Maria da Graça de Vasconcelos Xavier Ferreira, PhD
E-mail: [email protected]
Universidade Católica de Pernambuco
NOSSO ENCONTRO
1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
2. SOBRE OS AGREGADOS
3. REFLEXÃO E CONVITE
NOSSO ENCONTRO
1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Relevância do tema
•Econômica
•Ambiental
A INDÚSTRIA DE CIMENTO
PORTLAND
1,5 BILHÃO DE TONELADA DE CIMENTO PORTLAND
PRODUZIDA NO MUNDO ANUALMENTE
CASAS; HOSPITAIS; ESTRADAS;
BARRAGENS...
USA-SE DUAS VEZES MAIS CONCRETO DO
QUE A SOMA DOS OUTROS MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO: MADEIRA; AÇO; ALUMÍNIO;
PLÁSTICO...
IMPORTÂNCIA DO
CONCRETO
ITAIPÚ:
•Espetáculo de concreto (D.P.)
•A maior geradora de energia limpa e
renovável do planeta
É considerada uma das sete maravilhas da
engenharia civil no mundo moderno, ao lado,
por exemplo, do Eurotúnel (FRA/ING), da
Golden Gate (EUA) e do Canal do Panamá
Volume de concreto utilizado: 12,7 mi. de m³
http://www.itaipu.gov.br/sala-de-imprensa/itaipunamidia/espetaculo-de-concreto?page=11
CONCEITOS
CONCRETO: material compósito resultado da
mistura de cimento portland, água e
agregados.
TIPOS DE CONCRETO: armado; ciclópico; de
alto desempenho; leve...
PARÂMETROS QUE INTERFEREM NO
DESEMPENHO DO CONCRETO:
Tipo do cimento, relação a/c, agregados,
confecção, cura...
NOSSO ENCONTRO
SOBRE OS AGREGADOS
CONCEITO
AGREGADOS
fragmentos sólidos de origem,
composição e granulometria variadas
que são adicionados ao cimento para a
fabricação de materiais diversos,
contribuindo para o desempenho
desejado (adequado) desse material.
No concreto: cerca de 70% a 80% do
volume
USOS DO CIMENTO
• CIMENTO + ÁGUA + AREIA=
ARGAMASSA
• CIMENTO + ÁGUA +
• AGREGADOS GRAÚDOS E MIÚDOS=
CONCRETO
• CIMENTO + ÁGUA +AGREGADOS GRAÚDOS E
MIÚDOS+ ESTRUTURAS METÁLICAS =
CONCRETO ARMADO
AGREGADOS
Segundo Mehta e Monteiro, 1994, a
fase agregado é a principal
responsável pela massa unitária,
módulo de elasticidade e estabilidade
dimensional do concreto.
As características mais importantes de
um agregado são sua massa
específica, textura, granulometria,
resistência à abrasão e sanidade.
SUPERFÍCIE ESPECÍFICA
No de Dimensão
Cubos da aresta
Área
Superficial
total
Superfície
específica
cm2/g ou cm2/cm3
1
1 cm
6 cm2
6
103
1 mm
60 cm2
60
106
0,1mm
600 cm2
600
109
0,01mm
6.000 cm2
6.000
1012
1
6 m2
1015
0,1
60 m2
60.000
600.000
CUBO INICIAL DE 1 cm DE ARESTA E 1g DE PESO
SUPERFÍCIE ESPECÍFICA
AGREGADOS
ABNT NBR 7211 AGO. / 2005
AGREGADOS PARA CONCRETO ESPECIFICAÇÃO
EMENDA 1
Válida a partir de 29.05.2009
TIPOS DE AGREGADOS
Miúdo é o que passa na peneira
de 4,75mm e fica retido na
peneira com abertura de 150m.
Graúdo é o que passa na peneira
de 75mm e fica retido na de
4,75mm.
ESPECIFICAÇÃO
ABNT NBR 7211 AGO./2005
4. Requisitos gerais
4.1 Os agregados devem ser
compostos por grãos de minerais
duros, compactos, estáveis, duráveis e
limpos, e não devem conter
substâncias de natureza e em
quantidade que possam afetar a
hidratação e o endurecimento do
cimento, a proteção da armadura
contra a corrosão, a durabilidade ou,
quando for requerido, o aspecto visual
externo do concreto.
