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UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB UNEB AGREGADOS UNEB – UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II PROFA: ANA GABRIELA SARAIVA DE AQUINO LIMA UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB agregados cimento água areia brita aglomerante pasta argamassa concreto aditivo (opcional) MATERIAIS CONSTITUINTES ou a “receita do bolo” UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB 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). Fonte: Aurélio UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Material granular, geralmente inerte, com dimensões e propriedades adequadas para a preparação de argamassa ou concreto. Ex: rochas britadas, seixos rolados, areias naturais, pedregulho, cascalho, etc UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB NBR 6467/09 Agregados - Determinação do inchamento de agregado miúdo - Método de ensaio NBR 7211/22 Agregado para concreto - Especificação NBR 7218/18 Agregados - Determinação do teor de argilas em torrões e materiais friáveis NBR 7809/19 Agregado graúdo - Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro - Método de ensaio NBR 9917/22 Agregados para concreto - Determinação de sais, cloretos e sulfatos solúveis NBR 9936/22 Agregados - Determinação do teor de partículas leves NBR 9935/11 Agregados - Terminologia NBR 16916/21 Agregado miúdo - Determinação densidade e da absorção de água NBR 16917/21 Agregado graúdo - Determinação densidade e da absorção de água NBR 16972/21 Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios NBR 16973/21 Agregados - Determinação do teor de material fino que passa através da peneira # 75μm NBR 17053/21 Agregado miúdo - Determinação de impurezas orgânicas. NBR 17054/22 Agregados - Determinação da composição granulométrica AGREGADOS – NORMAS TÉCNICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ➢ Quimicamente inertes ➢ Fisicamente compatíveis • cimento • armadura ➢ Duráveis • expostos a solicitação (mecânicas, químicas e físicas) ➢ Boa aderência com a pasta ➢ Formas e dimensões definidas AGREGADOS O que se espera do agregado: 6 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS IMPORTÂNCIA ECONÔMICA ➢ Custo do agregado < custo do cimento ➢ Ocupam de 60 a 80 % do volume (m3) de concreto* ➢ Produção nacional > cerca de 580 milhões de toneladas em 2020 (340 milhões de toneladas de areia e 240 milhões de toneladas de brita)** 7 * 18 a 20% de água e 10% de cimento (em volume) ** file:///D:/ABCP-BA/Downloads/file-20200910200501-o-novo-normal-na-industria- de-agregados.pdf UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS IMPORTÂNCIA TÉCNICA Influenciam muitas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido ➢ Trabalhabilidade ➢ Retração por secagem ➢ Propriedades mecânicas ➢ Desgaste por abrasão UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS NOÇÕES DE GEOLOGIA E PETROGRAFIA Como os agregados naturais e britados correspondem a cerca de 90% do total dos agregados usados na produção do concreto, devemos entender suas origens e propriedades: ➢ Planeta terra tem 6300 km de raio dividido em camadas: • Crosta – até aproximadamente 50 km de profundidade (que divide-se em substrato rochoso e terrenos sedimentares) • Camada intermediária – de 50 a 2900 km de profundidade • Núcleo – de 2900 a 6300 km 9 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS NOÇÕES DE GEOLOGIA E PETROGRAFIA 10 As rochas podem ser classificadas quanto à sua gênese em: • Igneas (ou magmáticas) – basalto, granito, diabásio, etc; são originadas pela consolidação do magma • Sedimentares - arenito, argilito, calcário, gipsito, turfa, etc que resultam, em geral, da degradação físico/química de outras rochas • Metamórficas – gnaisse, mármore, quartizito, xisto, filito, etc que resultam de modificações decorrentes da aplicação de temperatura e/ou pressão em rochas pré-existentes UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS NOÇÕES DE GEOLOGIA E PETROGRAFIA Uso como agregados em concretos: • Igneas – têm melhores condições como matéria prima, pois sua composição mineralógica, textura e estrutura tendem a produzir microestruturas mais densas e compactas (ex: granitos e basaltos); • Sedimentares – menor aptidão para produção de agregados. Normalmente tem porosidade alta, menor resistência mecânica e às vezes estrutura em forma de camadas que dificultam seu desempenho na forma granular • Metamórficas – bom potencial como matéria-prima na produção de agregados, ex: gnaisse e quartizito. Cuidado com estrutura orientada (ex: xisto). 