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Programa de Introdução à Investigação Científica em Engenharia Civil 2012/2013 Docente: Mario Vicente da Silva Aluna: Jeniffer Barreto nº 34143 – MIEC
Agradecimentos Antes de tudo, gostava de agradecer aos meus professores que me ensinaram imenso, e tiveram toda paciência para me explicar, mesmo quando eu não percebia nada em italiano, com gestos, mimicas e mesmo vídeos, agradeço a vocês Armando Dicurszio e Giampalo Rossi por esse período inesquecível da minha vida, Grazie Mille. Introdução Este relatório foi desenvolvido no âmbito do Programa de Introdução à Investigação Científica em Engenharia Civil, realizado no meu período de Erasmus na Universidade de Roma- La Sapienza. Durante 3 meses estive a trabalhar no laboratório de estradas, onde foram desenvolvidas diversas experiências, descritas nesse relatório. No laboratório fazem-se ensaios para teses de alunos, para empresas e para o governo, de forma que pude aprender muito sobre como trabalhar com betumes, solos e estradas. Hoje em dia a utilização do betume é muito extensa de forma que convém saber-se suas características e aplicações que variam de país para país (principalmente pelo fato de suas características serem fortemente influenciadas pelas condições climáticas do local de aplicação). De forma que no laboratório foram desenvolvidas diversas experiências para caracterização do betume e também experiencias para rentabilizar a utilização do mesmo. Além de trabalhar com o betume, trabalhamos também com os solos e agregados, que estão estreitamente correlacionados com o betume, fazendo analise dos mesmos, caracterizando-os e estudando sua resistência.
Uma das características muito importante que devemos saber sobre uma estrada é o numero de vazios e para tal é necessário sabermos 3 coisas : Percentagem de Betume, Massa Volúmica e Peso específico. Dessa forma, tiramos uma amostra de uma estrada e levamos para o laboratório, para começarmos a fazer a experiência. De forma a saber a percentagem de betume na amostra, foi realizado uma experiência que consiste na extracção do betume através do uso de álcool etílico anidro e de alta temperatura. Percentagem de Betume (usura e binder) Este ensaio se desenvolve da seguinte forma : Pesa-se/Tara-se o filtro 1(Usura) e 2 (Binder) ; Identifica-se o Provettone (recipiente que se juntará ao filtro para recolher o betume liquido) – 2 (Usura) e X (Binder); Pesa-se/Tara-se o Provettone Coloca-se um papel para que não passe os grãos finos que compõe a amostra; Pesa-se a mistura(Betume+ agregado+Filler) do Binder e da Usura; Coloca-se no fogo e junta-se o álcool etílico anidro(trielina); Tampa-se com uma tampa que faz com que o betume que evapora arrefeça e volte a ficar liquido (sistema fechado); Deixa-se no fogo por algum tempo até que o liquido escorrido pelo filtro seja transparente, ou seja, já não haja betume na mistura; Com esses dados, é possível completar a seguinte tabela:
Percentuale Bitume identificativo Filtro
Calculos para Usura Usura
Binder
Tara Filtro [Tf]
447.83
303.59
Tf + C.B. Tf + Aggregato Bitume + filler Aggregato
1577.37 1509.06 68.31 1061.23
1476.96 1414.76 1577.37-1509.06 62.20 1111.17 1509.06-447.83
Provettone + filler ID Provettone Peso Provettone
1693.44 1574.32 2 X 1686.09 1560.05
Filler
7.35
14.27
Bitume
60.96
47.93
Aggregato totale %bitume [/aggre.]
1062.58 1125.44 1061.23+7.35 (60.96/1062.58)*100 5.70 4.26
%bitume [/misc.]
5.40
4.08
1693.44-1686.09 68.31-7.35
(60.96/(60.96+1062.58))*100
Obtidos através da experiência -
Lava-se o agregado com sabão para tirar a trielina;
-
Tira-se a água com um sistema de canudo sobre pressão para não deitar fora os finos; Leva-se ao forno para secar. Depois de seca pesa-se o agregado obtendo-se a massa do agregado+filler; Fazendo-se a diferença (Agregado+Filler+ Betume) – (Agregado+ filler) obtém-se a massa de betume.
