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Conceitos básicos e propriedades dos agregados Apresentação O estudo dos materiais de construção consiste em conhecer suas matérias-primas, pois, por menor que seja uma obra, não pode ser feita sem utilizar algum tipo de material de construção. Sendo assim, parte da qualidade de uma obra depende também da qualidade dos materiais utilizados, em que os agregados são formadores de um esqueleto mineral ao qual se torna capaz de resistir aos esforços impostos durante a vida útil de uma obra. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar os principais tipos de agregados utilizados como material de construção civil para as diversas obras de engenharia e arquitetura, bem como suas características e propriedades, fatores que interferem diretamente na escolha do material mais adequado em cada caso. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Conceituar agregados.• Reconhecer os principais tipos de agregados.• Descrever as propriedades físicas dos agregados.• Desafio Para um determinado material ser aplicado na engenharia ou arquitetura, deverá apresentar características adequadas a uma dada situação. Dentre essas características estão a porosidade do material, composição mineralógica e a granulometria. Isso porque os agregados têm o potencial de transmitir as tensões a ele aplicadas por meio dos grãos e uma possível redução do efeito das variações volumétricas ocasionadas pela retração. No caso dos concretos, quanto maior o teor de agregados com relação ao teor de cimento, menor será a retração. Você, responsável técnico de uma obra, recebeu a incubência de analisar se determinado agregado pode ser utilizado na fabricação do concreto moldado in loco conforme pode ser observado na imagem a seguir: Após analisar as propriedades do agregado e para qual fim se destina, você aconselha sua utilização? Aponte os fatores justificativos para aceite ou rejeição deste material. Infográfico Agregados são materiais minerais sólidos e inertes que, de acordo com granulometrias adequadas, são utilizados para a fabricação de produtos artificiais resistentes. Eles podem ser classificados conforme a maneira na qual são produzidos ou encontrados na natureza, levando-se em consideração a origem, a densidade e o tamanho dos fragmentos. Veja no Infográfico a seguir os tipos de agregados mais utilizados na indústria da construção civil. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Conteúdo do livro Na construção civil, os "agregados" são materiais minerais sólidos e inertes que, de acordo com granulometrias adequadas, são utilizados para a fabricação de produtos artificiais resistentes. Tais produtos apresentam características relevantes do agregado na sua composição, e é por meio da análise destas, advindas da composição mineralógica da rocha, condições de exposição às quais a rocha foi submetida antes de produzir o agregado e o tipo de equipamento para a produção do agregado, que se torna possível definir o melhor uso para cada material. Para saber mais, acompanhe a leitura do capítulo Conceitos básicos e propriedades dos agregados, da obra Materiais de Construção I, que serve como base teórica desta Unidade de Aprendizagem. Boa leitura. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I Roberta Centofante Conceitos básicos e propriedades dos agregados Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Conceituar agregados. � Reconhecer os principais tipos de agregados. � Descrever as propriedades físicas dos agregados. Introdução Neste capítulo, você estudará os principais agregados utilizados em obras de construção civil. É importante saber que, para aplicar determinado material na engenharia ou na arquitetura, ele deve apresentar caracte- rísticas adequadas conforme as situações, além de serem estabelecidas as relações existentes entre as suas propriedades físicas. Assim, o conhe- cimento das características dos materiais torna-se fundamental, pois determinam o seu emprego em uma estrutura ou produto, devendo-se levar em consideração também o desempenho desse material ao longo da sua vida útil. Além disso, é importante saber reconhecer os tipos de agregados para conseguir empregar esses materiais mais adequadamente. Conceito de agregados De acordo com o Serviço Geológico Americano (UNITED STATES GEO- LOGICAL