AgregadosMinistério
15:55
da Educação José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Universidade Federal do Paraná
Setor de Tecnologia
Departamento de Construção Civil
Materiais de Construção
( TC-031)
AGREGADOS
Prof. José de Almendra Freitas Jr.
[email protected]
Versão 2013
Agregados
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AGREGADOS – DEFINIÇÃO:
Material granular, de dimensões adequadas para
o uso em engenharia.
DNIT
ABESC
USOS NA ENGENHARIA
Argamassas e concretos
Base p/ pavimentação
Drenos
Lastros de ferrovias
Gabiões
Lastro
Concreto
Maccaferri
Maccaferri
Concreto asfáltico
Gabiões
Drenos
Agregados
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FINALIDADE USO EM CONCRETOS E ARGAMASSAS
Econômicas: redução de custos
Cimento+ - R$ 130,00/m3
Valores (2010)
Agregados + - R$ 30,00/m3
(R$ / volume real)
Técnicas: Minimiza a retração;
Minimiza o calor de hidratação;
Aumenta a resistência química;
Aumenta a resistência à abrasão.....
Agregados
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FINALIDADE USO EM CONCRETOS E ARGAMASSAS
(Joana
S. S.
Coutinho)
(Joana
Coutinho)
% médias por
volumes de um
concreto comum
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
Massa Específica ME= massa / volume real
Massa Unitária MU= massa / volume TOTAL
(com vazios)
Valores habituais:
Areia natural: ME ≈ 2,6 g/cm3
MU ≈ 1,4 g/cm3
(ou kg/litro = t/m3)
Brita comum: ME ≈ 2,7 g/cm3
MU ≈ 1,5 g/cm3
(ou kg/litro = t/m3)
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
Determinação da Massa Unitária :
NBR 7251/1982
Graúdos
(Helene/
Helene/Terzian,
Terzian, 1993)
Determinação M. U.
compactada de britas.
(Helene/
Helene/Terzian,
Terzian, 1993)
Mistura compactada
sofrendo arrasamento
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
(Idércio - ITAMBÉ)
Miúdos
(Idércio - ITAMBÉ)
(Idércio - ITAMBÉ)
Determinação da Massa Unitária:
NBR 7251/1982
Determinação M. U. solta de agregados miúdos.
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
Determinação da Massa Específica:
Balança hidrostática: agregados graúdos
O procedimento a ser seguido :
a) Pesa o agregado (SSS).
b) Pesa o agregado imerso em água,
pendurando a amostra em um fio
ligado ao prato da balança.
W = peso a seco (SSS)
H = peso imerso na água
ME=
W
W-H
Amostra imersa
em água
NM 53/2003
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
Determinação da Massa Específica:
Balança hidrostática: agregados graúdos
NM 53/2003
ME=
W
W-H
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
Determinação da Massa Específica:
Picnômetro: agregados miúdos NBR NM 52/2009
O picnômetro
permite
rigoroso
controle de
volume
Balança pesando o material (SSS)
(Idércio - ITAMBÉ)
(Idércio - ITAMBÉ)
Picnômetro
com material
sendo pesado
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
Determinação da Massa Específica :
Picnômetro: agregados miúdos
a)
e)
b)
f)
c)
ME =
NBR NM 52/2009
d)
m amostra areia
m água+areia - m água
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
Superfície Específica: SE
SE = áreas dos grãos / MU
Área dos grãos: soma áreas todos os grãos contidos na MU
Valores aproximados:
Agregados
Efeito na superfície específica sobre o consumo de água
Diâmetros
(mm)
Superfície
Específica
(m2/m3)
Superfície
Específica
(m2/kg)
Água de
molhagem
(l/m3)
Cimento
915.000
300
-
0,15 a 0,30
26.670
18,4
300
2,4 a 4,8
1.680
1,16
56
9,5 a 19
420
0,290
40
38 a 76
105
0,072
10
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
UMIDADE E
ABSORÇÃO
Estado dos grãos:
Seco em estufa : sem umidade alguma, 110ºC por 6 horas;
Seco ao ar : sem umidade superficial, só umidade interna
dos grãos;
Saturado c/ superfície seca: sem umidade superficial,
interior saturado;
Saturado: com água livre na superfície.
Grau de Umidade h%
h% =
(José Freitas Jr.)
Absorção de água (≤ valor da porosidade)
Ph - Ps
Ps
x 100
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
UMIDADE E ABSORÇÃO
Seco em estufa
Seco ao ar
Saturado com
superfície
seca (SSS)
Saturado
(ITAMBÉ - Idércio.)