Amostra de estrada para ser estudada
Adjunção de Trielina
Filtro com papel e agregado
Extração do betume
Massa Volúmica Determinamos a massa volúmica de duas formas : Massa volúmica de superfície seca(MVSS) e Massa volúmica parafinada(MVP). Utilizamos 6 provetes: 3 para MVSS e 3 para MVP. Procedimento: Pesa-se todos os provetes ainda secos; Para os provetes MVSS: Coloca-se os provetes em água por 30 min de maneira a libertarem o ar que existe em seu interior; Pesa-se os provetes na balança hidrostática(massa hidrostática) , em geral essa massa é menor que as outras;
Seca-se os provetes com um papel Pesa-se os provetes com superfície seca Para os provetes que serão parafinados: Mergulhar os provetes na parafina liquida (alta temperatura) Pesa-se os provetes sabendo assim a massa de parafina; Colocar os provetes parafinados dentro de água durante algum tempo; Colocar os provetes na balança hidrostática: massa hidrostática; Tirar o excesso de agua da superfície e medir a sua massa.
Parafinação
Balança hidrostatica
Peso Específico Picnómetro Para realizar essa experiencia foi utilizado uma amostra de estrada na qual primeiramente foi feita a extracção de betume. M.V.A. miscela Provete 1 MVSS 2 3 MVP 2.37
4 5 6
Ps 1192 1191 1201
Pss / P parafin 1208 1206 1217
1188 1219 1163 1187 985 1011
PH2O 699 700 707
MVA 2.338 2.350 2.351
685 670 561
2.375 2.369 2.336
MVA misc media
Procedimento: Para material passado no peneiro 31.5mm e retido no 4mm (Grosso) -
-
Lavar: Junta-se água e mistura-se e nessa fase podemos ver a trielina que restou da extracção de betume; Levar ao fogo e deixar-se ferver por cerca de 20min mexendo-se para que o ar entre as pedras possa sair; Colocar no piconometro rodando inclinado de forma que o ar saía; Colocar o picnómetro em banho de água e manter a temperatura de (22±3)C° por (24±0,5h) Ao terminar o período de imersão, retirar o picnómetro do banho d’agua e com uma leve rotação e agitação remover as bolhas de ar restante. Completar o picnómetro com água até ao topo e tapar com cuidado para não deixar entrar ar no recipiente, secar o picnómetro por fora e pesar(M2), registar a temperatura da água; Remover o agregado da água e deixar escorrer por alguns minutos. Encher o picnómetro com água e tapa-lo novamente com a mesma posição anterior. Secar o exterior do picnómetro e pesar (M 3). Registar a temperatura da água; A diferença entre a temperatura da água no picnómetro na determinação de M2 e M3 não deve ser superior a 2°C
-
Colocar o material sobre um pano seco e deixar escorrer. Secar levemente a superfície do agregado; Transferir o material para uma bandeja tarada e pesar o agregado (M 1); Colocar no forno para evaporar toda a água; Pesar (M4) Calculo:
Massa Vol. App. granuli Indentificativo Filtro Binder ID picnometro Y Pic 589.74 Pic+H2O+ Aggr. 3710.46 Pic+H2O 3024.95 Pic+Aggr 1691.02 Materiale Netto Volume d'acqua
1101.28 415.77
MVA granuli
2.64
Para material entre 0,063mm e 4mm (Fino)
