Os Materiais de Construção

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

JOAO CLEVER

 

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

Tubarão

2013

Determinação da massa volúmica aparente

A partir da massa volúmica, que informa sobre a compacidade da pedra, e assim a porosidade e a circulação de água na pedra.

Já a massa volúmica aparente se determina pela relação entre o peso do material seco (m) e o seu volume aparente, caracterizada pelo símbolo ρa.

Para determinar a massa volúmica de uma pedra, utiliza-se um ensaio com três corpo de provas para rochas com estrutura homogênea, e para rochas não-homogêneas com cinco corpo de provas. Tem ainda que levar e consideração se esses corpo de provas tem forma regular ou não.

 Determinação da massa específica

 A massa específica é determinada com base em dois ensaios realizados com uma precisão de 2%. As pesagens dos corpo de provas são efetuadas no intervalo de temperaturas compreendido entre 18 e 22ºC. Se o desvio entre os resultados dos dois ensaios for superior a

0.02, deve efetuar-se uma nova medição.

         A amostra do material britado deve ter um peso aproximado de 200g.

1. A amostra deve ser lavada e seca em estufa a uma temperatura compreendida entre 100 e 110ºC, arrefecendo-se em seguida;
2. A operação descrita anteriormente deve ser repetida em intervalos de 24 horas, em número tal que duas pesagens sucessivas tenham um desvio inferior a 0.001 da menor pesagem;
3. A amostra é moída para que os grãos obtidos passem num peneiro de 0.125mm de abertura;
4. O pó resultante deposita-se num pedaço de papel ou num prato e sujeita-se à ação de um íman de forma a libertá-lo de qualquer partícula metálica;
5. Parte do pó (100g), isento de elementos metálicos, é utilizado para se determinar o seu volume, num picnómetro (figura 6), com uma precisão de 1%;
6. Sobre o pó da rocha verte-se água destilada e aspira-se o ar contido nos vazios Inter granulares. Após a decantação das partículas em suspensão, o líquido fica límpido, procedendo-se então ao enchimento do picnómetro com água destilada.

Anotam-se os seguintes parâmetros:          

mpi – peso do picnómetro vazio;          mpi+md - peso do picnómetro com a matéria seca;

 mpi+mw1 - peso do picnómetro cheio de água destilada a 20ºC até ao traço de referência;

 mpi+md+mw2 - peso do picnómetro com a meteria seca e cheio de água destilada a 20ºC até ao traço de referência;

         

Nestas condições, a massa específica é determinada pela seguinte expressão:

( (md + m) pi()− m pi ) 3] ρS   =          [kg/m md + mpi + mw1 − md + mpi + m w2

 

em que

 mw1 corresponde à massa de água contida no picnómetro antes da introdução da matéria;

 mw2 representa a amassa de água contida no picnómetro, após a introdução do material;  md é a massa de matéria seca.

 

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Figura 6 – Picnómetro.

 

Determinação da massa de porosidade aberta

 A determinação da porosidade aberta (razão entre o volume de vazios abertos e o volume aparente) pode ser efetuada através da pesagem do material em diversas situações, tal como é preconizado através da norma NF B 10-503: os corpo de provas são secos a uma temperatura de aproximadamente 80ºC, até à estabilização da sua massa (m); seguidamente, os corpo de provas são imersos em água durante 24 horas à pressão atmosférica, efetuando-se a sua pesagem hidrostática (m’s); depois de se secar a superfície do corpo de prova é feita uma nova pesagem do corpo de prova ao ar (ms). A porosidade aberta é calculada através da seguinte expressão:

εa   = m − m′ s  [%] m − m s

O método do porosímetro é outro processo que permite determinar a porosidade aberta e cuja técnica experimental consiste em fazer penetrar mercúrio nos poros do material – quanto mais finos forem os poros tanto maior será a pressão para fazer entrar o metal nos poros. A dedução da forma, dimensão e volume dos poros é baseada no facto da pressão necessária para o efeito ser inversamente proporcional ao diâmetro. Existem, no entanto, outros processos (mais recentes) de determinação da porosidade aberta que não fazem uso de mercúrio (de elevada toxicidade), sendo mais seguros.

 

Determinação da massa de capacidade

A compacidade, C, corresponde ao complementar da porosidade, ou seja:

C =1−εa   [%]

 

 

Determinação do coeficiente de embebição, E

 

Para determinar o nível de embebição que as rochas oferecem quando em contato com água, devem-se submeter as respectivas amostras a diversas condições ambientais, caracterizando-se para cada uma dessas condições, a sua porosidade aparente ou relativa.

Vulgarmente consideram-se as seguintes situações:

1. Embebição por imersão progressiva em que a imersão é extremamente lenta;
2. Embebição por imersão instantânea à pressão normal (760mm Hg);
3. Embebição por imersão em água em ebulição;
4. Embebição em água sob depressão de ar (20mmHg);
5. Embebição em água sob pressão;

Para cada uma das situações, determina-se o peso do corpo de prova antes e depois da embebição, com uma precisão de 0.1%, sendo o valor do coeficiente de embebição obtido através da seguinte expressão: