UNIVERSIDADE DO ALGARVE ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA ÁREA DEPARTAMENTAL DE ENGENHARIA CIVIL LABORATÓRIO NP EN 1097-6 DETERMINAÇÃO DA MASSA VOLÚMICA E DA ABSORÇÃO DE ÁGUA DOCENTE: Engº Elson Almeida 2005 TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 DEFINIÇÕES Massa Volúmica das partículas secas em estufa: Relação entre a massa de uma amostra de agregado seca em estufa e o volume que esta amostra ocupa dentro de água incluindo quaisquer poros internos e os poros acessíveis à água. 1 TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 DEFINIÇÕES Massa Volúmica do material impermeável das partículas: Relação entre a massa de uma amostra de agregado seca em estufa e o volume que esta amostra ocupa dentro de água incluindo quaisquer poros internos fechados mas excluindo poros acessíveis à água. TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 DEFINIÇÕES Massa Volúmica das partículas saturadas com superfície seca: Relação entre a massa de uma amostra de agregado incluindo a massa de água alojada nos poros acessíveis à água e o volume que a amostra ocupa na água quer os poros acessíveis à água, quer os poros internos fechados. 2 TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 DEFINIÇÕES Massa Volúmica das partículas secas: Relação entre a massa de uma amostra de agregado seca em estufa e o volume das partículas incluindo o volume dos poros internos fechados e dos poros acessíveis à água. TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 DEFINIÇÕES Absorção de água: Aumento da massa de uma amostra de agregado seco em estufa devido à penetração da água nos poros acessíveis à água. 3 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS PRINCIPIO A massa volúmica das partículas é calculada a partir da razão entre a massa e o volume. A massa é determinada através pesagem do provete com as partículas saturadas com superfície seca e a partir de outra pesagem do mesmo provete após secagem em estufa. O volume é determinado a partir da massa da água deslocada, quer pela redução da massa no método do cesto de rede metálica, quer por pesagens no método do picnómetro. TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS É necessário separar a amostra em fracções de: 0,063 mm a 4 mm Método do Picnómetro Método do Picnómetro 4 mm a 31,5 mm 31,5 mm a 63 mm MATERIAIS ou Método do Cesto da ALTERNATIVO Rede Metálica Método do Cesto de Rede Metálica Demonstração no Laboratório Água previamente fervida e arrefecida 4 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS APARELHOS E UTENSÍLIOS Uso Geral Estufa ventilada Balança Equipamento (Banho Maria) Termómetro Peneiros (0,063 mm; 4 mm; 31,5 mm; 63 mm) Tabuleiros Panos absorventes macios e secos TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Equipamento de lavagem Cronómetro Equipamento para o método do cesto de rede metálica (31,5 mm a 63 mm) Cesto de rede metálica Tanque impermeável 5 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Equipamento para o método do picnómetro (4 mm a 31,5 mm) Picnómetro (composto por um frasco com volume entre 1000 ml a 5000 ml) Equipamento para o método do picnómetro (0,063 mm a 4 mm) Picnómetro (composto por um frasco com volume entre 500 ml a 5000 ml) Molde metálico (forma troncocónica) TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 Pilão metálico Funil Tabuleiro de pouca profundidade Fonte de ar quente (secador de cabelo) 6 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Método do cesto de rede metálica (31,5 mm a 63 mm) PREPARAÇÃO Massa mínima do provete Quadro 1:Massa mínima dos provetes (método do cesto de rede metálica) Dimensão máxima dos agregado (mm) 63 45 Massa mínima dos provetes (kg) 15,0 7,0 NOTA: Para outra dimensões de agregados a massa mínima do provete pode ser determinada por interpolação. TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Lavar o