NORMAS ITAMBÉ CONCRETO, Manuais, Projetos, Pesquisas de Materiais

Baixe NORMAS ITAMBÉ CONCRETO e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Materiais, somente na Docsity! Apostila de ensaios de concretos e agregados 3ª Edição Este material é baseado no Manual “Ensaios de agregados, concreto fresco e concreto endurecido MT 6” da Associação Brasileira de Cimento Portland. A reprodução de partes de seu conteúdo foi gentilmente autorizada pela ABCP. Curitiba-PR Janeiro de 2011 SUMÁRIO CAPÍTULO I - ENSAIOS DE AGREGADOS ....................................................................................... 5 AGREGADOS PARA CONCRETO (NBR 7211: 2009) ........................................................................ 6 AMOSTRAGEM DE AGREGADOS E REDUÇÃO PARA ENSAIOS DE LABORATÓRIO (NBR NM 26: 2009 E NBR NM 27: 2001) ................................................................................................................ 13 COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS (NBR NM 248: 2003) .............................. 16 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE MATERIAL PULVERULENTO (NBR NM 46: 2003) ........................ 21 TEOR DE ARGILA EM TORRÕES E MATERIAIS FRIÁVEIS (NBR 7218: 2010) ............................... 24 ÍNDICE DE FORMA DE AGREGADO GRAÚDO PELO MÉTODO DO PAQUÍMETRO (NBR 7809: 2006) versão corrigida 2008 .............................................................................................................. 28 AGREGADOS – DETERMINAÇÃO DA MASSA UNITÁRIA E VOLUME DE VAZIOS (NBR NM 45: 2006) ................................................................................................................................................ 31 AGREGADO GRAÚDO - ENSAIO DE ABRASÃO "LOS ANGELES" (NBR NM 51 - 2001) ................. 35 MASSA ESPECÍFICA, MASSA ESPECÍFICA APARENTE E ABSORÇÃO DO AGREGADO GRAÚDO (NBR NM 53: 2009) .......................................................................................................................... 38 MASSA ESPECÍFICA, MASSA ESPECÍFICA APARENTE E ABSORÇÃO DO AGREGADO MIÚDO (NBR NM 52: 2009 E NBR NM 30: 2001) .......................................................................................... 42 IMPUREZAS ORGÂNICAS EM AGREGADOS MIÚDOS (NBR NM 49: 2001) ................................... 47 ENSAIO DE QUALIDADE DA AREIA (NBR 7221: 1987) ................................................................... 49 ENSAIO DE INCHAMENTO DA AREIA (NBR 6467: 2006) ................................................................ 53 DETERMINAÇÃO DA UMIDADE SUPERFICIAL EM AGREGADO MIÚDO - MÉTODO DO FRASCO DE CHAPMAN (NBR 9775: 1987) ..................................................................................................... 58 AGREGADOS - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE TOTAL, POR SECAGEM, EM AGREGADO GRAÚDO (NBR 9939: 1987) ........................................................................................ 60 CAPÍTULO II- ENSAIOS DE CONCRETO FRESCO......................................................................... 65 AMOSTRAGEM DE CONCRETO FRESCO (NBR NM 33: 2003) ...................................................... 66 ÁGUA PARA AMASSAMENTO DO CONCRETO (ABNT NBR 15900) .............................................. 68 DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE (ABNT NM 67: 1998) ................................................................................................................................................ 77 MOLDAGEM E CURA DE CORPOS-DE-PROVA DE CONCRETO (NBR 5738: 2003 / Emenda1:2008) ......................................................................................................................................................... 79 RECONSTITUIÇÃO DE TRAÇO DE CONCRETO FRESCO (NBR 9605: 1992) ................................ 82 CAPÍTULO I - ENSAIOS DE AGREGADOS 6 AGREGADOS PARA CONCRETO (NBR 7211:2009) 1. INTRODUÇÃO Os agregados são materiais granulares, sem forma e volume definidos. Ocupam de 60 a 80% do volume total do concreto, portanto sua qualidade é de grande importância para a qualidade final do mesmo. As características dos agregados que mais se destacam para a fabricação do concreto são: porosidade, composição granulométrica, absorção de água, forma e textura superficial das partículas, resistência à compressão, módulo de elasticidade e os tipos de substâncias deletérias presentes. Essas características dos agregados influem nas propriedades do concreto. No estado fresco podem afetar sua coesão, consistência e trabalhabilidade e no estado endurecido a resistência à compressão, estabilidade dimensional, durabilidade, resistência à abrasão e aspecto visual. 2. CLASSIFICAÇÃO Quanto à origem: a. Naturais: encontrados na natureza e podem requerem processos simples de lavagem ou seleção. Ex: areia e pedregulho. b. Artificiais: materiais processados industrialmente, incluindo-se britagem, a partir de matérias-primas naturais. Ex: brita, pedrisco, argila expandida, EPS, concreto reciclado de demolições, etc. Quanto à massa específica: a. Leves: agregados com massa específica menor que 2000 kg/m3. Ex: EPS, argila expandida, vermiculita. b. Normais: agregados com massa específica entre 2000 kg/m3 e 3000 kg/m3. Ex: areias naturais de cava ou praia, pedras britadas, pedregulho, etc. c. Pesados: agregados com massa unitária acima de 3000 kg/m3. Ex: barita, magnetita, hematita, etc. 7 Quanto às dimensões: a. Miúdos: agregados cujos grãos passam pela peneira 4,75 mm e ficam retidos na peneira 150 µm, em ensaio realizado de acordo com a NBR NM 248. b. Graúdos: agregados cujos grãos passam pela peneira 75 mm e ficam retidos na peneira 4,75 mm, em ensaio realizado de acordo com a NBR NM 248. 3. DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA Para a determinação da distribuição granulométrica dos agregados, são utilizadas duas séries de peneiras: normal e intermediária, conforme a Tabela 1. A distribuição granulométrica deve atender aos limites das Tabelas 2 e 3. Tabela 1 – Conjunto de peneiras das séries normal e intermediária (abertura nominal). Série normal (mm) Série intermediária (mm) 75 - - 63 - 50 37,5 - - 31,5 - 25 19 - - 12,5 9,5 - - 6,3 4,75 - 2,36 - 1,18 - 0,60 - 0,30 - 0,15 - 10 No caso de agregados miúdos produzidos pela britagem de rochas (areia industrializada), os limites para material fino apresentados na Tabela 3 podem ser alterados para 10% em concreto submetido a desgaste superficial e para 12% em concreto protegido de desgaste superficial, desde que se comprove, por apreciação petrográfica, que o material não interfere nas propriedades do concreto. 5. DURABILIDADE a. Em agregados de regiões litorâneas ou extraídos de águas salobras ou ainda quando houver suspeita de contaminação natural ou industrial, os teores de cloretos e sulfatos não devem ultrapassar os limites da Tabela 4. b. A apreciação petrográfica indica a natureza mineralógica potencial reativa ou não do agregado. Agregados potencialmente reativos devem ser ensaiados pelo método ASTM C 1260, não devendo apresentar expansão maior que a estabelecida na Tabela 4. Agregados com expansão superior a 0,10% só podem ser utilizados em concretos com teor total de álcalis menor ou igual a 3 kg/m3 ou quando for comprovado que o cimento utilizado atua como inibidor da reação álcali-agregado, como ocorre em alguns cimentos com adições minerais. Alternativamente pode-se verificar a reatividade do agregado de acordo com a NBR 9773. Se a apreciação petrográfica fornecer indicações de que o agregado não é reativo e não houver histórico do comportamento danoso do material, pode-se prescindir do ensaio de reatividade. 11 Tabela 4 – Limites máximos de substâncias nocivas no agregado, em relação à massa do material (%). Substância Método de ensaio Porcentagem máxima Agregado miúdo Agregado graúdo Torrões de argila e materiais friáveis NBR 7218 Concreto aparente 3,0 1,0 Concreto sujeito a desgaste superficial 3,0 2,0 Outros concretos 3,0 3,0 Materiais carbonosos1) ASTM C 123 Concreto aparente 0,5 0,5 Concreto não aparente 1,0 1,0 Material fino que passa através da peneira 75 µm NBR NM 46 Concreto submetido a desgaste superficial 3,0 1,0 2) 3) Concreto protegido de desgaste superficial 5,0 1,0 2) 3) Impurezas orgânicas4) NBR NM 49 Solução obtida deve ser mais clara que a padrão - 1) Quando não for detectada a presença de materiais carbonosos durante a apreciação petrográfica, pode-se prescindir do ensaio de quantificação dos materiais carbonosos. 