Procedimento: Amostra com pelo menos 1kg; Lavar a amostra de forma a retirar a os grãos mais finos; Colocar o material na água a (22±3)°C contida no picnómetro e remover o ar, rodando e agitando levemente o picnómetro Colocar o picnómetro em banho de água e manter a temperatura de (22±3)C° por (24±0,5h) Ao terminar o período de imersão, retirar o picnómetro do banho d’agua e com uma leve rotação e agitação remover as bolhas de ar restante. Completar o picnómetro com água até ao topo e tapar com cuidado para não deixar entrar ar no recipiente, secar o picnómetro por fora e pesar(M 2), registar a temperatura da água; Deixar decantar a maior parte de água que recobre o material e verter o conteúdo do picnómetro numa bacia; Completar o picnómetro com água e colocar o tampo na mesma posição de antes. Secar o picnómetro por fora e pesa-lo (M3). Registar a temperatura da água. A diferença entre a temperatura da água no picnómetro na determinação de M2 e M3 não deve ser superior a 2°C; Espalhar na bacia, o material molhado em um estrato uniforme. Expor o material a uma corrente de ar quente moderata para favorecer a evaporação da humidade superficial, no nosso caso utilizamos os secadores de casa de banho. Misturar constantemente o material de forma a assegurar que seque uniformemente até quando não for mais visível a humidade livre superficial. Durante a misturação deixar a amostra atingir a temperatura ambiente. Colocar no cone de metal e dar 25 pancadas com o pilão. Retirar o cone com cautela. Se o cone de material não colapsa, continuar secando e repetir a prova até que se verifique o colapso ao retirar o cone; Pesar o material com superfície seca (M1). Secar a amostra na estufa ventilada a temperatura de (110±5)°C até atingir a massa constante (M4); Calculo:
Calculado o percentual de betume, a massa volúmica e o peso específico podemos calcular o percentual de vazios da mistura. Percentule vuoti residui MVA miscela %bitume [/misc.] %bitume [/aggre.]
2.37 5.40 5.70
MVA granuli
2.74
%vuoti residui della miscela
6.9
Risultao % vuoti residui della miscela
Determinado a percentagem de vazios da amostra podemos saber se a mistura será boa ou não de compactar em obra, quanto menos vazios melhor é a mistura. Assim, de acordo com a norma Italiana temos que é admissível uma quantidade de vazios de: Usura : 3- 6% Binder 4-7% Base 4-8% Quando uma empresa quer trabalhar com um certo material, geralmente pede para um laboratório para fazer a caracterização do mesmo, assim para caracterizar o material são feitos 3 analises básicas: Analise granulométrica, Índice de forma e Índice de achatamento. Análise granulometria de agregados de basalto grande A prova consiste em dividir, por meio de uma série de peneiros, um material em várias classes granulométricas de dimensão decrescente. A dimensão da malha e o número de peneiros são escolhidos com base na natureza da amostra e da precisão requerida.
Preparação da amostra: A quantidade de material é escolhida de acordo com a tabela :
Secar a amostra a uma temperatura de 110±5 °C até obter-se massa constante. Deixar esfriar e pesar (M1) Procedimento: Lava-se o basalto de forma a retirar os finos utilizando o peneiro de 0.063mm como filtro (geralmente usa-se um outro por cima mais grosso para não estragar o de 0.063mm por ex. de 1mm ou 2mm) Secar a massa retida no peneiro 0.063mm a 110±5°C até obter-se massa constante, deixar esfriar e pesar (M2) Colocar o material na série de peneiros sobrepostas, agitar os peneiros maiores (até o 12.5) a mão; Colocar no agitador mecânico; Pesar o material retido em cada peneiro (Ri); Calculo: O percentual de finos é calculado com a seguinte fórmula:
Onde, M1 é a massa seca da amostra inicial em Kg; M2 é a massa em kg seca do material retido no peneiro 0.063mm durante a lavagem ; P é o refugo ou resto, é a massa em Kg de material que permanece no fundo.
O resultado pode ser representado em forma de gráfico e tabela:
Mod. D.I.C.E.A. ID: LABORATORIO MATERIALI STRADALI Pag.
