A determinação do tempo de pega da pasta

CIMENTO PORTLAND - DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE PEGA

CASSEMIRO,M. L.;

CORREIA, A. S.;

COSTA, J.S.;

SANTOS, G. B.;

SILVA, J. J. A.

Graduando do curso de Engenharia Civil, IFAL, Palmeira dos Índios - AL

Resumo

Este artigo vem com o objetivo de descrever o ensaio referente à determinação do tempo de pega da pasta (material feito com a união de dois aglomerantes), neste caso, cimento Portland e água destilada, usando o aparelho de Vicat. Este aparelho é composto por um suporte, uma escala, e duas agulhas de diferentes diâmetros, que ajuda na obtenção de medidas a fim de sabe o início e o fim do tempo de pega. Primeiramente, uma quantidade de pasta de cimento é preparada a fim de preencher um molde em forma de tronco de cone. Este corpo-de-prova foi de imediato colocado sobre uma placa de vidro, no aparelho de Vicat, o qual se desceu a agulha mais fina, demarcando o primeiro nível (zero), ou seja, houve penetração total da agulha, nesse primeiro momento. A cada 30 minutos, o molde era levado para câmara úmida e esse mesmo procedimento repetia-se até a escala informar que houve penetração que se distanciou (4±1)mm da placa base. Ocorrendo isso, passou para a próxima etapa, com o objetivo de saber o tempo de fim de pega, a qual consistia em inverter a posição do tronco de cone, e usar a agulha mais grossa, diminuindo o tempo entre as observações que foram feitas no laboratório. Depois de algumas vezes, obteve-se o resultado esperado, que era a penetração de apenas 0,5 mm da agulha mais grossa no corpo de prova.

Palavras-chave: tempo de pega, corpo-de-prova, aparelho de Vicat, cimento portland.

Introdução

Segundo a NBR NM 65-2003: Cimento portland - Determinação do tempo de pega, o tempo de início de pega consiste no período determinado entre a adição de água e o instante em que a agulha de Vicat penetra uma distância entre 3 e 5 mm da base suporte, enquanto o tempo de fim de pega constitui no intervalo compreendido entre este momento e a hora em que a agulha de Vicat de fim de pega perfura 0,5 mm na pasta.

Logo, o tempo de pega se resume à análise do processo de solidificação e endurecimento da pasta de cimento, quando esta se torna imprópria para manuseio,além da observação da perda de plasticidade a fim de se obter um controle maior sobre o material inclusive quando o cimento é adicionado a outras misturas para produção de concreto e argamassas.

Como o cimento é composto por aluminatos e silicatos, à presença de água, ocorrem reações que irão alterar o estado inicial do mesmo por meio de um processo de cristalização que levará à sua solidificação. No entanto, tais compostos não reagem à mesma velocidade.Tendo os aluminatos reação mais rápida, eles são os responsáveis pela cristalização, pela perda de consistência do material e pelo tempo início de pega, enquanto os silicatos, que reagem mais lentamente, provocam o endurecimento e ganho de resistência mecânica do material, marcando o fim do tempo de pega (quando inicia o ganho de resistência).

Será observado ao longo do ensaio que o período do início de pega é maior, sendo esse fato resultado da presença de sulfato de cálcio (gesso) que reage com parte do C3A do clínquer do cimento na presença de água formando o que se chama de etringite a qual envolverá o grão de cimento interrompendo sua dissolução em água durante um período entre 2 e 4 horas, sendo esse intervalo denominado período de dormência. Sem a etringite, a pega seria imediata devido às reações dos aluminatos serem muito rápidas. Após esse tempo, retoma-se o processo de hidratação, quando não há praticamente mais silicato na fase aquosa o que acelera a dissolução de todos os componentes do cimento Portland. As reações dos silicatos e aluminatos geram o endurecimento progressivo da pasta e a hidratação do material só cessa quando não há mais água ou quando esta não consegue chegar às partes não hidratadas.

Neste ensaio, o cimento utilizado foi o CP V-ARI que é um dos tipos de cimentos que não contém adições em sua composição (em casos excepcionais pode conter até 5% de material carbonático). O que o difere do CP I é seu processo de dosagem e produção do clínquer. As alterações nas dosagens de calcário e argila na produção do clínquer garante ao CP V-ARI uma alta resistência inicial do concreto podendo atingir em torno de 26 Mpa de resistência já no primeiro dia de aplicação do concreto. É utilizado em obras tanto de pequeno porte quanto de grande porte em casos em que se torna necessária uma alta resistência inicial para desforma rápida dos elementos de concreto armado.

Materiais e métodos

Material utilizado

• Balança com resolução de 0,1g e capacidade de 1000g;
• Recipiente para a mistura;
• Uma espátula de aço inoxidável;
• Proveta graduada;
• Molde para a pasta com forma de tronco de cone;
• Placa base;
• Cronômetro;
• Câmara úmida;
• Aparelho de Vicat.

Procedimento experimental

• Preparação da pasta e enchimento do molde

O cimento portland utilizado foi do tipo CPV ARI – RS separando-se uma quantidade de aproximadamente 400g hidratado a 35% (140 mL de água destilada) de acordo com a NBR NM 43, iniciando-se a mistura às 08h29min e terminando às 08h38min. Preencheu-se o tronco de cone com 3 camadas de pasta aplicando-se 12 golpes a cada uma delas. Finalmente o molde foi rasado para início do teste. A destacar, todo o ensaio foi realizado no período da manhã.

• Preparação do aparelho de Vicat

Ajustou-se a agulha de início do tempo de pega à base de apoio do tronco de cone até o marco zero, levantando-se, em seguida, à posição de espera. 

Resultados e discussões

• Determinação do início e fim do tempo de pega

O primeiro teste foi realizado às 08h42min cuja leitura, ao fim de trinta segundos, marcou 0 mm na escala para marcação do período transcorrido para o início do tempo de pega. Em seguida, o corpo de prova foi armazenado na câmara úmida durante trinta minutos até a realização do segundo teste. Analogamente, procederam-se todos os testes conforme a tabela abaixo.