2) Para o agregado total, o limite pode ser composto até 6,5% desde que se comprove por apreciação petrográfica que os grãos não interferem nas propriedades do concreto. 3) Para agregados produzidos a partir de rochas com absorção de água inferior a 1% o limite pode ser de 2%. 4) Quando a coloração da solução obtida no ensaio for mais escura que a solução padrão, a diferença máxima entre os resultados de resistência à compressão previstos na NBR 7221 deve ser de 10%. 12 Tabela 5 - Limites máximos para a expansão devida à reação álcali-agregado e teores de cloretos e sulfatos presentes nos agregados Determinação Método de ensaio Limites Reatividade álcali- agregado ASTM C 1260 Expansão máxima de 0,10% aos 14 dias de cura agressiva NBR 9773 1) Expansão máxima de 0,05% aos 3 meses Expansão máxima de 0,10% aos 6 meses Teor de cloretos 2) NBR 9917 NBR 14832 3) 0,2% concreto simples 0,1 % concreto armado 0,01% concreto protendido Teor de sulfatos 4) NBR 9917 0,1% 1) Ensaio facultativo. 2) Agregados que excedam os limites podem ser utilizados em concreto, desde que o teor total trazido por todos os componentes, verificado pela NBR 14832 ou ASTM C 1218, não exceda os limites: 0,06% para concreto protendido, 0,15% para concreto armado exposto a cloretos, 0,40% para concreto armado em condições não severas e 0,30% para outros tipos de construção em concreto armado. 3) Método para determinação de cloretos em clínquer e cimento Portland, pode ser utilizado para agregados. 4) Agregados que excedam o limite podem ser utilizados em concreto, desde que o teor total trazido pelos demais componentes não exceda 0,2% ou que fique comprovado o uso de cimento Portland resistente a sulfatos, conforme NBR 5737. 15 Os agregados devem estar levemente úmidos para evitar a perda de finos. Os equipamentos necessários são: a. Pá côncava e reta. b. Colher de pedreiro. c. Vassoura ou escova. d. Lona plástica de aproximadamente 2,0 x 2,5m. O procedimento para quarteamento obedece aos seguintes passos: a. Revolver a amostra três vezes sobre superfície limpa e plana; b. Formar um tronco de cone com ajuda da pá, de diâmetro 4 a 8 vezes maior que sua altura, conforme a Figura 1; c. Dividir em quatro partes iguais, eliminando duas em sentido diagonal; d. Com o material restante, repetir o quarteamento até reduzir a amostra à quantidade necessária para ensaio. Figura 1 - Quarteamento sobre superfície rígida, limpa e plana. 16 COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS (NBR NM 248:2003) 1. INTRODUÇÃO A granulometria é um método de análise que visa classificar as partículas de uma amostra pelos respectivos tamanhos e medir as frações correspondentes a cada tamanho. A composição granulométrica é a característica de um agregado de maior aplicação na prática, principalmente para: a. determinação do módulo de finura e dimensão máxima característica da curva granulométrica. b. A curva granulométrica permite planejar um melhor empacotamento dos grãos de agregados, com isso reduzir vazios e melhorar a interface pasta agregado. c. controlar a homogeneidade dos lotes recebidos na obra; d. elaborar a dosagem do concreto. A classificação de um agregado é determinada comparando sua composição granulométrica com as faixas granulométricas especificadas em normas. 2. QUANTIDADE DE MATERIAL A amostra deve ser coletada conforme NBR NM 26 e formar duas sub-amostras para ensaio conforme NBR NM 27. A quantidade mínima de material para cada determinação da composição granulométrica de um agregado encontra-se na Tabela 1. 17 Tabela 1 - Quantidade mínima por amostra, por ensaio Dimensão máxima característica do agregado (mm) Massa mínima da amostra (kg) <4,75 0,3* 9,5 1 12,5 2 19,0 5 25,0 10 37,5 15 50 20 63 35 75 60 90 100 100 150 125 300 * Depois de seco. 3. EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS a. Balança (resolução de 0,1% da massa da amostra de ensaio). b. Estufa capaz de manter a temperatura no intervalo de (105 +- 5) °C. c. Peneiras das séries normal e intermediárias, fundo e tampa. d. Agitador mecânico de peneiras (facultativo). e. Escovas ou pincéis de cerdas de náilon e de cerdas de latão. f. Bandejas plásticas ou metálicas para a determinação de massa. 4. PROCEDIMENTO a. Secar as amostras em estufa (100°C a 110°C), esfriar à temperatura ambiente e determinar suas massas (m1 e m2). Tomar a amostra m1 e reservar a m2. b. Encaixar as peneiras limpas, formando um conjunto, com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo, encaixando o fundo na base. c. Colocar a amostra ou partes dela na peneira superior, de modo a evitar a formação de uma camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras, para evitar a deformação da tela e prejuízos ao peneiramento. As quantidades máximas em cada peneira estão na Tabela 20 A distribuição granulométrica deve atender aos limites estabelecidos pela NBR 7211. Caso o agregado não se enquadre, só poderá ser utilizado mediante estudos de dosagem que comprovem sua aplicabilidade no concreto. 21 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE MATERIAL PULVERULENTO (NBR NM 46:2003) 1. INTRODUÇÃO O método permite determinar, por lavagem, a quantidade de material mais fino que a abertura da malha da peneira de 0,075 mm presente nos agregados graúdos ou miúdos. O excesso deste material prejudica a aderência entre a pasta de cimento e a argamassa, aumenta o consumo de água devido à alta superfície específica, acarretando retração e diminuição da resistência de concretos e argamassa. 2. EQUIPAMENTOS a. Balança com resolução de 0,1 g ou 0,1% da massa da amostra. b. Peneiras de 0,075 mm e 1,18 mm. c. Recipiente para agitação do material. d. Estufa capaz de manter a temperatura no intervalo de 100 a 110 °C. e. Dois béqueres de vidro transparente. f. Haste para agitação. 3. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA a. Reduzir a amostra de acordo com os procedimentos da NBR NM 27, respeitando a massa mínima apresentada na Tabela 1. Tabela 1 - Massa mínima de amostra de ensaio Dimensão máxima característica (mm) Massa mínima (g) 2,36 100 4,75 500 9,5 1000 19,0 2500 ≥ 37,5 5000 4. PROCEDIMENTO 22 a. Secar a amostra em estufa (100°C a 110°C) até massa constante (aproximadamente 24 horas) e registrar a massa (A), conforme Tabela 1. b. Colocar a amostra no recipiente e adicionar água até cobri-la. Agitar a amostra vigorosamente até que o material pulverulento fique em suspensão. c. Imediatamente, escoar a água de lavagem sobre as peneiras, colocadas em ordem de diâmetro crescente, de baixo para cima. d. Adicionar uma segunda quantidade de água ao recipiente, agitar e verter a água sobre as peneiras. e. Repetir a operação até que a água de lavagem fique clara, comparando-se visualmente a sua limpidez com uma água limpa, usando os dois béqueres. f. Retornar todo o material retido nas peneiras sobre a amostra lavada. g. Secar o agregado lavado em estufa e determinar a massa restante (B). h. Calcular o teor de material pulverulento do agregado (m): (%)100×−= A BA m Figura 1 - Seqüência do ensaio Nota: Quando o material possuir altíssimo teor de finos aderente nas partículas maiores, deve ser usado agente umectante dissolvido em água para dispensar o material fino. 25 a. Secar previamente o material em estufa. b. Determinar a composição granulométrica conforme NBR NM 248 c. Agregado miúdo areia, passar o material na peneira 4,8 mm, e 1,2 mm, determinar uma massa de 200 gramas do material retido na peneira 1,2 mm. d. Agregado graúdo brita d > 4,8 mm, passar o material na peneira 9,5 mm e 4,8 mm, determinar uma massa de 1000 gramas do material retido na peneira 4,8 mm. e. Agregado graúdo brita d > 9,5 mm, passar o material na peneira 19,0 mm, e 9,5 mm, determinar uma massa de 2000 gramas do material retido na peneira 9,5 mm. f. Agregado graúdo brita > 19 mm passar o material na peneira 38 mm, e 19 mm, determinar uma massa de 3000 gramas do material retido na peneira 19 mm. Notas: Uma vez preparado as frações conforme Tabela 1, descartando