Finura Do Cimento

Universidade da Amazônia

TÓPICOS DE CIÊNCIAS DOS MATERIAIS E MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

Finura do cimento, Tempo de pega, Resistência mecânica

Professor  JOSE ZACARIAS RODRIGUES DA SILVA JUNIOR Aluno FELIPE ROCHA TEIXEIRA SANTOS 3ENN1 10/04/2013

I. Determinar finura do cimento 1. INTRODUÇÃO O presente relatório tem como objetivo apresentar os resultados da avaliação da finura do cimento Portland CPII F-32 por peneiramento realizado conforme a NBR 11579 (ABNT, 1991), bem como apresentar a metodologia empregada. Os resultados comprovaram que o cimento atende aos limites especificados pela NBR 11578 (ABNT, 1991) sendo seu índice de finura de 0,7%. 2. Objetivo do ensaio O objetivo do ensaio é a determinação da finura do cimento Portland utilizando a peneira de 75 m (nº200), pelo procedimento manual, para a verificação da fração retida em porcentagem, em massa, de cimento cujas dimensões dos grãos são superiores a 75 m. 2.1 FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICAS  Além de servir para aplicações gerais, o cimento Portland composto CPII F-32 pode ser usado no preparo de argamassas de assentamento, revestimento, argamassa armada, concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro, concreto-massa, elementos pré-moldados e artefatos de concreto, pisos e pavimentos de concreto e solo-cimento, dentre outros. Um dos fatores que indica a qual aplicabilidade o cimento acima pode ser utilizado é o índice de finura. O contato da água com os componentes do cimento se dá na superfície dos grãos, hidratando-os, gradativamente, em direção ao interior. Um cimento mais fino possui maior número de grãos por unidade de massa, ou seja, possui maior área específica. Com isso, a água encontrará muito maior área de contato e a reação se fará com maior intensidade, resultando, assim, em maior  resistência mecânica, maior liberação de calor e, também, maior tendência à retração. Neste caso, como a peneira possui dimensões extremamente pequenas, utiliza-se uma amostra com massa de 50,00 g, o que facilita o processo de peneiramento e evita a diminuição da vida útil da peneira, uma vez que os poros da mesma podem se entupir com grande facilidade. Para o cimento Portland composto CPII F-32 o índice de finura deve estar sempre menor que 10% para a classe 40MPa e menor que 12% para as classes de 25 e 32MPa de acordo com a NBR 11578/91.

3. materiais e equipamentos O cimento avaliado foi o cimento Portland composto com fíler (calcário), CPII F32. Para a realização do ensaio pelo procedimento manual, foram utilizados os seguintes equipamentos: 

Balança digital com precisão de 0,01g.



Conjunto de peneiramento, composto pela peneira de 75μm, do fundo e

da tampa. 

Pincel médio de náilon e um pincel pequeno de cerdas naturais.



Flanela seca e limpa.



Cronômetro com resolução de 1 s.



Recipiente cerâmico para pesagem do material retido.

4. Metodologia de ensaio O ensaio de finura do cimento Portland foi realizado através do procedimento manual, que consiste em quatro operações (Eliminação de finos, etapa intermediária, peneiramento final e transferência do resíduo). Para o início do ensaio, montou-se o esquema de peneira, tampa e fundo, como mostrado na figura 2. Uma amostra de 50 g do cimento foi adicionada sobre a tela da peneira. Após segurar o conjunto (tampa, peneira e fundo) empregou-se movimento de vaivém na horizontal de modo que o cimento se espalhasse sobre a superfície da tela e a parte fina passasse quase que em sua totalidade durante um período de 5 minutos. Esta etapa corresponde à eliminação dos finos.

