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Prof. Arthur Nnang, MSc. Capítulo 2 AGREGADOS Brasília, 20 de fevereiro de 2015 M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP 5º SEMESTRE EM ENGENHARIA CIVIL 1- DEFINIÇÃO Os agregados para construção civil são materiais granulares, sem forma e volume definidos, de dimensões e propriedades estabelecidas para uso em obras de engenharia civil: concreto de cimento, argamassa, concretos asfálticas, lastros etc. Exemplos: A pedra britada, o cascalho, as areias naturais ou obtidas por moagem de rocha, as argilas, os resíduos inertes reciclados, escórias de aciaria, produtos industriais etc. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 2- CLASSIFICAÇÃO Os agregados podem ser classificados de acordo com: A origem Naturais: Aqueles que já se encontram em forma particular na natureza como as areias naturais, os cacalhos, os seixos etc. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O Areia natural Cascalho Laterítico Seixos 2- CLASSIFICAÇÃO Os agregados podem ser classificados de acordo com: A origem Artificifiais: Aqueles que são poduzidos por algum procedimento industrial (britagem, moagem etc.), como a pedra britada, a areia britada, as escórias de aciárias, etc. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 2- CLASSIFICAÇÃO Os agregados podem ser classificados de acordo com: As dimensões das partículas Miúdos: Quando os grãos passam pela peneira ABNT de 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,075 mm. Exemplo: Argilas, areias, cimentos, cal etc. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 2- CLASSIFICAÇÃO Os agregados podem ser classificados de acordo com: As dimensões das partículas Graúdos: Quando os grãos passam pela peneira ABNT 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm. Exemplo: Cascalhos, seixos, britas, residuos da construção e da demolição (RCD) etc. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 2- CLASSIFICAÇÃO Os agregados podem ser classificados de acordo com: A densidade Conforme a densidade das partículas os agregados podem ser classificados em leves, médios ou pesados. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O Leves (d<1,12) Médios Pesados (d>2,08) Vermiculita, d=0,3 Argila expandida, d=0,8 Escória granular, d=1,0 Calcário, d=1,4 Arenito, d=1,45 Cascalho, d=1,6 Granito, d=1,5 Basalto, d=1,5 Barita, d=2,9 Hematita, d=3,2 Magnetita, d=3,3 3- MINERALOGIA A estrutura mineralógica dos agregados assim como suas propriedades físicas e mecânicas dependem fortemente da origem da rochas de origem. A rochas comunamente exploradas são as seguintes: M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O Vermiculita Granito Calcário Basalto Hermatita Magnetita Gnaisse Arenito 4- PRODUÇÃO DAS BRITAS A brita é produzida em estabelecimento chamado “pedreira”. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 4- PRODUÇÃO DAS BRITAS Quando encomenda-se agregados numa pedreira é preciso especificar o tipo de agregados desejados em função dos tamanhos. Nesse contexto, cabe dominar as definições seguintes: Brita: Agregado obtido a partir de rochas compactas que se encontram em depósitos geologicos (jazidas) pelo processo de fragmentação. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 4- PRODUÇÃO DAS BRITAS Blocos: Fragmentos de rocha de dimensões acima do metro, resultando dos fogos da bancada, que depois de devidamente reduzidos vão abastecer o britador primário. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 4- PRODUÇÃO DAS BRITAS Bica-corrida: Material britado no estado em que se encontra à saída do britador. É considera primeira quando passam pela britadora primeira e apresentam uma graduação de 0/300mm. É chamada secundária após a passagem pela britadora secundária. Nesse momento possui uma graduação de 0/76mm. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 4- PRODUÇÃO DAS BRITAS Pedra britada: Brita produzida em 5 graduações denominados em função do diametro médios crescente de: pedrisco, pedra 1, pedra 2, pedra 3, pedra 4 ou pd, p1,p2,p3,p4. A graduação da brita varia entre 2,4/64mm. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 4- PRODUÇÃO DAS BRITAS Pó de pedra: Material mais fino que o pedrisco (faixa granulométrica de 0/4,8mm). Areia de brita: Agregados obtidos dos finos resultantes da produção da brita dos quais retira-se a fração inferior a 0,15 mm (0,15/4,8mm). M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 4- PRODUÇÃO DAS BRITAS Fíler: Agregados com graduação de 0,005/0,075mm. M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O Lavagem/Disposição do fíler 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.1 Resistência à compressão: A resistência à compressão dos agregados vai variar conforme o esforço de compressão se exerça paralela ou perpendicularmente ao veio da pedra. O ensaio se faz em um corpo de prova cúbico de 4 cm de lado. o Granito: 90 MPa o Basalto: 140 -180 MPa o Calcário: 160 MPa Visto que esses materiais apresentam resistências muito maoires do que exigidas para os concretos (25 MPa), eles podem ser utilizados sem restrição. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.2 Resistência à tração: A resistência à tração depende também da direção do esforço ao veio da pedra. É deternimada pelo ensaio diametral (ou tração por compressão diametral), em que o corpo de prova cilíndrico é submetido a um esfoço perpendiculaire ao eixo do cilíndrio. Seus valores variam entre 10 e 15 MPa. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.3 Resistência à abrasão: A abrasão é o desgate superficial dos grãos de agregado quando sofrem atritos. A resistência à abrasão mede, portanto, a capacidade que tem um agregado de não se alterar quando manuseado: carregamento, basculamento, estocagem etc. A resistência à abrasão é medida pelo chamado ensaio “Los Angeles” e seu valor expresso em porcentagem (Abrasão Los Angeles). Quanto menor a abrasão Los Angeles de um agregado, mais resistente ele é. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.4 Resistência ao choque A resistência ao choque tem significado em algumas aplicações como molhes de enrocamento, em que as dimensões dos blocos são críticas. Nessas obras, os blocos não se podem partir por choques durante a colocação, pois seus pesos são essenciais à estabilidade do molhe. O ensaio consiste em deixar cair sobre o corpo de prova cúbioco de 4 cm de lado, um peso de 4,5kg tantas vezes quantas necessárias para esmargar o cubo. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.5 Forma dos grãos A forma dos grãos tem um efeito importante no que se refere à compacidade, à trabalhabilidade das argamassas e ao ângulo de atrito interne. Os grãos dos agregados não têm uma forma geometricamente definida. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.5 Forma dos grãos Quanto as dimensões, se consideramos, “c” o comprimento, “l” a largura e “e” a espessura os agregados podem classificam-se em alongados, cúbicos, lamelares e discóides conforme sejam a relação entre as três dimensões, que definem o coeficiente de forma. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.5 Forma dos grãos Quanto a conformação dos grãos da superfície, os agregados podem ser considerados como: o Angulosos: Quando apresentam aretas vivas e pontas (britas); o Arredondados: Quandonão apresentam aretas vivas (seixos). 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.5 Forma dos grãos Quanto à forma das faces, o agregado pode ser considerado como: o Conchoidal: Quando tem uma ou mais face côncavas; o Defeituoso: Quando apresenta trechos convexos. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.5 Forma dos grãos Índice de forma (NBR 7809) A relação entre a maior dimensão “c” (comprimento) e a menor dimensão “e” (espessura), determinadas por meio de paquímetro (I=c/e). O índice de um agregado é a media ponderada dos índices de 200grãos obtidos de uma amostra quarteada. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.5 Forma dos grãos Coeficiente volumétrico: É a relação do volume V do grão e o da esfera de diametro d, sendo d a maior dimensão do grão. C= 6V /d3 =1,9V/ d3 para agregados com diametros superior a 6,3mm. C= 1,9(V/ d3) para todos os agregados. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.5 Forma dos grãos Coeficiente volumétrico: Graõs cubóides: C 0,25 a 0,30 Grãos lamelares: C 0,05 Grãos alongados: C 0,01 Cubo: C= 0,64 Esfera: C=1. 