Os ensaios realizados aos betões no seu estado fresco pretendem avaliar a conformidade com os pressupostos iniciais (Quadro 3.11), nomeadamente a consistência desejada, assegurando, assim, que estes respeitam os critérios de aplicabilidade em obra.
Após a realização de cada amassadura dos betões, como apresentado no subcapítulo 3.4 procedeu-se aos ensaios no estado fresco antes da colocação nos moldes.
3.5.1 Ensaio de abaixamento – cone de Abrams
O abaixamento do cone de Abrams é um ensaio que permite avaliar, de forma expedita, a consistência do betão produzido. Este parâmetro é medido pelo abaixamento de um volume troncocónico de betão com dimensões padrão relativamente à sua altura inicial. Esse abaixamento neste ensaio foi definido à priori em 130 ± 15 mm (Subcapítulo 3.3).
Os procedimentos experimentais para a determinação da consistência, pelo cone de Abrams, dos diferentes betões em estudo (Quadro 3.1), foram realizados de acordo com a norma NP EN 12350 - 2 [66].
39 Os utensílios necessários para a realização do ensaio de abaixamento pelo cone de Abrams encontram-se indicados no Quadro 3.14.
Quadro 3.14 – Utensílios utilizados na determinação da consistência pelo cone de Abrams, no estado fresco.
Procedimento de ensaio como descrito na norma NP EN 12350 - 2
Na Figura 3.8 apresentam-se, resumidamente, as etapas necessárias para determinar a consistência pelo cone de Abrams dos betões preparados e apresentados no Quadro 3.1. Antes de se iniciar o ensaio, a superfície interna do molde troncocónico e a superfície inferior, em que neste caso o recipiente do equipamento da medição do tempo de vêbê, devem ser limpos com um pano humedecido.
De seguida, colocou-se o molde no centro do recipiente do equipamento vêbê (Figura 3.8 (a)), e introduziu-se o betão em três camadas com o auxílio do funil e de uma pá de pedreiro, cada uma com aproximadamente um terço da altura do molde (Figura 3.8 (b)). Em cada camada procedeu-se à compactação com o varão de compactação, através de 25 pancadas, e procurou-se distribuir cada pancada por toda a secção transversal do molde, sem que o varão atravessa-se as camadas inferiores à que está a ser compactada (Figura 3.8 (c)).
Após a compactação da última camada, regularizou-se a superfície do molde, com o auxílio da colher de pedreiro, e removeu-se o excesso de betão. Por fim retirou-se, cuidadosamente, o molde, através de um movimento na vertical sem transmitir vibrações, num intervalo entre 5 e 10 segundos (Figura 3.8 (d)). Com recurso ao varão de compactação e da régua metálica, mediu-se o abaixamento em milímetros (Figura 3.8 (e)).
O ensaio não será válido quando se obtém um abaixamento deformando, caso se obtenha deve-se recolher outra amostra e repetir o ensaio, de acordo com a norma NP EN 12350 - 2 [66].
Utensílios
- Recipiente do equipamento Vêbê (Figura 3.8.a) - Molde de metal de forma troncocónica com dimensões padrão segundo a NP EN 12350-2 (2009);
- Funil que permite a acoplação ao topo do molde troncocónico;
- Régua metálica graduada de 300 mm;
-Varão de compactação com extremidades arredondadas segundo a NP EN 12350-2 (2009); - Pano molhado;
40
Figura 3.8 – Ensaio no estado fresco, ensaio de abaixamento pelo cone de abrams. a) Material utilizado; b) Colocação da amassadura no cone; c) Compactação com o auxílio do varão; d) Levantamento do cone; e) Registo do abaixamento.
3.5.2 Massa Volúmica
O ensaio de determinação da massa volúmica do betão no estado fresco permite caracterizar, ainda que de forma indireta, a trabalhabilidade dos betões, bem como o seu desempenho quando endurecidos [67]. A realização do ensaio da determinação da massa volúmica na campanha experimental teve como principal objetivo, analisar a influência do catalisador exausto de FCC nos betões.
Os procedimentos experimentais para a determinação da massa volúmica dos diferentes betões em estudo (Quadro 3.1), foram realizados de acordo com a norma NP EN 12350 - 6 [68].
Este ensaio antecede o ensaio de determinação do teor de ar contido nos betões, aproveitando o recipiente e a amostra de betão para o ensaio do teor de ar, descrito no subcapítulo 3.5.3. Os utensílios necessários para a realização do ensaio da determinação da massa volúmica dos betões encontram-se indicados no Quadro 3.15.
