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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA
PR-REITORIA DE GRADUAO
CENTRO DE CINCIA E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
NELSON POERSCHKE
RELATRIO 04
Determinao do inchamento do agregado mido - Areia
Boa Vista
Setembro, 2014
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NELSON POERSCHKE
RELATRIO 04
Determinao do inchamento do agregado mido - Areia
setembro 2014
Relatrio de ensaio apresentado como
exigncia do Programa de Aulas
Prticas da Disciplina de Materiais de
Construo do Curso de Bacharelado
em Engenharia Civil da Universidade
Federal de Roraima.
Prof. Dr. Dirceu Medeiros de Morais
Boa Vista
Setembro, 2014
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SUMRIO
1. INTRODUO
..................................................................................................
04
2. REVISO BIBLIOGRFICA
..........................................................................
05
3. METODOLOGIA
..............................................................................................
06
4. MATERIAL UTILIZADO
................................................................................
08
5. RESULTADOS
..................................................................................................
09
6. CONCLUSO
....................................................................................................
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7. REFERNCIA BIBLIOGRFICA
.................................................................
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1 INTRODUO
Segundo Petrucci (1970) define-se agregado como o material
granular, sem
forma e volume definidos, geralmente inerte, de dimenses e
propriedades adequadas
para a engenharia.
Os agregados conjuntamente com os aglomerantes, especificamente
o cimento,
formam o principal material de construo; o concreto.
Pela importncia, fundamental o conhecimento das propriedades
dos
agregados, pois influenciam diretamente no comportamento desses.
Os agregados
midos (areias) e os agregados grados (seixos e britas)
apresentam caractersticas
distintas de propriedades fsicas e que so determinadas atravs de
ensaios.
A Areia um agregado mido, pois possui dimetro mdio caracterstica
(DMC)
4,8mm. formada, principalmente por quartzo (SiO2), mas
dependendo da composio
da rocha da qual originria, pode agregar outros minerais como:
feldspato, mica,
zirco, magnetita, ilmenita, mnazita, cassiterita, entre
outros.
Sendo um agregado mido, tem grande capacidade de reteno de
gua.
Quando utilizada em obra, apresenta-se mais ou menos mida,
refletindo de forma
considervel sobre a massa unitria.
O ensaio do inchamento consiste em adicionar gua a uma amostra,
e depois
verificar o seu volume. Aps essas operaes, ser encontrado um
Coeficiente Mdio de
Inchamento (CMI) junto a uma umidade crtica.
Todo o ensaio orientado pela norma NBR 6467 Determinao do
inchamento
de agregados midos.
A experincia realizada mostra que a gua absorvida, aderente aos
gros,
provoca afastamento entre eles, resultando no inchamento.
Podemos dizer ento, que a
areia seca mais pesada que a areia mida, pois essa umidade
superficial aderente aos
gros ocasiona um aumento no volume total.
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2. REVISO BIBLIOGRFICA
O volume aparente de um agregado mido varia em funo do seu teor
de
umidade, segundo uma curva de inchamento.
A curva de inchamento expressa em volume relativo em funo da
umidade.
O volume relativo constitui o aumento de volume, expresso em
relao ao
volume original, que uma determinada massa de areia sofre,
devido umidade.
Cada agregado mido tem uma diferente curva de inchamento.
A curva de inchamento pode ser simplificada por duas retas a
partir da
considerao de que a partir de uma determinada umidade crtica o
efeito do
inchamento se torna desprezvel, sendo pequena a variao de volume
da para diante.
De acordo com a NBR 6467:2006, temos as seguintes definies:
Inchamento de agregado mido o fenmeno relativo variao do
volume
aparente, provocado pela absoro de gua livre pelos gros do
agregado, que altera a
massa unitria.
Coeficiente de inchamento o coeficiente entre os volumes mido e
seco de
uma mesma massa de agregado, calculado pela equao
.
Umidade crtica o teor de umidade expresso em porcentagem,
assim
determinado:
a) traar a reta (r) paralela ao eixo das umidades que seja
tangente curva (o
ponto de tangncia o ponto A);
b) traar a corda (s) que une a origem das coordenadas ao ponto
de tangncia
da reta traada ao ponto A;
c) traar nova tangente (t) curva, paralela corda definida na
alnea anterior;
e
d) traar a reta (u) paralelamente ao eixo das ordenadas,
correspondente
interseo entre as retas (r) e (t), obtendo-se sobre a curva o
ponto B. A interseo da
reta (u) com o eixo das abscissas correspondente umidade
crtica.
