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O método para determinar a massa específica e absorção em agregados graúdos. O método estabelece a determinação da massa específica aparente (bulk), massa específica aparente saturada (ssd), e absorção, baseadas em um agregado imerso em água por aproximadamente 15 horas. O documento também discute as diferentes tipos de massa específica e como calcular a média ponderada de valores de massa específica e absorção em amostras separadas por tamanhos.
O que você vai aprender
Tipologia: Notas de estudo
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Não perca as partes importantes!
1.1. Este método estabelece a determinação da massa específica e absorção do agregado graúdo. A massa específica pode ser expressa como Massa Específica Aparente (Bulk) Seca, Massa Específica Aparente (Saturada-Superfície Seca (SSD)) ou Massa Específica Real (Apparent). A Massa Específica Aparente (SSD) e a absorção estão baseadas em um agregado imerso 15 horas na água. Este método não deve ser usado com agregados leves. 1.2. Os valores padrões adotados estão referenciados em unidades do sistema universal. 1.3. Este método pode envolver materiais, operações e equipamentos prejudiciais à saúde. Este método não tem o propósito de atender todos os problemas de segurança associados ao seu uso. É responsabilidade de quem usá-lo estabelecer antecipadamente as práticas apropriadas de segurança e determinar a aplicabilidade dos regulamentos específicos.
2.1. Normas :
Finalmente a amostra é secada na estufa e pesada uma terceira vez. Usando as medidas de massa e peso então obtidas e as fórmulas do método, é possível calcular três tipos de massa específica e absorção.
5. SIGNIFICADO E USO 5.1. Massa Específica Aparente (Bulk) é a característica geralmente usada para cálculo do volume ocupado pelo agregado em várias misturas contendo agregados incluindo concreto de cimento Portland, concreto asfaltico, e outras misturas que são ponderadas ou analisadas numa base de volume absoluto. Massa Específica Aparente (Bulk) é também usada no cálculo de vazios dos agregados no método AASHTO T19M/T19. Massa Específica Aparente (Bulk) (SSD) é usada se o agregado está molhado, isto é, se sua absorção está completa. Alternativamente, a Massa Específica Aparente (Bulk) determinada num sistema seco em estufa é usado para cálculo quando o agregado está ou estará seco quando utilizado. 5.2. Massa Específica Real (Apparent) é pertinente à densidade relativa de um material sólido considerando as partículas constituintes do mesmo não incluindo os espaços vazios dentro das partículas que são acessível à água. 5.3. Valores de absorção são usados para calcular a mudança na massa de um agregado devido à água absorvida nos espaços vazios dentro das partículas constituintes, comparadas com a condição seca, quando é considerado que o agregado tem estado em contato com a água tempo suficiente para atender sua absorção potencial. A absorção padrão de laboratório é aquela obtida após submergindo o agregado seco por aproximadamente 15 horas em água. A exploração de agregados abaixo do lençol d’água poderá ter absorção alta quando usados, se não for permitido secá-los. Alternativamente, alguns agregados quando usados podem conter uma quantidade de umidade absorvida menor do que aquela na condição imersa por 15 horas. Para um agregado que tenha tido contato com água e que apresenta sua superfície úmida, a porcentagem de umidade livre pode ser determinada pela dedução da absorção do teor de umidade total determinado pela AASHTO T 255. 5.4. Os procedimentos gerais descritos neste método são adequados para determinar a absorção de agregados que tenham tido outro tipo de condicionamento além do de imersão de 15 horas, tais como água fervente ou saturação a vácuo. Os valores de absorção obtidos por outros métodos serão diferentes dos valores obtidos pelas 15 horas de imersão prescritas, como a Massa Específica Aparente (SSD). 5.5. Os poros dos agregados leves poderão ou não se tornar essencialmente cheios de água depois da imersão por 15 horas. De fato, muitos agregados podem permanecer imersos em água
por diversos dias sem satisfazer a maioria da absorção potencial dos agregados. Entretanto este método não deve ser usado para agregados leves.
