Baixe PROCEDIMENTOS DE AULAS PRATICAS e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Procedimentos de Construção, somente na Docsity! Procedimentos de aulas de laboratório 1 7 - 0 6 - 2 0 1 3 Prof. Marcos Alyssandro Soares dos Anjos Este material visa auxiliar os alunos dos cursos técnico de edificações e superior de tecnologia em construção de edifício na execução dos ensaios de caracterização de materiais de construção civil. Parte 1 - Agregados Procedimentos de aulas de laboratório 1 Sumário Roteiro para apresentação dos relatórios 2 1.1 - Ensaio: Determinação da massa específica por meio do frasco Chapman 3 1.2 - Ensaio: Agregados em estado solto - Determinação da massa unitária 5 1.3 - Ensaio: Agregados em estado solto - Determinação da massa unitária compactada 6 1.4 - Ensaio: Determinação da umidade superficial dos agregados por secagem em estufa e queima com álcool 7 1.5 - Ensaio: Determinação da umidade superficial do agregado miúdo pelo método do frasco de Chapman 8 1.6 - Ensaio: Agregados - Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água do agregado graúdo 9 1.7 - Ensaio: Determinação da composição granulométrica segundo a ABNT NBR NM 248:2003 – Agregados - Determinação da composição granulométrica. 10 1.8 - Ensaio: Determinação do Inchamento de Agregado Miúdo 14 1.9 - Ensaio: Determinação de materiais Pulverulentos 17 Procedimentos de aulas de laboratório 4 AGREGADOS 1.1 - Ensaio: Determinação da massa específica por meio do frasco Chapman 1. Normas Pertinentes: NBR/NM 52:2009 - Agregado miúdo - Determinação da massa específica e massa específica aparente NBR – 7211:2005 - Agregados para concreto – Especificações. NBR/NM 26:2001: - Agregados – Amostragem: Procedimento. 2. Equipamentos Utilizados: - Balança com sensibilidade de 0,1 g; - Frasco Chapman; - Espátula; - Funil; - Pipeta; - Pá; - Estufa; - Cápsula de porcelana. 3. Procedimento: - Secar a amostra em estufa a 110ºC, até constância de peso; - Pesar 500 g de agregado miúdo; - Colocar água no frasco Chapman, até a marca de 200 cm 3 ; - Introduzir cuidadosamente as 500 g de agregado no frasco, com auxílio de um funil; - Agitar o frasco, cuidadosamente, com movimentos circulares, para a eliminação das bolhas de ar (as paredes do frasco não devem ter grãos aderidos); - Fazer a leitura final do nível da água, que representa o volume de água deslocado pelo agregado (L); - Repetir o procedimento. 4. Resultados: A massa específica do agregado miúdo é calculada através da expressão:  = 200 500 L , onde:  = massa específica do agregado miúdo, expressa em g/cm 3 ou kg/dm 3 L = leitura final do frasco (volume ocupado pela água + agregado miúdo) OBS: - Duas determinações consecutivas, feitas com amostras do mesmo agregado, não devem diferir entre si de mais de 0,05 g/cm 3 , ou seja: 05,021   g/cm 3 - Os resultados devem ser expressos com duas casas decimais 5) Discussão e Conclusão Para você escrever a conclusão pense nas seguintes perguntas: - Qual a importância de se determinar a massa específica dos materiais? - Os resultados encontrados estão de acordo com os encontrados na bibliografia? - Discutir possíveis erros. Tabela 1.1 – Resultados do ensaio de massa específica Amostra 1 Amostra 2 Ms (g) Lf (cm3) Ms (g) Lf (cm3) 500 500 1 (g/cm3) 2 (g/cm3) 21   médio (g/cm3) Procedimentos de aulas de laboratório 5 1.2 - Ensaio: Agregados em estado solto - Determinação da massa unitária 1. Normas Pertinentes: NBR/NM 45:2006 - Agregados - Determinação da massa unitária e volume de vazios NBR – 7211:2005 - Agregados para concreto – Especificações. NBR/NM 26:2001: - Agregados – Amostragem: Procedimento. 