Baixe Relatório 04 - Relatório do ensaio de inchamento da areia e outras Provas em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL NELSON POERSCHKE RELATÓRIO 04 Determinação do inchamento do agregado miúdo - Areia Boa Vista Setembro, 2014 2 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 04 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 05 3. METODOLOGIA .............................................................................................. 06 4. MATERIAL UTILIZADO ................................................................................ 08 5. RESULTADOS .................................................................................................. 09 6. CONCLUSÃO .................................................................................................... 14 7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ................................................................. 15 1 INTRODUÇÃO Segundo Petrucci (1970) define-se agregado como o material granular, sem forma e volume definidos, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para a engenharia. Os agregados conjuntamente com os aglomerantes, especificamente o cimento, formam o principal material de construção; o concreto. Pela importância, é fundamental o conhecimento das propriedades dos agregados, pois influenciam diretamente no comportamento desses. Os agregados miúdos (areias) e os agregados graúdos (seixos e britas) apresentam características distintas de propriedades físicas e que são determinadas através de ensaios. A Areia é um agregado miúdo, pois possui diâmetro médio característica (DMC) ≤ 4,8mm. É formada, principalmente por quartzo (SiO2), mas dependendo da composição da rocha da qual é originária, pode agregar outros minerais como: feldspato, mica, zircão, magnetita, ilmenita, mônazita, cassiterita, entre outros. Sendo um agregado miúdo, tem grande capacidade de retenção de água. Quando utilizada em obra, apresenta-se mais ou menos úmida, refletindo de forma considerável sobre a massa unitária. O ensaio do inchamento consiste em adicionar água a uma amostra, e depois verificar o seu volume. Após essas operações, será encontrado um Coeficiente Médio de Inchamento (CMI) junto a uma umidade crítica. Todo o ensaio é orientado pela norma NBR 6467 – Determinação do inchamento de agregados miúdos. A experiência realizada mostra que a água absorvida, aderente aos grãos, provoca afastamento entre eles, resultando no inchamento. Podemos dizer então, que a areia seca é mais “pesada” que a areia úmida, pois essa umidade superficial aderente aos grãos ocasiona um aumento no volume total. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O volume aparente de um agregado miúdo varia em função do seu teor de umidade, segundo uma curva de inchamento. A curva de inchamento é expressa em volume relativo em função da umidade. O volume relativo constitui o aumento de volume, expresso em relação ao volume original, que uma determinada massa de areia sofre, devido à umidade. Cada agregado miúdo tem uma diferente curva de inchamento. A curva de inchamento pode ser simplificada por duas retas a partir da consideração de que a partir de uma determinada umidade crítica o efeito do inchamento se torna desprezível, sendo pequena a variação de volume daí para diante. De acordo com a NBR 6467:2006, temos as seguintes definições: Inchamento de agregado miúdo é o fenômeno relativo à variação do volume aparente, provocado pela absorção de água livre pelos grãos do agregado, que altera a massa unitária. Coeficiente de inchamento é o coeficiente entre os volumes úmido e seco de uma mesma massa de agregado, calculado pela equação . Umidade crítica é o teor de umidade expresso em porcentagem, assim determinado: a) traçar a reta (r) paralela ao eixo das umidades que seja tangente à curva (o ponto de tangência é o ponto A); b) traçar a corda (s) que une a origem das coordenadas ao ponto