INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS CÂMPUS GOIÂNIA DEPARTAMENTO DAS ÁREAS ACADÊMICAS III ÁREA DE CONSTRUÇÃO CIVIL
RELATÓRIO DE ENSAIO: DETERMINAÇÃO DA FINURA DO CIMENTO POR MEIO DA PENEIRA Nº 200
DIEGO M. SOARES MARIA D. CARVALHO ALZIRA DA C. SOUZA
GOIÂNIA
D0017C10: Estudo da formação da etringita tardia em concreto por calor de hidratação do cimento.
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2012
Diego M. Soares Maria D. Carvalho Alzira da C. Souza
RELATÓRIO DE ENSAIO: DETERMINAÇÃO DA FINURA DO CIMENTO POR MEIO DA PENEIRA Nº 200
Relatório de ensaio apresentado na disciplina Materiais de Construção I do Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás – Campus Goiânia. Área de concentração: Construção Civil Professora: MSc. Sandra Kurotusch de Melo
GOIÂNIA 2012 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 75µm (nº200), pelo procedimento manual, para a verificação da fração retida em porcentagem, em massa, de cimento cujas dimensões dos grãos são superiores a 75µm.
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 prémoldados 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 F-32. Para a realização do ensaio pelo procedimento manual, foram utilizados os seguintes equipamentos: 1. Balança digital com precisão de 0,01g. 2. Conjunto de peneiramento, composto pela peneira de 75μm, do fundo e da tampa. 3. Pincel médio de náilon e um pincel pequeno de cerdas naturais. 4. Flanela seca e limpa. 5. Cronômetro com resolução de 1 s. 6. 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 descartou-se 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 75µm, 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 µm, 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 µm 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 adotouse 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.
7. 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.
Equipe do Laboratório de Furnas.
Concretos – Ensaios e Propriedades. PINI 97
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.