2. Equipamentos Utilizados: - Balança com sensibilidade de 0,1 g; - Espátula; - Pá; - Estufa; - Recipiente paralepipédico com volume de 15 litros para medição do volume. 3. Procedimento: - Secar a amostra em estufa a 110ºC, até constância de peso; - Determinar o volume do recipiente a ser utilizado (Vr); - Separar a amostra a ser utilizada, com volume no mínimo duas vezes o correspondente à capacidade do recipiente a ser usado; - Pesar o recipiente utilizado para medir a sua massa (Mr); - Encher o recipiente com a amostra de forma a evitar a compactação do material, para tanto deve-se soltar a amostra de uma altura de 10 a 15 cm; - Pesar o conjunto recipiente mais amostra (Mra); - Repetir o procedimento para outra amostra do mesmo material. 4. Resultados: A massa unitária do agregado miúdo é calculada através da expressão: Vr MrMra   , onde:  = massa unitária do agregado miúdo, expressa em g/cm 3 ou kg/dm 3 Mra = Massa do recipiente mais amostra Mr = Massa do recipiente Vr = Volume do recipiente OBS: - Duas determinações consecutivas, feitas com amostras do mesmo agregado, não devem diferir entre si de mais de 0,05 g/cm 3 , ou seja: 05,021  g/cm 3 - Os resultados devem ser expressos com duas casas decimais 5) Discussão e Conclusão Para você escrever a discussão e conclusão pense nas seguintes perguntas: - Qual a importância de se determinar a massa unitária dos materiais? - Os resultados encontrados estão de acordo com os encontrados na bibliografia? - Por que a massa unitária do agregado miúdo é maior que a do agregado graúdo? - O agregado se enquadra como leve, normal ou pesado? - Discutir possíveis erros. Tabela 1.2 – Resultados do ensaio de massa unitária Amostra 1 Amostra 2 Mr (g) Mr+a (g) Vrecipiente (cm3) Mr (g) Mr+a (g) Vrecipiente (cm3) 1 (g/cm3) 2 (g/cm3) 21   médio (g/cm3) Mr = massa do recipiente; Mr+a = massa do recipiente + amostra seca Procedimentos de aulas de laboratório 6 1.3 - Ensaio: Agregados em estado solto - Determinação da massa unitária compactada 1. Normas Pertinentes: NBR/NM 45:2006 - Agregados - Determinação da massa unitária e volume de vazios NBR – 7211:2005 - Agregados para concreto – Especificações. NBR/NM 26:2001: - Agregados – Amostragem: Procedimento. 2. Equipamentos Utilizados: - Balança com sensibilidade de 0,1 g; - Espátula; - Pá; - Estufa; - Recipiente paralepipédico com volume de 15 litros para medição do volume. 3. Procedimento: - Secar a amostra em estufa a 110ºC, até constância de peso; - Determinar o volume do recipiente a ser utilizado (Vr); - Separar a amostra a ser utilizada, com volume no mínimo duas vezes o correspondente à capacidade do recipiente a ser usado; - Pesar o recipiente utilizado para medir a sua massa (Mr); - Colocar amostra no recipiente de forma a ocupar 1/3 do volume do recipiente, nivelar com a mão e em seguida aplicar 25 golpes com haste de adensamento em toda a amostra. - Repetir o procedimento anteior para o 2/3 e 3/3 do volume do recipiente; - Pesar o conjunto recipiente mais amostra (Mra); - Repetir o procedimento para outra amostra do mesmo material. 4. Resultados: A massa unitária compactada do agregado miúdo ou graúdo é calculada através da expressão: Vr MrMra compctada   , onde:  = massa unitária do agregado miúdo, expressa em g/cm 3 ou kg/dm 3 Mra = Massa do recipiente mais amostra Mr = Massa do recipiente Vr = Volume do recipiente OBS: - Duas determinações consecutivas, feitas com amostras do mesmo agregado, não devem diferir entre si de mais de 0,05 g/cm 3 , ou seja: 05,021  compctadacompctada  g/cm 3 - Os resultados devem ser expressos com duas casas decimais 5) Discussão e Conclusão Para você escrever a discussão e conclusão pense nas seguintes perguntas: - Qual a importância