aquelas que não representam pelo menos 5% da amostra inicial. O agregado com diâmetro acima de 38 mm praticamente não será realizado ensaio, uma vez que e visível os torrões de argila e materiais friáveis devido ao tamanho do grão. Tomar cuidado, nessas operações ao manusear os agregados de modo a não triturar os torrões de argila e grãos friáveis presentes. g. Na seqüência, espalhar a massa de amostra de cada intervalo granulométrico (m1) em bandejas apropriadas, de maneira a formar uma camada fina. Cobrir a amostra com água destilada, deionizada ou da rede de abastecimento e deixar em repouso durante (24 + 4) h. h Transcorrido esse tempo, identificar as partículas com aparência de torrões de argila ou materiais friáveis e pressionar entre os dedos, de modo a desfazer (quebrar). Não usar as unhas, as paredes ou o fundo do recipiente para quebrar as partículas. I Em seguida, transferir a massa de amostra de cada intervalo granulométrico das bandejas para as peneiras com abertura indicadas na tabela 2. Proceder ao peneiramento por via úmida para remoção das partículas de argila e materiais friáveis, agitando com as mãos cuidadosamente sem perder parte da amostra com a torneira aberta mantendo o fluxo de água de lavagem. 26 Tabela 2 – Peneiras para remoção dos resíduos Material retido entre as peneiras (mm) Peneira para remoção dos resíduos dos torrões (mm) >1,2 e < 4,8 0,6 >4,8 e < 9,5 2,4 >9,5 e < 19,0 4,8 > 19,0 e < 38 4,8 > 38 4,8 Calcular a porcentagem de material destorroado de cada fração: Massa inicial fração (mi) – massa fração após repeneirada (mf) Material destorroado (mt) = x 100(%) Massa inicial da fração (mi) Onde: mt = teor de argila em torrões e materiais friáveis, em porcentagem (%). O resultado deve ser arredondado ao décimo mais próximo; mi = massa inicial do intervalo granulométrico, em gramas (g) mf = massa após peneiramento via úmida, em gramas (g) Calcular o teor parcial de argila em torrões e materiais friáveis: Teor parcial = % material destorroado x % retida individual (%) Calcular o teor global de argila em torrões e grãos friáveis do material: Teor global = Σ teores parciais 5. RESULTADOS A amostra deve apresentar os seguintes limites máximos de teor de argila ou materiais friáveis em relação à massa do material. a. Agregado miúdo: 3,0 %. 27 b. Agregado graúdo - concreto aparente: 1,0%. - concreto submetido a desgaste superficial: 2,0%. - demais concretos: 3,0%. 30 5. RELATÓRIO No relatório, identificar a amostra e apresentar a granulometria da amostra, o índice de forma, além dos resultados de medições individuais e cálculo da média ponderada. 31 AGREGADOS – DETERMINAÇÃO DA MASSA UNITÁRIA E VOLUME DE VAZIOS (NBR NM 45:2006) 1. INTRODUÇÃO Massa unitária de um agregado é a relação entre sua massa e seu volume sem compactar, considerando-se também os vazios entre os grãos. É utilizada para transformar massa em volume e vice-versa. Massa unitária compactada é a relação entre sua massa e seu volume compactado segundo um determinado processo, considerando-se também os vazios entre os grãos. Pode ser feita com um único agregado ou com uma composição destes. 2. FINALIDADE Utilizado na transformação de massa para volume com vazios entre os grãos de agregados. Aplicação em concreto dosado em volume e para controle de recebimento e estocagem de agregados em volumes. A massa unitária também serve como parâmetro para classificação do agregado quanto à densidade. 3. AMOSTRA a. Separar amostra com aproximadamente 150 % do volume do recipiente de ensaio. b. Secar em estufa a (105 ± 5°) °C. 4. EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS a. Balança com resolução de 50 g. b. Concha de agregados, de fundo plano. c. Estufa para 105 (± 5) °C. d. Haste de adensamento com extremidade semi-esférica (16 x 600 mm). e. Régua metálica com comprimento mínimo de 50 cm. f. Recipiente metálico cilíndrico, rígido e com alças, com o volume de acordo com a Tabela 32 Tabela 1 – Dimensões dos recipientes cilíndricos Dimensão máxima do agregado (mm) Capacidade mínima do recipiente (dm3) Diâmetro interno do recipiente (mm) Altura interna do recipiente (mm) Dmáx ≤ 37,5 10 220 268 37,5 < Dmáx ≤ 50 15 260 282 50 < Dmáx ≤ 75 30 360 294 5. METODO A - MASSA UNITÁRIA COMPACTADA DE AGREGADO COM DMÁX ≤ 37,5 MM a. Determinar a massa do recipiente vazio (mr), em kg. b.Secar o material na estufa (100°C a 110°C), até massa constante (aproximadamente 24 horas). c. Com a material seco enchê-lo em 3 camadas de 1/3 da sua altura e, em cada camada, aplicar 25 golpes com a haste, distribuídos uniformemente. Na primeira camada, evitar atingir o fundo do recipiente e nas demais evitar atingir a camada inferior. d. Nivelar a superfície com a régua metálica. e. Determinar a massa do conjunto recipiente e agregado (mar), em kg. 6. MÉTODO B - MASSA UNITÁRIA COMPACTADA DE AGEGADO COM DMÁX > 37,5 MM a. Determinar a massa do recipiente vazio (mr), em kg. b. Com o material seco enchê-lo em 3 camadas de mesma altura. Adensar cada camada elevando os lados opostos do recipiente cerca de 5 cm e deixando-o cair, sendo 25 vezes de cada lado. c. Nivelar a superfície final com a régua metálica. d. Determinar a massa do conjunto (mar), em kg. 7. MÉTODO C - MASSA UNITÁRIA SOLTA DE AGREGADO SECO OU ÚMIDO a. Determinar a massa do recipiente vazio (mr), em kg. b. Enchê-lo até transbordar, usando concha de agregados e despejando o material de uma altura de 5 cm da borda superior do recipiente. Evitar a segregação do agregado. 35 AGREGADO GRAÚDO - ENSAIO DE ABRASÃO "LOS ANGELES" (NBR NM 51:2001) 1. INTRODUÇÃO A resistência à abrasão é a resistência ao desgaste superficial dos grãos de agregado quando é submetido ao atrito. Mede, portanto a capacidade do agregado não se alterar (quebrar) quando manuseado. É medida na máquina “Los Angeles” composto por um tambor cilíndrico que gira durante um tempo estabelecido com agregado mais bolas de ferro fundido no seu interior, o impacto das bolas com o agregado provoca o desgaste dos grãos. A amostra entra no ensaio com uma granulometria definida e depois do atrito, peneira novamente para medir o desgaste. A especificação de agregado para concreto NBR 7211:2009 estabelece que o índice de desgaste por abrasão não deve ser inferior a 50% em massa do material inicial. 2. APARELHAGEM a) Máquina “Los Angeles” completa conforme especificação composta por um tambor de aço cilíndrico oco de aproximadamente 500 mm de comprimento e 700 mm de diâmetro, eixo horizontal fixado em dispositivo externo que transmite um movimento de rotação ao redor dele próprio. A velocidade deve ser periférica e uniforme; b) Carga abrasiva que consiste em esferas de ferro ou aço fundido, com aproximadamente 48 mm de diâmetro e massa entre 390 g e 445 g; c) A máquina possui abertura com tampa para introduzir o agregado a ser ensaiado e as bolas de aço, a tampa deve ter trava forte, boa vedação para não permitir perda de pó e de fácil abertura; d) Balança com resolução de 0,5 g; e) Estufa capaz de manter a temperatura entre (107,5 + 2,5)ºC; f) Jogo de peneiras com as seguintes aberturas: 75 mm – 63 mm – 50 mm – 37,5 mm – 25 mm – 19 mm – 12,5 mm – 9,5 mm – 6,3 mm - 4,75 mm – 2,36 mm e 1,7 mm; g) Bandeja metálica de aproximadamente 70 x 50 x 50 cm; h) Colher retangular ou pá de cabo curto; i) Escova de fibra para limpeza das esferas (carga abrasiva) depois do ensaio. 36 Tabela 1 - Carga abrasiva Graduação Número de esferas Massa da carga A B C D E F G 12 11 8 6 12 12 12 5000 + 25 4484 + 25 3330 + 20 2500 + 15 5000 + 25 5000 + 25 5000 + 25 Verificar periodicamente se as esferas satisfazem às condições físicas quanto à massa, dimensões e unidade da superfície. 3. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA j) A amostra para ensaio será obtida separando, por peneiramento, as diferentes frações dos agregados, conforme a tabela 2; k) Lavar e secar separadamente cada fração do agregado em estufa (107 + 2,5)ºC até massa constante; l) Verificar qual o tipo de granulometria do material definido na tabela II que mais se aproxima do agregado em estudo; pesar as quantidades correspondentes das frações obtidas no item b, até completar a massa total da amostra, nas proporções estabelecidas na tabela II e misturá-las muito bem entre si. 4. PROCEDIMENTO DO ENSAIO m) Determinar a massa da amostra (M) com precisão de 1 g conforme obtido no item 3 C, secar em estufa e depois colocar a amostra dentro do tambor mais as esferas de aço (carga abrasiva). n) Ligar a máquina com a mostra mais a carga abrasiva, o tambor deve girar a uma velocidade entre 30 a 33 r.p.m., até completar 1000 rotações para as graduações E, F e G conforme dados da tabela II. o) Retirar o material do tambor e peneirá-lo na peneira de abertura de malha 1,7 mm; p) Lavar a amostra retida na peneira de malha 1,7 mm e secar em estufa a (107,5 + 2,5)ºC. q) Após o período na estufa, pesar a amostra (M1) com precisão de 1g. 37 Tabela 2 – Graduação para ensaio Peneiras # (mm) Amostra – massa parcial Material Graduação Passa Retido A B C D E F G 75 63 2500+50 63 50 2500+50 50 37,5 5000+50 5000+50 37,5 25 1250+25 5000+25 5000+25 25 19 1250+25 5000+25 19 12,5 1250+10 1250+10 12,5 9,5 1250+10 1250+10 9,5 6,3 1250+10 6,3 4,75 1250+10 4,75 2,36 1250+10 Massa totais (g) 5000+10 5000+10 5000+10 5000+10 10000 + 100 10000 + 75 10000 + 50 Número de rotações do tambor 500 500 500 500 1000 1000 1000 Nota: Antes de colocar a amostra na máquina, verificar a limpeza interna do tambor para evitar contaminação do agregado. CÁLCULOS: Calcular a porcentagem de perda por abrasão através da formula seguinte: M MM P 1−= P = Perda por abrasão em porcentagem; M = Massa do material seco do material obtido; M1 = Massa do material obtido em 4e. 40 Figura 1 - Seqüência esquemática do ensaio. e. Determinar a massa específica do agregado seco (ds): )/( 3cmg BC A d s − = f. Determinar a massa específica do agregado na condição saturado superfície seca (ds): )/( 3cmg BC C d s − = g. Determinar a massa específica aparente do agregado (da): )/( 3cmg BA A d a − = h. Calcular a absorção de água do agregado (a): (%)100× −= A AC a 6. RELATÓRIO 41 a. O resultado do ensaio é a média de duas determinações. b. Informar os resultados de massa específica com aproximação de 0,01 g/cm3. c. Informar os resultados de absorção de água com aproximação de 0,1%. d. A variação máxima permitida para duas determinações é de 0,02 g/cm para a massa específica e de 0,3% para a absorção. 7. CUIDADOS ESPECIAIS a. Realizar todo o ensaio em ambiente com temperatura controlada: (23 +- 2) °C. Em regiões de clima quente, as temperaturas da água e do ambiente podem ser mantidas no intervalo de (25 +- 2)°C, porém devem ser registradas no relatório. b. A balança deve ser previamente zerada antes de todas as determinações de massa. No caso da determinação de massa submersa, a balança deve ser zerada, com o cesto de arame vazio e imerso em água. c. Ao determinar a massa do agregado submerso, agitar o cesto para eliminar todo o ar preso entre os grãos. d. Recomenda-se que o fio de sustentação do cesto do balde tenha o menor diâmetro possível e que a variação do comprimento submerso, antes e depois da colocação da amostra, não ultrapasse 10 mm, sendo tal variação verificada através de uma marca prévia no fio. 42 MASSA ESPECÍFICA, MASSA ESPECÍFICA APARENTE E ABSORÇÃO DO AGREGADO MIÚDO (NBR NM 52: 2009 E NBR NM 30:2001) 1. INTRODUÇÃO a. Massa específica é a relação entre a massa do agregado seco e seu volume, sem considerar os poros permeáveis à água. b. Massa específica aparente é a relação entre a massa do agregado seco e seu volume, incluindo os poros permeáveis à água. As determinações de volume são feitas na balança, pela massa de água deslocada pelo agregado no frasco. c. Absorção é o aumento de massa do agregado devido ao preenchimento de seus poros permeáveis por água, expressa em porcentagem de sua massa seca. Todas as propriedades são importantes na dosagem de concretos. 2. FINALIDADE Todas as propriedades são importantes na dosagem de concreto. A massa específica absoluta é utilizada na transformação de massa para volume absoluta sem vazios. Na fórmula de cálculo do consumo de cimento em peso por metro cúbico de concreto utilizamos a massa específica absoluta. A massa específica também é utilizada para classificação do agregado quanto à densidade. 3. EQUIPAMENTOS a. Balança com capacidade mínima de 1 kg (resolução 0,1 g). b. Estufa capaz de manter a temperatura no intervalo de 100 a 110°C. c. Bandejas para pesagem. d. Frasco aferido de 500 ml de capacidade (Figura 1). e. Molde tronco-cônico, de 40 mm de diâmetro superior, 90 mm de diâmetro inferior e 75 mm de altura. f. Soquete metálico com 340 g de massa e superfície de compactação circular plana, com 25 mm de diâmetro. g. Espátula de aço. h. Ventilador ou secador regulável. 45 k. Calcular a massa específica aparente do agregado seco (γ1) )/( 31 cmgVV M aF − =γ l. Calcular a massa específica do agregado saturado superfície seca (γ2) )/( 32 cmgVV M aF s − =γ m. Calcular a massa específica do agregado (γ3): ( ) ( ) )/( 3 3 cmgMMVV M a saF γ γ −−−= 7. PROCEDIMENTO PARA CÁLCULO DA ABSORÇÃO a. Ms = Massa ao ar do agregado na condição saturado superfície seca. b. M = Massa da amostra seca na estufa. c. Determinar a absorção de água do agregado miúdo (a): (%)100× − = M MM a s 8. RELATÓRIO a. O resultado do ensaio é a média de duas determinações. b. Informar os resultados de massa específica com aproximação de 0,01 g/cm3. c. Informar os resultados de absorção de água com aproximação de 0,1%. 46 d. A variação máxima permitida para duas determinações é de 0,02 g/cm3 para a massa específica e de 0,05% para a absorção. 9. CUIDADOS ESPECIAIS a. Realizar todo o ensaio em ambiente com temperatura controlada: (23± 2)°C. Em regiões de clima quente, as temperaturas da água e do ambiente podem ser mantidas no intervalo de (25 ± 2)°C ou (27 ± 2)°C, porém devem ser registradas no relatório. b. Retirar cuidadosamente o agregado do frasco para não haver perda de material. c. É importante que durante a secagem ao ar o material seja mexido periodicamente, para que os grãos da superfície não sequem internamente, mas superficialmente. 47 IMPUREZAS ORGÂNICAS EM AGREGADOS MIÚDOS (NBR NM 49:2001) 1. INTRODUÇÃO A metodologia permite avaliar a qualidade de uma areia em relação à contaminação com impurezas orgânicas, as quais, conforme sua natureza e teor podem inibir a hidratação do cimento, prejudicar a resistência do concreto, principalmente nas primeiras idades e aparecer fissuras e pontos escuros no concreto depois de endurecido. 2. EQUIPAMENTOS a. Balança com resolução de 0,01 g e capacidade mínima de 1 kg. b. Béqueres de vidro de 1 litro. c. Provetas graduadas de 10 ml e 100 ml. d. Frascos Erlenmeyer com rolha esmerilhada, de 250 ml. e. Funil de haste longa f. Papel filtro qualitativo. g. Dois tubos de ensaio de mesmo volume. h. Água destilada ou deionizada. i. Hidróxido de sódio com 90 a 95 % de pureza. j. Ácido tânico. k. Álcool a 95% 3. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA a. Reduzir a amostra de acordo com os procedimentos da NBR NM 27. b. Formar amostra com 200 g, se possível com material úmido para evitar perda de finos. 4. CUIDADOS ESPECIAIS Preparar as soluções com antecedência e em quantidade suficiente para vários ensaios. As soluções, identificadas, devem ser estocadas em frascos de vidro escuro, em local protegido da luz. 50 c. Levar as porções de amostra à condição de saturada com a superfície seca, conforme o método ASTM C 128 e prepara uma quantidade de material ligeiramente maior que a necessária. d. Utilizar água e cimento em quantidades tais que resultem numa relação água/cimento de 0,6 em massa. Sugere-se utilizar 620 g de cimento e 372 g de água para cada mistura. e. Colocar a água de mistura na cuba e adicionar o cimento. Ligar o misturador em baixa velocidade (140 + 5 r.p.m.) por 30 segundos. Colocar o agregado nos 15 segundos seguintes, de modo que se alcance a consistência desejada (220 a 230 mm), conforme o ensaio de fluidez especificado a seguir: Preencher a fôrma tronco-cônica com 3 camadas de alturas iguais dando 15 golpes na primeira camada, 10 golpes na segunda camada e 5 golpes na terceira camada, sendo que a mesa de fluidez deve cair 30 vezes em 30 segundos. f. Mudar para velocidade alta (285 + 10 r.p.m.) e misturar por 30 segundos. g. Parar o misturador e deixar a argamassa descansar por 1,5 minutos. Nos primeiros 15 segundos deste intervalo, raspar rapidamente para baixo as porções de argamassa aderida nas paredes internas da cuba e cobri-la com pano úmido no restante do intervalo. h. Finalizar misturando por 1 minuto em velocidade alta. i. Se a argamassa estiver muito plástica, devolve-la à cuba, adicionar mais areia e misturar por mais 30 segundos. Anotar a nova quantidade de areia e determinar novamente a consistência. j. Fazer várias tentativas de determinação da fluidez e adicionar areia até encontrar o traço correspondente à consistência especificada. Caso a consistência especificada seja encontrada em apenas 1 ou 2 tentativas, pode-se usar a mesma mistura na moldagem; caso contrário, deve-se preparar nova mistura. Nota: Em qualquer caso que exigir intervalo na mistura, raspar rapidamente para baixo com uma espátula as porções de argamassas aderidas nas paredes internas da cuba antes do prosseguimento do ensaio. k. Uma vez encontrado o traço, preparar novas misturas de argamassa, com o mesmo procedimento, mas sem determinar a fluidez. l. Preparar, para cada idade, duas misturas de três corpos-de-prova cada, com a areia lavada e não lavada. 