Manual de Ensaios de Artefatos

Curso de

LABORATORISTA DE ARTEFATOS DE CONCRETO MANUAL DE PROCEDIMENTOS DE ENSAIOS

Jul/15

Manual de ensaios ensaios d e artefatos artefatos de con creto

INTRODUÇÃO Em uma indústria de concreto, pré-moldados ou artefatos de cimento o laboratório de controle de qualidade atua como o navegador em um Rally de regularidade, ou seja, ele orienta a produção sobre o comportamento do produto e seus insumos no que diz respeito às exigências de norma, as necessidades do consumidor e as limitações de custo do produto visando sua competitividade no mercado. Entre as principais razões que justificam a montagem e manutenção de um laboratório de controle da qualidade de produtos na indústria, estão: 

Proteger a imagem da empresa, empresa, através da análise análise diária dos produtos produtos fabricados,

evitando

o

envio,

ao

mercado,

de

produtos

em

desconformidade com as exigências das normas pertinentes. 

Diminuir o desperdício desperdício dentro da indústria evitando a fabricação de produtos muito acima do exigido para aquele modelo ou categoria.



Diminuir o desvio padrão de processo contribuindo para a redução redução dos custos de produção.



Agregar valor à marca transmitindo transmitindo confiabilidade confiabilidade ao cliente através da demonstração de um sistema interno confiável de controle da qualidade.



Auxiliar a área de vendas da empresa através da análise dos produtos produtos concorrentes mostrando seus pontos fortes, fracos, verdades e mentiras.

A utilização deste documento não dispensa o conhecimento do conteúdo das normas específicas sobre cada assunto tratado aqui, apenas detalha de forma mais usual e prática os ensaios descritos nas normas além de sugerir outros procedimentos ainda não normalizados, mas de grande utilidade no controle de qualidade de produtos vibroprensados obtidos a base de cimento Portland. Boa leitura

Eng. Idário Fernandes www.DoutorBloco.com.br Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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PARTE 1 – ENSAIOS EM AGREGADOS 1.1 – TEOR DE UMIDADE DO AGREGADO MIÚDO NBR 9939/11 O ensaio de umidade de um agregado consiste em se determinar a quantidade de água presente no material, expressa em relação a massa daquele material no estado completamente seco. O conhecimento do teor de umidade do material permite fazer a correção das quantidades reais proporcionadas à mistura, controlar o fator a/c e também calcular com precisão o consumo de cada componente no concreto. O aconselhável é a secagem em estufa ou forno elétrico elétr ico e, em último caso, o material pode ser seco em frigideira desde que ao abrigo do vento. 1.1.1 – Execução do ensaio

a) Coletar uma amostra representativa representativa do material, com aproximadamente aproximadamente 1000 g, pesar imediatamente e anotar o peso úmido como “Mu” . b) Secar o material, em forno, frigideira ou estufa a 110 110 C°, até constância constância de massa, tomando o cuidado para não perder material. c) Deixar esfriar por 10 minutos e anotar o peso seco como sendo “M s ” ” . d) Calcular o teor de umidade através expressão: expressão: Teor de umidade h% 

Mu - Ms Ms

x 100 10 0

Onde: h% =Teor de umidade; Mu = Massa do material úmido; MS = Massa Massa material seco.

Da expressão acima derivam as variáveis abaixo, muito úteis nas correções dos agregados devido à sua umidade. Mu Mu  Ms ( 1  h) e Ms  1 h Assim, se você precisa pesar 180 kg de areia, por exemplo, com 4% de umidade, você deve calcular:

Mu  Ms ( 1  h)  180 x (1  4

)  187,2 kg 100

Veja, no final do manual, no item anexos, um exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir faça download do formulário no site www.doutorbloco.com.br. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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1.2 - GRANULOMET GR ANULOMETRIA RIA DOS AGREGADOS - (NBR NM 248/2003) 1.2.1 - INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO

A granulometria ou distribuição granulométrica é a característica de um agregado de maior aplicação na prática, principalmente para classificar e avaliar sua qualidade, confrontando-se com as faixas granulométricas especificadas ou recomendadas para determinados produtos. É muito útil para controlar a homogeneidade de lotes recebidos na indústria e também é imprescindível na dosagem de concretos ou argamassas. A partir da granulometria granulometria pode se se conhecer o diâmetro máximo máximo (D.Máx) de um agregado e o seu módulo de finura (MF) que nos dá numericamente uma boa ideia do tamanho e da distribuição dos grãos do material. 1.2.2- QUANTIDADE DE MATERIAL PARA ENSAIO

As quantidades mínimas de material para cada determinação determinação variam em função do tamanho máximo dos grãos e estão no quadro abaixo. Quad ro 1.2.2 –Quantidades Quantidades d e m aterial aterial para ensaio de gr anulometria

Material

Areia

Pó de pedra

Pedrisco

Brita

D máx (mm)

4,8

4,8

9,5

12,7 a 25

Massa mínima para ensaio (g)

1000

1000

3000

5000

1.2.3 - EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS

a) Balança com capacidade capacidade para 10 kg e precisão precisão de 1 g; b) Peneiras, de inox ou latão, latão, de 8 x 2 polegadas, polegadas, com aberturas de malha de: 0,074; 0,15; 0,3; 0,6; 1,2; 2,4; 4,8; 6,3; 9,5; 12,7; 19,0 e 25,0 mm. c) Fundo e tampa do conjunto conjunto de peneiras de 8 x 2 “. d) Escova com cerdas de nylon para limpeza limpeza da tela das peneiras peneiras até 0,3 mm; e) Escovas com com cerdas de latão latão para limpeza das peneiras acima de 0,3 mm; e) Recipientes plásticos plásticos para pesagem das das frações retidas em cada peneira. peneira. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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1.2.4 - PROCEDIMENTO

a) Secar previamente previamente o material ao ar ou em estufa até 110 °C; b) Pesar a amostra para ensaio de acordo acordo com o material e o quadro 1.2.2. c) Peneirar o material, sobre sobre a série de peneiras, até que, em um um minuto de agitação, passe em cada peneira menos que 1% do material retido; d) Pesar e anotar a massa de material retido em cada peneira; e) Determinar a porcentagem retida individual individual expressando a massa retida em cada peneira como porcentagem da massa total da amostra; f) Determinar, para cada peneira, a porcentagem retida acumulada (porcentagem retida daquela peneira mais a soma das porcentagens das peneiras superiores a ela), veja planilha abaixo. 1.2.5 - RESULTADOS RESULTADOS

a) Determinar a dimensão máxima característica (Dmáx.) como sendo a abertura de malha, em milímetros, da menor peneira que contém uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5%; b) Determinar o módulo de finura como sendo a soma das porcentagens retidas acumuladas nas peneiras da série normal, dividida por 100. c) Colocar os dados na planilha de ensaios e verificar verificar o enquadramento na faixa específica. d) Na relação acima, as peneiras peneiras intermediárias são a 6,3, 6,3, 12,7 e 25,5 mm. As demais são peneiras normais. e) Veja, no final do do manual no no item anexos, um exemplo da ficha deste ensaio. ensaio. f) Se preferir, faça download da ficha de granulometria no site www.douorbloco.com.br que www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente.

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Manual de ensaios d e artefatos de con creto

1.2.6 - NOTAS

a) Quando a soma da porcentagem retida individual for 99% ou 101%, acrescentar ou diminuir 1% na peneira de maior porcentagem retida. b) Utilizar a escova de cerdas de nylon para limpeza da peneira de malha 0,3 mm ou menor e a de cerdas de latão para as demais peneiras. c) Quando se empregam agitadores mecânicos como o da foto acima, é importante verificar se as peneiras não se entupiram no decorrer do ensaio. Em caso positivo, limpar as malhas das peneiras e voltar o material e ligar novamente.


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1.3 - MASSA UNITÁRIA APARENTE - (NBR NM 45/2006) 1.3.1 – Introdução A massa unitária ou densidade aparente de um agregado corresponde à relação entre a massa de certa porção do material e o volume do recipiente cheio que contém esta porção. Existem duas formas de se determinar a densidade aparente de um agregado; uma no estado solto e na umidade em que se encontra o material, onde se procura reproduzir o procedimento de medição dos materiais em volume para confecção do concreto e também para transformar as quantidades de volume para massa e vice-versa. Outra forma para se obter o peso específico aparente é com o material seco e adensado. Neste procedimento o intuito é acomodar, ao máximo, os grãos dentro do recipiente a fim de diminuir ao mínimo os espaços vazios entre os grãos. Esta forma é empregada para se determinar o índice de vazios do agregado e, neste caso, é importante que o material esteja seco para evitar influência da umidade no resultado. Esta situação visa reproduzir a quantidade de vazios que o material apresenta a fim de avaliar o consumo de pasta de cimento que ele vai necessitar no concreto.