11 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE ROCHAS COMUNS ROCHAS Granito Basalto Calcário Mármore Quartzito Gnaisse Xisto RESISTÊNCIA (MPa) 181 283 159 117 252 147 170 AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS NOÇÕES DE GEOLOGIA E PETROGRAFIA 13 Fonte: Concreto:ciência e tecnologia – vol 1 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS 14 Fonte: Concreto:ciência e tecnologia – vol 1 Em função da maior parte de rochas que afloram na superfície terrestre ser as sedimentares (75%), é que a maioria dos agregados naturais usados em concreto – areia, pedregulho e rochas carbonáticas britadas – são derivados de rochas sedimentares. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS AGREGADOS ➢ ORIGEM ➢DIMENSÕES ➢MASSA UNITÁRIA 15 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM ➢ Agregados Naturais: material pétreo granular que pode ser utilizado tal e qual encontrado na natureza, podendo ser submetido à lavagem, classificação ou britagem ➢ Agregados Artificiais: material granular resultante de processo industrial envolvendo alteração mineralógica, química ou físico- química da matéria prima original, para uso como agregado em concreto ou argamassa. 16 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Figura 1 – Jazida tipo leito de rio (Foto Anepac). AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Figura 2 – Pedreira para produção de agregado (Foto Anepac). AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Obtenção de Agregados Naturais britados - pedrisco e brita Pedreira Central de Britagem • Instalação de Britagem: •Equipamentos Essenciais: Britadores e Peneiras •Equipamentos Acessórios:Alimentadores, Transportadores e Lavadores. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO ➢ Agregado Graúdo: agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm, atendidos os requisitos da ABNT NBR 7211. ➢ Agregado Miúdo: agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 µm, atendidos os requisitos da ABNT NBR 7211. 20 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO ➢ Pedrisco: agregado resultante da britagem de rocha, cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 12,5 mm e ficam retidos na peneira de malha de 4,75 mm, correspondente à zona granulométrica 4,75/12,5 da ABNT NBR 7211. ➢ Pó de pedra: material granular resultante da britagem de rocha que passa na peneira de malha 6,3 mm. 21 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO ➢ Finos: material granular que passa na peneira com abertura de malha de 150 µm e fica retido na peneira com abertura de malha de 75 µm. ➢Materiais pulverulentos: partículas com dimensão inferior a 75 µm, inclusive os materiais solúveis em água, presentes nos agregados. 22 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS QUANTO À MASSA UNITÁRIA ➢ Agregado leve agregado de baixa massa específica, como, por exemplo: os agregados expandidos de argila, escória siderúrgica, vermiculita, ardósia, resíduo de esgoto sinterizado e outros. ➢ Agregado de densidade normal agregado de massa específica geralmente compreendida entre 2000 kg/m3 e 3000 kg/m3. ➢ Agregado denso ou pesado agregado de elevada massa específica, como, por exemplo: barita, magnetita, limonita, hematita etc. 23 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB PROPRIEDADES FÍSICAS Distribuição granulométrica Massa unitária Massa específica real Umidade e absorção Forma do grão AGREGADOS 24 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB • Distribuição percentual, em massa, das várias frações dimensionais de um agregado em relação à amostra de ensaio. • É expressa pela porcentagem individual ou acumulada de material que passa ou fica retido nas peneiras da série normal e intermediária. DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA AGREGADOS - Granulometria 25 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA AGREGADOS - Granulometria Percentagem retida - percentagem em massa, em relação à amostra total do agregado, que fica retida numa determinada peneira, tendo passado pela peneira da série normal ou intermediária imediatamente superior. Percentagem retida acumulada - soma das percentagens retidas nas peneiras de abertura de malha maior e igual a uma determinada peneira. