Relatório - Indice de forma PDF

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Relatório sobre Índice de forma...

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DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE FORMA – DNER – ME 086/94 OBJETIVOS “Este método fixa o modo pelo qual se determina a variação dos eixos

multidirecionais das partículas que compõe o agregado, definindo-a pelo índice de forma.” Na norma é descrita a aparelhagem utilizada assim como os procedimentos e as condições para obtenção dos resultados. Atualmente a norma vigente para este ensaio é a do DNER - ME 086/1994 – ME (Método de ensaio). A norma foi preparada pelo Instituto de pesquisas Rodoviárias IPR/ DIREX para servir como documento base. DEFINIÇÃO Um dos fatores que mais influência na trabalhabilidade e na resistência ao cisalhamento das misturas asfálticas é a forma das partículas dos agregados. Ele pode ser medido por meio do índice de forma, que permite avaliar a qualidade de um agregado graúdo em relação à forma dos grãos. Esse índice varia de 0 a 1, sendo que os agregados com grãos de forma cúbica, tida como forma ótima para agregados britados, terão índice próximo de 1; enquanto que os grãos lamelares apresentarão valores bem mais baixos, sendo considerado o limite mínimo de 0,5. O índice se baseia na medida da relação entre o comprimento e a espessura dos grãos do agregado. Outra maneira de se caracterizar a forma das partículas é com o uso de um paquímetro. São realizadas medidas das três dimensões das partículas: comprimento (a), largura (b) e espessura (c). Para a classificação segundo a forma são determinadas e relacionadas entre si as razões b/a e c/b. Dependendo dessas razões, as partículas são classificadas em cúbica, alongada, lamelar e alongada-lamelar. ÍNDICE DE FORMA (DNER – ME 086/94): PROCEDIMENTOS Aparelhagem:

a) Peneiras com crivos de abertura circular com diâmetro de 76,0 – 63,5 – 50,0 – 38,0 – 32,0 – 25,0 – 19,0 – 16,0 – 12,7 – 9,5 e de 6,3 mm, ajustáveis ao caixilho para peneiramento; b) Conjunto de crivos redutores, de abertura retangular de 38,0 – 32,0 – 25,0 – 21,0 – 19,0 – 17,0 – 16,0 – 12,7 – 10,5 – 9,5 – 8,5 – 8,0 – 6,3 – 5,3 – 4,8 – 4,2 e de 3,2 mm, com respectivo suporte para peneiramento; c) Peneiras de 76,0 – 63,5 – 50,0 – 38,0 – 32,0 – 25,0 – 19,0 – 16,0 – 12,7 – 9,5 e de 4,8 mm, inclusive tampa e fundo, designadas peneiras para ensaio; d) Agitador para peneiras com dispositivo para fixação desde uma peneira até seis, inclusive tampa e fundo; e) Balança com capacidade de 20 kg, sensível a 1g; f)

Tabuleiro de 45 x 25 x 5 cm.

Preparação da amostra segundo a Norma: a) Procede-se, inicialmente, à análise granulométrica do material para se conhecer em qual das graduações da tabela, em anexo, ele se enquadra; b) Escolhida a graduação, selecionam-se as frações de quantidades indicadas na tabela, em anexo, usando-se as peneiras com crivos de abertura circular.

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Ensaio: a) De cada fração separam-se as partículas retiradas no crivo redutor de abertura igual à metade do tamanho diretriz correspondente, anotando-se o seu peso (crivo I); b) O material que passar no primeiro crivo redutor deve ser testado em um segundo crivo redutor de abertura igual a 1/3 do tamanho diretriz da fração. Anota-se o peso do material retido neste crivo (crivo II); c) Repetem-se as operações acima com todas as frações que compõe a graduação escolhida. Ensaio realizado durante a aula: O ensaio não foi realizado durante a aula por conta do tempo disponível. Os materiais utilizados no experimentos foram apresentados aos alunos os dados analisados neste relatório foram medidos antes da aula começar e apenas repassados a turma. Foram estudados quatro tipos de agregados: RCD com graduação D, RCD com graduação C, B0 com graduação D e B1 com graduação C. DADOS EXPERIMENTAIS Dados são demonstrados na tabela a seguir Amostra

Graduação

RCD

D

RCD

C

B0

D

B1

C

Massas 1000

Crivos redutores correspondentes mm Retido Retido Crivo I Peso (g) Crivo II Peso (g) 399,5 6,3 477,7 4,2