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
MEDIÇÃO DO GRAU DE UMIDADE h%:
Seco em estufa : NBR 9939/2011
O material fica sem
umidade alguma, após a
permanência em estufa a
110 ºC por 6 horas;
h% =
Ph - Ps
Ps
Estufa
x 100
Balança para pesagem úmido e seco
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
MEDIÇÃO DO GRAU DE UMIDADE h%:
(resultados rápidos com menor precisão)
Balança para pesagem
úmido e seco
Sensor por microondas
para determinação de
umidade em agregados. Determinação
de umidade em
agregados por
método
expedito rápido
Frigideira e fogão para
(20 minutos)
secagem rápida
h% =
Ph - Ps
Ps
x 100
Agregados
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AGREGADOS - DEFINIÇÕES
TERMOS
• Fíler: material passante # nº 200 (0,075 mm)
• Agregado miúdo: material passante na # nº 4 (4,8 mm)
• Agregado graúdo: material retido # nº 4
Areia Natural
Seixos rolados
Pedra britada
Agregados
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Quanto à origem:
CLASSIFICAÇÕES
Naturais : areias e seixos
Seixos
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Areia
Artificiais : britas, pó de pedra, argila expandida,
granalha de aço
Britas
Argila expandida
Granalha de aço
Agregados
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CLASSIFICAÇÕES
Leves:
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Quanto à densidade:
M. U. < 1 g/cm3
(Concretex)
Vermiculita
Argila
expandida
Pérolas de isopor
Fragmentos
de EVA
Pedra pome
CONCRETO LEVE
Pedra pome,
Vermiculita, Argila
expandida,
Agregados
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CLASSIFICAÇÕES
Quanto à densidade:
Normais: M. U. entre 1 e 2 g/cm3
Britas comuns
Areia Natural
Seixos
Agregados
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CLASSIFICAÇÕES
Quanto à densidade:
Pesados: M. U. > 2 g/cm3
(Concretex)
Granalha de aço
Brita de magnetita
Argamassa de barita
(barreira radiológica)
CONCRETO PESADO
Barita, Magnetita, Limonita,
Agregados
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CLASSIFICAÇÕES
Quanto ao tamanho:
Agregado miúdo:
Material passante # n.º 4 (4,8 mm)
Agregado graúdo:
Material retido # n.º 4
Mescla graúdo/miúdo:
15 % e 85 % retido # n.º 4
Material pulverulento:
Material passante # n.º 200 (0,075 mm)
Agregados
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CONCEITOS RELATIVOS AO PENEIRAMENTO:
• Material passante:
Até 15% da massa pode ficar retida na peneira
especificada. No mínimo 85% deve passar.
• Material retido:
Até 15% da massa pode passar na peneira
especificada. No mínimo 85% deve ficar retido.
NM 248/2003
Agregados
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Fotografia
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Produto
Rachão Primário
CLASSIFICAÇÃO
Produtos de
britagem:
Base de
pavimentações e
gabiões
Imagem do
uso
Faixa
granulométrica
Diâmetro:
100 à 150 mm
Pedra Britada nº 3
Concreto para
fundações, lastros e
pavimentações
Diâmetro:
25 à 50 mm
Pedra Britada nº 2
Classificação
Comercial quanto
ao tamanho -
Concreto Estrutural e
não Estrutural
Diâmetro:
19 à 25 mm
Pedra Britada nº 1
Concreto Estrutural e
não Estrutural
Diâmetro:
12,5 à 19 mm
Pedrisco Limpo
Diâmetro:
4,8 à 9,5 mm
Blocos de concreto e
pré-moldados, massa
asfáltica
Pó de Pedra
Blocos de concreto e
pré-moldados, massa
asfáltica
Diâmetro:
0,5 à 4,8 mm
Agregados
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COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA:
(Faixa de distribuição das dimensões das partículas)
Afeta as propriedades do concreto e argamassas
(Feret, Fuller, Bolomey, Abrams e outros)
Curvas granulométricas
A) Contínua,
bem graduada
B) Descontínua
Favorece a resistência
C) Uniforme
(Farias, M. M. e Palmeira, E. M. ; IBRACON 2007)
Aumenta consumo de cimento
Agregados
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EFEITO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA:
Maior quantidade de
vazios exige um maior
consumo de pasta de
cimento
Aumenta custo
Aumenta retração
Aumenta calor ....
