Apostila de Materiais de Construção Civil 1

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Apostila sobre Aglomerantes Minerais

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    AGLOMERANTES

    MINERAIS

    CIMENTO PORTLAND

    AULAS DE LABORATRIO (MCC I)

    (REVISADA SEGUNDO SEMESTRE DE 2014)

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Norma para Apresentao de Relatrios de MCC

    Observaes:

    1. A aprovao na disciplina depende da entrega de todos os relatrios.

    2. Os relatrios sero entregues em pastas, no dia da prova, e devero obedecer as

    seguintes instrues:

    2.1 A pasta com os relatrios de cada ensaio devem ser apresentadas nas seguintes

    cores, conforme a modalidade que estiver cursando:

    Modalidade Cor da pasta

    Edifcios Branca

    Hidrulica Vermelha

    Pavimentao Azul

    2.2 A capa da pasta dever conter os seguintes dados:

    Nome da Instituio: Faculdade de Tecnologia de So Paulo

    Nome da disciplina: Materiais para Construo Civil

    Nome do aluno

    Nmero de matrcula

    Modalidade/Turno

    Professor

    Data

    2.2 As capas dos relatrios devem obedecer ao seguinte modelo:

    Materiais para Construo Civil (I, II ou III)

    Nome do Ensaio Realizado

    Nome do aluno:

    Nmero:

    Modalidade/turno:

    Professor:

    Data:

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Os relatrios devem ser elaborados individualmente obedecendo os seguintes itens:

    1. Introduo

    2. Corpo do trabalho

    2.1 Parte Experimental

    2.1.1 Materiais

    2.1.2 Equipamentos

    2.1.3 Procedimento

    2.2 Resultados

    2.3 Discusso

    3. Concluso

    4. Figuras, tabelas e quadros

    5. Referncias bibliogrficas

    1. Introduo

    A introduo deve conter uma definio sucinta do objetivo do ensaio e a exposio

    dos motivos que determinam sua execuo.

    2. Corpo do Trabalho

    2.1 Parte experimental

    Nesta seo, o mtodo deve ser descrito com preciso, dando informaes sobre os

    materiais (qual ou quais tipos foram utilizados, especificando o mtodo de

    amostragem), os equipamentos empregados (descrio das suas caractersticas,

    observando resumidamente o ambiente experimental) e o procedimento do ensaio

    (descrio terica e metodolgica da prtica experimental e dos trabalhos operacionais,

    obedecendo uma cronologia dos fatos ocorridos, dando-se destaque ao assunto

    principal).

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    2.2 Resultados

    Descrio dos resultados obtidos no ensaio, obedecendo a mesma ordem cronolgica

    do procedimento.

    2.3 Discusso

    Nesta seo deve ser abordada a relao entre os resultados obtidos e o objetivo do

    ensaio. Cabe discutir a concordncia ou discordncia dos resultados em relao

    especificao do material.

    3. Concluso

    Consideraes conclusivas atravs de uma anlise retrospectiva dos fatos observados

    no decorrer do ensaio.

    4. Figuras, tabelas e quadros

    So recursos auxiliares que oferecem melhor visualizao das informaes. Devero

    aparecer no corpo do texto - quando do suporte discusso, ou em anexos - quando

    tem carter suplementar.

    5. Referncias:

    Todos os autores citados no texto do relatrio e bibliografias consultadas, contendo as

    informaes necessrias para a identificao correta dos diversos autores e respectivos

    artigos.

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Cimento Portland

    ndice:

    Aglomerante hidrulico: cimento Portland Procedimentos e mtodos de ensaios

    Extrao e preparao de amostras de cimento Portland NBR 5741 de 1993

    Determinao da massa especfica do cimento Portland NM 23 de 2000

    Determinao da finura do cimento Portland por peneiramento NBR 11579 de 1991

    Determinao da resistncia compresso do cimento Portland NBR 7215 de 1996

    Determinao da pasta de consistncia normal NBR NM 43 de 2003

    Determinao dos tempos de pega: NBR NM 65 de 2003

    Determinao da estabilidade volumtrica do cimento Portland NBR 11582 de 2012

    Determinao da finura mediante emprego do aparelho de permeabilidade do ar

    Mtodo de Blaine: NBR NM 76/1998

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    EXTRAO E PREPARAO DE AMOSTRAS DE CIMENTO PORTLAND

    NBR 5741:1993

    Introduo

    Para realizao de ensaios fsicos e qumicos necessrios ao controle da

    qualidade do cimento a ser empregado na construo civil (na produo de concretos,

    argamassas e caldas), obedecemos um mtodo para extrao e preparao das amostras,

    de forma que o material ensaiado seja o mais representativo possvel daquela populao

    submetida utilizao.

    Definies

    amostra de uma s tomada: amostragem realizada em uma nica operao e que

    representa uma corrente de cimento num curto perodo de tempo;

    amostra contnua: amostragem realizada por meio de um dispositivo automtico, de

    forma contnua e que representa uma corrente de cimento em perodos de tempo

    curtos e longos;

    amostra composta: a mistura das amostras de uma s tomada ou contnua,

    extradas durante um certo perodo, a intervalos de tempo pr-fixados, representativa

    da amostra de cimento produzida nesse perodo;

    amostra de ensaio: so amostras de uma s tomada ou composta, destinada aos

    ensaios fsicos ou qumicos, representativas de uma quantidade mxima de 400t.

    As amostras de ensaio devem pesar no mnimo 5kg, e serem tomadas em

    duplicata, de forma a uma amostra ficar guardada durante 90 dias a fim de elucidar

    eventuais dvidas.

    Procedimento

    Os tipos, quantidades e tamanhos das amostras podero ser extradas por

    qualquer um dos mtodos descritos:

    Amostragem no transportador que alimenta o armazm de material a granel:

    Para cada 200t que passa pelo transportador, ser extrado pelo mtodo de uma s

    tomada ou pelo mtodo contnuo, uma amostragem de ensaio de 2,5kg, ou mais.

    Amostragem do depsito de material a granel, em seus pontos de descarga:

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    A amostra de ensaio ser composta por 2,5kg de cimento para cada 100t, no mximo,

    extrada durante a descarga a intervalos regulares.

    Amostragem dos embarques a granel por intermdio do saca-amostra (Figura 1)

    ranhurado:

    (medidas em mm)

    Figura 1 - Tubo saca amostra para cimento a granel. Fonte: NBR 5741:1993 -

    ABNT

    Para maior representatividade do cimento em considerao, as amostras sero obtidas de

    pontos bem distribudos tanto na superfcie como na profundidade da carga, podendo-se

    combinar amostras parciais para formar uma amostra de ensaio que represente no

    mximo 100t.

    Amostragem de cimento em sacos:

    As amostras parciais sero extradas atravs de um tubo amostrador (Figura 2)

    introduzido pela vlvula do saco de cimento, tendo-se a preocupao, por ocasio de sua

    retirada do saco, de vedar o seu orifcio de respirao.

    (medidas em mm)

    Figura 2 - Tubo amostrador para cimento em sacos. Fonte: NBR 5741:1993

    ABNT.

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    Para cada 5000 kg (100 sacos) ou frao, se extrair uma amostra de um saco qualquer.

    Proteo das amostras:

    Imediatamente aps a extrao, as amostras sero depositadas em recipientes

    hermticos com a finalidade de se evitar a absoro de umidade e a aerao (sacos

    plsticos).

    Preparao das amostras:

    O preparo das amostras dever incluir as seguintes operaes:

    a) Homogeneizao e passagem do cimento em peneira com abertura de malha

    igual a 0,840mm, a fim de retirar todas as matrias estranhas e os torres

    endurecidos;

    b) Armazenamento em recipientes hermticos e estanques (sacos plsticos ou

    leiteiras plsticas);

    c) Identificao das amostras com etiqueta apropriada, contendo os seguintes

    dados:

    I. o tipo de cimento e sua marca comercial;

    II. os locais de procedncia e de retirada da amostra;

    III. o nmero de ordem de retirada da amostra;

    IV. o peso do lote representado pela amostra;

    V. os nomes e endereos das partes interessadas;

    VI. as assinaturas das partes interessadas e a data de retirada das amostras;

    VII. as observaes adicionais que se considerem necessrias;

    VIII. de todas as amostras para ensaio, deve-se guardar uma para testemunho

    por durante 90 dias para elucidar divergncias entre os ensaios ou os

    interessados.

    d) de todas as amostras para ensaio, deve-se guardar uma para testemunho por durante

    90 dias para elucidar divergncias entre os ensaios ou os interessados.

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Quantidades de ensaios fsicos e determinaes qumicas :

    Local da Coleta Ensaios Lote Representado pela

    Amostra

    Vages ou caminhes Todos os ensaios fsicos at 100t

    Depsito ou embarcao

    Todos os ensaios qumicos

    Ensaios fsicos: Pega Finura Resistncia e Estabilidade

    at 400t

    Sacos Todos os ensaios fsicos e

    qumicos Frao do lote especificado

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    Mtodos de ensaios

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    DETERMINAO DA FINURA DO CIMENTO POR PENEIRAMENTO

    Mtodo: NBR 11579:1991

    Introduo

    A finura traduz o grau de moagem do cimento, que exerce grande influncia

    sobre suas propriedades.

    O processo de hidratao do cimento ocorre de fora para dentro, e ao primeiro

    contato com a gua, age sobre os gros a somente 0,5 de profundidade, atingindo 4

    no primeiro ms. Portanto, quanto mais finalmente modo o cimento, maior a sua

    atividade qumica para com a gua, resultando um volume menor de ncleo inerte.

    A finura est relacionada trabalhabilidade dos produtos preparados a base de

    cimento (pastas, argamassas e concretos), tempos de incio e fim de pega, resistncia

    compresso, estabilidade volumtrica, gerao de calor de hidratao e durabilidade

    destes produtos.

    Procedimento Manual:

    Aparelhagem:

    Balana;

    Conjunto de peneiramento (peneira #75 m, no 200, com tampa e fundo);

    Pincis;

    Basto em tubo de PVC (dimetro = 20 mm e comprimento = 250 mm);

    Flanela;

    Cronmetro;

    Vidro relgio (dimetro = 100 mm).

