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ABNT-AssociaoBrasileira deNormas Tcnicas

NBR NM 05JUL 2000Concreto compactado com rolo -Determinao da umidade "in situ"como uso de densmetro nuclear

Palavras-chave: Concreto. Umidade. Densmetro 6 pginas

SumrioPrefcio nacionalPrefcio regionalIntroduo1 Objetivo2 Referncias normativas3 Fundamento do mtodo4 Aparelhagem5 CalibraoAnexo A (Informativo) - Observaes sobre o ensaio nuclearPrefcio nacional

A ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas - o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras,cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalizao Setorial(ABNT/ONS), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos,delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).O Projeto de Norma MERCOSUL, elaborado no mbito do CSM 05 - Comit Setorial MERCOSUL DE Cimento eConcreto, circulou para Consulta Pblica entre os associados da ABNT e demais interessados sob o nmero05:00-NM005.

A ABNT adotou, por solicitao do seu ABNT/CB-18 - Comit Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados, a normaMERCOSUL NM 05:2000.

Esta Norma substitui a NBR NM 05:1997.

A correspondncia entre as normas listadas na seo 2 "Referncias normativas" e as Normas Brasileiras aseguinte:

NM 04: 2000-06-21 NBR NM 04:2000 - Concreto compactado com rolo - Determinao da densidade in situ com o uso de densmetro nuclear

Prefcio regional

O CMN - Comit MERCOSUL de Normalizao - tem por objetivo promover e adotar as aes para a harmonizao ea elaborao das Normas no mbito do Mercado Comum do Sul - MERCOSUL, e integrado pelos OrganismosNacionais de Normalizao dos pases membros.

Origem: NM 05:2000ABNT/CB-18 - Comit Brasileiro de Cimento, Concreto e AgregadosNBR NM 05 - Rolled compacted concret - Site moisture determination by meansof the nuclear densimeterDescriptors: Concrete. Humidity. DensimeterEsta Norma substitui a NBR NM 05:1997Vlida a partir de 31.08.2000

2 NBR NM 05:2000

O CMN desenvolve sua atividade de normalizao por meio dos CSM - Comits Setoriais MERCOSUL - criados paracampos de ao claramente definidos.

Os Projetos de Norma MERCOSUL, elaborados no mbito dos CSM, circulam para votao nacional por intermdio dosOrganismos Nacionais de Normalizao dos pases membros.

A homologao como Norma MERCOSUL por parte do Comit MERCOSUL de Normalizao requer a aprovao porconsenso de seus membros.

Esta Norma foi elaborada pelo CSM 05 - Comit Setorial de Cimento e Concreto.

O texto-base do Anteprojeto de Reviso da NM 05:94 foi elaborado pelo Brasil e teve origem na Norma IRAM 1710/90 -Parte II - Hormign compactado a rodillo - Determinacin de la humedad "in situ" mediante el densmetro nuclear.

O anexo A informativo e contm observaes sobre o ensaio nuclear.

Esta Norma consiste na reviso da NM 05:94, tendo sido feitas apenas alteraes de forma para sua publicao comoNM 05:2000.

Introduo

Na aplicao do mtodo de ensaio previsto nesta Norma devem ser observadas as normas de segurana de cada Pas,pois so utilizados materiais radioativos e tambm a radiao proveniente deles. O proprietrio do equipamento deensaio e o operador responsvel devem ter permisso individual e institucional correspondentes, outorgadas pelo rgonacional competente.

Este mtodo de ensaio consiste na determinao da umidade in situ, por meio de um equipamento nuclear, antes dapega do concreto. O equipamento calibrado para determinar o teor de umidade, expresso como a massa de gua porunidade de volume de concreto fresco, em quilogramas por metro cbico.

Normalmente se utiliza o valor do teor percentual de umidade, que definido como a proporo, em um determinadovolume de concreto, da massa de gua em relao massa da parte slida compreendida nesse volume, ambosexpressos em quilogramas por metro cbico. Portanto, para calcular o teor proporcional de umidade utilizando odensmetro nuclear, necessrio determinar a densidade do material seco que compe o concreto.

Os equipamentos nucleares disponveis, em sua maioria, contm os dispositivos necessrios determinao daumidade e da densidade do material mido. A diferena entre esses dois valores define a densidade do material seco.

1 Objetivo

1.1 Esta Norma MERCOSUL define o mtodo para determinao da umidade in situ do concreto compactado com rolopor meio do densmetro nuclear.