6.1. Balança – Atender aos requisitos da ARTERIS ET-231, classe G5. A balança deve ser equipada com um sistema adequado para suspender o recipiente com a amostra na água pelo centro da plataforma de pesagem ou tabuleiro da mesma. 6.2. Recipiente da amostra – Uma cesta de arame de 3,35 mm (nº. 6) ou malha mais fina, ou balde de aproximadamente igual largura e altura, com capacidade de 4 a 7 l para agregado com tamanho máximo nominal igual a 37,5mm (1 ½“) ou menor, e maiores se for necessário testar tamanhos nominais maiores. O recipiente deve ser construído de maneira a evitar que o ar fique retido quando o mesmo for submerso. 6.3. Tanque de água – Um tanque de água impermeável dentro do qual a amostra e o recipiente serão colocados para a completa imersão quando suspensos abaixo da balança, equipado com um ladrão que mantenha o nível de água constante. 6.4. Equipamento de suspensão – O fio para suspender o recipiente deve ser do menor diâmetro praticável para minimizar qualquer possível efeito da variação do comprimento imerso. 6.5. Peneiras – Uma peneira de 4,75mm (nº. 4) ou outro tamanho como necessário (Seção 7.2, 7.3 e 7,4), de acordo com a AASHTO M 92.
7.1. Amostre o agregado de acordo com T 2. 7.2. Misture totalmente a amostra de agregado e a reduza para aproximadamente a quantidade necessária usando os procedimentos aplicáveis da T 248. Rejeite todo o material passando na peneira 4,75mm (nº. 4) pelo peneiramento seco e através de lavagem remova o pó ou outras partículas aderidas na superfície. Se o agregado graúdo tiver uma quantidade substancial de material abaixo da peneira 4,75mm (nº. 4) (tais como a agregados de tamanhos nº. 8 e 9 da especificação M 43) use a peneira 2,36mm (nº. 8) no lugar da 4,75mm (nº. 4). Alternativamente, separe o material mais fino que a peneira 4,75mm (nº. 4) e o ensaie de acordo com a ARTERIS T-84. 7.3. A massa mínima de amostra a ser usada é dada abaixo. Em muitos casos pode ser desejável ensaiar o agregado graúdo em várias frações separadas; e se a amostra contém mais de 15 por cento retido na peneira de 37,5mm (1 ½”), ensaie este material em uma ou mais frações separadamente da passante nesta peneira. Quando o agregado é testado em frações separadas,
requerido para a secagem inicial até a massa constante pode ser eliminado e, se a superfície das partículas forem mantidas umedecidas, as 15 horas de imersão poderão ser eliminadas. NOTA 2 – Valores de absorção e massa específica aparente (SSD) podem ser significativamente mais altos para agregados que não forem secados em estufa antes da imersão em água que o agregado tratado de acordo com a seção 8.1. Isto é especificamente verdadeiro para as partículas maiores que 75mm (3”) desde que a água pode não ser hábil o suficiente para penetrar nos poros centrais das partículas no período de imersão prescrito. 8.3. Remova a amostra da água e a role em uma grande toalha absorvente até que todos os filmes de água visíveis sejam removidos. Seque a partículas maiores individualmente. Uma corrente de ar pode ser usada para ajudar na operação de secagem. Tome cuidado para evitar a evaporação de água dos poros dos agregados durante a operação de secagem da superfície. Determine a massa de amostra na condição saturada superfície seca. Registre esta e todas as massas subsequentes com aproximação de 1,0 g ou 0,1 por cento da massa da amostra, o que for maior. 8.4. Após a determinação da massa, imediatamente coloque a amostra saturada-superfície seca no recipiente e determine sua massa imersa em água a 23,0 ± 1,7 oC (73,4 ± 3 oF), tendo uma densidade de 997 ± 2 kg/m^3. Tome cuidado para remover todo o ar preso antes de determinar a massa agitando o recipiente enquanto imerso. Mantenha o nível de agua sempre no limite de transbordamento para garantir um nível constante durante todo o ensaio. NOTA 3 – O recipiente deve ser imerso a uma profundidade suficiente para cobri-lo e a amostra durante a determinação da massa. O fio que suspende o recipiente deve ser o mais fino possível para evitar qualquer efeito com a variação de seu comprimento. 8.5. Seque a amostra até a massa constante a uma temperatura de 110 ± 5 oC (230 ± 9 oF), deixe esfriar na temperatura ambiente de 1 a 3 horas, ou até a uma temperatura em que se possa manusear o agregado (aproximadamente 50 oC), e determine a massa. Use este peso para A nos cálculos da seção 9.