RP 01
1 di 2
DISTRIBUZIONE GRANULOMETRICA - METODO DI STACCIATURA EN 933-1
Basalto Grande
Identificazione del campione
Data:
08-04-2013
Operatore: Tipo ed origine del campione di prova Metodo usato:
lavaggio e stacciatura
stacciatura per via secca
Massa della porzione di prova per aggregati di massa volumica normale (2-3 Mg/m³) Dimensione max dell'aggregato [mm]
63
32
16
8
≤4
Massa min della porzione di prova [kg]
40
10
2,6
0,6
0,2
TARA T[g]
Umidità del materiale W [%]
TARA + MATERIALE UMIDO T+Mw[g]
Massa totale essiccata M1 [g]
TARA + SECCO T+M1[g]
Massa essiccata dopo lavaggio M2 [g]
TARA + SECCO DOPO LAVAGGIO T+M2[g]
Massa essiccata dei fini rimossi con il lavaggio (M1 - M2) [g]
Apertura degli stacci [mm]
Massa cumulata del trattenuto (Ri) [g]
Percentuale del trattenuto (Ri/M1)x100
1150
Percentuali cumulative dei passanti 100-(Ri/M1x100) 100,0
63
100,0
40
100,0
31,5
100,0
20
100,0
16
100,0
14
100,0
12,5
100,0
10
6
0,5
99,5
8
360
31,3
68,7
6,3
836
72,7
27,3
4
1125
97,8
2,2
2
1135
98,7
1,3
1
1135
98,7
1,3
0,5
1135
98,7
1,3
0,25
1136
98,8
1,2
0,125
1137
98,9
1,1
0,063
1142
99,3
0,7
Fondo (P)
1149
99,91304348
0,1
Índice de achatamento A prova consiste em fazer passar o material estudado na analise granulométrica por peneiros de barra, conforme a tabela:
j
Essa tarefa deve ser feita manualmente e deve considerar-se concluída quando o material retido não varia de 1 % depois de pelo menos 1 min de peneiração.
D.I.C.E.A. LABORATORIO MATERIALI STRADALI DETERMINAZIONE DELLA FORMA DEI GRANULI - INDICE DI APPIATTIMENTO EN 933-3
D V
Mod. ID: cert: Pag.
RP 15
1 di 1
Calculo : Calcular a soma das massas de classe granulométrica d i/Di e anotar com M1. Calcular a soma das massas dos grãos em cada classe granulométrica di/Di que passa por um determinado peneiro de barras com uma largura de abertura igual à Di/2 e anotar como M2. O coeficiente de achatamento FI é dado por :
O achatamento global deve ser arredondado ao numero inteiro mais próximo. Quanto mais achatado for o material, pior é, pois é mais fácil de haver espaços entre as partículas.
Índice de Forma A prova consiste em pegar uma amostra (cerca de 100 peças), nesse caso de basalto, e fazer passar a pedra pelo calibro através de sua maior dimensão(altura), e depois verificar se em largura a pedra também passa pelo calibro. O índice de forma (SI) é calculado da seguinte forma: SI = (M2/M1)*100 Onde, M1 é a massa da amostra em gramas; M2 é a massa do material que não passa pelo calibro
Determinar percentagem de betume presente na guaina Como a guaina é um material reciclado e tem uma quantidade elevada de betume, se eu souber a quantidade exata de betume que há na guaina, posso utiliza-la como ingrediente nas misturas, dessa forma se sei que a guaina tem 50% de betume por exemplo, e preciso fazer uma mistura com 6% de betume, coloco apenas 3% de betume e completo com 3% de guaina. Procedimento: Cortar a guaina em rectângulos de igual tamanho; Organizar os pedaços de guaina com brita dentro de um filtro de cartão, de forma que os pedaços de guaina não se toquem, para que não haja problema quando o betume começar a sair; No nosso caso, como o filtro de cartão era muito pequeno utilizamos um em aço envolvido numa folha de papel. Pesar; Colocar Trielina; Levar ao fogo com o mesmo equipamento utilizado na experiencia de extracção de betume de agregados; Pesar a massa da guaina, agora sem o betume;
Guaina e cascalho
Guaina e cascalho sobrepostos com o filtro
Através da diferença entre as massas antes e depois da extracção do betume podemos saber o percentual de betume que havia na guaina.