SURVEY, 2008 apud ALMEIDA; LUZ, 2009), 75% do consumo de bens minerais refere-se a agregados para construção civil, ou seja, entre os insumos minerais mais consumidos no mundo, os agregados para a indústria da construção civil ocupam as primeiras posições. Os agregados definem as diversas características em materiais de cons- trução civil, como a retração e a resistência do concreto. No entanto, para isso, é preciso conhecer específica e tecnologicamente o conceito e os tipos de agregados para conseguir definir uma dosagem adequada desses materiais e o melhor tipo para cada uso. São várias as propriedades e características necessárias para analisar e verificar os tipos de agregado. Segundo Petrucci (1978), agregado, um conceito muito antigo, define-se como um material granular, sem forma e volume definidos, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para engenharia e arquitetura, que, em conjunto com os aglomerantes, especificamente o cimento, forma o prin- cipal material de construção — o concreto. Além disso, esses materiais são granulosos, podendo ter origem natural ou artificial, divididos em partículas de formatos e tamanhos mais ou menos uniformes, cuja função é atuar como material inerte em argamassas e concretos, aumentando o volume da mistura, reduzindo seu custo e, principalmente, formando o esqueleto mineral dos produtos da construção civil, capaz de resistir aos esforços impostos a eles. A Norma Brasileira (NBR) 7211 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) conceitua agregado como um material pétreo obtido por fragmentação artificial ou fragmentado naturalmente, com propriedades adequadas e dimensões nominais máximas inferiores a 75 mm e mínimas superiores ou iguais a 0,075 mm (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2009). Popularmente, esses materiais são conhecidos como pedras e areias. Ainda, Bauer (2019) define agregado como um material particulado, não coesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de misturas de partículas cobrindo uma extensa gama de tamanhos. Apesar de os agregados serem, de maneira geral, materiais inertes, ou seja, não reagirem quimicamente com a água, desempenham um papel importante na determinação das propriedades dos materiais, como resistência à compres- são, resistência à abrasão, módulo de elasticidade, porosidade, composição granulométrica, absorção de água, forma e textura superficial das partículas etc. Eles podem ter as mais diversas aplicações, por exemplo, bases de calça- mentos, adições a solos que constituem pistas de rolamento, parte componente para material de revestimento, para concreto usinado, para concreto asfáltico ou in natura, lastros ferroviários, muros do tipo gabião, entre muitos outros. É possível encontrar agregados naturais, empregados tal como obtidos na natureza (i.e., já são preparados para o uso, sem outro tipo de beneficia- mento que não seja a lavagem), e artificiais, conceito relacionado ao processo de obtenção da forma e da dimensão do material, que se dá por processos industriais, como britagem e peneiramento (i.e., há mudanças em suas ca- Conceitos básicos e propriedades dos agregados2 racterísticas visando ao seu melhor rendimento para o uso de interesse). Os agregados naturais (p. ex., areias, pedregulhos e seixos rolados) podem de- rivar de depósitos residuais sobre a rocha-mãe, depósitos aluviais transportados pela água, depósitos eólicos transportados pelo vento e, ainda, depósitos glaciais transportados pelas geleiras. Já os agregados artificiais (p. ex., pó de pedra e pedra britada)perfazem a maioria daqueles empregados na construção civil. Geralmente, o concreto é produzido com agregados de dimensões máximas que variam entre 10 mm e 50 mm, sendo 20 mm um valor típico. A distribuição das dimensões denomina-se granulometria, realizada por meio de uma série de peneiras normati- zadas, com diferentes espaçamentos de malha, empilhadas em ordem decrescente. Assim, cada peneira retém a fração de agregado com dimensões maiores do que o espaçamento de sua malha. Concretos com menor exigência de qualidade podem ser produzidos com agregados de jazidas que contêm uma variação de dimensões maior, denominados “bica corrida”. A alternativa mais usual, comumente utilizada para a produção de concretos de boa qualidade, consiste na obtenção de