5- ÍNDICES DE QUALIDADE M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 5.6 Friabilidade Tendência do material a se desagregar quando submetido a tensão, mesmo moderada. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.1 Massa específica É também chamada massa específica absoluta. É a massa da unidade de volume do material de que se constituem os grãos do agregado. Exemplo: Tomando um granito, se a massa de 1 metro cúbico é de 2660 quilogramas, sua massa específica será de 2660kg/m3. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.2 Massa específica aparente É também chamada massa específica unitária. É a massa da unidade de volume do agregado. Exemplo: Um metro cúbico de granito britado tem a massa de 2698 quilogramas, em média. Logo sua massa específica aparente é de 2698 kg/m3, mas este valor pode variar, dependendo da compacidade dos grãos. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.3 Porosidade É a relação entre o volume de vazios existentes no agregado e o volume do agregado. P= Volume dos vazios/Volume do agregado = Vv/V. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.4 Compacidade É a relação entre o volume total ocupado pelos grãos e o volume total do agregado. c= Volume total dos grãos/Volume do total agregado = Vs/V. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.5 Índice de vazios. É a relação entre o volume total dos vazios e o volume total dos grãos. e= Volume total dos vazios/Volume do total dos grãos = Vv/Vs. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.6 Granulometria Graduação: Quando um material é retido numa peneira de malha de dimensão a e passa na peneira de dimensão b, esse material é genericamente classificado como a/b. Exemplo: Um agregado 4,8/19,5 é o que é retido na peneira 4,8mm e passa na peneira 19,5mm. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.6 Granulometria Peneiras padronizadas: As peneiras para a análise granulométrica dos agregados padronizadas pela NBR 5734. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.6 Granulometria Distribuição granulometrica: Embora materiais possam apresentar a mesma graduação (a/b), estes podem possuir distribuições granulometricas diferentes. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.6 Granulometria Distribuição granulometrica: 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.7 Finura/Módulo de finura. A finura é um conceito que se refere ao quanto mais fino um agregado é. Se num ensaio de distribuição granulometrica somam-se as porcentagens retidas até cada peneira da serie normal e se divide por 100, obtém-se o módulo de finura. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.8 Superficie específica É a soma das áreas das superficies de todos os grãos contidos na massa unitária (ou volume unitário) de agregado. Os grãos são convencionalmente assimiladas à esferas de diametro iguais. Sendo assim, para a mesma massa de agregado, quanto menor o diamêtro, maior a superficie específica. 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.9 Teor de umidade Chama-se teor de umidade de um agregado a relação entre a massa de água absorvida pelo agregado e preenchendo total ou parcialmente os vazios, e a massa desse agregado quando seco. ω=Massa da água absorvida/Massa do agregado seco. (%). 6- PROPRIEDADES FÍSICAS M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O 6.10 Coesão A coesão de um material granular é a resistência ao cisalhamento quando o material não está sujeito à compressão. As areias, quando úmidas, apresentam uma resistência ao cisalhamento causada pela tensão capilar. Quando secas ou saturadas, elas não apresentam coesão. A coesão dos agregados graúdos é desprezível. 7- NORMALIZAÇÃO M A T E R IA IS D E C O N ST R U Ç Ã O Algumas normas brasileiras que tratam das especificações, métodos de ensaio, procedimentos e terminologia referentes aos agregados: NBR 5734 Peneiras para ensaio. NBR 6458 Grãos de pedregulho retidos na peneira de 4,8mm- determinação da massa específica. NBR 6465 Agregado – determinação da abrasão “Los Angeles”. NBR 6502 Rochas e solos-terminologia. NBR 7181 Solo-análise granulometrica. NBR 7211 Agregados para concreto. Etc.
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