Aula 2 - Agregados para a construção civil
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Instituto Federal de Educação TecnológicaInstituto Federal de Educação Tecnológica
Departamento de Construção CivilDepartamento de Construção Civil
Curso Superior de Tecnologia em Curso Superior de Tecnologia em ESTRADASESTRADAS
Aula 2: Agregados para a construção civilAula 2: Agregados para a construção civil
Definição
AGREGADOS
• Material granular inerte (pedra, areia, etc.), que participa da composição de concretos, argamassas e alvenarias, e cujas partículas são ligadas entre si por um aglutinante (cimento).
• É um material sem forma ou volume definido, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para produção de argamassa e concreto (NBR - 9935).
Fonte: Aurélio
AGREGADOS
O que se espera do agregado:
Quimicamente inertes
Fisicamente compatíveis
– Cimento
– Armadura
Duráveis
– Expostos a solicitação
Boa aderência com a pasta
Formas e dimensões definidas
AGREGADOS
IMPORTÂNCIA ECONÔMICA
Custo do agregado < < custo do cimento
Ocupam de 60 a 80 % do m3 de concreto
Produção nacional > 200 milhões de ton / ano
AGREGADOS
IMPORTÂNCIA TÉCNICA
• Influenciam muitas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido
– Trabalhabilidade
– Retração por secagem
– Propriedades mecânicas
– Desgaste por abrasão
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS AGREGADOS
ORIGEM
DIMENSÕES
MASSA UNITÁRIA
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM
• Naturais aqueles utilizados tal como encontrados na natureza (areia de rio, seixo rolado, pedregulho, areia artificial,pedra britada)
• Artificiais aqueles que são obtidos industrialmente, ou melhor, através de um processo industrial (poliestireno expandido, argila expandida, vermiculita)
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO
• FILLER < 0,075 mm
• MIÚDO 0,075 a 4,8 mm
• GRAÚDO 4,8 a 152 mm
AGREGADOS
CLASSIFICAÇÃO COMERCIALBrita 0
Brita 1
Brita 2
Brita 3
Brita 4
Brita 5
4,8 a 9,5 mm
9,5 a 19,0 mm
19,0 a 25,0 mm
25,0 a 38,0 mm
38,0 a 76,0 mm
> 76,0 mm
AGREGADOS
QUANTO À MASSA UNITÁRIA
• Leves (M < 1000kg/m3)argila expandida, vermiculita, etc...
• Normais (1000 <M < 2000 kg/m3)seixo rolado, pedra britada, areia de rio, etc...
• Pesados (M > 2000 kg/m3)barita, hematita, etc...
Superfície específica•
AGREGADOS
PROPRIEDADES FÍSICAS
− Distribuição granulométrica
– Massa unitária
– Massa específica
– Umidade e absorção
– Forma do grão
AGREGADOS
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
• Determinação da distribuição dos tamanhos dos grãos do agregado
• Feita por peneiramento
• Resulta: dimensão máxima Dmáx
módulo de finura MF
AGREGADOS
Curva granulométrica
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
AgregadosAnálise granulométrica de uma
areia
Índices físicos• Granulometria
Índices físicos• Granulometria
• Determinação da distribuição dos tamanhos dos grãos
Descontínua
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
• É a abertura de peneira à qual corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5%.
Dimensão máxima característica (DMC)
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
• Condicionantes:
– Dimensões da peça– Espaçamento nas armaduras– Tipo de lançamento
Dimensão máxima característica (DMC)
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
• É a soma das porcentagens retidas acumuladas nas peneiras da série normal, dividida por 100.
Módulo de finura (MF)
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
AgregadosAnálise granulométrica de uma
areiaPeneira
(mm)
Massa retida (g) % retida%
acum.Amostra 1 Amostra 2 Amostra 1 Amostra 2 Média
6,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0 0
4,75 17,0 14,0 2,8 3,4 3 3
2,4 48,0 50,0 10,0 9,5 10 13
1,2 107,0 95,0 19,0 21,1 20 33
0,6
0,3
94,0 107,0 21,4 18,6 20 53
150,0 144,0 28,8 29,6 29 82
0,15 80,0 75,0 15,0 15,8 15 97
<0,15 10,0 15,0 3,0 2,0 3 100
Total 506,0 500,0 100,0 100,0 100,0DMC = 4,75mm MF= 2,81
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
Análise granulométrica de uma brita
Peneira (mm)
Massa retida (g) % retida%
acum.Amostra 1 Amostra 2 Amostra 1 Amostra 2 Média
75 0 0 0,0 0 0 0
63 150 250 3,0 4,9 4 4
50 2800 2750 56,0 53,9 56 60
37,5 1200 1250 24,0 24,5 24 84
31,5 750 700 15,0 13,7 14 98
25 100 150 2,0 2,9 2 100
Total 5000 5100 100,0 100,0 100,0
DMC = 63mm MF= 8,84
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
• < 1/3 espessura lajes ou pavimentos
• < 1/4 das faces das fôrmas
• < 0,8 do menor espaçamento entre armaduras horizontais
• < 1,2 do menor espaçamento entre as armaduras verticais
• < 1/4 do diâmetro de tubulação de bombeamento
Dimensão máxima característica (DMC)
Frações granulométricas
• Pedrisco e pó de pedra: massa asfáltica• Brita 1: concreto bombeado • Brita 2: base e sub-base rodoviárias e grandes volumes de concreto• Brita 3: lastro ferroviário• Blocos: muros de gravidade e enrocamento de barragens
Frações granulométricas
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
Propriedades físicas
Distribuição granulométricaMassa unitária
Massa específica Umidade e
absorçãoForma do
grão
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
Massa unitária
MASSA DE AGREGADO
VOLUME UNITÁRIO
Importante na transformação do traço de
de massa para volume!