1.3.2 – Equipamentos e acessórios a) Balança com capacidade para 20 kg e resolução de 10 g; b) Recipiente rígido de volume de 3000 cm3 para agregado fino, de 5000 cm3 para pedrisco e de 10 litros para britas 1 e 2.

1.3.3 – Execução do ensaio a) Anotar o volume do recipiente (Vr), em cm3; b) Zerar (tarar) a balança contendo o recipiente vazio; c) Encher o recipiente com o material e rasar a superfície paralela à face; d) Pesar e obter a massa “M”, em gramas. e) Calcular a densidade aparente pela expressão a seguir: Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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Densidade aparente  

M Vr

Onde:  = Densidade aparente; M = massa de material; Vr = volume do recipiente.

a) Efetuar as devidas transformações de cm 3 para m3 e de g para kg e expressar o resultado em kg/m 3. b) Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. c) Se preferir, faça download do formulário Densidade aparente , no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente. Falta Definir procedimento de adensamento


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1.4 - DENSIDADE REAL NBR NM 052/2009 1.4.1 - Introdução A densidade ou massa específica real é muito utilizada nas dosagens de concreto e argamassa para determinar a contribuição de volume que cada material fornece à mistura e, também, em consórcio com a densidade aparente, para determinar o volume de vazios do material. Existem várias maneiras de se determinar a densidade real. As mais indicadas para agregados graúdos são os métodos do frasco de Erlenmeyer e o método da balança hidrostática. Para materiais finos, como a areia e o pó de pedra, o processo mais aconselhável é o do Frasco de Chapman, que considera o deslocamento de uma coluna de água para obtenção do volume real da porção em estudo. Em todos os métodos, da densidade real, o volume considerado corresponde somente ao volume dos grãos, sendo esta a diferença básica com a densidade aparente que considera o volume total do recipiente que contém o material, ou seja, grãos mais os vazios entre eles. Densidade Real  

Onde:

M Vg

 = Densidade real; M = Massa de material; Vg = Volume dos grãos do material.

Uma forma muito fácil de você visualizar a diferença entre densidade aparente e densidade real é o teste dos dois copos. Obtenha dois copos iguais, preferencialmente transparentes e encha um completamente de areia e outro completamente com água. Em seguida, com muito cuidado e sem derramar, passe parte da água para o copo de areia, até a água surgir e se nivelar com a superfície do copo. Observe agora o copo com o restante da água. O volume que falta no copo de água representa exatamente o espaço dos vazios entre os grãos do copo de areia. A água restante no copo é exatamente o volume real dos grãos da areia. Faça isto com 4 copos e duas areias e perceba claramente qual delas tem menos vazios, e, portanto, consome menos pasta de cimento no concreto. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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1.4.2 – Execução do ensaio de densidade pelo frasco de Chapman Este ensaio se aplica a agregados finos como areia, pó de pedra ou outro material de dimensão máxima até 6,3 mm. a) Em um fraco de Chapman limpo e seco, coloque água até a marca de 200 ml e anote o valor como ( Li ) ; b) Tome uma amostra do material a ser ensaiado e pese 500 gramas ( M ); c) Com auxílio de um funil, coloque o material dentro do frasco, tomando o cuidado para não molhar muito o gargalo do frasco; d) Agite o frasco com o material e a água a fim de eliminar possíveis bolhas de ar aprisionadas entre os grãos do material; e) Faça a leitura final do nível da água do frasco e anote como (L f ); f) O volume do material corresponde à diferença entre as leituras, Lf - Li ; g) A densidade é a relação entre a massa M e o volume obtido, conforme a expressão:

Densidade Real  

M



500

Vg Lf  Li



500 386 - 200

 2,69 g / cm3

h) Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça

download

do

formulário

-

Densidade

real,

no

site

www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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1.4.3 – Execução do ensaio de densidade pelo frasco de Erlenmeyer Quando se tratar de agregado de grãos maiores do que 6,3 mm, precisamos utilizar um aparelho de boca maior e de paredes mais resistentes. Neste caso, utilizamos o frasco de Erlenmeyer ou recipiente similar, para determinar a densidade do material, conforme segue:

1.4.3.1 - Execução do ensaio a) Pese uma amostra de 500 g do material a ensaiar ( M ) b) Encha completamente o frasco com água e obtenha o peso bruto ( p i ); c) Descarte aproximadamente metade da água; d) Coloque, com cuidado, todo o material, a ensaiar, dentro do frasco. e) Complete com água até o frasco ficar completamente cheio novamente. f) Pese o conjunto e anote o peso final (p f ); g) O volume do material (Vg ) será: (500 + pi) - pf); h) A densidade é resultado da relação entre a massa M e o volume Vg ;

 

M Vg



500 (500  pi)  pf



499,9 (1076,6 499,9) - 1385,1-

 2,62 g / cm3

Onde:

 = Densidade real; pi = peso inicial (frasco mais água total); pf = peso final (amostra + frasco + água parcial). A diferença pi-pf é justamente a água que não voltou ao frasco devido à pr esença do material. Nota: Você deve ter ficado curioso porque jogou fora uma parte qualquer de água. Pense no seguinte: Se, ao invés de descartar, (item “c”) você tivesse guardado em um recipiente e utilizado a mesma água para repor, (item “e”) a água que iria sobrar no recipiente é a que não coube no frasco devido ao volume ocupado pelo material.


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1.5 – ÍINDICE DE VAZIOS DO AGREGADO NBR NM 45/2006 1.5.1 - Introdução O índice de vazios é uma constante muito utilizada em mecânica dos solos e corresponde à relação entre o volume de vazios presentes entre os grãos de um determinado material e o volume total do recipiente cheio que o contém. Em agregados para blocos e pavers e argamassas, o conhecimento da quantidade de vazios de um material serve para ajudar a definir a qualidade da areia ou pedrisco, principalmente no que diz respeito à sua distribuição granulométrica e ao consumo de pasta de cimento que irá necessitar. Quanto menor for o índice de vazios de um agregado, melhor é o arranjo entre seus grãos, menor será a quantidade de finos necessária para o seu preenchimento e, consequentemente, menor será o consumo de cimento e o custo do concreto.

1.5.2

Execução do ensaio

–

a) Obtenha a massa unitária aparente compactada do material, (a), conforme descrito no item 1.3; b) Obtenha a densidade real do material ( r ) conforme item 1.4; c) Utilize a expressão abaixo para calcular o índice de vazios: Índice de vazios Iv 1 -

 a



 r

Onde: Iv= índice de vazios;  a = densidade aparente; e

 r = densidade real do material.

Só para se ter uma ideia, um copo de 200 ml de areia média seca possui cerca de 110 ml de grãos e 90 ml de vazios entre eles, ou seja, 45% do volume ocupado pelo material é de vazios. Isto significa que onde quer que esta areia seja utilizada ela irá consumir 45% do seu volume em pasta (cimento água). d) Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário FE.. – Índice de vazios, no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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1.6 - TEOR DE MATERIAL PULVERULENTO (NBR NM 46/2003) 1.6.1 - Introdução O teor de material pulverulento corresponde à quantidade de partículas muito finas, menor que 0,075 mm, presentes nos agregados em forma de pó do próprio material triturado ou outro contaminante muito fino incorporado. Quando dissolvido na pasta, diminui a eficiência do cimento e, quando impregnado na superfície do agregado, diminui a aderência na interface pasta/agregado prejudicando a resistência do concreto, principalmente a esforços de tração. A NBR 7211 limita o teor de materiais pulverulentos em 3% para concreto submetido a desgaste por abrasão e 5% para concreto protegido do desgaste superficial. Estes limites sobem para 10% e 12%, respectivamente, se o agregado, for proveniente de britagem de rocha. O material pulverulento, até certo teor, não prejudica a qualidade de blocos de vedação porque ao tempo que diminui a resistência da pasta, aumenta a resistência do concreto já que aumenta a liga da mistura, f acilita as condições de acomodação e de adensamento e diminui as trincas das peças recém moldadas . Para pavers e blocos estruturais, onde a necessidade de resistência é maior e cuja mistura, com maior consumo de cimento, já possui finos suficiente para proporcionar a liga necessária e facilitar o adensamento, o material pulverulento será sempre prejudicial. Uma areia que possui muito material pulverulento produz poeira quando está no estado seco ou uma água muito suja (barrenta) quando é molhada.

1.6.2

Quantidade de material para ensaio

–

A quantidade mínima para cada determinação varia de acordo com a dimensão máxima do material e está disposta no quadro abaixo:

Dmáx (mm) ≤ 4,8 4,8 < Dmáx < 19,0 ≥ 19

Massa mínima para Ensaio (g) 1000 3000 5000


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1.6.3

Equipamentos e acessórios

–

a) Balança com capacidade para 10 kg e precisão de 5g; b) Peneira ABNT 8 x 2” com abertura de malha de 1,2mm; c) Peneira ABNT 8 x 2” com abertura de malha de 0,075mm; d) Recipiente de 3 a 5 litros para lavagem e agitação do material; e) Estufa para 100/110 ºC; f) Bisnaga para água; g) 2 béqueres de vidro transparente de 250ml.