Figura 1- Esquema de montagem de tampa, peneira e fundo para o ensaio de peneiramento do cimento.  A etapa intermediária consistiu na retirada e limpeza do fundo contendo o material fino que posteriormente foi descartado, e na limpeza da parte inferior  da peneira com o pincel médio. Após a remontagem do esquema da figura 2, continuou-se o peneiramento com suaves movimentos de vaivém horizontais por um período de 20 minutos, girando o conjunto em intervalos regulares de tempo. Terminada esta etapa limpou-se a parte inferior da peneira e descartouse o material presente no fundo, que também foi limpo posteriormente.  A última etapa consistia no peneiramento final. Segurou-se o conjunto da figura 2 ligeiramente inclinado e imprimiram-se movimentos de vaivém durante cerca de 60s, girando sempre o conjunto a cerca de 60º a cada intervalo de 10s. Completando-se este período, limpou-se o fundo da peneira com o pincel médio recolhendo todo o material e transferindo-o para o fundo. O material depositado no fundo foi então transferido cuidadosamente para o recipiente de cerâmica, tarado previamente na balança, onde se registrou uma massa superior ao limite de 0,1% da amostra original, ou se já, uma massa superior a 0,05g. O procedimento acima foi repetido até que se obteve um resíduo passante de 0.02g. Procedeu-se então com a pesagem do material retido na peneira de 75m, obtendo-se uma massa de 0,35g. 5. cálculos e expressão dos resultados O índice de finura do cimento é obtido pela expressão:

Onde: F = índice de finura do cimento, em porcentagem. R = resíduo do cimento na peneira 75 m, em g M = massa inicial do cimento, em g C = fator de correção da peneira utilizada no ensaio, determinado de acordo com o disposto na EB-22, devendo estar compreendido no intervalo de 1,00 ± 0,20. O resíduo que permaneceu na peneira de 75 m foi de 0,35g e a massa inicial utilizada no ensaio foi de 50,00g. Como C é o fator de correção e representa o desvio da idealidade da peneira, ou seja, seu valor seria 1,00 se a peneira apresentasse todos os seus orifícios desobstruídos, neste caso ela seria a peneira ideal. O controle da porosidade da peneira é feito por órgãos certificados que emitem um laudo referente à eficiência da peneira. Neste caso o valor C se refere a uma correção do estado inicial da peneira. Como a peneira em uso não passou por nenhum procedimento de medição/verificação de eficiência recentemente adotou-se o valor de C = 1,00. 6. conclusão  A norma NBR 11579/91 diz que o resultado do ensaio é o valor obtido em uma única determinação, assim o valor do índice de finura F, do cimento analisado, foi de 0,7%. Este índice corresponde à porcentagem em massa de material fino presente na amostra inicial. O ensaio foi realizado uma única vez, assim não há como se ter parâmetros para avaliar a eficácia do ensaio, pois o teste deveria ter sido realizado pelo menos duas vezes, levando-se em conta que para cada teste o operador  deveria ser o mesmo, assim a repetibilidade do ensaio não foi garantida. A reprodutibilidade do ensaio é obtida entre a diferença de dois resultados individuais e independentes realizados por operadores diferentes a partir da mesma amostra, não podendo ultrapassar 0,8% em valor absoluto. Como não se obtiveram resultados dos outros grupos para efeito de comparação, não se pode afirmar que o ensaio teve uma boa reprodutibilidade.

Para o cimento CPII F-32 de acordo com a NBR 11578/91 o índice de finura deve ser menor que 12%, assim o ensaio realizado comprovou que o cimento está dentro do limite estabelecido.

II.Determinar tempo de pega Já (BAUER, 2000, p. 42), esclarece como sendo tempo de pega: “O fenômeno de pega do cimento compreende a evolução das propriedades

mecânicas da pasta no inicio de endurecimento, propriedades essencialmente físicas, conseqüente, entretanto, a um processo químico de hidratação. E um fenômeno artificialmente definido como o momento em que a pasta adquire certa consistência que a torna imprópria a um trabalho”.

9.1 Equipamentos: 1. - Balança 2. - Proveta 3. - Vasilha metálica 4. - Espátula; 5. - Aparelho de vicat com sonda vicat 6. - Molde tronco – cônico 7. - Chapa de vidro plana (e = 5 mm) 8. - Batedeira com vasilhame de metal 9.2 Descrição: 1. Repete-se a mistura do ensaio anterior com a quantidade de água encontrada 2. Libera-se a agulha e deixa ela penetrar por 30 s 3. Quando estacionar a 1 mm do fundo 4. Quando não marcar o material fim de pega

Tempo de pega segundo à norma O teste realizado no laboratório de Construção Civil do UNICS, após toda confecção do experimento esperamos, anotando o tempo necessário para que a agulha ao ser colocada na pasta de cimento após então a contagem de 30 segundos atingisse a 1 mm do fundo conforme figura acima. 9.4 Resultados obtidos Logo então o tempo necessário foi de 1 hora 47 minutos, conforme resultado obtido e demonstrado na figura acima citada.