(Mehta e Monteiro, 2006)
Agregados
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EFEITO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA:
(Idércio, ITAMBÉ)
Mais vazios
Conjunto de grãos menores em substituição a grãos
maiores implica em uma maior quantidade de vazios,
uma maior superfície específica e portanto
um maior consumo de pasta de cimento
Agregados
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EFEITO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA:
Granulometrias e seus efeitos sobre os concretos:
CONCRETO FRESCO
PARÂMETROS DE
DOSAGEM DO
CONCRETO
CONCRETO
ENDURECIDO
PARA REDUÇÃO
DO CUSTO
PARA UMA BOA
TRABALHABILIDADE
PARA UMA BOA
RESISTÊNCIA
Granulometria do
agregado miúdo
Preferencialmente fina
Preferencialmente
grossa
Grossa
Relação graúdo/miúdo
A diminuir
A aumentar
A maior possível
Consumo de água
A aumentar até certo
ponto
A diminuir
A aumentar
Granulometria total
Preferível contínua
Preferencialmente
descontínua
A disponível
Dimensão máxima
característica do agregado
Preferencialmente
média
Preferencialmente
pequena
A maior possível
Geometria do grão do
agregado graúdo
Preferencialmente
esférico (pedregulho)
Preferencialmente
irregular (pedra
britada)
Esférica
(pedregulho)
(Assunção, J.W.; 2002 )
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS
Agregados artificiais
Argila expandida
Produzida em grandes fornos rotativos, utilizando argilas especiais
que se expandem a altas temperaturas (1.100 °C), transformando-as
em um produto leve, de elevada resistência mecânica.
www.cinasita.com.br
Produção e classificação
granulométrica
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS
Agregados artificiais
Vermiculita
Formada p/ hidratação de certos minerais basálticos.
Quando aquecida a 1.000 oC, a água contida entre as suas milhares de
lâminas se transforma em vapor fazendo com que as partículas se
transformem em flocos sanfonados que aprisionam células de ar.
M.E. de 80 a 120 kg/m3
Minério de vermiculita
Vermiculita ensacada
Argamassa de
vermiculita para
proteção térmica
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - NATURAIS
Extração a céu aberto em cavas, rios ou minas
(Aulas USP)
Lavra de leito de rios
Agregados
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Extração de areia de cavas, rios ou lagos
Agregados
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OBTENÇÃO DE
AGREGADOS - NATURAIS
Extração de areia de mina.
(ITAMBÉ - Idércio)
Agregados
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Extração de areia de cavas ou minas
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - NATURAIS
Areia de origem marinha
Aplica-se processo de lavagem para
remover o sal (NaCl)
Não se utiliza em concreto armado
devido ao ataque às armaduras.
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - NATURAIS
Extração de areia em cavas.
(José Freitas Jr.)
Aspecto geral
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - NATURAIS
Extração de areia em cavas
(José Freitas Jr.)
Remoção de camada de terra orgânica
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - NATURAIS
Extração de areia em cavas
(José Freitas Jr.)
Peneiramento – classifica o material
Lavagem – retira matéria orgânica e material pulverulento
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - NATURAIS
Extração de areia em cavas
(José Freitas Jr.)
Problemas ambientais
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Extração em pedreiras
Perfuração para
colocação de
explosivos
Desmonte através de
explosivos
(ITAMBÉ - Idércio)
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Extração em pedreiras
Retirada do material
desmontado
Transporte em caminhões
com caçamba basculante
Agregados
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Pedreira
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Produção e classificação em centrais de britagem
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Central de britagem
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Britador primário – de mandíbulas
Agregados
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Britador de mandíbulas
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
METSO
Britador primário – de mandíbulas
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Britadores
(José Freitas Jr.)
Britadores secundários e terciários - Girosférico cônico
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Britadores secundários e terciários - Girosférico cônico
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Britadores secundários e terciários - Girosférico cônico
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Britadores secundário e terciário – Girosférico ou cônico
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
METSO
Britador quaternário - Impactores VSI Barmac série VI
Agregados
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Britadores
Agregados
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OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS
Peneiramento por
Peneiras vibratórias
Agregados
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Peneira vibratória
Agregados
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MATERIAL PULVERULENTO
Partículas inferiores a 0,075 mm
Estudo granulométrico impossível por meio de peneiras
Altíssima superfície específica
Métodos indiretos p/
avaliar o tamanho das
partículas
Turbidímetro Wagner
Tempo de
sedimentação
Agregados
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MATERIAL PULVERULENTO
SUPERFÍCIE ESPECÍFICA :
Sedimentômetro de
Prot
Tempo de
sedimentação
(José Freitas Jr.)
Agregados
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MATERIAL PULVERULENTO
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Permeâmetro Blaine
NBR NM 76
Caracteriza a finura. Quanto maior o valor do
Blaine, mais fino é o pó.
