CAMPUS DE ARAÇATUBA-SP
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL – Prof. Netúlio Alarcon Fioratti
ROTEIRO DE AULAS PRÁTICAS – Aula 02
Nome:________________________________________________________RA_____________
> DETERMINAÇÃO DA UMIDADE PELO MÉTODO DO UMIDÍMETRO SPEEDY.
> DETERMINAÇÃO DA UMIDADE ATRAVÉS DE SECAGEM EM ESTUFA.
> DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS DE AGREGADO MIÚDO PELO
FRASCO DE CHAPMAN.
> ESTIMATIVA DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DE AGREGADOS MIÚDOS ATRAVÉS
DE MEDIÇÕES DIRETAS.
1. OBJETIVO
Obtenção de alguns índices indispensáveis para a caracterização física de um agregado.
2. DEFINIÇÕES
2.1 UMIDADE
É a relação entre a massa total de água presente no agregado e a sua massa seca:
. 100
Eq. 01
Onde:
mh = massa do material úmido.
ms = massa do material seco em estufa até adquirir peso constante.
Na figura abaixo apresentamos quatro das cinco condições de umidade que um agregado pode
apresentar cuja descrição segue:
*Seco em estufa (figura 01) – Devido à alta e constante temperatura que uma estufa pode
manter, o agregado encontra-se completamente seco, tanto no seu exterior quanto no seu
interior (vazios permeáveis).
*Seco ao ar (figura 02) – Como a temperatura ao ar livre é menor e possui uma variabilidade
maior que na estufa, o agregado tem a sua superfície seca, porém, os poros permeáveis mais
internos não são completamente secos, havendo assim umidade residual na partícula
representada pela área menos escura da figura.
*Saturado superfície seca (figura 03) – Neste caso todos os poros permeáveis encontram-se
saturados e a superfície do agregado encontra-se seca. Essa situação é encontrada na prática
de determinação de absorção e massa específica de agregados graúdos.
*Saturado (figura 04) – Semelhante ao caso anterior, porém, há uma película de água aderida
na superfície do agregado.
*Saturado com água livre – Existe água não aderida à superfície dos grãos, retida no material
nos vazios entre um grão e outro.
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2.2 MASSA ESPECÍFICA APARENTE (UNITÁRIA)
É a relação entre a massa do material e seu volume no estado solto. Não se desconta o volume
dos vazios existentes entre os grãos. Expressa pela Equação 02.
Eq. 02
Onde:
ms = Massa do material no estado solto com a umidade atual.
v = volume do material no estado solto.
2.3 MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS (DOS SÓLIDOS)
É a relação entre a massa do material seco em estufa e o volume dos grãos (dos sólidos) que
compõe este material. Este volume dos sólidos exclui o volume de vazios existente entre os
grãos. Expressa pela Equação 03:
Eq. 03
Onde:
ms = massa do material no estado solto com a umidade atual.
vs = volume dos sólidos do material, descontando-se os vazios entre os grãos do agregado.
3. ENSAIOS
3.1 DETERMINAÇÃO DA UMIDADE PELO MÉTODO DO UMIDÍMETRO SPEEDY
a) Aparelhagem: 1 conjunto “Umidímetro Speedy”.
b) Amostra: 5 a 20g, conforme umidade estimada.
c) Execução:
*Pesa-se a amostra.
*Coloca-se na garrafa Speedy com a ampola de carbureto de cálcio e esferas de metal.
*Agitar o aparelho de modo que a cápsula seja quebrada reagindo o carbureto de
cálcio com a água existente na areia, formando hidróxido de cálcio e gás acetileno
(DEVE-SE TOMAR CUIDADO, POIS A GARRAFA FICA PRESSURIZADA E COM UM GÁS
TÓXICO E INFLAMÁVEL).
d) Efetuar leitura no manômetro.
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e) Pela pressão aferida, correlaciona-se na tabela previamente calibrada para este conjunto a
pressão e a massa da amostra a fim de se obter o valor da umidade do agregado miúdo.
