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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS - CÂMPUS GOIÂNIA DEPARTAMENTO DAS ÁREAS ACADÊMICAS III ENGENHARIA CIVIL PROF. HUMBERTO RODRIGO MARIANO MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I AMANDA BERNARDES SOUZA RELATÓRIO REFERENTE AO ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO MIÚDO (NBR NM 17054/2022) Goiânia-GO Março/2023 2 RELATÓRIO REFERENTE AO ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO MIÚDO (NBR NM 17054/2022) O presente relatório experimental é apresentado como requisito parcial para obtenção de nota na disciplina de Materiais de Construção I, pelo curso de Engenharia Civil, no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás – Campus Goiânia, sob orientação do Prof. Humberto Rodrigo Mariano. Área de concentração: Construção Civil Goiânia-GO Março/2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 2 2 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 2 3 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................... 2 3.2 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO ............................................................................. 2 3.2.1 AGREGADOS ..................................................................................................... 3 4 DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO MIÚDO (NBR NM 17054/2022) ............................................................................................... 3 4.1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL DO ENSAIO DE GRANULOMETRIA DO AGREGADO MIÚDO (AREIA) ........................................................................................... 3 4.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................. 5 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................. 8 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 9 2 1 INTRODUÇÃO O Laboratório de Materiais de Construção do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás – Campus Goiânia, localizado na Rua 75, n° 46 – Setor Central, Goiânia – GO é um laboratório técnico estruturado com os equipamentos necessários para a realização de ensaios de materiais usados na construção civil, ensaios esses desenvolvidos em aulas práticas pelo corpo docente e discente da área da construção civil. A norma brasileira que prescreve o método para a determinação da composição granulométrica de agregados miúdos para concreto é a NBR 17054/2022. A composição granulométrica de um agregado tem grande influência nas propriedades futuras dos concretos, logo a importância do ensaio de determinação da composição granulométrica de agregados, que tem como objetivo conhecer o comportamento do agregado a fim de verificar se o material estudado se enquadra ou não para fins de concreto. 2 OBJETIVOS O presente relatório experimental tem como objetivo descrever cada etapa do ensaio de determinação da composição granulométrica dos agregados miúdos estudados durante a aula prática da disciplina de Materiais de Construção I, em 22/03/2023, no laboratório de materiais de construção do Instituto Federal de Goiás – Campus Goiânia, sob supervisão do professor Humberto Rodrigo Mariano; assim como, expor os dados obtidos do ensaio e traçar a curva granulométrica dos agregados para análise, de acordo com a ABNT. 3 REFERENCIAL TEÓRICO 3.2 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Os materiais de construção são todos materiais empregados na construção civil. Extraídos do meio ambiente alguns são utilizados em seu formato natural, sem nenhum tipo de modificação em sua estrutura química e física, como a areia do rio, a argila, etc. Já outros materiais são modificados fisicamente sem alterar sua estrutura química, como as britas e as areia artificiais. E outros sofrem ambas modificações, física e química, em indústrias, como o aço e o cimento. 3 3.2.1 AGREGADOS Os agregados são materiais granulares e inertes (não reagem e não participam efetivamente de uma reação química), não apresentam forma e volume definidos e constituem a composição das argamassas e concretos. São materiais muito importantes no concreto porque cerca de 70% da composição do concreto é constituída por agregados, além de apresentarem menor custo. São classificados quanto à origem, em naturais: são aqueles encontrados na natureza (areia de rio e pedregulho, como o cascalho ou seixo rolado) e que passaram apenas por lavagem e seleção; e artificiais: são aqueles que passaram por algum processo para obter as características finais, como as britas originárias da trituração de rochas. E classificados quanto às dimensões, em miúdo: são os agregados com diâmetro máximo igual ou inferior a 4,8 mm; e graúdo: são os agregados com diâmetro máximo superior a 4,8 mm. 4 DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO MIÚDO (NBR NM 17054/2022) 4.1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL DO ENSAIO DE GRANULOMETRIA DO AGREGADO MIÚDO (AREIA) Os materiais utilizados para o ensaio de granulometria do agregado miúdo, foram: 1. Peneiras do conjunto da série normal – 9,5mm; 4,75mm; 2,36mm; 1,18mm; 0,60mm; 0,30mm e 0,15mm – e peneira do conjunto da série intermediária – 6,30mm –. 