RELATÓRIO DE ATIVIDADES REALIZADAS NO LABORATÓRIO

Daniela Polido, Erik Felipe, Natália Martins, Gabriel Lobo e Lucas Sander

Macaé

15/01/2016

INTRODUÇÃO

Os experimentos foram realizados na FAETEC em 15/01/2016 às 13:30h e têm

como objetivo complementar os ensinamentos adquiridos em sala de aula e

especificamente aprender realizar a análise da composição granulométrica de

agregados miúdos, determinar a umidade superficial em agregados miúdos e

determinar a massa especifica utilizando o frasco Chapman.

SumárioENSAIO EXPERIMENTAL N° 1

Objetivo

Materiais utilizados

Definições

Execução

Resultados

Conclusão

ENSAIO EXPERIMENTAL N° 2

Objetivo

Materiais Utilizados

Definições

Execução

Resultados

Conclusão

ENSAIO EXPERIMENTAL N° 3

Objetivo

Materiais utilizados

Definições

Procedimento

Resultados

Conclusão

FOTOS

1. ENSAIO EXPERIMENTAL N° 1Título: Determinação da Composição Granulométrica de agregado miúdo.

Norma: ABNT NM 248

1.1 ObjetivoCaracterizar os agregados em relação ao seu tamanho e a distribuição de suas

partículas.

1.2 Materiais utilizados● Balança com resolução de 0,1% da massa da amostra de ensaio;

● Estufa para secar a amostra;

● Conjunto de peneiras das séries normal e intermediária, tampa e fundo;

● Bandejas;

● Escova ou/e pincel;

Obs: Além das peneiras da série normal, utilizamos as peneiras 0,075 e 0,475mm da

série intermediária.

1.3 DefiniçõesI.Dimensão máxima característicaCorresponde à abertura nominal, em mm, da malha da peneira da série normal

ou intermediária na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada

igual ou imediatamente inferior a 5% em massa.

II.Módulo de FinuraSoma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas

peneiras série normal, dividida por 100.

1.4 Execução● Formar duas amostras para ensaio, de acordo com a NM 27. No nosso

experimento serão utilizadas as duas amostras obtidas no quarteamento cuja massa

mínima por amostra de ensaio é indicada na tabela abaixo:

Dimensão Máxima Nominal

do Agregado (mm)

Massa Mínima da Amostra

de Ensaio (Kg)

<4.75 0.3*

9.5 1.0

12.5 2.0

19.0 5.0

25.0 10.0

37.5 15.0

50.0 20.0

63.0 35.0

75.0 60.0

90.0 100.0

100.0 150.0

125.0 300.0

*Após secagemTabela 1: ABNT MN 248

Em nosso experimento será utilizado a massa de 0,3 kg uma vez que nosso

agregado é a areia, que possui dimensão máxima de 4,75.

● Secar as amostras de ensaio em estufa, esfriar à temperatura ambiente e

determinar suas massas da amostra 1 (M1) e amostra 2 (M2);

● Selecionar a amostra de massa M1 e reservar a de massa M2;

● Encaixar as peneiras (totalmente limpas), de modo a formar um único

conjunto onde no topo deve estar a de maior malha e sequencia as outras de modo

decrescente de abertura de malha.

● Colocar a amostra de massa M1 tomando o devido cuidado para que não

forme uma camada espessa de material em qualquer uma das peneiras. Caso

necessário, colocar porções da amostra por vezes.

● Classificar manualmente toda a amostra em uma peneira e depois na

seguinte. Cada peneira deve ser agitada por um tempo de no mínimo 2 minutos e até

que a massa passante pela peneira seja inferior a 1% da massa retida, em 1 minuto de

agitação. A agitação da peneira deve ser feita em movimentos circulares e laterais

alternados, tanto no plano horizontal quanto no plano inclinado.

● Remover o material retido para um recipiente de modo a obter o peso

daquele. Varrer a peneira de modo que o material retirado do lado inferior fica junto

com o material retido (no recipiente separado) e o material que for “varrido” do lado

externo é o material passante. Fazendo este procedimento com cautela de modo a

evitar qualquer perda de amostra.

● Depois de acrescentar o material passante da peneira superior, e verificar

a próxima peneira até que o processo seja repetido em todas as peneiras.

● Determinar a massa total retida em cada peneira e a retida no fundo do

conjunto. Onde o somatório de todas as massas não deve diferir de mais de 0,3% da

M1.

● Se um agregado fino apresentar entre 5% e 15% de material mais grosso

do que 4.8mm, será ele ainda considerado globalmente como agregado miúdo. No

caso de um agregado graúdo apresentar até 15% de material passante pela peneira

4.8mm ele será considerado globalmente como agregado graúdo. Mas, se mais que

15% de um agregado fino for mais grosso do que 4.8mm ou mais que 15% de um

agregado grosso passar na peneira 4.8mm serão consideradas separadamente as

composições granulométricas das partes do material acima e abaixo da peneira de

referência.