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA AGREGADOS 27 Peneiras Série normal Série intermediária 75mm - - 63mm - 50mm 37,5mm - - 31,5mm - 25mm 19mm - - 12,5mm 9,5mm - - 6,3mm 4,75mm - 2,38mm - 1,18mm - 600µm - 300µm - 150µm - UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS 28 • Determinação da distribuição dos tamanhos dos grãos do agregado • Feita por peneiramento • Resulta: dimensão máxima Dmáx módulo de finura MF DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA AGREGADOS 29 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS – distribuição granulométrica CURVA GRANULOMÉTRICA 30 Acumulada Individual das frações UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS CLASSIFICAÇÃO COMERCIAL Brita 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 31 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA AGREGADOS • É a distribuição das partículas dos materiais granulares entre várias dimensões. Ex.: areais muito grossas produzem misturas de concreto ásperas e não trabalháveis Ex.: areais muito finas aumentam o consumo de água (portanto, o consumo de cimento para dada a/c) Obs.: Agregados que não tem uma grande deficiência ou excesso de qualquer tamanho de partícula, em especial, produzem misturas de concreto mais trabalháveis e econômicas. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB DIMENSÃO MÁXIMA CARACTERÍSTICA Dmáx 1 É a abertura da peneira à qual corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% AGREGADOS 33 1 É a grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado correspondente à abertura nominal, em milímetros, da malha da peneira da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB • Condicionantes: Dimensões da peça Espaçamento das armaduras Tipo de lançamento AGREGADOS DIMENSÃO MÁXIMA Dmáx 34 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS IMPORTÂNCIA DA DIMENSÃO MÁXIMA Dmáx 35 ➢ Dimensões da peça − 1/3 espessura lajes ou pavimentos − 1/4 das faces das fôrmas ➢ Espaçamento das armaduras − 0,8 do menor espaçamento entre armaduras horizontais − 1,2 do menor espaçamento entre armaduras verticais ➢ Tipo de lançamento − 1/4 do diâmetro de tubulação de bombeamento UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB MÓDULO DE FINURA (MF) É a soma das porcentagens retidas acumuladas, em massa, de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100 AGREGADOS 36 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB MÓDULO DE FINURA (MF) - Areias Muito grossa (pedrisco) .. MF > 3,90 Grossas ………………… 3,30 < MF < 3,90 Médias ………………… 2,40 < MF < 3,30 Finas ………………… MF < 2,40 AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE UMA BRITA AGREGADOS Peneira Massa Porcentagem ABNT (mm) (g) Retida Acumulada 25 0 0 0 19 150 3 3 12,5 2800 56 59 9,5 750 15 74 6,3 1200 24 98 4,8 100 2 100 2,4 0 0 100 1,2 0 0 100 0,6 0 0 100 0,3 0 0 100 0,15 0 0 100 <0,15 0 0 100 TOTAL 5000 100 677 Dmax. 19 mm M.F. = 6,77 Série Intermediária Série Normal UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE UMA AREIA AGREGADOS Peneira ABNT Massa (g) Porcentagem retida Acumulada (mm) Global Normal Intermed. 6,3 0 0 - 0 4,8 28 3 3 - 2,4 100 13 13 - 1,2 190 32 32 - 0,6 215 54 54 - 0,3 28782 82 - 0,15 150 97 97 - <0,15 30 100 - 100 TOTAL 1000 * 281 D máx. = 4,8mm MF = 2,81 39 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS 40 A NBR 7211/09 apresenta curvas de distribuição granulométrica correspondentes à zona utilizável e a zona ótima, que especifica limites granulométricos dos agregados para concretos convencionais. Essa limitação tem diversas razões, dentre elas a influência na trabalhabilidade e no custo do concreto Em geral areias muito grossas podem produzir misturas de concreto ásperas e não trabalháveis e as muito finas aumentam o consumo de água (relação a/c) e são antieconômicas. Curvas de Agregados – NBR 7211:2022 Uma distribuição granulométrica equilibrada produzirá misturas mais trabalháveis e econômicas, além de proporcionar uma estrutura mais fechada da massa de concreto, o que diminui o volume de vazios. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS 41 Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS 42 Limites da composição granulométrica do agregado graúdo Limites da distribuição granulométrica do agregado graúdo UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Exemplo de curva granulométrica UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Exercício Granulometria de Areia Determine a curva granulométrica, a dimensão máxima e o módulo de finura do agregado miúdo abaixo: Dimensão máxima característica (DMC):____________ Módulo de finura (MF):______________ AGREGADOS Exercício Granulometria de Areia Determine a curva granulométrica, a dimensão máxima e o módulo de finura do agregado miúdo abaixo: Dimensão máxima característica (DMC): Módulo de finura (MF): Peneira (mm) 1ª determinação 2ª determinação Valor médio retido acumulado (g) Valor médio retido acumulado (%) M1 retida (g) M1 ret. Acumulada (g) M1 ret. Acumulada (%) M2 retida (g) M2 ret. Acumulada (g) M2 ret. Acumulada (%) 6,3 0 0 4,75 0 0 2,36 0 0 1,18 50 42 0,6 316 328 0,3 448 434 0,15 138 146 Fundo 48 50 Total 1000 1000 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Peneira (mm) 1ª determinação 2ª determinação Valor médio retido (g) Valor médio retido acumulado (%) M1 retida (g) M1 ret. Acumulada (%) M2 retida (g) M2 ret. Acumulada (%) 6,3 0 0 0 0 0 0 4,75 0 0 0 0 0 0 2,36 0 0 0 0 0 0 1,18 50 5 42 4,2 46 4,6 0,6 316 36,6 328 37 322 36,8 0,3 448 81,4 434 80,4 441 80,9 0,15 138 95,2 146 95 142 95,1 Fundo 48 100 50 100 49 100 Total 1000 1000 Exercício Granulometria de Areia Determine a curva granulométrica, a dimensão máxima e o módulo de finura do agregado miúdo abaixo: Dimensão máxima característica (DMC): 1,18 mm Módulo de finura (MF): 2,174 AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Exercício Granulometria de Areia AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Exemplos de granulometrias (contínuo) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Empacotamento do concreto Tamanho único Graduação ruim Graduação adequada Índice de vazios Índice de vazios Índice de vazios AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Distribuição granulométrica do agregado UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Mistura de Agregados – características da mistura UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB PROPRIEDADES FÍSICAS Distribuição granulométrica Massa unitária Massa específica real Umidade e absorção Forma do grão AGREGADOS 51 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB MASSA UNITÁRIA 1 MASSA DE AGREGADO = VOLUME UNITÁRIO AGREGADOS 52 1 Representa o menor volume de vazios da mistura. Maior Massa Unitária representa maior compacidade e economia (os vazios da mistura devem ser preenchidos com pasta de cimento) μ = Magregado VOLtotal (Agr+Vazios) ➢ Agregado seco e solto - quociente da massa do agregado lançado solto e o volume aparente do recipiente que o contém, de acordo com a ABNT NBR 16972. ➢ Agregado seco e compactado - quociente da massa do agregado compactado e o volume aparente do recipiente que o contém, de acordo com a ABNT NBR 16972. USO: Transformação do traço de massa para volume e vice versa. Utilizada em alguns métodos de cálculo de dosagem. Utilizada no cálculo de conferência de estoques. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB PROPRIEDADES FÍSICAS Distribuição granulométrica Massa unitária Massa específica real Umidade e absorção Forma do grão AGREGADOS 53 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB MASSA ESPECÍFICA NA CONDIÇÃO SECA MASSA DE AGREGADO = VOLUME SÓLIDO IMPORTANTE NA DOSAGEM AGREGADOS 54 ➢ quociente entre a massa do agregado na condição seca e o volume de suas partículas, incluindo o volume dos poros permeáveis e impermeáveis e excluídos os vazios entre partículas. ρ = Magregado VOLagregado UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB MASSAS UNITÁRIAS X MASSA ESPECÍFICA MÉDIAS DE AGREGADOS AGREGADOS 55 * Valores iguais porque excluem os vazios * * UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB PROPRIEDADES FÍSICAS Distribuição granulométrica Massa unitária Massa específica real Umidade e absorção Forma do grão AGREGADOS 56 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB UMIDADE E ABSORÇÃO AGREGADOS 57 • Condição seco em estufa – quando toda água evaporável for removida • Condição seco ao ar – em equilíbrio com a umidade ambiente Podem ser usadas, mas temos que verificar a absorção deste agregado UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB UMIDADE E ABSORÇÃO AGREGADOS 58 • Saturado com superfície seca (SSS) – todos os poros permeáveis estão preenchidos e não há uma película de água na superfície (ideal para fazer concreto, pois nem “rouba água” nem sobra água (a/c aumenta) • Condição saturada – saturado com umidade livre na superfície (determinar a umidade para usar) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB UMIDADE E ABSORÇÃO AGREGADOS 59 Capacidade de absorção - quantidade total de água requerida para levar o agregado da condição seca em estufa para a condição SSS Absorção efetiva - quantidade de água requerida para levar o agregado da condição seco ao ar para a condição SSS. Umidade superficial - quantidade de água presente no agregado além daquela requerida para alcançar a condição SSS. Estes conceitos são necessários para a correção da proporção de água no traço do concreto a partir de misturas realizadas com materiais estocados sujeitos a variaçõesclimáticas e de umidade relativa do ar. Cabe lembrar que os agregados miúdos sofrem o fenômeno do inchamento (modificação do volume com a variação da umidade). UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB COEFICIENTE DE UMIDADE AGREGADOS A quantidade de água conduzida pelo agregado altera consideravelmente a relação - Corrigir traços em massa - Efeito do inchamento no traço em volume k (ou Ch) = Ms Mh Umidade UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB INDICE DE VAZIOS AGREGADOS Corresponde à relação entre o volume de vazios presentes entre os grãos de um determinado material e o volume total do recipiente cheio que o contém. Quanto menor o Iv menor será o teor de pasta exigido para envolver os grãos Massa unitária = μ = Mg Vt Massa específica = ρ = Mg Vg Iv = 1 – μ / ρ UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB INDICE DE VAZIOS AGREGADOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB COEFICIENTE DE INCHAMENTO AGREGADOS INCHAMENTO – fenômeno de variação do volume aparente provocado pela absorção de água livre pelos grãos e que incide sobre sua massa unitária. Coeficiente de Inchamento – é o quociente entre os volumes úmido e seco de uma mesma massa de agregado Massa unitária = μ = Mg Vt Coeficiente de inchamento (CI) = Vh Vs CI > 1 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB PROPRIEDADES FÍSICAS Distribuição granulométrica Massa unitária Massa específica real Umidade e absorção Forma do grão AGREGADOS 64 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB FORMA DO GRÃO (Índice de forma - IF) • Grau de arredondamento • Grau de esfericidade • IF = MAIOR DIMENSÃO (agregados graúdos - IF segundo NBR 7809) MENOR DIMENSÃO • Agregados miúdos - avaliar visualmente (NBR 7389:2009) AGREGADOS 65 IF = c/e c - comprimento de um grão - Maior dimensão possível de ser medida e define a direção do comprimento e - espessura de um grão - Menor distância possível entre paralelos entre si e a direção do comprimento do grão, que o tangenciam. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB FORMA DO GRÃO AGREGADOS 66 Forma e textura típica de areia de jazida tipo leito de rio. • Superfície lisa (origem eólica) - melhor trabalhabilidade, diminuição do consumo de água. Menor aderência à pasta (agregados graúdos), que poderá diminuir a resistência • Superfície angulosa (agregados britados) – angulosos e ásperos UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB GRAU DE ESFERICIDADE E GRAU DE ARREDONDAMENTO AGREGADOS ➢ O índice de forma dos grãos do agregado não deve ser superior a três, quando determinado de acordo com a ABNT NBR 7809. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS GRAU DE ESFERICIDADE E GRAU DE ARREDONDAMENTO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB GRAU DE ESFERICIDADE e GRAU DE ARREDONDAMENTO AGREGADOS ➢ O índice de forma dos grãos do agregado não deve ser superior a 3 (três), quando determinado de acordo com a ABNT NBR 7809. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ABRASÃO LOS ANGELES AGREGADOS 70 O índice de desgaste por abrasão “Los Angeles”, determinado segundo a ABNT NBR 16974, deve ser inferior a 50 %, em massa, do material (caso contrário ele é muito frágil). UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB RESISTÊNCIA MECÂNICA AGREGADOS A resistência à compressão, resistência à abrasão e módulo de deformação são propriedades muito influenciadas pela porosidade do agregado. Habitualmente, os agregados usados na produção de concretos têm resistência mecânica muito superior à do próprio concreto, raramente constituindo um fator limitante. Atenção especial deve ser dada na seleção de agregados graúdos para concretos de alta resistência (módulo de deformação maior que 30GPa) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE ROCHAS* AGREGADOS Granito ➔ 181 MPa Basalto ➔ 283 MPa Calcário ➔ 159 MPa