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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
RELATÓRIO 03
Determinação da composição granulométrica do
agregado miúdo - Areia
NELSON POERSCHKE
Boa Vista
Setembro, 2014
NELSON POERSCHKE
RELATÓRIO 03
Determinação da composição granulométrica do
agregado miúdo - Areia
setembro 2014
Relatório de ensaio apresentado como exigência do Programa de Aulas Práticas da Disciplina de Materiais de Construção do Curso de Bacharelado em Engenharia Civil da Universidade Federal de Roraima.
Prof. Dr. Dirceu Medeiros de Morais
Boa Vista
Setembro, 2014
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 04
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 05
3. METODOLOGIA .............................................................................................. 06
4. MATERIAL UTILIZADO ................................................................................ 08
5. RESULTADOS .................................................................................................. 09
6. CONCLUSÃO .................................................................................................... 12
7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ................................................................. 13
1 INTRODUÇÃO
Granulometria é o termo utilizado para medir a proporção relativa, em porcentagem, dos diferentes tamanhos dos grãos que constituem o agregado. A composição granulométrica tem grande influência nas propriedades futuras das argamassas e concretos. É determinada por meio de peneiramento, através de peneiras com determinada abertura constituindo uma série padrão.
A granulometria determina, também, o diâmetro máximo do agregado, que é a abertura da peneira em que fica retida uma percentagem igual ou imediatamente inferior a 5%. Outro índice importante determinado pela granulometria é o módulo de finura, que é a soma das porcentagens retidas acumuladas divididas por 100.
Partimos de uma amostra que já passou pelo processo do quarteamento prescrito nas NBR NM 26:2009, reduzida às frações prescritas pelos respectivos métodos de ensaio, de acordo com a NBR NM 27:2001 e pela fase de secagem na estufa.
Desta forma, temos por objetivo, ao término deste ensaio, determinar a composição granulométrica do agregado miúdo, bem como conhecer o módulo de finura e a dimensão máxima característica do agregado, fundamentado na NBR NM 248:2003.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
De acordo com a NBR NM 248, série normal e série intermediária compreende um conjunto de peneiras sucessivas, que atendam às normas NM-ISO 3310-1 ou 2, com as aberturas de malha estabelecidas na tabela 1.
Tabela 1 – Séries de Peneiras
A dimensão máxima característica é uma grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado, correspondente à abertura nominal, em milímetros, da malha da peneira da série normal ou intermediária, na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa.
O módulo de finura: Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100.
3 METODOLOGIA
Recebemos apenas uma amostra, previamente seca em estufa, esfriamo-la à temperatura ambiente e determinamos a sua massa.
As peneiras, previamente limpas, foram preparadas obedecendo à série normal, de modo a formar um único conjunto de peneiras, com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo. A peneira de 1,18 m foi substituída por outra de 2,00 mm.
Figura 01 – Colocação do conjunto de peneiras no agitador mecânico.
Colocamos a amostra sobre a peneira superior do conjunto, com o devido cuidado de evitar a formação de uma camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras.
Figura 02 – Agitador mecânico em funcionamento
Como o material não apresenta quantidade significativa de materiais pulverulentos, não foi necessário ensaiar previamente as amostras conforme prescreve a NBR NM 46.
Como o material não apresenta quantidade significativa de impurezas orgânicas, não foi necessário ensaiar previamente as amostras conforme prescreve a NBR NM 49.
Foi realizada a agitação mecânica do conjunto de peneiras, por dois minutos para permitir a separação e classificação dos diferentes tamanhos de grão da amostra.
Após isso, destacamos e agitamos manualmente a peneira superior do conjunto (com tampa e fundo falso encaixados) até que, após um minuto de agitação contínuo, a massa de material passante pela peneira foi inferior a 1% da massa do material retido. A agitação da peneira foi feita em movimentos laterais e circulares alternados, tanto no plano horizontal quanto inclinado.
Removemos o material retido na peneira para uma bandeja identificada. Escovamos a tela em ambos os lados para limpar a peneira. O material removido pelo lado interno foi considerado como retido e o desprendido na parte inferior como passante.
Partimos para a próxima peneira, procedendo da mesma forma, depois de acrescentar o material passante resultante da operação na peneira superior, até que todas as peneiras do conjunto tenham sido verificadas.
Determinamos a massa total de material retido em cada uma das peneiras e no fundo do conjunto. O somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% da massa inicial da amostra.
4 MATERIAL UTILIZADO
Conjunto de peneiras da série normal;
Agitador mecânico;
Cronômetro;
Balança eletrônica em precisão de 0,01 g; e
Pincel.
Figura 03 – Conjunto de peneiras da série normal.
5. RESULTADOS
A amostra de areia ensaiada foi coletada na quantidade de 1 Kg, conforme prescreve a NBR NM 248. Reunidos todos os materiais, procedeu-se o ensaio, montando-se o conjunto de peneiras, conforme a seguir:
Peneiras (mm): 37,5; 19,00; 9,50; 4,75; 2,36; 2,00; 0,60; 0,30; 0,15 e fundo.
A amostra, após secagem na estufa, ficou reduzida a 998,90 g e foi então peneirada mecanicamente através do conjunto de peneiras, permitindo a separação dos diferentes tamanhos dos grãos do agregado. Em cada peneira o material retido foi, então, separado e pesado, anotando-se o valor na planilha de composição granulométrica. Os grãos de agregado miúdo que ficaram presos nas malhas das peneiras foram retirados através da passagem da escova de aço, de modo que nenhuma partícula fosse perdida.
