Aula 5 - Materiais - Agregados

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Terraplanagem e Pavimentação
Prof. MSc. Ruiter da Silva Souza
-De acordo com a norma ABNT NBR 9935/2005, que determina a terminologia dos
agregados, o termo agregado é definido como material sem forma ou volume
definido, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para produção
de argamassas e de concreto.
-Woods (1960) define agregado como sendo uma mistura de pedregulho, areia,
pedra britada, escória ou outros materiais minerais usada em combinação com um
ligante para formar um concreto, uma argamassa etc.
-O agregado escolhido para uma determinada utilização deve apresentar
propriedades de modo a suportar tensões impostas na superfície do pavimento e
também em seu interior.
-O desempenho das partículas de agregado é dependente da maneira como são
produzidas, mantidas unidas e das condições sob as quais vão atuar. A escolha é
feita em laboratório onde uma série de ensaios é utilizada para a predição do seu
comportamento posterior quando em serviço.
MATERIAIS - AGREGADOS
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-Os agregados usados em pavimentação podem ser classificados segundo a 
natureza, tamanho e distribuição dos grãos.
AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
Quanto à natureza das partículas:
a) Agregados naturais - constituídos de grãos oriundos da alteração das rochas
pelos processos de intemperismo ou produzidos por processos de britagem:
pedregulhos, seixos, britas, areias, etc.
b) Agregados artificiais são aqueles em que os grãos são produtos ou subprodutos
de processo industrial por transformação física e química do material: escória de
alto forno, argila calcinada, argila expandida.
AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
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Quanto ao tamanho individual dos grãos:
a) Agregado graúdo é o material retido na peneira nº 10 (2,0 mm): britas, cascalhos,
seixos, etc.
b) Agregado miúdo é o material que passa na peneira nº 10 (2,0 mm) e fica retido na
peneira nº 200 (0,075 mm): pó-de-pedra, areia, etc.
c) Agregado de enchimento ou material de enchimento (filler) é o que passa pelo
menos 65 % na peneira nº 200 (0,075 mm): cal extinta, cimento Portland, pó de
chaminé, etc.
-Os agregados graúdos, miúdos e material de enchimento são não-plásticos e
inertes em relação aos demais componentes de uma mistura de agregados.
AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
Quanto à distribuição ou graduação dos grãos:
a) Agregado de graduação densa é aquele que apresenta uma curva granulométrica
de material bem graduado e contínua, com quantidade de material fino, suficiente
para preencher os vazios entre as partículas maiores.
b) Agregado de graduação aberta é aquele que apresenta uma curva
granulométrica de material bem graduado e contínua, com insuficiência de
material fino, para preencher os vazios entre as partículas maiores.
c) Agregado tipo macadame é aquele que possui partículas de um único tamanho, o
chamado "one size agregate". Trata-se, portanto, de um agregado de
granulometria uniforme onde o diâmetro máximo é, aproximadamente, o dobro do
diâmetro mínimo.de agregados.
AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
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-O diâmetro máximo de um agregado é a abertura da malha da menor peneira na
qual passam, no mínimo, 95%, do material. O diâmetro mínimo é a abertura da
malha da maior peneira na qual passam, no máximo, 5% do material.
AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
-Os agregados necessitam muitas vezes de uma operação de aperfeiçoamento para
sua utilização, como a pedra britada e o pó-de-pedra. Daí as seguintes definições
serem consideradas:
� Pedra afeiçoada: é a pedra bruta trabalhada para determinados fins específicos,
tais como: pedra para paralelepípedos, para meios-fios, etc.
� Pedra marroada: é a pedra bruta fragmentada por meio de marrão (grande
martelo de aço para quebrar pedras) e com dimensões tais que possa ser
manuseada.
� Pedra não marroada: é uma porção de rocha não trabalhada, ou seja, rocha bruta.
� Brita: é o material resultante da britagem de pedra, escória de alto forno, etc.