Sistema fechado para extracção de betume Adjunção de Trielina
Guaina após extracção de betume
Marshall Para realizar o ensaio Marshall foram realizados primeiramente vários provetes com diferentes percentagens de betume. Provetes: É feita a mistura de betume e agregados numa misturadeira termostato com uma temperatura de 140 °C a 190°C, pois nestas condições térmicas a viscosidade do betume é muito modesta e se ativam os fenómenos de adesão betume-inerte; Os provetes são adensados com um pestello que caí sobre o provete e depois, numa segunda volta, gira 180 graus. A massa do pestello é cerca de 4.5Kg, a altura de queda é 45.7 cm e o número de golpes é 75. -
Com os provetes prontos passa-se ao ensaio Marshall, que consiste em levar o provete a rotura com a aplicação de uma carga variável com deformação dos provetes a velocidade constante = 0.51mm/min. Procedimento: Coloca-se os provetes em banho numa vasca termostática a 60°C por 30min; Retira-se os provetes e leva-os para a prova de rotura na maquina num tempo não superior a 30segundos. Com esse ensaio podemos obter a carga em cada instante através de uma cela de carga ou dinamómetro e a deformação medida com transdutores de deslocamento ou comparadores centesimais. A maquina reduz de modo oportuno a carga aplicada, de forma a haver sempre uma deformação a velocidade constante. Assume-se que o momento de rotura do provete é dado quando se atinge a carga máxima.
Betume
Misturadeira termostato
Pestello
Provete
Ensaio de Marshall
Provetes imersos em água, cuja temperatura ronda os 60ºC
Testa di carico Ensaio de Marshall
Equivalente em areia Com essa experiencia podemos saber se o material é “limpo” ou não, ou seja se a areia tem poucos finos ou não, sendo que quanto menos finos tiver, melhor é. Procedimento: Passar a amostra pelo peneiro, só interessa os grãos menores que 2mm; Pegar 122g de material; Colocar na proveta e juntar água e solução lavante até a marca mínima da proveta; Deixar assentar por 15min; Colocar na maquina (criada pelo laboratório da Sapienza) para fazer 90 oscilações; Colocar mais solução lavante e misturar para que as partes finas subirem, encher até o máximo do proveta; Deixar assentar por 20 min; Medir a altura de tudo : 118mm Medir a altura inserindo o ferro : 80mm O equivalente em areia é dado por : Eq= H min/ Hmáx = 80/118 = 0.677= 68% Quanto maior o equivalente em areia, melhor é, pois significa que tem menos finos, e a areia é mais limpa.
Material utilizado Solução em repouso
Material + substância lavante
Agitador
Visualização das diferentes camadas
Medição da altura das camadas
Índice de Suporte Califórnia (CBR) O ensaio consiste em compactar uma porção de solo em um cilindro com volume conhecido, fazendo-se variar a umidade de forma a obter o ponto de compactação máxima no qual obtém-se a umidade ótima de compactação Utilizamos para essa experiencia um provete de gesso vermelho com cal viva. - É necessário uma fustella (molde); - Pesamos essa mesma fustella: Tara - Colocamos na fustella o disco spaziatore, e colocamos um papel com o mesmo formato da fustella; - Colocamos o “colar de prolongamento” da fustella; - Apertamos os parafusos; - Colocamos duas medidas (no nosso caso foram duas pás) do material referido anteriormente; - Colocamos no Proctor CBR; - A)Programamos a máquina para 56 ciclos; - B)Ao fim dos 56 ciclos, colocamos mais duas medidas do material; - Programamos mais 56 ciclos e repetimos o passo anterior. Repetimos o passa A) e o passo B) 5 vezes (no total). - Ao fim de todos estes ciclos, retiramos a fustella do Proctor, retiramos o “colar de prolongamento”, e nivelamos o material ao nível da fustella; - Colocamos o disco spaziatore no outro lado da fustella; - Repetimos o processo; - Retiramos o disco spaziatore e pesamos (Tara + Material); - Colocamos as fustella’s CBR dentro de um tanque com água durante 4 dias e fomos medindo o rigonfiamento - Depois levamos para a mesma maquina que faz o ensaio Marshall porém com alterações na velocidade de aplicação da carga e verificamos a penetração CBR. -
Elaborámos 4 provetes CBR e efectuámos o gráfico Penetração – Força. . 1ª fustella com 2% de água; . 2ª fustella com 4% de água; . 3ª fustella com 6% de água; . 4ª fustella com 8% de água; Tabela com a Força e a Penetração dos 4 provetes:
Provete Penetração (mm) Força (daN) 0,5 54 1 124 1,5 180 2 230 2,5 272 Q 3 310 4 375 5 435 6 491 7 541
Provete Penetração (mm) Força (daN) 0,5 30 1 125 1,5 170 2 222 2,5 254 15 3 288 4 314 5 344 6 396 7 440
Provete Penetração (mm) 0,5 1 1,5 2 2,5 12 3 4 5 6 7
Força (daN) 115 170 215 251 285 316 378 437 493 544
Provete Penetração (mm) Força (daN) 0,5 25 1 90 1,5 137 2 176 2,5 208 16 3 241 4 300 5 357 6 407 7 453
Também elaborámos o gráfico Densidade – Humidade, medindo a humidade de uma amostra de cada fustella.