51 Nota: A idade comum de ensaio é de 7 dias; porém outras poderão ser especificadas. m. Moldar o corpo-de-prova em quatro camadas, golpeando cada camada 30 vezes com o soquete. n. Após o adensamento da última camada, colocar um excesso de argamassa sobre os moldes levá-los à câmara úmida e, após 3 a 4 horas, rasá-los e cobri-los com placa de vidro. o. Desmoldar os corpos-de-prova após 20 a 24 horas e imergi-los em água a 23 + 2°C, exceto os que devam ser ensaiados nessa idade. p. Capear os corpos-de-prova com mistura de enxofre e quartzo. q. No ensaio de compressão, a velocidade de carregamento deve estar entre 0,20 e 0,30 MPa/s. r. Calcular a resistência à compressão de cada corpo-de-prova, arredondando-a ao décimo mais próximo: Carga Máxima N Resistência à Compressão = x ou MPa Área da seção transversal mm2 s. Calcular a média das resistências individuais, em MPa, dos seis corpos de prova de cada série ensaiados na mesma idade. Arredondar a resistência média ao décimo mais próximo. t. Calcular o desvio relativo máximo da série de seis resultados, arredondando a porcentagem obtida ao décimo mais próximo: Res. Média – Res. Ind. Que mais se afasta da média Desvio relativo máximo = x 100 (%) Resistência média Nota: Desconsiderar a série de seis corpos-de-prova (2 misturas de 3 cps) de uma idade sempre que o desvio relativo máximo for superior a 8%; nesse caso, repetir integralmente o ensaio na mesma idade até obter o desvio relativo máximo menor ou igual a 8 %. u. Calcular, para cada idade, a resistência relativa da argamassa; 52 Resistência média correspondente agreg. original Resistência relativa = x 100 (%) Resistência média correspondente agreg. Lavado 4. CUIDADOS ESPECIAIS Contar a idade do corpo-de-prova a partir do instante em que o cimento é posto em contato com a água de mistura. 5. INTERPRETAÇÃO A NBR 7211:2004 indica que a diferença máxima aceitável entre os resultados de resistência à compressão é de 10%. 55 Tabela 1 – Massa unitária MASSAS UNITÁRIAS PARA CURVA DO ENSAIO DE INCHAMENTO Média de 03 ensaios Teor de umidade 1º 0,0 % 2º 0,5 % 3º 1,0 % 4º 2,0 % 5º 3,0 % 6º 4,0 % 7° 5,0 % 8° 7,0 % 9º 9,0 % 10º 12,0 % l. Calcular a massa unitária do material seco ( γs ) V TMa s −=γ m. Calcular a massa unitária do material úmido (γh) V TMh h −=γ n. Determinar a umidade, com aproximação de 0,1%, pesando a cápsula com material coletado (Mh) e depois com material seco em estufa a (100 + 5)°C por 24 horas ou até constância de massa (Mf): (%)100× − − = cf f MM MMh h Onde: h = teor de umidade do agregado, em %. Mc = massa da cápsula vazia, em g. 56 f. Para cada teor de umidade, calcular o coeficiente de inchamento: 100 )100( h V V h s s h +×= γ γ Sendo: Vh = volume do agregado com h% de umidade, em cm 3. Vs = volume do agregado seco em estufa, em cm 3. s h V V = coeficiente de inchamento do agregado. hγ = massa unitária do agregado com h% de umidade, em g/cm3. sγ = massa unitária do agregado seco em estufa, em g/cm3. g. Determinar a umidade crítica na curva de inchamento (Fig.1) pela seguinte construção gráfica: - Traçar a curva de inchamento de modo a obter uma representação aproximada do fenômeno. - Traçar a reta tangente À curva paralela ao eixo das umidades (RETA A). - Traçar do ponto A reta que une a origem ao ponto de tangência da RETA A traçada obtém a RETA B. - Traçar nova tangente à curva, paralela à reta obtém a RETA C. - A umidade crítica é a abscissa correspondente ao ponto de interseção das duas tangentes. h. Expressar o coeficiente de inchamento médio (ClM) como a média aritmética entre o coeficiente de inchamento máximo (ponto A) e aquele correspondente à umidade crítica (ponto B). 5. RESULTADOS E RELATÓRIO a. Apresentar no certificado a curva de inchamento traçada em gráfico, conforme a Fig.1, o valor da umidade crítica e o valor do coeficiente de inchamento médio. 57 FIGURA 1 - Gráfico para traçado da curva de inchamento 60 AGREGADOS - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE TOTAL, POR SECAGEM, EM AGREGADO GRAÚDO (NBR 9939:1987) 1. INTRODUÇÃO Teor de umidade do agregado é por definição a relação expressa em porcentagem entre a massa total da água envolvida na superfície dos grãos dos agregados a qual preenche os poros permeáveis do agregado em relação a sua massa seca. É realizado para corrigir a água de amassamento do concreto e informar a relação água/cimento com exatidão. 2. MÉTODOS - Estufa - Fogareiro - Speedy 3. MÉTODO DA ESTUFA APARELHAGEM a. Balança com resolução ≤ 1,09 e capacidade mínima de 1,0 kg. b. Estufa elétrica ou a gás capaz de manter a temperatura entre 100°C a 110°C. c. Recipiente resistente ao calor e adequado a quantidade do volume da amostra ensaiada. d. Espátula ou colher de jardineiro para coleta da amostra. AMOSTRAGEM a. Coletar a amostra do agregado úmido em vários pontos, o mais homogêneo possível, tomando cuidado para não perder umidade. b. Para agregado miúdo (areia) amostra mínima de 100 g. Quanto maior a amostra mais precisão no ensaio. c. Agregado Graúdo (Tabela 1). 61 Tabela 1 – Dimensões dos agregados Dimensão máxima característica do agregado (mm) Massa mínima de amostra de ensaio (g) 9,5 1500 12,5 2000 19 3000 25 4000 38 6000 50 8000 76 13000 Nota: Para agregados graúdos leves, a massa mínima da amostra de ensaio é obtida dividindo-se os valores desta tabela por 1.60 e multiplicando-se pelo valor da massa unitária do agregado leve, seco e solto. EXECUÇÃO DO ENSAIO a. Determinar a massa da amostra úmida Mu. b. Coloque o recipiente com a amostra úmida na estufa até constância de massa (secagem total) no mínimo 12 horas na temperatura entre 100 °C a 110°C. O tempo na estufa vai depender do teor de umidade que se encontra a amostra. c. Após o tempo na estufa, determine a massa do agregado seco (Ms). 100(% x M MM umidade s su −= 4. MÉTODO FOGAREIRO INTRODUÇÃO Neste método o material será secado rápido, até constância de massa, através de calor transmitido pelo fogareiro. APARELHAGEM a. Balança com resolução ≤ 1.0g e capacidade mínima de 1.0 kg. 62 b. Fogareiro a gás ou elétrico para aquecimento de amostra. c. Colher de jardineiro para coleta da amostra. d. Espátula para homogeneização da amostra durante a secagem. e. Recipiente para secagem da amostra, de material capaz de resistir a altas temperaturas, geralmente frigideira de cozinha. AMOSTRAGEM O mesmo processo de coleta do método da Estufa. EXECUÇÃO DO ENSAIO a. Determinar a massa da amostra úmida (Mu). b. Colocar a amostra para secagem no fogareiro. c. Deixar esfriar próximo da temperatura ambiente. d. Determinar a massa da amostra seca (Ms). 