    Procedimento

    Coletar uma amostra de cimento contendo 50 0,05g (M), colocar na peneira, e

    submet-la a movimentos de vaivm horizontais, com as duas mos, espalhando o

    cimento por toda superfcie da tela.

    Esta operao tem por objetivo fazer passar os gros mais finos, o que geralmente

    ocorre entre 3 a 5 minutos.

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Prosseguir o peneiramento com a peneira tampada, sem fundo, dando golpes no

    rebordo exterior da peneira com o basto, para desprender as partculas aderidas na

    tela e no caixilho.

    Parar o peneiramento e limpar com pincel e flanela toda superfcie inferior da tela;

    Encaixar a peneira no fundo, retirar a tampa e imprimir suaves movimentos de

    vaivm horizontais durante 15 a 20 minutos, sempre girando o conjunto e limpando

    tela com pincel a intervalos regulares.

    Deve-se cuidar-se para que o material fique uniformemente espalhado sobre toda

    superfcie da tela.

    No final do perodo, colocar a tampa e limpar novamente a tela e o fundo,

    desprezando o material passante.

    O peneiramento final feito segurando-se o conjunto peneira, tampa e fundo, com as

    duas mos, mantendo-o ligeiramente inclinado e imprimindo movimentos rpidos de

    vaivm durante 60 segundos, girando o conjunto de mais ou menos 60o a cada 10

    segundos.

    Ao final desse tempo, recolher todo o material passante num recipiente (vidro-

    relgio) e pesar com preciso de 0,01g.

    Se a massa do material passante nessa fase do peneiramento for superior a 0,05g,

    repetir a operao at que a massa passante durante um minuto de peneiramento

    contnuo seja inferior a 0,05g (0,1% da massa inicial).

    O material retido (R) deve ser transferido para um recipiente (vidro-relgio) e

    passado com preciso de 0,01g.

    Peneiramento Mecnico

    Aparelhagem:

    Balana;

    Peneirador aerodinmico;

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Peneira apropriada para peneirador aerodinmico;

    Martelo de acrlico;

    Recipiente para captao de resduos;

    Vidro-relgio;

    Pincis.

    Procedimento

    Pesar (20 0,02)g (M) de cimento e coloc-lo na peneira acoplada ao peneirador

    aerodinmico com a presso de suco ajustada para 1960 Pa (200 mm de coluna

    dgua).

    O material deve ficar distribudo de forma circular na tela, para que a tampa, quando

    colocada no o toque.

    Tampar a peneira com o anel de vedao e ligar o peneirador aerodinmico com o

    tempo de ensaio ajustado em 3 minutos.

    Para desprender o material que fica aderido tampa da peneira, deve-se golpear

    suavemente e com alta freqncia a ala da tampa, utilizando o martelo de acrlico.

    Ao final do peneiramento, remover todo o resduo para um recipiente com auxlio

    dos pincis e pesar com preciso de 0,01g (R).

    Resultado

    O ndice de finura (F) ser calculado pela expresso:

    F = R .C

    M 100 onde,

    F = ndice de finura do cimento em porcentagem;

    R = Resduo do cimento na peneira ABNT 75m em gramas;

    M = Massa inicial do cimento em gramas;

    C = Fator de correo da peneira utilizada no ensaio, determinada de acordo com o

    disposto na EB-22, (C = 1,00 0,20).

    O resultado do ensaio o valor obtido de uma nica determinao.

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Notas:

    Repetibilidade:

    A diferena entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma amostra submetida

    ao ensaio e por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento em curto intervalo de tempo, no

    deve ultrapassar 0,4% em valor absoluto.

    Reprodutibilidade:

    A diferena entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por dois operadores,

    operando em laboratrios diferentes a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, no deve

    ultrapassar 0,8% em valor absoluto.

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Ensaio realizado no laboratrio

    DETERMINAO DA FINURA DO CIMENTO POR PENEIRAMENTO

    NBR 11579:1991

    Data: / /

    Cimento: .......................................... (marca, tipo e classe); Especificao: NBR

    ...............

    Massa inicial (M) = 50 g;

    Resduo (R) = ............... g;

    Correo da peneira C = ....................

    Resultado do ensaio: 100CR

    MF

    F = = ...............%

    Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento

    Portland)

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA DO CIMENTO PORTLAND

    Mtodo: NBR NM 23: 2001

    Introduo

    A massa especifica do cimento, no um indicador da sua qualidade. O

    conhecimento do valor da massa especfica usado para efeitos de proporcionamento e

    dosagem do concreto, nos clculos de consumo dos produtos na mistura, etc.,

    geralmente baseados nos volumes absolutos dos materiais constituintes. O valor da

    massa especfica se faz necessrio tambm para a execuo da medida da superfcie

    especfica do cimento pelo mtodo Blaine.

    Objetivo

    Este ensaio tem por finalidade a determinao da massa especfica do cimento

    Portland, empregando o frasco volumtrico de Le Chatelier.

    Conceito de massa especfica

    Chama-se densidade absoluta ou massa especfica absoluta de um material, a

    relao entre a massa (m) de uma determinada quantidade de material e o volume (v)

    por ele ocupado.

    Aparelhagem e materiais:

    Frasco volumtrico de Le Chatelier, com 250mm de altura e bulbo com

    aproximadamente 250cm3

    de capacidade at a marca zero da escala. A escala deve

    ter graduao que permite leitura com erro inferior a 0,05cm3;

    Balana capaz de determinar a massa da amostra com preciso de 0,01g;

    Recipiente de vidro com capacidade suficiente para conter a amostra.

    Funis: dois funis de vidro, um de gargalo longo para o lanamento do lquido e ouro

    de gargalo curto para o lanamento do cimento;

    Termmetro graduado de forma a permitir leituras at 0,5o C;

    Banho termorregulador com altura suficiente para que os frascos fiquem imersos at

    a graduao de 24cm3.

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Lquido para ensaio, que no reaja quimicamente com o cimento e tenha massa

    especfica inferior a este. Preferencialmente deve-se usar o xilol, ou querosene livre

    de gua.

    Procedimento

    O cimento deve ser ensaiado conforme a amostra recebida. Se for constatada a

    presena de corpos estranhos ao cimento, a amostra deve ser passada em peneira de

    abertura nominal 0,15 mm antes do ensaio.

    Coloca-se com o auxlio de um funil no frasco volumtrico, um dos lquidos

    especificados, em quantidade suficiente para que seu volume fique compreendido

    entre as marcas 0 e 1 cm3. Seca-se a parte interior do frasco acima do nvel do

    lquido.

    Em seguida, submerge-se o frasco em um banho termorregulador que dever ter

    uma temperatura constante, prxima a do ambiente. O frasco permanecer no

    banho termorregulador, at o momento em que seu contedo alcance a temperatura

    do banho, quando ento, ser efetuada a leitura inicial.

    Pesa-se em recipiente de vidro, 60g de cimento que ser lanado no frasco

    volumtrico, com o auxlio do funil, tendo-se o cuidado de evitar que o cimento

    fique aderido nas paredes do frasco acima do lquido. Em seguida o frasco dever

    ser fechado.

    Toma-se o frasco por sua parte superior, e inclinando-o, gira-se alternadamente

    num e noutro sentido, at que voltando-se a posio vertical, no haja imerso de

    bolhas de ar.

    Submerge-se novamente o frasco no banho termorregulador, e uma vez alcanado o

    equilbrio trmico, faz-se a leitura final (Lf).

  • 18

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Resultados

    A massa especfica do cimento ser calculada pela expresso:

    = m

    v onde,

    = massa especfica do cimento em g/cm3;

    m = massa de cimento em g;

    v = volume real ocupado pela massa m de cimento, obtido pela diferena entre as

    leituras final (Lf) e inicial (Li), em cm3.

    O resultado deve ser a mdia de pelo menos duas determinaes que no difiram entre

    si mais que 0,01g/cm3, devendo o valor ser expresso com duas casas decimais.

  • 19

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Medidas em mm.

    Figura 3 - Frasco de Le Chatelier. Fonte: NBR NM 23 (ABNT 2001)

  • 20

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Ensaio realizado no laboratrio

    DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA DO CIMENTO PORTLAND

    NBR NM 23: 2001

    Data: / /

    Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR

    Massa (m) = 60 g;

    Li = cm3; Lf = cm

    3; v = Lf Li ; v = - ; v =

    v

    m ; = ; = g/ cm3.

  • 21

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    DETERMINAO DA RESISTNCIA COMPRESSO DO CIMENTO

    PORTLAND

    Mtodo: NBR 7215: 1997

    Introduo

    A resistncia mecnica do cimento endurecido a propriedade do material talvez

    mais necessria para uso estrutural. Todas as especificaes de cimento contm ensaios

    de resistncia.

    Tendo em vista a utilizao futura do cimento Portland nas argamassas e

    concretos estruturais, a determinao da resistncia do cimento atravs de um ensaio

    prvio, permite conhecer seu comportamento nas idades ensaiadas e o seu atendimento

    s especificaes.

    Fundamentos Tericos

    As especificaes brasileiras estabelecem limites para a resistncia compresso

    em pelo menos trs idades. A determinao da resistncia compresso simples

    realizada com argamassa normal de cimento no trao, em massa, de 1: 3: 0,48 (cimento:

    areia normal: gua).

    Em cada idade so ensaiados 4 corpos-de-prova cilndricos de 50 mm de

    dimetro por 100 mm de altura, determinando-se a resistncia compresso atravs da

    mdia aritmtica dos resultados individuais. A resistncia compresso de cada corpo-

    de-prova ser dada por:

    fcj = P

    S onde,

    fcj = Resistncia compresso na idade j (dias), em kgf/cm2 ou MPa;

    P = Carga de ruptura lida no manmetro da prensa em kgf;

    S = rea da seo transversal do corpo-de-prova em cm2.