ESPECIFICAÇÃO
ABNT NBR 7211 AGO./2005
4. Requisitos gerais
(Continuação)
4.1 O exame petrográfico realizado de
acordo com a ABNT NBR 7389 e
interpretado por profissional
capacitado, fornece alguns dos
subsídios necessários para o
cumprimento destas condições.
ABNT NBR 7389-1
(Miúdos)
ITENS A SEREM OBSERVADOS:
1.Distribuição granulométrica
2.Substâncias nocivas
3.Durabildade
4.Ensaios específicos
ABNT NBR 7389-1
( Miúdos)
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
SUBSTÂNCIAS NOCIVAS
ABNT NBR 7389-1
( Miúdos)
DURABILIDADE
ABNT NBR 7389-1
( Miúdos)
ABNT NBR 7389-1
( Miúdos)
ENSAIOS ESPECIAIS
ABNT NBR 7389-1
(Graúdos)
1.Granulometria:
a) distribuição granulométrica;
b) forma dos grãos;
c) desgaste
2. Substâncias nocivas
3. Durabilidade
4. Ensaios especiais
ABNT NBR 7389-1
(Graúdos)
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
SUBSTÂNCIAS NOCIVAS
ABNT NBR 7389-1
(Graúdos)
ABNT NBR 7389-1
(Graúdos)
ENSAIOS ESPECIAIS
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1( Miúdos)
ABNT NBR 7389–2 (Graúdos)
Válida a partir de 06.09.2009 – 1ª edição 06.08.2009
Cancela e substitui a ABNT NBR 7389:1992
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
3 Termos e definições
3.1 análise petrográfica
Estudos macroscópicos e microscópicos executados
em laboratório especializado visando a identificação
detalhada dos constituintes de um agregado miúdo e
avaliação das implicações de suas propriedades ou
características no comportamento do concreto. A
análise petrográfica deve ser executada por geólogo
ou outro profissional técnica e legalmente habilitado.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
3.2 Grãos inócuos: não reagem em contato com o
cimento e apresentam resistência físico mecânica
adequada.
Ex: quartzo, feldspato pouco alterado minerais
ferromagnesianos, turmalina, fragmento de conchas
(desde que não friáveis)
3.3. Grãos deletérios: reagem em contato com a
pasta de cimento, mesmo apresentando resistência
físico-mecânica adequada.
Ex: calcedônia, opala, vidro, certas formas de pirita,
marcassita, pirrotita, gipsita e anidrita. A matéria
orgânica também pode ser deletéria.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
3.4 Grãos potencialmente deletérios: podem
apresentar reação nociva com a pasta de cimento,
devido a seus aspectos estruturais, texturais e/ou
mineralógicos.
Ex: quartzito, arenito, alguns tipos de argilito e
siltito.
3.5 Grãos friáveis: apresentam resistência mecânica
inadequada, podendo ser desagregados sob pressão
manual através de uma espátula.
Ex: feldspato alterado, argilito, siltito, mica e torrões
de argila.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
5. Propriedades e características
5.1 Cor
Cor predominante do conjunto de grãos secos
5.2 Distribuição granulométrica
Segundo a ABNT NBR NM 248
5.3 Forma dos grãos (Figura 1)
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
5. Propriedades e características
5.4 Superfície dos grãos
Deve ser descrita a textura da superfície (polidos,
foscos ou rugosos). A ocorrência de películas de
recobrimento ou impregnações externas,
identificando sempre que possível a substância.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
5. Propriedades e características
5.5 Composição mineralógica e classificação
tecnológica
Contar 500 grãos para frações compondo mais que
15% do total
Contar 100 grãos para percentuais entre 5% e 15%
Ignorar frações com menos de 5%
Fragmentos de rocha devem ser descritos de forma
clara. Ex: rocha composta de quartzo, feldspato e
mica; rocha carbonática predominantemente
calcítica; filito
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-1( Miúdos)
5. Propriedades e características
Não é necessário distinguir espécies como anfibólios,
piroxênios, carbonatos.
De posse da identidade mineralógica dos grãos
classificá-los nas classes estabelecidas: inócuos,
deletérios, potencialmente reativos ou friáveis.