1000

4,8

375,1

3,2

441,9

2000

9,5

1252,2

6,3

575,7

2000

8

1186,8

5,3

621,7

2000

6,3

870,4

4,2

597,9

1000 1000 2000 2000

6,3 4,8 9,5 8 6,3

476,8 111,7 1272,6 1365,5 610,52

4,2 4,2 6,3 5,3 4,2

284,1 476,0 551,8 504,2 290,51

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ANÁLISE DE DADOS O índice de forma é calculado da seguinte maneira: f=

P1 +0,5∗P2 100∗n

onde: f – índice de forma; P1 – soma das percentagens retidas nos crivos I, de todas as frações que compõem a graduação; P2 – soma das percentagens retidas nos crivos II, de todas as frações que compõem a graduação; n – número de frações (ou de tamanhos diretrizes) que compõe a graduação escolhida. Logo, temos que: RCD com graduação D: (477,7+375,1) 0,5∗(399,5 + 441,9 ) ∗100 ∗100+ 1000 1000 =0,64 f= 100∗2 RCD com graduação C: 0,5∗( 575,7 + 621,7 + 597,9 ) (1252,2+1186,8 + 870,4 ) ∗100+ ∗100 2000 2000 =0,70 f= 100∗3 B0 com graduação D: (476,8+111,7) 0,5∗ (284,1 + 476) ∗100+ ∗100 1000 1000 =0,48 f= 100∗2 B1 com graduação C: (1272,6+1365,5+610,52) 0,5∗( 551,8 + 504,2 + 290,51 ) ∗100+ ∗100 2000 2000 =0,65 f= 100∗3 A norma especifica que o valor mínimo de índice de forma aceitável é de 0,5. Logo, o RCD com graduação em D, o RCD com graduação em C e a B1 com graduação em C passam nesse requisito, e a B0 com graduação D está no limite inferior estabelecido. Entre todos os agregados testados, o mais recomendável a ser utilizado quando o fator determinante for a forma é o RCD com graduação em C, pois ele é o que

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possui o índice de forma mais próximo de 1. A B0, por ter um índice de forma mais baixo, possui grão mais lamelares, o que não é desejável em um pavimento. FORMA DOS AGREGADOS (ABNT NBR/MB 1776/2006): PROCEDIMENTOS Aparelhagem: a) Paquímetro digital. Ensaio: a) Separar alguns grãos da amostra em estudo e medir seu comprimento, largura e espessura. Ensaio realizado durante a aula: Foram tiradas as medidas de comprimento, largura e espessura de 12 grãos da amostra em estudo. DADOS EXPERIMENTAIS Dados são demonstrados na tabela a seguir Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Comprimento (a) 49,07 28,81 42,30 23,79 32,36 30,14 50,97 31,96 23,57 24,29 30,13 37,36

Dimensões Largura (b) 15,84 25,23 28,15 16,11 21,56 23,45 1,5 12,92 19,08 24,18 19,5 21,66

Espessura (c) 12,02 14,82 10,44 12,68 11,65 6,85 14,73 20,6 7,83 25,19 14,82 10,56

ANÁLISE DE DADOS A forma do agregado é determinada segundo a tabela a seguir:

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Logo, temos que:

Amostra

Comprimento

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

(a) 49,07 28,81 42,30 23,79 32,36 30,14 50,97 31,96 23,57 24,29 30,13 37,36

Dimensões Largura (b) 15,84 25,23 28,15 16,11 21,56 23,45 1,5 12,92 19,08 24,18 19,5 21,66

Relações Espessura (c) 12,02 14,82 10,44 12,68 11,65 6,85 14,73 20,6 7,83 25,19 14,82 10,56

Classificaçã

b/a

c/b

o da Forma

0,32 0,88 0,67 0,68 0,67 0,78 0,03 0,40 0,81 1,00 0,65 0,58

0,76 0,59 0,37 0,79 0,54 0,29 9,82 1,59 0,41 1,04 0,76 0,49

Alongada Cúbica Lamelar Cúbica Cúbica Lamelar Alongada Alongada Lamelar Cúbica Cúbica Lamelar

Podemos perceber que os valores medidos variam muito entre uma amostra e outra. Isso acontece porque 12 amostras não é um número grande o suficiente para ser considerado representativo no estudo da forma de um agregado, levando em conta que os grãos dentro de um agregado são muito diferentes entre si. Esse ensaio foi puramente didático, para mostrar aos alunos como funciona a aparelhagem, o experimento e os procedimentos de cálculo.

BIBLIOGRAFIA DNER – ME 086/94: Agregado – Determinação do índice de forma. Ministério dos Transportes, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, RJ.

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ABNT NBR/MB 1776/2006: Agregado – Determinação da forma do material. Ministério dos Transportes, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, RJ.

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