    A resistncia mdia ser:

    4

    1

    cj4

    1f

    n

    i

    cjif

  • 22

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Aparelhagem e materiais:

    Balana de capacidade de 1000 g e resoluo de 0,1 g;

    Argamassadeira de movimento planetrio;

    Recipientes e esptulas metlicas;

    Moldes metlicos com dimetro de 50 mm 0,1 mm e altura 100 mm 0,2 mm;

    Soquete metlico padronizado;

    Paqumetro;

    Mquina de ensaio de compresso;

    Placas de vidro;

    Dispositivo para capeamento com enxofre, retfica, pasta de cimento ou outro

    processo;

    Tanque de cura;

    Cmara mida;

    Areia normal de acordo com NBR 7214/1982

    Cimento a ser ensaiado;

    Laboratrio com 24o C 4o C e umidade relativa do ar no inferior a 50%.

    Procedimento:

    A argamassa de cimento ser preparada com areia normal, atravs de mistura

    mecnica, conforme as quantidades indicadas na Tabela 1. Essa quantidade suficiente

    para moldagem de 6 (seis) corpos de prova de dimetro de 50 mm e 100 mm de altura.

    Para cada idade so ensaiados 4 corpos de prova.

    Assim, para 3 idades de ensaio so necessrio 2 misturas, resultando em 12

    corpos de prova.

    Tabela 1 Quantidade de materiais para 6 corpos de prova.

    Materiais Massas em g

    Cimento 624 0,4

    gua 300 0,2

    Areia normal:

    Frao grossa, passante na peneira de #2,4 mm e retida na de #1,2mm;

    468 0,3

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    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Frao mdia-grossa, passante na peneira de #1,2mm e retida na de

    #0,6mm;

    468 0,3

    Frao mdia-fina, passante na peneira de #0,6mm e retida na de

    #0,3mm;

    468 0,3

    Frao fina, passante na peneira de #0,3mm e retida na de #0,15mm.

    468 0,3

    Mistura mecnica:

    Executar a mistura mecnica, colocando inicialmente na cuba toda a quantidade de

    gua e cimento com o misturador operando em velocidade baixa, durante 30

    segundos.

    Deve ser registrada a hora em que o cimento posto em contato com a gua de

    mistura.

    Aps esse tempo, inicia-se a colocao da areia (as 4 fraes, previamente

    homogeneizada), gradualmente durante 30 segundos.

    Imediatamente aps a colocao da areia, prosseguir a mistura em velocidade alta

    durante 30 segundos.

    Em seguida, desliga-se o misturador durante 1 minuto e 30 segundos, retirando-se

    com o auxlio de uma esptula a argamassa que ficou aderida na parede da cuba, nos

    primeiros 15 segundos.

    Durante o tempo restante, (1 minuto e 15 segundos), a argamassa fica em repouso na

    cuba tampada com pano limpo e mido.

    Aps esse intervalo, liga-se o misturador na velocidade alta durante 1 minuto

    concluindo a mistura pelo processo mecnico.

    Determinao do ndice de consistncia (facultativo):

    Molda-se sobre a mesa de consistncia lubrificada com leo mineral, uma frma

    tronco cnica, preenchendo-a em trs camadas de alturas aproximadamente iguais,

    adensadas com 15, 10 e 5 golpes uniformemente distribudos, respectivamente, com

    um soquete padronizado.

  • 24

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Terminada essa operao, alisar o topo com uma rgua, retirar a frma e submeter o

    tronco de cone de argamassa a 30 quedas na mesa de consistncia num tempo de

    aproximadamente 30 segundos.

    O ndice de consistncia ser dado pela mdia aritmtica de duas medidas do

    dimetro da base do tronco de cone deformado, medidos ortogonalmente, com

    auxlio de um paqumetro. O ensaio deve ser repetido sempre que houver diferena

    de mais de 5 mm entre as duas medidas.

    Moldagem:

    A moldagem dos corpos-de-prova deve ser feita imediatamente aps o

    amassamento, preenchendo-se os moldes com auxlio de uma esptula, em quatro

    camadas de altura aproximadamente iguais, adensando-se cada camada com 30 golpes

    de um soquete padronizado, distribudos uniformemente. Aps adensar a ltima

    camada, fazer rasamento do tpo e acabamento com esptula.

    Cura inicial ao ar:

    Logo aps a moldagem, os corpos-de-prova sero colocados em cmara mida,

    com a face superior protegida com uma placa de vidro, durante 20 a 24h.

    Cura final em gua:

    Terminado o perodo inicial da cura, os corpos-de-prova sero desformados,

    identificados e imersos em tanques de gua saturada com cal, permanecendo at a data

    do ensaio.

    Ruptura dos corpos-de-prova:

    Para realizao do ensaio, os corpos-de-prova devem receber em seus topos e

    bases, capeamento com pasta de enxofre mais pozolana, fundidos temperatura de (137

    7) oC, ou retfica dos topos ou outro processo para eliminar eventuais defeitos de

    contato entre as superfcies dos corpos-de-prova com os pratos da mquina de ensaio.

    A velocidade de aplicao de carga de compresso no corpo-de-prova deve ser

    de (0,25 0,05) MPa por segundo ou (2,5 0,5 kgf/cm2) por segundo ou (50 10)

    kgf/s.

  • 25

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    A idade do corpo-de-prova ser contada a partir do instante em que o cimento

    posto em contato com a gua de amassamento, e devem-se obedecer as seguintes

    tolerncias de tempo para a ruptura, conforme Tabela 2:

    Tabela 2 Idade de ruptura e tolerncia

    Idade de Ruptura Tolerncia

    24 horas 30 minutos

    3 dias 1 hora

    7 dias 2 hora

    28 dias 4 hora

    91dias 1 dia

    Desvio relativo mximo (DRM):

    Calcular o desvio relativo mximo da srie de quatro resultados dividindo o

    valor absoluto da diferena entre a resistncia mdia e a resistncia individual que mais

    se afaste desta mdia, para mais ou para menos, pela resistncia mdia e multiplicando

    este quociente por 100. A porcentagem obtida deve ser arredondada ao dcimo mais

    prximo.

    DRM = |fcj fcji que +se afasta de fcj |

    fcj . 100 onde,

    - fcj = Resistncia mdia de 4 corpos de prova;

    - fcji = Resistncia mxima ou mnima que mais se afasta de fcj.

    O DRM deve ser menor ou igual a 6%.

    Se o DRM for superior a 6%, calcula-se uma nova mdia com 3 corpos de prova,

    desconsiderando o valor discrepante, e o DRM respectivo. Constar no certificado de

    ensaio o ocorrido.

    Persistindo o fato, todos os corpos-de-prova de todas as idades devem ser

    eliminados e o ensaio novamente realizado.

  • 26

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Ensaio realizado no laboratrio

    DETERMINAO DA RESISTNCIA COMPRESSO DO CIMENTO

    PORTLAND

    NBR 7215: 1997

    Data: / /

    Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR

    Data de moldagem: / / Data de ensaio: / /

    Idade de ensaio (dias): dias

    CP n Dimetro

    d (mm)

    rea da seo

    transversal

    S (mm2)

    Carga de ruptura P Resistncia

    compresso simples

    fcji = P/S (MPa) kgf N

    Mdia aritmtica (fcj)

    Clculo do desvio relativo mximo (DRM)

    DRM =

    Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento

    Portland)

  • 27

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    DETERMINAO DA GUA DA PASTA DE CONSISTNCIA

    NORMAL

    NBR NM 43: 2003

    Introduo

    Para a realizao dos ensaios para determinao dos tempos de incio e fim de

    pega e verificao da estabilidade volumtrica do cimento Portland, utilizamos uma

    pasta de cimento de consistncia padronizada, denominada pasta de consistncia

    normal.

    A pasta de cimento resulta da mistura de cimento e gua. A pasta de consistncia

    normal, por sua vez, preparada a partir de (500 0,1) g de cimento, e uma quantidade

    de gua obtida por tentativas para cada amostra de cimento, de modo que efetuando a

    sondagem na pasta atravs da Sonda de Tetmajer, acoplada ao aparelho de Vicat, a

    mesma estacione a (6 1) mm do fundo do molde que contm a pasta.

    Vista lateral do aparelho de Vicat com a sonda de Tetmajer, Vista frontal do aparelho de Vicat, com a agulha de

    Vicat, para a determinao da consistncia normal do cimento para a determinao do tempo de pega.

    Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003) Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003)

  • 28

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Sonda de Tetmajer para determinao Agulha de Vicat para determinao do tempo de pega inicial

    Da consistncia normal

    Agulha de Vicat modificado para determinao do tempo de fim de pega

    Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003)

    Aparelhagem:

    Balana com capacidade para 1000 g e resoluo de 0,1 g;

    Argamassadeira de movimento planetrio;

    Esptula;

    Recipiente para conter a gua;

    Aparelho de Vicat, com a Sonda de Tetmajer;

    Molde metlico tronco-cnico;

    Placa de vidro ou placa rgida plana, no absorvente;

    Cronmetro.

  • 29

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Condies do ambiente:

    A temperatura do ar na sala de ensaios, dos aparelhos e materiais deve ser de

    (20 a 23, ou 25 a 27 2) oC e devem ser registrados no relatrio de ensaio.

    A temperatura da gua de amassamento deve ser de (23 2) oC.

    A umidade relativa do ar ambiente deve ser superior a 50%.

    Procedimento:

    Ajustar a haste no indicador no zero da escala graduada com a base do molde

    tronco cnico.

    Para preparao da pasta, pesar (500 0,5) g de cimento e uma quantidade de

    gua determinada por tentativas com preciso de 0,1g.

    A mistura ser feita mecanicamente, obedecendo-se o seguinte procedimento:

    a) Introduzir toda a gua na cuba metlica;

    b) Adicionar lentamente a quantidade de cimento previamente pesada;

    c) Aguardar durante 30 segundos;

    d) Ligar o misturador na velocidade baixa durante 30 segundos;

    e) Parar a mistura e, imediatamente, iniciar a raspagem da pasta aderida na parede da

    cuba e direcion-la para o centro da mesma, no tempo de 15 segundos;

    f) Ligar o misturador na velocidade alta durante 60 segundos, encerrando a mistura.

    Imediatamente aps a mistura, preencher o molde tronco-cnico de uma s vez

    com um pequeno excesso da pasta.