1.2 Este mtodo aplicvel para ensaios de aceitao e controle de qualidade durante a construo, antes da pegainicial do concreto e para pesquisa tecnolgica.

2 Referncias normativas

As seguintes Normas contm disposies que, ao serem citadas neste texto, constituem requisitos desta NormaMERCOSUL. As edies indicadas estavam em vigncia no momento desta publicao. Como toda Norma estsujeita reviso, recomenda-se, queles que realizem acordos com base nesta Norma, que analisem a conveninciade usar as edies mais recentes das Normas citadas a seguir. Os rgos membros do MERCOSUL possueminformaes sobre as normas em vigncia no momento.

NM 04:2000 - Concreto compactado com rolo - Determinao da densidade in situ com o uso de densmetro nuclear

IRAM 10536:83 - Mecnica de suelos - Determinacin en campaa de la densidad a granel mediante arenaseleccionada (peso unitario)

3 Fundamento do mtodo

3.1 A umidade do concreto determinada colocando uma fonte de nutrons rpidos e um detector de nutrons lentos,sobre ou adjacentes ao concreto que ser ensaiado. Os nutrons rpidos emitidos pela fonte so freados pelos tomosde hidrognio da gua do concreto, de maneira que o detector conta os nutrons lentos que chegam. Desta forma, pode-se estabelecer uma relao entre umidade e contagem nuclear acumulada durante um certo perodo de tempo.

NBR NM 05:2000 3

3.2 As hipteses principais em que se baseia este mtodo so: que o hidrognio presente se encontra combinado coma gua e que o material de ensaio uniforme.

3.3 Os resultados do ensaio podem ser afetados pela composio qumica dos componentes do concreto, pela faltade uniformidade da amostra e, em menor escala, pela densidade e textura superficial do material de ensaio.

4 Aparelhagem

4.1 Fonte de nutrons rpidos: fonte istopa hermtica, tal como amercio-berlio, rdio-berlio, ou um dispositivoeletrnico gerador de nutrons.

4.2 Detector de nutrons lentos: qualquer tipo de detector de nutrons lentos, tal como trifluoreto de boro, um cristalcintilante ou uma cmara de fisso.

4.3 Instrumento de leitura: deve ter escala adequada. Normalmente o dispositivo de leitura contm uma fonte de altavoltagem, necessria para operar o detector, e uma fonte de baixa voltagem, para operar o instrumento de leitura e osacessrios.

4.4 Caixa para o transporte: deve ser compacta e prova de umidade, dimensionada para conter a aparelhagem.

NOTA - A fonte de nutrons, o detector, o instrumento de leitura e a fonte geradora de energia podem ser unidades separadas ou estarcombinados e integrados com um sistema nuclear de medio de densidade.

4.5 Padro de referncia: para verificar o funcionamento do equipamento, a contagem da radiao de fundo (background)e a reprodutibilidade da contagem.

4.6 Acessrios para preparao da superfcie de ensaio: placa de ao ou rgua de bordas retas ou qualquer outraferramenta de nivelao que seja conveniente para alisar a superfcie de ensaio no nvel requerido.5 Calibrao

5.1 Obteno das curvas de calibrao

5.1.1 So estabelecidas determinando, atravs de ensaio, a contagem nuclear para uma srie de amostras de um de-terminado material com teores de umidade conhecidos. So ento representadas em um grfico cartesiano: a contagemno eixo das abscissas e o teor de umidade no eixo das ordenadas, interpolando uma curva contnua entre os pontosresultantes.

5.1.2 Os materiais utilizados para a calibrao do equipamento devem ter densidade e teor de umidade uniformes.

NOTAS

1 As curvas de calibrao sero fornecidas pelo fabricante do equipamento ou podero ser obtidas mediante o uso de blocos ouatravs de recipientes contendo materiais uniformes e inalterveis, com teores de umidade conhecidos. Estes recipientes devero terdimenses internas mnimas suficientemente grandes para evitar o efeito de borda na resposta do instrumento de leitura. So consideradossatisfatrios recipientes com 600 mm x 450 mm x 450 mm (dimenses internas).

2 Os teores de umidade dos materiais utilizados para estabelecer a curva de calibrao definiro o mbito em que deve estar compreendidoo teor de umidade dos concretos a serem ensaiados.