Peso lordo umido (gr) Tara stampo (gr) Peso netto umido (gr) Volume stampo (cmc) Peso di volume (gr/cmc) Recipiente N. Peso lordo camp. umido (gr) Peso lordo camp. Asciutto (gr) Peso acqua (gr) Tara (gr) Peso netto seco (gr) Umidità (%) Densità seca (gr/cmc)
Q1 T2 Q1-T2 V Pv=P/V Pu Pa Pu-Pa T Pa-T U=(Pu-Pa)/(PaT)*100 Da=Pv/(1-U/100)
1286 8959 3857 2125 1,81 A 205,7 170,9 4 34,8 49,5 121,4 28,7 1,41
1322 7 9290 3937 2125 1,85 G 233,1 190,3 42,8 48,3 142
13080 9146 3924 2125 1,85 1 307,2 261,8 8 45,3 120,1 141,8
13174 93,12 3862 2125 1,82 2 220,1 176,6 8 43,4 47,7 129
30,1 1,42
32 1,4
33,6 1,36
Através destes dados podemos desenhar o gráfico Densidade – Humidade, tirando o valor densidade máxima e humidade óptima, correspondente ao máximo do gráfico.
Densità máxima: 1,42 gr/cmc Umidade óptima: 30%
Material utilizado: gesso vermelho com cal viva
Fustella
Disco spaziatore
Proctor Colar de prolongamento
Limites de Atterberg A consistência do solo influência muito o regime da água no mesmo, a resistência do solo a penetração e na compactação, dessa forma convém conhecer melhor o tipo de solo com que se está a trabalhar, conhecendo o fator de consistência podemos saber qual a melhor técnica a aplicar no solo de forma a ter uma melhor conservação do mesmo, além de economizar recursos energéticos nas operações mecanizadas. Procedimento – Limite de Liquidez Colecta-se a amostra de solo e desmancha os torrões de forma a haver uma homogeneização do mesmo; Faz passar a amostra pela malha a 0.42mm; Retira-se do material passado 200g Coloca-se um pouco do material no aparelho de casa grande, mistura-se bem com a espátula e faz-se uma ranhura no centro, cerca de 1 cm; Começa-se a girar a manivela, a fazer pequenas pancadas, que fazem com que a ranhura feche; Pega-se um pouco desse amostra coloca-se na capsula e pesa-se; Coloca-se essa amostra na estufa; Pesa-se a massa seca, e com a diferença podemos saber a quantidade de água que havia na amostra. Continua-se com o processo com o material que permanece na concha de casa grande, acrescentando sempre água e contando as pancadas necessárias para fechar a ranhura. Para análise dos dados faz-se uma regressão linear entre o teor de umidade e o número de golpes. No nosso caso obtivemos para a amostra de argila um limite de liquidez de 51.9(determinado pela norma para 25 golpes) e um limite plástico de 24.1 .