● Fazer o peneiramento da segunda amostra de massa M2, seguindo os

mesmos procedimentos.

1.5 ResultadosDepois de feito os peneiramentos, foram obtidos os resultados a seguir para as

massas M1 e M2:

Pesagem IPeneiras Material em peso

Número mm Materia

l Retido% retida

simples(g)% retida

acumulada% passante

simples4 4.800 0.00 0.00 0.00 100.00

10 2.000 1.70 0.57 0.57 99.43

16 1.200 58.00 19.33 19.89 80.1130 0.600 101.00 33.66 53.55 46.4540 0.475 24.50 8.16 61.71 38.2950 0.300 24.30 8.10 69.81 30.19

100 0.150 60.80 20.26 90.07 9.93200 0.075 23.70 7.90 97.97 2.03

Fundo 3.000 6.00 2.00 99.97 0.03Total 300.100 300.00 99.97

Pesagem IIPeneiras Material em peso

Número mm Material Retido

% retida simples(g)

% retida acumulada

% passante simples

4 4.800 0.10 0.03 0.03 99.9710 2.000 2.60 0.87 0.90 99.1016 1.200 79.10 26.35 27.25 72.7530 0.600 111.60 37.18 64.42 35.5840 0.475 23.00 7.66 72.09 27.9150 0.300 18.50 6.16 78.25 21.75

100 0.150 44.50 14.82 93.07 6.93200 0.075 16.40 5.46 98.53 1.47

Fundo 3.000 4.30 1.43 99.97 0.03Total 300.200 300.10 99.97

Dimensão Máxima Característica: 2 mm.

Módulo de Finura: 2,3389.

Classificação do Agregado: Areia fina, segundo a NBR 7211.

Dimensão Máxima Característica: 2 mm.

Módulo de Finura: 2,6392.

Classificação do Agregado: Areia fina, segundo a NBR 7211.

1.6 ConclusãoOs agregados têm influência benéfica quanto a retração e a resistência do

concreto, as características desejadas dependem da dimensão, densidade e a forma

dos seus grãos. O agregado miúdo exerce a função de preencher os vazios causados

pelo agregado graúdo.

Nesse experimento, verificamos que o somatório das massas retidas nas

peneiras e no fundo para ambas as massas(M1 E M2) não diferem 0,3% das massas

iniciais e que as duas massas apresentam a mesma dimensão característica, condição

para que o experimento seja valido.

Nosso material de ensaio, apresentou 2mm de Dimensão Máxima Característica,

o que satisfez a condição da granulometria do agregado miúdo, também encontramos

2,3389 e 2,6392 de módulo de finura para as amostras M1 e M2, respectivamente,e

ambas são classificadas como Areia Fina, segundo a NBR 7211.

2. ENSAIO EXPERIMENTAL N° 2Título: Determinação de umidade superficial em agregados miúdos por meio do frasco

Chapman

Norma: ABNT NBR 9775

2.1. ObjetivoÉ de suma importância ter conhecimento da quantidade de água para que a

dosagem seja feita de maneira correta, e assim evitar problemas relacionados a

dosagem. O experimento realizado visa determinar a quantidade percentual de

umidade do agregado miúdo.

2.2. Materiais Utilizados● Balança com resolução de 0.1% da massa de amostra de ensaio.

● Areia úmida em estado natural

● Funil de vidro para despejo de água.

● Funil de água para despejo de areia úmida.

● Frasco de Chapman

2.3. Definições ● Densidade Superficial

Segundo a NBR 9775: “é a água aderente a superfície dos grãos e é expressa

em porcentagem da massa do agregado miúdo em relação à massa do agregado seco”

Abaixo, a fórmula a ser utilizada:

h=100.[500−(L−200)γ ]γ .(L−700)

Onde:

h – Percentual de umidade

L – Leitura do frasco (Água mais agregado miúdo)

γ – Massa específica do agregado miúdo

2.4. Execução● Realizar a coleta do material em campo, em seu

estado natural de umidade

● Dividir duas amostras de 500g do material

● Introduzir água no frasco até a marca de 200 cm³, tomando cuidado para

que a água introduzida não se adira a face interna.

● Deixe o frasco em repouso até toda água aderida a superfície escoar.

● De forma cautelosa, introduzir a amostra no frasco com auxílio de um

funil.

● Agitar o frasco para eliminar bolhas de ar

● Realizar a leitura do nível de água atingido, em cm³, do composto água

mais agregado miúdo.

2.5. ResultadosOs dados foram validados e a tabela foi preenchida

M (g/cm³) L (cm³) h (%)

Primeira Amostra 2.604 394 0.55

Segunda Amostra 2.604 396 1.21

Média 0.88

2.6. ConclusãoCom base nos resultados é possível observar que os valores de "h" para a

primeira e segunda amostra foram bem diferentes, o que pode ser explicado pois o

material da primeira amostra estava mais exposto ao ambiente, o que gera mais perda

de água, reduzindo a umidade. Os percentuais de umidade são baixos, pois, as

amostras ficam guardadas em um ambiente com baixa umidade.