O relatório ainda deve sugerir ensaios adicionais, se
for o caso.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
5.1 Análise macroscópica
Examinar macroscopicamente a amostra e classificála quanto ao tipo: cascalho, fragmento de rocha,
testemunho de sondagem, pedra britada ou outro
tipo conforme a ABNT NBR 9935.
Avaliar as propriedades físico-mecânicas,
classificando se a rocha constituinte conforme a
tabela 1.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
Tabela 1 – Avaliação das propriedades físicomecânicas
Inserir tabela 1
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
5.1 Análise macroscópica
-Cor ou gama de cores no estado úmido;
-Estrutura (maciça, foliada, bandada ou outra)
-Granulação predominante dos minerais principais
(grossa, média ou fina);
-Fraturas, cavidades, poros e aspectos similares,
mencionando se estão abertos ou preenchidos;
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
5.1 Análise macroscópica
-Natureza do material de preenchimento, se possível;
-Evidências de alteração:oxidação de minerais
opacos, presença de hidróxidos de ferro, alteração de
feldspatos e outras;
-Eventual presença de xenólitos ou intrusões máficas
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
5.2 Análise microscópica
-Textura;
-Granulação predominante dos minerais principais
(grossa, média ou fina);
- Composição mineralógica:minerais principais e
subordinados. Caso ocorram minerais opacos, o
profissional habilitado deve indicar o percentual
(estimado ou por contagem) de ocorrência. Entre os
opacos, os sulfetos merecem atenção especial, pois
podem levar a manifestações patológicas.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
5.2 Análise microscópica
-Hábito dos minerais: idiomórfico, subdiomórfico ou
xenomórfico;
- Formato dos grãos: isométricos, achatados,
alongados ou outro;
- Estado de alteração dos minerais: oxidação de
minerais opacos, presença e distribuição de
hidróxidos de ferro, cloritização de biotitas,
sericitização de feldspatos ou outro.
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
5.2 Análise microscópica
-Grau de alteração da rocha: sã, pouco alterada,
medianamente alterada ou fortemente alterada;
- Presença (ou ausência) de fases e minerais
deletérios quanto à reação álcali-agregado; estimar o
seu teor e, se pertinente, seu modo de ocorrência,
granulometria e relação com os outros minerais. As
principais fases e minerais deletérios podem ser
consultados na Anexo A da ABNT NBR 15577-3:2008
ANÁLISE PETROGRÁFICA
Agregado para concreto
ABNT NBR 7389-2(Graúdos)
5.2 Análise microscópica
-Estado microfissural indicando, onde
aplicável, se a microfissuração é ausente,
moderada ou forte
- Natureza (ígnea, sedimentar ou
metamórfica)
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
ABNT NBR 15577-1 a 6
Válida a partir de 14.05.2008
Reação álcali-agregado (RAA) – reação
química entre alguns constituintes
presentes em certos tipos de agregados e
componentes alcalinos que estão
dissolvidos na solução dos poros do
concreto.
Sua ocorrência está condicionada à
presença simultânea de três fatores:
agregado potencialmente reativo, umidade
e álcalis.
RAA
http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.r
evistatechne.com.br/engenhariacivil/125/imagens/125alcali4.jpg&imgrefurl=http://www
.revistatechne.com.br/engenhariacivil/125/imprime59011.asp&usg=__UIdR9IGRawEjFP
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ved=1t:429,r:0,s:0
RAA EM UM VIADUTO
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REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
Reação álcali-sílica (RAS) – tipo de reação
álcali-agregado em que participam a sílica
reativa dos agregados e os álcalis, na
presença do hidróxido de cálcio originado
pela hidratação do cimento, formando um
gel expansivo.
Sílica reativa: opala, tridimita, cristobalita,
vidro vulcânico entre outros.
Reação que mais rapidamente se
desenvolve.
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
Reação álcali-silicato (RAS ou RASS) – tipo
de reação álcali-agregado em que
participam alguns silicatos presentes em
certas rochas.
Os silicatos mais comuns são o quartzo
tensionado por processos tectônicos e os
minerais da classe dos filossilicatos
presentes em ardósias, filitos, xistos,
gnaisses, granulitos, quartzitos, entre
outros.
Reação que mais lenta do que a álcalisílica.