    Golpear suavemente a placa de vidro para eliminar eventuais bolhas de ar retidas

    na pasta e rasar o topo do molde.

    Posicionar o molde sob a haste do aparelho de Vicat, estando em sua

    extremidade inferior a Sonda de Tetmajer.

    Fazer com que a sonda fique em contato com a superfcie da pasta, fixando-se a

    haste com o parafuso.

    Completados os 45 segundos contados a partir do fim do amassamento, deixar a

    haste descer em queda livre, soltando o parafuso fixador.

    Aps 30 segundos, fazer a leitura da distncia em milmetros, da extremidade da

    sonda ao fundo da frma, correspondente ao ndice de consistncia.

    A consistncia da pasta considerada normal quando seu ndice de consistncia

    for igual a (6 1) mm.

  • 30

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Evidentemente as leituras com valores inferiores a (6 1) mm indicam excesso

    de gua enquanto que as de valores maiores denotam falta de gua.

    Assim, enquanto no se obtm o ndice de consistncia convencional, devem-se

    preparar outras pastas variando a quantidade de gua e utilizando nova poro de

    cimento a cada tentativa.

    Expresso dos resultados:

    A gua da pasta de consistncia normal expressa em porcentagem da massa

    relativa ao cimento, arredondada ao dcimo mais prximo.

    A = ma

    mc . 100 onde:

    A = porcentagem de gua;

    ma = massa de gua para obteno da consistncia normal;

    mc = massa de cimento utilizada no ensaio.

    Notas:

    Repetibilidade:

    A diferena entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma

    amostra submetida ao ensaio, por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento

    em curto intervalo de tempo, no deve ultrapassar 0,6% em valor absoluto.

    Reprodutibilidade:

    A diferena entre dois resultados individuais independentes, obtidos por dois

    operadores operando em laboratrios diferentes a partir de uma mesma amostra

    submetida ao ensaio, no deve ultrapassar 1,0% em valor absoluto.

  • 31

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Ensaio realizado no laboratrio

    DETERMINAO DA GUA DA PASTA DE CONSISTNCIA NORMAL

    NBR NM 43: 2003

    Data: / /

    Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR

    Quantidade de cimento (mc) = 500 g

    Tabela de ensaio

    Ensaio n Quantidade de

    gua

    ma (g)

    ndice de

    consistncia

    (mm)

    Observao

    Porcentagem de gua da pasta de consistncia normal (A)

    =

    100

    A = 100 A = %

  • 32

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    DETERMINAO DOS TEMPOS DE INCIO E FIM DE PEGA DO

    CIMENTO PORTLAND. NBR NM 65 de 2003

    Introduo:

    A pega do cimento em termos gerais refere-se passagem de um estado fluido

    para um estado rgido, embora seja um tanto arbitrria a definio de rigidez da pasta

    em que se considera que tenha ocorrido a pega.

    O incio de pega e fim de pega so convenes empregadas para representar

    esses estgios de pega arbitrariamente escolhidos.

    O conhecimento do tempo de incio de pega e o fim de pega do cimento

    permitem avaliar o tempo disponvel para os processos de mistura, transporte,

    lanamento, adensamento e acabamento superficial dos produtos preparados com o

    cimento (pastas, argamassas e concretos).

    Fundamentos tericos:

    O resultado inicial da mistura do cimento com a gua uma disperso.

    A reao com a gua produz rapidamente uma pelcula superficial de hidratao

    sobre cada gro.

    Aps alguns minutos, os produtos da hidratao crescem para dentro e para fora

    da superfcie de cada gro.

    Com a seqncia da reao, crescem as pelculas dos produtos de hidratao,

    passando as mesmas a interagir, tornando-se o conjunto um gel contnuo. o que

    corresponde a fase de pega.

    Prosseguindo a reao, as partculas existentes entre os gros de cimento

    aumentam e se aproximam, at que o material, possa igualmente considerar-se como

    uma massa de partculas em contato ntimo.

    Ocorre tambm, a diferenciao do gel, tornando-se mais densamente

    empacotado em algumas regies e menos em outras, com o que se originam os poros.

    Identificando-se ento, partculas cristalinas atravs de todo o gel.

    a fase de endurecimento.

    Observa-se, pois, os seguintes fenmenos sucessivos a partir do instante em que

    se misturam o cimento e a gua:

  • 33

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    a) Manuteno da plasticidade, durante certo tempo;

    b) Aumento brusco da viscosidade da pasta, concomitante com a elevao da sua

    temperatura ( o incio de pega);

    c) Aps algumas horas a pasta torna-se indeformvel e transforma-se num bloco rgido

    ( o fim de pega);

    d) A partir do fim da pega, inicia-se o endurecimento, em que a resistncia da pasta

    aumenta progressivamente com o tempo.

    Fatores que afetam os tempos de pega do cimento:

    Composio qumica e grau de moagem do cimento;

    Quantidade de gua;

    Utilizao de aditivos aceleradores ou retardadores de pega;

    Temperatura e umidade relativa do ar ambiente.

    Aparelhagem:

    Balana com capacidade para 1000 g e resoluo de 0,1 g;

    Argamassadeira de movimento planetrio;

    Esptula;

    Recipiente para conter a gua;

    Aparelho de Vicat, com a Sonda de Tetmajer;

    Molde metlico tronco-cnico;

    Placa de vidro ou placa rgida plana, no absorvente;

    Cronmetro.

    Condies ambientais do laboratrio

    O laboratrio deve ser mantido temperatura de (20 2) 0C e umidade relativa

    acima de 50%.

    NOTA:

  • 34

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Em regio de clima quente podem ser mantidas temperaturas de (23 2) 0C, (25 2) 0C ou (27

    2) 0C.

    Procedimento:

    Para a determinao dos tempos de incio e fim de pega, adota-se os seguintes

    procedimentos convencionais:

    Preparao da pasta de consistncia norma, de acordo NBR NM 43/2003;

    Colocao da pasta no molde tronco-cnico;

    Conservao do molde no ambiente do laboratrio;

    Posicionamento da agulha de Vicat (dimetro de 1,13mm) na extremidade inferior

    da haste do aparelho de Vicat, zerar a escala na placa base, efetuando penetraes da

    agulha na pasta, com observncia de uma distncia mnima de 10mm entre as

    mesmas, e de pelo menos 10mm do contorno da face superior do molde;

    Aps no mnimo 30 minutos do enchimento do molde, encostar a agulha na

    superfcie da pasta e prend-la e, esperar aproximadamente 2 segundos e soltar

    rapidamente para que a agulha penetre verticalmente na pasta;

    Ler a indicao na escala quando houver terminado a penetrao;

    Anotar as leituras e a hora de todas as penetraes e, por interpolao, determinar o

    tempo em que a distncia entre a agulha e a placa base de (4 1) mm, onde ser

    definido o incio da pega;

    Aps a determinao do incio de pega substituir a agulha de Vicat para agulha de

    determinao de tempo de fim de pega;

    Inverter o molde cheio para se fazer a observao da impresso do anel e da

    extremidade da agulha na face oposta;

    considerado fim de pega quando se observar somente a impresso da ponta da

    agulha em trs pontos diferentes e anotar a hora desta ocorrncia;

    Registros dos seguintes horrios:

    a) Lanamento da gua de amassamento (to);

    b) Instante em que a agulha de Vicat estacionar a (4 1)mm do fundo do molde (t1)

    correspondente ao incio da pega;

  • 35

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    c) Instante em que o acessrio anular no provocar nenhuma marca no corpo-de-

    prova, deixando s 0,5mm da agulha de Vicat modificada, (t2), correspondente ao

    fim de pega.

    to ___________| t1____________| t2________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

    pega endurecimento

    to = Incio da contagem do tempo (instante do lanamento da gua);

    t1 = Incio da pega (instante em que a agulha de Vicat estaciona a (4 1) mm do fundo

    do molde);

    t2 = Fim de pega (instante em que a agulha de Vicat modificada deixar impresses de

    0,5mm na pasta).

    t1 - to = tempo de incio de pega;

    t2 to = tempo de fim de pega.

    Resultados:

    Os tempos de incio e fim de pega so expressos em horas e minutos com

    aproximao de 5 minutos, sendo os valores obtidos de uma nica determinao.

    Segundo as especificaes brasileiras para o cimento Portland, o tempo de incio

    de pega deve ser maior ou igual a 1 hora.

    A determinao de tempo de fim de pega expressa em horas e minutos, com

    aproximao de 15 minutos.

    Notas:

    Repetitividade:

    A diferena entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma

    amostra, submetida ao ensaio por um mesmo operador, utilizando o mesmo

    equipamento em curto intervalo de tempo, no deve ultrapassar 30 minutos.

  • 36

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Reprodutibilidade:

    A diferena entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por dois

    operadores, operando em laboratrios diferentes a partir de uma mesma amostra

    submetida ao ensaio, no deve ultrapassar 60 minutos.

    Ensaiorealizado no laboratrio

    DETERMINAO DOS TEMPOS DE INCIO E FIM DE PEGA DO

    CIMENTO PORTLAND. NBR NM 65 de 2003

    Data: / /

    Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR

    Hora de adio

    de gua (t0)

    Hora de incio

    de pega (t1)

    Hora de fim de

    pega (t2)

    Tempo de

    incio de pega

    (t1 t0)

    Tempo de fim

    de pega (t2

    t0)

    9 : 15 11 : 25 15 : 35 ? ?

    Tempo de incio de pega: expresso em horas e minutos com aproximao de 5

    minutos, sendo os valores obtidos de uma nica determinao;

    Tempo de fim de pega: expresso em horas e minutos, com aproximao de 15

    minutos.

    Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento

    Portland)

  • 37

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    DETERMINAO DA ESTABILIDADE VOLUMTRICA DO CIMENTO

    PORTLAND NBR 11582 : 2012

    Introduo:

    A estabilidade volumtrica do cimento uma caracterstica ligada ocorrncia

    eventual de indesejveis expanses, posteriores ao endurecimento do concreto,

    resultante da hidratao da cal e magnsia livres nele presente.