9.1. Massa específica : 9.1.1. Massa Específica Aparente (Bulk) – Calcule a massa específica aparente (Bulk), 23/23 oC (73,4/73,4 oF) como segue:
MEA = (^) ( B AC ) (1)
Onde:
A = Massa da amostra secada na estufa, ao ar, g, B = Massa da amostra saturada-superfície seca ao ar, g, e, C = Massa da amostra saturada na água, g. 9.1.2. Massa Específica Aparente (Saturada-Superfície Seca) (Bulk) – Calcule a massa específica aparente, 23/23 oC (73,4/73,4 oF), com base na massa de agregado Saturado- Superfície Seca como segue:
MEA (^) SSD = (^) ( BB C ) (2)
9.1.3. Massa Específica Real (Apparent) - Calcule a massa específica real, 23/23 oC (73,4/73,4oF), como segue:
MER = (^) ( A AC ) (3)
9.2. Média dos Valores de Massa Específica – Quando a amostra é ensaiada em frações de tamanhos separadas, o valor da média para a Massa Específica Aparente (Bulk), Massa Específica Aparente (SSD), ou Massa Específica Real (Apparent) pode ser computada como uma média ponderada dos valores como calculado na seção 9.1 usando a seguinte equação:
MM = ^100 P^1 G 1 ^100 PG^22 ......... 100 PnGn
Onde: MM = Massa Específica Média (Todas as formas de massa específica podem ter suas médias calculadas desta maneira). G 1 ,G 2 , ...... Gn , = Valores de massa específica apropriados para cada fração de tamanho dependendo do tipo de massa específica que está sendo calculada a média. P 1 , P 2 , Pn , = Porcentagem de massa existente em cada fração da amostra original.
NOTA 4 – Alguns usuários deste método podem desejar expressar os resultados em termos de densidade. A densidade pode ser determinada multiplicando a massa específica aparente (Bulk), massa específica aparente (SSD), ou massa específica real (Apparent) pela densidade da água (997,5 kg/m^3 ou 0,9975 mg/m^3 ou 62,27 lb/ft^3 a 23 oC). Algumas autoridades recomendam usar a densidade da água a 4 oC (1.000 kg/m^3 ou 1.000 Mg/m^3 ou 62,43 lb/ft^3 ) como sendo suficientemente precisa. Resultados devem ser expressos com 3 algarismos significativos. A
TABELA 1 – PRECISÃO
Desvio Padrão (1S), % a
Intervalo aceitável de 2 resultados (D2S), % a Precisão um operador Massa Específica Aparente seca (Bulk) 0,009 0, Massa Específica Aparente saturada, superfície seca (Bulk) (SSD) 0,007 0, Massa Específica Real (Apparent) 0,007 0, Porcentagem de absorção b^ 0,088 0,
Precisão Multilaboratório Massa Específica Aparente seca (Bulk) 0,013 0, Massa Específica Aparente saturada, superfície seca (Bulk) (SSD) 0,011 0, Massa Específica Real (Apparent) 0,011 0, Porcentagem de absorção b^ 0,145 0,
b (^) A estimativa de precisão é baseada em agregados com absorções abaixo de 2 por cento.
a (^) Estes números representam, respectivamente, os limites (1S) e (D2S) descritos na ASTM C 670. A precisão estimada foi obtida de análises de dados combinados de amostras do laboratório de referência de materiais da AASHTO usando um mínimo de 15 horas de saturação e outros laboratórios com 24 ± 4 horas. Os ensaios foram executados em agregados de massa específica normal, e iniciados com agregados na condição seco em estufa.
11.2. Variação - Desde que não haja material de referência adequado para a determinação da variação no procedimento deste método de ensaio, nenhum indicador de variáveis é feito.
X1.1. A equação é uma derivação aparente dos seguintes casos simplificados usando dois sólidos. O sólido 1 tem uma massa W1 em gramas e um volume V1 em mililitros; sua massa específica (G1) é então W1/V1. O sólido 2 tem uma massa W2 e volume V2 e G2 = W2/V2. Se os dois sólidos são considerados juntos, a massa específica da combinação é o total da massa em gramas dividido pelo volume total em mililitros:
Manipulando esta equação chegamos ao seguinte:
Entretanto, as frações de massas de dois sólidos são:
100
e
100
e
1
G ^ e 2
Portanto,
Um exemplo do cálculo é dado na tabela X1.1.
TABELA X1.1 – Exemplo de cálculo da média de valores de massa específica e absorção de um agregado graúdo testado em frações separadas
Tamanho da fração mm (pol)
Porcentagem na amostra original
Massa específica saturada superfície seca (SSD)a
Massada amostra usada no ensaio, g
Porcentage de absorção 4,75 a 12,5 (Nº4 a 1/2") 44 2,72 2213,0 0, 12,5 a 37,5 (1/2" a 1 1/2") 35 2,56 5462,5 2, 37,5 a 63 (1 1/2" a 2 /1/2") 21 2,54 12593,0 3,
a (^) Média da Massa específica saturada superfície seca (SSD)