NBR 7251 – estado solto (obra)
NBR 7810 – estado compactado (dosagem)
Índices físicos• Massa unitária
É a massa por unidade de volume, incluindo neste os vazios, permeáveis ou impermeáveis, contidos nos grãos.
Empregada para a transformação de traços em massa para volume.
Para agregados miúdos e graúdos: NBR NM 45:95 - Agregados - Determinação da massa unitária e dos espaços vazios
Valores obtidos para os materiais da região:• Areia de rio: 1,45 a 1,52 kg/dm3.• Britas 1 ou 2: 1,36 a 1,42 kg/dm3.• Brita zero ou pedrisco: 1,28 a 1,35 kg/dm3.• Areia vermelha: 1,35 a 1,47 kg/dm3
)/( 3mkgVm
unit
Agregados
Propriedades físicas
Distribuição granulométricaMassa unitária
Massa específicaUmidade e
absorçãoForma do
grão
Agregados
Massa específicaMASSA DE AGREGADO
VOLUME SÓLIDO
IMPORTANTE
NA DOSAGEM E CÁLCULO DE CONSUMO DE MATERIAIS
Para agregados miúdos: NBR NM 52:2003- Agregado miúdo - Determinação da massa especifica e massa especifica aparente Para agregados graúdos: NM 53:2002 – Agregado graúdo – Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água.
Índices físicos• Massa específica
Valores obtidos para os materiais da região:
• Areia de rio: 2,59 a 2,65 kg/dm3.
• Britas 1 ou 2: 2,59 a 2,65 kg/dm3.
• Brita zero ou pedrisco: 2,59 a 2,65 kg/dm3.
• Areia vermelha: 2,58 a 2,63 kg/dm3.
Agregados
Massa unitária e específica médias de agregados
MATERIALMASSA
ESPECÍFICA (kg/m3)
MASSA UNITÁRIA (kg/m3)
SOLTA COMPACTADA
AREIA 2640 1500 -
BRITA 1 2620 1400 1600
BRITA 2 2620 1350 1550
Agregados
Propriedades físicas
Distribuição granulométricaMassa unitária
Massa específica realUmidade e
absorçãoForma do
grão
Agregados
Umidade e absorção
Agregados
Propriedades físicas
Distribuição granulométricaMassa unitária
Massa específica realUmidade e
absorçãoForma do
grão
Agregados
• Grau de arredondamento
• Grau de esfericidade
• NBR 7809: MAIOR DIMENSÃO
MENOR DIMENSÃO
Forma do grão
Agregados
Grau de esfericidade e grau de arredondamento
AGREGADOS
Agregado de forma cúbica Agregados com formas arredondadas (seixos)
Fragmentos lamelares e alongados Agregado sujo
Índices físicos
• Coeficiente de inchamentoCoeficiente de inchamento é o aumento de volume de uma determinada massa de agregados, causado pela absorção de água. É de fundamental importância na dosagem dos materiais em volumes, pois dependendo da umidade obtém-se diferentes massas de agregados para um mesmo volume de dosagem, sendo necessária a correção do traço.
É determinado pela NBR 6467:06 – Determinação do inchamento de agregado miúdo.
Valores obtidos para os materiais da região:
• Areia de Rio: 1,18 a 1,25.
• Areia Vermelha: 1,20 a 1,30
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
Qualidade dos agregados
Agregados
Substâncias nocivas mais comuns
Torrões de argila e materiais friáveisMateriais carbonososMateriais pulverulentosImpurezas orgânicas Sais soluveis
Agregados
Substâncias nocivas mais comuns
Torrões de argila e materiais friáveisQuando não se desagregam durante a mistura são agregados frágeis. Quando se pulverizam, dificultam a aderência pasta/agregado.
Materiais carbonososAfeta a durabilidade e causa manchas.
CURSO: TECNOLOGIA DO CONCRETO
Agregados
Substâncias nocivas mais comuns
Materiais pulverulentos (<0,075mm)Dificultam a aderência pasta/agregado;Provocam queda da resistência.
Impurezas orgânicasInterferem na hidratação (podendo até inibir) do cimento;Mais comum em areias naturais.
