Relatório de Aula Prática – Materiais de Construção Civil I

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTUÇÃO CIVIL I
Unidade: U1_AGREGADOS_GRAUDOS_E_MIUDOS
Aula: A3_CONSTANTES_FISICAS_DOS_AGREGADOS
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Compreender os conceitos acerca da massa unitária e do índice de vazios do
agregado;
• Calcular a massa unitária do agregado;
• Calcular o índice de vazios através do valor de massa unitária encontrado.
SOLUÇÃO DIGITAL:
ALGETEC
• Laboratório Virtual Algetec – simulador: “Agregados: Massa Unitária e Volumes de
Vazios – ID 113”
O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve
ser acessado preferencialmente por computador. Ele não deve ser acessado por celular ou tablet.
O requisito mínimo para o seu computador é uma memória ram de 4 GB.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
AGREGADOS: MASSA UNITÁRIA E VOLUME DE VAZIOS
Atividade proposta: Neste experimento, você irá realizar os procedimentos do ensaio de cálculo
da massa unitária e o índice de vazios de um agregado, seguindo as diretrizes da NBR
16972/2021 – Agregados – Determinação de massa unitária e do índice de vazios.
Querido aluno, os agregados são responsáveis por uma grande parte dos materiais usados na
fabricação do concreto. Por isso, garantir sua qualidade é fundamental. Os testes de massa
unitária e volume de vazios dos agregados são cruciais na dosagem do concreto, já que as
misturas podem ser medidas tanto em massa quanto em volume. Assim, na área da construção
civil, os agregados são fundamentais para compor materiais como concreto e argamassa. Vamos
discutir mais sobre esses conceitos essenciais?
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Agregados:
Os agregados são elementos granulares, como areia, cascalho, pedras trituradas e escória, que
são misturados com cimento e água para formar concreto e argamassa. Eles são responsáveis
pela maior parte da composição em volume desses materiais, sendo essenciais para as
propriedades finais que se deseja obter. Podem ser naturais (extraídos diretamente da natureza)
ou artificiais (produzidos industrialmente). A escolha e a qualidade dos agregados influenciam
diretamente a resistência, a durabilidade e a capacidade de trabalho do concreto.
Massa Unitária:
A massa unitária dos agregados indica a densidade aparente desse material. Basicamente, é a
relação entre a massa do agregado e seu volume total, incluindo os espaços entre as partículas.
Expressa em quilogramas por metro cúbico (kg/m³), a massa unitária é significativa na formulação
do concreto, já que agregados com maior massa unitária ocupam menos volume, podendo
resultar em uma mistura de concreto mais densa e robusta.
Índice de Vazios:
O índice de vazios, ou porosidade, mede o espaço livre entre as partículas de um agregado em
comparação ao seu volume total. Um índice de vazios baixo indica partículas mais compactas e
densas, o que é importante, pois agregados compactos geralmente contribuem para concretos
mais fortes e duráveis. O índice de vazios é geralmente expressado em percentual.
Compreender as definições de agregados, massa unitária e índice de vazios é importante para a
produção de concreto e argamassa de alta qualidade na construção civil. A seleção criteriosa dos
agregados e um controle preciso da densidade são essenciais para alcançar os níveis de
resistência, durabilidade e desempenho desejados nos materiais empregados em obras.
Portanto, esses conceitos são fundamentais para o êxito e a segurança das estruturas
construídas.
Procedimentos para a realização da atividade:
Nesta prática, você realizará o procedimento previsto na norma vigente para encontrar a massa
unitária e o volume de vazios de uma amostra de agregado, seguindo os seguintes
procedimentos:
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Nesta atividade, você realizará o procedimento descrito na norma atual para determinar a
massa unitária e o volume de vazios de uma amostra de agregado, dividido em três passos
principais, sendo eles:
A) Pesando os materiais:
1. Inicialmente, familiarize-se com o laboratório virtual, sua interface e os recursos disponíveis
para conduzir o experimento.
2. O primeiro passo é pesagem do recipiente: altere a visualização para a balança (Alt + 2), ligue
a balança, coloque o recipiente sobre ela e pressione o botão de tare. Depois, mova o recipiente
de volta para a mesa clicando sobre ele e selecionando a opção ‘mesa’.