• K é a constante do aparelho;
• ε é a porosidade da camada;
• t é o tempo medido (s)
• ρ é a massa específica do pó (g/cm³)
• η é a viscosidade do ar à temperatura do
ensaio – tabela da norma (Pa/s)
• S é a superfície específica
ε3
t
S= ×
×
ρ (1 − ε )
0,1η
K
ITAMBÉ
Agregados
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MATERIAL PULVERULENTO
Amostra
Entrada de ar
Permeâmetro Blaine
Abrir o registro e aspirar o
líquido, levantando para a
marca A, fechando o registro.
Com a sub-pressão formada
no tubo, o ar é forçado a fluir
através da amostra e o fluido
vai lentamente voltando a
posição de equilíbrio.
Fluido
(F.Bauer)
O cronômetro deve ser
acionado quando o nível do
fluido passar pela marca B e
desligado quando atingir a
marca C, anotando-se o
tempo
NBR NM 76
Agregados
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SUPERFÍCIE ESPECÍFICA : Granulômetro a laser
A difração do laser mede a
intensidade da luz dispersa por
um grupo de partículas
numa gama de ângulos (Catita,
2006)
(Coutinho, J. S.)
Medição de partículas de 0,1 à 1.000 µm,
possibilita análise rápida e de alta qualidade.
Agregados
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AGREGADOS MIÚDOS
Material passante # n.º 4 (4,8 mm)
UMIDADE E ABSORÇÃO
A água transportada pelos agregados através do seu teor de
umidade (h%) deve ser considerada na relação
água/cimento (a/c) para não afetar a resistência do concreto.
h% =
Ph - Ps
Ps
Maior a/c menor resistência (fc)
x 100
Agregados
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AGREGADOS MIÚDOS
Material passante # n.º 4 (4,8 mm)
INCHAMENTO
A umidade aderente nas superfícies dos grãos dos agregados miúdos
transforma estes em partículas com cargas elétricas negativas.
Por repulsão elétrica os grãos se afastam causando o inchamento.
Inchamento de até 35%
h% =
Ph - Ps
Ps
x 100
O inchamento altera o
volume de areia a ser
usada quando a
produção de concreto é
feita por volumes de
agregados.
Agregados
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AGREGADOS MIÚDOS
UMIDADE
Central produtora de concreto por massas:
Silos de cimento
Silos de agregados
Balança de agregados
Silo
Balança de cimento
Sensor de umidade (por
microondas) para compensação
automática da água
Balança
Agregados
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AGREGADOS
MIÚDOS
INCHAMENTO
Medição em volume
no carrinho
Concreto produzido
na obra por volumes:
Agregados dosados por
volumes e o cimento por
massa (quantidade de sacos).
- Maior desperdício de materiais; (Idércio, ITAMBÉ )
- Maior desvio padrão (Sd);
- Menor economia;
Medição em volume:
- Menor produtividade;
-Caixa ou padiola;
- Menor qualidade.
-Carrinho etc.
Agregados
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AGREGADOS MIÚDOS
INCHAMENTO
Central móvel produtora de concreto por volumes:
BALANÇA DE
CIMENTO
O cimento é dosado por
massa, os agregados são
dosados por volumes.
Da quantidade de água
líquida a ser adicionada deve
ser subtraída a água da
umidade dos agregados.
O volume do agregado
miúdo deve ser ajustado
de acordo com a
umidade e o
correspondente grau de
inchamento.
O desvio padrão será maior
que na produção por massas.
Agregados
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CONCRETO PRODUZIDO NA OBRA
QUALIDADE !
Controle de impurezas !
Controle dos volumes
dos agregados !
•Controle dos volumes dos agregados ?
•Umidade dos agregados ?
•Controle do volume de água ?
fck obtido ????
Controle do
Volume de água !
Agregados
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AGREGADOS MIÚDOS
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Material passante # n.º 4 (4,8 mm)
GRANULOMETRIA
Peneiramento em peneiras da Série Normal ABNT
NM 248:2003
Agregados
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AGREGADOS MIÚDOS
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Material passante # n.º 4 (4,8 mm)
GRANULOMETRIA
(Joana S. Coutinho)
Série Normal de peneiras:
Peneira #
nº
Abertura Nominal
(mm)
4
4,8
8
2,4
16
1,2
30
0,60
50
0,30
100
0,15
NM 248:2003
(Joana S. Coutinho)
Agregados
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AGREGADOS
NBR 7211
Informações extraídas da granulometria:
Módulo de Finura - MF
M.F. =
∑( % acumuladas)
100
O MF serve para classificar os agregados e
como informação em alguns métodos de dosagem
Dimensão Máxima Característica- DMC
A DMC de um agregado é a abertura da malha da peneira
superior a qual a porcentagem acumulada for igual ou
imediatamente inferior a 5 %.
A DMC serve para verificar se um agregado tem tamanho
adequado para ser utilizado em concreto de elementos
estruturais de determinadas dimensões.