provete sobre o peneiro de 63 mm e sobre o peneiro de 31,5 mm. Rejeitar qualquer partícula retida no peneiro 63 mm. 63 mm 31,5 mm 7 TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 PROCEDIMENTO Colocar o provete preparado no cesto de rede metálica. Emergir o provete no tanque com água (22 ± 3ºC), com uma altura de água de pelo menos 50 mm acima do topo do cesto. Levantar o cesto cerca de 25 mm acima da base do tanque e deixá-lo cair 25 vezes. Deixar o cesto imerso na água durante 24 ± 0,5 h. Agitar o cesto com o provete TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 Pesar o cesto com o provete na água ( M 2 ) Registar a temperatura da água Retirar da água o cesto com o agregado Deixar escorrer Verter o agregado sobre o pano seco Colocar o cesto vazio dentro de água Agitar 25 vezes Pesar o cesto imerso em água (M 3 ) 8 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Secar a superfície das partículas Pesar o agregado ( M 1 ) Secar a 110 ± 5 ºC até massa constante (M 4 ) Registar todas as pesagens com uma exactidão igual ou superior a 0,1% da massa do provete (M 4 ) TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Massa volúmica do material impermeável das partículas M4 ρa = M 4 − (M 2 − M 3 ) ρw M 2 - Massa aparente do cesto contendo o provete de agregado saturado, imersos em água ( g ) M 3 - Massa aparente do cesto vazio imerso em água ( g ) M 4 - Massa no ar do provete seco em estufa ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m 3 ) 9 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Massa volúmica das partículas secas em estufa M4 ρ rd = M1 − (M 2 − M 3 ) ρw M 1- Massa do agregado saturado com superfície seca ao ar ( g ) M 2 - Massa aparente do cesto contendo o provete de agregado saturado, imersos em água ( g ) M 3 - Massa aparente do cesto vazio imerso em água ( g ) M 4 - Massa no ar do provete seco em estufa ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m 3 ) TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Massa volúmica das partículas saturadas com superfície seca M1 ρ ssd = M1 − (M 2 − M 3 ) ρw M 1- Massa do agregado saturado com superfície seca ao ar ( g ) M 2 - Massa aparente do cesto contendo o provete de agregado saturado, imersos em água ( g ) M 3 - Massa aparente do cesto vazio imerso em água ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m3 ) 10 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Absorção de água ( em percentagem da massa seca) Após a imersão durante 24 h WA24 = 100 × ( M 1 − M 4 ) M4 M 1- Massa do agregado saturado com superfície seca ao ar ( g ) M 4 - Massa no ar do provete seco em estufa ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m3 ) TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Verificação dos cálculos ρ ssd = 1 + ρ rd − ρ rd ρa ARREDONDAMENTOS Massas Volúmicas Absorção de Água 2 casas décimais 1 casa décimal 11 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Método do picnómetro (4 mm a 31,5 mm) PREPARAÇÃO Massa mínima do provete Quadro 1:Massa mínima dos provetes (método do picnómetro) Dimensão máxima dos agregado (mm) 31,5 16 8 Massa mínima dos provetes (kg) 5,0 2,0 1,0 NOTA: Para outra dimensões de agregados a massa mínima do provete pode ser determinada por interpolação. TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Lavar o provete sobre o peneiro de 31,5 mm e sobre o peneiro de 4 mm. Rejeitar qualquer partícula retida no peneiro 31,5 mm. 31,5 mm 4 mm 12 TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 PROCEDIMENTO Imergir o provete preparado no picnómetro com água (22 ± 3ºC) Agitar o picnómetro em posição inclinada Colocar o picnómetro em banho Maria (22 ± 3ºC) durante 24 ± 0,5 h. Agitar o picnómetro (para retirar o ar) Transbordar o picnómetro por adição de água e colocar a tampa sem deixar ar Secar o picnómetro por fora TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 Pesar ( M 2 ) Registar a temperatura da água Remover o agregado da água e deixar escorrer Agitar o picnómetro Encher o picnómetro com água e colocar a tampa Secar o picnómetro por fora Pesar ( M 3 ) Registar a temperatura da água 13 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS NOTA: TWM − TWM ≤ 2º C 2 3 Transferir o provete escorrido sobre o pano seco Secar a superfície das partículas Pesar o agregado ( M 1 ) Secar a 110 ± 5 ºC até massa constante ( M 4) TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Massa volúmica do material impermeável das partículas M4 ρa = M 4 − (M 2 − M 3 ) ρw M 2 - Massa do picnómetro contendo o provete de agregado saturado ( g ) M 3 - Massa do picnómetro apenas cheio de água ( g ) M 4 - Massa no ar do provete seco em estufa ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m 3 ) 14 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Massa volúmica das partículas secas em estufa M4 ρ rd = M1 − (M 2 − M 3 ) ρw M 1- Massa do agregado saturado com superfície seca ao ar ( g ) M 2 - Massa do picnómetro contendo o provete de agregado saturado ( g ) M 3 - Massa do picnómetro cheio de água ( g ) M 4 - Massa no ar do provete seco em estufa ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m 3 ) TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Massa volúmica das partículas saturadas com superfície seca M1 ρ ssd = M1 − (M 2 − M 3 ) ρw M 1- Massa do agregado saturado com superfície seca ao ar ( g ) M 2 - Massa do picnómetro contendo o provete de agregado saturado ( g ) M 3 - Massa do picnómetro apenas cheio de água ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m3 ) 15 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS Absorção de água ( em percentagem da massa seca) Após a imersão durante 24 h WA24 = 100 × ( M 1 − M 4 ) M4 M 1- Massa do agregado saturado com superfície seca ao ar ( g ) M 4 - Massa no ar do provete seco em estufa ( g ) ρ w - Massa volúmica da água à temperatura registada na determinação de M 2 (norma - ver anexo D) em (kg / m3 ) TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Verificação dos cálculos ρ ssd = 1 + ρ rd − ρ rd ρa ARREDONDAMENTOS Massas Volúmicas Absorção de Água 2 casas décimais 1 casa décimal 16 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Método do picnómetro (0,063 mm a 4 mm) PREPARAÇÃO Massa do provete do agregado ≥ 1kg TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS Lavar o provete sobre o peneiro de 4 mm e sobre o peneiro de 0,063 mm. Rejeitar qualquer partícula retida no peneiro 4 mm. 4 mm 0,063 mm 17 TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 PROCEDIMENTO Imergir o provete preparado no picnómetro com água (22 ± 3ºC) Agitar o picnómetro em posição inclinada Colocar o picnómetro em banho Maria (22 ± 3ºC) durante 24 ± 0,5 h. Agitar o picnómetro (para retirar o ar) Transbordar o picnómetro por adição de água e colocar a tampa sem deixar ar Secar o picnómetro por fora TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 Pesar ( M 2 ) Registar a temperatura da água Decantar e esvasiar o picnómetro sobre um tabuleiro Encher o picnómetro com água e colocar a tampa Secar o picnómetro por fora Pesar ( M 3 ) Registar a temperatura da água 18 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS NOTA: TWM − TWM ≤ 2º C 2 3 Espalhar o provete numa camada uniforme Secar a humidade superficial das partículas com um fonte de ar quente Remexer o provete e deixar arrefecer Encher o molde troncocónico Apiloar com um pilão a superfície com 25 pancadas Levantar o molde delicadamente TECNOLOGIA DO BETÃO AGREGADOS NP EN 1097-6 Repetir o processo de secagem e ensaio do cone até que o agregado se deforme após desmoldagem Pesar o agregado (M 1 ) Secar a 110 ± 5 ºC até massa constante ( M 4) 19 TECNOLOGIA DO BETÃO NP EN 1097-6 AGREGADOS CÁLCULOS As expressões de cálculo são as utilizadas para a fracção de 4 mm a 31,5 FIM 20