    O aumento do volume cria tenses internas que conduzem micro fissurao,

    trazendo conseqncias negativas como a infiltrao de umidade e outros elementos

    prejudiciais estrutura de concreto.

    Fundamentos tericos:

    No decorrer das reaes do cimento com a gua, desejvel que a pasta

    mantenha-se volumetricamente estvel, isto , sem retraes ou expanses apreciveis.

    A retrao est associada, principalmente, evaporao da gua verificada em

    ambiente de umidade relativa baixa, e agravada pelo aumento de temperatura.

    A expanso por sua vez, est vinculada a:

    Presena no cimento de teor prejudicial de cal livre, cuja posterior hidratao

    acompanhada pelo aumento de volume:

    aumento de volume

    CaO + H2O Ca(OH)2 + calor

    Presena no cimento de magnsia cristalizada, cuja hidratao acompanhada de

    aumento de volume:

    aumento de volume

    MgO + H2O Mg(OH)2 + calor

    Reao expansiva entre a gipsita, adicionada durante a moagem do clnquer, e o

    aluminato de clcio que compe o cimento.

  • 38

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Aparelhagem:

    Agulhas de Le Chatelier;

    Placas de vidro, quadradas com 50mm de lado;

    Rgua com diviso de 0,5mm e;

    Lubrificante (leo mineral).

    Condies do ambiente:

    Temperatura do ar na sala de ensaios, aparelhagem e materiais igual a (20 2)oC;

    Umidade relativa do ar ambiente no inferior a 50%.

    Condies de aparelhagem:

    Para verificao da flexibilidade da agulha, prende-se uma das hastes a uma

    pina fixa, to prxima quanto possvel de sua ligao com o cilindro, de modo que a

    outra haste fique aproximadamente em posio horizontal. Pendurando-se, ento, um

    peso de 300g no lugar em que esta haste se destaca do molde, a sua extremidade deve

    afastar-se de 15 a 30 mm da sua posio inicial.

    Procedimento:

    Segundo a NBR 11582: 2012 da ABNT, a determinao da expansibilidade do

    cimento envolve a moldagem de seis agulhas de Le Chatelier com pasta de consistncia

    normal, destinando 3 delas ao ensaio a frio e 3 ao ensaio a quente, e efetuando a medida

    da variao da abertura da extremidade das hastes das agulhas.

    Para moldagem das seis agulhas, cada cilindro posicionado sobre chapa de

    vidro, e depois de cheio com a pasta de consistncia normal, rasado e coberto com

    outra chapa de vidro. Este cilindro moldado posicionado no recipiente com um peso

    em cima para que a agulha se mantenha na horizontal. Repete-se o procedimento para

    todas as agulhas, que ser colocando-se sobre esta, pesos suficientes para que os

    cilindros no girem devido ao peso das hastes.

  • 39

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Logo aps a moldagem, o recipiente ser cheio de gua, at cobrir totalmente as

    agulhas para sua cura, mantida temperatura de (20 2) oC, durante (20 4) h no

    ambiente do laboratrio. Aps, so removidas as chapas de vidro das 6 agulhas e

    submetidas a ensaios.

    Ensaio a frio

    No ensaio a frio, as 3 agulhas so conservadas em gua potvel temperatura de

    (20 2)oC durante 6 dias, e os afastamentos das extremidades das agulhas, em

    milmetros, so medidos:

    logo aps a moldagem das agulhas (Lo);

    aps 7 dias da moldagem, imersos em gua fria (20 2)oC (Lf).

    A expansibilidade a frio calculada pela mdia aritmtica das diferenas entre

    as leituras Lf e Lo das 3 agulhas ensaiadas, com aproximao de 0,5 mm.

    Ensaio a quente

    No ensaio a quente, as 3 agulhas so imersas na gua temperatura de (20

    2)oC. Inicia-se de imediato o aquecimento da gua at a ebulio que deve acontecer no

    tempo de 15 a 30 minutos. As agulhas devem ser mantidas durante, no mnimo por 5

    horas imersas, e o afastamento das extremidades das agulhas deve ser medido nos

    seguintes horrios:

    de imediato aps a colocao das agulhas na gua fria (Li);

    aps 3 horas de ebulio, sem esperar que a gua esfrie e sem retir-la da gua (L3);

    de duas em duas horas at que no se verifique que em duas medies consecutivas,

    no houve variaes entre as leituras Lf e Li, das 3 agulhas ensaiadas;

    A expansibilidade da quente calculada pela mdia aritmtica das diferenas

    entre as leituras Lf e Li das 3 agulhas ensaiadas, com aproximao de 0,5 mm.

    Em ambos os casos, as agulhas permanecem imersas, em posio vertical, com

    as suas extremidades fora da gua, para permitir as leituras.

  • 40

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Vista lateral da agulha de Le Chatelier

    Vista em planta da agulha de Le Chatelier

    Fonte: NBR 11 582 (ABNT, 1991) Fonte: NBR 11 582 (ABNT, 1991)

    Ensaio realizado no laboratrio

    DETERMINAO DA ESTABILIDADE VOLUMTRICA DO CIMENTO

    PORTLAND NBR 11582 : 1991

    Data: / /

    Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR

    Ensaio a quente

    Agulha n

    Leitura

    inicial

    Li (mm)

    Leitura 3 h

    L3 (mm)

    Leitura 5 h

    L5 (mm)

    Leitura 7 h

    L7 (mm)

    Abertura das

    agulhas (mm)

    1

    2

    3

    Abertura mdia (mm)

  • 41

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Ensaio a frio

    Agulha n Leitura inicial

    Li (mm)

    Leitura 7 dias

    L 7d (mm)

    4

    5

    6

    Abertura mdia (mm)

    Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento

    Portland)

  • 42

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    DETERMINAO DA FINURA MEDIANTE EMPREGO DO APARELHO DE

    PERMEABILIDADE DO AR MTODO DE BLAINE NBR NM 76/1998

    Introduo:

    Da mesma forma que a determinao da finura do cimento por peneiramento, o

    mtodo de Blaine tem por objetivo verificar o grau de moagem do material, porm,

    baseado na resistncia que uma camada de material com porosidade conhecida impe

    passagem de um fluxo de ar.

    De acordo com esse mtodo, a finura do cimento Portland determinada, em

    termos de superfcie especfica expressa em cm2/g, por meio do aparelho Blaine de

    permeabilidade do ar.

    Objetivo:

    A determinao da superfcie especifica tem como objetivo verificar o grau de

    moagem do cimento. Desta forma, quanto mais fino o cimento maior a sua superfcie

    especfica.

    Conceito de superfcie especifica gravimtrica e volumtrica de um conjunto de

    gros

    A superfcie gravimtrica SE(m) de um material em p dado pelo quociente

    entre rea da superfcie total das partculas (A) e a massa dessas partculas (m)

    m

    ASE m)(

    Sendo o volume dos gros a relao entre a massa dos gros (m) e a massa

    especfica () do material, a superfcie especifica em volume SE(v) ser dada por :

    m

    ASE

    (v)

  • 43

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Para partcula cbica de aresta a, a rea da superfcie igual a 6 vezes a rea de

    cada face lateral. Assim, para partcula cbica, a superfcie especfica gravimtrica ser:

    aaaa

    aaSE

    66

    Para partcula esfrica, a rea da superfcie A = 4r2, sendo r o raio da esfera.

    Logo, a superfcie gravimtrica ser:

    D

    6

    r

    3

    r 3

    4

    r 4

    3

    2

    SE

    Observa-se que a superfcie especfica inversamente proporcional ao produto da massa

    especfica pela aresta (a) ou dimetro (D) das partculas.

    Assim, para uma mesma quantidade de cimento quanto menor o tamanho das partculas,

    maior a sua superfcie especfica.

    1- Procedimento

    O mtodo Blaine consiste em fazer passar uma determinada quantidade de ar atravs de

    uma camada preparada de cimento de porosidade definida. O nmero e tamanho dos

    poros da camada funo do tamanho das partculas e determinam a velocidade com

    que o ar atravessa a camada.

    O aparelho esquematizado na Figura 1 consiste de um tubo manomtrico de vidro em

    forma de U, com 9 mm de dimetro externo e contendo leo mineral. A parte superior

    deste tubo tem conexo hermtica com uma clula de permeabilidade que consiste de

    um cilindro metlico, no corrosvel, de dimetro interno de (12,7 0,5) mm. Esta

    clula contm um disco metlico perfurado com (0,9 0,1) mm de espessura e dotado

  • 44

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    de 30 a 40 orifcios de 1 mm de dimetro, distribudos uniformemente em sua

    superfcie.

    1.1 Clculo da massa de cimento para ensaio

    A camada compactada de cimento compreende um arranjo de partculas de

    cimento com um volume de ar especificado entre as partculas. Esse volume de ar

    definido como uma frao do volume total da camada e chamado de porosidade, .

    Assim, a frao ocupada pelas partculas de cimento , (1 - ). Se V o volume total da

    camada, o volume absoluto de cimento V (1 - ) e a massa de cimento, m, V(1 - ),

    onde a massa especifica das partculas de cimento.

    Portanto, conhecendo , uma massa de cimento pode ser pesada para produzir a

    porosidade desejada na camada compactada de cimento de volume total V.

    A determinao de efetuada de acordo com a NM 23 e volume V da camada

    dentro de clula.

    A massa de cimento para ensaio calculada com a seguinte expresso:

    m = (1 - ). . V

    onde:

    m = massa de cimento (g);

    = porosidade da camada de cimento;

    = massa especfica do cimento (g/ cm3);

    v = volume da camada de cimento (cm3).

    1.2- Preparao da amostra

    A amostra de cimento deve ser colocada em um frasco com tampa para ser agitada, por

    2 min., para disperso das partculas. Aps, aguardar 2 min. e, na sequncia, mexer de

    vagar o p com uma haste seca e limpa para distribuio dos finos do cimento.

    Para uma primeira tentativa adota-se uma porosidade () de 0,500.