Agregados
15:55
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AGREGADOS
Informações extraídas da granulometria:
Dimensão máxima do agregado a ser usado:
Determinada pelo projeto estrutural, detalhe levantado em obra,
observa-se as distâncias entre as armaduras, as formas e outras,
seguindo as regras: (Adotar o menor destes valores).
• DMC ≤ 1/3 da espessura da laje
• DMC ≤ ¼ da distância entre faces das formas
• DMC ≤ 0,8 do espaçamento entre armaduras horizontais
• DMC ≤ 1,2 do espaçamento entre armaduras verticais
• DMC ≤ ¼ do Ø da tubulação de bombeamento (no caso)
• DMC ≤ 1,2 do cobrimento nominal
Agregados
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AGREGADOS MIÚDOS
NBR 7211
Material passante # nº4 (4,8 mm)
GRANULOMETRIA
Peneira # Abertura (mm)
no
4
4,8
8
2,4
16
1,2
30
0,6
50
0,3
100
0,15
--fundo
Σ
MF =
Massa
retida (g)
23
68
193
375
209
85
47
1000
% retida % acumulada
2,3
6,8
19,3
37,5
20,9
8,5
4,7
100,0
2,3 + 9,1 + 28,4 + 65,9 + 86,8 + 95,3
100
2,3
9,1
28,4
65,9
86,8
95,3
---
= 2,88
DMC = 4,8 mm (9,1% retido na peneira # no 8)
%>5%
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS MIÚDOS
Material passante # nº4 (4,8 mm)
NBR 7211
Porcentagem, em peso, retida acumulada nas peneiras
Peneira
ABNT
Zona utilizável
Zona ótima
mínimo
máximo
9,5 mm
0
0
0
0
6,3 mm
0
7
0
0
4,8mm
0
10
0
5
2,4 mm
0
25
10
20
1,2 mm
5
50
20
30
0,6 mm
15
70
35
55
0,3 mm
50
95
65
85
0,15 mm
85
100
90
95
mínimo máximo
Agregados
15:55
AGREGADOS MIÚDOS
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
GRANULOMETRIA
AMOSTRA
#
(mm)
% retida
acumula
da
4,8
2,3
2,4
9,1
1,2
28,4
0,6
65,9
0,3
86,8
0,15
95,3
fundo
---
MF = 2,88
Módulo de Finura (MF)
Classificação
1,55 < M.F. < 2,20
Zona utilizável inferior
2,20 < M.F. < 2,90
Zona ótima
2,90 < M.F. < 3,50
Zona utilizável superior
Agregados
15:55
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Características deletérias dos Agregados:
Características Físicas:
Extrínsecas:
(Swenson & Chaly)
• Incrustações
• Superfície intemperizada
• Superfície lisa
• Formas indesejáveis
• Excesso de finos
Intrínsecas:
• Estrutura porosa indesejável
• Variação volumétrica no umedecimento e secagem
• Laminação e clivagem
• Partículas moles, fracas, leves
• Dilatação térmica desfavorável
Agregados
15:55
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Características deletérias dos Agregados:
Características Químicas:
Reação com o cimento:
• Álcali-agregado (NaOH, KOH)
• Quantidade de álcalis
• Relação NaOH/KOH
• Impurezas orgânicas
• Impurezas salinas
• Trocas iônicas
Independentes do cimento:
• Oxidação
• Sulfetos de Ferro
• Concretos ferruginosos
• Carbonatação
• Impurezas incorporadoras de ar
• Solubilização
(Swenson & Chaly)
Agregados
15:55
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IMPUREZAS – Reações deletérias
Finos:
Prejudicam a
trabalhabilidade e a
aderência
pasta/agregado.
(Aulas USP)
Sem matéria orgânica:
Com matéria orgânica,
maior acidez, menor pH:
Matéria orgânica:
Decomposição da
pasta, eflorescências
e manchamento no
concreto.
