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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
NELSON POERSCHKE
RELATÓRIO
Determinação da resistência à compressão
Boa Vista
Outubro, 2014
NELSON POERSCHKE
RELATÓRIO
Determinação da resistência à compressão
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
Outubro, 2014
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 04
1. METODOLOGIA ........................................................................................................ 05
2. MATERIAL UTILIZADO .......................................................................................... 07
3. RESULTADOS ............................................................................................................. 08
CONCLUSÃO ................................................................................................................... 11
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 12
INTRODUÇÃO
Este ensaio tem por objetivo determinar a resistência à compressão do cimento Portland de acordo com as determinações da NBR 7215 (cimento Portland – determinação da resistência à compressão).
A resistência mecânica do cimento Portland é a propriedade mais indicada para os objetivos estruturais. A resistência é solicitada em todas as especificações, ela depende além da composição química do cimento, do grau de adensamento e coesão de materiais.
A resistência mecânica dos cimentos é determinada pela ruptura de corpos-de-prova realizados com argamassa. A forma do corpo-de-prova, o traço da argamassa, sua consistência e o tipo de areia empregado são definidos em especificações que variam de acordo com o país.
No Brasil as normas que regem este processo são a ABNT NBR 7214 que determina qual a areia normal a ser utilizada e a ABNT NBR 7215 que determina todo o procedimento do experimento. O objetivo deste experimento é determinar a resistência à compressão aos 28 dias.
1. METODOLOGIA
Os componentes da mistura foram pesados:
Como tínhamos a areia regional, já misturada, utilizamos 1872 g de areia regional em substituição às 4 frações de 468 g cada, que consta na norma, 624 g de cimento Portland e 375 g de água.
Primeiro misturou-se a seco na bandeja seguintes materiais: areia, cimento;
Em seguida, na mesma bandeja foi adicionada gradualmente a água, completando a mistura.
Logo que a argamassa foi considerada misturada, fizemos, com a parte interna do molde tronco-cônico e a mesa devidamente lubrificados com óleo mineral, a moldagem da argamassa em três camadas de alturas iguais aplicando-se, respectivamente na 1ª, 2ª e 3ª camada, 15, 10 e 5 golpes uniformes e homogeneamente distribuídos.
Terminado o enchimento, retiramos a forma e, utilizando o aparelho para determinação da consistência, movemos a manivela 30 vezes em 30 segundos.
Realizada as medidas, transversalmente uma a outra, obtemos o seguinte resultado:
1ª medida: 122,82 mm; e
2ª medida: 116,67 mm.
A média aritmética das duas medidas é o índice de consistência da argamassa para aquele traço utilizado.
122,82+116,672=119,75
Então, para o traço:
- 1872 g de areia;
- 624 g de cimento Portland; e
- 350 g + 25 g, totalizando 375 g de água.
O índice de consistência é 119,75.
Considerado o índice de consistência satisfatório, em virtude da areia usada, apertamos o dispositivo de fechamento das formas e usamos óleo mineral para lubrificar a parte interna das formas e facilitar o desmolde dos corpos de prova.
Imediatamente após o adequamento das formas foram moldados 4 (quatro) corpos de prova, a colocação da argamassa na forma foi feita com o auxílio da espátula em 4 (quatro) camadas de alturas aproximadamente iguais recebendo cada camada 30 (trinta) golpes uniforme com soquete normal de forma que os golpes sejam uniformemente distribuídos sobre a superfície da camada.
Logo depois do adensamento das 4 (quatro) camadas foi feito o razoamento do topo dos corpos de prova com o auxílio de uma régua metálica. Após a moldagem os corpos de prova foram levados para a câmara úmida, onde aproximadamente 24 horas depois foram desmoldados e identificados com o número do grupo.
O rompimento dos corpos de prova foi realizado na idade de 28 dias. Esta idade é contada a partir do instante que a água entra em contato com o cimento com tolerância de mais ou menos 4 horas.
Foi verificado o funcionamento da máquina, logo depois foi posicionado o eixo do corpo de prova centrado com o eixo de carregamento da máquina.
Iniciou-se o carregamento tendo-se como resultado da carga de ruptura o valor máximo expresso no relógio da prensa.
2. MATERIAL E EQUIPAMENTO UTILIZADO
Material:
- água;
- areia;
- cimento Portland;
- óleo mineral.
Equipamento
- prensa hidráulica manual;
- balança com resolução de 0,001 g;
- becker;
- espátula;
- molde rígido tronco-cônico de metal não corrosivo;
- mesa para índice de consistência;
- proveta graduada 250 ml;
- régua metálica;
- paquímetro;
- soquete de metal não corrosivo;
- bandeja metálica pequena; e
- bandeja plástica grande.