    Assim, a massa de cimento para ensaio ser de:

  • 45

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    m = 0,500. . V

    1.3- Formao da camada para o ensaio:

    Para execuo do ensaio introduz-se na clula o disco perfurado e metal no

    fundo da clula e sobre ele um disco de papel filtro novo. Para que o disco de papel

    filtro cubra o disco perfurado, utiliza-se uma haste cilndrica de madeira, seca e limpa,

    pressionando o papel filtro at que esta atinja a peneira de metal perfurada. Colocar a

    quantidade de cimento determinada, m, na clula, tomando cuidado para evitar perdas.

    Dar pancadas leves na clula para nivelar o cimento. Colocar um segundo papel filtro

    sobre a camada cimento nivelada. Introduzir o mbolo com cuidado at contato com

    papel filtro. Segurar firmemente a clula e pressionar o mbolo suavemente com o

    polegar, at que estacione. Suspender vagarosamente o mbolo, cerca de 5 mm e gir-

    lo de, aproximadamente 90o. E pressionar firmemente a camada mais uma vez, at

    que o capuz do mbolo esteja em contato com a clula, sem apresentar som de batida

    entre as partes. Assim, a camada est compactada e pronta para o ensaio de

    permeabilidade, devendo o mbolo ser retirado vagarosamente.

    O laboratrio deve ser mantido temperatura de (20 2) ou (23 2) ou (25 2)

    ou (27 2) oC, conforme a regio do Pas, e umidade relativa mxima de 65%. A

    temperatura do momento do ensaio deve constar no relatrio.

    2 Ensaio de permeabilidade ao ar

    Princpio:

    A superfcie especfica S dada pela expresso:

    tkS 1 ;

    t

    Sk 1

  • 46

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    onde:

    k1 = constante do aparelho, determinada durante sua calibrao com amostra padro de

    superfcie especfica conhecida;

    t = intervalo de tempo mdio em (s) de trs determinaes individuais, medido na

    extenso entre as marcas 9 e 10 do aparelho.

    Quando o ensaio realizado em condies diversas das de calibrao do aparelho, a

    expresso de clculo da superfcie especfica ser:

    =6 3

    . 1 . 0,1

    onde:

    S = superfcie especfica da amostra em ensaio, (cm2/g);

    k6 = constante do aparelho;

    = porosidade da camada;

    t = tempo medido, em segundos;

    = massa especfica do cimento, em gramas por centmetro cbico;

    = viscosidade do ar temperatura do ensaio, em pascal por segundo.

    6 =

    . . 1 .

    3 .

    onde:

    k6 = constante do aparelho obtida com a amostra padro;

    Sp = superfcie especfica da amostra padro (cm2/g);

    p = massa especfica do cimento, (g/cm3);

  • 47

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    p = viscosidade do ar temperatura do ensaio, (Pa/s);

    p = porosidade da camada;

    tp = tempo medido, (s).

    Aparelhagem:

    Aparelho de permeabilidade Blaine:

    1- mbolo;

    2- Chanfro;

    3- Clula;

    4- Camada de cimento compactado;

    5- Disco de papel filtro;

    6- Disco de metal perfurado;

    7- Tubo manomtrico;

    8, 9, 10 e 11- Marcas de referncia;

    12- Acoplamento da clula;

    13- Registro;

    14- Mangueira de suco;

    15- Pra de suco.

    Liquido manomtrico leo mineral leve (leo de rcino)

    Cronmetro

    Balana

    Papel filtro da dimenso da clula

  • 48

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Procedimento:

    Inserir a superfcie cnica da clula no topo do manmetro, usando, se

    necessrio, uma camada fina de vaselina para garantir a estanqueidade, cuidando para

    no alterar a camada de cimento. Fechar o topo do cilindro com um tampo. Abrir o

    registro e, por meio de aspirao, levantar o nvel do lquido manomtrico para a marca

    mais alta. Fechar o registro e observar se o nvel do lquido manomtrico permanece

    constante. Se o nvel cair, refazer a junta clula/manmetro e verificar o registro.

    Repetir o teste de vazamento at que o nvel do lquido manomtrico no desa.

    Abrir o registro e, por aspirao, ajustar o nvel do lquido linha mais alta. Fechar o

    registro. Remover o tampo do topo do cilindro. O lquido manomtrico comear a

  • 49

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    fluir. Marcar os tempos para que o lquido atinja a segunda linha e a terceira linha.

    Registrar o tempo, t, com aproximao de 0,2 segundos e a temperatura com

    aproximao de 1o C.

    Repetir o procedimento na mesma camada e registrar os valores adicionais de

    tempo e temperatura. Preparar uma nova camada do mesmo cimento com uma segunda

    amostra, seguindo o procedimento descrito, ou, se houver pouco cimento disponvel,

    desfazendo a primeira camada e refazendo-a. Realizar o ensaio de permeabilidade duas

    vezes na segunda camada, registrando os tempos e temperaturas como antes.

    Tabela 1 Viscosidade do ar em funo da temperatura

    Temperatura

    oC

    Viscosidade do ar

    Pa / s

    1,0

    16

    17

    18

    19

    20

    21

    22

    23

    24

    0,00001800

    0,00001805

    0,00001810

    0,00001815

    0,00001819

    0,00001824

    0,00001829

    0,00001834

    0,00001839

    0,001342

    0,001344

    0,001345

    0,001347

    0,001349

    0,001351

    0,001353

    0,001354

    0,001356

    Nota Valores intermedirios podem ser obtidos por interpolao linear.

    Expresso dos resultados:

    A mdia dos quatro tempos deve ser usada na frmula e o resultado de S

    apresentado, com aproximao de 10 cm2/g, ser a superfcie especfica do cimento.

  • 50

    MCC I Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Reviso e atualizao: 2 semestre de 2014

    Ensaio realizado no laboratrio

    DETERMINAO DA FINURA MEDIANTE EMPREGO DO APARELHO DE

    PERMEABILIDADE DO AR MTODO DE BLAINE NBR NM 76/1998

    Data: / /

    Cimento: (marca, tipo e classe); Especificao: NBR

    FINURA PELA PERMEABILIDADE AO AR

    Determinao da massa (m)

    Porosidade da camada = m = .V. = (g)

    Volume da cpsula V = (cm) k6 =

    Massa especfica = (g/cm) Temperatura do ar = (C);

    = (Pa / s)

    Determinao do tempo de queda da coluna manomtrica t

    Tempo t 1 = (s) t 2 = (s) t 3 = (s) t 4 = (s) t mdio = (s)

    Superficie especfica (S) em (cm/g)

    =6 3

    . 1 . 0,1

    S =

    Concluso: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento

    Portland)

  • 1

    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    AGLOMERANTE MINERAL

    CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA

    AULAS DE LABORATRIO

    (MCC I)

    (REVISADA e ATUALIZADA 2 SEMESTRE 2013)

  • 2

    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    AGLOMERANTE AREO CAL

    Fluxograma de produo da cal hidratada:

    Calcrio Clcico

    CaCO3 CaCO3 CaCO3

    Jazida de Extrao Blocos de Britagem Fragmentos

    Calcrio Calcrio de Calcrio

    Calcrio Dolomtico CaCO3 MgCO3 CaCO3 MgCO3

    CaCO3 MgCO3

    Queima ou

    calcinao

    em forno

    temperatura

    de 900 C

    Ca(OH)2 Ca(OH)2 + calor CaO + CO2

    Ensacamento e Separao Cal Moagem e Cal

    Distribuio dos finos Hidratada Hidratao Virgem

    Ca(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Mg(OH)2 + calor CaOMgO + 2 CO2

    Calcrio clcico e dolomtico

    A cal obtida a partir da rocha de calcrio. Existe a rocha de calcrio clcico, que

    apresenta um teor alto de carbonato de clcio (CaCO3), e a rocha de calcrio dolomtico

    quando o teor de dolomita predominante [CaMg(CO3)2 ou CaCO3MgCO3].

    Os calcrios so rochas sedimentares compostas, basicamente, por calcita (CaCO3),

    enquanto os dolomitos so tambm rochas sedimentares compostas, basicamente, pelo

    mineral dolomita (CaCO3.MgCO3). A calcita apresenta maior valor econmico, comparada s demais, como a dolomita, mrmore e greda ou giz.

    As rochas de calcrios no so puras e contm outros compostos minerais como silicas,

    fosfatos, gipso, xidos de ferro e magnsio, argilas, sulfetos, sulfatos, fluorita entre

    outros.

    De modo geral, na produo de cal, 1 t de calcrio resulta em 0,5 t de cal. O calcrio

    calcico contm, aproximadamente, 56% de CaO, enquanto que o calcrio dolomtico,

    contm, aproximadamente, 20% de MgO e 30% de CaO. Ambos apresenta um sistema

    cristalino hexagonal rombodrico.

    Outras formaes calcrias

    Outras formaes calcrias existem na natureza, alm duas retro citadas.

  • 3

    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    A aragonita (CaCO3) tambm um calcrio, contendo, aproximadamente, 56% de CaO.

    Apresenta a mesma composio qumica da calcita, entretanto difere na estrutura

    cristalina (cristal ortorrmbico). Seu aproveitamento econmico acontece apenas para

    os depsitos de conchas calcrias e oolitas (pequenas agregaes calcrias do tamanho

    de ovas de peixe). menos estvel que a calcita e muito menos comum. Trata-se de um

    mineral metaestvel, cuja alterao resulta na calcita, a forma mais estvel.

    Outros minerais carbonatados, notadamente, siderita (FeCO3), ankerita

    (Ca2MgFe(CO3)4 e a magnesita (MgCO3), esto comumente associados ao calcrio e ao

    dolomito, contudo em menor quantidade.

    Assim, uma jazida de calcrio necessita um estudo tcnico de viabilidade econmica

    para sua explorao comercial.

    CAL VIRGEM

    A rocha de calcrio extrada da jazida por meio de carga explosiva obtendo se rochas

    de tamanho reduzido. Esta rochas so transportadas e descarregadas no britador para

    transformar em fragmentos menores e assim facilitar a sua calcinao.

    A calcinao do calcrio realizada em fornos especficos temperatura, aproximada,

    de 900 C, resultando em fragmentos de cal virgem.

