O aparelho de Vicat e a duração da pega do cimento

Nesse post, vamos apresentar o aparelho de Vicat para a determinação do tempo de pega do cimento. O conteúdo apresentado aqui será um complemento ao artigo que trata sobre a pega e o endurecimento do cimento.

Além disso, vale ressaltar que parte do conteúdo foi fundamentado com base nos textos de Eladio Petrucci e da norma ABNT NBR 16.607 de 2018 (Cimento Portland – Determinação dos tempos de pega). Então, vamos nesse?

Definições de pega no ensaio de Vicat

Como falamos em nosso outro artigo, é importante conhecermos o tempo de início e o tempo de fim de pega do cimento. Assim, a respeito desse assunto, a o norma nos traz em seus itens 3.1 e 3.2 as seguintes definições:

a) Tempo de início de pega: intervalo transcorrido desde o momento em que o cimento entra em contato com a água até o momento em que a agulha de Vicat penetra na pasta estacionária a (6 ± 2) mm da placa-base do molde do tronco-cônico, em condições normalizadas de ensaio;

b) Tempo de fim de pega: intervalo de tempo transcorrido desde o momento em que o cimento entra em contato com a água até o momento em que a agulha de Vicat penetra 0,5 mm na pasta, em condições normalizadas de ensaio.

Assim, como podemos concluir dessa definição, a medida do tempo de pega se faz com a utilização da agulha de Vicat. Essa agulha tem o formato cilíndrico, seção circular de 1 mm² e é aplicada sobre a pasta de consistência normal.

Além disso, essa consistência normal é determinada pelo uso da sonda de Tetmajer, de formato também cilíndrico, mas de diâmetro de 1 cm.

Ainda, diz-se que a pasta tem consistência normal quando, colocada em uma forma de feitio de anel, com diâmetro interno de 8 cm e altura de 4 cm, a sonda de Tetmajer, colocada sobre a pasta sem choque e sem velocidade inicial, estacionar a (6 ± 1) mm do fundo da forma.

O aparelho de Vicat

Basicamente, o aparelho de Vicat consiste em um suporte (A) que contém uma haste móvel de metal inoxidável (B), em um de cujos extremos se encontra a sonda de Tetmajer (C), tendo em seu outro extremo uma agulha desmontável (D).

Além disso, a haste deve ser deslizante, podendo ser fixada em qualquer posição por meio de um parafuso (E) que suporta um ponteiro indicador (I), que se move sobre uma escala graduada em milímetros (F), fixada no suporte (A).

Por fim, o aparelho de Vicat também pode ser construído com a haste não reversível, porém deve ter, neste caso, um dispositivo de compensação de peso que permita trocar a sonda pela agulha. As seções terminais da agulha e da sonda devem ser planas e perpendiculares ao eixo da haste.

Ensaio de Vicat e a duração da pega: procedimentos

Inicialmente, a amostra deve ser ensaiada da forma como foi recebida, a menos que se constate a presença de corpos estranhos ao material; neste caso, deve-se utilizar uma peneira de malha de 150 μm para peneirar a amostra. Em seguida, a amostra deve permanecer na sala de ensaios com antecedência tal que permita a estabilização de sua temperatura com o ambiente.

Depois, procede-se para a preparação da pasta de consistência normal e para o enchimento dos moldes, a fim de determinar o tempo de pega conforme recomendações da ABNT NBT 16.606. Feito o enchimento, os moldes serão armazenados em câmara úmida.

A determinação do tempo de início da pega

Após um período mínimo de meia hora após o enchimento do molde, deve-se colocá-lo com a placa-base no aparelho de Vicat, situando-o sob a agulha. Então, a partir daí, faz-se descer suavemente a agulha até o contato com a pasta do ensaio, aguardando entre 1 a 2 segundos nesta posição.

Então, solta-se as partes móveis, permitindo que a agulha penetre verticalmente na pasta, sem choque e sem velocidade inicial. Ou seja, apenas pela ação da força de atração gravitacional, similar a uma queda livre. Em seguida, lemos a indicação na escala 30 segundos após o instante em que a agulha foi solta e fazemos as devidas anotações.

Ao final, repete-se o mesmo procedimento de penetração da agulha no mesmo corpo de prova. Entretanto, em posições separadas, que distem no mínimo 10 mm da borda do molde e entre elas. Além disso, essa repetição deve ocorrer em intervalos de tempos convenientemente espaçados de, por exemplo, 10 minutos.

Por fim, os resultados são registrados e, por interpolação, determina-se o tempo em que a distância entre a agulha e a placa-base é de (6 ± 2) mm.

A determinação do tempo de fim da pega

A agulha de Vicat para a determinação do tempo de início de pega é, então, substituída pela agulha de Vicat para a determinação do tempo de fim de pega, cujo acessório anular facilita a observação exata de penetrações pequenas.

Em seguida, o molde cheio é invertido sobre sua placa-base. Ou seja, os ensaios para fim de pega serão realizados na face oposta do corpo de prova. Para a realização das medidas, faz-se o mesmo procedimento descrito anteriormente. Entretanto, os intervalos de tempo entre ensaios de penetração podem ser ampliados para até 30 min, por exemplo.

Deve-se, ainda, registrar com aproximação de 15 min, o tempo transcorrido a partir do instante zero, até que a agulha penetre pela primeira vez apenas 0,5 mm na pasta, como tempo de fim de pega do cimento.

Ensaio de Vicat e a determinação da pega: considerações finais

Por fim, ressalta-se que a norma nos diz que a diferença entre dois resultados individuais, obtidos a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, por um operador empregando o mesmo equipamento em um curto intervalo de tempo, não pode ser maior do que 30 minutos.

Além disso, no que tange a reprodutibilidade do ensaio, a diferença entre resultados na mesma amostra, por DOIS operadores em laboratórios diferentes em um curto intervalo de tempo, não pode ser maior do que 60 minutos.