agregados separados em duas partes — a separação principal é a dimensão de 5 mm de abertura de malha ou peneira de nº 4 conforme a normativa norte-americana ASTM C136-06, estabelecendo, assim, a divisão entre agregados miúdos (areia) e graúdos (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS, 2006). Algumas vezes, utiliza-se o termo “agregado” para designar os agregados graúdos, de modo a distingui-los da areia, embora não se trate de denominação correta. Considera- -se que a areia, em geral, tem como dimensão mínima o valor de 0,07 mm ou pouco menos. O material com dimensões entre 0,06 mm e 0,002 mm é classificado como silte; e as partículas menores, argila. No livro Tecnologia do concreto, você pode conhecer mais sobre o assunto (NEVILLE; BROOKS, 2013). Sabe-se que o agregado é formado por uma mistura de grãos de uma ampla gama de tamanhos, ou seja, se determinado agregado é retido em peneira de abertura de dimensão A e passa na peneira de abertura de dimensão B, este pode ser denominado agregado A/B. Essa relação denomina-se graduação do agre- gado, e as dimensões A e B recebem o nome genérico de diâmetro (BAUER, 2019). Assim, para caracterizar um agregado torna-se necessário conhecer quais são as parcelas constituídas de grãos de cada diâmetro, expressas em função da massa total do agregado. Com a distribuição granulométrica, pode- 3Conceitos básicos e propriedades dos agregados -se criar a curva granulométrica, que apresenta as porcentagens de frações de material retido em cada peneira, importante para a classificação do agregado quanto ao seu tamanho, um dado muito importante para compreender e prever o comportamento das misturas realizadas com ele. Não obstante, a forma dos grãos do agregado influencia a qualidade do produto final (p. ex., concreto) ao alterar a sua trabalhabilidade (como no caso de um agregado de forma lamelar), afetando, por consequência, as condicionantes de bombeamento, lançamento e adensamento. Da mesma forma, a distribuição granulométrica influencia o concreto fresco, quando apresenta alta porcentagem de material fino, exigindo aumento de água de amassamento e, consequentemente, de cimento, o que torna o concreto mais caro. Principais tipos de agregados Na construção civil, o termo “agregado” é empregado para identificar um segmento do setor mineral que produz matéria-prima mineral bruta ou bene- ficiada de emprego imediato na indústria, constituindo, basicamente, areia e pedra britada. Segundo Bauer (2019), embora seja usado de modo generali- zado na tecnologia do concreto, em outros ramos da construção, o agregado é conhecido, conforme cada caso, pelo nome específico, como fíler, pedra britada, bica-corrida, rachão, etc. Entre as finalidades dos agregados, destacam-se o potencial de transmitir as tensões a ele aplicadas por meio dos grãos e uma possível redução do efeito das variações volumétricas ocasionadas pela retração. No caso dos concretos, quanto maior o teor de agregados com relação ao teor de cimento, menor será a retração. Além disso, os agregados devem ser escolhidos de acordo com as possíveis reações entre os componentes, capazes, por exemplo, de deteriorar estruturas. A ABNT NBR 7211 fixa as características exigíveis na recepção e na pro- dução de agregados, independentemente do fato de serem graúdos ou miúdos, de origem natural ou fragmentados pelo processo de britagem (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2009). Dessa forma, classificar a areia ou o agregado miúdo como areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambas. Conceitos básicos e propriedades dos agregados4 A terminologia dos agregados é definida de acordo com a norma ABNT NBR 9935, que os classifica quanto à natureza (Quadro 1). Fonte: Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas (2011). Agregado Material granular, geralmente inerte com dimensões e propriedades adequadas para a preparação de argamassa e concreto. Agregado natural Material pétreo que pode ser utilizado tal como encontrado na natureza, podendo ser submetido à lavagem, classificação ou britagem. Agregado artificial Material resultante do processo industrial, para uso como agregado em concreto e argamassa. Agregado reciclado Material obtido de rejeitos, subprodutos da produção industrial, mineração, processo de construção e demolição da construção