3. ENSAIO EXPERIMENTAL N° 3Título: Determinação da Massa Específica por meio do frasco Chapman.

Normas: NBR/NM 52:2009; NBR 7211:2005; NBR/NM 26:2001.

3.1. ObjetivoDeterminação da massa específica do agregado, sendo a amostra seca em

estufa.

3.2. Materiais utilizados● Balança com resolução de 0,1% da massa da amostra de ensaio;

● Estufa para secar a amostra;

● Frasco Chapman;

● Recipiente para pesagem da amostra de agregado;

● Recipiente com água;

● 2 Funis (um para água e um para agregado);

● Espátula.

3.3. Definiçõesa. Amostra de Ensaio: Amostra de agregado representativa da amostra de

campo, obtida conforme a NBR NM 27, e destinada à execução de ensaios em

laboratório.

b. Agregado Miúdo: Agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura

de malha de 4,75mm e ficam retidos na peneira de malha de 150µm, em ensaio

realizado conforme a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT

NBR NM ISSO 3310-1.

c. Massa Específica na Condição Seca: Relação entre a massa do agregado

seco e seu volume, excluindo os vazios permeáveis.

3.4. Procedimento● Secar as amostras de ensaio em estufa a 110°C, até constância de peso;

● Colocar uma porção da amostra no recipiente para pesagem do

agregado, e pesar o recipiente, com o cuidado de retirar (tarar) previamente a

massa do recipiente do resultado total da massa da amostra. O resultado desta

pesagem deverá ser de 500g de agregado miúdo e esta será a amostra M1;

● Preencher o frasco Chapman com água, com o auxílio do recipiente de

água e do funil, até alcançar a marca de 200 cm³, tomando cuidado para não

deixar acumular água nas paredes do frasco;

● Introduzir aos poucos a amostra de 500g de agregado, com o auxílio do

funil e da espátula, com o cuidado para que haja o mínimo possível de contato

do agregado com as paredes do frasco, assim evitando perda de material;

● Realizar levemente movimentos circulares com o frasco, como objetivo de

eliminar possíveis bolhas de ar;

● Sobre uma superfície plana, realizar a leitura final (L1) do nível da água,

que representa o volume de agua deslocado pelo agregado, ou seja, o volume

total ocupado pelo sistema água-agregado;

● Realizar novamente o procedimento para uma nova amostra (M2), que

também deverá conter 500g de agregado miúdo seco em estufa.

3.5. ResultadosA massa específica do agregado miúdo é calculada a partir da seguinte

expressão: μ=500L−200

Onde: µ = massa específica do agregado (em g/cm³).

L = Leitura final do frasco (em cm³)

As massas específicas, quando se tratando do mesmo agregado para as duas

amostras, devem obedecer à seguinte relação: ¿ μ1−µ2∨≤0,05g /cm ³

Desse modo, foi possível calcular a massa específica das amostras M1 e M2, de

acordo com a leitura realizada, como mostram as tabelas abaixo:

Amostra 1 Amostra 2

Massa (M1): 500 g Massa (M2): 500 g

Leitura final (L1): 394 cm³ Leitura final (L2): 392 cm³

Massa específica (µ1): 2,58 g/cm³ Massa específica (µ2): 2,60 g/cm³

¿ μ1−μ2∨¿ 0,02 g/cm³

µ médio (g/cm³) 2,59 g/cm³

3.6. ConclusãoÉ de grande importância a realização de ensaios técnicos como este, de

determinação da massa específica da amostra de agregado, para analisarmos se o

produto a ser utilizado atende às normas estabelecidas, garantindo uma maior

padronização, qualidade e confiabilidade do produto analisado, bem como da finalidade

ao qual será empregado.

A partir da análise do ensaio, podemos concluir que o valor obtido para a massa

específica das amostras foi satisfatório, visto que estão muito próximas do valor

esperado (obtido pelo professor na demonstração do ensaio). Além disto, temos que o

módulo da diferença entre as massas especificas se encontra dentro do limite

estabelecido pela norma.

Com isto, podemos afirmar, que os valores encontrados são referentes ao valor

real da massa específica do agregado testado, pois a água dentro do frasco de

Chapman, ocupa completamente os espaços de ar entre as partículas de agregado,

eliminando os vazios e permitindo que sejam usadas as proporções corretas de

agregados nos cálculos do traço do concreto.

4. FOTOS

Figura 1 - Objetos utilizados para realização do quarteamento (esquerda) e

peneiras (direita).

Figura 2 - Balança utilizada para medição das massas.

Figura 3 - Massas M1 e M2.

Figura 4 - Frasco Chapman