    Definio de cal virgem (NBR 6453: 2003)

    Produto obtido pela calcinao de carbonato de clcio e/ ou magnsio, constitudo

    essencialmente de uma mistura de xido de clcio e xido de magnsio, ou ainda de

    uma mistura de xido de clcio, xido de magnsio e hidrxido de clcio.

    [NBR 6453: 2003 Cal virgem para construo civil Requisitos (ABNT: 2003)]

    Existem trs tipos de cal virgem identificadas pelas seguintes siglas:

    a) Cal virgem especial: CV E;

    b) Cal virgem comum: CV C;

    c) Cal virgem em pedra: CV P.

    A cal virgem para ser utilizada como aglomerante na produo de argamassa

    necessrio fazer a sua hidratao. A cal hidratada obtida atravs da hidratao da cal

    virgem.

  • 4

    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Hidratao da cal virgem

    Para hidratao da cal virgem necessrio conhecer o seu tempo de incio de extino.

    Este ensaio realizado conforme a seguir.

    a) Em pequeno tacho, colocam-se dois ou trs fragmentos da cal, do tamanho de

    um punho fechado, ou no caso de pedras menores, uma quantidade equivalente.

    b) Adiciona-se gua at cobrir totalmente a cal e observa-se o tempo que decorre

    at que o fenmeno da extino se inicie. Esse fenmeno comea, quando h

    fragmentos que se soltam ou que se desfazem.

    Classificao da cal quanto ao tempo de incio de extino

    Conforme o tempo de incio de extino, a cal virgem classificada como:

    De extino rpida, se comear em menos de 5 min.;

    De extino mdia, se comear entre 5 a 30 min.;

    De extino lenta, se comear depois de 30 min.

    Uma vez classificada a cal virgem, procede-se a sua hidratao, observando-se as

    seguintes recomendaes.

    Hidratao da cal virgem de extino rpida

    Para hidratao da cal virgem de extino rpida, adicionar cal gua. A gua deve ser

    em quantidade suficiente para cobrir a cal virgem totalmente. Ao primeiro

    desprendimento de vapor, revolver rapidamente toda massa de cal e adicionar gua at

    cessar o fenmeno. No recear em adicionar gua em excesso para esse tipo de cal

    virgem.

    Hidratao da cal virgem de extino mdia

    Para hidratao da cal virgem de extino mdia, adicionar gua cal at que a mesma

    fique meio submersa. Mexer ocasionalmente. Se houver desprendimento de vapor,

    adicionar aos poucos, gua necessria para evitar que a pasta resulte seca e frivel. Ter

    cuidado em no adicionar mais gua do que a necessria.

    Hidratao da cal virgem de extino lenta

    Na hidratao da cal virgem de extino lenta, adicionar gua cal at umedec-la

    completamente. Deixar o material na caixa at que a reao se inicie. Iniciada a reao,

  • 5

    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    adicionar a gua necessria aos pouco para no provocar o resfriamento da massa. No

    mexer na massa enquanto a extino no estiver completa.

    Amostragem de cal virgem:

    A amostragem de cal virgem obedece ao disposto na NBR 6471:1998 da ABNT.

    Para a cal virgem fornecida a granel o material colhido para amostra dever constar, no

    mnimo, de dez pores retiradas de diferentes partes do conjunto de onde retirada a

    amostra. A amostra ser tomada na proporo de 50 kg para cada 30 t, no podendo ser

    inferior a 25 kg.

    Ensaios de especificao de cal virgem para construo:

    A amostra de cal virgem deve ser submetida anlise qumica. Os resultados dos

    ensaios devem atender aos limites especificados pela NBR 6453: 2003 da ABNT,

    conforme Tabela a seguir:

    Tabela: Limites da especificao NBR 6453: 2003 Exigncias qumicas

    Compostos CV - E CV - C CV - P

    Anidrido carbnico

    (CO2)

    Fbrica 6,0% 12,0% 12,0%

    Depsito ou obra 8,0% 15,0% 15,0%

    xidos totais na base no voltil

    (CaOtotal + MgOtotal) 90,0% 88,0% 88,0%

    gua combinada (= % de perda ao fogo - % CO2)

    Fbrica 3,0% 3,5% 3,0%

    Depsito ou obra 3,6,0% 4,0% 3,6%

    a) Ensaio de perda ao fogo em amostra de cal virgem (NBR 6473: 2003)

    A determinao da perda ao fogo feita de acordo com a NBR 6473 da ABNT,

    submetendo-se uma amostra de 1000 g de cal virgem queima (ou calcinao),

    temperatura de 1000 C, e medindo-se a perda de massa subsequente.

    Lembrando que a cal virgem procede da queima do calcrio clcico (CaCO3) ou

    dolomtico (CaCO3.MgCO3) temperatura da ordem de 900 C, ocorrendo a

    dissociao do carbonato e perda do CO2.

  • 6

    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    (900 C) CaCO3 CaCO + CO2 ou

    (900 C) CaCO2. MgCO2 CaO + MgO + 2 CO2

    Decorre que a perda de massa de cal virgem, aps o ensaio de queima 1000 C,

    possvel em duas situaes:

    quando da produo da cal virgem, a dissociao do carbonato foi incompleta.

    durante o armazenamento ou transporte, a cal virgem ficou exposta umidade,

    vindo a hidratar-se parcialmente. Alis, esta possvel hidratao da cal virgem mal

    protegida da umidade, responsvel pela fixao de 2 limites para a perda ao

    fogo.

    Rendimento da pasta de cal virgem

    O rendimento o volume resultante da pasta depois da extino da cal virgem com

    gua.

    Para cal gorda (cal clcica) 1 m3 de cal virgem resulta em mais de 1,82 m3 de pasta, ou

    seja, menos de 550 kg de cal virgem para obter 1 m3 de pasta. Para cal magra (cal

    dolomtica) so necessrios mais de 550 kg de cal virgem para obter 1 m3 de pasta.

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    CAL HIDRATADA

    Definio

    Define-se cal hidratada como p obtido pela hidratao da cal virgem, constitudo

    essencialmente de uma mistura de hidrxido de clcio e hidrxido de magnsio ou

    ainda, de uma mistura de hidrxido de clcio, hidrxido de magnsio e xido de

    magnsio (NBR 7175 Cal hidratada para argamassas Requisitos - ABNT: 2003).

    A cal hidratada resulta da moagem e hidratao da cal virgem.

    Empregando cal virgem clcica, obtm-se a cal hidratada clcica:

    CaO + H2O Ca(OH)2 + calor

    A cal virgem dolomtica fornece a cal hidratada dolomtica:

    CaO + MgO + 2H2O Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + calor

    Para que ocorra a transformao total dos xidos em hidrxidos, preciso observar os

    cuidados recomendados na extino da cal virgem e empregar equipamentos especiais,

    particularmente para a hidratao da magnsia (como autoclave, hidratao sob presso

    e temperatura controlada).

    A NBR-7175: 2003 abrange 3 tipos de cal hidratada, em funo da sua composio

    qumica:

    a) Cal hidratada: CH I;

    b) Cal hidratada: CH II;

    c) Cal hidratada: CH III.

    Amostragem da cal hidratada

    Para cal hidratada fornecida em sacos, pelo menos 1 % das embalagens sero retiradas

    como amostras, mas nunca menos de 5 sacos, qualquer que seja o total da partida. O seu

    contedo ser juntado, homogeneizado e quarteado at obter amostra mnima de 25 kg.

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    Nos silos, a amostra ser retirada nos transportadores de carregamento ou nas sadas dos

    silos, e nas ensacadeiras a amostra ser colhida nos bicos, sempre na proporo de 50 kg

    para cada 30 t, no podendo, ser inferior a 25 kg.

    Requisitos especficos da cal hidratada

    A cal hidratada deve atender aos requisitos de exigncias qumicas e fsicas.

    Os requisitos de exigncias qumicas e fsicas so apresentados na Tabela 1 e 2,

    respectivamente.

    Tabela 1- Exigncias qumicas

    Compostos qumicos Limites

    CH-I CH-II CH-III

    Anidrido

    carbnico

    (CO2)

    Na fbrica 5 % 5 % 13 %

    No depsito 7 % 7 % 15 %

    xidos de clcio e magnsio no

    hidratados (CaO + MgO)1)

    [1) clculo: Tabela 1 da NBR 7175: 2003]

    10 % 15 % 15 %

    xidos totais na base de no

    volteis (CaO + MgO)2)

    [2) clculo: Tabela 1 da NBR 7175: 2003]

    90 % 88 % 88 %

    Tabela 2 Exigncias fsicas

    Ensaios fsicos Limites

    CH - I CH - II CH - III

    Finura Peneira 0,600 mm 0,5 % 0,5 % 0,5 %

    Finura

    (% retida acumulada) Peneira 0,075 mm 10 % 15 % 15 %

    Reteno de gua 75 % 75 % 70 %

    Incorporao de areia 3,0 2,5 2,2

    Estabilidade Ausncia de cavidades ou protuberncias

    Plasticidade 110 110 110

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    Defeitos que podem ocorrer na produo da cal hidratada:

    a) Queima mal conduzida: isto inadequao do ciclo de queima (temperatura e

    durao) e do tamanho dos fragmentos de calcrio introduzido no forno.

    Sendo excessiva a temperatura pode-se queimar o material, com a perda do seu valor

    aglomerante.

    Sendo insuficiente, ou os fragmentos muito grandes, ocorre a dissociao parcial dos

    carbonatos, permanecendo ainda, material inerte, tambm sem poder aglomerante.

    b) Hidratao mal conduzida: podendo resultar a hidratao incompleta

    (permanecendo xidos no hidratados) ou, na queima do material (devido a excessiva

    elevao da temperatura, provocada pela gerao do calor na reao).

    Endurecimento da cal hidratada:

    Resulta da reao dos hidrxidos com o gs carbnico do ar:

    a) para a cal hidratada clcica:

    Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

    b) para a cal hidratada dolomtica:

    Ca(OH)2 Mg (OH)2 + 2CO2 CaCO3 MgCO3 + 2H2O

    Esta reao lenta, devido ao baixo teor do CO2 no ar, e progride da superfcie para o

    interior. preciso, pois, que a argamassa da cal seja ou mantenha-se porosa o suficiente

    para permitir a continuao da reao.