100(%) x M MM umidade s su −= 5. MÉTODO DO SPEEDY INTRODUÇÃO Neste método a umidade é determinada pela pressão do gás, resultante de ação da água contida na amostra sobre o carbureto de cálcio que se introduz no aparelho. Este método é mais utilizando no campo por ser fácil o transporte e devido obter resultados imediatos. APARELHAGEM a. Conjunto completo – Speedy. b. Caixa de ampolas com 6,5 g de carbureto de cálcio. CAPÍTULO II- ENSAIOS DE CONCRETO FRESCO 66 AMOSTRAGEM DE CONCRETO FRESCO (NBR NM 33:2003) 1. INTRODUÇÃO O objetivo é estabelecer um procedimento para a coleta e preparação de amostras de concreto fresco para ensaios de diferentes propriedades. As amostras devem ser obtidas aleatoriamente, logo após terem sido completadas as misturas de todos os componentes do concreto, principalmente da água. O volume deve ser de pelo menos 1,5 vezes a quantidade necessária para os ensaios; para ensaios de resistência à compressão a amostra mínima é de 30 litros. O intervalo máximo entre a retirada da primeira e a última amostra é de 15 min. 2. EQUIPAMENTOS a. Recipiente metálico com forma e volume adequados. b. Concha de concreto ou pá. 3. PROCEDIMENTO PARA BETONEIRAS ESTACIONÁRIAS E CAMINHÕES BETONEIRA a. Desviar completamente o fluxo de descarga para dentro do recipiente. b. Retirar amostra após a descarga de 15% e antes da descarga de 85% do volume da betonada. c. Retirar ao menos duas amostras parciais dentro deste limite. d. No caso de caminhões betoneira, descarregar o concreto na velocidade normal de operação e atentar para que a tampa da calha esteja completamente aberta. 4. PROCEDIMENTO PARA PAVIMENTOS Coletar as amostras imediatamente após a descarga, evitando contaminação pelo material da sub-base. 5. PROCEDIMENTO PARA CAMINHÕES ABERTOS E MISTURADORES COM AGITADOR 67 Adotar o método mais adequado entre os anteriores. 6. PROCEDIMENTO PARA TUBULAÇÕES DE BOMBEAMENTO a. Coletar a amostra em uma só porção, interceptando o fluxo de descarga no final da tubulação. b. Evitar o início e o fim do bombeamento. 7. PREPARO DAS AMOSTRAS a. Transportar as amostras individuais até o local onde serão moldados os corpos-de-prova ou realizados os ensaios. b. Misturar as diferentes porções da mesma amostra com a concha ou pá. c. O tempo decorrido entre a coleta da amostra e o início do ensaio de abatimento deve ser no máximo de 5 minutos e de no máximo 15 minutos para o início da moldagem de corpos - de- prova. d. Durante o intervalo de tempo entre a extração e utilização, a amostra deve ser protegida do sol, do vento e de qualquer outra fonte de evaporação ou contaminação. 70 Tabela 1 - Procedimentos de ensaios para inspeção preliminar da água para concreto Parâmetro Requisito Procedimento de ensaio Óleos e gorduras Não mais do que traços visíveis ANBT NBR 15900 - 3 Detergentes Qualquer espuma deve desaparecer em 2 minutos Cor A cor deve ser comparada qualitativamente com água potável devendo ser claro a incolor Material sólido Máximo de 50000 mg/litro Água recuperada da preparação de concreto, utilizar a metodologia do anexo A ou ABNT NBR 15900 – 3 Para demais tipos de água aplica-se o Projeto ABNT NBR 15900 – 3 Odor Água de fontes de recuperadas de preparo de concreto não devem apresentar cheiro, exceto um leve odor de cimento e, onde houver escória, um leve odor de sulfeto de hidrogênio após a adição de ácido clorídrico ABNT NBR 15900 – 3 Ácidos A água de outras fontes deve ser inodora e sem odor de sulfeto de hidrogênio, após a adição de ácido clorídrico Matéria orgânica A cor da água deve ser mais clara ou igual a solução padrão após a adição de Na OH 4. PROPRIEDADE QUIMICAS a) CLORETO: o teor de cloreto expresso como CL não deve exceder os limites estabelecidos na Tabela 2 a menos que o teor de cloreto do concreto não excede o valor máximo permitido na ABNT NBR 12655. 71 Tabela 2 - Teor máximo de cloreto em água para concreto Uso Final Teor máximo de cloreto mg/L Ensaio Concreto protendido ou graute 500 ABNT NBR 15900-6 Concreto armado 1000 Concreto simples (sem armadura) 4500 b) SULFATOS: o teor de sulfato na água, ensaiada de acordo com ABNT NBR 15900-7, expresso como SO4 2- não deve exceder 2000 miligramas/litros. c) ÁLCALIS: se agregados potencialmente reativos com álcalis forem usados no concreto, a água deve ser ensaiada quanto aos teores de álcalis conforme ABNT NBR 15900-9. O equivalente alcalino de óxido de sódio não deve exceder 1500 miligramas/litros. Se esse limite for excedido, a água pode ser usada apenas se for comprovado que foram tomadas ações preventivas quanto às reações álcali-agregado na ABNT NBR 15577-1. d) CONTAMINAÇÃO PREJUDICIAL: contaminação de água utilizada no amassamento de concreto por substâncias como açúcares, fosfatos, nitratos, chumbo e zinco podem alterar os tempos de pega e resistências do concreto. Para aprovação da água quanto a esses contaminantes, podem ser executados ensaios químicos quantitativos de detecção destas substâncias prejudiciais a qualidade do concreto. Caso os limites estabelecidos na ABNT NBR 15900-1 não forem atendidos, deverão ser realizados ensaios de tempo de pega inicial e final, e resistência à compressão conforme indicação no item 5 abaixo.. 5. REQUISITOS a) A água que não estiver de acordo com todas as exigências da tabelas 1, 2 e 3, somente será considerada adequada para uso em concreto, mediante a comprovação de ensaios de inicio e fim de pega com amostras da água em estudo, comparativos com os de amostra preparada com água destilada ou água deionizada. b) Outro quesito a ser levado em consideração é a resistência média à compressão aos 7 e 28 dias, de corpos-de-prova de concreto ou de argamassa, preparados com a água em estudo devem alcançar pelo menos 90% da resistência à compressão média de corpos- de-prova preparados com água destilada ou deionizada. 72 Tabela 3 – Requisitos para substâncias prejudiciais Substância Teor máximo Açúcares 100 Fosfato, expressos como P2 O5 100 Nitratos, expressos como NO3 - 500 Chumbo, expresso como Pb2+ 100 Zinco, expresso como Zn2+ 100 ABNT NBR 15900 - 2 PARTE 2: COLETA DE AMOSTRAS DE ENSAIOS 6. AMOSTRAGEM a) Os recipientes para coleta devem ser de vidro ou plástico, com tampa e perfeitamente limpos e enxaguados com a mesma água que irão conter. (A tampa pode ser de rolha de borracha ou cortiça, desde que seja envolta em papel manilha ou filme plástico de polietileno). b) Em se tratando de curso de água, a abertura do recipiente deve ser voltada para a jusante, evitando contaminação pela mão do operador. Fontes (rios, lagos, arroios, açudes, etc.) coletar a aproximadamente 15 cm abaixo do nível da corrente. c) No caso de sistema de distribuição, devem ser escolhidas diversas torneiras e a coleta deve iniciar após 3 a 5 minutos depois da sua abertura. d) Águas subterrâneas devem ser coletadas com auxílio de bomba, após fluxo da água, que permita a lavagem completa dos dutos. e) Se não houver bomba para coleta de águas subterrâneas, pode-se utilizar dispositivo que permita sua abertura dentro da água, na metade da altura do poço ou reservatório. f) Armazenar amostras extraídas de diferentes fontes em recipientes distintos e identificar em todos: número da amostra, quantidade, procedência, local de coleta (rio, lago, poço, reservatório, etc.) g) Enviar a amostra ao laboratório antes de completar 24h da coleta. Deverá ser ensaiada em até duas semanas após a coleta, sendo que a avaliação preliminar NBR 15900-3 deve ser o mais rápido possível. 75 Procedimento: - Colocar 47,5 ml da amostra no tubo de ensaio. Manter a temperatura da amostra e do ambiente entre 15ºc e 25ºc. Adicionar 2,5 ml de uma solução de 3% de hidróxido de sódio, agitar e deixar em repouso por 1 hora. - Preparar juntamente uma solução-padrão com 1,5 ml de ácido tânico (preparada no item anterior e 48,5 ml de uma solução de 3% de hidróxido de sódio (preparada anterior). Resultado da impureza orgânica Avaliar qualitativamente a presença de matéria orgânica, comparando a cor da solução obtida da amostra, com a solução padrão. Anotar se a cor é mais clara ou mais escura que a solução-padrão. i) PROCEDIMENTO DE ENSAIO DE MATERIAL SÓLIDO - Agitar a amostra e transferir aproximadamente 250 ml da amostra para uma proveta graduada. - Transferir quantitativa e progressivamente a amostra para a cápsula de porcelana ou béquer, agitando sempre e mantendo-a em banho-maria. - Completar a evaporação, levar a cápsula ou béquer à estufa e secar o material sólido á temperatura compreendida entre (105 + 5)ºC, durante 1 h. - Esfriar a cápsula ou béquer no dessecador, pesar com precisão de 0,001g Cálculo A quantidade de material sólido, expresso em miligrama por litro (mg/L), arredondado ao inteiro, é calculada através da formula:       ×      −= 612 10 v mm R Onde: R é a quantidade de sólidos totais, expressa em miligramas por litro (mg/L) m1 é a massa da cápsula ou