Nº de Golpes 37 30 25 18 12
Umidade (%) 48.2 49.1 51.9 54.7 53.1
Procedimento- Limite de Plasticidade Com o resto da pasta utilizada para o limite de liquidez, faz-se um cilindro com a palma da mão fazendo rolar sobre um vidro fosco; Quando o cilindro de solo atingir um diâmetro de 3mm e apresentar fissuras mede-se a umidade do solo; Repete-se a operação pelo menos 5 vezes, os valores do resultado serão admissíveis quando pelo menos 3 não diferir em mais de 5% da média.
Experiência com Betonavel Essa experiência foi feita para testar um material em abundancia numa obra que estar a decorrer em Italia, o gesso vermelho. Assim, fizemos essa experiencia para verificar se o gesso vermelho poderia ser utilizado como betonavel, ou seja para tapar buracos como por exemplo aqueles dos cabos de telefone e internet, que precisa de ser preenchido com o material que tenha resistencia mas que ao mesmo tempo seja facil de ser removido, caso algum cabo se estrague ou precise de manuntenção. Procedimento: Pega-se 30 kg de gesso com 70% de umidade acrescenta-se 3% de cal viva; 4 Kg de cimento; 15 g de Schiumogeneo; Coloca-se na betoneira; Fomos verificando a consistencia da lama e vimos que não estava no ponto, por isso fomos acrescentando água e schiomogeneo para aumentar a trabalhabilidade do material. No final, haviamos acrescentado no total 8 L de água e 45 g de schiumogeno, e assim pensamos que a mistura não seria muito boa, pois com tanta água era provavel que o material retraisse e houvesse fissuração, porém tal fato não foi verificado, tendo como explicação unicamente as caracteristicas do gesso vermelho.
Nº de Dias Resistência [Kg/cm2] 8 10 14 11.6 35 15.15 Como pela norma após 28 dias a resistência deve estar entre 14 a 25 Kg/cm 2 , o betonavel com gesso vermelho pode ser utilizado, o que no nosso caso é de grande valia, pois não será necessário compra matéria prima, pois há em excesso na obra em estudo.
Sequencia de fotos do procedimento, betoneira, schiumogeno, formas e provetes.
As experiências a seguir, não temos dados para relatar resultados pois não foram realizadas por nós, mas sim elaboradas no laboratório no âmbito de tese de alunos ou trabalhos para outras empresas e nós apenas observamos. Skid Resistance Test Esse teste serve para medir directamente a microrugosidade, é constituído por um pendulo normalizado pela “ Transport and Road Research Laboratory” indicado na figura abaixo, cujo o principio é o seguinte: Um pedaço de borracha é colocado na extremidade do pendulo que se faz escorregar pelo pavimento e se mede o angulo de elevação do pendulo depois de ocorrer o deslizamento.
Este angulo é tanto maior quanto mais lisa é a superfície de pavimentação, e portanto o seu calculo constitui um índice da rugosidade do pavimento. Antes de fazer o skid test, tínhamos feito o teste da Macrorugosidade mediante o calculo da altura de areia; que consiste em medir indiretamente a rugosidade do pavimento.
A prova consiste em deitar sobre o pavimento uma quantidade conhecida de areia de vidro muito fina e espalhar com tampão circular de borracha, de modo a preencher os vazios entre as asperidades. O diâmetro do circulo será tanto menor quanto maior for a rugosidade do pavimento, e portanto é possível saber de acordo com o diâmetro do circulo a rugosidade do pavimento. Fizemos essa prova em alguma partes do pavimento, sendo escolhido para fazer o Skid test na parte onde encontramos que a relação Volume de areia/ Diametro do circulo feito fosse maior que 0.6 mm. O teste foi feito por gentileza do nosso tutor, apenas para demonstrar o ensaio, de forma que não havemos dados para avaliação.