1.6.4 - Procedimento a) Tomar uma amostra representativa do material a ensaiar; b) Secar o material em estufa e deixar esfriar; c) Determinar a massa para ensaio de acordo com o tamanho máximo ( Mi); d) Colocar o material no recipiente de lavagem e agitá-lo com jato de água para desprender as partículas finas e dissolver eventuais torrões de argila; e) Verter a água sobre as peneiras 1,2 e 0,075 mm, sobrepostas; f) Retornar o material retido nas peneiras para o recipiente de lavagem e repetir esta operação até que a água do material esteja quase tão limpa quanto a água de lavagem; g) Deixar o material decantar, retirar cuidadosamente o excesso de água e secar o material em estufa até constância de peso; h) Pesar, descontar a tara e obter a massa do material seco (Mf ); i) O resultado é obtido pela expressão: Teor de material pulverulento

Mi



Mf



x 100

Mf

j) Durante a operação de lavagem tomar cuidado para não desgastar nem perder material, o que alterará o resultado do ensaio. k) A peneira 1,2 mm deve ser colocada sobre a peneira 0,075 mm para proteger sua malha que é muito sensível. i) Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário FE.. – Material pulverulento, no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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1.7 - Índice de Matéria Orgânica – NBR NM 49/2001 1.7.1 - Introdução Impurezas orgânicas são contaminações presentes nos agregados representados por gravetos, folhas, serragem, grãos de cereais, etc. Como são orgânicos, se decompõem com o tempo e podem provocar o aparecimento de manchas na superfície e de vazios no interior da peça concretada. O ensaio de impureza orgânica consiste em se fazer a comparação, após filtragem, da tonalidade de cor de duas soluções de hidróxido de sódio a 3%. Uma das soluções permanece 24 horas em contato com o material contaminado como propósito de dissolver a matéria orgânica colorindo a solução. A outra, chamada solução padrão, tem a matéria orgânica simulada por uma solução de ácido tânico a 2%, adicionada à solução de hidróxido. Quando a solução da areia em estudo apresenta coloração mais escura do que a solução padrão, diz-se que a areia possui uma contaminação maior que 300 ppm (partes por milhão). Em agregados para blocos e pavers, a preocupação com a matéria orgânica é pequena uma vez que os efeitos dessa contaminação no concreto seco são praticamente desprezíveis.

Ensaio de Impureza Orgânicas

1.7.2 - APARELHAGEM a) balança com resolução de 0,1 g e capacidade mínima de 1 kg; b) béquer de 1000 ml; Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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c) provetas graduadas de 10 ml e 100 ml; e) funil de haste longa; f) papel-filtro qualitativo; g) tubos Nessler de 100 ml.

1.7.3 - EXECUÇÃO DO ENSAIO a) coletar a amostra com cerca de 200 g, procurando evitar a segregação do material. Na aplicação deste método devem ser utilizados os seguintes reagentes: Deve-se empregar água destilada ou deionizada. a) hidróxido de sódio com 90% a 95% de pureza; Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário – Material pulverulento, no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente.


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1.8

Teor de argila em torrões – NBR 7218

–

1.8.1 - Introdução Este ensaio permite avaliar a qualidade de um agregado com relação à sua contaminação com grãos pouco resistentes tipo torrões de argila e outros materiais friáveis. Estes materiais, se não forem diluídos no processo de mistura do concreto, trarão prejuízo à resistência do mesmo bem como ao seu aspecto, no caso do concreto aparente.

1.8.2 – Quantidades de material para ensaio A quantidade de material deve ser tal que, após peneiramento nas peneiras 76; 38; 19; 4,8 e 1,2mm consiga-se obter as massas mínimas a serem ensaiadas em cada fração, conforme quadro abaixo: Material retido entre

Massa

as peneiras (mm)

mínima para ensaio (g)

1,2 e 4,8

200

4,8 e 19

1000

19 e 38

3000

1.8.3 – Equipamentos e acessórios a) b) c) d) e)

Série normal de peneiras da ABNT; Bandejas de alumínio para destorroamento dos grãos; Balança com capacidade de 4,0kg e precisão de 1g; Escovas com cerdas de nylon e latão; Estufa com capacidade para 100/110 0C.


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1.8.4 - Procedimentos a) Secar previamente o material; b) Separar o material em frações, através das peneiras 76; 38; 19; 4,8 e 1,2 mm; tomando o máximo cuidado para não destorroar os grãos de argila e materiais friáveis presentes; c) Obter a massa de cada fração e a porcentagem em relação ao total; d) Espalhar cada fração numa bandeja e destorroar todos os torrões de argila e grãos friáveis encontrados; e) Eliminar os resíduos destorroados através das peneiras conforme segue: Material retido

Peneira para

entre as

remoção do

peneiras (mm)

resíduo (mm)

1,2 a 4,8

0,6

4,8 a 19

2,4

19 a 38

4,8

f ) Determinar a massa de cada fração, após remoção do resíduo.

1.8.5 - Resultados a) Calcular a porcentagem de material destorroado, de cada fração, através da expressão:

Mat. Destorroado = Massa inicial da fração – Massa após repeneirada x 100 Massa inicia da fração

b) Calcular o teor parcial de cada fração, multiplicando o percentual de material destorroado pela porcentagem que cada fração representa no total da amostra; c) Calcular o teor global, caso o material tenha mais de uma fração, somando as percentagens das frações ensaiadas.


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PARTE 2 – ENSAIOS EM BLOCOS DE CONCRETO 2.1 - INTRODUÇÃO A norma brasileira NBRs 6118 é o documento oficial para os ensaios de qualificação dos blocos de concreto. Todavia,

alguns

procedimentos,

ainda

não

normalizados

são

importantíssimas ferramentas para se conhecer a qualidade do produto ainda dentro da unidade fabril. Entre estes procedimentos está o conhecimento e domínio da densidade do concreto, o estudo de dispersão na bandeja que aqui denominaremos de mapeamento, a correlação entre o peso e a resistência, a permeabilidade superficial à água e o controle de peso da peça logo após a extrusão. Estes procedimentos são ações simples que podem prevenir que o produto seja fabricado com má qualidade.

2.2 – AMOSTRAGEM PARA ENSAIO Para a execução dos ensaios, destrutivos ou não, é necessária a coleta de amostras do produto. Os blocos coletados devem ser representativos do lote amostrado devem possuir arestas bem definidas e não apresentar trincas, f raturas ou outros defeitos que possam prejudicar o seu assentamento ou afetar o seu desempenho na construção. Devem possuir identificação que permita sua rastreabilidade, exemplo: BV15L2/160115. Com isto, sabe-se que aquele lote é um bloco de vedação, módulo 15 (14 x 19 x 39) e foi produzido na linha 2, no dia 16/01/2015. Do relatório de produção sabe-se toda as ocorrências significativas e os insumos que foram utilizados naquela data e, portanto, é possível rastrear qualquer problema de qualidade do produto. De acordo com a NBR 12118, item 6.3c devem ser ensaiados apenas os blocos predominantes do lote que compõe a alvenaria, denominados “inteiros” ou


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seja, não se ensaiam meio bloco, canaleta, meia canaleta, bloco 54, bloco 34 nem elemento compensador. O bloco 34 pode ser ensaiado apenas se ele for o elemento principal em uma parede ou edificação ou de um fornecimento específico. Quadr o 2.2 – Número de bloc os p ara ensaio

Tamanho do lote amostrado Até 5000 de 5001 a 10000 de 10001 a 20000

Número de blocos para ensaio Da amostra Resistência e Absorção e Dimensões Contra Área líquida Prova prova Com Sd Sem Sd 7 ou 9

7 ou 9

4

6

3

8 ou 11

8 ou 11

5

8

3

9 ou 13

9 ou 13

6

10

3


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2.3 – ANÁLISE DIMENSIONAL DO BLOCO DE CONCRETO A análise dimensional corresponde à verificação das dimensões dos blocos como largura, comprimento, altura, espessura das paredes, e dimensões dos furos.

2.3.1 – Aparelhagem a) Paquímetro calibrado com alcance de 150 mm, com resolução de 0,1 mm; b) Régua ou escala metálica graduada de 600 mm, com resolução de 1 mm;

2.3.2 – Execução do ensaio 2.3.2.1 – Dimensões principais (largura, altura e comprimento) a) Obter a medida, em milímetro, para cada uma das dimensões de largura, comprimento e altura do corpo de prova, sendo 3 determinações em pontos distintos, distribuídos ao longo da dimensão avaliada;

a) As leituras de largura e comprimento devem ser obtidas na face de maior espessura de parede (fundo do bloco). b) Todas as leituras devem ser registradas em formulário próprio para este ensaio, arredondadas ao milímetro inteiro; c) As leituras podem ser feitas com paquímetro ou com régua milimetrada.