civil, incluindo agregados recuperados de concreto fresco por lavagem. Agregado especial Agregado cujas propriedades podem conferir ao concreto ou à argamassa um desempenho que permita ou auxilie no atendimento de solicitações específicas em estruturas não usuais. Areia Agregado miúdo originado por processos naturais ou artificiais de desintegração de rochas ou proveniente de outros processos industriais. É chamado de areia natural se resultante de ação de agentes da natureza, de areia artificial quando proveniente de processos industriais, de areia reciclada quando resultado de processos de reciclagem, e de areia de britagem quando proveniente do processo de fragmentação mecânica de rocha, conforme normas específicas. Quadro 1. Agregados mais comumente empregados em concreto e argamassa de ci- mento Os agregados podem ser classificados com relação à sua natureza, ta- manho e distribuição dos grãos. Quanto à distribuição, os grãos podem ser (BERNUCCI et al., 2006): 5Conceitos básicos e propriedades dos agregados � bem graduados: apresentam distribuição granulométrica contínua; � de graduação aberta: têm distribuição granulométrica contínua, mas com insuficiência de material fino; � de graduação uniforme: a maioria de suas partículas apresenta tamanhos em uma faixa bastante estreita. Com relação ao tamanho, podem ser graúdos, miúdos ou de enchimento. E, quanto à origem, ou à natureza das partículas, são obtidos de forma natural, artificial ou por algum processo de reciclagem, como os de resíduos sólidos de obras da construção civil. Outra classificação que cabe ressaltar é a dada pela ABNT NBR NM 248:2003, que apresenta terminologias relativas às dimensões dos agrega- dos, como listado a seguir (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2003): � Pedrisco: material resultante da britagem de rocha cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha 12,5 mm e ficam retidos na peneira de malha 4,75 mm. � Pedrisco misto ou pedregulho misto: material resultante ou não da bri- tagem de rocha, que passa pela peneira com abertura de malha 12,5 mm. � Agregado miúdo: agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha 150 μm. � Pó de pedra: material resultante da britagem de rocha que passa na peneira de malha 6,3 mm. � Fíler: material granular que passa na peneira com abertura de malha 150 μm. � Agregado misto: agregado natural ou resultante da britagem de rochas, cuja obtenção ou beneficiamento resulta em uma distribuição granulo- métrica constituída por agregados graúdos e miúdos. Conceitos básicos e propriedades dos agregados6 Para Bauer (2019), os agregados utilizados na construção civil são classi- ficados a partir das seguintes definições. � Brita: agregado obtido a partir derochas compactas que ocorrem em depósitos geológicos (jazidas), pelo processo de cominuição ou fragmentação controlada da rocha maciça, em que os produtos finais se enquadram em diversas categorias. � Pedra britada: brita produzida em cinco graduações, denominadas, em ordem crescente, de diâmetros médios — pedrisco, pedra 1, pedra 2, pedra 3 e pedra 4. � Pó de pedra: material mais fino que o pedrisco com graduação genérica. � Areia de brita: agregado obtido dos finos resultantes da produção da brita, dos quais se retira a fração inferior a 0,15 mm. � Fíler: agregado com grãos da mesma ordem de grandeza dos grãos de cimento. � Bica-corrida: material britado no estado em que se encontra na saída do britador: primária quando deixa o britador primário, com graduação dependendo da regulagem e do tipo do britador, e secundária, quando deixa o britador secundário. � Rachão: agregado constituído do material que passa no britador pri- mário retido na peneira de 76 mm. A ABNT NBR 9935 o define como pedra de mão (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNI- CAS, 2011). � Restolho: material granular, de grãos em geral friáveis, podendo conter uma parcela de solo. � Blocos: fragmentos de rocha de dimensões acima do metro, resultan- tes dos fogos de bancada, que, depois de devidamente reduzidos em tamanho, abastecerão o britador primário. No caso dos agregados para concreto, de acordo com a ABNT NBR 7211, que padroniza a pedra britada nas dimensões hoje consagradas pelo uso (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2009), embora as curvas granulométricas médias dos agregados comerciais não coincidam totalmente com as curvas médias das faixas da norma, emprega-se o agregado em muitas situações (Quadro 2). 