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As próximas imagens que você deve visualizar, são as seguintes:
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B) Preenchendo o recipiente
3. Em seguida, mude a visualização para o recipiente com agregados (Alt + 4), e adicione a
primeira camada de agregado no recipiente de ensaio. Use a concha três vezes para encher até
a primeira marcação, compactando com a haste.
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4. Repita o mesmo processo para adicionar a segunda camada.
5. Refaça o procedimento do passo 3 para completar a terceira camada.
6. Adicione mais agregados ao recipiente e nivele-os com uma espátula até que estejam
alinhados com a borda. Após o nivelamento, leve o recipiente de volta à balança para determinar
sua massa.
7. Repita os passos de 2 a 5 duas vezes, registrando as informações necessárias.
8. Retorne o recipiente à mesa e esvazie o conteúdo pressionando a tecla R com o mouse sobre
o recipiente.
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C) Cálculo da massa unitária e o índice de vazios.
9. Utilize os dados coletados no experimento para aplicar a fórmula da massa unitária e calcular
seu valor.
10. Com a massa unitária calculada, use a fórmula do índice de vazios para determinar seu valor
correspondente.
Avaliando os resultados:
Com os dados obtidos e calculados responda:
1. Qual a importância deste ensaio para o estudo dos materiais de construção civil?
2. O que a determinação da massa unitária e índice de vazios impacta no traço do material?
3. Entregue um relatório com algumas imagens ao longo da sua realização e apresente ao
final o cálculo da massa unitária e do índice de vazios do agregado ensaiado.
Checklist:
✓ Acessar no seu AVA clicando no link “Agregados: Massa Unitária e Volumes de Vazios –
ID 113”;
✓ Conheça o laboratório virtual;
✓ Pese o recipiente;
✓ Preencha a primeira camada;
✓ Preencha a segunda camada;
✓ Preencha a terceira camada;
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✓ Finalize o preenchimento com o nivelamento;
✓ Repita 2 vezes os procedimentos anteriores, para obter uma média de valores;
✓ Remova o conteúdo do recipiente para encerrar o ensaio;
✓ Calcule a massa unitária do agregado;
✓ Calcule o índice de vazios do agregado.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16972: Agregados –
Determinação da massa unitária e do índice de vazios, 2021.
Resultados de Aprendizagem:
No ensaio de massa unitária e índice de vazios para agregados de concreto, aprende-se a
importância de determinar a densidade aparente dos materiais que compõem o concreto, o que
é impotante para garantir a consistência e a qualidade da mistura final. Ao medir a massa unitária,
pode-se compreender como o volume e a compactação do agregado afetam a resistência, a
durabilidade e o comportamento do concreto no estado endurecido. Já o índice de vazios, que
indica o espaço entre as partículas, auxilia na previsão da necessidade de cimento e água na
mistura, influenciando diretamente na trabalhabilidade e na coesão do concreto. Assim, esse
ensaio fornece informações valiosas para otimizar a formulação do concreto de acordo com as
especificações desejadas, garantindo um material mais eficiente e seguro para as aplicações
estruturais.
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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTUÇÃO CIVIL I
Unidade: U1_AGREGADOS_GRAUDOS_E_MIUDOS
Aula: A4_CARACTERIZACAO_DOS_AGREGADOS
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Determinar a porcentagem de agregados retidos em cada espessura de peneira;
• Determinar a dimensão máxima característica do agregado;
• Determinar o módulo de finura.
SOLUÇÃO DIGITAL:
ALGETEC
• Laboratório Virtual Algetec – simulador: “Agregados: Composição Granulométrica –
ID 111”
O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve
ser acessado preferencialmente por computador. Ele não deve ser acessado por celular ou tablet.
O requisito mínimo para o seu computador é uma memória ram de 4 GB.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
ENSAIO DE COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADOS
Atividade proposta: Neste experimento, você realizará os procedimentos do ensaio de
composição granulométrica de agregados. O ensaio segue as diretrizes da NBR 17054 –
Agregados – Determinação da composição granulométrica – Método de ensaio. A partir de uma
amostra com massa mínima, serão usadas peneiras de séries normal e intermediária, agitando o
material em cada uma delas. A partir da massa retida em cada peneira, pode-se determinar a
porcentagem retida, bem como identificar a dimensão máxima característica e calcular o módulo
de finura.