2.3.2.2 – Dimensões secundárias I (Espessuras das paredes) Para obtenção das espessuras mínimas de paredes devem ser realizadas duas determinações em cada parede longitudinal do bloco, tomadas na parede de menor espessura, (boca do bloco), na direção do centro de cada furo, expressas e arredondadas ao milímetro inteiro.


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2.3.2.3 – Dimensões secundárias II (medidas dos furos dos blocos) De acordo com a NBR 12118, item 4.2.3, deve-se determinar a menor dimensão dos furos do bloco. Para obtenção da menor dimensão de largura dos furos devem ser tomadas duas medidas em cada furo, sendo uma na direção longitudinal e outra na direção transversal do bloco, obtidas na face de maior espessura de parede (fundo do bloco) expressas e arredondadas ao milímetro inteiro.

Obter e anotar em formulário próprio todas as medidas e comparar com as exigências da NBR 6136. Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário FE.. – Material pulverulento, no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente.


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2.4 – ABSORÇÃO DE ÁGUA NO BLOCO DE CONCRETO 2.4.1 - Aparelhagem a) Balança digital com capacidade mínima para 20 kg e precisão de 10 g; b) Estufa capaz de manter a temperatura entre 100 e 110 °C; c) Termômetro com resolução de 1°C.

2.4.2 – Corpos de prova para ensaio São utilizados 3 corpos de prova para ensaio de absorção e de área líquida.

2.4.3 - Execução do ensaio a) Colocar os corpos de prova na estufa, regulada para 105 ± 5 °C, e mantêlos nesta condição por 24 horas; b) Após 24 horas, retirar o corpo de prova da estufa, esfriar até condição de manuseio, aproximadamente 15 minutos, e obter a massa seca . M1 ; c) Voltar o corpo de prova para a estufa, secar por mais duas horas, deixar esfriar e obter nova massa seca. d) Se a diferença entre

M1 e M2 for

M2 ;

superior a 0,5%, voltar o corpo de prova

para a estufa e repetir a operação até que o peso seco se estabilize, ou seja, a diferença entre duas pesagens seja menor do que 0,5%. e) Se a diferença entre M1 e M2 for inferior a 0,5%, registrar este valor na ficha de ensaio como sendo

MSec ;

f) Após o corpo de prova estar na temperatura ambiente, submergi-lo em água por 24 horas. g) Retirar o corpo de prova da água, secar superficialmente e obter a massa saturado Msat. h) Calcular a absorção de água pela equação abaixo:  −   =



 

i) Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário FE.. – Material pulverulento, no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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2.5 – CAPEAMENTO / REGULARIZAÇÃO DA SUPERFÍCIE PARA ENSAIO 2.5.1 - Introdução A regularização das faces de apoio do corpo de prova no pórtico da prensa é fundamental para se garantir que a carga aplicada no momento do ensaio de ruptura seja distribuída de maneira uniforme por toda a superfície considerada no ensaio. Caso a superfície não esteja absolutamente plana, poderá ocorrer uma carga pontual no corpo de prova que altera completamente o resultado do ensaio. Em outras palavras, uma superfície irregular pode receber mais carga numa parte do que na outra resultando em uma resistência bem menor para a peça. Existem diversas maneiras de se fazer este preparo da superfície dos corpos de prova, a saber: a) Capeamento com pasta de enxofre derretido a 135 graus, misturado com areia moída a cerca de 200 m 2 /kg; Este procedimento está caindo em desuso e tem as desvantagens de ser perigoso, tóxico e ecologicamente incorreto. b) Capeamento ou regularização da superfície com pasta de gesso; Este procedimento tem a vantagem de ser barato, rápido e de não oferecer nenhum risco à saúde mas tem a desvantagem de não poder ser utilizado nos pavers que devem ser rompidos saturados. c) Capeamento com pasta ou com argamassa de cimento. Este procedimento tem a vantagem de ser o mais barato e a desvantagem do tempo de espera de endurecimento que é longo, até dois dias, podendo se empregar um acelerador de pega da argamassa para reduzir o tempo de secagem. d) Retífica da superfície com equipamento de desbaste. Este procedimento, muito empregado para pavers e blocos estruturais é o mais caro de todos mais é o mais indicado. Tem a vantagem de ser o mais rápido e a dificuldade Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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de uso em blocos de vedação porque esfarela a superfície no momento da retífica.

e) Após o capeamento ou preparo da superfície, em qualquer dos casos utilizados, deve-se limpar a superfície para remover resíduos, excesso de óleo ou outro material utilizado para untar a base.

2.5.2 - Capeamento de blocos de concreto usando o gesso 2.5.2.1 - Equipamentos e acessórios a) b) c) d) e) f) g) h) i)

Base plana e retificada, tipo bancada de granito ou placa de vidro espesso; Óleo hidráulico ou outro recurso para uso como desmoldaste; Balde plástico deformável de 3 a 5 litros para mistura do gesso; Instrumento tipo espátula para mexer o gesso; 0,5 kg de gesso de estuque, de pega rápida, para cada bloco a capear; Martelo de borracha tamanho médio; Espátula de aço, Água potável; Estopa.

2.5.2.2 - Preparação dos corpos de prova e capeamento a) certificar-se de que as peças a serem capeadas estejam secas, integras e que já tenham sido ensaiadas quanto à análise visual e dimensional; b) remover eventuais saliências da superfície esfregando a peça numa superfície áspera como um piso cimentado ou uma fina camada de areia grossa sobre base plana, e depois remover o pó ou poeira da superfície do bloco; c) untar a bancada ou a base de vidro com uma fina camada de óleo ou outro recurso para evitar a aderência do gesso à base; d) dosar, no balde plástico, uma porção de água de aproximadamente 200 para cada bloco a capear; e) pesar uma porção de gesso de 0,5 kg para cada bloco a capear; f) adicionar, gradualmente, o gesso à água, (nunca a água no gesso) mexendo para não empelotar;


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g) Quando a mistura adquirir uma consistência cremosa, parecida com leite condensado gelado, distribuir a mistura na bancada, com uma espessura aproximada de 5 mm; h) assentar os blocos sobre a camada de gesso, deixando espaço de 5 cm entre eles para facilitar a desmoldagem; i) em seguida, bater com o martelo de borracha dobre o bloco para garantir boa penetração do bloco sobre a camada de gesso;

uma

j) quando o gesso adquirir consistência firme, cortar as rebarbas com uma espátula ou arame duro mas não remover os excessos ainda; k) após o endurecimento do gesso, aproximadamente 30 minutos depois, remover os excessos, descolar o bloco da bancada e repetir a operação para o outro lado do corpo de prova. l) verificar a aderência do capeamento através da percussão na área capeada; Caso se verifique vazios abaixo da camada de gesso, remover e recapear.

Notas: a) a espessura máxima do capeamento deve ser de 3 mm; b) deixar o bloco secar ao sol ou ao ar para depois romper;


4

26


2.5.3 - Capeamento de blocos usando argamassa de cimento

Outra forma muito utilizada para o preparo da superfície dos blocos é a argamassa de cimento e areia fina, traço 1 : 2, (cimento : areia ), aplicada sobre uma base plana como uma placa vidro ou de granito untada de óleo ou forrada com jornal.

2.5.3.1 – Equipamentos e acessórios a) b) c) d) e) f) f) g) h) i) j)

Base plana e retificada, tipo bancada de granito ou placa de vidro espesso; Óleo hidráulico ou outro recurso para uso como desmoldante; Recipiente de 5 a 10 litros para mistura da argamassa; Colher de pedreiro para mistura da argamassa; 0,5 kg de cimento Portland, de preferência do tipo CP V, ARI; para cada bloco 1,0 kg de areia fina limpa para cada bloco a capear; Martelo de borracha tamanho médio; Espátula de aço; Água potável; Aditivo acelerador de pega do cimento, tipo cloreto de cálcio ou similar. Estopa.