Mármore ➔ 117 MPa Quartzito ➔ 252 MPa Gnaisse ➔ 147 MPa Xisto ➔ 170 MPa * Normalmente muito maior que a resistência à compressão do concreto UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS Cloretos e sulfatos Torrões de argila Materiais pulverulentos Impurezas Orgânicas Açúcar AGREGADOS 73 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB CLORETOS E SULFATOS AGREGADOS 74 Em agregados provenientes de regiões litorâneas, ou extraídos de águas salobras ou ainda quando houver suspeita de contaminação natural (regiões onde ocorrem sulfatos naturais como a gipsita) ou industrial (água do lençol freático contaminada por efluentes industriais), os teores de cloretos e sulfatos não devem exceder os limites estabelecidos na tabela. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Argila em torrões e materiais friáveis Partículas presentes nos agregados suscetíveis de serem desfeitas pela pressão entre os dedos polegar e indicador. •Quando não se desagregam durante a mistura são agregados frágeis. •Quando se pulverizam, dificultam a aderência pasta/agregado. AGREGADOS Teores máximos admissíveis de torrões de argila (NBR 7218) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Materiais pulverulentos (<0,075mm = 75 µm) Dificultam a aderência pasta/agregado Provocam queda da resistência Afeta a trabalhabilidade (aumento do consumo de água) Podem provocar fissuração no concreto Teores máximos admissíveis de material pulverulento (NBR 16793) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Impurezas orgânicas (humus, fragmentos de vegetais carbonizados ou não, folhas, ramos) • Podem interferir nas reações de hidratação do cimento podendo até inibir (humus) • Introdução de elementos de baixa resistência mecânica • Podem provocar manchas no concreto (carvão) • Mais comuns em areias naturais Teores máximos admissíveis: (ABNT NM 49) - A solução obtida no estado deve ser mais clara do que a solução padrão (NBR 7221) - 10% → Diferença máxima aceitável entre os resultados de resistência à compressão comparativos UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Quando a coloração da solução obtida no ensaio padrão for mais escura que a solução padrão (> 300 p.p.m.) a utilização do agregado miúdo deve ser estabelecida pelo ensaio de qualidade da areia, previsto pela NBR 7221 que estabelece que a diferença máxima dos resultados de resistência à compressão comparativo seja 10%, para as idades de 7 e 28 dias. Impurezas orgânicas A solução em contato com o agregado sendo mais escura que a solução padrão indica a presença de matéria orgânica acima de 300mg/kg. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construçãocivil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB PRESENÇA DE AÇÚCAR AGREGADOS 79 A presença de açúcar tem como característica o retardamento de pega do cimento, prejudicando a evolução das resistências do concreto. Se aparecer o anel tem açúcar UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado miúdo com relação à massa do material UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Limites máximos aceitáveis no agregado graúdo com relação à massa do material UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Impurezas Salinas Ex: cloretos, sulfatos, nitratos e sulfetos. Aparecem especialmente nos agregados miúdos. Podem provocar alterações na hidratação do cimento Portland, surgimento de eflorescências, provocar expansões e principalmente acelerar a corrosão das armaduras no caso dos cloretos que podem ser provenientes, por exemplo, da água do mar. O ensaio de determinação da presença e quantificação destes sais é realizado de acordo com a NBR 9917:2022. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Resíduos Industriais Presente na forma de contaminantes orgânicos (óleos, graxas, solventes, etc) podem formar uma película em torno dos grãos, prejudicando a aderência com a pasta de cimento Portland. A contaminação do lençol freático ou de cursos d´água pode provocar a disseminação destes resíduos ou mesmo de ácidos inorgânicos (ácido sulfúrico, por exemplo) em jazidas produtoras de areia, prejudicando a hidratação do cimento, alterando o tempo de pega e o desenvolvimento da resistência mecânica da pasta UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Minerais álcali-reativos São formas minerais que participam da chamada reação álcali- agregado, que é uma reação química deletérea com os componentes alcalinos presentes na