Coeficiente de inchamento mdio o valor mdio entre o coeficiente
de
inchamento mximo e aquele correspondente umidade crtica
determinado pela mdia
aritmtica entre os coeficientes de inchamento mximo e aquele
correspondente
umidade crtica.
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3 METODOLOGIA
A amostra seca foi derramada sobre a lona, em seguida o
professor demonstrou
o enchimento do recipiente, medida a massa e anotado o valor.
(Fig. 01)
Figura 01 Demonstrao do enchimento do recipiente metlico
Aps, o primeiro grupo efetuou a primeira adio de gua, em 0,5 %,
homoge-
neizou a amostra, mediu a massa e anotamos o valor.
Figura 03 Preparao da amostra mida a 9% de gua, para pesagem
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Alternadamente cada grupo, na ordem numrica crescente, foi
realizando a
adio de gua conforme o prescrito no item 6.2 da NBR 6467:2006,
at que todas as
adies de gua fossem completadas.
A cada adio de gua foi coletada uma amostra para preenchimento
da
cpsula, e anotado seu nmero e massa, para determinao do teor de
umidade.
Cada uma dessa amostras foi levada estufa para secagem e coleta
dos
resultados, conforme prescreve o item 6,3 (b) da supracitada
norma.
Figura 03 Pesagem da amostra mida
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4 MATERIAL UTILIZADO
Encerado de lona com dimenses aproximadas de 2,0 m x 2,0 m;
Balana de preciso de 0,01g;
Balana de preciso de 0,1g;
Recipiente paralelepipdico;
Rgua rgida de ao;
Estufa;
Concha;
Dez cpsulas com tampa;
Proveta graduada de vidro com capacidade mnima de 500 ml.
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5. RESULTADOS
Execuo do ensaio.
O ensaio foi executado conforme prescreve a norma 6467:2006, com
rodzio de
grupos a cada incremento de gua na mistura.
Tabela 01 Dados coletados durante o ensaio
Grupo
Teor de
umidade
(%)
Quantidade
de gua
adicionada
(kg)
Quantidade
acumulada
de gua na
amostra (kg)
Massa
total (kg)
Massa do
recipiente
(kg)
Massa da
amostra
(kg)
Professor 0,0 0,0 0,00 26,560
2,580
23,980
1 0,05 0,12 0,12 24,780 22,200
2 1,0 0,12 0,24 23,180 20,600
3 2,0 0,24 0,48 21,280 18,700
4 3,0 0,24 0,72 20,260 17,680
1 4,0 0,24 0,96 20,540 17,960
2 5,0 0,24 1,20 21,260 18,680
3 7,0 0,48 1,68 20,640 18,060
4 9,0 0,48 2,16 20,800 18,220
Todos 12,0 0,72 2,88 21,800 19,220
Clculo do teor de umidade do material contido em cada uma das
cpsulas, de
acordo com a NBR 6467:2006, item 7.1.