2.5.3.2 - Preparação dos corpos de prova a) Certificar-se de que as peças a serem capeadas possuam a identificação correspondente e apropriada, estejam secas, integras e que já tenham sido ensaiadas quanto à análise visual e dimensional; b) Remover eventuais saliências da superfície esfregando a peça numa superfície áspera como um piso cimentado ou uma fina camada de areia grossa sobre base plana, e depois remover o pó ou poeira da superfície; c) Untar a bancada ou a base de vidro com uma fina camada de óleo para evitar a aderência do gesso; d) Dosar, no balde plástico, uma porção de água de 250 g para cada bloco; e) Pesar uma porção de cimento de aproximadamente de 500 g; f) Pesar uma porção de areia de aproximadamente 1000 g para cada bloco; g) Misturar os 3 ingredientes até obter uma pasta homogênea com consistência plástica, se necessário ajustar a quantidade de água. g) Distribuir a mistura na bancada, com uma espessura aproximada de 5 mm; h) Assentar o bloco ou paver sobre a camada de argamassa, respeitando o espaço para a colocação dos demais corpos de prova; Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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i) Em seguida, bater com o martelo de borracha sobre o corpo de prova para garantir uma boa aderência sobre a camada de argamassa; j) Após 1 hora, cortar as rebarbas com uma espátula ou arame duro mas não remover os excessos ainda, apenas cortar; k) após o endurecimento da argamassa, remover os excessos, descolar o corpo de prova da bancada e repetir as operações para o outro lado das peças; l) Verificar a aderência do capeamento através da percussão na área capeada; Caso se verifique vazios abaixo da camada de argamassa, remover e recapear; m) Para acelerar o endurecimento da argamassa, pode-se empregar um pouco de gesso rápido ou aditivo acelerador junto com o cimento.

2.5.4 – Regularização da superfície através de retífica A regularização da superfície dos blocos e dos pavers pode ser feita também através de retifica superficial de desbaste das faces dos corpos de prova com equipamento apropriado. A grande vantagem da retífica é a velocidade de preparação e a garantia de não haver ocos abaixo da superfície preparada como é o caso do gesso ou da argamassa. As desvantagens é o preço do equipamento, o fato de que no caso dos blocos de vedação, a superfície costuma se esfarelar, prejudicando o ensaio, além do inconveniente de que a retífica umedece os corpos de prova que necessitam ser secos após regularização para então serem rompidos.

2.5.4.1 - Materiais necessários a) Régua metálica absolutamente plana para verificação da planicidade da superfície após ser retificada; b) Retífica de desbaste provida de disco diamantado e movimento oscilante que permita cobrir toda a superfície de ensaio em uma única passada, além de recurso que possibilite a fixação do corpo de prova na a base de trabalho;


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Retifica para blocos e pavers

. Retifica somente para pavers

2.5.4.2 - Preparação dos corpos de prova para ensaio a) Certificar-se de que as peças a serem retificadas possuam a identificação correspondente e apropriada, estejam secas, integras e que já tenham sido ensaiadas quanto à análise visual e dimensional; b) Os corpos de prova de pavers deverão ser rompidos saturados de água por 24 horas. Não é recomendada a saturação por período superior a 24 horas para não interferir muito no processo de cura e, consequentemente, alterar o resultado em relação ao lote que ficou no pátio. c) Os corpos de prova de pavers podem ser retificados e depois saturados, saturados e depois retificados ou ainda sofrer a retífica durante o período de saturação máxima de 24 hs. d) Posicionar e fixar o corpo de prova na base da retífica. e) Encostar o disco na superfície superior do corpo de prova de maneira a tocar levemente a superfície. f) Ligar o aparelho e proceder a regularização através de movimento de vai e vem do disco, baixando o conjunto cerca de 0,5 mm a cada movimento até completar da regularização. g) Soltar o corpo de prova, virar, fixar novamente e repetir as operações para a outra superfície. h) Com auxílio da régua, certificar-se de que a superfície ficou plana verificando

a ausência de passagem de luz através da base da régua; Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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i) Enxaguar e enxugar cada corpo de prova para ensaio imediato ou submergir para completar o período de saturação.


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2.6 - Resistência à Compressão do Bloco de Concreto - NBR 12118 2.6.1 - Introdução Raramente alguma coisa, feita de forma incorreta poderá aumentar a resistência do corpo de prova no momento do ensaio. A velocidade de aplicação de carga superior à especificada, um erro de leitura ou uma infidelidade dos valores mostrados na escala da prensa, são os mais conhecidos. Entre os erros mais frequentes dos laboratórios de ensaio menos preparados, que provocam a diminuição do valor real da resistência está o fato de romper o bloco úmido, sem capeamento ou retífica, mal capeado ou mal retificado, mal centralizado no pórtico, prensa não aferida e, principalmente, incremento de carga com velocidade abaixo do especificado. A NBR 12118 traz as recomendações de como executar o ensaio de forma correta. A seguir está descrita uma sequência correta para se fazer o ensaio dos blocos de concreto para alvenaria estrutural e de vedação.

2.6.2 - Materiais, equipamentos e acessórios: a) Prensa aferida, com capacidade para 100 toneladas, para ruptura de blocos M20 até 13,2 MPa ou blocos M15 até 18,0 MPa; Para blocos destes modelos, acima destas resistências, é necessária uma prensa de capacidade superior; b) Dispositivos de ruptura de blocos, com dimensões de 200 mm x 400 mm x 50 mm e recursos que possibilitem a sua fixação de forma centralizada nos pórticos da prensa; c) Balança com capacidade mínima para 20 kg e precisão de 10 g; d) Cronômetro, prancheta, caneta e ficha de ensaio; e) Régua de 50 cm com escala em milímetros;

2.6.3 - Amostras para ensaio: Coletar um mínimo de 6 peças íntegras, sem trincas, cantos quebrados ou quaisquer defeitos, provenientes do mesmo lote e devidamente identificadas.


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2.6.4 - Execução do ensaio a) Certificar-se de que os blocos estejam secos e que tenham sido capeados ou retificados de forma adequada, conforme descrito no item 2.5; b) Pesar cada peça e anotar a massa, em gramas; c) Certificar-se de que os blocos foram analisados conforme item 2.3; d) Adaptar os dispositivos de ruptura (pratos de ensaio) na prensa; e) Zerar o equipamento com o pistão subindo; f) Centralizar o bloco no prato inferior e baixar o superior até encostar; g) Iniciar o carregamento e ajustar a velocidade para 0,05 ± 0,01 MPa/s

(Megapascal por segundo), para blocos até 8,0 MPa ou de 0,15 ± 0,03 MPa/ para blocos acima de 8,0 MPa; h) Manter o carregamento na velocidade indicada até a ruptura da peça; i) Anotar o valor, em N (Newton), na ficha de ensaio; j) Calcular a área bruta do corpo de prova, em mm2, como sendo o produto da largura pelo comprimento, obtidos em mm. k) Calcular as resistências individuais (fbi) dividindo a carga de cada bloco, em N, pela sua respectiva área, em mm²; l) Calcular a resistência média (fbj) como sendo a somatória dos valores

encontrados, dividida pelo número de corpos de prova ensaiados. m) Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça

download

do

formulário

Ficha

de

ruptura,

no

site

www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente.


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2.7 - Resistência Característica do Bloco – fbk 2.7.1 - Introdução A exemplo do que se pratica no concreto plástico convencional, onde a resistência do concreto é avaliada pela resistência característica “fck”, o bloco de concreto também possui a sua resistência característica, que nesse caso é denominada “fbk”.

O fbk é uma espécie de valor líquido, tratado, polido, onde são levados em conta os possíveis erros do processo de produção. Ele é, portanto, um valor menor porém muito mais confiável do que a resistência média ou fbj.

2.7.2 - Cálculo do fbk: A partir dos dados de resistência obtidos no ensaio descrito no item 2.6.4, procede-se da seguinte maneira: a) Nomeia-se “n” o número de peças ensaiadas e de “i” a metade deste número. Daí, se foram rompidos 6 blocos, i = n/2; Se n for ímpar, i = (n+1)/2; b) Colocam em ordem numérica crescente, em MPa, os valores individuais de resistência obtidos no ensaio de 2.6.4. c) Em seguida são dados códigos para os valores obtidos, sendo o primeiro menor valor chamado de fb 1, o segundo menor valor chamado de fb 2 e assim sucessivamente; d) Os valores são então colocados na expressão abaixo, para o cálculo do fbkest;

f bk ,est .

 2

f b1

 f b 2  ...  f bi 1

i 1



f bi

Note que, quando n for = a 6, i será igual a 3 e, neste caso, i -1 será igual a 2, ou seja, temos 2 no numerador multiplicando e 2 no denominador dividindo que se anulam na expressão que ficará da seguinte forma:. f bk ,est .  ( f b1  f b2  ...  f bi1 )  f bi


33


Note também que se i é igual a 3, fbi-1 será o próprio fb2, ou seja, elimina-se também a parte +...+fbi-1. Com isto a expressão ficou resumida para fbk = fb1 + fb2 – fb3, ou seja, depois de colocados na sequência crescente, o fbk será o resultado do primeiro mais o segundo valor menos o terceiro valor, simplificando muito a expressão. fbkest = fb1 + fb2 - fb3 Lembre-se : Esta simplificação só vale para o caso de 6 blocos ensaiados.

