O índice de consistência da atividade pozolânica com a cal é o valor da resistência à compressão simples em corpos de prova 50mmx100mm, o qual deve ser superior a 6MPa para que o material seja caracterizado como pozolana (NBR 5751/1992).
3.4.3.1 - PROPORCIONAMENTO DA MISTURA E QUANTIDADES DE MATERIAL
A NBR 5751 preconiza a utilização dos materiais nas seguintes proporções: Cal hidratada: 1 104g;
δ massa específica do material ensaiado (g/cm3)
V= V1-V2 volume deslocado (cm)
Areia: 9 936 g (234g de cada fração da série de peneiras 15μm, 30μm, 60μm e 120μm); Material pozolânico: igual ao dobro de volume da cal hidratada.
(3.1) em que δpoz e δcal, representam as massas específicas do material pozolânico e da cal respectivamente.
Para a lã cerâmica: Para a lã de vidro:
Água: quantidade correspondente à obtenção do índice de consistência (225±5)mm obtido a partir do ensaio na mesa de abatimento.
O ensaio de determinação da resistência à compressão com a utilização do material pozolânico a se avaliar é realizado em corpos de prova cilíndricos de dimensões 50mmx100mm.
Segundo a NBR 8952/1992, o material pozolânico deve ser seco em estufa até a constância de peso. Para não serem necessários acréscimos de massa, colocou-se quantidade maior que o necessário na estufa. Nesta investigação preliminar sobre a possível atividade pozolânica dos resíduos de lã de vidro e lã cerâmica, um ponto importante junto ao proporcionamento dos materiais é a determinação da quantidade de água a ser utilizada. Segundo a normatização, este item determinante no traço da argamassa é obtido através da mesa de abatimento (NBR 7215), cujo valor balizador de abatimento é (225 ± 5) mm.
Partiu-se do proporcionamento padrão sugerido por norma: 1: 3: 0,48, quantificado em massa ao equivalente a 150g de água. Acrescentaram-se quantidades de água até a obtenção da consistência requerida. O abatimento é a média de dois diâmetros medidos ortogonalmente, no abatimento da argamassa, com a utilização de um paquímetro.
3.4.3.2 - MOLDAGEM E CURA DOS CORPOS DE PROVA
Efetuada a moldagem dos cps, deixou-se em câmara úmida nas primeiras 24h, mantendo-os por 06 dias subsequentes à temperatura de (55±5)ºC até (4±0,5) h antes do ensaio de ruptura, quando então deveria ser deixado à temperatura ambiente (23±2)ºC.
A Figura 3.10 mostra alguns cuidados na preparação de materiais, como homogeneização do resíduo com o cimento e com a cal, respectivamente, cuidando-se para evitar contato da cal com o ar.
Como as argamassas com cal têm resistência mecânica menor, fez-se a ruptura em equipamento com menor capacidade de carga após investigação qualitativa preliminar. A Figura 3.11 ilustra os procedimentos de curas dos corpos de prova e ruptura.
Figura 3.10 - Mistura de resíduos com cimento (a) e com a cal (b)
Figura 3.11- Câmara úmida (a), capeamento com enxofre (b), cura em estufa (c) e ruptura dos corpos de prova (d) 3.4.4 - ATIVIDADE POZOLÂNICA COM O CIMENTO
O índice da atividade pozolânica, no método adotado, obtém-se por cálculo conforme normatização que é apresentada na Tabela 3.5.
Tabela 3.5 - Índice de atividade pozolânica com o cimento (NBR 5752/1992)
Com o cimento
, sendo fcBa resistência média, aos 28 dias, dos cps
moldados com cimento e material pozolânico e fcA a resistência média
aos 28 dias dos cps só com cimento (argamassa A).
3.4.4.1 - PROPORCIONAMENTO DA MISTURA
Adotou-se a prescrição normativa de 1: 3: 0,48. Segundo a NBR 5752, a investigação de atividade pozolânica com o cimento é feita a partir de 02 traços, sendo um de referência, A, e o outro, traço B, com 35% de seu volume substituído (vide Equação 3.2 abaixo) pelo material pozolânico. Desta forma, definiram-se as quantidades conforme dados da Tabela 3.2.