III. Determinar resistência mecânica Determinação da resistência à compressão da pasta de cimento Portland, segundo NBR 7215/ ABNT. Este ensaio tem por objetivo determinar à resistência à compressão do cimento Portland de acordo com as determinações da NBR 7215 (cimento Portland – determinação da resistência à compressão). MATERIAIS UTILIZADOS: Componentes da argamassa: 

Areia Normal (NBR – 7214);



Água;



Cimento..  Aparelhagem:



Misturador mecânico;



Forma metálica (5 x 10) cm;



Soquete;



Máquina de ensaio de compressão.

PROCEDIMENTOS DE EXECUÇÃO DO ENSAIO

MISTURA DA ARGAMASSA Os componentes da mistura foram pesados,a areia em 4 (quatro) porções e o cimento em 1 (uma) porção, a água foi medida em volume. A mistura foi feita no misturador mecânico em velocidade baixa colocando toda a quantidade de água na cuba e adicionando o cimento de forma gradual para formação de uma pasta homogênea. Foi registrada hora em que o cimento entra em contato com a água. Após a adição do cimento e sem paralisar a operação de mistura foi colocado as 4 (quatro) porções de areia (fina, média fina, média grossa e grossa) sem que esta operação ultrapasse o tempo de 30s. Com todos os componentes da mistura a velocidade do misturador foi aumentada e permaneceu assim por mais 90s (noventa segundos), quando foi desligado para retirar o excesso de argamassa da parede da culpa e na pá do misturador e posta no interior da cuba, após esta operação que deve ser feita em menos de 90s foi ligado o misturador por mais 60s em alta velocidade. Todo processo de mistura não ultrapassou de 5 minutos.

MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA Previamente o dispositivo de fechamento das formas foram apertados e usou-se cera vegetal na fenda vertical externa para garantir a estanqueidade da forma, para facilitar o desmolde dos corpos de prova usou-se óleo vegetal na superfície interna da forma. Imediatamente após o adequamento das formas foram moldados 9 (nove) corpos de prova, a colocação da argamassa na forma foi feita com o auxílio da espátula em 4 (quatro) camadas de alturas aproximadamente iguais recebendo cada camada 30 (trinta) golpes uniforme com soquete normal de forma que os golpes sejam uniformemente distribuídos sobre a superfície da camada. Logo depois do adensamento das 4 (quatro) camadas foi feito o razoamento do topo dos corpos de prova com o auxílio de uma régua metálica.

ROMPIMENTO Os corpos de prova foi rompido na data pré-estabelecida (7 dias), a idade é contada a partir do instante que a água entra em contato com o cimento. Foi verificado o funcionamento da máquina, logo depois foi posicionado o eixo do corpo de prova centrado com o eixo de carregamento da máquina. Iniciou-se o carregamento tendo-se como resultado da carga de ruptura o valor máximo expresso no relógio da prensa.

 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

MATERIAL

MASSA PARA MISTURA (G)

Cimento portland

624

 Água

300

 Areia Normal

468

Etapa conclusiva: Os resultados apresentaram resistência média de:

Dias

Res.

Tensão de

Min.por 

ruptura

norma

(Mpa)

(Mpa) 7

20

36,11

Os resultados estão acima do mínimo esperado, portanto o cimento está apto ao uso sem qualquer restrição.

IV.Referências bibliográficas Agregados – Determinação do material fino que passa através da peneira 75 μm, por lavagem. NBR NM 46: Rio de Janeiro, 2001.

Isaia, Geraldo C.(Editor). Materiais de Construção Civil. 1ªed. IBRACON, 2007 Isaia, Geraldo C.(Editor). Concreto: ensino, pesquisa e realizações. 1ªed. IBRACON, 2005. Mehta, P.K.Concreto: Estrutura Propriedades e Materiais. PINI 1994

Cimento Portland - Determinação da finura por meio da peneira 75 μm . NBR 11579: Rio de Janeiro, 1991.