2.7.3 - Exemplo de cálculo: De um lote de 7600 blocos no estoque foram coletadas 9 peças sendo que 6 corpos de prova serão ensaiados à compressão e os outr os 3 em outros ensaios. Após análise dimensional e ruptura dos 6 corpos de prova os resultados, na ordem que foram rompidos foram:

6,54; 5,78; 5,63; 6,23, 7,14 e 6,98 MPa;

Os resultados colocados então em ordem crescente ficaram: 5,63; 5,78; 6,23; 6,54; 6,98; 7,14; Após a nomeação ficou: fb 1 = 5,63; fb2 = 5,78; fb3; = 6,23; Se n = 6, então i = n / 2, Se i = 3, então fb i = é o próprio fb 3. Se i = 3, então i -1 = 2, ou seja: o fbi-1 é o próprio fb2. Da sequência de resultados temos que o fb 2 vale 5,78 MPa e fb 3 vale 6,23 Sabemos que a expressão de fbk estimado é:

f bk ,est .

 2

f b1

 f b 2  ...  f bi 1

i 1



f bi

Colocados os valores na expressão, resulta:

f bk ,est .

 2

5,63  5,78 3 1

 6,23

= 5,18 MPa

Utilizando o resumo proposto na nota do item 5.2, temos primeiro mais o segundo menos o terceiro, ou seja, 5,63 + 5,78 – 6,23 = 5,18 MPa. Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

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Lembre-se: isto só vale quando se rompem 5 ou 6 blocos. Ainda é preciso calcular se este valor de fbk est não é menor que o limite inferior estabelecido para fbk que é



x fb1.

O valor de  varia de acordo com o número de blocos ensaiados e para o caso de 6 peças, que é o nosso caso,

6

é = 0,89, veja tabela abaixo:

Valores de  em função da quantidade de blocos ensaiados

6

x fb1 = 0,89 x 5,63 = 5,01 MPa

O valor de fbk 1 é menor do que fbk est, calculado acima, portanto, vale o fbk est. de 5,18 MPa obtido no primeiro cálculo. Se o valor obtido com 6 x fb1 fosse maior do que o fbk est , ele seria o fbk Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário

Ficha de ruptura de bloco

no site



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2.8 - Cálculo do fbk usando o desvio padrão Quando for possível dispor de, pelo menos 30 resultados de resistências anteriores, referentes a produtos do mesmo modelo e classe de resistência, e dos quais se disponha do desvio padrão, o valor de fbk poderá ser obtido com o emprego deste desvio, através da expressão:

fbkest = fbj -1,65 x Sd Onde fbj é a média dos corpos de prova ensaiados, no mínimo 4, e Sd é o desvio padrão obtido pelo laboratório com o ensaio de, no mínimo, 30 corpos de prova do mesmo modelo e categoria de resistência.

2.8.1 – Exercício de cálculo Vamos calcular o fbk do lote anterior, utilizando a fórmula do desvio padrão. Temos que os resultados, na ordem de ruptura, foram:

6,54; 5,78; 5,63; 6,23,

7,14 e 6,98; Média = (6,54 + 5,78 + 5,63 + 6,23 + 7,14 + 6,98) / 6 = 6,38 MPa Desvio padrão = 0,62 Fbkest = 6,38 – ( 1,65 x 0,62) = 5,36 MPa Neste caso, a adoção do método do desvio padrão foi benéfica para o produtor pois resultou em 5,38 contra 5,01 MPa do método anterior. Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário

Ficha de ruptura de bloco

no site



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2.9 – Umidade relativa do bloco de concreto 2.9.1 – Introdução Como já comentado, fato de o corpo de prova estar úmido interfere drasticamente na resistência do concreto. No caso dos pavers, esta providência de romper o corpo de prova saturado é importante porque visa simular a condição crítica que o produto está submetido, ou seja, um pavimento molhado encharcado ou submerso, sendo submetido a uma carga de, por exemplo, um caminhão trafegando sobre ele. No caso dos blocos não ocorre porque o bloco

2.9.2 - Equipamentos e acessórios a) Balança digital com capacidade para 20 kg e resolução de 5 g; b) Estufa ventilada regulada para 110 °C;

2.9.3 – Execução do ensaio a) Certificar-se de que as peças a serem ensaiadas possuam a identificação correspondente e apropriada, estejam integras e que representem o lote amostrado; b) Separar 3 peças representativas do lote a ensaiar e colocar na estufa por um período de 24 horas ou até constância de massa;


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PARTE 3 – ENSAIOS EM PAVERS 3.1 - Introdução A NBR 9781 traz todos os procedimentos dos ensaios bem como os limites a serem atendidos pelos pavers. Entre os ensaios destacam-se resistência à compressão, análise dimensional, absorção de água e abrasão.

3.2 – Formação do lote O lote é definido pelo fabricante e deve ser formado de um conjunto de peças de mesmo modelo e categoria de resistência, fabricadas na mesma máquina, com os mesmos materiais, nas mesmas condições num mesmo dia de produção.

3.3 – Amostragem para ensaio Para a formação da amostra deve se coletar aleatoriamente 9 peças integras do mesmo lote de até 300 m 2 sendo 6 peças para os ensaios dimensional e resistência à compressão e 3 peças para ensaio de absorção. Para lotes acima de 300 m 2 deve se coletar uma peça para cada 50 m 2. O tamanho máximo do lote deve ser de 32 peças o que implica que caso a produção seja superior a 1600 m2 deve se formar 2 lotes.

3.4 - Análise dimensional do Paver A NBR 9781 não especifica ainda uma dimensão específica para cada modelo de paver cabendo a cada fabricante informar as medidas oficiais de seu produto no documento de venda. A análise dimensional visa apenas verificar o cumprimento das dimensões das peças, informadas pelo fornecedor, sobretudo no quesito variação destas medidas e suas respectivas tolerâncias. A variação destas dimensões num mesmo lote pode provocar complicações na paginação e no encaixe das peças no momento do assentamento.


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São obtidas 3 determinações das medidas de comprimento (c) Largura (l) e espessura (e) nos planos paralelos e perpendiculares às arestas das peças, com precisão de 1 mm.

C

e

L Análise dimensional paver

Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário Análise dimensional

no site www.douorbloco.com.br

que faz os cálculos automaticamente.


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3.5 - Absorção de Água do Paver A absorção de água nos pavers está prevista na NBR 9781 e está relacionada à porosidade da peça e à consequente capacidade do paver em reter líquido no seu interior. Quanto maior for a absorção, significa que maior é a quantidade de vazios no interior da peça e consequentemente pior é a sua qualidade. Exclui-se deste conceito os pavers permeáveis cujos vazios são muito grandes e não retém água no seu interior. O ensaio avalia a máxima quantidade de água que o produto consegue absorver e expressa esta quantidade de água em relação ao peso do produto seco. 3.5.1 - Equipamentos e acessórios

a) Tanque de submersão para 6 corpos de prova, pelo menos; b) Balança com capacidade para 5 kg e resolução de 5 g; c) Estufa com capacidade para 105 ± 5 °C; 3.5.2 – Execução do ensaio a) obter 3 pavers íntegros e representativos do lote a ensaiar e identificar; b) colocar os corpos de prova na estufa para secar até constância de peso; c) Tirar da estufa, pesar, anotar o peso seco como “Msec ”; d) Submergir em água por 24 horas ou até constância de massa; d) Retirar da água, enxugar, pesar e obter o peso saturado como “Msat ” Calcular a absorção como sendo; Abs or ção 

Msat  M se c x 10 0 M se c

A especificação do limite para absorção de água dos pavers é de 6,0%, e visa simular a condição mais crítica de uso do produto que é com o pavimento sob a ação da chuva. Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário Ensaio de absorção no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente.