(Aulas USP)
Agregados
15:55
MATERIAL COMPONENTE
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
IMPUREZAS – Reações deletérias
Matéria orgânica:
Causam decomposição da pasta, eflorescências e manchamento
no concreto. Podem interferir na hidratação do cimento (podendo até
inibir a hidratação). Ocorre freqüentemente em areias de naturais
100 ppm
200 ppm
300 ppm
400 ppm
500 ppm
(Idércio - ITAMBÉ)
(Idércio - ITAMBÉ)
Agregados
15:55
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IMPUREZAS – Reações deletérias
Limites máximos de substâncias nocivas:
Substância
Torrões de argila e
materiais friáveis
Materiais carbonosos 1)
Material fino que passa
na peneira 75µm
Impurezas orgânicas
Método de ensaio
NBR 7218
ASTM C
123
NBR NM 46
NBR NM 49
Porcentagem máxima
Agregado miúdo
Agregado graúdo
Concreto aparente
3,0
1,0
Concreto sujeito a desgaste superficial
3,0
2,0
Outros concretos
3,0
3,0
Concreto aparente
0,5
0,5
Concreto não aparente
1,0
1,0
Concreto sujeito a desgaste superficial
3,0
1,0 2) 3)
Concreto protegido de desgaste superficial
5,0
1,0 2) 3)
Solução obtida deve ser
mais clara que a padrão
-
1)Quando não for detectada a presença de materiais carbonosos durante a apreciação petrográfica, pode-se prescindir do
ensaio de quantificação dos materiais carbonosos.
2)Para o agregado total, o limite pode ser composto de até 6,5% desde que se comprove por apreciação petrográfica que os
grãos não interferem nas propriedades do concreto.
3)Para agregados produzidos a partir de rochas com absorção de água inferior a 1% o limite pode ser 2%.
4)Quando a coloração da solução obtida no ensaio for mais escura que a solução padrão, a diferença máxima entre os
resultados de resistência à compressão previstos na NBR 7221 deve ser de 10%.
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
IMPUREZAS – Reações deletérias
Limites máximos para: expansão devida a RAA, teor
de cloretos e sulfatos presentes nos agregados
Determinação
Método de ensaio
Reatividade
álcali-agregado
ASTM C 1260
NBR 9773 1)
Teor de Cloretos 2)
Limites
Expansão máxima de 0,10% aos 14 dias de cura
agressiva
Expansão máxima de 0,05% aos 3 meses
Expansão máxima de 0,05% aos 6 meses
NBR 9917
NBR 14832 3)
0,2% concreto simples
0,1% concreto armado
0,01% concreto protendido
Teor de sulfatos 4)
NBR 9917
0,1%
1)Ensaio Facultativo.
2)Agregados que excedam os limites podem ser utilizados em concreto, desde que o teor total trazido por todos os
componentes, verificado pela NBR 14382 ou ASTM C 1218, não exceda os limites: 0,06% para concreto protendido, 0,15%
para concreto armado exposto a cloretos, 0,40% para concreto armado em condições não severas e 0,30% para outros
tipos de construção em concreto armado.
3)Método para determinação de cloretos em clínquer e cimento Portland, pode ser utilizado para agregados.
4)Agregados que excedam o limite podem ser utilizados em concreto, desde que o teor total trazido pelos demais
componentes não exceda 0,2% ou que fique comprovado que o uso de cimento Portland resistente à sulfatos, conforme
NBR 5737.
Agregados
15:55
REAÇÕES DELETÉRIAS
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Reações álcali-agregado
(reação expansiva – desagrega o concreto)
Agregados
15:55
REAÇÕES DELETÉRIAS
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Reações álcali-agregado
NBR 9773/1987
Bloco de fundações seriamente afetado - Recife -PE
(Marcelo Pechhio, Yushiro Kihara e Tibério de Andrade)
Agregados
15:55
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REAÇÕES DELETÉRIAS
Ataque por Sulfatos
(expansiva – desagrega o
concreto)
(J.S. Coutinho)
Contaminação por argila
(“pipoca”)
(Idércio - Itambé
Agregados
15:55
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AREIA ARTIFICIAL ou INDUSTRIAL ou DE PEDRA
Agregado miúdo proveniente da britagem de rochas.
Devido a forma de obtenção, o agregado produzido contém muito
material pulverulento e os grãos tendem a ser mais angulosos que
a areia natural.
Britador primário
de mandíbulas
Areia de pedra
Rachão
Britadores secundário
e terciário (cônico)
Lavagem
Peneiras
Peneiras
Brita
Britador quaternário
impactador centrífugo
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AREIA ARTIFICIAL ou INDUSTRIAL ou DE PEDRA
Principalmente devido ao impacto ambiental da extração
de areia natural, cada vez mais, os areais se afastam dos
centros consumidores e o transporte, em muitos casos,
tem um custo maior que o próprio material.
Nas regiões metropolitanas do Rio de Janeiro e São Paulo
a distância média chega hoje a mais de 100 km.
Para otimização de custo e do traço da dosagem, as
principais usinas de concreto da região de Curitiba já
utilizam ½ de areia natural e ½ de areia artificial nos seus
concretos.
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AREIA ARTIFICIAL ou INDUSTRIAL ou DE PEDRA
Comparando com a areia natural:
• Grãos mais lamelares e pontiagudos;
• Maior quantidade de finos (a lavagem minimiza);
• Prejudica a trabalhabilidade;
• Exige mais água e cimento, aumenta custo do concreto.
