Cimento portland – Determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (Blaine) - NBR NM 76 (1998)

17 de outubro de 2013


COMENTÁRIOS SOBRE O ENSAIO
O objetivo do ensaio é determinar a finura de um cimento por comparação com uma amostra padrão (calibração do aparelho) para servir como instrumento de checagem da uniformidade do processo de moagem do cimento. Para isso mede-se o tempo necessário para que um certo volume de ar atravesse uma camada compactada de cimento cuja porosidade seja conhecida. Apesar dos resultados serem expressos em cm2/g hoje se sabe que esses valores não exprimem corretamente a área superficial de um cimento. Para cimentos de finura normal os resultados oferecidos pelo ensaio são satisfatórios para verificação da qualidade da moagem realizada pela fábrica. No caso de cimentos contendo materiais ultrafinos o ensaio pode não fornecer resultados significativos.

APARELHAGEM
- Aparelho de Blaine completo (figura 1);
- Discos de papel filtro de porosidade média (diâmetro médio dos poros de 7 μm);
- Cronômetro;
- Balança com capacidade de resolução de 0,001 g.
- Sala climatizada com temperatura entre 18 e 22 oC e umidade relativa do ar não superior a 65 %.

PROCEDIMENTOS DE ENSAIO

I - FASE AFERIÇÃO DO APARELHO
a) Determinação do volume da camada de cimento da célula de permeabilidade
- Devido à necessidade de folga entre a célula e o êmbolo que comprime a camada de cimento, antes da colocação da célula no aparelho contendo a camada compactada de cimento, o volume resultante de todas as camadas compactadas varia para cada combinação célula-êmbolo. Essa determinação pode ser feita pelo laboratório de ensaio ou pelo fornecedor do equipamento.

b) Determinação da constante K do aparelho
- Devido à variabilidade no processo de fabricação do aparelho cada equipamento deve se aferido pelo fabricante utilizando uma amostra padrão de referência (fornecida pela National Institute of Standards and Technology). O aparelho também pode ser aferido pelo laboratório de ensaio desde que possua amostra padrão e tenha capacitação para tal.

II - FASE REALIZAÇÃO DO ENSAIO
- Calcular-se a massa de cimento necessária para formar a camada compactada de porosidade ε = 0,500 (50 % de ar entre os grãos de cimento na camada compactada). Para isso utiliza-se a fórmula:

m 0,500. .V 1 = ρ onde,
ρ = massa específica do cimento em g/cm3;
V = volume da camada compactada fornecida na calibração da combinação célula-êmbolo, em cm3.
- Pesa-se a quantidade de cimento calculada e a coloca na célula entre dois discos de papel filtro, sobre o disco de metal perfurado. Compacta-se a camada pressionando suavemente o êmbolo. Retira-se  vagarosamente o êmbolo cerca de 5 mm, gira-se em aproximadamente 90o, e pressiona-se novamente. Retira-se totalmente o êmbolo.
- Coloca-se a célula no aparelho após untar as superfícies de contato com uma camada de graxa fina a fim de garantir a estanqueidade ao ar. Em seguida o topo de cilindro da célula de permeabilidade deve ser fechado com um tampão (rolha).
- Abre-se a torneira e por aspiração suave do ar, com o bulbo aspirador de borracha, ajustase o nível do líquido manométrico (ftalato de dibutila, óleo mineral leva, etc.) para a posição mais alta, da primeira marca. Fecha-se a torneira. Verifica-se se o nível do líquido manométrico permanece constante.
- Retira-se cuidadosamente o tampão e o líquido começa a fluir. Então, mede-se o tempo em que o líquido leva entre a segunda e a terceira marca de nível em segundos. Repete-se a medição do tempo mais 3 vezes. Utiliza-se o valor da média dos 4 tempos medidos para os cálculos.

RESULTADOS
Calcula-se a superfície específica do cimento em cm2/g através da fórmula com precisão de 10 cm2/g :
ρ
K t
S = 524,2 onde;
K = constante do aparelho;
t = tempo medido em segundos;
ρ = massa específica do cimento, em g/cm3.

A diferença de 1 % entre as médias de dois ensaios efetuados com uma mesma amostra de
cimento é aceitável.

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