béquer, expressa em gramas (g) m2 é a massa da cápsula ou béquer mais a amostra após secagem, exp. em gramas (g) v é o volume da amostra utilizada no ensaio, aproximadamente 250 mililitros (ml) 76 8. REFERÊNCIA A ANBT NBR 15900, sob o titulo geral “ÁGUA PARA AMASSAMENTO DO CONCRETO” contém as seguintes partes: - Parte 1: Requisitos; - Parte 2: Coleta de amostras para ensaios; - Parte 3: Avaliação preliminar; - Parte 4: Análise química – Determinação de zinco solúvel em água; - Parte 5: Análise química – Determinação de chumbo solúvel em água; - Parte 6: Análise química – Determinação de cloreto solúvel em água; - Parte 7: Análise química – Determinação de sulfato solúvel em água; - Parte 8: Análise química – Determinação de fosfato solúvel em água; - Parte 9: Análise química – Determinação de álcalis solúvel em água; - Parte 10: Análise química – Determinação de nitrato solúvel em água; - Parte 11: Análise química – Determinação de açúcar solúvel em água; 77 DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO TRONCO DE CONE (ABNT NM 67:1998) 1. INTRODUÇÃO Este ensaio tem como objetivo verificar a uniformidade do abatimento entre uma remessa e outra do concreto. Este ensaio aplica-se aos concretos cuja consistência seja plástica, com abatimento igual ou superior a 10 mm. O fato de requerer equipamentos simples e de fácil transporte torna-o prático para aplicação de canteiros de obras. Se o agregado do concreto possuir dimensão máxima maior que 38 mm, o procedimento sofre alterações, o ensaio deve ser realizado sobre a fração do concreto que passa pela peneira de 38 mm. 2. EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS a. Molde tronco-cônico (100 mm x 200 mm x 300 mm). b. Colarinho metálico. c. Placa metálica quadrada (500 mm x 500 mm). 1. Haste de socamento com extremidade semi-esférica (16 mm x 600 mm). e. Régua metálica graduada (300 mm). f. Concha. 3. CUIDADOS ESPECIAIS a. Umedecer as paredes internas do molde e da placa. b. Montar o equipamento (placa, molde e colarinho), apoiar os pés sobre as aletas do molde e preenchê-lo em 3 camadas de mesma altura, adensando cada camada antes da colocação da camada seguinte. c. Adensar cada camada com 25 golpes uniformes distribuídos pela haste de socamento, de modo que atinja a camada anteriormente adensada. d. Manter um excesso constante de concreto na borda superior ao adensar a última camada. e. Retirar o colarinho e rasar a superfície. f. Pressionar as alças do molde para baixo, retirar os pés das aletas e, num tempo de 5 a 10s, levantar cuidadosamente o molde, na direção vertical. 80 c. Obter a amostra de concreto de acordo com a NBR NM 33 e determinar o seu abatimento. d. Colocar o concreto dentro dos moldes em número de camadas de igual altura, de acordo com a Tabela 2. Nivelar o concreto com a haste antes de iniciar o adensamento de cada camada. e. A escolha do tipo de adensamento deve obedecer aos intervalos da Tabela 1. Tabela 1 - Processos de adensamento Abatimento do concreto (mm) Processo de adensamento 10 a 30 Mecânico 30 a 150 Mecânico ou Manual ≥ 150 Manual Tabela 2 - Número de golpes e camadas para moldagem dos corpos-de-prova. Tipo de Corpo de prova Dimensão Diâmetro (mm) Número de camadas Número de golpes para adensamento Manual Mecânico Manual Cilíndrico 100 1 2 12 150 2 3 25 200 2 4 50 250 3 5 75 300 3 6 100 450 5 9 225 Prismático 100 1 1 75 150 1 2 75 250 2 3 200 450 3 - -- Para concretos com abatimento superior a 160 mm, o número de camadas deve ser reduzido à metade da estabelecida na tabela. Caso o número resulte fracionário, arredondar para o inteiro superior mais próximo. f. No adensamento manual, os golpes devem ser distribuídos uniformemente em toda a seção. A primeira camada deve ser atravessada em toda sua altura; nas demais camadas, a haste deve atingir 20mm da camada inferior. A última camada deve ser moldada com excesso de concreto; não é permitido completar o volume do molde após o seu adensamento. g. Se for utilizado vibrador externo, a vibração de cada camada deve ser interrompida até que a superfície se apresente relativamente plana e brilhante. A última camada deve ser 81 moldada com excesso de concreto; não é permitido completar o volume do molde após o seu adensamento. h. O vibrador de imersão deve ser introduzido apenas uma vez em cada camada do molde cilíndrico, no centro da seção. Para moldes prismáticos, o vibrador deve ser colocado no centro e nas extremidades de seu eixo. Evitar que o vibrador toque o fundo e as laterais do molde. A partir da segunda camada, o vibrador deve atingir 20 mm da camada inferior. Interromper quando a superfície se apresentar relativamente plana e brilhante. O concreto da última camada pode ficar até 5 mm abaixo do topo do molde, preenchendo totalmente durante a vibração. i. Após o adensamento de cada camada, bater levemente na face externa do molde para fechar vazios. j. Rasar a superfície com colher de pedreiro ou haste e cobrir com plástico. k. Colocar os corpos-de-prova sobre superfície plana, protegido de vibrações e de intempéries por 24h (cilíndricos) ou 48h (prismáticos). l. Desmoldar, identificar os corpos-de-prova e armazenar em tanque ou câmara de cura, de acordo com a NBR 9479. Nota: Para concretos especiais, o procedimento de moldagem pode ser modificado de modo a similar o adensamento a ser empregado na obra, de acordo com o responsável pela obra. 4. CAPEAMENTO Antes de ensaiar os corpos-de-prova é preciso preparar suas bases, para que se tornem planas e perpendiculares à altura. O capeamento de até 3 mm pode ser feito com uma mistura quente de enxofre e areia muito fina, na proporção de 2:1, em massa. Podem ser usadas borrachas de neoprene, que são reutilizáveis. 82 RECONSTITUIÇÃO DE TRAÇO DE CONCRETO FRESCO (NBR 9605: 1992) 1. INTRODUÇÃO A reconstituição dos materiais que compõem o concreto é feita por processos físicos (peneiramento dos sólidos e secagem da água). Reconstituem-se as quantidades de agregado miúdo, graúdo, cimento e água, sendo impossível distinguir se os agregados de qualquer tipo são compostos por dois ou mais materiais. O Ensaio aplica-se principalmente no controle do recebimento de concreto preparado em central e pode ser utilizado em estudos de verificação da homogeneidade de lotes de concreto. 2. EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS a. Recipiente cilíndrico de 3 dm³, para concretos com agregado graúdo com dimensão até 19 mm. b. Recipiente cilíndrico de 6 dm³, para concretos com agregado graúdo com dimensão máxima superior a 19 mm. c. Placa de vidro. d. Balança (resolução 0,5 g). e. Peneiras ABNT 4,8 mm e 0,15 mm. f. Bandeja. g. Bico de Bunsen. h. Estufa elétrica. 3. PROCEDIMENTO PARA CONCRETOS COM AGREGADO GRAÚDO DE DMÁX ≤ 38 mm 3.1. Determinações do volume do concreto fresco, das massas dos agregados e do teor de água (executar estas operações até 2 horas após a adição da água de amassamento aos outros constituintes do concreto). 85 4. PROCEDIMENTO PARA CONCRETOS COM AGREGADO DE DMÁX > 38 mm a. Quartear a amostra de concreto em duas porções iguais, em quantidade tal que, quando peneirada na peneira de 38 mm, passem de 8 a 9 kg de concreto. b. Utilizar uma das porções para determinar o teor de água de acordo com a seção 3.1, alínea “b”. c. Pesar outra porção (M) e peneirar na peneira de 38 mm diretamente sobre o recipiente cilíndrico. d. Lavar os grãos maiores que 38 mm, de modo que o material aderido aos grãos fique dentro do recipiente. e. Determinar o volume, de acordo com a seção 3.1, alínea “c”. f. Determinar o volume dos grãos maiores que 38 mm; se o volume total de material (maior e menor que 38 mm) não ultrapassar 2/3 do volume do recipiente, deve colocar-se os grãos maiores que 38 mm junto com o concreto, depois de misturado com a espátula, e antes de o recipiente ser completado com água. g. Uma vez determinado o volume total do concreto (V), o ensaio deve prosseguir de acordo com a seção 3.1, alínea “f”. 