7Conceitos básicos e propriedades dos agregados Fonte: Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas (2009). Concreto de cimento O preparo do concreto é o principal campo de consumo de pedra britada. São empregados, principalmente, pedrisco, pedra 1 e pedra 2. Também é usado o pó de pedra, apesar de ter distribuição granulométrica não coincidente com a do agregado graúdo padronizado para concreto (areia). A tecnologia do concreto evoluiu, de modo que o pó de pedra é usado em grande escala. Nos concretos de massa e ciclópico, usam-se como agregado graúdo a pedra 4 e o rachão. Pavimentos rodoviários Para esse emprego, a norma fixa três graduações para a formação do esqueleto e uma graduação para o material de enchimento das bases de macadame, graduações que se diferenciam das pedras britadas. Concreto asfáltico O agregado para concreto asfáltico é, necessariamente, pré-dosado, misturando-se diversos agregados comerciais. Isso se deve ao fato de este precisar satisfazer uma forma peculiar de distribuição granulométrica. São usados fíler, areias, pedra 1, pedra 2 e pedra 3. A Figura 1 apresenta dois tipos de misturas asfálticas com as respectivas granulometrias utilizadas. Argamassa Em certas argamassas de enchimento, de traço apurado, podem ser usados a areia de brita e o pó de pedra. Enrocamentos Feitos, conforme sua natureza, com restolho ou bica corrida. Aterros Podem ser feitos com restolho, obtendo-se mais facilmente um alto índice de suporte do que quando do uso de solo argiloso Correção de solos Usa-se o pó de pedra para a correção de solos de alta plasticidade. Quadro 2. Utilização de agregados Conceitos básicos e propriedades dos agregados8 Figura 1. Composição granulométrica e peneiras de diferentes misturas asfálticas. Fonte: Adaptada de Bernucci et al. (2006). Tamanhos de peneiras + 1/2 + 3/8 + Nº 4 + Nº 8 + Nº 16 + Nº 30 + Nº 50 + Nº 100 + Nº 200 – Nº 200 Agregados graúdos SMA CA Agregados graúdos Pela natureza do próprio processo industrial, as pedreiras produzem sistematicamente, além de pedra britada, o pó de pedra. Porém, deve-se ter cuidado em relação a esse material, pois sua curva granulométrica pode se diferenciar bastante entre as pedreiras. Desse modo, a subdivisão da graduação em algumas classes auxilia na distinção dos agregados e nos diferentes usos em obras de construção e ar- quitetura, minimizando os eventuais erros em obras quanto à sua aplicação. 9Conceitos básicos e propriedades dos agregados Propriedades físicas dos agregados As propriedades dos agregados são essenciais para a vida das obras e das estruturas que se utilizam deles, visto os inúmeros os exemplos de falência de estruturas em que se é possível chegar à conclusão de que as causas foram a seleção e o uso inadequado dos agregados. Assim, considerando, por exem- plo, o concreto de cimento Portland como um produto básico da indústria da construção civil, na qual aproximadamente 75% do volume é ocupado pelos agregados (NEVILLE; BROOKS, 2013), pode-se perceber a real importância do uso desses materiais com especificações técnicas adequadas. De acordo com Sbrighi Neto (2005), existe uma série de características importantes a estudar na qualificação de agregados quando se trata da produção de concretos, como granulometria, forma e textura superficial, resistência mecânica, absorção e umidade superficial e isenção de substâncias nocivas. Frazão (2002) considera que as propriedades dos agregados utilizados na construção civil podem ser classificadas em geológicas, físicas e mecânicas. As propriedades geológicas são as propriedades químicas, mineralógicas e petrográficas, relacionadas à natureza da rocha, refletidas na composição mineralógica, na resistência mecânica, na textura, na estrutura, no grau e no tipo de alteração mineralógica. Dessa condição, pode-se, ainda, definir outras propriedades, como solubilidade, cristalinidade, alterabilidade, reatividade e forma das partículas na fragmentação. As propriedades físicas e mecânicas são influenciadas pelas propriedades geológicas. De acordo com Bauer (2019), algum tempo atrás, a resistência à compressão era praticamente um dos únicos fatores de interesse de projetistas e