3.4.4.2 - DETERMINAÇÃO DA QUANTIDADE DE MATERIAIS
A quantidade de material pozolânico deve corresponder a 35% do volume de cimento substituído (= 109,2g):
a b
(3.2) em que ρpoze ρcim são as massas específicas do material pozolânico e cimento respectivamente.
Para a quantidade de água (*) na Tabela 3.6, a NBR 7215 estabelece também como referência o traço com relação água – cimento 0,48 (XB), pela avaliação da consistência no ensaio com a mesa de abatimento, conforme referência (225±5)mm, obtido como média entre dois diâmetros (Figura 3.12).
Chega-se à quantidade de água necessária, em procedimento análogo ao descrito no item 3.2.1, cujos resultados são apresentados na Tabela 3.7. Efetuada a moldagem conforme quantidades definidas no item anterior, os corpos de prova foram mantidos em câmara úmida nas primeiras 24h e nos 27 dias restantes em recipiente hermeticamente fechado à temperatura de (38 ±2) ºC.
Tabela 3.6 - Quantidade de materiais – Atividade pozolânica com os cimentos
CPV ARI (I), CP32RS (II) e CP II E 32 (III)
Quantidades de Materiais (em g)
Corpo de prova A (referência)
Corpo de prova B (por tipo de cimento I, II ou III)
Lã cerâmica Lã de vidro Cimento 312 202,8 202,8 Areia 936 936 936 Água XB* YB * YB * Mat. Pozolânico (resíduos) --- 98,85 (I) 101,7 (I) --- 104, 7 (II) 107,7 (II) --- 100,5 (III) 103,4 (III)
Obs.: B - Relação água/cimento 0,48 ou por ensaio de consistência com abatimento (225±5) mm.
Tabela 3.7 - Determinação de água requerida – Ensaios de consistência na moldagem
de corpos de prova de 50mmx100mm – Atividade pozolânica com cimentos CPV
ARI, CPIII32RS, CPIIE32
Quantidade de água Água requerida(%)
Ensaio de Consistência Média diâmetros ortogonais
(mm) No cimento (A) Lã cerâmica (B) Lã de vidro (B) Lã cerâmica Lã de vidro Cimento Lã cerâmica Lã de vidro CPVARI 180g 190g 200g 105 111 220,75 226,5 228,9 CPIII32RS 170g 180g 170g 106 100 227,05 220,75 229,7 CPIIE32 165g 165g 170g 100 103 221,17 228,77 221,17
3.4.4.3 - MOLDAGEM E CURA DOS CORPOS DE PROVA
A moldagem dos cps obedece à NBR 7215. A cura difere para a avaliação da atividade pozolânica com cal da seguinte forma:
- A cura processa-se em 28 dias, sendo as primeiras 24h em câmara úmida e os demais dias à temperatura fixa de (38 ± 2)ºC. Para a ruptura no ensaio de resistência à compressão, retirar da estufa entre meia hora e uma hora antes para capeamento.
Na investigação da atividade pozolânica foram moldados para cada cimento e/ou cal, 9 corpos de prova, 50mmx100mm: 03 de referência, 03 com substituição de 35% do aglomerante por resíduos de lã cerâmica e 03, por resíduos de lã de vidro, no traço em geral de 1:3:0,48 (cimento, areia e água). A norma regulamentadora prescreve observar-se quantidade de água pelo abatimento de (225±5) mm em mesa cadente de ensaios, conforme Figura 3.12.
No total obtiveram-se 36 corpos de prova. Os ensaios de ruptura para avaliação da atividade pozolânica com o cimento foram realizados no Laboratório de Materiais de Construção DECIV/UFOP, Figura 3.13
Figura 3.12 – Determinação da consistência da argamassa (Ensaio Table-flow).
Figura 3.13 – Equipamento de ruptura dos corpos de prova (a), ruptura em “taça de cone”, designação usual em laboratório (b) (Lab. DECIV/UFOP)