Querido aluno, os agregados enfatizam uma parcela significativa no volume de materiais
empregados na fabricação do concreto. Portanto, garantir a qualidade desses materiais é de
extrema relevância e, através do ensaio de composição granulométrica, é possível avaliar
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aspectos importantes como o módulo de finura e o tamanho máximo característico dos
agregados. Vale destacar que, na construção civil, tanto os agregados quanto a granulometria
desempenham um papel essencial na elaboração de materiais como concreto e argamassa.
Compreender esses conceitos, juntamente com as classificações dimensionais dos agregados, é
essencial para assegurar a excelência dos materiais usados nas obras. Além disso, o cálculo do
módulo de finura e da dimensão máxima característica serve para caracterizar ainda mais estes
materiais.
Os agregados são compostos granulares que constituem a maior parte do volume em muitos
produtos de construção. Esses podem ser divididos em dois grupos principais:
Agregados Miúdos: Estes incluem materiais como areia natural, areia de britagem e finos de brita.
São largamente utilizados em concreto e argamassa, melhorando a manipulabilidade e a textura
da superfície dos materiais finais.
Agregados Graúdos: Englobam materiais como pedra britada, cascalho, brita e seixos. São
essenciais para garantir resistência e estabilidade em estruturas de concreto e asfalto.
Granulometria:
A granulometria diz respeito à distribuição das partículas de um agregado quanto ao seu tamanho.
Esta distribuição é representada por uma curva granulométrica que apresenta a proporção de
partículas em diferentes faixas de tamanho.
Dimensões das Classificações dos Agregados:
Agregados Miúdos: São os que passam pela peneira ABNT 4,8 mm e ficam retidos na peneira
ABNT 0,075 mm.
Agregados Graúdos: Já os graúdos são aqueles que passam pela peneira ABNT 152 mm e ficam
retidos pela peneira ABNT 4,8 mm.
Cálculo do Módulo de Finura:
O módulo de finura é um parâmetro que mede a distribuição das partículas em um agregado
miúdo, calculado pela soma das porcentagens retidas acumuladas nas peneiras padrão e dividido
por 100. A fórmula é:
Módulo de Finura = (∑(Porcentagem Retida Acumulada nas Peneiras) / 100)
Cálculo da Dimensão Máxima Característica:
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A dimensão máxima característica refere-se ao tamanho máximo da maior partícula em um
agregado, obtida das peneiras com maiores retenções. Este parâmetro é fundamental para dosar
concreto e argamassa, sendo geralmente escolhido como o menor valor das aberturas das
peneiras onde ocorrem maior retenção.
Compreender os conceitos de agregados e granulometria, além de conhecer as dimensões das
classificações dos agregados miúdos e graúdos, é essencial para a produção de materiais de
construção de alta qualidade. O cálculo do módulo de finura e da dimensão máxima característica
também ajuda a definir a adequação desses materiais para aplicações específicas na construção
civil.
Procedimentos para a realização da atividade:
Nesta atividade, você vai seguir o procedimento estabelecido pela norma atual para determinar
a composição granulométrica de uma amostra de agregado, assim como calcular seu módulo de
finura e sua dimensão máxima característica. Aqui estão os passos que devem ser seguidos,
serão divididos em:
A) Pesagem do material
1. Primeiro, familiarize-se com o laboratório virtual, sua interface e ferramentas disponíveis para
o experimento.
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2. Na seção “Visualização”, escolha a opção de visualização “Balança” ou use o atalho “alt+3”.
Depois, clique no botão para ligar a balança.
3. Volte à visualização da bancada através da janela “Visualização” ou usando “alt+1”.
4. Inicie colocando a bacia vazia na balança para tará-la antes de registrar o peso das amostras.
Isso se faz clicando com o botão direito na bacia e escolhendo “Colocar na balança”.
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5. Pressione o botão ‘tara’ na balança.
6. Depois, clique com o botão direito do mouse na bacia e escolha “Colocar no tampo”. Selecione
a visualização da bancada novamente, clique com o botão direito numa das bacias com amostra
e escolha “Colocar na balança”.
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7. Registre o valor da massa da amostra em uma tabela. Coloque a bacia de volta no tampo e
repita para a segunda amostra.
