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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL – DEC
LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO - I Professora: Lígia Vieira Maia Siqueira Disciplina: Materiais de Construção I – MCC-I
Turma: B
Equipe: B1
Acadêmicos: Anderson Conzatti Débora Tavares da Silva Romagnoli Helen Feuser Fernandes Nion Maron Dransfeld Data do ensaio: 6 de Outubro de 2009 Ensaio: Determinação da Expansibilidade de “Le Chatelier’’ Norma de ensaio: NBR NM 3435:1991 Norma de especificação: NBR 12989: 1993
1.Especificação do Material: (Tipo, depósito) Equipamentos e Materiais • • • • • • • •
• •
- Pasta em consistência normal (pasta padrão); - Agulha de “Lê Chatelier”; - Espátula fina; - Placas de vidro (quadrada com 5cm de lado); - Contrapeso; - Régua milimetrada com divisão de 0,5mm (ou paquímetro); - Forma metálica; - Cimento Portland Branco – 40 estrutural (25kg) (04 de abril de 2009); - Água; - Óleo mineral e pincel.
2.Con 2.Contex textua tualiza lização ção Teóric Teórica: a: (Defin (Definiçã ição o das propri proprieda edades des e conceitos envolvidos, importância e metodologia do ensaio) A impo import rtân ânci cia a de se es estu tuda darr a expa expans nsib ibil ilid idad ade e se deve deve a poss possív ívei eiss tens tensõe õess inte intern rnas as dent dentro ro do cimen cimento to.. Segu Segund ndo o o livr livro o ‘ Mate Materi riai aiss de Co Cons nstr truç ução ão’’ do Falc Falcão ão Baue Bauerr ‘‘o ‘‘o cime ciment nto o co cont ntém ém
apreciáveis proporções de cal livre (CaO), esse óxido, ao se hidratar post poster erio iorm rmen ente te ao endu endure reci cime ment nto, o, aume aument nta a de volu volume me,, cria criand ndo o tensões internas que conduzem a microfissuração, e pode terminar na desagregação mais ou menos completa do material. Isso pode ocorr ocorrer er quando quando preval prevalece ecem m temper temperatu atura rass superi superior ores es a 1900ºC 1900ºC no processo de fabricação do clinker e resulta na supercalcinação da cal. Este óxido, como se sabe, hidrata-se de maneira extremamente lenta, conduzindo
a
indes ese ejável ável exp expansão
em
época
posterior
ao
endurecimento do material. Tal fenômeno ocorre com maior razão com o óxido de magnésio, motivo pelo qual as especificações limitam a proporção da presença desses constituintes no cimento’’. A agulha de “Le Chateli elier”, empregada na medida da expansibilidade da pasta de cimento, constitui-se em um cilindro com 30 mm de diâmetro e 30 mm de altura, em chapa de latão de 0,5 mm de espessura, fendido segundo uma geratriz. De cada lado da fenda, deve ser soldada, na metade da altura do cilindro, uma haste do mesmo material, com 150 mm de comprimento e extremidade em bisel. Por norma de execução do ensaio deve se adotar as seguintes condições do ambiente para realizar o experimento: 1.
A temperatura do ar na sala de ensaios, bem como a da aparelhagem e dos materiais, exceto a da água, pode variar de (24±4)°C;
2.
A temperatura da água de amassamento deve ser (23 ± 2)°C;
3.
A umidade relativa do ar ambiente não deve ser inferior a 50%.