    Defeitos que podem ocorrer na utilizao da cal hidratada:

    a) Empregando-se cal hidratada que contenha, ainda, material inerte ( calcrio no

    dissociado na queima, por exemplo, ou qualquer outra adulterao do produto, pela

    adio de material inerte), reduz-se o teor efetivo de aglomerante na argamassa.

    b) Considerando que a hidratao dos xidos de clcio e de magnsio (constituintes da

    cal virgem) ocorre com aumento de volume, esta expanso deve completar-se antes da

    aplicao da argamassa de cal hidratada.

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Assim, o revestimento de argamassa de cal hidratada, contendo, ainda, xidos no

    hidratados, pode vir a descolar-se da alvenaria, pela reao expansiva posteriormente

    observada destes xidos com gua (ou umidade), quando uma parte de argamassa j

    tenha endurecido.

    Costuma-se em obra, como medida preventiva, deixar descansar a argamassa de cal

    hidratada, oferecendo, ento, uma oportunidade adicional para a hidratao dos xidos

    eventualmente presentes, antes da utilizao da argamassa.

    c) O endurecimento de cal hidratada lento, e necessita de CO2 do ar para realizar-se.

    Assim, a impermeabilizao precoce, das argamassas de cal hidratada (com tinta ltex,

    por exemplo), impede a continuidade da reao de endurecimento, comprometendo a

    aderncia com a alvenaria e provocando, em consequncia, o seu descolamento.

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    ENSAIOS EM CAL HIDRATADA

    Determinao da finura da cal hidratada (NBR 9289: 2000)

    Objetivo

    O ensaio de determinao da finura da cal hidratada tem como objetivo avaliar a

    quantidade de material inerte presente na amostra de cal de um determinado lote de

    produo.

    A presena de materiais maiores que 0,075 mm diminui o poder aglomerante da cal.

    Indica a presena de impurezas minerais e outros materiais estranhos cal.

    Execuo do ensaio

    A determinao da finura feita em amostra de 50 g, submetendo-a lavagem atravs das

    peneiras nmero 30 (0,60 mm) e nmero 200 (0,075 mm), com auxlio de jato

    moderado de gua. (Peneiras da NBR ISO 3310-1).

    a) Pesar 50 g da cal em ensaio e colocar na peneira de 0,600 mm;

    b) Umidecer a cal com pequena quantidade de gua, evitando respingos ou

    projees de cal para fora da peneira;

    c) Lavar a cal utilizando jato de gua com presso de 50 kPa (0,5 kgf/cm2), girando

    a peneira, durante 5 min;

    d) Transferir o material retido em cada peneira para respectivas cpsulas, deixar

    decantar e retirar a gua em excesso;

    e) Secar o material em estufa temperatura entre 100 a 120 C, at que em duas

    pesagens consecutivas a diferena de massa seja inferior a 0,01 g.

    Resultados:

    100

    100

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Onde:

    - F30 a finura da peneira de 0,600 mm, em % ;

    - F200 a finura da peneira de 0,075 mm, em %;

    - R30 o resduo seco na peneira de 0,600 mm;

    - R200 o resduo seco na peneira de 0,075 mm;

    - M a massa da amostra inicial.

    As exigncias da NBR 7175: 2003 para finura da cal hidratada so as seguintes:

    - Gros retidos na peneira nmero 30 (0,6 mm de abertura): 0,5 %

    - Gros retidos na peneira nmero 200 (0,075 mm de abertura), acumulada: 15,0 %.

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Determinao da estabilidade da cal hidratada (NBR 9205:2001)

    Objetivo

    O ensaio tem como objetivo detectar a presena de xidos no hidratados na cal.

    A utilizao de cal com xidos no hidratados em argamassas de revestimento provoca

    o aparecimento de bolhas na superfcie da argamassa endurecida prejudicando a

    qualidade visual do revestimento.

    Execuo do ensaio

    O ensaio consiste em moldar uma placa de vidro com dimenses mnimas de (150 x

    200) mm com a argamassa preparada com a cal em estudo e areia normal do IPT,

    conforme composio abaixo indicada.

    Preparo e mistura da argamassa

    a) Preparar uma argamassa com a cal em estudo e areia normal do IPT, no trao de

    1: 4,00 com as seguintes quantidades:

    500 g de cal hidratada e

    2000 g de areia normal do IPT, nas seguintes propores:

    - 20% da areia n 100 (0,150 mm) = 400 g;

    - 40% da areia n 50 (0,300 mm) = 800 g;

    - 40% da areia n 30 (0,600 mm) = 800 g.

    b) A quantidade de gua determinada, por tentativas, no ensaio de determinao

    da consistncia da argamassa conforme NBR 7215: 1996, anexo B;

    c) Executar a mistura mecnica, colocando toda gua na cuba e na sequncia a cal.

    d) Iniciar a mistura em velocidade baixa por 30 s;

    e) Aps, sem parar a misturadora, adicionar a areia previamente homogeneizada no

    tempo de 30 s;

    f) Desligar a misturadora e remover a argamassa aderida parede da cuba para o

    centro da mesma no tempo de 15 s;

    g) Reiniciar a mistura em velocidade baixa por 15 s, encerrando-a;

    h) Determinar a consistncia da argamassa conforme NBR 7215:1996, anexo B. A

    argamassa deve apresentar espalhamento (flow) de (280 5) mm. Caso a

    argamassa no apresente o espalhamento especificado, preparar outra mistura e

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    repetir o procedimento novamente, com outra quantidade de gua, maior ou

    menor, compatvel com o espalhamento obtido;

    i) Repetir o procedimento at que se obtenha a consistncia especificada

    Moldagem da placa de vidro com a argamassa (corpo de prova)

    a) Com a argamassa de consistncia normal espalhar, com esptula, a argamassa

    sobre a placa de vidro com espessura aproximada de 5 mm, e deixar a superfcie

    com acabamento liso;

    b) Aps, deixar o corpo de prova em repouso na estufa (Figura 1) temperatura de

    (40 5) C por um tempo de (18 2) h;

    c) Aps o tempo de repouso em estufa, observar a superfcie da argamassa,

    marcando com um lpis caso haja presena de protuberncias ou pipocamentos,

    sendo esta a 1 observao.

    Exposio do corpo de prova

    a) Colocar o corpo de prova na cmara de vapor e deixar por um perodo de 5 h;

    b) Aps, observar a superfcie da argamassa com a anotao de ausncia ou

    presena de anomalia como cavidades ou protuberncias, sendo esta a 2

    observao.

    Resultados

    Anotar a 2 observao como resultado final, no considerando a 1 observao.

  • 15

    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Figura 1- Cmara de banho de vapor - Fonte: NBR 9205: ABNT: 2001

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    Determinao da plasticidade da cal hidratada (NBR 9206: 2003)

    A plasticidade da cal medida no Plasticmetro de Emley (Figura 2). Para qualquer

    aplicao cais altamente plstica so mais trabalhveis, sendo as argamassas preparadas

    a partir de uma cal de boa plasticidade, muito fceis de serem aplicadas, produzindo um

    acabamento mais liso.

    Cais plsticas so tambm muito mais econmicas no uso, uma vez que permitem maior

    proporo de areia no preparo da argamassa.

    A NBR 7175, ABNT: 2003 estabelece um limite mnimo de 110% para a plasticidade

    todos os tipos de cais.

    Figura 2 - Plasticmetro de Emley. (Fonte: NBR 9206, ABNT 2003)

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Determinao da reteno de gua da cal hidratada (NBR 9290: 1996)

    A reteno da gua, diz respeito capacidade da argamassa impedir a perda de gua

    pela ao absorvente dos elementos da alvenaria. Simplificadamente, esta propriedade

    poderia ser medida pela quantificao da consistncia da argamassa antes e aps

    permanecer em contato com o elemento absorvente. O ensaio, propriamente dito, feito

    no funil de Buchner modificado de porcelana (Figura 3), conectado a um sistema de

    vcuo, mantido a uma presso de 2 polegadas de mercrio abaixo da presso

    atmosfrica.

    A reteno de gua da argamassa determinada a partir de uma mistura de 1parte de cal

    para 3 partes de areia padro, em massa, e tanta gua quanto necessrio obteno de

    um ndice de 100 % a 115 % do dimetro do molde.

    O clculo de reteno de gua (RA) feito atravs da seguinte expresso:

    RA =

    x 100

    onde:

    A = ndice de consistncia aps ter a argamassa sido submetida suco pelo vcuo de

    2 polegadas de mercrio, durante 60 segundos.

    B = ndice de consistncia antes da suco.

    Esta propriedade tem influncia no grau de aderncia entre a argamassa e os elementos

    da alvenaria e, consequentemente, na estanqueidade da estrutura resultante (elevada

    reteno de gua est associada alta extenso de aderncia e baixa infiltrao de gua

    atravs das juntas).

    As cais hidratadas tipos CH - I e CH - II, devem apresentar, segundo a NBR-7175, um

    limite mnimo de reteno de gua de 75% e para o tipo CH III de 70%.

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Figura 3 Funil Buchner modificado - Fonte: NBR 9290, ABNT 1996

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    FATEC SP MCC I APOSTILA: CAL VIRGEM e CAL HIDRATADA REVISO E ATUALIZAO: Prof. Me Paulo H. Ishikawa - 2013

    Determinao da capacidade de incorporao de areia (NBR-9207: 2000)

    A capacidade de incorporao de areia definida como a mxima quantidade de areia,

    em relao cal, com a qual uma mistura, nas condies especificadas, acarreta uma

    altura de argamassa no extrudada, no plastmetro de Voss (Figura 4) igual ou inferior a

    37 mm.

    O ensaio consiste em fazer uma srie de misturas de areia: cal, em massa, contendo

    propores crescentes de areia, e forar a passagem da argamassa atravs de um tubo

    com ponta tronco-cnica com fora e velocidade constante. O plastmetro de Voss

    provido de um mbolo movido por manivela e com dispositivo que impede aplicar

    presso superior a 0,414 MPa.

    A mistura de argamassa de cal e areia preparada com areia padro do IPT usando