O teste de Vicat mede a resistência à penetração dinâmica de uma haste padronizada em queda livre em uma mistura cimentícia fresca durante intervalos de tempo predefinidos. Ele determina a transição do cimento hidráulico, argamassa ou gesso de um estado fluido-plástico para uma matriz sólida rígida e capaz de suportar carga, substituindo as estimativas na linha de produção por medições físicas diretas.
Quando o cimento seco se liga à água, ele começa como uma suspensão fluida com baixa resistência ao cisalhamento, permitindo que um conjunto de agulhas com peso caia sobre a placa de base inferior. À medida que a hidratação química se acelera, cristais interligados de silicato de cálcio hidratado (CSH) crescem por toda a pasta, aumentando a resistência interna ao escoamento da mistura.
À medida que essa rede cristalina interna se torna mais rígida, ela interrompe a queda da agulha. O registro da profundidade da queda ao longo do tempo identifica os limites exatos onde a trabalhabilidade termina e a rigidez estrutural começa.
[ Fresh Mixture: Water + Hydraulic Cement ]
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[ Fluid Stage: Low-Viscosity Suspension ]
• Needle drops completely through to the bottom plate
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[ Setting Stage: C-S-H Gel Network Multiplies ]
• Internal shear yield resistance increases
• Needle stops at 25 mm depth (ASTM) or 4 mm from bottom (EN)
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[ INITIAL SET: Cut-off Threshold for Placing and Finishing ]
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[ Hardening Stage: Dense, Interlocking Solid Grid ]
• Needle tip penetrates ≤ 0.5 mm; outer circular ring leaves no mark
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[ FINAL SET: Material Reaches Full Initial Rigidity ]
Especificações de equipamentos em diferentes normas
O Qualitest A gama Vicat suporta todas as principais configurações padrão internacionais em sistemas multiestação manuais, semiautomáticos e totalmente computadorizados:
| Componente / Parâmetro | Cimento ASTM (ASTM C187 / C191) | Cimento Europeu (EN 196-3 / ISO 9597) | Método de argamassa (ASTM C807) | Gesso e gesso para reboco (ASTM C472 / EN 13279-2) |
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| Massa do conjunto da haste móvel | 300 ± 0.5 g | 300 ± 1.0 g | 400 ± 0.5 g | 100 g a 300 g, dependendo da sonda. |
| Êmbolo de consistência | Cilindro polido de 10.00 ± 0.05 mm | Cilindro polido de 10.00 ± 0.05 mm | Não aplicável | Sonda cônica ou cilíndrica |
| Agulha de ajuste inicial | Pino metálico plano de 1.00 ± 0.05 mm | Pino redondo de 1.13 ± 0.05 mm (área de 1.00 mm²) | Pino rígido de 2.00 ± 0.05 mm | Acessório de agulha cônica padronizado |
| Anexo de configuração final | Ponta de agulha plana de 1.00 mm | Agulha de 1.13 mm com anel circular de 5.0 mm (recesso de 0.5 mm) | Êmbolo largo especializado | dica para verificação da resistência superficial |
| Geometria padrão do molde | 60 mm de diâmetro superior × 70 mm de diâmetro da base × 40 mm de diâmetro do anel cônico | Molde cilíndrico ou cônico de 70 mm de diâmetro na parte superior × 80 mm de diâmetro na base × 40 mm de diâmetro. | Molde de latão com 80 mm de diâmetro na parte superior × 90 mm na base × 40 mm de diâmetro. | Molde cilíndrico de gesso especializado |
| Ambiente de cura | Armário de armazenamento úmido (23.0 ± 2.0°C, UR ≥ 90%) | Banho-maria com temperatura controlada (20.0 ± 1.0 °C) | sala úmida controlada | Sala de laboratório com ambiente controlado |
Procedimentos de teste padronizados
Determinação da consistência normal
Para definir os tempos de execução, é necessário estabelecer primeiro a proporção padrão de água como referência, a fim de evitar leituras irregulares e não conformes.
[ Mix Cement and Water at a Trial Ratio ]
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[ Pack Fresh Paste into the Mold & Strike Off Top Surface ]
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[ Attach 10 mm Plunger; Lower to Exact Surface Contact ]
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[ Release the Plunger Catch for Exactly 30 Seconds ]
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[ Evaluate Penetration Distance: ]
• ASTM C187: Sinks 10 ± 1 mm below top surface
• EN 196-3: Stops 6 ± 2 mm above bottom base plate
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[ Target Value Attained ] [ Outside Target Range ]
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│ (Lock in %) │ (Adjust water dosage, mix a
▼ │ fresh batch, and re-test)
[ Proceed to Setting Time ] ▼
[ Repeat Consistency Run ]
- Método ASTM C187: O êmbolo de consistência de 10 mm é abaixado até a superfície da amostra e liberado. A consistência normal é atingida quando o êmbolo afunda 10 ± 1 mm abaixo da superfície em 30 segundos.