tecnologistas de concreto, com relação às propriedades mecânicas. Contudo, com a introdução da verificação das estruturas para estados-limites de utilização, outros parâmetros passaram a necessitar de acompanhamento, como o módulo de elasticidade e a resistência à tração. Como propriedades físicas, pode-se citar, entre outras, massa espe- cífica, porosidade, permeabilidade, capacidade de absorção d’água, dureza, calor específico, condutibilidade térmica, dilatação térmica, expansibilidade. O Quadro 3 mostra um comparativo entre as propriedades geológicas, físicas e mecânicas, além de exemplos de cada uma delas. Conceitos básicos e propriedades dos agregados10 Fonte: Adaptado de Neville e Brooks (2013). Propriedade Descrição Exemplos Geológicas Relacionadas à rocha- mãe, apresentam as características do tempo geológico Química e petrográfica Físicas Relacionadas às partículas individuais dos agregados Massa específica e massa unitária, porosidade, absorção, índice de vazios, umidade e durabilidade Mecânicas Relacionadas à capacidade de suporte dos agregados Aderência, resistência, tenacidade e dureza Quadro 3. Propriedades do agregados Para Neville e Brooks (2013), como os agregados em geral contêm poros permeáveis e impermeáveis, é preciso definir com cuidado a massa específica e qual tipo está sendo referido: a massa específica absoluta refere-se ao vo- lume de material sólido excluindo os poros, ou seja, trata-se da relação entre a massa de agregado seco e seu volume, com exceção dos capilares; a massa específica aparente define-se como a relação entre a massa do agregado seco e o seu volume, incluindo os poros permeáveis; já a massa específica unitária se refere somente ao volume de partículas individuais, as quais não é fisicamente possível compactar de maneira que não existam vazios entre elas. Sendo o agregado um material granular, o espaço que naturalmente fica entre os grãos denomina-se vazios — em um dado volume de agregado, os grãos ocupamcerto volume e o espaço restante corresponde aos vazios. Desse modo, de acordo com Bauer (2019), chama-se porosidade a relação entre o volume de vazios existentes e o volume do agregado. Em um mesmo agregado, a porosidade e a compacidade não são constantes, variando conforme o grau de adensamento, no entanto as propriedades de compacidade, porosidade e índice de vazios estão interligadas, exprimindo relações entre volume do agregado, volume total dos grãos e volume de vazios; assim, a alteração de um altera os demais. 11Conceitos básicos e propriedades dos agregados Quando todos os poros nos agregados estão cheios, diz-se que estão na condição saturada superfície seca, ou seja, o grão do agregado está seco por fora e saturado por dentro. Caso esse agregado seja exposto ao ar seco, uma parte da água evapora, quando se denomina seco ao ar. A secagem prolongada em estufa pode remover totalmente a umidade, estágio em que o agregado é definido como completamente seco ou seco em estufa. Esses diversos estágios, incluindo um estágio inicial úmido, estão esquematizados na Figura 2. Como a absorção representa a água contida no agregado na condição de saturado de superfície seca, o teor de umidade pode ser definido como a água excedente a essa condição. Portanto, o conteúdo total em um agregado úmido consiste na soma da absorção e do teor de umidade. Figura 2. Representação esquemática da umidade no agregado. Fonte: Adaptada de Neville e Brooks (2013). Completamente seco ou seco em estufa Seco ao ar Saturado superfície seca (SSS) Úmido Umidade livre (teor de umidade) Umidade absorvida (absorção) Teor total de água Conceitos básicos e propriedades dos agregados12 O teor de umidade de um agregado consiste na relação entre a massa de água absorvida pelo agregado, que preenche total ou parcialmente os vazios, e a massa desse mesmo agregado quando seco, em que a água absorvida pelos grãos dos agregados miúdos é chamada de umidade superficial. Desta forma, a absorção de água se deve aos poros existentes no material dos grãos. Segundo Neville e Brooks (2013), no caso da areia, outro efeito da presença de umidade é o inchamento, que consiste no aumento de volume de determinada massa de areia causado pelo afastamento das partículas em razão do filme de água em torno dos grãos. O inchamento resulta em uma menor massa de areia ocupando o volume