5.2 Verificao e ajuste das curvas de calibrao5.2.1 Sempre que se pretenda ensaiar um concreto cuja composio qumica seja diferente da composio do materialutilizado na calibrao do equipamento, deve ser feita uma verificao e o ajuste, se necessrio, da curva de calibrao.5.2.2 Essa verificao e o eventual ajuste da curva de calibrao tambm devem ser feitos em equipamentos novos,ou quando o equipamento de ensaio for modificado ou reparado.

5.2.3 Seguir o procedimento descrito em 5.2.4 a 5.2.9 para verificao e ajuste da curva de calibrao.

5.2.4 Efetuar, no mnimo, dez leituras com o densmetro nuclear em um tramo experimental da obra, construdo com osmateriais em uso, e determinar o teor de umidade pelo mtodo definido pela IRAM 10 536.

5.2.5 Plotar em um grfico cartesiano, como definido em 5.1.1, as contagens realizadas e os teores de umidadedeterminados.

5.2.6 Se os pontos obtidos no grfico se distribuem aleatoriamente, ou seja, encontram-se distribudos igualmenteem ambos os lados da curva de calibrao previamente estabelecida, e a diferena entre a mdia dos valores deter-minados mediante o mtodo da IRAM 10536 e os teores de umidade determinados com o mtodo nuclear no exceder8 kg/m3, no necessrio o ajuste da curva de calibrao. Se a diferena for maior que 8 kg/m3, o equipamento deve serrecalibrado.

4 NBR NM 05:2000

5.2.7 Quando no se verificam as condies citadas em 5.2.6, deve ser traada a curva de ajuste ou curva de calibraocorrigida atravs dos pontos obtidos, que dever ser paralela curva de calibrao original, distanciada do valor mdioda diferena entre o teor de umidade determinado em 5.2.4 e o teor de umidade da curva de calibrao em cada ponto.

5.2.8 Se os pontos obtidos encontrarem-se acima da curva de calibrao, as determinaes posteriores devero serajustadas adicionando ao valor lido no densmetro nuclear o valor mdio da distncia entre as duas curvas.5.2.9 Se os pontos obtidos encontrarem-se abaixo da curva de calibrao, os valores obtidos em determinaesposteriores sero corrigidos subtraindo o valor mdio da distncia entre as duas curvas.

5.3 Aferio

5.3.1 A aferio do equipamento com relao ao padro de referncia deve ser feita ao incio de cada dia.

5.3.2 O tempo de preaquecimento do aparelho definido nas recomendaes do fabricante.

5.3.3 Devem ser feitas, no mnimo, quatro leituras repetidas com pelo menos um minuto de durao cada uma, como padro de referncia.

5.3.4 Se a mdia aritmtica das quatro leituras repetidas estiver fora do limite fixado pela frmula a seguir, deve serrepetido o procedimento definido em 5.3.3.

Ns No No= 1,96

onde:

Ns a mdia aritmtica das leituras repetidas, em contagens por minuto;

No a contagem previamente estabelecida para o padro de referncia (mdia aritmtica de dez leituras repetidas),em contagens por minuto.

5.3.5 Se na primeira ou na segunda tentativa for satisfeita a condio da frmula acima (5.3.4), o equipamento est emcondies de realizar os ensaios.

5.3.6 Caso contrrio, o sistema deve ser revisto e o equipamento reparado, se necessrio.

5.3.7 Aps a reparao do instrumento, deve ser obtido um novo valor para No, calculando a mdia aritmtica de dezleituras repetidas com o padro de referncia. Deve-se ainda verificar e ajustar sua correspondncia com a curva decalibrao, de acordo com o indicado em 5.2.1 a 5.2.9.

6 Procedimento de ensaio

6.1 Preparao da superfcie de ensaio

6.1.1 Escolher o local para a realizao do ensaio de tal forma que o equipamento, colocado em posio de ensaio, disteno mnimo 150 mm de qualquer paramento vertical.

6.1.2 Retirar todo o material solto e descartar o material adicional at o nvel superior da capa de concreto a ser ensaiada.

6.1.3 Preparar uma superfcie horizontal de dimenses suficientes para colocar o equipamento, alisando-a para obtero mximo contato entre este e o concreto.

6.1.4 As depresses mximas na superfcie do concreto sob o equipamento no devem exceder 3 mm, sendo pre-enchidas com areia fina e niveladas a seguir com uma placa rgida ou outra ferramenta adequada.