Areia de pedra
Agregados
15:55
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AREIA ARTIFICIAL ou INDUSTRIAL ou DE PEDRA
Equipamentos de lavagem de areia para retirada de material
pulverulento (resíduos)
TELA
www.crusher.com.br
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Lavagem de areia para retirada de material pulverulento
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Lavagem de areia para retirada de material pulverulento
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AREIA NORMAL – NBR 7214/82
IPT - é o único responsável pela produção
Serve como padrão de referência laboratorial destinado a
caracterização de cimentos Portland (NBR 7215/1996)
Composição granulométrica NBR 7214/82
Peneira # n°
Abertura (mm)
Limites NBR 7214/82
8
2,4
0
10
2,0
5±5
16
1,2
25 ± 5
30
0,6
50 ± 5
50
0,3
75 ± 5
100
0,15
97 ± 3
Frações granulométricas da areia normal:
Material retido entre as peneiras # (mm)
Denominação
2,40 e 1,20
Grossa
1,20 e 0,60
Média grossa
0,60 e 0,30
Média Fina
0,30 e 0,15
Fina
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AREIA NORMAL – NBR 7214/82
IPT - é o único responsável pela produção
Serve como padrão de referência laboratorial destinado a
caracterização de cimentos Portland (NBR 7215/1996)
Outras determinações:
Determinação
Material fino passante na peneira 0,075 – NBR NM 43/03
Umidade NBR 7214/82
Limites NBR
7214/82
≤ 1%
≤ 0,2%
Conglomerados argilosos NBR 7214/82
≤ 1%
Teor de feldspato entre peneiras 2,4 e 1,2 mm – NBR 7214/82
≤ 15%
Teor de mica entre peneiras 0,3 e 0,15 mm – NBR 7214/82
≤ 2,0%
Impurezas orgânicas – NBR NM 49/01
≤ 100 ppm
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido # nº4 (4,8 mm)
FORMATO DOS GRÃOS
Grãos alongados ou lamelares:
• Prejudicam a trabalhabilidade
• Geram mais vazios entre os
grãos e exigem maior consumo de
cimento no concreto
Forma das partículas NBR 7389
(J.S. Coutinho)
Grau de esfericidade e de arredondamento
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido # nº4 (4,8 mm)
FORMATO DOS GRÃOS
Alongado
C = comprimento
L = largura
e = espessura
L
C
— < 2 e — < 2 = Normal
e
L
L
C
— ≥ 2 e — ≥ 2 = Alongado
e
L
C
L
— ≥ 2 e — ≥ 2 = Lamelar
e
e
(Idércio - ITAMBÉ)
(Idércio - ITAMBÉ)
Lamelar
NBR 7809:2005
IF = C/e ≤ 3,0
IF = índice de forma
Agregados
15:55
AGREGADOS GRAÚDOS
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Material retido # nº4 (4,8 mm)
FORMATO DOS GRÃOS
Normal Semi-arredondado
Normal Arredondado
(Idércio - ITAMBÉ)
(Idércio - ITAMBÉ)
Grãos arredondados:
• Favorecem a trabalhabilidade
• Geram menos vazios entre os grãos e possibilitam a
produção de concreto com menos cimento
Agregados
15:55
AGREGADOS GRAÚDOS
FORMATO DOS GRÃOS
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
MATÉRIA-PRIMA
Material retido # nº4 (4,8 mm)
AGREGADO LAMELAR
C
—≥2
e
L
—≥2
e
C = comprimento
L = largura
e = espessura
Agregados
15:55
AGREGADOS GRAÚDOS
FORMATO DOS GRÃOS
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
MATÉRIA-PRIMA
Material retido # nº4 (4,8 mm)
AGREGADO NORMAL
C
—<2
L
L
—<2
e
C = comprimento
L = largura
e = espessura
Agregados
15:55
AGREGADOS GRAÚDOS
FORMATO DOS GRÃOS
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
MATÉRIA-PRIMA
Material retido # nº4 (4,8 mm)
AGREGADO ALONGADO
C
—≥2
L
L
—≥2
e
C = comprimento
L = largura
e = espessura
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido # nº4 (4,8 mm)
Granulometria NBR 7211
SÉRIE NORMAL
N°
Abertura (mm)
6”
150
3”
1 ½”
¾”
3/8”
Peneiras p/ agregado graúdo
o
n4
SÉRIE
INTERMEDIÁRIA
N°
Abertura (mm)
4”
100
2 ½”
64
2”
50
1 ¼”
32
1”
25
½”
12,5
¼”
6,3
76
38
19
9,5
4,8
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido # nº4 (4,8 mm)
Limites granulométricos de agregado graúdo
NBR 7211
d/D = 9,5/25
d/D = 4,75/12,5
Abertura das mínimo