- Método EN 196-3: A consistência normal é atingida quando o êmbolo para a 6 ± 2 mm acima da placa de vidro inferior (representando uma profundidade de penetração de 34 ± 2 mm).
Determinação do tempo de fixação inicial e final
Assim que a porcentagem de água que atinge a consistência padrão é definida, uma nova mistura é preparada. O tempo decorrido é cronometrado a partir do segundo em que o pó seco entra em contato com a água.
[ Prepare Fresh Paste at Normal Consistency ]
(Time Zero = Point of Liquid-Powder Contact)
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[ Position Mold in Prescribed Curing Setup ]
(ASTM: Moist Cabinet / EN: Submerged Bath)
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[ INITIAL SETTING DETECTION ]
• ASTM C191: Needle settles to 25 mm depth
• EN 196-3: Needle stops 4 ± 1 mm above base plate
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[ FINAL SETTING DETECTION ]
• ASTM C191: Needle leaves zero complete circular mark
• EN 196-3: Pin enters 0.5 mm; ring leaves no trace
- Tempo de pega inicial (ASTM C191): Tempo decorrido até que a agulha de 1 mm penetre a uma profundidade de 25 mm.
- Tempo de pega inicial (EN 196-3): Tempo decorrido até que a agulha de 1.13 mm pare a 4 ± 1 mm acima da placa de base de vidro.
- Tempo de pega final (ASTM C191): O ponto em que a agulha de 1 mm deixa de deixar uma impressão circular completa na superfície da amostra.
- Tempo de configuração final (EN 196-3): O ponto em que a agulha de 1.13 mm com o acessório anular de 5 mm penetra 0.5 mm na pasta, mas o anel de corte circular não deixa uma marca.
Execução de testes e fluxos de trabalho de equipamentos
[ SELECTING THE TEST EXECUTION METHOD ]
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[ METHOD A: Manual Testing ] [ METHOD B: Automated Testing ]
• Manual drop releases • Fully programmable drop cycles
• Manual needle wiping • Integrated cleaning station
• Visual scale reading • Electronic displacement logging
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│ [ AUTOMATED CONFIGURATIONS ]
│ • Vicat306: Paper Drum Chart
│ • Vicat360: Color LCD + LVDT
│ • QualiVicat™ II: Auto-Clean
│ • Multi-Station: Multi-Bay PC
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[ COMPLIANT TEST REPORTING & CURVE GENERATION ]
Método A: Teste de Referência Manual
Aparelho de Agulha Vicat Manual / Testador de Consistência: O principal equipamento de referência para testes de linha de base de acordo com as normas ASTM C187, ASTM C191, ASTM C472 e EN 196-3. Um operador libera manualmente a haste deslizante em intervalos de tempo predeterminados, lê o deslocamento diretamente na escala milimétrica graduada e limpa a ponta da agulha manualmente entre as gotas.
Método B: Fluxos de trabalho de teste automatizados
- Modelo Vicat306 (Estação única com gravador de tambor de papel): Automatiza quedas periódicas da agulha em um temporizador predefinido, enquanto registra mecanicamente a profundidade de penetração em um gráfico de tambor de papel rotativo para um registro físico permanente.
- Modelo Vicat360 (Estação única com visor LCD colorido): Incorpora um sensor eletrônico LVDT (transformador diferencial variável linear) para registrar continuamente o deslocamento da agulha. Os dados dos testes e as curvas de penetração são exibidos em tempo real na tela colorida e exportados por meio de um software dedicado.
- QualiVicat™ II (Estação de Trabalho Automatizada de Estação Única): Possui indexação motorizada da agulha que desloca a posição da gota em novas coordenadas a cada ciclo. Uma estação automatizada de escovação e secagem limpa a ponta da agulha entre as gotas, permitindo a operação autônoma desde a mistura inicial até a cura final.
- Sistema multiestação controlado por PC (estação de trabalho de alto desempenho): Projetado para instalações de testes comerciais de alto volume que executam testes paralelos. Este sistema controla várias baias de teste simultaneamente por meio de um software integrado para PC. Inclui banhos-maria com condicionamento térmico integrado para manter as temperaturas constantes necessárias para testes de cimento (EN 196-3, ASTM C191), aditivos para concreto (EN 480-2), argamassa (ASTM C807) e gesso (EN 13279-2, ASTM C472).