de tangência da reta traçada ao ponto A; c) traçar nova tangente (t) à curva, paralela à corda definida na alínea anterior; e d) traçar a reta (u) paralelamente ao eixo das ordenadas, correspondente à interseção entre as retas (r) e (t), obtendo-se sobre a curva o ponto B. A interseção da reta (u) com o eixo das abscissas correspondente à umidade crítica. Coeficiente de inchamento médio é o valor médio entre o coeficiente de inchamento máximo e aquele correspondente à umidade crítica determinado pela média aritmética entre os coeficientes de inchamento máximo e aquele correspondente à umidade crítica. Figura 03 – Pesagem da amostra úmida 4 MATERIAL UTILIZADO Encerado de lona com dimensões aproximadas de 2,0 m x 2,0 m; Balança de precisão de 0,01g; Balança de precisão de 0,1g; Recipiente paralelepipédico; Régua rígida de aço; Estufa; Concha; Dez cápsulas com tampa; Proveta graduada de vidro com capacidade mínima de 500 ml. 5. RESULTADOS Execução do ensaio. O ensaio foi executado conforme prescreve a norma 6467:2006, com rodízio de grupos a cada incremento de água na mistura. Tabela 01 – Dados coletados durante o ensaio Grupo Teor de umidade (%) Quantidade de água adicionada (kg) Quantidade acumulada de água na amostra (kg) Massa total (kg) Massa do recipiente (kg) Massa da amostra (kg) Professor 0,0 0,0 0,00 26,560 2,580 23,980 1 0,05 0,12 0,12 24,780 22,200 2 1,0 0,12 0,24 23,180 20,600 3 2,0 0,24 0,48 21,280 18,700 4 3,0 0,24 0,72 20,260 17,680 1 4,0 0,24 0,96 20,540 17,960 2 5,0 0,24 1,20 21,260 18,680 3 7,0 0,48 1,68 20,640 18,060 4 9,0 0,48 2,16 20,800 18,220 Todos 12,0 0,72 2,88 21,800 19,220 Cálculo do teor de umidade do material contido em cada uma das cápsulas, de acordo com a NBR 6467:2006, item 7.1. Onde: h = teor de umidade do agregado em porcentagem; = massa inicial da cápsula com areia úmida (g); = massa da cápsula com a areia após a secagem (g); e = massa da cápsula vazia (g) 12,0 1,60 1,28 10,77 1,12 Gráfico da curva de inchamento O gráfico é desenhado a partir de uma interpolação dos pontos encontrados, com um ajuste específico (seu melhor ajuste). O processo para a determinação da umidade crítica e do CMI consiste no traçado de 5 retas no gráfico já desenhado. A reta de n° 1 é tangente ao ponto de maior ordenada da curva, horizontalmente. A de n° 2 ( a corda) é uma ligação da origem com esse ponto. A de n° 3 é uma tangente no ponto onde a curva acentua-se antes de ter seu limite tendendo ao CMI, paralela à reta n° 1. A de n° 4 é uma reta que liga o ponto de interseção das retas 1 e 3 ao eixo das abscissas, paralela ao eixo das ordenadas, a qual também determina a umidade crítica ao cortar o eixo de “x”. A última reta, de n° 5 é desenhada paralelamente ao eixo das abscissas no ponto onde a reta 4 corta a curva. Os coeficientes C2 e C1 correspondem aos pontos A e B. O inchamento será a média desses valores. Tabela 05 – Dados para confeccionar o gráfico da curva de inchamento Umidade ( %) Coeficiente de inchamento () 0,00 1,00 0,45 1,08 0,91 1,16 2,34 1,26 2,68 1,32 3,58 1,29 4,30 1,23 6,38 1,29 8,56 1,21 10,77 1,12 Gráfico 01 – Curva de inchamento Umidade crítica = 3,4 % Coeficiente de inchamento médio = = 6 CONCLUSÃO A areia é de grande importância para a engenharia civil, pois é utilizada nas obras de aterros, execução de argamassas e concretos e também na fabricação do vidro. O tamanho de seus grãos tem importância nas características dos materiais que a utilizam como componente. Por meio deste ensaio percebemos que com a adição da água, a areia tem um aumento no seu volume, e depois de certa umidade, ela fica em uma razão de volume úmido por volume seco constante. Em nosso experimento, obtivemos a umidade crítica de 3,4% e um inchamento médio de 29 %. Significa que para uma umidade de 3,4%, o volume sofre um acréscimo de 29 % do seu volume inicial. Para umidades maiores, o volume não sofre inchamento significativo, devido à umidade indicada ser crítica.