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
Reação álcali- carbonato (RAC) – tipo de
reação álcali-agregado em que participam os
álcalis e agregados rochosos carbonáticos.
A forma mais conhecida é a desdolomitização
da rocha e consequente enfraquecimento da
ligação pasta-agregado.
Não há formação de gel expansivo, mas de
compostos cristalizados como brucita,
carbonatos alcalinos, carbonato cálcico e
silicato magnesiano.
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
No Nordeste
Cinco barragens do sistema hidrelétrico do
Rio São Francisco apresentaram RAA
(Moxotó, Paulo Afonso I, II, III e IV), além
de duas barragens dos sistemas de
abastecimento d’água das Regiões
Metropolitanas do Recife (Tapacurá) e de
Salvador (Joanes II).
Em Recife
Em 1999 a Ponte Paulo Guerra (Ponte do
Pina)
Em 2004 o Areia Branca
Segundo José do Patrocínio Figueirôa
e Tibério Andrade (O ataque da
reação álcali-agregado sobre as
estruturas de concreto, página196),
em 7 casos confirmados da reação na
RMR, todas as rochas eram
metamórficas e foi o Quartzo o
responsável pela reação.
REFLEXÃO E CONVITE
REFLEXÃO E CONVITE
1. Sobre a nossa participação nas interfaces
da ciência e da tecnologia (Geologia Aplicada)
DO LIVRO “PATOLOGIA, RECUPERAÇÃO E REFORÇO DE
ESTRUTURAS DE CONCRETO”, DE SOUZA E RIPPER,
PÁGINA 91.
SOBRE OS AGREGADOS GRAÚDOS
“Assim, os agregados graúdos devem ser,
obrigatoriamente, provenientes de rochas
inertes, ... Não podem ser utilizados na
confecção de concretos os calcários fracos, os
feldspatos e os xistos. Além disso, estes
agregados não devem de maneira geral, ser
muito porosos, não podendo absorver mais de
10% do seu volume em água.”
CONCRETO
VAZIOS
IMPREGNADOS
FABRICAÇÃO DE CIMENTO
PORTLAND
2. Sobre as questões ambientais.
PARA UMA TONELADA
• 1330 kg DE CALCÁRIO (Ca)
• 330kg DE ARGILA OU FOLHELHO (Si, Al e Fe)
• 40 kg DE GESSO
+
ENERGIA PARA TRANSPORTAR O MINÉRIO,
MOER E FORMAR O CLINKER, MOER O
CLINKER E TRANSPORTAR O CIMENTO PARA
A VENDA.
A INDÚSTRIA DE CIMENTO
PORTLAND
2. Sobre as questões ambientais.
1,5 BILHÃO DE TONELADA DE CIMENTO PORTLAND
PRODUZIDA NO MUNDO ANUALMENTE
CASAS; HOSPITAIS; ESTRADAS;
BARRAGENS...
USA-SE DUAS VEZES MAIS CONCRETO DO
QUE A SOMA DOS OUTROS MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO: MADEIRA; AÇO; ALUMÍNIO;
PLÁSTICO...
1,5 BILHÃO DE TONELADA DE CO2
AVALIAÇÃO DO CICLO
DE VIDA - (ACV)
CONCEITO DA TÉCNICA
DA JAZIDA DE MATÉRIA PRIMA A
REINCORPORAÇÃO DO ENTULHO AO SISTEMA
DE PRODUÇÃO CHEGANDO AO DESCARTE
FINAL
O CICLO DE VIDA DO CIMENTO PORTLAND
REFLEXÃO E CONVITE
3. Sobre nosso empenho em preservar a
memória geológica.
E se pensassem em destruir os sítios
arqueológicos, o que diriam os arqueólogos e
a população esclarecida?
E os Manuscritos do Mar Morto, o que diriam
os teólogos cristãos e a população
esclarecida?
E se a Pedra da Roseta tivesse sido destruída
antes de Champollion decifrar os hieróglifos?
“E EU SEMPRE TIVE UM
IMENSO DESEJO DE
APRENDER A DISTINGUIR O
VERDADEIRO DO FALSO
PARA VER CLARO NAS
MINHAS AÇÕES E CAMINHAR
COM SEGURANÇA NESTA
VIDA.”
Descartes, R. Discurso do Método, parte I
,