UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL – DEC

LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO - ILABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO - I

Professora: Lígia Vieira Maia Siqueira

Disciplina: Materiais de Construção I – MCC-I

Turma: B Equipe: B1

Acadêmicos: Anderson Conzatti

Débora Tavares da Silva Romagnoli

Helen Feuser Fernandes

Nion Maron Dransfeld

Data do ensaio: 6 de Outubro de 2009

Ensaio: Determinação da Expansibilidade de “Le Chatelier’’

Norma de ensaio: NBR NM 3435:1991

Norma de especificação: NBR 12989: 1993

1.Especificação do Material: (Tipo, depósito)

Equipamentos e Materiais

- Pasta em consistência normal (pasta padrão); - Agulha de “Lê Chatelier”; - Espátula fina; - Placas de vidro (quadrada com 5cm de lado); - Contrapeso; - Régua milimetrada com divisão de 0,5mm (ou paquímetro); - Forma metálica; - Cimento Portland Branco – 40 estrutural (25kg) (04 de abril

de 2009); - Água; - Óleo mineral e pincel.

2.Contextualização Teórica: (Definição das propriedades e

conceitos envolvidos, importância e metodologia do ensaio)

A importância de se estudar a expansibilidade se deve a

possíveis tensões internas dentro do cimento. Segundo o livro ‘

Materiais de Construção’ do Falcão Bauer ‘‘o cimento contém

i.exe

apreciáveis proporções de cal livre (CaO), esse óxido, ao se hidratar

posteriormente ao endurecimento, aumenta de volume, criando

tensões internas que conduzem a microfissuração, e pode terminar

na desagregação mais ou menos completa do material. Isso pode

ocorrer quando prevalecem temperaturas superiores a 1900ºC no

processo de fabricação do clinker e resulta na supercalcinação da

cal. Este óxido, como se sabe, hidrata-se de maneira extremamente

lenta, conduzindo a indesejável expansão em época posterior ao

endurecimento do material. Tal fenômeno ocorre com maior razão

com o óxido de magnésio, motivo pelo qual as especificações limitam

a proporção da presença desses constituintes no cimento’’.

A agulha de “Le Chatelier”, empregada na medida da

expansibilidade da pasta de cimento, constitui-se em um cilindro com

30 mm de diâmetro e 30 mm de altura, em chapa de latão de 0,5 mm

de espessura, fendido segundo uma geratriz. De cada lado da fenda,

deve ser soldada, na metade da altura do cilindro, uma haste do

mesmo material, com 150 mm de comprimento e extremidade em

bisel.

Por norma de execução do ensaio deve se adotar as seguintes

condições do ambiente para realizar o experimento:

1. A temperatura do ar na sala de ensaios, bem como a da

aparelhagem e dos materiais, exceto a da água, pode

variar de (24±4)°C;

2. A temperatura da água de amassamento deve ser (23 ±

2)°C;

3. A umidade relativa do ar ambiente não deve ser inferior a

50%.

Além das condições externas deve-se verificar a aparelhagem

para não haver distorção nos resultados. Cada agulha requer uma

verificação prévia de sua flexibilidade, sendo que esta consiste em se

prender uma das hastes a uma pinça fixa, tão próximo quanto

possível de sua ligação com o cilindro, de modo que a outra haste

fique aproximadamente em posição horizontal. Pendurando-se uma

massa de 300 g no lugar em que a haste se destaca do molde, a

extremidade dessas deve afastar-se de 15 mm a 30 mm de sua

posição inicial.

Em relação a preparação da pasta deve-se adotar o

procedimento da MB-3433. Feito isso, deve-se preparar a

modelagem de 6 corpos de provas, logo depois os corpos-de-prova

devem ser imerso em tanque de água mantidas aproximadamente 24

horas para cura inicial. Terminado a cura inicial, pega se três corpos-

de-prova para cura à frio e três para à quente.

Deve-se tomar o seguinte cuidado no ensaio, pois as agulhas

devem ser examinadas antes e após a retirada das placas de vidro,

com o objetivo de verificar se nesta operação houve deslocamento do

corpo-de-prova na fôrma; em havendo deslocamento, o corpo-de-

prova deve ser eliminado. O resultado da expansibilidade a frio e a

quente é a média de três determinações, sendo expresso em

milímetros, com aproximação de 0,5 mm.

3.Resultados e discussões: (Conforme formulário de dados,

apresentar os resultados finais, discutindo possíveis distorções

e/ou fatos relevantes na obtenção dos resultados)

O ensaio realizado não teve um caráter técnico de execução,

pois tivemos limites de material e aparelhagem ao realizar a

determinação da expansão do cimento. Contudo procurou se seguir a

norma de especificação. A pasta foi feita conforme NBR MB-3433 e o

método de cura foi a frio, sendo feitos dois corpos de prova. O

método a frio consistiu em colocar duas agulhas de ‘‘ Le Chatelier’’

no tanque de água durante seis dias, em posição tal, que as

extremidades de suas hastes ficaram fora da água.

Após os seis dias de cura, os dois corpos de prova não

apresentaram expansibilidade ainda que, no ensaio, não foram

retiradas as formas metálicas depois das 24 horas de cura.

4.Considerações Finais: (Apresentar as conclusões obtidas,

comparando os resultados finais com as especificações de

norma)

De acordo com a NBR 12989: 1993, para o CPB-40 estrutural

a expansibilidade a frio deveria ser ≤ 5mm.

Segundo BAUER (2000, p. 46), “ainda que não se conhecem

com muita precisão as reações e os componentes envolvidos no

processo de endurecimento.” No caso da expansão volumétrica,

como já foi apresentado, está associada principalmente à cal (CaO) e

ao óxido de magnésio (MnO). O conhecimento desse fenômeno

permite manter um controle maior sobre a estabilidade do cimento,

como ocorre nos cimentos atuais.

5.Bibliografias Consultadas (Apresentar pelo menos 3

bibliografias):

1. FALCÃO BAUER, L.A. Materiais de Construção. Vol. 1, 5ª

edição revisada São Paulo. Editora LTC

2. VERÇOSA, Enio José. Materiais de Construção.Vol. 1, 2ª

edição. Porto Alegre, Editora SAGRA, 1984.

3. NBR NM 3435: Cimento portland - Determinação da expansibilidade de Le Chatelier. Rio de Janeiro, 1991.

6.Observações: (Apresentar sugestões e/ou curiosidades em

relação ao tema para serem abordados nas próximas aulas).

Poderia se incluir o ensaio da determinação da brancura do

cimento (já que o nosso é o CP-B 40). Também poderia se determinar

a expansão do cimento acrescentando diferentes quantidades de

óxido de cálcio no cimento. Pra ver qual é relação do CaO com a

expansão.