Onde:
h = teor de umidade do agregado em porcentagem;
= massa inicial da cpsula com areia mida (g);
= massa da cpsula com a areia aps a secagem (g); e
= massa da cpsula vazia (g)
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Tabela 02 Teor de umidade
Grupo
Quantidad
e de gua
adicionada
(%)
N da
cpsula
Massa da cpsula Teor de
humidade
h (%) Vazia Mc
(g)
Com areia
mida Mi
(g)
Com areia
seca Mf
(g)
Inicial 0,0 1 24,751 139,715 139,619 0,08
1 0,05 17 22,212 75,498 75,260 0,45
2 1,0 20 23,322 150,896 149,743 0,91
3 2,0 11 23,909 94,907 93,283 2,34
4 3,0 18 24,581 139,724 136,718 2,68
1 4,0 14 23,130 90,922 88,576 3,58
2 5,0 13 25,928 99,315 96,291 4,30
3 7,0 15 23,146 60,558 58,313 6,38
4 9,0 28 24,597 101,008 94,986 8,56
Todos 12,0 26 21,349 78,782 73,199 10,77
Clculo da massa unitria seca
Massa unitria mida
Tabela 03 Clculo da massa unitria
Grupo
gua
adicionada
(%)
(kg)
Volume
(dm3)
(kg/dm3)
1 0,05 22,200 15 1,48
2 1,0 20,600 15 1,37
3 2,0 18,700 15 1,25
4 3,0 17,680 15 1,18
1 4,0 17,960 15 1,20
2 5,0 18,680 15 1,25
3 7,0 18,060 15 1,20
4 9,0 18,220 15 1,21
Todos 12,0 19,220 15 1,28
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Clculo do coeficiente de inchamento
(
)
Onde:
= coeficiente de inchamento
= volume do agregado mido em cm3;
= volume do agregado s eco em estufa, em cm3;
= massa unitria do agregado seco em gramas por cm3;
= massa unitria do agregado mido em gramas por cm3; e
= teor de umidade em %
Tabela 04 Clculo do coeficiente de inchamento
Teor de umidade
(%)
g/cm3
g/cm3
%
0,00 1,60 1,60 0,00 1,00
0,05 1,60 1,48 0,45 1,08
1,0 1,60 1,37 0,91 1,16
2,0 1,60 1,25 2,34 1,26
3,0 1,60 1,18 2,68 1,32
4,0 1,60 1,20 3,58 1,29
5,0 1,60 1,25 4,30 1,23
7,0 1,60 1,20 6,38 1,29
9,0 1,60 1,21 8,56 1,21
12,0 1,60 1,28 10,77 1,12
Grfico da curva de inchamento
O grfico desenhado a partir de uma interpolao dos pontos
encontrados,
com um ajuste especfico (seu melhor ajuste). O processo para a
determinao da
umidade crtica e do CMI consiste no traado de 5 retas no grfico
j desenhado. A reta
de n 1 tangente ao ponto de maior ordenada da curva,
horizontalmente. A de n 2 ( a
corda) uma ligao da origem com esse ponto. A de n 3 uma tangente
no ponto
onde a curva acentua-se antes de ter seu limite tendendo ao CMI,
paralela reta n 1. A
de n 4 uma reta que liga o ponto de interseo das retas 1 e 3 ao
eixo das abscissas,
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paralela ao eixo das ordenadas, a qual tambm determina a umidade
crtica ao cortar o
eixo de x. A ltima reta, de n 5 desenhada paralelamente ao eixo
das abscissas no
ponto onde a reta 4 corta a curva. Os coeficientes C2 e C1
correspondem aos pontos A e
B. O inchamento ser a mdia desses valores.
Tabela 05 Dados para confeccionar o grfico da curva de
inchamento
Umidade
(
%)
Coeficiente de
inchamento
( )
0,00 1,00
0,45 1,08
0,91 1,16
2,34 1,26
2,68 1,32
3,58 1,29
4,30 1,23
6,38 1,29
8,56 1,21
10,77 1,12
Grfico 01 Curva de inchamento
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Umidade crtica = 3,4 %
Coeficiente de inchamento mdio =
=
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6 CONCLUSO
A areia de grande importncia para a engenharia civil, pois
utilizada nas
obras de aterros, execuo de argamassas e concretos e tambm na
fabricao do vidro.
O tamanho de seus gros tem importncia nas caractersticas dos
materiais que
a utilizam como componente.
Por meio deste ensaio percebemos que com a adio da gua, a areia
tem um
aumento no seu volume, e depois de certa umidade, ela fica em
uma razo de volume
mido por volume seco constante.
Em nosso experimento, obtivemos a umidade crtica de 3,4% e um
inchamento
mdio de 29 %. Significa que para uma umidade de 3,4%, o volume
sofre um acrscimo
de 29 % do seu volume inicial. Para umidades maiores, o volume
no sofre inchamento
significativo, devido umidade indicada ser crtica.
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REFERNCIA BIBLIOGRFICA
SILVA, ngela Maria Moreira. Normas para Apresentao dos Trabalhos
Tcnico-
Cientficos da UFRR - baseadas nas normas da ABNT, Boa Vista,
Editora da UFRR,
2007. 108p.
ABNT NBR NM 27:2001. Agregados - Reduo da amostra de campo para
ensaios
de laboratrio, Rio de Janeiro, 2002.
ABNT NBR 6467:20041. Agregados Determinao do inchamento do
agregado mido Mtodo de ensaio, Rio de Janeiro, 2006 Verso corrigida
2, 2009.
IUNT NM 26:2009. Amostragem. Montevideo-UY, 2009.