Além das condições externas deve-se verificar a aparelhagem para não haver distorção nos resultados. Cada agulha requer uma verificação prévia de sua flexibilidade, sendo que esta consiste em se pren prende derr uma uma das das hast hastes es a uma uma pinç pinça a fixa fixa,, tão tão próx próxim imo o quan quanto to possível de sua ligação com o cilindro, de modo que a outra haste fique aproximadamente em posição horizontal. Pendurando-se uma
massa de 300 g no lugar em que a haste se destaca do molde, a extremidade dessas deve afastar-se de 15 mm a 30 mm de sua posição inicial. Em relação a preparação da pasta deve-se adotar o procedimento da MB-3433. Feito isso, deve-se preparar a modelagem de 6 corpos de provas, logo depois os corpos-de-prova devem ser imerso em tanque de água mantidas aproximadamente 24 horas para cura inicial. Terminado a cura inicial, pega se três corpos-de-prova para cura à frio e três para à quente. Deve-se tomar o seguinte cuidado no ensaio, pois as agulhas devem ser examinadas antes e após a retirada das placas de vidro, com o objetivo de verificar se nesta operação houve deslocamento do corpocorpo-dede-pro prova va na fôrma; fôrma; em havend havendo o deslo deslocam cament ento, o, o corpo corpo-de-deprova deve ser eliminado. O resultado da expansibilidade a frio e a quen quente te é a mé médi dia a de três três dete determ rmin inaç açõe ões, s, se send ndo o expr expres esso so em milímetros, com aproximação de 0,5 mm.
3.Resulta 3.Resultados dos e discussões discussões:: (Conforme (Conforme formulário formulário de dados, dados, apre aprese sent ntar ar
os
resu esulta ltados dos
fin finais, ais,
dis discuti cutin ndo
poss possív ívei eis s
distorções e/ou fatos relevantes na obtenção dos d os resultados) O ensaio realizado não teve um caráter técnico de execução, pois pois tive tivemo moss limi limite tess de mate materi rial al e apar aparel elha hage gem m ao real realiz izar ar a determinação da expansão do cimento. Contudo procurou se seguir a norma de especificação. A pasta foi feita conforme NBR MB-3433 e o méto mé todo do de cura cura foi foi a frio frio,, se send ndo o feit feitos os dois dois co corp rpos os de prov prova. a. O método a frio consistiu em colocar duas agulhas de ‘‘ Le Chatelier’’ no tanque de água durante seis dias, em posição tal, que as extremidades de suas hastes ficaram fora da água. Após pós os seis eis dias ias de cur cura, os dois dois co corrpos pos de pro prova não apre aprese sent ntar aram am expa expans nsib ibil ilid idad ade e aind ainda a que, que, no ensa ensaio io,, não não fora foram m retiradas as formas metálicas depois das 24 horas de cura.
4.Conside 4.Consideraçõe rações s Finais: Finais: (Apresent (Apresentar ar as conclusões conclusões obtidas, obtidas, compar comparand ando o
os resulta resultados dos finais finais com as especi especific ficaçõ ações es de
norma) De acordo com a NBR 12989: 1993, para o CPB-40 estrutural a expansibilidade a frio deveria ser ≤ 5mm. Segundo BAUER (2000, p. 46), “ainda que não se conhecem com co m muit muita a prec precis isão ão as reaç reaçõe õess e os co comp mpon onen ente tess envo envolv lvid idos os no proces processo so de endur endureci ecimen mento. to.”” No cas caso o da expans expansão ão volumé volumétr trica, ica, como já foi apresentado, está associada principalmente à cal (CaO) e ao óxid óxido o de magn magnés ésio io (MnO (MnO). ). O co conh nhec ecim imen ento to dess desse e fenô fenôme meno no permite manter um controle maior sobre a estabilidade do cimento, como ocorre nos cimentos atuais.
5.B .Bib ibli lio ogra grafias ias
Cons Consu ulta ltadas das
(Apr (Apres ese entar tar
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meno menos s
3
bibliografias): 1. FALCÃO FALCÃO BAUER, BAUER, L.A. L.A. Materiais Materiais de Construção Construção.. Vol. 1, 5ª edição revisada São Paulo. Editora LTC 2. VERÇOSA VERÇOSA,, Enio José. Materiais Materiais de Construç Construção.V ão.Vol. ol. 1, 2ª edição. Porto Alegre, Editora SAGRA, 1984. 3.
NBR NM 3435: Cimento portland - Determinação da expansibilidade de Le Chatelier. Rio de Janeiro, 1991.
6.Observações: (Apresentar (Apresentar sugestões e/ou curiosidades em relação ao tema para serem abordados nas próximas aulas). Poderia se incluir o ensaio da determinação da brancura do cimento (já que o nosso é o CP-B 40). Também poderia se determinar a expansão do cimento acrescentando diferentes quantidades de óxido de cálcio no cimento. Pra ver qual é relação do CaO com a expansão.