Agregados
Teores máximos admissíveis de argila e materiais friáveis – NBR
7211/09Agregados miúdos ................... 3,0%
Agregados graúdosem concreto aparente .................. 1,0%em concreto submetido a desgaste
superficial ..................................... 2,0%Nos demais concretos ................. 3,0%
Método de ensaio NBR 7218
Agregados
Teores máximos admissíveis de materiais carbonosos – NBR 7211/09
Agregados miúdos e graúdosconcreto aparente......................... 0,5%concreto não aparente ................. 1,0%
Método de ensaio ASTM C 123
Agregados
Teores máximos admissíveis de material pulverulento – NBR 7211/09
Agregados miúdosem concreto submetido a desgaste
superficial ..................................... 3,0%Nos demais concretos ................. 5,0%
Agregados graúdos ................... 1,0%
Método de ensaio NM 46
Agregados
A solução obtida no ensaio deve ser mais clara do que a solução padrão – (NM 49);
Diferença máxima entre resultados de compressão: 10% (NBR 7221)
Teor máximo admissível de impurezas orgânicas – NBR 7211/09
AGREGADOS
Presença de matéria orgânica
AGREGADOS
SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS
• AçúcarA presença de açúcar tem como característica o retardamento de pega do cimento, prejudicando a evolução das resistências do concreto.
AGREGADOS
Presença de açúcar
AGREGADOS
REATIVIDADE ÁLCALI-AGREGADO
Condições
para
ocorrência
• Agregado reativo
• Álcalis (sódio e potássio) > 3,0 kg/m³ de
concreto.
• Umidade > 80%
• (Temperatura como catalisador)
REAÇÃO ALCALI AGREGADO (RAA) Edifício em Recife
REAÇÃO ALCALI AGREGADO (RAA) Edifício em Recife
AGREGADOS
AGREGADOS
Índices físicos• Exercícios
1) Pesou-se 1kg de agregado na temperatura ambiente. Deixou-se essa massa de agregado em estufa a 100 ºC por 24 horas. Imediatamente após retirá-la da estufa, pesou-se novamente o agregado, obtendo-se 990g. Posteriormente, imergiu-se o agregado em água por 24 horas, pesando-o, obtendo-se uma massa de 1015g. Posteriormente, secou-se a superfície dos agregados, obtendo-se uma massa de 1010g.
Calcular:-teor de umidade para cada condição- absorção
Índices físicos• Exercícios
2) Pesou-se 1kg de um agregado de massa unitária igual a 1,4 kg/dm3. Considerando que o volume de vazios na amostra é 0,60dm3, calcule:
- a porosidade da amostra;- o índice de vazios da amostra;
Índices físicos• Exercícios
3) Encheu-se o frasco de Chapman até este completar 200ml de volume. Em seguida, colocou-se 500g de agregado miúdo no mesmo, agitando o conjunto para a retirada do ar aprisionado. Em seguida, leu-se o novo volume marcado no frasco, de valor igual a 395ml. Calcule a massa específica aparente do agregado.
Índices físicos• Granulometria
Peneira (mm)
Massa retida (g) % retida%
acum.Amostra 1 Amostra 2 Amostra 1 Amostra 2 Média
6,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0 0
4,75 17,0 14,0 2,8 3,4 3 3
2,4 48,0 50,0 10,0 9,5 10 13
1,2 107,0 95,0 19,0 21,1 20 33
0,6
0,3
94,0 107,0 21,4 18,6 20 53
150,0 144,0 28,8 29,6 29 82
0,15 80,0 75,0 15,0 15,8 15 97
<0,15 10,0 15,0 3,0 2,0 3 100
Total 506,0 500,0 100,0 100,0 100,0DMC = ? MF= ?4,75mm 2,81
Índices físicos• Granulometria
DMC = ? MF= ?63mm 8,84
Peneira (mm)
Massa retida (g) % retida%
acum.Amostra 1 Amostra 2 Amostra 1 Amostra 2 Média
75 0 0 0,0 0 0 0
63 150 250 3,0 4,9 4 4
50 2800 2750 56,0 53,9 56 60
37,5 1200 1250 24,0 24,5 24 84
31,5 750 700 15,0 13,7 14 98
25 100 150 2,0 2,9 2 100
Total 5000 5100 100,0 100,0 100,0
Índices físicos• Forma dos grãos e textura superficial
• NBR 6954/89 – Lastro-padrão – Determinação da forma do material
A: comprimento
B: largura
C: espessura
- Forma cúbica: (B/A>0,5 e C/B>0,5)- Forma alongada: (B/A<0,5 e C/B>0,5)- Forma lamelar: (B/A>0,5 e C/B<0,5)- Forma alongada-lamelar: (B/A<0,5 e C/B<0,5)
• Arredondamento (Powers, 1953)
• Textura superficial- Vítrea - Granulosa - Áspera- Cristalina - Alveolar
Índices físicos• Forma dos grãos e textura superficial
Índices físicos• Resistência à esforços mecânicos
• NBR NM 51:2001 – Agregados – Determinação da abrasão “Los Angeles”• ME 035 – Agregados – Determinação da abrasão “Los Angeles” (DNIT)