APRESENTE ABAIXO OS DADOS UTILIZADOS E OBTIDOS EM LABORATÓRIO:
3.2 DETERMINAÇÃO DA UMIDADE ATRAVÉS DE SECAGEM EM ESTUFA
a) Aparelhagem:
*Balança com precisão de 0,01g.
*Estufa com temperatura entre 105 e 110oC.
*Cápsulas de alumínio e espátulas.
b) Amostra: 300g de areia úmida, que será dividida nas 3 cápsulas, sendo uma para cada
medição.
c) Execução:
*Pesar as cápsulas vazias a fim de se obter a TARA.
*Pesar as amostras úmidas a fim de se obter a MASSA ÚMIDA + TARA.
*Colocar em estufa.
*Determinar a massa do material seco após 24h ou até atingir massa seca constante.
d) Resultados: Anotações na tabela abaixo com auxílio da Equação 01.
Cápsula No.
Tara (g)
mh (g)
ms (g)
h (%)
1
2
3
Média:
3.3 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS DE AGREGADO MIÚDO PELO FRASCO
DE CHAPMAN.
a) Aparelhagem:
*Balança com capacidade mínima de 1kg e precisão de 0,01g.
*Pisseta com água destilada.
*Becker de plástico para pesagem da areia.
*Funil para auxílio na utilização do frasco de Chapman.
*Frasco de Chapman.
b) Amostra: 500g de agregado miúdo seco em estufa.
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c) Execução do ensaio:
Colocar água no frasco até a marca de 200cm³ deixando-o em repouso para que a água
aderida as faces internas escorram totalmente e em seguida introduzir cuidadosamente 500g
de agregado miúdo seco em estufa no fraco que deve ser devidamente agitado para garantia
da eliminação de bolhas de ar.
A leitura do nível atingido pela água no gargalo do frasco indica o volume em cm³ ocupado
pelo conjunto água+agregado. Atentar-se para que as faces internas estejam completamente
secas e sem grãos aderidos.
d) Resultados: A partir da Equação 03 com os dados fixos do frasco de Chapman chegamos à
seguinte expressão:
(g/cm³)
Onde:
L = leitura no frasco de Chapman.
APRESENTE ABAIXO OS DADOS OBTIDOS EM LABORATÓRIO E O RESPECTIVO CÁLCULO, AMBOS
EXPRESSOS COM 3 CASAS DECIMAIS:
3.4 ESTIMATIVA DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DE AGREGADOS MIÚDOS ATRAVÉS DE
MEDIÇÕES DIRETAS
a) Aparelhagem:
*Balança com capacidade mínima de 1kg e precisão de 0,01g.
*Becker graduado de plástico para pesagem da areia.
b) Amostra: agregado miúdo seco ou em umidade conhecida.
c) Execução do ensaio:
Preencher o Becker com o agregado miúdo até um volume conhecido. Certificar-se de que a
superfície encontra-se perfeitamente nivelada e pesar. Fazer duas repetições.
d) Resultados: Com os dados obtidos, utilizar a Equação 02 para encontrar o valor da massa
específica aparente. Certificar-se de ter descontado a massa do Becker quando do cálculo.
APRESENTE ABAIXO OS DADOS OBTIDOS EM LABORATÓRIO E O RESPECTIVO CÁLCULO, AMBOS
EXPRESSOS COM 3 CASAS DECIMAIS:
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Medição
Volume (cm³)
Massa (g)
Massa específica aparente (g/cm³)
1
2
Média:
4. CONSIDERAÇÕES
O teor de umidade de um agregado é bastante utilizado para se corrigir o traço de um
concreto, pois as massas apresentadas neste são massas secas e deve-se saber que ao utilizar
areia úmida está-se acrescentando boa parcela de água em vez de areia.
A determinação das massas específicas dos sólidos serve para dar um indicativo do quão denso
é o material em questão e é este valor que a maioria dos métodos de dosagem se utiliza para
estabelecimento dos traços. A massa específica aparente serve para transformar os traços
apresentados em massa para traços em volume.
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