, contendo, ainda, xidos no
hidratados, pode vir a descolar-se da alvenaria, pela reao expansiva posteriormente
observada destes xidos com gua (ou umidade), quando uma parte de argamassa j
tenha endurecido.
Costuma-se em obra, como medida preventiva, deixar descansar a argamassa de cal
hidratada, oferecendo, ento, uma oportunidade adicional para a hidratao dos xidos
eventualmente presentes, antes da utilizao da argamassa.
c) O endurecimento de cal hidratada lento, e necessita de CO2 do ar para realizar-se.
Assim, a impermeabilizao precoce, das argamassas de cal hidratada (com tinta ltex,
por exemplo), impede a continuidade da reao de endurecimento, comprometendo a
aderncia com a alvenaria e provocando, em consequncia, o seu descolamento.
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ENSAIOS EM CAL HIDRATADA
Determinao da finura da cal hidratada (NBR 9289: 2000)
Objetivo
O ensaio de determinao da finura da cal hidratada tem como objetivo avaliar a
quantidade de material inerte presente na amostra de cal de um determinado lote de
produo.
A presena de materiais maiores que 0,075 mm diminui o poder aglomerante da cal.
Indica a presena de impurezas minerais e outros materiais estranhos cal.
Execuo do ensaio
A determinao da finura feita em amostra de 50 g, submetendo-a lavagem atravs das
peneiras nmero 30 (0,60 mm) e nmero 200 (0,075 mm), com auxlio de jato
moderado de gua. (Peneiras da NBR ISO 3310-1).
a) Pesar 50 g da cal em ensaio e colocar na peneira de 0,600 mm;
b) Umidecer a cal com pequena quantidade de gua, evitando respingos ou
projees de cal para fora da peneira;
c) Lavar a cal utilizando jato de gua com presso de 50 kPa (0,5 kgf/cm2), girando
a peneira, durante 5 min;
d) Transferir o material retido em cada peneira para respectivas cpsulas, deixar
decantar e retirar a gua em excesso;
e) Secar o material em estufa temperatura entre 100 a 120 C, at que em duas
pesagens consecutivas a diferena de massa seja inferior a 0,01 g.
Resultados:
100
100
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FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013
Onde:
- F30 a finura da peneira de 0,600 mm, em % ;
- F200 a finura da peneira de 0,075 mm, em %;
- R30 o resduo seco na peneira de 0,600 mm;
- R200 o resduo seco na peneira de 0,075 mm;
- M a massa da amostra inicial.
As exigncias da NBR 7175: 2003 para finura da cal hidratada so as seguintes:
- Gros retidos na peneira nmero 30 (0,6 mm de abertura): 0,5 %
- Gros retidos na peneira nmero 200 (0,075 mm de abertura), acumulada: 15,0 %.
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Determinao da estabilidade da cal hidratada (NBR 9205:2001)
Objetivo
O ensaio tem como objetivo detectar a presena de xidos no hidratados na cal.
A utilizao de cal com xidos no hidratados em argamassas de revestimento provoca
o aparecimento de bolhas na superfcie da argamassa endurecida prejudicando a
qualidade visual do revestimento.
Execuo do ensaio
O ensaio consiste em moldar uma placa de vidro com dimenses mnimas de (150 x
200) mm com a argamassa preparada com a cal em estudo e areia normal do IPT,
conforme composio abaixo indicada.
Preparo e mistura da argamassa
a) Preparar uma argamassa com a cal em estudo e areia normal do IPT, no trao de
1: 4,00 com as seguintes quantidades:
500 g de cal hidratada e
2000 g de areia normal do IPT, nas seguintes propores:
- 20% da areia n 100 (0,150 mm) = 400 g;
- 40% da areia n 50 (0,300 mm) = 800 g;
- 40% da areia n 30 (0,600 mm) = 800 g.
b) A quantidade de gua determinada, por tentativas, no ensaio de determinao
da consistncia da argamassa conforme NBR 7215: 1996, anexo B;
c) Executar a mistura mecnica, colocando toda gua na cuba e na sequncia a cal.