peneiras (mm)
%
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,36
0
0
0
2
40
80
95
(Brita 0)
máximo
%
0
0
5
15
65
100
100
Abertura das mínimo
peneiras (mm)
%
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,36
0
0
2
40
80
92
95
100
(Brita 1)
máximo
%
0
5
15
65
100
100
100
100
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido # nº4 (4,8 mm)
Limites granulométricos de agregado graúdo
NBR 7211
d/D = 19/31,5
Abertura das mínimo
%
peneiras (mm)
31,5
0
25
5
19
65
12,5
92
9,5
95
6,3
100
(Brita 2)
máximo
%
5
25
95
100
100
100
d/D = 25/50
Abertura das mínimo
peneiras (mm)
%
50
0
37,5
5
31,5
75
25
87
19
95
(Brita 3)
máximo
%
5
30
100
100
100
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido # nº4 (4,8 mm)
Limites granulométricos de agregado graúdo
NBR 7211
d/D = 37,5/75
Abertura das mínimo
peneiras (mm)
%
75
0
63
5
50
75
37,5
90
31,5
95
(Brita 4)
máximo
%
5
30
100
100
100
Agregados
15:55
AGREGADOS GRAÚDOS
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Material retido # nº4 (4,8 mm)
Limites granulométricos de agregado graúdo NBR 7211
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido na # nº4 (4,8 mm)
SÉRIE NORMAL
N°
Abertura (mm)
6”
150
3”
1 ½”
¾”
3/8”
o
n4
SÉRIE
INTERMEDIÁRIA
N°
Abertura (mm)
4”
100
M.F. =
76
2 ½”
64
2”
50
38
1 ¼”
32
1”
25
½”
12,5
¼”
6,3
19
9,5
4,8
MF – usa as % acumuladas das
peneiras da série normal.
∑( % acumuladas)
100
DMC – usa as % acumuladas
das peneiras da série normal e
da série auxiliar.
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Amostra de uma brita 2 (19/31,5 mm)
Material retido na # nº4 (4,8 mm)
Amostra de uma brita 1 (9,5/25 mm)
>5%
>5%
MF = (16 + 95+ 100 x 6) / 100 = 7,11
MF = (17 + 94 + 97 + 97 + 100 x 3) / 100 = 6,05
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido na # nº4 (4,8 mm)
AGREGADO
Resistência à compressão da rocha
Rocha basáltica
105 a 235 MPa
Granito
85 a 275 MPa
Calcário
90 a 270 MPa
Cascalho *
165 a 265 MPa
(Andrade, W. P.; 1997)
Resistência à compressão:
Os agregados não são utilizados para regular a resistência de um
concreto, mas podem limitar a sua resistência à compressão.
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido na # nº4 (4,8 mm)
Módulo de elasticidade:
Dados Laboratório de FURNAS
AGREGADO
Módulo de elasticidade da rocha
Anfibolito (Itumbiara)
105 a 235 MPa
Quartzito (Serra da Mesa)
85 a 275 MPa
Basalto (Maribondo)
90 a 270 MPa
Arenito (Capanda)
165 a 265 MPa
(Andrade, W. P.; 1997)
Como os agregados representam a maior parte do volume de um
concreto, são os elementos fundamentais na determinação do seu
Módulo de Elasticidade.
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS GRAÚDOS
Material retido na # nº4 (4,8 mm)
Friabilidade: tendência do agregado desagregar
ENSAIO DE ABRASÃO “LOS ANGELES”
Excesso de friabilidade aumenta em
demasia a quantidade de finos do
concreto dentro da betoneira
NBR 51
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
AGREGADOS
GRAÚDOS
Friabilidade: tendência do agregado
desagregar
ENSAIO DE ABRASÃO
Material retido na # nº4 (4,8 mm)
“LOS ANGELES”
(M.M. de Farias e E. M.Palmeira)
(Vieira Jr & Salles, 2011)
NBR 51
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
ENSAIO DE ABRASÃO “LOS ANGELES”
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Enquanto isso, na obra, na demolição ....
Agregados
15:55
José de A. Freitas Jr. |Materiais de Construção
Materiais de Construção
AGREGADOS
Referências bibliográficas:
ELADIO G. R. PETRUCCI - Concreto de cimento Portland
Ed. Globo.
L. A. FALCÃO BAUER - Materiais de construção 1 - Ed. LTC.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL
e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais
Capítulo 16 Agregados para a Construção Civil
Márcio M. de Farias e Ennio de Marques Palmeira– IBRACON 2007