fixo da caixa e da medida. Além disso, as causas físicas de variações de volume grandes ou permanen- tes em agregados podem se dar por ação de gelo e degelo, variações térmicas em temperaturas acima do congelamento e ciclos alternados de molhagem e secagem. Caso o agregado seja instável, essas alterações das condições físi- cas deterioram o concreto na forma de escamações localizadas e até mesmo promovem fissuração superficial generalizada. Essa instabilidade é expressa pela redução da dimensão da partícula do agregado, medida por meio de um teste de sanidade ou durabilidade (NEVILLE; BROOKS, 2013). Além dessas propriedades, pode-se citar a capacidade calorífica, que consiste na propensão que um material apresenta em absorver calor da sua vizinhança externa, representando a quantidade de energia necessária para produzir um aumento unitário da temperatura. Deve-se destacar, também, a expansão térmica, a propriedade relacionada à expansão e à contração sofrida pelos sólidos quando submetidos a um aquecimento e um resfriamento. Tal propriedade é dependente do seu coeficiente de dilatação térmica e da magni- tude do aumento ou da diminuição da temperatura. A condutividade térmica de um concreto cresce com o aumento da densidade, também em função do agregado, dependendo de sua composição mineralógica e de sua granulometria. Mesmo quando todas as propriedades são conhecidas, é difícil definir um bom agregado para concreto ou qualquer outro elemento de construção civil, já que, enquanto agregados com todas as propriedades satisfatórias sempre resultarão em concretos de boa qualidade, aqueles de qualidade aparentemente inferior também poderão resultar em concretos de qualidade — esta é a razão pela qual se utilizam critérios de desempenho na seleção de agregados. 13Conceitos básicos e propriedades dos agregados Ao escolher um material, o profissional deve levar em consideração as suas proprie- dades específicas e seu comportamento durante o processamento e o uso, visto que propriedades como plasticidade e durabilidade, como no caso do concreto, são tão importantes quanto custo e disponibilidade. O concreto moldado in loco, por exemplo, não pode ser composto com agregado com alto teor de sílica, visto que esta reage com o cimento e interfere diretamente na resistência do concreto. Outro exemplo reside em sua porosidade, a qual influencia na absorção do concreto fresco e em sua permeabilidade quando endurecido. ALMEIDA, S. L. M.; LUZ, A. B. Manual de agregados para construção civil. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2009. 229 p. Disponível em: http://mineralis.cetem.gov.br/handle/ce- tem/482. Acesso em: 28 nov. 2019. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C136-06: standard test me- thod for sieve analysis of fine and coarse aggregates. West Conshohocken: ASTM International, 2006. 5 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7211: agregados para concreto: especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2009. 9 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 9935: agregados: termi- nologia. Rio de Janeiro: ABNT, 2011. 12 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR NM 248: agregados: deter- minação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. 6 p. BAUER, L. A. F. Materiais de construção, volume 1. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. 568 p. BERNUCCI, L. B. et al. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: Petrobras; Abeda, 2006. 504 p. Disponível em: http://www.abeda.org.br/ livro-pavimentacao/. Acesso em: 28 nov. 2019. FRAZÃO, E. B. Tecnologia de rochas na construção civil. São Paulo: Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, 2002. 132 p. NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 472 p. PETRUCCI, E. G. R. Concreto de cimento portland. 6. ed. Porto Alegre: Globo, 1978. 307 p. SBRIGHI NETO, C. Agregados para concreto. In: ISAÍA, G. C. (ed.). Concreto: ensino, pes- quisa e realizações. São Paulo. Instituto Brasileiro do Concreto, 2005. cap. 11. p. 323–343. Conceitos básicos e propriedades dos agregados14 Os links para sites da Web fornecidos neste capítulo foram todos testados, e seu fun- cionamento foi comprovado no momento da publicação do material. No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou integralidade das informações referidas em tais links. 