UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL LABORATORIO DE PAVIMENTACAO - 2596
ENSAIO Nº 2 – ÍNDICE DE FORMA PELO MÉTODO DO CRIVO
ACADÊMICOS:
Gustavo A. A. G. Ferreira
RA: 58925
Eduardo Leslão Guerrero
RA: 61028
Profº: Jesner Sereni Ildefonso TURMA: TARDE – 15:30hr
1- Objetivo O objetivo desta pratica é a determinação de forma do agregado a ser utilizado na concretização do pavimento asfáltico. Este método fixa o modo pelo qual se determina a variação dos eixos multidirecionais das particular que compões o agregado, definindo-a pelo índice de for ma.
2- Fundamentação teórica Os agregados constituem um dos principais componentes da pavimentação rodoviária, tendo como principais funções a de manter estabilidade mecânica do revestimento, suportando as pressões aplicadas pelos veículos; resistir ao intemperismo sem alterar suas características e funções. Dentre as características tecnológicas dos agregados estão a granulometria, que assegura estabilidade às camadas do pavimento em função do maior atrito interno obtido pelo arranjamento entre as partículas. Outra é a sua forma sendo ideal que tenha forma cúbica, uma vez que tem um melhor arranjo entre as partículas conferindo uma maior resistência ao cisalhamento.
2.1- Índice de forma As partículas dos agregados podem ser agrupadas nas seguintes formas fundamentais: cúbica(f=1), lamelar(f=0), alongada e arredondada. Em laboratório procura-se determinar a forma do grão através de ensaios que definirão o índice de forma ou cubicidade, ou o percentual de formas defeituosas. É adotado o limite mínimo de f = 0,5 para aceitação de agregados quanto à forma. (BERNUCCI; MOTTA; CERATTI; SOARES,2010) O método DNER-ME 086/94, fixa o modo pelo qual se determina a variação dos eixos multidirecionais das partículas que compõem o agregado, definindo-a como índice de forma. Neste método são utilizados peneiras de abertura circular e conjunto de crivos redutores.
2.2Tamanho diretriz É o valor correspondente ao diâmetro do menor crivo de abertura circular, especificado, em que passam todos os grãos de uma fração, das que compõem a graduação escolhida.
3- Materiais e métodos 3.1- Materiais A execução do ensaio foi feito de acordo com o que recomenta a norma do DNER-ME086/94, tendo que a aparelhagem necessária é a seguinte:
Peneiras com crivos de abertura circular com diâmetro de 76,0-
63,5-50,0-38,0-32,0-25,0-19,0-16,0-12,7 e de 6,3 mm;
Conjunto de crivos redutores, de abertura retangular de 38,0 -32,0-
25,0-21,0-19,0-17,0-16,0-12,7-10,5-9,5-8,5-8,0-6,3-5,3-4,8-4,2 e 3,2mm, com o respectivo suporte para peneiramento, de acordo com as dimensões características;
Peneiras de 76-63,5-50-38-25-19-12,7-9,5- e 4,8 mm, além de
tampa e fundo, de acordo com a ABNTEB-22/1988;
Agitador para peneiras com dispositivo para fixação desde uma
peneira até seis com tampa e fundo;
Balança com capacidade de 20kg e sensibilidade a 1g;
Tabuleiro de 45x25x5 cm para servir de suporte e recolher o
material passante. A escolha da amostra é feita posteriormente à analise granulométrica do material, para que assim se conheça em qual das graduações o material se enquadra de acordo com a tabela 1. Escolhida a graduação, selecionam-se as frações indicadas na mesma tabela, usando-se para este fim as peneiras com crivos de abertura circular.
Tabela 1- Determinação da graduação do material após análise granulométrica Graduação A
B
C
D
Crivos de abertura Circular(mm) Passando* Retido 76,0 63,5 50,0 38,0 32,0 25,0 19,0 19,0 16,0 12,7 12,7 9,5
63,5 50,5 38,0 32,0 25,0 19,0 16,0 16,0 12,7 9,5 9,5 6,3
* Tamanho diretriz ** Abertura em tamanhos comerciais
Pesos das frações da amostra(g) 3000 3000 3000 3000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 1000 1000
Crivos redutores correspondentes(mm)** Crivo I Crivo II 38,0 32,0 25,0 19,0 16,0 12,7 9,5 9,5 8,0 6,3 6,3 4,8
25,0 21,0 17,0 12,7 10,5 8,5 6,3 6,3 5,3 4,2 4,2 3,2
Detalhe do crivo redutor pode ser visto na figura 1:
Figura 1 –Crivo Redutor Fonte: DNER – ME 086/94
3.2- Ensaio Feita a analise granulométrica procede separando as partículas de cada fração reditas no crivo redutor de abertura igual a metade da diretriz correspondente, anotando-se seu peso. Para isso, monta-se o crivo com as aberturas correspondentes, em seguida despeja-se lentamente e em quantidades pequenas o material e então em movimentos sucessivos com a mão, de modo que os dedos do operador passe por toda a extensão do crivo para que partículas fiquem reditas se e somente se todas as dimensões forem maior do que a da abertura. Para garantir o resultado, recomenda-se que as particular não sejam pressionadas para não aumentar a dimensão da abertura do crivo. Pesa-se então o material retido que fora separado. Com o material passante no crivo redutor I, repete-se ter o procedimento acima descrito no crivo redutor II de abertura igual a 1/3 do tamanho da diretriz da fração, anotando-se também o peso do material retido. Repetem-se as operações acima até que todas as frações que compõe a graduação se esgotem. Para a determinação do índice de forma, deve-se inicialmente determinar para cada fração que compõe a graduação, em relação a seu peso inicial, as percentagens retidas em cada crivo redutor.
= =
∗ 100
Equação 1
∗ 100
Equação 2
Onde: P1 é a soma das percentagens retidas no crivo I, de todas as frações que compõem a graduação; P2 é a soma das percentagens retidas no crivo II, de todas as frações que compõem a graduação;
m1 é a massa retida no crivo I dos dois grupos, de todas as frações que compõem a graduação; m2 é a massa retida no crivo II dos grupos, de todas as frações que compõem a graduação. Sendo assim, calcula-se com a equação 3, o índice de forma:
=
+,
Equação 3
Onde: f é o índice de forma; n é o número de frações (ou de tamanhos diretrizes) que compõem a graduação escolhida.
4- Resultados A graduação escolhida foi a D, para isso utilizou-se 1kg de amostra que passa na peneira de abertura circular de 12,7 mm e retido na de 9,5mm. A outra parte da amostra separada passou na peneira circular de 9,5 mm e ficou retido na de 6,3mm, também totalizando 1 kg. A escolha dos crivos foi feita segundo a tabela 1, sendo para o primeiro grupo utilizou-se os crivos de 6,3mm e 4,2mm. Para o segundo grupo utilizou-se os crivos de 4,8mm e 3,2 mm. A tabela 2 contém os valores retidos nos crivos dos respectivos grupos. Grupo 1
Grupo 2
Crivo I(6,3mm)
Crivo II(4,2mm)
369,21g
445,39g
Crivo I(4,8mm)
Crivo II(3,2mm)
639,60g
250,51g
Com os dados em mão, calculou-se P1 e P2, como segue: P1 =
369,21 639,60 1000
× 100 = 100,8%
P2 =
445,39 250,1 1000
× 100 = 65,55%
Tendo que o número de faixas, é igual a 2, calcula-se o í ndice de forma: E, sabendo- se que o número de faixas, n, é igual a 2, encontra -se o índice de forma: f=
100,8 0,5.65,55 100.2
= 0,668
5- Conclusão O ensaio teve como objetivo a determinação do índice de forma, sendo o mesmo encontrado como sendo igual a 0,668. Tento em vista que o maior valor para o índice é de 1, configurando agregados de forma cúbica, e que o encontrado é superior ao limite mínimo de 0,5 que é o aceitável para utilização na pavimentação asfáltica, conclui-se que o agregado em questão apresenta uma boa configuração frente a resistência ao cisalhamento, juntamente com o arranjo das partículas, podendo ser portando utilizado na confecção de asfalto.
6- Referencias BERNUCCI, L. B.; MOTTA, L. M. G; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Pavimentação
Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros, Rio de Janeiro, 2010. ______,DNER-ME 086/94: Agregado: determinação do índice de forma. Rio de Janeiro, 1994.
