GRANULOMETRIA E DENSIDADE
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GRANULOMETRIA E DENSIDADE |
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GRANULOMETRIA é o estudo do tamanho dos grãos e de como esses grãos se encaixam uns nos outros.
Imaginemos que temos um material com grãos todos do mesmo tamanho e todos perfeitamente esféricos como se fossem bolinhas de pingue-pongue. Enchendo um recipiente com esses grãos vamos ter algo parecido com o apresentado no desenho ao lado.
Poderíamos afirmar que o recipiente encontra-se totalmente cheio.
Entretanto, podemos constatar que o recipiente não está totalmente cheio pois ainda é possível jogar uma caneca de água, pois existem muitos vazios entre os grãos.
Vamos chamar de Índice de Vazios o quociente da divisão entre o volume total de água que conseguimos colocar (VÁGUA) e o volume do recipiente:
IV = VÁGUA / VRECIPIENTE
Em vez de água, poderíamos colocar grãos de diâmetros menores de tal forma que esses grãos menores consigam preencher os espaços vazios que ficam entre os grãos maiores. Grãos menores se encaixam entre os grãos maiores e grãos menores ainda se encaixam entre os grãos menores e assim sucessivamente.
Talvez fosse possível repetir essa seqüência até que náo houvesse mais nenhum espaço vazio dentro do recipiente.
| GRÃOS | DIÂMETRO | QUANTIDADE |
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Quanto menor for o Índice de Vazios maior será a densidade.
No caso do concreto, quanto maior for a densidade maior será a sua resistência.
Então, quando queremos misturar Brita N0 2 com Brita N0 1 mais Areia Grossa e Areia Média devemos pensar em como é que todos esses grãos de diferentes tamanhos irão se encaixar uns nos outros. Quanto espaço vazio ainda vai restar? Qual será o Índice de Vazios desse meu concreto?
GRANULOMETRIA é o estudo do tamanho dos grãos e de como esses grãos se encaixam uns nos outros.
Para fazer a granulometria de determinado material iremos precisar de diversas peneiras cada uma com um tamanho de "malha". Chamamos de malha a quantidade de fios que encontramos em um centímetro da peneira ou o tamannho de cada "buraco" da peneira.
PENEIRA GROSSA:  |
PENEIRA FINA:  |
A norma brasileira NBR-7181 - Ensaio de Granulometria padroniza as peneiras a serem empregadas em um estudo de granulometria.
PENEIRAMENTO GROSSO PENEIRAMENTO FINO 50 38 25 19 9,5 4,8 2,0 1,2 0,6 0,42 0,25 0,15 0,075
Escala de Wentworth:
O geólogo C K Wentworth elaborou em 1922 a famosa escala:
Intervalo granulométrico (mm) MATERIAL >256 Matacão 256 a 64 Bloco ou Calhao 64 a 4,0 Seixo 4,0 a 2,0 Grânulo 2,0 a 1,0 Areia muito grossa 1,0 a 0,50 Areia grossa 0,50 a 0,250 Areia média 0,250 a 0,125 Areia fina 0,125 a 0,062 Areia muito fina 0,062 a 0,031 Silte grosso 0,031 a 0,016 Silte médio 0.016 a 0,008 Silte fino 0,008 a 0,004 Silte muito fino <0,004 Argila Quando tomamos determinada amostra de material e passamos pelas peneiras (primeiro na mais grossa, depois na menos grossa e assim por diante), verificamos que em cada peneira ficarão os grãos de tamanhos menores que a da peneira anterior e maiores que a da peneira. Pesando o que ficou em cada peneira, teremos uma tabela do seguinte tipo:
| PENEIRAMENTO GROSSO | PENEIRAMENTO FINO | ||||||||||||
| mm | 50 | 38 | 25 | 19 | 9,5 | 4,8 | 2,0 | 1,2 | 0,6 | 0,42 | 0,25 | 0,15 | 0,075 |
| % | 0% | 0% | 0% | 0% | 0% | 0% | 5,3% | 7,7% | 9,8% | 18,4% | 23,6% | 19,1% | 16,1% |
Esses valores das porcentagens que passam podem ser apresentados em gráficos do tipo:
No caso do gráfico acima, podemos ver que a Amostra de N0 1 apresenta uma distribuição mais equilibrada, enquanto que a Amostra de N0 2 tem mais grossos e a Amostra de N0 3 mais finos.
Quanto maior for a porcentagem de finos maior será o consumo de cimento, pois aumenta a superfície de grãos.
Então, para poder responder à pergunta "quanto cimento?" vamos precisar conhecer a granulometria do agregado (areia + brita). Quanto mais finos tiver mais cimento deverá ser adicionado.
Em outras palavras, se tivermos dois montes de areia, um monte A com areia mais grossa e um monte B com areia mais fina e nesses montes colocarmos a mesma quantidade de cimento, o monte A vai resultar um concreto mais resistente.
AREIA NORMAL
Como vemos, cada areia irá fornecer um valor de resistência própria. Isso significa que mesmo utilizando o MESMO TRAÇO, isto é, exatamente as mesmas quantidades de componentes (areia, cimento, brita e água) o concreto que você vai preparar não terá a mesma resistência que o concreto que eu irei preparar.
Isso acontece por que cada areia tem a sua própria granulometria.
Se a resistência do concreto depende da granulometria, então é impossível dois fabricantes quererem dizer que seu cimento é melhor que do outro?
Existe alguma areia que seja NORMAL? Que possa ser usada como "padrão" em ensaios de concreto que são realizados em regiões geográficas ou em épocas diferentes?
A norma brasileira NBR-7214 define o que é uma Areia Normal.
O IPT - Instituto de Pesquisas Tecnologicas do Estado de São Paulo fabrica a Areia Normal, que é a areia produzida segundo a norma NBR-7214. Essa areia apresenta as mesmas características (granulométricas e petrográficas) em todos os lotes.
Quando você quer comparar dois cimentos de fabricantes diferentes, deve realizar o ensaio utilizando a Areia Normal Brasileira.
A execução de toda e qualquer obra de concreto, por envolver questões de segurança e de responsabilidade civil, deve ser acompanhada por um técnico resposável com registro na Prefeitura Municipal. As dicas acima são meramente ilustrativas e só tem valor didático. Pelo aspecto pedagógico envolvido, as matérias e figuras podem ser livremente copiadas e distribuídas. Só não vale piratear, isto é, copiar e distribuir como se fossem de sua autoria. |
ET-10\www\roberto\concreto\conc5.htm em 20/09/2008, atualizado em 10/07/2012.