2. Tampa e fundo de peneira; 3. Cronômetro; 4. Pincel; 5. Recipientes Metálicos; 6. Balança; 7. E 2 amostras de agregado miúdo com 500g (0,5kg) cada. Iniciamos o ensaio coletando e pesando duas determinações de areia com 500g cada. 4 FIGURA 4.1-1 – Composição granulométrica do agregado miúdo: a) coleta e pesagem das amostras com 500g cada. Após a coleta e pesagem, reunimos o conjunto das peneiras da série normal, iniciando o peneiramento a partir da peneira com abertura de malha 9,5mm, com exceção da peneira com abertura nominal de 6,3mm, que pertence à série intermediária. As peneiras foram devidamente posicionadas e o fundo encaixado. Em seguida, a amostra 1 foi despejada no conjunto. O peneiramento foi realizado manualmente, com a agitação de cada peneira superior do conjunto, que era destacada e agitada com tampa e fundo. O primeiro peneiramento teve a duração de 2 minutos, enquanto os demais ocorreram durante 5 minutos. FIGURA 4.1-2 – Composição granulométrica do agregado miúdo: b) peneiramento para obtenção das massas das frações de areia c) frações de areia de cada peneira. a b c 5 Encerrado o peneiramento da primeira determinação, o mesmo procedimento de peneiramento, coleta e pesagem se repetiu para a segunda determinação. Com os dados obtidos do ensaio de ambas amostras, foi possível estudar o material para a determinação de sua composição granulométrica, módulo de finura e dimensão máxima característica. 4.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO A tabela 1 apresenta os resultados das frações percentuais de massa retida e acumulada do ensaio para determinação da composição granulométrica do agregado miúdo estudado. TABELA 1 – Resultado do percentual da massa retida e acumulada das determinações 1 e 2 ensaiadas. Com os valores obtidos foi feito a determinação da dimensão máxima característica (DMC) de cada amostra e realizado os cálculos para a determinação do módulo de finura (MF) para análise dos critérios de aprovação do ensaio conforme especificado em norma. A dimensão máxima característica (DMC) é a abertura da peneira em que fica retida uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5% e o módulo de finura é soma dasporcentagens retidas acumuladas (das peneiras da série normal) divididas por 100. TABELA 2 – Resultado do DMC e MF do material estudado. 1º Determinação 2º Determinação Mod.Finura 3,31 3,41 Módulo de Finura Médio (MF) 3,36 Dimensão Máxima Característica (DMC) 6,30MM Massa inicial(g) massa(g) %Retida %Acum. %Retida %Acum. 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 13,70 2,75 2,75 4,07 4,07 13,70 2,75 5,50 2,88 6,95 52,00 10,44 15,94 11,46 18,40 162,30 32,58 48,51 34,91 53,31 113,70 22,82 71,34 20,60 73,91 98,80 19,83 91,17 17,03 90,94 38,50 7,73 98,90 6,99 97,93 5,50 1,10 100,00 2,07 100,00 498,20 100,00 100,00 % Acumulada Média500,00 Massa inicial(g) 500,00 Massa (g) 9,50 0,00 6,30 20,20 Peneiras (mm) 1º Determinação 2º Determinação 1,18 173,40 0,60 102,30 4,75 14,30 2,36 56,90 Fundo 10,30 Total 496,70 0,30 84,60 0,15 34,70 0,00 3,41 6,22 17,17 50,91 72,62 91,05 98,41 100,00 FONTE: Autoria própria, 2023. FONTE: Autoria própria, 2023. 6 Assim, analisando os resultados quanto aos critérios de aprovação exigidos pela NBR NM 17054/2022, temos: 1. A dimensão máxima característica (DMC), em mm, deve ser igual nas duas determinações e como observado, na primeira e segunda determinação o valor igual ou imediatamente inferior a 5% foi da peneira com abertura de malha 6,30mm; logo, critério atendido. 2. O limite de massa máximo previsto na tabela “máxima quantidade de material sobre as peneiras”, pela norma, deve ser obedecido. Essa tabela informa que as peneiras com abertura inferior a 4,75mm devem ter no máximo 200g de massa retida em cada peneira individualmente, e nas duas determinações do ensaio nenhuma excedeu o limite previsto pela norma; logo, critério atendido. TABELA 3 – Máxima quantidade de material sobre as telas das peneiras. 3. A soma das massas não deve diferir em mais de 0,3% da massa inicial. Nas duas determinações, a diferença entre a massa final e a massa inicial foi superior a 0,3%; logo, critério não atendido; TABELA 4 – Percentual de diferença entre a soma da massa total e massa inicial. DETERMINAÇÕES DIFERENÇA DA MASSA INICIAL E FINAL EM % 1 0,36 2 0,66 FONTE: NBR NM 17054/2022, 2022. FONTE: Autoria própria, 2023. 7 4. As porcentagens retidas na mesma peneira em ambas determinações não devem diferir em mais de 4%. Os valores de porcentagem retido individualmente em todas as peneiras se diferiram em mais de 4% entre as duas determinações; logo, critério não atendido. TABELA 5 – Diferença de peneiras entre duas determinações < 4%. PENEIRAS (MM) DIFERENÇA DE PENEIRAS ENTRE DUAS DETERMINAÇÕES EM % 9,50 0,00 6,30 32,43 4,75 4,51 2,36 8,90 1,18 6,67 0,60 9,73 0,30 14,12 0,15 9,57 FONTE: Autoria própria, 2023. 8 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS O ensaio realizado não atendeu aos critérios estabelecidos pela NBR NM 17054/2022, em relação às porcentagens retidas na mesma peneira em ambas as determinações e no percentual de diferença entre a soma da massa total e massa inicial, o que resultou na reprovação do ensaio. No entanto, durante a análise do material, foi possível traçar a curva granulométrica e constatar que a porcentagem retida acumulada na peneira de malha de 1,18mm até a de 0,60mm estava abaixo do limite da zona utilizável inferior estabelecido pela norma. Isso indica que a curva referente à areia não se enquadra nos limites estabelecidos pela norma e que, naturalmente, esse agregado não é ideal para ser utilizado em argamassas e concreto. TABELA 6 – Curva granulométrica do agregado miúdo. É importante salientar que a NBR NM 7211/2005 estabelece que materiais com distribuição granulométrica diferente das zonas estabelecidas na tabela 2 podem ser utilizados como agregado miúdo para concreto, desde que estudos prévios de dosagem comprovem sua aplicabilidade. Ou seja, embora a curva analisada não se enquadre nos limites da norma, ainda é possível utilizar esse agregado em aplicações específicas, desde que comprovada sua adequação por meio de estudos de dosagem. FONTE: Autoria própria, 2023. 9 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACESSORIA TÉCNICA ITAMBÉ. Apostila de ensaios de concretos e agregados (3ª Edição). Curitiba – PR, 2011. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR NM 17054: Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2022. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR NM 7211: Agregados para concreto - Especificação. Rio de Janeiro, 2005.