A qualidade do Cimento Portland

A qualidade do Cimento Portland


Introdução

O cimento Portland, utilizado na produção de argamassa e concreto, assim como vários outros materiais utilizados na construção civil, tem que obedecer a padrões de qualidade estabelecidos pelas Especificações Brasileiras ou simplesmente EB. Para se verificar se um lote ou outro de cimento encontra-se ou não dentro desses padrões de qualidade, devem ser realizados testes que cumpram regras registradas nas chamadas Normas Brasileiras ou NBR. É importante que essas regras sejam rigorosamente observadas e cumpridas para que os resultados dos testes sejam confiáveis e assim se possa verificar se o lote testado está ou não dentro das expectativas de qualidade.
Para tanto, em nossa terceira aula prática, a título de demonstração, foi testado um lote de cimento do tipo CP II E 32, da marca Liz . Todo o processo, assim como os resultados obtidos em laboratório serão apresentados a seguir.

Objetivos

- Determinar a finura do cimento Portland
- Determinar a quantidade de água que dá uma boa consistência à massa de cimento Portland
- Determinar os tempos de início e fim de pega de uma massa de cimento Portland
- Determinar a expansibilidade da massa de cimento Portland

Material e métodos

1° ENSAIO: Ensaio de finura(MB – 3432)
Foram utilizados:
- Balança com resolução de 0,1g
- Conjunto de peneiramento constituído por peneira 75m, fundo e tampa
- Pincel de tamanho médio, de cerdas de nailon ou naturais, com largura de 30 a 35 mm
- Pincel de tamanho pequeno, de cerdas naturais com diâmetro de 5 a 6 mm
- Bastão com 250 mm de comprimento e 20 mm de diâmetro
- Flanela
- Relógio de laboratório
- Vidro relógio com diâmetro aproximado de 100 mm
Para realizar esse experimento, inicialmente colocam-se 50 g de cimento na peneira que deverá estar encaixada ao seu fundo e, em seguida, deve-se peneirar por cerca de 3 a 5 min. Em seguida, deve-se tampar a peneira, retirar o fundo e fazer a limpeza da superfície inferior da peneira, recolocar o fundo e continuar peneirando por cerca de 15 a 20 min, seguindo nova limpeza de superfície. Todo material passante deve ser desprezado.
No peneiramento final, que deverá ter duração de 60 s, sendo que a cada 10 s o conjunto terá que ser girado mais ou menos 60°, a tampa e o fundo da peneira devem ser colocados. Ao final, deve-se juntar todo o material passante e pesar. Se a massa for superior a 0,05 g deve-se desprezá-la e repetir essa última etapa até que se encontre um valor inferior a 0,05 g. Quando isso ocorrer deve-se transferir o cimento retido na peneira para o vidro relógio e pesá-lo. O valor encontrado deve oferecer uma taxa de resíduo inferior a 12%.

2° ENSAIO: Água para a pasta de consistência normal(MB – 3433)
Foram utilizados:
- Balança
- Misturador mecânico
- Espátula
- Recipiente para se colocar água de amassamento
- Aparelho de Vicat
- Molde troncocônico
Condições do ambiente:
- Temperatura ambiente: 25°C
- Umidade relativa do ar: 56%
- Temperatura da água: 25°C
Para realizar esse experimento deve-se introduzir no misturador mecânico uma quantidade de água previamente pesada e determinada por tentativa. Em seguida deve-se acrescentar lentamente 500 g de cimento e aguardar 30 s, ligar o misturador em velocidade baixa por mais 30 s, parar a mistura por durante 120 s e religar o misturador na velocidade alta por 60 s.
Com a massa pronta deve-se preencher completamente o molde troncocônico que deverá estar colocado sobre uma placa de vidro. Preenchido, o molde deverá ser devidamente ajustado ao aparelho de Vicat e após 45 s a partir do fim do amassamento da pasta, solta-se a haste do aparelho e faz-se a leitura da distância entre a extremidade da sonda e o fundo da fôrma, após 30 s que a haste tiver sido solta. Para que a consistência da pasta seja considerada normal essa leitura deverá girar em torno de 6 mm.
O teste deverá ser repetido tantas vezes forem necessárias para que se chegue a esse valor.