d) Iniciar a mistura em velocidade baixa por 30 s;
e) Aps, sem parar a misturadora, adicionar a areia previamente homogeneizada no
tempo de 30 s;
f) Desligar a misturadora e remover a argamassa aderida parede da cuba para o
centro da mesma no tempo de 15 s;
g) Reiniciar a mistura em velocidade baixa por 15 s, encerrando-a;
h) Determinar a consistncia da argamassa conforme NBR 7215:1996, anexo B. A
argamassa deve apresentar espalhamento (flow) de (280 5) mm. Caso a
argamassa no apresente o espalhamento especificado, preparar outra mistura e
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FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013
repetir o procedimento novamente, com outra quantidade de gua, maior ou
menor, compatvel com o espalhamento obtido;
i) Repetir o procedimento at que se obtenha a consistncia especificada
Moldagem da placa de vidro com a argamassa (corpo de prova)
a) Com a argamassa de consistncia normal espalhar, com esptula, a argamassa
sobre a placa de vidro com espessura aproximada de 5 mm, e deixar a superfcie
com acabamento liso;
b) Aps, deixar o corpo de prova em repouso na estufa (Figura 1) temperatura de
(40 5) C por um tempo de (18 2) h;
c) Aps o tempo de repouso em estufa, observar a superfcie da argamassa,
marcando com um lpis caso haja presena de protuberncias ou pipocamentos,
sendo esta a 1 observao.
Exposio do corpo de prova
a) Colocar o corpo de prova na cmara de vapor e deixar por um perodo de 5 h;
b) Aps, observar a superfcie da argamassa com a anotao de ausncia ou
presena de anomalia como cavidades ou protuberncias, sendo esta a 2
observao.
Resultados
Anotar a 2 observao como resultado final, no considerando a 1 observao.
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Figura 1- Cmara de banho de vapor - Fonte: NBR 9205: ABNT: 2001
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Determinao da plasticidade da cal hidratada (NBR 9206: 2003)
A plasticidade da cal medida no Plasticmetro de Emley (Figura 2). Para qualquer
aplicao cais altamente plstica so mais trabalhveis, sendo as argamassas preparadas
a partir de uma cal de boa plasticidade, muito fceis de serem aplicadas, produzindo um
acabamento mais liso.
Cais plsticas so tambm muito mais econmicas no uso, uma vez que permitem maior
proporo de areia no preparo da argamassa.
A NBR 7175, ABNT: 2003 estabelece um limite mnimo de 110% para a plasticidade
todos os tipos de cais.
Figura 2 - Plasticmetro de Emley. (Fonte: NBR 9206, ABNT 2003)
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Determinao da reteno de gua da cal hidratada (NBR 9290: 1996)
A reteno da gua, diz respeito capacidade da argamassa impedir a perda de gua
pela ao absorvente dos elementos da alvenaria. Simplificadamente, esta propriedade
poderia ser medida pela quantificao da consistncia da argamassa antes e aps
permanecer em contato com o elemento absorvente. O ensaio, propriamente dito, feito
no funil de Buchner modificado de porcelana (Figura 3), conectado a um sistema de
vcuo, mantido a uma presso de 2 polegadas de mercrio abaixo da presso
atmosfrica.
A reteno de gua da argamassa determinada a partir de uma mistura de 1parte de cal
para 3 partes de areia padro, em massa, e tanta gua quanto necessrio obteno de
um ndice de 100 % a 115 % do dimetro do molde.
O clculo de reteno de gua (RA) feito atravs da seguinte expresso:
RA =
x 100
onde:
A = ndice de consistncia aps ter a argamassa sido submetida suco pelo vcuo de
2 polegadas de mercrio, durante 60 segundos.
B = ndice de consistncia antes da suco.
Esta propriedade tem influncia no grau de aderncia entre a argamassa e os elementos
da alvenaria e, consequentemente, na estanqueidade da estrutura resultante (elevada
reteno de gua est associada alta extenso de aderncia e baixa infiltrao de gua
atravs das juntas).
As cais hidratadas tipos CH - I e CH - II, devem apresentar, segundo a NBR-7175, um
limite mnimo de reteno de gua de 75% e para o tipo CH III de 70%.
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Figura 3 Funil Buchner modificado - Fonte: NBR 9290, ABNT 1996
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Determinao da capacidade de incorporao de areia (NBR-9207: 2000)
A capacidade de incorporao de areia definida como a mxima quantidade de areia,
em relao cal, com a qual uma mistura, nas condies especificadas, acarreta uma
altura de argamassa no extrudada, no plastmetro de Voss (Figura 4) igual ou inferior a
37 mm.
O ensaio consiste em fazer uma srie de misturas de areia: cal, em massa, contendo
propores crescentes de areia, e forar a passagem da argamassa atravs de um tubo
com ponta tronco-cnica com fora e velocidade constante. O plastmetro de Voss
provido de um mbolo movido por manivela e com dispositivo que impede aplicar
presso superior a 0,414 MPa.
A mistura de argamassa de cal e areia preparada com areia padro do IPT usando