solução dos poros do concreto. São relatados 3 tipos: • Reação álcali-sílica • Reação álcali-silicato • Reação álcali-carbonato Para ocorrência da reação álcali-agregado, há necessidade de disponibilidade do mineral reativo e álcalis em determinadas proporções, na presença de umidade. Obs: O assunto RAA será detalhado no capítulo sobre durabilidade UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Reatividade Álcali- Agregado (ensaio conforme NBR 15577) Condições para Ocorrência: • Agregado reativo • Álcalis (sódio e potássio) > 3,0 kg/m³ de concreto. • Umidade > 80% • Temperatura como catalisador UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS Aceitação e Rejeição NBR 7211 Para a aceitação de um ou mais lotes de agregados deve ser estabelecido explicitamente entre o consumidor e o produtor a realização da coleta e dos ensaios das amostras respectivas por laboratório idôneo ou no laboratório de uma das partes quando houver consentimento mútuo. Um lote somente deve ser aceito quando cumprir todas as prescrições da NBR 7211 e as eventuais prescrições especiais contratadas, inclusive aquelas referentes ao conceito de agregado total. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS ARTIFICIAIS Conceitos Fundamentais sobre Agregados Artificiais São obtidos em operações industriais de produção, envolvendo geralmente aglomeração de partículas sólidas que, por tratamento térmico, resultam nos agregados expandidos (ex: argila expandida) ou ainda ser constituído por material granular originado como rejeito em processos industriais (ex: escória de siderurgia) que, após os devidos ensaios de avaliação, demonstram características adequadas para uso como agregado para concreto. 87 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS ARTIFICIAIS ➢ Vermiculita A vermiculita expandida é um agregado leve, obtido por aquecimento entre 900 e 1100oC do mineral vermiculita. A essas temperaturas é um mineral laminar que expande até 30 vezes o seu volume inicial. Como resultado, a massa unitária da vermiculita esfoliada é de apenas 60 a 130kg/m3. 88 O concreto produzido com esse material tem resistência mecânica baixa e retração grande, mas é um excelente isolante térmico (no Brasil é usado somente em elementos de vedação sem responsabilidade estrutural). UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS ARTIFICIAIS ➢ Perlita É um mineral proveniente de uma rocha vulcânica vítrea muito leve, rica em sílica que, quando aquecida rapidamente até a fusão incipiente (900 e 1100oC) expande devido à liberação de água sob forma de vapor, formando um material celular com massa unitária entre 30 a 240kg/m3 (a estrutura interna parece uma cebola) 89 O concreto produzido com esse material tem resistência baixa e grande retração. São usados para fins de isolamento térmico. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS ARTIFICIAIS ➢ Argila Expandida São produzidas em fornos rotativos (no Brasil) que dão o formato arredondado. Apresentam uma superfície externa dura e clinquerizada de cor acastanhada. Internamente tem uma estrutura alveolar que tem origem na formação de gases que se expandem no seu interior devido à ação das elevadas temperaturas no forno. 90 O valor de massa unitária mais comum situa-se em torno de 550kg/m3 e possui absorção elevada (até 18%), sendo usual trabalhar (dosagem) na condição saturado com superfície seca. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS ARTIFICIAIS ➢ Folhelho/Ardósia/Xisto São 3 tipos de rochas argilosas que apresentam textura porosa pouco a semi-vitrificada e resistência mecânica variável, sendo usadas na produção de agregados leves, por processo semelhante à argila expandida (a única diferença é que a preparação da matéria prima é por via seca enquanto a argila expandida é por via úmida). 91 A massa unitária varia entre 450 e 1050kg/m3, podendo ser incorporados a concretos de baixa resistência (isolamento) ou concretos para fins estruturais UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGREGADOS ARTIFICIAIS ➢ Escória de alto forno Escória é o termo aplicado ao material fundido formado por reações químicas entre a matéria prima (minério ou material já processado), os materiais introduzidos no forno (fundentes) e as impurezas oxidadas durante o refino do metal. A função metalúrgica das escórias é retirar as impurezas e separá-las do metal. No Brasil, a escória granulada é destinada prioritariamente à indústria cimenteira.