� Brita classificada ou graduada: é a brita obedecendo a determinados limites de
diâmetro. Às vezes, para fins práticos, essa brita é numerada de acordo com o
seu diâmetro máximo.
AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
� Pedrisco: é o material proveniente de britagem da pedra e com diâmetro
compreendido entre 6,4 mm e 2,0 mm.
� Pó-de-pedra: é o produto da britagem, com diâmetro das partículas menores que
2,0 mm.
AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
-As características tecnológicas de um agregado servem para assegurar sua
uniformidade, bem como a escolha de um material que resista, de forma adequada,
as cargas que o pavimento irá suportar.
As características dos agregados que devem ser levadas em conta nos serviços de
pavimentação, são as seguintes:
a) Granulometria;
b) Forma;
c) Absorção de água;
d) Resistência ao choque e ao desgaste;
e) Durabilidade;
f) Limpeza;
g) Adesividade;
h) Massa específica aparente;
i) Densidade real e aparente do grão;
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Granulometria
-A granulometria do agregado, representada pela curva de distribuição
granulométrica, é uma das características que asseguram estabilidade* aos
pavimentos, em conseqüência do maior atrito interno obtido por entrosamento das
partículas, desde a mais graúda à partícula mais fina.
-Em misturas asfálticas a distribuição granulométrica do agregado influencia quase 
todas as propriedades importantes incluindo rigidez, estabilidade, durabilidade, 
permeabilidade, trabalhabilidade, resistência à fadiga e à deformação permanente, 
resistência ao dano por umidade induzida etc.
*Estabilidade de uma mistura- Carga máxima suportada pela mistura betuminosa
quando sujeita a esforços sob determinadas condições de ensaio.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Granulometria
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Limpeza
-Agregados normalmente apresentam materiais que os tornam impróprios para
utilização: vegetação, conchas e grumos de argila presentes sobre a superfície das
partículas do agregado graúdo. O teor desses materiais deve ser pequeno.
-As especificações de serviço apresentam limites aceitáveis para a presença desses 
materiais.
-Avaliado através do ensaio de equivalente de areia.
-O ensaio de equivalente de areia, descrito na norma DNER-ME 054/97, determina a
proporção relativa de materiais do tipo argila ou pó em amostras de agregados
miúdos.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Limpeza
-Nesse ensaio, uma amostra de agregado, com tamanhos de partículas menores do
que 4,8mm medida em volume numa cápsula padrão, é colocada em uma proveta
contendo uma solução de cloreto de cálcio-glicerina-formaldeído e mantida em
repouso por 20 minutos. Em seguida o conjunto é agitado por 30 segundos e, após
completar a proveta com a solução até um nível predeterminado, deixado em
repouso por mais 20 minutos, conforme mostrado na Figura 3.13. Após esse período,
é determinada a altura de material floculado em suspensão (h1). Com um bastão
padronizado que é introduzido na proveta, é determinada a altura de agregado
depositado por sedimentação (h2).
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Limpeza
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Limpeza
-Por exemplo, para que um agregado possa ser utilizado em concreto asfáltico, o 
equivalente de areia deve ser de pelo menos 55%.
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TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Forma
-A forma predominante entre os grãos de um agregado é avaliada por um índice,
denominado Índice de Forma, cuja determinação se faz por meio de ensaio
específico, normalizado pelo DNER.
-Na construção de revestimentos asfálticos do tipo tratamento superficial é
importante que a maioria dos agregados empregados tenham a forma cúbica.
-No caso de revestimento por mistura admite-se agregados com formas lamelares ou
alongadas.
-A forma das partículas é caracterizada pela determinação do índice de forma (f) em
ensaio descrito no método DNER-ME 086/94. Esse índice varia de 0,0 a 1,0, sendo o
agregado considerado de ótima cubicidade quando f = 1,0 e lamelar quando f = 0,0.
É adotado o limite mínimo de f = 0,5 para aceitação de agregados quanto à forma.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Forma
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Absorção de água
- A porosidade do agregado é avaliada por intermédio de ensaios de absorção de
água.