Ao final do processo, com todos os valores dos pesos retidos em cada peneira, procede-se o cálculo da planilha de composição granulométrica, definindo-se os percentuais de material retido e retido acumulado.
O percentual retido acumulado em relação a cada peneira da série utilizada forneceu os dados para a definição da curva granulométrica do agregado miúdo em estudo. Também foram definidos o módulo de finura e o diâmetro máximo do agregado.
Tabela 02 – Resultado da pesagem do material
Peneiras (mm)
Massa da peneira vazia (g)
Massa da peneira com o agregado retido
Massa do agregado retido
37,5
00
00
00
19,00
00
00
00
9,50
528,34
531,01
2,67
4,75
467,20
477,65
10,45
2,36
501,69
522,40
20,71
2,00
484,97
496,27
11,30
0,60
411,95
725,14
313,19
0,30
409,98
895,40
485,42
0,15
379,31
515,40
135,09
Fundo
453,78
472,40
18,62
Massa total da amostra
998,90 g
Total de material retido
997,45 g
Porcentagem de material perdido
0,15 %
Como o percentual de amostra perdida no peneiramento foi inferior a 0,3% a operação foi considerada consistente e foi dado prosseguimento no experimento.
Tabela 03 – Tabela de material retido e retido acumulado
Peneiras
Abertura (mm)
Massa retida (g)
Percentual retido (%)
Percentual retido acumulado (%)
Massa passante (g)
Porcentagem passante (%)
37,5
00
00
00
998,90
100
19,00
00
00
00
998,90
100
9,50
2,67
0,267
0,267
996,23
99,73
4,75
10,45
1,046
1,313
985,78
98,68
2,36
20,71
2,073
3,386
965,07
96,61
2,00
11,30
1,131
4,517
953,77
95,48
0,60
313,19
31,353
35,870
640,58
64,13
0,30
485,42
48,595
84,465
155,16
15,53
0,15
135,09
13,524
97,989
19,97
2,01
Fundo
18,62
1,864
99,853
1,35
0,143
Não há material passante pelo fundo da peneira. O valor de 1,35 g que aparece na tabela como material passante é, na verdade, o material perdido no processo, mas por ser sua porcentagem inferior a 0,3 %, o ensaio é válido. (Item 5.2.9 da NBR NM 248).
Para confeccionar o gráfico da curva granulométrica, utilizamos a coluna de abertura da peneira como eixo X e porcentagem de material passante como eixo Y.
Utilizando a fórmula Y = log A + X log B chegamos ao seguinte gráfico:
Gráfico 01 – Curva granulométrica
Módulo de finura:
O módulo de finura foi obtido somando-se as percentagens retidas acumuladas nas peneiras e dividindo o somatório por 100.
0,267+1,313+3,386+4,517+35,870+84,465+97,989100=2,28
Diâmetro máximo:
O diâmetro máximo do agregado miúdo foi definido como a malha da peneira na qual ficou retido o percentual acumulado igual ou imediatamente inferior a 5%, o que resultou.
Diâmetro máximo = 2,00 mm.
6 CONCLUSÃO
A influência que o agregado miúdo exerce sobre o concreto é praticamente a mesma influência exercida pelo agregado graúdo: quanto mais fino, maior o consumo de pasta de cimento, quanto mais grosso, maior a quantidade de vazios no concreto. O agregado miúdo tem função de preencher os vazios deixados pelo agregado graúdo. Um agregado com partículas muito finas (com finura da ordem do cimento) pode criar descontinuidades na argamassa e formar uma camada de material pulverulento prejudicando a aderência do concreto ao agregado graúdo comprometendo a qualidade do concreto.
Em relação ao material do ensaio, a granulometria do agregado miúdo (diâmetro máximo das partículas igual a 2,00 mm) está dentro dos limites da zona 2 (fina). Para a mesma amostra encontrou-se um módulo de finura 2,28 sendo classificada de acordo com Duff-Abrams como areia fina ( 2,40).
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
SILVA, Ângela Maria Moreira. Normas para Apresentação dos Trabalhos Técnico-Científicos da UFRR - baseadas nas normas da ABNT, Boa Vista, Editora da UFRR, 2007. 108p.
MARTIN, Gilberto de Andrade e DONAIRE, Denis. Princípios de Estatística. 4ª Edição. Editora Atlas. São Paulo, 2006.
ABNT NBR NM 27:2001. Agregados - Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório, Rio de Janeiro, 2002.
ABNT NBR NM 46:2001. Agregados – Determinação do material fino que passa através da peneira de 75 micrômetros, por lavagem, Rio de Janeiro, 2001.
ABNT NBR NM 49:2001. Agregados – Determinação das impurezas orgânicas, Rio de Janeiro, 2001.
ABNT NBR NM 248:2003. Agregados – Determinação da composição granulométrica, Rio de Janeiro, 2003.
ABNT NBR NM - ISO 2395 - 1997 - Peneiras de ensaio e ensaio de peneiramento, Rio de Janeiro,1997.
IUNT NM 26:2009. Amostragem. Montevideo-UY, 2009.