de se determinar a massa unitária compactada dos agregados? - Os resultados encontrados estão de acordo com os encontrados na bibliografia? - Por que a massa unitária compactada do agregado miúdo é maior que a do agregado graúdo? - Comente uma possivel redução do indice de vazios de uma mistura de agregados e a relação com a massa unitária compactada ? - Discutir possíveis erros. Tabela 1.3 – Resultados do ensaio de massa unitária compactada Amostra 1 Amostra 2 Mr (g) Mr+a (g) Vrecipiente (cm3) Mr (g) Mr+a (g) Vrecipiente (cm3) 1compctada (g/cm3) 2compctada (g/cm3) 21 compctadacompctada   médiacompctada (g/cm3) Procedimentos de aulas de laboratório 9 1.6 - Ensaio: Agregados - Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água do agregado graúdo 1. Normas Pertinentes: NBR/NM 45:2006 - Agregados - Determinação da massa unitária e volume de vazios NBR – 7211:2005 - Agregados para concreto – Especificações. NBR/NM 26:2001: - Agregados – Amostragem: Procedimento. 2. Equipamentos Utilizados: - Balança com sensibilidade de 0,1 g; - Espátula; - Pá; - Estufa; - Recipiente paralepipédico com volume de 15 litros para medição do volume. 3. Procedimento: - Coletar a amostra; - Lavar a amostra e secar em estufa a 105±5ºC por 24 H ou até constância de massa; - Imergir a amostra em água a temperatura ambiente por no mínimo 24 horas; - Secar superficialmente a amostra com pano úmido e determinar a massa Ms (Massa saturada superfície seca) - Colocar a amostra em um recipiente para a determinação da massa saturda seperfície seca submersa (Ma) - Secar novamente a amostra em estufa a 105±5ºC por 24 H ou até constância de massa e pesar determinando a massa seca (M) 4. Resultados: Massa Específica do agregado seco as MM M   Massa Específica do agregado saturado superfície seca as s SSS MM M   Massa Específica aparente a ap MM M   Absorção de água 100*        M MM ABS s OBS: - A diferença (ms – ma) é numericamente igual ao volume do agregado, excluindo-se os vazios permeáveis - A diferença M-Ma é numericamente igual ao volume do agregado, incluindo os vazios permeáveis - Duas determinações consecutivas, feitas com amostras do mesmo agregado, não devem diferir entre si de mais de 0,02 g/cm 3 , ou seja: - Os resultados devem ser expressos com duas casas decimais 5) Discussão e Conclusão Para você escrever a discussão e conclusão pense nas seguintes perguntas: - Qual a importância de se determinar a massa específica, unitária e absorção dos agregados? - Os resultados encontrados estão de acordo com os encontrados na bibliografia? - O agregado se enquadra como leve, normal ou pesado? - Discutir possíveis erros. Tabela 1.6 – Resultados do ensaio 1ºdeterminação 2ºdeterminação Média Massa da amostra seca M Massa da amostra saturada superfície seca Ms Massa da saturada superfície seca - Submersa Ma Massa Específica do agregado seco µ Massa Específica do agregado saturada superfície seca µsss Absorção de água ABS Procedimentos de aulas de laboratório 10 1.7. Ensaio: Determinação da composição granulométrica segundo a ABNT NBR NM 248:2003 – Agregados - Determinação da composição granulométrica. 1. Normas Pertinentes: NBR – 5734: Peneiras para ensaio - Especificação. NBR – 7211: Agregados para concreto - Especificação. NBR – 7216: Amostragem de agregados – Procedimento. NBR – 7219: Agregados – Determinação do teor de materiais pulverulentos. NBR – 9941: Redução da amostra de campo de agregados para ensaio de laboratório – Procedimento. 