- Indica a quantidade de água que um agregado é capaz de absorver. É
determinada em função da diferença de pesos, expressos em percentagem,
observados em uma amostra que, inicialmente é mergulhada em água por 24
horas e depois seca em estufa a 100 ºC - 110 ºC, até constância de peso.
- Agregados naturais ou britados com elevada porosidade normalmente não devem
ser utilizados em misturas asfálticas, pois além de consumirem maior quantidade
de ligante asfáltico, podem apresentar porosidade variável conforme a
amostragem, o que dificulta o estabelecimento do teor de ligante, podendo
resultar em excesso ou falta do mesmo.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Resistência ao Choque e ao Desgaste
-A resistência ao choque e ao desgaste está associada à ação do tráfego ou aos
movimentos recíprocos das diversas partículas.
-A resistência ao choque é avaliada pelo ensaio Treton e a resistência ao desgaste
pelo ensaio Los Angeles, ambos normalizados pelo DNER/DNIT.
-A norma DNER-ME 399/99 descreve o método para determinar a perda ao choque
em material pétreo britado, pelo emprego do aparelho Treton, em amostra
obedecendo a uma faixa granulométrica padronizada.
-O aparelho consiste de um cilindro de aço, oco, aberto em ambas as extremidades.
O cilindro é colocado sobre uma chapa de base de aço, sobre a qual se assenta um 
outro cilindro maciço, também de aço, de tal forma que coincidam seus eixos de 
revolução.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Resistência ao Choque e ao Desgaste
-O cilindro oco é mantido em posição por pinos de aço fixados à chapa de base. Um 
martelo cilíndrico deverá cair livremente sobre a amostra a ensaiar, pelo orifício do 
cilindro, do topo deste. A suspensão do martelo far-se-á por quaisquer meios que 
garantam sua queda nas condições exigidas. A Figura 3.15 mostra um equipamento 
utilizado e fases do ensaio.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Resistência ao Choque e ao Desgaste
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Resistência ao Choque e ao Desgaste
-O ensaio comumente utilizado para medir a resistência à abrasão é o ensaio de
abrasão Los Angeles. Nesse ensaio uma amostra de agregado de cerca de 5.000g
(mi) é submetida a 500 ou 1.000 revoluções no interior do cilindro de um
equipamento padronizado (Figura 3.14). Um número variado de esferas de aço,
conforme a granulometria da amostra, é adicionado no cilindro, induzindo impactos
nas partículas durante as suas revoluções. O resultado é avaliado pela redução de
massa dos agregados retidos na peneira de no 12 (1,7mm) em relação à massa
inicial da amostra especificada, conforme a expressão 3.2:
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Resistência ao Choque e ao Desgaste
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Resistência ao Choque e ao Desgaste
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Durabilidade/Sanidade
-A durabilidade do agregado está relacionada a resistência ao intemperismo. É
avaliada por meio de um ensaio em que o agregado é submetido ao ataque de uma
solução padronizada de sulfatos de sódio ou de magnésio.
-Esse ensaio de Sanidade é descrito com detalhes nos métodos de ensaios do
DNER.
-Por outro lado, os agregados para serem usados na pavimentação betuminosa
devem ser isentos de substâncias nocivas, tais como argila, matéria orgânica, etc,
caracterizando, assim, a limpeza do agregado.
-A perda de massa resultante desse ataque químico ao agregado deve ser de no
máximo 12%.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Durabilidade/Sanidade
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Adesividade
-Uma das qualidades essenciais a se exigir de um agregado a ser usado em
revestimentos asfálticos é que tenha boa adesividade, isto é, não haja possibilidade
de deslocamento da película betuminosa pela ação de água.
-Em geral, os agregados básicos ou hidrofílicos (calcários, basaltos) têm maior
adesividade do que os ácidos ou hidrofóbicos (granitos, gnaisses).
-A adesividade satisfatória pode ser conseguida mediante o emprego de pequenas 
percentagens de substâncias melhoradoras de adesividade.