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3.6 - Resistência à Compressão do Paver - NBR 9781 Poucos fatores podem aumentar a resistência do corpo de prova no momento do ensaio. Aplicar uma velocidade de carga superior à especificada e a ruptura das peças secas são os mais conhecidos. Todavia, para diminuir a resistência real da peça existem uma série de fatores. Entre os erros mais frequentes está a ruptura do corpo de prova sem retificar ou mal retificado, mal centralizada no pórtico, prensa não aferida e, principalmente, incremento de carga com velocidade menor do que o especificado. A NBR 9781 traz as recomendações de como executar o ensaio de forma correta mas, independentemente das recomendações desta norma, é fundamental o bom senso do operador para detalhes importantes que não estão explícitos no texto do método de ensaio e que podem interferir no resultado. A seguir está descrita a sequência correta para o ensaio dos pavers: a) Materiais, equipamentos e acessórios: 

Prensa aferida, com capacidade de 100 toneladas;



Dispositivo de ruptura de pavers composto de dois discos de diâmetro de 85 mm munidos de prolongamentos que possibilitem sua fixação de forma centralizada nos pratos da prensa;



Balança com capacidade de 10 kg e precisão de 5 g;



Cronômetro, prancheta, caneta e ficha de ensaio;



Paquímetro ou régua milimétrica de 30 cm.

b) Amostras para ensaio Para a execução do ensaio, a NBR 9781 prevê um mínimo de 6 peças para lotes até 50 m² e uma peça adicional para cada 50 m², até um máximo de 32 peças por lote, o que implica dizer que o lote máximo para ensaio é de 1.600 m². As peças para ensaio devem estar íntegras, sem trincas, cantos quebrados ou qualquer defeito, serem provenientes do mesmo lote e estarem devidamente identificadas. c) Procedimentos: 

Secar os corpos de prova ao ar;


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Manual de ensaios d e artefatos de con creto 

Pesar cada corpo de prova e anotar a massa, em gramas;



Medir e anotar as dimensões, altura, largura e comprimento, em milímetros;



Efetuar a regularização da superfície das peças e submergir por 24 horas;



Após 24 hs, adaptar os dispositivos de ruptura na prensa e zerar o equipamento;



Centralizar a peça no dispositivo inferior e baixar o superior até encostar na peça;



Iniciar a carga e ajustar a velocidade para 0,55 ± 0,25 MPa/seg;



Manter o carregamento na velocidade indicada até a ruptura da peça;



Anotar o valor, em Newton, na ficha de ensaio;



Calcular as resistências individuais (fpi) é igual a carga/área em N/mm²;



Corrigir, se necessário, cada valor de resistência multiplicando o resultado obtido pelo fator h/d que é função da altura da peça, veja tabela 14.10;



Calcular a resistência média (fpj) como a média dos resultados obtidos.



Tabela Fatores de Correção "h/d" em função da altura da peça

Ensaio de ruptura em Paver


42


3.7 - Cálculo da Resistência Característica do Paver – fpk Em algumas regiões do Brasil ainda é comum o uso da resistência média do lote ensaiado, ou seja, após a ruptura dos corpos de prova, somam-se os valores e divide-se pelo número de corpos de prova ensaiados, obtendo-se assim a média aritmética simples do lote ensaiado. Todavia, esta não é a forma correta de se calcular a resistência dos pavers. De acordo com a NBR 9781, o procedimento correto é se obter a resistência característica que leva em conta os desvios ou erros ocorridos no processo de produção, ou seja, calcular o Fpk. O fpk é obtido a partir da expressão abaixo:

ƒpk = ƒpj - t.S d

Onde: fpk = Resistência característica do lote de paver ensaiado; Fpj = resistência média do lote ensaiado; t = coeficiente de confiabilidade “student” que é relativo ao número de testemunhos;

Tabela 3.7 – Valores de “t” - Student em função do número de corpos de prova ensaiados

Nº peças ensaiadas

6

8

10

14

20

24

32

Coeficiente “t”

0,92

0,90

0,88

0,87

0,86

0,85

0,84

Sd = Desvio padrão da amostra, conforme abaixo.

  X  Xi 

2

Sd =

N  1

3.7.1 - Exemplo de cálculo do fpk Suponhamos que após a ruptura de uma amostra de 6 pavers, representativos de um lote amostrado, os resultados foram: 37,80; 38,70; 39,44; 38,88; 40,2 e 35,68 Média = ((37,80 + 38,70 + 39,44 + 38,88 + 40,2 + 35,68) /6) = 38,48 Calculando o desvio padrão temos Sd = 1,50

ƒpk = 38,48 - 0,89 x1,50= 37,10 MPa Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

43


3.8 - Densidade da peça pronta. 3.8.1 - Introdução No que diz respeito ao adensamento do concreto, diversos argumentos são facilitadores para se avaliar a sua qualidade. Porém, nenhum deles é tão eficiente e tão seguro quanto avaliar o adensamento do concreto através da densidade final da peça pronta. A densidade do concreto das peças é obtida dividindo-se o peso da peça, em kg, pelo seu volume, em m 3. Quando a peça possui dimensões regulares, como por exemplo, o paver modelo prisma, o volume pode ser obtido através da multiplicação das suas dimensões (comprimento, x largura x altura) que podem ser obtidas com auxílio de um paquímetro. A diferença a menor no volume, ocasionada pelo bisotado (chanfro do canto da peça), é, em parte, compensada pelo volume a mais representado pelos espaçadores. Quando a peça possui dimensões irregulares, como o caso dos pavers raquete, 16 faces, e mesmo o bloco, é praticamente impossível e muito impreciso obter o volume através de medidas da geometria da peça. Neste caso, é muito mais seguro se obter o volume por deslocamento de líquido mostrado mais abaixo: 3.8.2 - Equipamentos e acessórios

a) Paquímetro de 150 mm; b) Balança digital com capacidade para 10 kg e resolução de 5 g; c) Régua metálica milimétrica de 300 mm; 3.8.3 Execução do ensaio –

a) Certificar-se de que as peças a serem ensaiadas possuam a identificação

correspondente e apropriada, estejam secas, integras e que representem o lote amostrado; b) Com auxílio do paquímetro ou da régua milimétrica, obter as dimensões de largura, comprimento e altura do corpo de prova, em milímetros;


44


c) Registrar os valores em metro, exemplo, 98 mm = 0,098 m, na planilha própria. d) Multiplicar os valores e obter o volume da peça em m3; e) Colocar a peça na balança e obter o peso, em kg; f) Dividir o peso da peça, em kg, pelo volume em m3 e obter a densidade em kg/m3. Densidade 

Mas sa Volume

kg/m3

g) Para pavers de qualidade este valor deve estar entre 2250 e 2320 kg/m 3.

Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário ensaio de paver, no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente.


45


3.8.4 - Execução do ensaio pelo deslocamento de líquido

No caso dos blocos e dos pavers de desenhos irregulares, como a modelo raquete ou o de 16 faces, o volume da peça deve ser obtido de forma mais precisa, pelo Princípio de Arquimedes onde a diferença de massa do corpo seco pesado ao ar

e submerso saturado corresponde ao seu volume. Outra forma bem mais fácil de medir o volume da peça é através do método do deslocamento de líquido, mostrado na sequencia abaixo: O ensaio é feito com auxílio de 2 tubos de PVC sendo um de 200 mm de diâmetro com 32 cm de comprimento e outro de 150 mm de diâmetro e 20 cm de comprimento, ambos com tampa tipo “cap”.

Adaptar um pequeno ladrão no tubo maior (tubo de 10 mm de diâmetro e 50 mm de comprimento), a uma distância de 8 cm da boca. a) Pesar o corpo de prova seco e anotar a sua massa “Ms” b) Colocar corpo de prova num balde com água para saturar, por 4 horas; c) Encher o tubo maior com água até vazar pelo ladrão e parar de pingar; d) Tarar a balança com o tubo menor e colocá-lo sob o ladrão; e) Enxugar o corpo de prova e inseri-lo, com cuidado, no tubo maior; f) O peso da água deslocada para o tubo menor é o volume da peça;

Sequencia do ensaio de densidade por deslocamento de volume Manual de ensaios em agregados e artefatos de concreto – Doutorbloco - Outubro/2015

46


d) Dividir o peso da peça, em kg, pelo seu volume em m³ e obter a densidade do concreto em kg/m 3; e) Para transformar o volume obtido para m3, divida o por 1000 se você anotou em kg ou por 1000000 se você anotou o peso líquido em gramas. Nota: Quando se utilizam agregados normais, o concreto seco bem adensado deve atingir densidades mínimas, de 2000 a 2100 kg/m³ para blocos classes C, de 2100 a 2200 kg/m³ para blocos classes A e B, e de 2250 a 2320 kg/m³ para pavers e blocos acima de 12 MPa. Quando se utilizam agregados não convencionais o ideal é conhecer a densidade de cada agregado e calcular a densidade teórica do c oncreto . O desejável é que o concreto compactado tenha pelo menos 95% desta densidade teórica para paver e de 85 a 95% para blocos, conforme a resistência. Veja, no final deste manual, exemplo da ficha deste ensaio. Se preferir, faça download do formulário ensaio de densidade de paver, no site www.douorbloco.com.br que faz os cálculos automaticamente.