Quadro 3.15 – Utensílios utilizados na determinação da massa volúmica, no estado fresco.
Utensílios
- Colher de pedreiro;
- Recipiente metálico de forma cilíndrica, com capacidade superior a 8L;
- Agulha vibratória;
41 Procedimento de ensaio como descrito na norma NP EN 12350 - 6
Na Figura 3.9 apresentam-se, resumidamente, as etapas necessárias para determinar a massa volúmica dos betões apresentados no Quadro 3.1.
A primeira fase do ensaio consistiu na pesagem do recipiente cilíndrico vazio, registando a sua massa como M1mvol. Após a homogeneização do betão, procedeu-se ao enchimento do
recipiente, em duas camadas, cada uma com sensivelmente metade da altura do recipiente. Cada camada deve ser cuidadosamente compactada, utilizando uma agulha vibratória, sem esta atravessar a camada subjacente à que está a ser vibrada (Figura 3.9 (a)).
Por fim, nivelou-se a superfície do recipiente, com o auxílio de uma colher de pedreiro, removendo o excesso betão que se encontrar no exterior do mesmo, pesou-se e registou-se a sua massa como M2mvol. (Figura 3.9 (b-c)).
Figura 3.9 – Ensaio no estado fresco, massa volúmica. a) Enchimento do recipiente; b) Retirar o excesso com a pá de pedreiro; c) Pesagem.
Expressão dos resultados
A massa volúmica do betão no estado fresco, é determinada através da seguinte expressão:
(Eq. 3.11)
Sendo,
D – massa volúmica do betão no estado fresco (kg/m3
); M1mvol – massa do recipiente (kg);
M2mvol – massa do recipiente cheio com o betão fresco (kg);
Vmvol – volume do recipiente (m 3
).
3.5.3 Teor em ar – Método pressiométrico
Por teor de ar entende-se como o volume de ar contido na mistura de betão. O volume de ar introduzido pode resultar de diferentes fatores, tais como a velocidade e o tempo de mistura, a quantidade e tipo de superplastificante utilizado e a relação água/ ligante adotada.
42
Os procedimentos experimentais para a determinação do teor de ar dos diferentes betões em estudo (Quadro 3.1), foram realizados de acordo com a norma NP EN 12350 - 7 [69].
Os utensílios necessários para a realização do ensaio da determinação do teor de ar encontram-se indicados no Quadro 3.16.
Quadro 3.16 – Utensílios utilizados na determinação do teor de ar, no estado fresco.
Procedimento de ensaio como descrito na norma NP EN 12350 - 7
Na Figura 3.10 apresentam-se, resumidamente, as etapas necessárias para determinar o teor em ar dos betões apresentados no Quadro 3.1.
Em primeiro lugar verificou-se o estado do equipamento, nomeadamente o aerómetro, garantindo que a bomba de pressão está presa e que as válvulas e tubagens estão em pleno funcionamento.
Após a realização do ensaio da massa volúmica, procedeu-se à realização do ensaio do teor de ar. Em primeira fase, verificou-se se a superfície do recipiente com a amostra de betão está lisa, e os bordos do recipiente limpos de eventuais porções de betão que resultaram da regularização da superfície (Figura 3.10.a), após a realização do ensaio da massa volúmica. Em seguida, posicionou-se a campânula do aerómetro sobre o recipiente e fechou-se as cavilhas. As válvulas laterais devem estar abertas, e a água é injetada por forma a selar hidricamente o sistema, até sair pela outra válvula em fluxo contínuo. Neste momento as válvulas são fechadas simultaneamente. De seguida, aumentou-se a pressão dentro do recipiente pelo bombeamento da válvula introdutora, até que o ponteiro ultrapassa-se a marca vermelha, regularizando-se depois o ponteiro até à marca de teor de ar 0% (Figura 3.10.b.c.d). Por fim, acionou-se a válvula de descompressão até à estabilização do ponteiro e regista-se o teor de ar que o equipamento indica expresso em percentagem (%) (Figura 3.10.e).
Utensílios
- Aerómetro; - Colher de pedreiro;
- Recipiente metálico de forma cilíndrica, com capacidade superior a 8L.
43 Figura 3.10 – Ensaio no estado fresco, teor de ar. a) Limpeza dos excessos de betão; b) Posicionamento do aerómetro e fechar as cavilhas; c) Abertura das válvulas; d) Aumento da pressão dentro do recipiente; e) Registo do valor do teor de ar.