-Esses corretivos de adesividade podem dividir-se em dois grandes grupos: os
sólidos (cal extinta, pó calcário, cimento Portland) e os líquidos (alcatrão e dopes),
que são os mais utilizados.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Adesividade
-Os ensaios para determinação das características de adesividade podem ser
subdivididos em dois grupos: aqueles que avaliam o comportamento de partículas de
agregados recobertas por ligante asfáltico e aqueles que avaliam o desempenho de
determinadas propriedades mecânicas de misturas sob a ação da água.
-No método DNER-ME 078/94 a mistura asfáltica não-compactada é imersa em água
e as partículas cobertas pelo ligante asfáltico são avaliadas visualmente.
-Na norma ASTM D 1075 a resistência à compressão simples (RC’) de amostras de
misturas compactadas após imersão em água a 50º C durante 24 horas é
comparada com a resistência de amostras idênticas não-imersas (RC).
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Massa Específica-Massa específica real;
-Massa específica aparente;
-Massa específica efetiva.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Massa Específica Real
-A massa específica real (Gsa), em g/cm3, é determinada através da relação entre a
massa seca e o volume real (expressão 3.9). O volume real é constituído do volume
dos sólidos, desconsiderando o volume de quaisquer poros na superfície, conforme
esquema da Figura 3.20.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
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Massa Específica Aparente
-A massa específica aparente (Gsb), em g/cm3, é determinada quando se considera
o material como um todo (forma aparente), sem descontar os vazios. É determinada
dividindo- se a massa seca pelo volume aparente do agregado (expressão 3.10), que
inclui o volume de agregado sólido mais o volume dos poros superficiais contendo
água. É medida quando o agregado está na condição superfície saturada seca
(SSS), de acordo com o esquema da Figura 3.21. Esta condição em laboratório é
obtida por remoção cuidadosa manual da água da superfície dos agregados com o
uso de um tecido absorvente.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
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� Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo de
separação Granulométrica.
Massa Específica Efetiva
-A massa específica efetiva (Gse), em g/cm3, é determinada quando se trabalha com
misturas asfálticas cujo teor de ligante asfáltico seja conhecido. É calculada através
da relação entre a massa seca da amostra e o volume efetivo do agregado,
conforme a expressão 3.11. O volume efetivo é constituído pelo volume do agregado
sólido e o volume dos poros permeáveis à água que não foram preenchidos pelo
asfalto, como mostra a Figura 3.22. A massa específica efetiva não é comumente
medida diretamente, sendo frequentemente tomada como a média entre a massa
real e a aparente. Essa prática só é adequada quando o volume de poros superficiais
é baixo, ou seja, para agregados de baixa absorção, ou seja, inferior a 2%.
AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS 
TECNOLÓGICAS
-MEDINA, J., 1997, Mecânica dos Pavimentos. 1ª edição, 380 p. Rio de Janeiro-RJ,
Editora UFRJ.
-MARQUES, G.L.O., 2010, Notas de Aula da Disciplina Pavimentação. Versão: 06.2,
210 p. Juiz de Fora-MG.
-ALMEIDA, G.C.P., 2005, Caracterização Física e Classificação dos Solos, 145 p.
Juiz de Fora-MG.
-Manual de pavimentação. 3.ed. – Rio de Janeiro, 2006. 274p. (IPR. Publ., 719).
-Pavimentação asfáltica : formação básica para engenheiros / Liedi Bariani
Bernucci... [et al.]. – Rio de Janeiro : PETROBRAS: ABEDA, 2006, 504 f. : il.
-Diretrizes básicas para estudos e projetos rodoviários: escopos básicos / instruções
de serviço. - 3. ed. - Rio de Janeiro, 2006. 484p. (IPR. Publ., 726).
-Diretrizes básicas para elaboração de estudos e projetos rodoviários: instruções
para acompanhamento e análise. - Rio de Janeiro, 2010. 564p. (IPR. Publ. 739).
BIBLIOGRAFIA