NOTA - Para garantir um contato total entre a parte inferior do equipamento e a superfcie de concreto a ensaiar, pode ser utilizado flerde areia ou outro material similar, de forma que:

a) a profundidade desse material, em qualquer ponto da superfcie, no exceda 3 mm;b) a rea total coberta por esse material no seja superior a 10% da superfcie inferior do equipamento.

6.2 Ensaio

6.2.1 Assentar firmemente o equipamento sobre a superfcie do concreto, mantendo-o distante de qualquer outra fonteradioativa, de acordo com as recomendaes do fabricante, de forma a no afetar as leituras.

6.2.2 Preaquecer o equipamento de acordo com as recomendaes do fabricante.

6.2.3 Colocar a fonte de neutrons rpidos em posio de uso e fazer uma ou mais leituras de no mnimo 1 min de duraocada uma.

6.3 Clculos

6.3.1 Determinar a mdia aritmtica das leituras obtidas em 6.2.3.

NBR NM 05:2000 5

6.3.2 Com o valor mdio das leituras, determinar o teor de umidade atravs da curva de calibrao adequada.

6.3.3 Calcular a densidade do concreto seco s, pela frmula:

s = - H

onde:

s a densidade do concreto seco, em quilogramas por metro cbico;

a densidade do concreto mido, determinada de acordo com a NM 4, em quilogramas por metro cbico;

H o teor de umidade do concreto, calculado segundo 6.3.2, em quilogramas por metro cbico.

6.3.4 Calcular o teor percentual de umidade pela frmula:

h = Hs

x 100

onde:

h o teor de umidade do concreto, em porcentagem;

7 Preciso

A preciso do equipamento definida a partir da inclinao da curva de calibrao e do desvio padro estatstico dacontagem nuclear, de acordo com a frmula:

P sS

=

onde:

P a preciso, em quilogramas por metro cbico;

s o desvio-padro, em contagens por minuto (cpm);S a inclinao da curva de calibrao, determinada no ponto que corresponde a 160 kg/m3, sendo que o desvio-padro se obtm a partir de 10 leituras repetidas de 1 min cada uma, efetuadas em um material com teor de umidadede (160 10) kg/m3. O equipamento no deve ser movimentado aps efetuada a primeira leitura.

8 Resultados

Os resultados do ensaio devem conter:

a) descrio do local onde foi realizado o ensaio;b) dosagem do concreto;c) identificao do equipamento de ensaio (marca, modelo e nmero de srie);d) relao das contagens obtidas na aferio do equipamento;e) relao das contagens obtidas nas leituras efetuadas durante o ensaio;f) teor de umidade, em quilogramas por metro cbico;g) densidade do concreto seco, em quilogramas por metro cbico;h) teor percentual de umidade do concreto.

/ANEXO A

6 NBR NM 05:2000

Anexo A (informativo)Observaes sobre o ensaio nuclear

A.1 A determinao da umidade atravs deste mtodo de ensaio indireta e, at o momento, no foi desenvolvidanenhuma aproximao terica entre a relao de contagens em um determinado equipamento e a distribuiogeomtrica de seus elementos, o material de ensaio, a densidade e a umidade deste material. Dessa forma, a relaoentre a umidade do concreto e as contagens nucleares obtida mediante correlae s em materiais com teor deumidade conhecido.

A.2 Os fabricantes dos equipamentos fornecem uma curva de calibrao que no se adapta, necessariamente, a todosos tipos de concreto, devido a diferenas em sua composio qumica. Variaes aparentes nas curvas de calibraopodem ocorrer por diferenas no assentamento, na contagem da radiao de fundo (background) ou em outrasvariaes do ensaio. Em virtude dessas ocorrncias, este mtodo de ensaio inclui disposies para a verificao detais variaes. Podem ser utilizadas diferentes aproximaes para a verificao das curvas de calibrao; neste mtodo descrita uma forma de uso geral.

A.3 A umidade determinada por este mtodo de ensaio definida como a quantidade de gua contida em umdeterminado volume de concreto. Deve se atentar para o fato de que o volume de concreto utilizado indeterminadoe varia com a geometria da fonte-detector do equipamento utilizado e com as caractersticas do material ensaiado. Emgeral, quanto maior o teor de umidade do material, menor o volume utilizado na medio. Diferentemente dos ensaiosde secagem em estufa, no ensaio nuclear o teor de umidade no necessariamente a umidade mdia do volume deconcreto utilizado na determinao. Para os equipamentos e materiais usuais, aproximadamente 50% da contagemnuclear medida corresponde capa superior do concreto, cuja espessura varia entre 75 mm e 100 mm.

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