2. Equipamentos Utilizados: - Estufa; - Balança com sensibilidade de 0,1 g; - Jogo de peneiras, com tampa e fundo; - Agitador de peneiras (facultativo) - Escova com cerdas de nylon; - Cápsulas de alumínio pequenas, para pesagem do material; Peneiras Série Normal e Intermediária Série Normal Série Intermediária 76 mm 63 mm 50 mm 37,5 mm 31,5 mm 25 mm 19 mm 12,5 mm 9,5 mm 6,3 mm 4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 0,6 mm (600 µm) 0,3 mm (300 µm) 0,15 mm (150 µm) Obs: O procedimento de ensaio descrito nesta norma é relativo à composição granulométrica do agregado miúdo e graúdo. 3. Procedimento: - Amostra mínima para ensaio: Dmáx (mm) Massa Mínima (kg) < 4,8 0,50 Entre 4,8 e 6,3 3 Entre 9,5 e 25 5 Entre 32 e 38 10 - Secar a amostra em estufa a 110ºC, até constância de peso; - Encaixar a série de peneiras, previamente limpas, com abertura de malha em ordem crescente, da base para o topo, juntamente com o fundo; - Colocar a amostra sobre a peneira superior do conjunto, tampar e agitar, até a completa classificação do material. Esta agitação deve ser feita por um tempo razoável, que permita a separação e classificação da amostra; Procedimentos de aulas de laboratório 11 - Destacar e agitar manualmente a peneira superior do conjunto (com tampa e fundo falso encaixados) até que, após um minuto de agitação contínuo, a massa de material passante pela peneira seja inferior a 1% da massa do material retido. A agitação da peneira deve ser feita em movimentos laterais e circulares alternados, tanto no plano horizontal quanto inclinado. NOTA: Quando do peneiramento de agregados graúdos, se necessário, experimentar manualmente a passagem de cada um dos grãos pela tela, sem contudo fazer pressão sobre esta. - Retirar as peneiras e remover o material retido para uma cápsula, determinando sua massa. Ter o cuidado de remover todo o material aderido à tela, utilizando escova de nylon; - Repetir o procedimento, para outra amostra do mesmo material. Nota: Se não for possível utilizar a agitação mecânica do conjunto, classificar manualmente toda a amostra em uma peneira (maior malha), para depois passar a peneira seguinte; Agitar cada peneira com a amostra, ou porção desta, por tempo não inferior a 2 minutos; 4. Resultados: Para cada uma das amostras de ensaio, calcular a porcentagem retida, em massa, em cada peneira, com aproximação de 0,1%. As duas amostras devem apresentar, necessariamente, o mesmo diâmetro máximo e, nas demais peneiras, os valores percentuais retidos individualmente não devem diferenciar mais que quatro unidades percentuais (4%) entre si. Caso isso ocorra, repetir o peneiramento para outras amostras de ensaio até atender a esta exigência. Calcular as porcentagens médias retidas e acumuladas, em cada peneira, com aproximação de 1%. Calcular o módulo de finura, o qual é determinado através da soma das porcentagens retidas acumuladas, em massa, nas peneiras da série normal (excetuam-se as peneiras intermediárias) dividida por 100, expressar o resultado com aproximação de 0,01. Determinar o diâmetro máximo, correspondente à abertura nominal, em milímetros, 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. Traçar o gráfico da curva granulométrica, em papel semi-logarítmico, incluindo as peneiras intermediárias, se houver. Observação: Ao fim do ensaio, determinar a massa total de material retido em cada uma das peneiras e no fundo do conjunto. O somatório de todas as massas não deve diferir mais que 0,3% da massa inicialmente introduzida no conjunto de peneiras; 5. Discussão e Análise dos Resultados Para você escrever a conclusão pense nas seguintes perguntas: - O agregado miúdo estudado se enquadra em areia fina, média ou grossa? - De acordo com as curvas granulométricas da ABNT, o agregado se enquadra nas faixas recomendadas para o concreto? Procedimentos de aulas de laboratório 14 1.9 - Ensaio: Determinação do Inchamento de Agregado Miúdo 1. Normas Pertinentes: NBR 6467 – Determinação do Inchamento de Agregado Miúdo NBR 7251 – Determinação da Massa Unitária – Método de Ensaio 2. Equipamentos Utilizados: - Encerado de lona nas dimensões 2,0 m x 2,5 m - Balança sensibilidade de 100 g com capacidade de 50 kg - Recipiente metálico de volume conhecido - Régua metálica - Estufa - Concha ou pá - 10 cápsulas com tampa com capacidade de 50 ml - Proveta graduada 3. Procedimento do Ensaio - Secar a amostra de ensaio em estufa (105 – 110ºC) até constância de massa e resfriá-la até temperatura ambiente - Colocar a amostra sobre o encerado de lona, homogeneizar e determinar a massa unitária, segundo a NBR 7251. - Adicionar água sucessivamente de modo a obter teores de umidade próximos aos seguintes valores: 0,5 %, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7%, 9% e 12%. Homogeneizar cuidadosamente a amostra a cada adição de água. Coletar uma amostra de agregado a cada adição de água, para determinação do teor de umidade. Executar, simultaneamente, a determinação da massa unitária. - Determinar a massa de cada cápsula com a amostra coletada (Mi), secar em estufa e determinar sua massa (Mf). 4. Resultados - Calcular o teor de umidade das amostras coletadas nas cápsulas, pela expressão: w = Mi – Mf x 100 Mf – Mc Onde: w = teor de umidade do agregado, em %; Mi = massa da cápsula com o material coletado durante o ensaio, em g; Mf = massa final da cápsula com o material coletado após secagem em estufa, em g; Mc = massa da cápsula, em g. Procedimentos de aulas de laboratório 15 - Para cada teor de umidade, calcular o coeficiente de inchamento de acordo com a expressão: Onde: Vw = volume do agregado com w% de umidade, em dm 3 V0 = volume do agregado seco em estufa, em dm 3 Vw/V0 = coeficiente de Inchamento; s = massa unitária do agregado seco em estufa, em kg/dm 3 w = massa unitária do agregado com h% de umidade, em kg/dm 3 w = teor de umidade do agregado, em %. - Assinalar os pares de valores (w, Vw/V0) em gráfico, conforme modelo em anexo, e traças a curva de inchamento de modo a obter uma representação aproximada do fenômeno. - Determinar a umidade crítica na curva de inchamento, pela seguinte construção gráfica: a) traçar a reta tangente à curva paralela ao eixo das umidades; b) traçar a corda que une a origem ao ponto de tangência da reta traçada; c) traçar nova tangente à curva, paralela a esta corda; d) a abscissa correspondente ao ponto de interseção das duas tangentes é a umidade crítica. - O coeficiente de inchamento é determinado pela média aritmética entre os coeficientes de inchamento máximo (ponto A) e aquele correspondente à umidade crítica (ponto B). 5. Discussão e Conclusão Para você escrever a conclusão pense nas seguintes perguntas: - Qual a importância da determinação do inchamento das areias? - Os valores encontrados estão próximos aos valores sugeridos pela bibliografia ou pelos práticos da construção? - Qual agregado tem maior ichamento as areias finas, médias ou grossas Vw = s (100+w) Vs w 100 1,000 1,050 1,100 1,150 1,200 1,250 1,300 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 I= V h /V s Umidade (%) Inchamento Procedimentos de aulas de laboratório 16 - Discutir possíveis erros? Mr + a (g) M.U. (kg/dm³) CÁPSULA COD. mc (g) mc + ag_w (g) mc + ag_s (g) w (%) I = Vw/Vs w=0% w=0,5% w=1% w=2% w=3% w=4% w=5% w=7% w=9% w=12% Mr+a = massa do recipiente + amostra MU = massa unitária mc = massa da cápsula mc + ag_w = massa da cápsula + agregado úmido mc + ag_s = massa da cápsula + agregado úmido w = umidade I = inchamento

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