Ponto de amolecimento anel e bola Esta prova serve para determinar o ponto de amolecimento dos alcatrões e cimentos asfálticos na faixa de 30°C a 175°C. O Ensaio decorre do seguinte modo: Faz-se dois moldes de betume num anel de lata. Coloca-se o anel num banho de água a temperatura controlada; Sobre o anele coloca-se uma bola de aço. Aquece-se o conjunto a uma velocidade de aquecimento constante de forma que a amostra dentro do anel amoleça e ceda ao peso da bola de aço, que se deslocará para o fundo do recipiente; Nesta prova temos uma carga constante (bola de aço) e o tempo e temperatura variam com o mesmo gradiente, ou seja não há um tempo de prova, o objectivo é saber que temperatura corresponde o momento em que a bola de aço chega ao fundo do recipiente.
Penetração Este ensaio serve para medir a distância em décimos de milímetros que uma agulha pode penetrar no betume em condições pré-fixadas de carga (100g), tempo(5s) e temperatura(25°C). Procedimento: Aquecer a amostra cuidadosamente, para evitar superaquecimento local, até que ela se torne fluida. Em seguida, com agitação constante elevar a temperatura do asfalto de 90ºC a 108°C acima do Ponto de Amolecimento Anel e Bola Deve ser evitada a inclusão de bolhas de ar. A seguir, derramar a amostra no recipiente de penetração, de modo a ter uma espessura de material, após o resfriamento, de no mínimo 10 mm maior que a penetração esperada. Quando variar as condições de ensaio, preparar uma amostra para cada variação; Colocar a tampa no recipiente para proteger a amostra contra poeira e deixar esfriar numa atmosfera, cuja temperatura esteja entre 20 e 30°C, durante o tempo mínimo de 90 minutos e máximo de 120 minutos para o caso de recipiente de 55 mm de diâmetro. A seguir, colocar a amostra e a cuba de transferência no banho d’água, mantido na temperatura do ensaio ± 0,1°C, durante os mesmos intervalos de tempo citados para resfriamento à temperatura ambiente. Colocar o peso de 50 g acima da agulha, fazendo com que a carga total seja de 100 g para o conjunto de penetração, inclusive a agulha. Colocar o recipiente da amostra dentro da cuba de transferência, encher a cuba com água do banho d’água, de tal modo que a amostra fique totalmente submersa, coloque a cuba de transferência sobre o prato do penetrômetro e execute o ensaio imediatamente. Ajustar a agulha já devidamente carregada à superfície da amostra, fazendo com que coincida exatamente a imagem da agulha refletida pela amostra com a sua imagem verdadeira. A imagem refletida poderá ser obtida, usando-se uma fonte de luz que ilumine adequadamente a
amostra. Anotar a leitura do mostrador do penetrômetro ou traga o seu ponteiro para a posição zero. Após o ajuste da agulha à superfície da amostra e da leitura do mostrador do penetrômetro, liberar, rapidamente, a agulha durante o tempo especificado, ajustar o instrumento para medir a distância penetrada e anotar esse valor. Caso o recipiente da amostra, à medida que a agulha é aplicada, sofra algum movimento, abandonar o resultado. Para testes de referência, penetrações a outras temperaturas que não 25°C deverão ser feitas, sem remover a amostra do banho; Fazer pelo menos três determinações em pontos da superfície da amostra, distantes entre si e da borda do recipiente de 1 cm no mínimo. Depois de cada penetração, retirar a cuba de transferência e o recipiente da amostra do penetrômetro e colocar no banho à temperatura especificada. Limpar a agulha com solvente apropriado, enxugar com um pano limpo e seco e repita a operação já descrita. Para valores de penetração maiores que 225, utilizar no mínimo três agulhas, deixando as na amostra até completar as determinações.
Conclusão Com este estágio, pude aprender mais do que aprenderia em qualquer livro, pois coloquei em prática tudo aquilo que já tinha aprendido em cadeiras como Mecânica dos Solos e Vias de Comunicação e coisas que não aprenderia em nenhuma outra cadeira, mas apenas com o contacto com os materiais e as experiências. Assim, pude perceber quão interessante e amplo é o campo de infraestruturas ferroviárias e sua aplicação.