3° ENSAIO: Tempo de pega(MB – 3434)
Foram utilizados:
- Balança
- Misturador mecânico
- Espátula
- Molde toncocônico
- Recipiente para colocar água
- Aparelho de Vicat
- Agulha de Vicat
Condições do ambiente:
- Temperatura do ambiente: 24°C
- Umidade relativa do ar: 86%
- Temperatura da água: 24°C
Para iniciar esse experimento deve-se instalar a agulha de Vicat no aparelho de Vicat e ajustar sua graduação em zero quando a agulha estiver encostada na superfície da placa de vidro, na base do aparelho.
Em seguida deve ser preparada a pasta de cimento seguindo o mesmo processo do teste anterior, mas já com a quantidade de água determinada.
O início de pega é determinado quando a agulha de Vicat, ao penetrar na massa, estacionar a 1 mm da placa de vidro, após transcorridos 30 s de sua penetração.
O tempo de início de pega é o tempo marcado entre o momento em que se coloca água na massa e o instante em que se constata o início de pega. Esse tempo deve ser superior a 1 h.
O fim de pega é determinado quando, após 3 leituras sucessivas, com intervalos de 10 min entre elas, forem registradas perfurações iguais ou inferiores a 2 mm.
O tempo de fim de pega é o tempo marcado entre o momento em que se coloca água na massa e o instante em que se constata o fim de pega. Esse tempo, facultativamente, deverá ser inferior a 10 h.

4° ENSAIO: Expansibilidade Le Chatelier(MB – 3435)
Foram utilizados:
- Agulhas de Chatelier
- Espátula fina
- Placas de vidro, quadradas, de 5 cm de lado
- Óleo mineral
Condições do ambiente:
- Temperatura do ambiente: 25°C
- Umidade relativa do ar: 56%
- Temperatura da água: 25°C
Inicialmente é necessário preparar uma massa de 500 g de cimento, seguindo as recomendações da MB – 3433. Logo depois apoia-se cada agulha sobre uma placa de vidro untada com óleo mineral e preenche-se cada uma delas com a massa, tampando a parte de cima com outra placa de vidro. Devem ser moldados 6 corpos de prova, sendo 3 para o ensaio a quente e 3 para o ensaio a frio.
Em seguida os corpos de prova com as placas de vidro devem ser colocados em uma vasilha de água a aproximadamente 23°C por mais ou menos 20 h.
Passada essa cura inicial, no ensaio a frio, retira-se as placas de vidro e mergulha-se as agulhas em um tanque de água à aproximadamente 23°C, por seis dias. Sendo que as hastes das agulhas devem ficar fora d’água. Quando se fizer o cálculo da expansibilidade a frio, facultativamente, o valor encontrado deverá ser inferior a 5 mm.
No ensaio a quente, repete-se o mesmo processo anterior. Entretanto, logo em seguida, a água deverá passar por um processo de aquecimento e atingir a temperatura de ebulição entre 15 e 30 min. As agulhas devem permanecer na água fervendo por 5 h ou mais e a expansibilidade encontrada deverá ser de no máximo 5 mm.

Resultados

1° ENSAIO:
Massa inicial (g) 50
Resíduo(g) 0.75
Índice de finura(%) 1,5

2° ENSAIO:
Massa de cimento(g) 500
Massa de água(g) 145
Consistência(mm) 6

3° ENSAIO:
Início do ensaio(h:min) 8:25
Início de pega(h:min) 12:10
Fim de pega(h:min) 13:53
Tempo de início de pega(h:min) 3:45
Tempo de fim de pega(h:min) 5:28

4º ENSAIO:
Leituras do ensaio de expansibilidade a frio Leituras do ensaio de expansibilidade a quente
Leitura inicial Leitura final Afastamento Leitura inicial Leitura final Afastamento
0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm
0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0,2 mm 0,2 mm
0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm
Expansibilidade a frio: 0 mm Expansibilidade a quente: 0 mm

Conclusões

Tendo em vista os resultados encontrados, pode-se afirmar que todos eles foram satisfatórios pois estão rigorosamente de acordo com as Especificações Brasileiras.
Com isso pode-se concluir que o lote de cimento testado está dentro dos padrões de qualidade recomendados pelo INMETRO, podendo ser utilizado na construção civil sem que se corra algum tipo de risco relacionado com a qualidade desse material.