2.2. Design og metodikk
2.2.1 Kroppens fenomenologi
Para a realização do ensaio de porosidade aberta e massa volúmica, foi tida em conta a norma EN 1936 (CEN, 2008); no entanto os provetes deviam ter no mínimo um volume de 60 ml e neste caso foram utilizados provetes de dimensões inferiores, uma vez que a pedra disponível não era suficiente para fazer um número considerável de provetes (figura 4.17). Para o ensaio foi utilizada uma balança com uma precisão 0,001g, um exsicador com ligação a bomba de vácuo e mangueira para introdução de água.
Figura 4.17 – Provetes utilizados no ensaio de Pab e MVap –
Procedimentos para os ensaios realizados na campanha experimental
47 Inicialmente os provetes foram colocados numa estufa a 65ºC, até atingirem massa constante, isto é, a diferença entre duas pesagens sucessivas num espaço de 24 horas for inferior a 0,1 %, e registada a sua massa seca (md). Posteriormente os provetes foram colocados no exsicador que depois de fechado com a tampa, foi ligado a uma bomba de forma a criar um ambiente de vácuo no seu interior. Após 24 horas nas mesmas condições de vácuo, foi introduzida água no interior do exsicador através de uma mangueira, até submergir todos os provetes. Isto fez com que os provetes permanecessem num ambiente de baixa pressão e totalmente imersos, durante mais 24 horas. Decorridas essas 48 horas, a bomba foi desligada, alterando assim para as condições de pressão atmosféricas, mas mantendo as condições de imersão durante mais 24 horas. Ao fim das 72 horas, os provetes foram retirados do exsicador, para proceder à sua pesagem hidrostática (totalmente imersos), que consistiu num cesto dentro de água acoplado a uma balança que registou a massa imersa (mh).
Posteriormente é feita a pesagem normal (fora de água) ainda com os provetes totalmente saturados, registando a massa saturada (ms). Com os valores obtidos, são feitos os cálculos da porosidade aberta de acordo com a equação 4.8 e a massa volúmica de acordo com a equação 4.9. Para o cálculo da massa volúmica aparente é necessário ter a em conta a densidade da água (𝜌𝑟ℎ), para a temperatura a que se encontra (20 +/- 5ºC).
𝑃𝑎𝑏 =𝑚𝑚𝑠− 𝑚𝑑 𝑠− 𝑚ℎ×100 [%] Equação 4.8 𝑀𝑣𝑎𝑝 =𝑚 𝑚𝑑 𝑠− 𝑚ℎ×𝜌𝑟ℎ [𝑘𝑔/𝑚 3] Equação 4.9 4.3.2 Absorção de água por imersão
Este ensaio tem como objetivo a medição da quantidade de água absorvida pela pedra de granito, à pressão atmosférica, tendo em conta a norma EN 13755 (CEN, 2008). O ensaio consiste em realizar pesagens sucessivas dos provetes, iniciando-se quando estes se encontram totalmente secos, ao longo do tempo em que estão a absorver água, até ficarem totalmente saturados e atingirem massa constante. Para isso foi utilizada uma balança com uma precisão de 0,001 g, um recipiente onde são colocados os provetes e água da torneira.
Numa primeira fase, depois cortados com dimensões de 50x50x50 mm, os provetes cúbicos foram colocados numa estufa a 65 ºC até atingirem massa constante. Finalizado o processo de secagem, pesaram-se os provetes e obteve-se assim a massa seca do provete (md).
Procedimentos para os ensaios realizados na campanha experimental
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Posteriormente, os provetes foram colocados dentro do recipiente, o qual é preenchido com água até meia altura dos provetes, e registou-se o tempo inicial (t0). Após uma hora (t0+60min), foi colocada água no recipiente, agora até ¾ da altura dos provetes. Por último, após mais uma hora, foi novamente adicionada água ao recipiente, desta vez até cobrir totalmente os provetes com uma altura acima destes de 25mm.
A terceira fase consistiu em pesar os provetes, durante o processo de absorção de água. Após 48 horas do inicio do ensaio (t0+48horas), os provetes foram retirados, a superfície seca com um pano, e realizada a primeira pesagem, sendo que este processo não deve demorar mais de 1 min. Após a pesagem, os provetes foram novamente colocados dentro de água, e a partir daqui feitas pesagens sucessivas de 24 em 24 horas até atingirem massa constante. Na figura 4.18 é possível observar as diferentes fases do ensaio.
O resultado da última pesagem designa-se por massa do provete saturado (ms). A absorção de água à pressão atmosférica (Ab) de cada provete é calculada de acordo com a equação 4.10, sendo o resultado apresentado em percentagem e arredondado às dezenas.
𝐴𝑏 =𝑚𝑠𝑚− 𝑚𝑑
𝑑 ×100 [%]
Equação 4.10 4.3.3 Resistência à compressão
Para a realização do ensaio de compressão para provetes de pedras naturais foi utilizada a norma EN 1926 (CEN, 2006), sendo que para o efeito foi utilizado o modelo BETA2-3000E de uma prensa FORM-TEST do Laboratório de Estruturas Pesadas do DEC da FCT NOVA (figura 4.19).
A velocidade de aplicação da carga foi de 1kN/s. Uma vez que este ensaio é destrutivo, e que as amostras não eram suficientes, foram utilizados os mesmos provetes utilizados para a caracterização física (absorção por imersão), sendo que para o caso foram devidamente secos em estufa, à temperatura de 60 ºC até atingir massa constante.
Figura 4.18 – Ensaio de absorção por imersão
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Procedimentos para os ensaios realizados na campanha experimental
49 À semelhança do ensaio de compressão para os provetes de argamassa, o ensaio termina quando o provete atinge a rotura. Neste momento foi registada a força e calculada a tensão, através do quociente entre a força em N, e a área em mm2, à semelhança do ensaio descrito na secção 4.2.6.
É necessário referir que para este ensaio houve necessidade de ter em conta alguns aspetos importantes, nomeadamente no que diz respeito à verificação de nivelamento da máquina, bem como a colocação do provete centrado em relação ao prato superior, uma vez que este é rotulado, de forma a provocar o mínimo de excentricidade durante a aplicação da carga.
Figura 4.19 – Ensaio de resistência à compressão (granito) Figura 4.38 – Resultados do ensaio de espalhamento e
Resultados e discussão
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5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Considerações gerais
Neste capítulo são apresentados todos os resultados provenientes dos ensaios realizados durante a campanha experimental, pela mesma ordem com que foram descritos. Além disso são feitas comparações dos resultados obtidos em diferentes ensaios, bem como dos resultados provenientes da pesquisa bibliográfica. Na secção 5.5 são apresentados os valores médios e os respetivos DP (quando determinados) em quadros de síntese, sendo os resultados individuais apresentados em anexo.