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Anexo 1 - Exemplo de ficha de granulometria CONTROLE DE QUALIDADE DOUTORBLOCO

Insira aqui a sua logomaca

Ficha de ensaio

GRANULOMETRIA Amostra:

Material :

Porto União

Areia grossa

1 - COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTICA - NBR 7217/87 1ª Determinação Abertura Massa Inicial: 1000 da Massa Final: 998 Peneira Massa Retida (mm) (g) (%)

2ª Determinação Massa Inicial:

1000

Massa Final:

998

Porcentagem Retida Média

Massa Retida (g)

(%)

Acumulada

Individual

Normal

Intermediária

25

0

0

0

0

0

-

0,0

19

0

0

0

0

0

0,0

-

12,5

0

0

0

0

0

-

0,0

9,5

0

0

0

0

0

0,0

-

6,3

0

0

0

0

0

-

0,0

4,8

36

4

36

4

4

3,6

2,4

68

7

68

7

7

10,4

1,2

94

9

94

9

9

19,8

0,6

322

32

322

32

32

52,1

0,3

280

28

280

28

28

80,2

0,15

146

15

146

15

15

94,8

0,074

42

4

42

4

4

Fundo

10

1

10

1

1

-

Total

998

100

998

100

100

261

Dimensão Máxima:

4,8

mm

99,0 100,0

2,61

Módulo de Finura:

Obs. Data:

Operador:

Controle:

Visto:

100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 25

19

12,5

9,5

6,3

4,8

2,4

1,2

0,6

0,3

0,15


0,074

Fundo

48


Anexo 2 - Exemplo de ficha de análises diversas CONTROLE DE QUALIDADE Gentileza manter a Logo DOUTORBLOCO

Ficha de ensaio

Insira sua logomarca aqui

ANÁLISES DE AGREGADO Material :

Identificação :

Pó de pedra

Sargon

1 - TEOR DE UMIDADE - NBR 9939 Tara do recipiente

Massa do recipiente + amostra úmida

320,5 g

Massa do recipiente + amostra seca

g

790,0

Água contida na amostra

g

771,0

Teor de umidade

g

19,0

4,22 %

2 - DENSIDADE APARENTE NBR NM 53 3

Tara do recipiente :

cm Volume do recipiente : Método com o material adensado

g Método com o material solto

Determinação

1ª

2ª

Determinação

Massa bruta (g)

1ª

2ª

0

0

Massa bruta (g)

Massa líquida (g)

0

Massa l íquida (g)

0

Densidade (g/cm3) Densidade Média

g/cm

Data:


3

Operador :

g/cm3

Controle :

3 - DENSIDADE ABSOLUTA - NBR NM 53 Método do Frasco de Chapam Massa de material g Determinação

1ª

Método do Frasco de Erlenmeye r Tara do recipiente: Determinação

2ª

3

g

Leitura Inicial (cm )

Recipiente + água

Leitura Final (cm3)

Rec. + água + amostra


g/cm

Data:

Massa amostra 1ª

Densidade (g/cm3) Densidade média

3

Operador :

g 2ª

g/cm3

Controle :

4 - ÍNDICE DE VAZIOS

Índice de vazios  1 

 a  r

x 100

Densidade aparente adensado

kg/m3

Densidade real

kg/m3

Iv =

%

Índice de torrôes de argila

%

5 - TORRÕES DE ARGILA - NBR 7218 Tara do recipiente Massa inicial da amostra + recipiente

g g

Massa do material retido na malha 200, após destorroamento

g

6 - TEOR DE MATERIAL PULVERULENTO - NBR 7219 Secar a amostra em estufa antes do ensaio Determinaçã Tara do recipiente o ( M1)

Massa do recipiente mais amostra (M2)

Massa recipiente mais amostra lavada e seca (M3)

Teor de materiais pulverulentos (%)

1ª 2ª Cálcul o do teor de material pulverulento Data:

=

M 3  M 2 M 2  M 1

x 100

Operador :

Média Elabor. Idário Fernandes Controle :

7 - MATÉRIA ORGÂNICA - NBR 7220 Volume de solução de hidróxido de sódio a 3% = 97 ml Volume de ácido tânico = 3 ml Data: Operador :

Resultado após 24 hs

0

ppm

Controle :


49


Anexo 3 - Exemplo de ficha de ensaio de blocos CONTROLE DE QUALIDADE Favormanter a logomaeca DoutorBloco

- Análise de produto -

BLOCOS DE CONCRETO

1 - IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA Produto : B l o c o d e c o n c r e to Data de fabricação : Cliente :

12 /

12

Modelo : BV 19 39 Lote :

BV1439121214

Obra :

Torre 4

/ 2014

Queirós Galvão

Classe : A Idade : Local :

6,0 MPa 7

dias

Mucuripe

2 - ANÁLISE DIMENSIONAL - NBR 12118 Dimensões principais (Tolerância ± 2 mm)

Corpo de prova nº 1 2 3 4 5 6 Situação =>

1 140,0 191,0 190,0 191,0 190,0 190,0

Altura 2 3 190,0 191,0 190,0 191,0 191,0 190,0 191,0 190,0 190,0 190,0 191,0 190,0 REPROVADO

Análise visual

Largura Comprimento 2 3 Média 1 2 3 Média 140,0 140,0 390,0 390,0 390,0 390,0 140,0 140,0 390,0 390,0 390,0 390,0 140,0 140,0 390,0 390,0 390,0 390,0 140,0 140,0 390,0 390,0 390,0 390,0 140,0 140,0 390,0 390,0 390,0 390,0 140,0 140,0 390,0 390,0 390,0 390,0 Aprovado Aprovado Apr. x Apr. x Apr. x Textura Compacidade Homogeneidade Rep. Rep. Rep.

Média 173,7 190,7 190,3 190,7 190,0 190,3

1

Apr. x Rep.

Arestas

Dimensões das paredes (mm) Corpo de prova nº

Paredes Longitudinais 1

1 33,0 2 33,0 3 33,0 4 33,0 5 33,0 6 33,0 Valores mínimos (mm)

2

3

32,0 32,0 32,0 32,0 32,0 32,0

32,0 32,0 32,0 32,0 32,0 32,0

Situação =>

4 32,0 32,0 32,0 32,0 32,0 32,0 32,0

Paredes Transversais Média

1

32,3 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3

20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0

REPROVADO

3

Média

Espessura Equivalente (mm/m)

40,0 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0

26,7 27,0 27,3 27,7 28,0 28,3

205,13 207,69 210,26 212,82 215,38 217,95

2 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 25,0

Menor dimensão do furo (mm) 12

APROVADO

3 - DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (NBR 6136/11) Corpo de prova nº

Massa (g)

Área (mm²)

1 2 3 4 5 6

8175 8065 8045 8099 8120 8155

54600 54600 54600 54600 54600 54450

fbk,est = 2 .

fb1  fb2  ... fbi  1 i 1

Carga de Ruptura (N) 155000 155001 155002 156700 154560 158540

Resistência a Compressão (Mpa) fb Individual 2,84 2,84 2,84 2,87 2,83 2,91

fb Médio

fb1 x 6

fbk, est

2,85

2,52

2,83 Situação do lote

 fbi

Limite inferior para fbk = fb1* 0,89

REPROVADO

Obs.: Data:

Operador:

Controle:


50


Anexo 4 - Exemplo de ficha de ensaio de Pavers CONTROLE DE QUALIDADE - Análise de produto -

PAVERS 1 - IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA

Produto : P a v e r P r i s m a /

Data de Fabricação :

Modelo :

/ 2015

Lote : HESS260115

NI

Cliente :

Aos 28 dias

Categoria 20 M Pa

PPN80

Idade de ensaio :

3

dias

Bosque Residencial

Obra :

2 - ANÁLISE DIMENSIONAL - NBR 9781/14 Dimensões principais (mm)

Corpo de prova nº

Altura

Largura

Comprimento

1 2 3 4 5 6

81,0 80,0 80,0 79,0 81,0 80,0

99,0 99,0 98,0 98,0 98,0 99,0

198,0 198,0 199,0 198,0 198,0 198,0

Dimensões Tolerância

Tolerâncias dimensionais

Situação Análise visual

Ap. X Rep.

Arestas

Textura

Altura

Largura

3 mm

±

Comprimento

2 mm

±

APROVADO

2 mm

±

APROVADO

Ap. X Ap. X Compacidade Rep. Rep.

APROVADO

Homogeneidade

Ap. Rep.

3 - DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (NBR 9781/14) Resistência a Compressão (Mpa)

Corpo de prova nº

Massa (g)

Área (mm²)

1 2 3 4 5 6

3460 3500 3480 3410 3510 3490

5674 5675 5676 5677 5678 5679

fpj  t 

fp Individual

fpj Médio

fpk,est

22,5 21,9 22,7 21,9 23,7 21,9

22,4

21,81

Desvio padrão

2   fpj  fpindividual 

fpk,est =

Obs.: Data:

Carga de Ruptura (N) 127680 124501 128745 124503 134567 124505

n 1

Coeficiente de Student

0,7

Situação do lote

0,92

APROVADO

Laudo técnico realizado conforme ABNT NBR 9781. 29/09/2014

Operador:

Elyson Josedam

Controle:

Elyson


51

X

Manual de Ensaios de Artefatos

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