3. RESULTADOS
Execução do ensaio.
Rompidos os corpos de prova foram analisados os seguintes dados:
Conversão da carga de ruptura para MPa
Rompimento do 1º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 2,73 tf
2,73 tf×9.81 Nkgf×1000 kgf1 tf=26781,3 N
Rompimento do 2º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 2,72 tf
2,72 tf×9.81 Nkgf×1000 kgf1 tf=26683,2 N
Rompimento do 3º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 2,94 tf
2,94 tf×9.81 Nkgf×1000 kgf1 tf=28841,4 N
Rompimento do 4º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 2,55 tf
2,55 tf×9.81 Nkgf×1000 kgf1 tf=25015,5 N
Tabela 01: Cargas de ruptura
Corpo de prova
Carga de ruptura (kgf)
Carga de ruptura (N)
1
2730
26781,3
2
2720
26683,2
3
2940
28841,4
4
2550
25015,5
Calcular a resistência à compressão, em megapascals, de cada corpo-de-prova, dividindo a carga de ruptura pela área da seção do corpo-de-prova.
1º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 26781,3 N
T=PA=26781,3 Nπ(0,05 m)24=4 ×267813 Nπ(0,05 m)2=13,64 MPa
2º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 26683,2 N
T=PA=26683,2 Nπ(0,05 m)24=4 ×26683,2 Nπ(0,05 m)2=13,59 MPa
3º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 28841,4 N
T=PA=28841,4 Nπ(0,05 m)24=4 ×28841,4 Nπ(0,05 m)2=14,69 MPa
4º corpo-de-prova:
Carga de ruptura = 25015,5 N
T=PA=25015,5 Nπ(0,05 m)24=4 ×25015,5 Nπ(0,05 m)2=12,74 MPa
Tabela 02: Tensão de ruptura – resistência à compressão
Corpo de prova
Carga de ruptura (N)
Tensão de ruptura (MPa)
Média dos 4 corpos de prova (MPa)
1
26781,3
13,64
13,67
2
26683,2
13,59
3
28841,4
14,69
4
25015,5
12,74
Desvio relativo máximo (D.R.M.)
O desvio relativo máximo da série de quatro resultados obtém-se dividindo o valor absoluto da diferença entre a resistência média e a resistência individual que mais se afaste desta média, para mais ou para menos, pela resistência média e multiplicando este quociente por 100. A porcentagem obtida deve ser arredondada ao décimo mais próximo.
D.R.M.=13,67-13,6413,67×100=0,2%
D.R.M.=13,67-13,5913,67×100=0,6 %
D.R.M.=14,69-13,6713,67×100=7,5 %
D.R.M.=13,67-12,7413,67×100=6,8 %
Tabela 03: Desvio relativo
Corpo de prova
Tensão de ruptura (MPa)
Média dos 4 corpos de prova (MPa)
Desvio relativo
1
13,64
13,67
0,2 %
2
13,59
0,6 %
3
14,69
*7,5 %
4
12,74
6,8 %
* O desvio relativo máximo é 7,5 %.
As amostras cujo desvios relativos foram maiores que 6% são rejeitadas.
Tabela 04: Expressão dos resultados válidos
Corpo de prova
Carga de ruptura (N)
Médias das cargas de ruptura
Desvio relativo (%)
Tensão de ruptura (MPa)
1
2,73
2,73
0,2
13,64
2
2,72
13,59
Tabela 05: Expressão dos resultados válidos
Dias
Resultado mínimo por norma
Tensão de ruptura (MPa)
28
32 MPa
13,67
CONCLUSÃO
O ensaio foi produtivo na medida em que aprendemos determinar o índice de consistência normal, moldar os corpos de prova e rompê-los, após 28 dias, com o uso da pensa hidráulica manual.
Após os cálculos foi verificado que a amostra de cimento utilizada não atende às exigências mínimas de resistência à compressão especificadas na norma ABNT NBR 7215-1996.
O ensaio foi considerado válido, pois as amostras cujos desvios relativos foram maiores que 6% foram abandonadas, restando válidas duas amostras, cujos valores dos desvios relativos encontram-se dentro da faixa de tolerância ditada na norma.
Mas, embora o ensaio tenha sido considerado válido, a amostra de cimento utilizada deve ser rejeitada para o uso, pois não atende as especificações mínimas da norma.
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.
ABNT NBR 7215:1996. Cimento Portland – Determinação da resistência à compressão, Rio de Janeiro, 1996.
ABNT NBR 13281. Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Requisitos, Rio de Janeiro, 2001.
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