B) Posicionamento das peneiras
8. O passo seguinte é posicionar as peneiras: clique com o botão direito no fundo das peneiras e
escolha “Colocar no agitador”.
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9. Faça o mesmo para todas as outras peneiras, garantindo que estejam em ordem crescente de
abertura, da base ao topo.
C) Agitando as peneiras
10. Para usar o agitador mecânico, clique com o botão direito na primeira amostra e selecione
“Despeja nas peneiras”.
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11. Em seguida, ligue o agitador mecânico com um clique no botão esquerdo.
12. O agitador funcionará por 10 minutos. Se não quiser esperar, clique em “Pular tempo de
espera” no canto inferior esquerdo.
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13. Para a agitação manual, clique com o botão direito na peneira superior do agitador e escolha
“Remover material passante”.
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14. A peneira é então retirada do agitador e ganha uma tampa e fundo, permitindo a agitação
manual. Em seguida, despeje o material passante na peneira superior do agitador, enquanto o
material retido vai para uma bandeja. Clique com o botão direito na peneira e selecione “Despejar
na bandeja”.
15. Verifique que o material retido está na bandeja. Clique com o botão direito numa bandeja
vazia e selecione “Colocar na balança”.
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16. Acione o botão de tara na balança e retorne a bandeja vazia ao tampo.
D) Pesando o material retido
17. Pese o material retido colocando a bandeja na balança e selecione a visualização “Balança”,
ou use “alt+3”. Anote a massa retida para essa peneira na tabela.
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18. Retorne à visualização “Bancada”, coloque a bandeja no tampo e despeje o material na outra
bandeja.
19. Repita o mesmo com as outras peneiras, registrando as massas retidas. Para o fundo de
peneiras, despeje o material direto na bandeja e pese, anotando na tabela. Após pesá-lo,
deposite-o na segunda bandeja, clique com o botão direito e escolha “Descartar material”.
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20. Faça o mesmo com a segunda amostra, anotando as massas retidas em uma tabela.
E) Calculando os índices físicos das amostras
21. Utilize os dados do experimento para calcular o DMC e o MF das amostras. A Dimensão
Máxima Característica (DMC) relaciona-se à abertura da peneira na qual a soma das
porcentagens retidas é igual ou ligeiramente inferior a 5%. O módulo de finura (MF) é a soma das
porcentagens retidas em massa do agregado nas peneiras da série, dividida por 100.
Avaliando os resultados:
1. Construa uma tabela como a seguinte, com os valores obtidos com a pesagem das duas
amostras:
a) Massa inicial seca (g)
b) Massa
inicial
seca (g)
Abertura das Peneiras
(mm)
(MR) Massa retida
(g)
(MR) Massa retida
(%)
Variação
de
Massa
Retida
(%)
(MRM)
Massa
Retida
Média (%)
(MRA)
Massa
retida
acumulad
a (%)
Ensaio a Ensaio b Ensaio a Ensaio b
75
63
50
Público23
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15
Fundo
Massa Total (g)
2. Determine a dimensão máxima característica do agregado e seu módulo de finura.
Checklist:
✓ Acessar no seu AVA clicando no link “Agregados: Composição Granulométrica – ID 111”;
✓ Pese as amostras de agregado.
✓ Posicione as peneiras no agitador mecânico.
✓ Acione o agitador mecânico.
✓ Agite manualmente as peneiras.
✓ Pese o material retido nas peneiras.
✓ Repita os procedimentos com todas as peneiras.
✓ Repita o procedimento com a outra amostra de agregado.
✓ Calcule a dimensão máxima dos agregados.
✓ Calcule o módulo de finura dos agregados.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 17054 – Agregados –
Determinação da composição granulométrica – Método de ensaio. 2022.
Resultados de Aprendizagem:
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Ao explorar a composição granulométrica de agregados, você aprenderá a avaliar a distribuição
dos tamanhos das partículas que compõem um material agregado. Isso permitirá que você
compreenda a importância da granulometria na determinação das propriedades mecânicas e de
durabilidade dos materiais de construção. Você desenvolverá habilidades para interpretar
gráficos de distribuição granulométrica e para correlacionar esses dados com características
como compacidade e resistência dos agregados. Ao final, você estará apto a selecionar
agregados apropriados para diferentes aplicações, garantindo a qualidade e a eficácia nas
construções.