5. CÁLCULOS FINAIS a. Determinação da massa de agregado graúdo (Mg) e miúdo (Mm), com aproximação de 1g. 100''''' 100''' ×=×+× ×=×+× gmg gmg MmcMgcM MmcMgcM b. Determinação da massa de água (Ma), com aproximação de 1 g: 100 AM M a ×= c. Determinação da massa de cimento (Mc), com aproximação de 1 g: amgc MMMMM −−−= 86 d. Determinação do traço, com aproximação de 0,01: c g c m c c M M M M M M :: e. Relação água/cimento, com aproximação de 0,01: c a M M c a = f. Consumo de cimento, com aproximação de 1 kg/m3: 100×= V M C cc Nota: O consumo de cimento calculado desta maneira não considera o teor de ar aprisionado ou retido no concreto. Simbologia: C’g = porcentagem de agregado graúdo que fica retido na peneira de 4,8 mm. C’’g = porcentagem de agregado graúdo que passa na peneira de 4,8 mm e fica retido na peneira de 0,15 mm. C’m = porcentagem de agregado miúdo que fica retido na peneira de 4,8 mm. C’’m = porcentagem de agregado miúdo que passa na peneira de 4,8 mm e fica retido na peneira de 0,15 mm. A = porcentagem de água no concreto. Pa = massa de água no concreto. Pb = massa de concreto e água necessária para preencher o recipiente cilíndrico. M = massa de concreto. V = volume de concreto. M’g = massa de agregado, do concreto, retido na peneira de 4,8 mm. 87 Mg = massa de agregado graúdo do concreto. M’m = massa de agregado miúdo do concreto. Ma = massa de água. Mc = massa de cimento. 6. CUIDADOS ESPECIAIS Colocar o concreto sobre peneiras em porções, de modo a não sobrecarregar nem entupir as malhas. a. Deixar esfriar os materiais à temperatura ambiente antes de pesá-los. Figura 1 – Esquema de reconstituição do traço de concreto fresco. 90 d. Adensamento manual: deve ser realizado com a haste em três camadas de altura iguais aplicando energia contínua, aproximadamente um golpe por segundo distribuídos uniformemente sobre toda a superfície de cada camada de modo a penetrar no máximo 25 mm na camada anterior. e. Ao final do adensamento manual de cada camada, golpear suavemente com o martelo de borracha nas paredes externas do recipiente até o fechamento das marcas deixadas pela haste de adensamento. Nota: Martelo de 300g em recipiente até 15 dm³, martelo de 1000 g para vol. entre 15 e 30 dm³; f. Adensamento mecânico será realizado em duas camadas de alturas iguais, antes de iniciar a vibração de cada camada, o recipiente deve conter a quantidade total de concreto correspondente a cada camada, portanto a primeira camada até o meio a segunda completa o volume total do recipiente. g. Adensamento mecânico, adensar cada camada inserindo o vibrador em três pontos uniformemente distribuídos sobre a superfície do concreto, penetrando aproximadamente 20 mm na camada anterior, evitando tocar nas paredes e no fundo da forma. h. O vibrador deve ser inserido no concreto penetrando verticalmente na camada descendo e subindo (vai-e-vem). A vibração deverá ser interrompida ou passar o vibrador para outro lugar quando a superfície do concreto se torna lisa, nivelada e com aparência vítrea; deve evitar a formação de espuma, presença de espuma indica excesso de vibração. O excesso provoca segregação e acumulo de ar aprisionado. i. Finalizando o adensamento, completar o recipiente, rasar a superfície do concreto com a régua, assentar a placa de vidro exercendo pressão sobre a superfície procurando arrastar a placa com movimentos de vai-e-vem até que desapareçam todas as bolhas de ar. j. Concluído o rasamento, limpar a superfície externa do recipiente e determinar a massa recipiente mais concreto. (Mrc) k. Tabela 2 – Massa específica da água Temperatura º c Massa específica kg/m³ 15,6 999,01 18,3 998,54 21,1 997,97 23,0 997,54 23,9 997,32 26,7 996,59 29,4 995,83 91 Tabela 3 – Escolha do método de adensamento Abatimento "a" (mm) Processo de adensamento > 150 Manual < 30 Vibrado Entre 30 e 150 mm Manual ou Vibrado Tabela 4 – Adensamento Mecânico Volume de recipiente (dm3) Tipo de adensamento Nº de camadas < 15 Vibrado 2 Entre 15 e 30 Vibrado 2 Tabela 5 – Adensamento Manual Volume do recipiente (dm3) Tipo de adensamento Nº de camadas Nº de golpes < 15 Manual 3 25 Entre 15 e 30 Manual 3 50 L. Calcular a massa específica aparente do concreto fresco (Pap) em quilograma por metro cúbico kg/dm3. 1000×−= V TMrc Pap Onde: Pap = Massa Específica aparente do concreto fresco, expressa em kg/m³ Mrc = Massa do concreto, determinada em quilogramas (kg) no item 5.j T = Tara do recipiente (peso do recipiente seco e vazio) realizado no item 4.a V = Volume do recipiente em decímetros cúbicos (dm³) calculado em 4.e Nota: o resultado deverá ser a média de, pelo menos, duas determinações. 6. RENDIMENTO Calcular o rendimento utilizando a equação seguinte: 92 Pap MaMgMtMc R +++= Onde: R – Rendimento, expresso em metros cúbicos (m³); Mc – Massa de cimento utilizado na dosagem por betonada, expressa em quilogramas (kg); Mt – Massa total de agregado miúdo utilizado na dosagem por betonada, na condição de umidade em que foi utilizado para o preparo do concreto, expressa em quilogramas (kg); Mg – Massa total de agregado graúdo utilizado na dosagem por betonada, na condição de umidade em que foi utilizado para o preparo do concreto, expressa em quilogramas (kg); Ma – Massa total de água adicionada na dosagem por betonada, expressa em quilogramas por metro cúbico (kg/m³); Pap – Massa especifica aparente do concreto, determinada no item 5. L expressa em quilogramas por metro cúbico (kg/m³). 7. CONSUMO DE CIMENTO Calcular o consumo de cimento utilizando a equação seguinte: R Mc C = Onde: C – Consumo de cimento, expresso em quilogramas por metro cúbico de concreto (kg/m³) Mc – Massa do cimento utilizado na dosagem por betonada, expressa em quilogramas (kg) R – Rendimento do concreto, determinado no item 6 expresso em metros cúbicos (m³) 8. VOLUME TOTAL DOS COMPONENTES DA BETONADA Calcular utilizando a equação seguinte: CAPÍTULO III - ENSAIOS DE CONCRETO ENDURECIDO 96 RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO AXIAL (NBR 5739:2007) 1. INTRODUÇÃO Na maior parte das estruturas, o concreto está submetido a esforços que resultam em tensões de compressão. Este fator, somado à simplicidade e precisão do ensaio, faz com que a resistência axial seja a propriedade mais avaliada para a verificação da qualidade de um concreto. 2. EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS a. Prensa Classe 1 para laboratórios (conforme ABNT NB NM ISO 7500-1); b. Prensa Classe 2 para obras e centrais de concreto (conforme ABNT NB NM ISO 7500-1); c. Paquímetro. CAPEAMENTO COM ENXOFRE: d. Gabarito faceador para garantir o ângulo reto do capeamento CP 15 x 30 cm ou 10 x 20 cm; e. Argamassa Gabarito faceador para garantir o ângulo reto do CP 5 x 10 cm; f. Tacho de ferro fundido para derreter o enxofre; g. Concha de ferro para coletar o enxofre quente e colocar no prato do capeador; h. Fogareiro a gás de alta pressão para derretimento do enxofre; i. Bujão de gás; Nota: Imprescindível a instalação de exaustor no laboratório para sugar o gás tóxico; CAPEAMENTO COM BORRACHA NEOPRENE: j. Par de prato adaptador inferior e superior para encaixe do neoprene, CP 10 x 20 cm ou 15 x 30 cm de diâmetro. (Material do prato em aço) 97 REGULARIZAÇÃO DA BASE DO CP ATRAVÉS DE POLIMENTO k. Máquina retificadora para corpo de prova cilíndrico φ10 x 20 cm ou φ15 x 30 cm, com rebolo diamantado para polimento; CAPEAMENTO COM PASTA DE CIMENTO OU GESSO ESTUQUE l. Placa de vidro para alisar e nivelar a superfície; m. Nível de bolha n. Espátula e taxo para mistura da pasta. 3. PROCEDIMENTO a. Os corpos-de-prova devem ter relação altura/diâmetro máxima de 2,02. b. Manter os corpos-de-prova em cura úmida ou saturada até o momento do ensaio. Podem ser retirados para a preparação das suas bases, retornando assim que possível. c. Determinar a média de duas medidas ortogonais do diâmetro do corpo-de-prova, na metade da sua altura, com precisão de 0,1 mm. d. Determinar altura do corpo-de-prova no eixo longitudinal, incluindo o capeamento. e. O rompimento deve acontecer na idade especificada, dentro das tolerâncias da Tabela 1. Para idades diferentes, obter a tolerância por interpolação. f. Apoiar o corpo-de-prova no prato inferior da prensa, centrado e com o topo de moldagem para cima. g. Escolher a escala de força de maneira que o rompimento ocorra no intervalo de calibração da prensa. h. Aplicar o carregamento continuamente e sem choques, na velocidade entre (0,30 + 0,60) MPa/segundo, até a ruptura. i. Calcular a resistência à compressão (fc) com três algarismos significativos, pela expressão: MPa D F f c 2 4 × ×= π