15Conceitos básicos e propriedades dos agregados Dica do professor Para se obter agregados nas diferentes frações granulométricas, eles necessitam passar por um processo de fracionamento chamado de britagem. Após o minério ser extraído da mina, os blocos são encaminhados ao britador para que sejam reduzidos a uma granulometria conveniente. Veja, na Dica do Professor, como funciona o processo de produção de agregados britados. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/5342b4a6c8542a8779ec65b278047f44 Exercícios 1) O agregado reciclado da construção civil consiste em um agregado que pode ser utilizado na constituição de outros elementos e produtos. Sobre esse tema é possivel afirmar que: A) a principal desvantagem do agregado reciclado é o custo, visto que este precisa ser britado, gerando gastos maiores. B) os agregados reciclados apresentam as mesmas vantagens e as mesmas desvantagens que os agregados naturais. C)os agregados reciclados são mais porosos que os agregados britados de rocha, logo, absorvem maior quantidade de água. D) os agregados reciclados apresentam como vantagem sobre os agregados naturais o fato de serem mais resistentes. E) agregados reciclados apresentam resistência semelhante aos agregados naturais, independente de sua origem. 2) Com relação à afirmativa "os agregados utilizados na produção do concreto são considerados materiais inertes", é possível afirmar: A) os agregados não reagem quimicamente com a água. B) os agregados têm forma e volume definidos. C) os agregados reagem quimicamente com a água. D) quanto maior a reação química entre agregados e demais compostos do concreto, melhor o desempenho desse concreto. E) os agregados reagem quimicamente com o cimento. 3) Quanto à classificação, os agregados podem ser divididos com relação a sua natureza, tamanho e distribuição dos grãos. Sobre esse tema, assinale a alternativa mais adequada. A) Distribuição dos grãos diz respeito à forma como os grãos se acomodam em uma mistura, como no caso do concreto. B) Quanto ao tamanho dos agregados, estes podem ser classificados como bem graduados ou com granulometria uniforme. C) Agregados classificados quanto à sua origem ou natureza são ditos como graúdos, miúdos ou de enchimento. D) a distribuição dos grãos se refere à granulometria dos agregados, os quais podem ser bem graduados ou não. E) Agregados classificados quanto ao tamanho são ditos como agregados naturais ou artificiais. 4) A terminologia dos agregados é definida de acordo com a norma ABNT/NBR9935 (2011), que classifica os agregados quanto à natureza. Sobre os termos natural e artificial, julgue as alternativas que seguem. A) Agregado natural é aquele encontrado na natureza e britado de forma superficial apenas para atingir a granulometria desejada. B) Agregado artificial pode ser o agregado proveniente de algum processo industrial ou do processo de britagem. C) Agregado artificial é utilizado apenas em processos especiais, não sendo comum sua utilização em concretos e argamassas. D) Pode-se citar como exemplo de agregado natural as britas graduadas, que são obtidas por processos naturais. E) Como exemplo de agregado artificial pode-se citar as areias de rios e os seixos rolados, os quais passam por processo industrial para obtenção final. 5) As propriedades dos agregados são essenciais para a vida das obras e das estruturas às quais eles são utilizados. Sobre as propriedades dos agregados, assinale a alternativa correta. A) Entre as propriedades geológicas estão a massa específica, porosidade, expansão e permeabilidade. B) As propriedades geológicas são influenciadas pelas propriedades químicas, físicas e mecânicas. C) A composição mineralógica, grau e tipo de alteração são referentes às propriedades físicas dos agregados. D) Entre as propriedades mecânicas, pode-se citar dureza, absorção e condutibilidade térmica. E) Entre as propriedades físicas mais estudadas está a massa específica, que pode ser massa específica absoluta ou aparente. Na prática Saber a forma como os componentes agem quando estão em contato com outros compostos é fundamental, pois as propriedades dos agregados são essenciais para a vida das obras e das estruturas que se utilizam deles, visto os inúmeros exemplos de falência de estruturas em que se é possível chegar à conclusão de que as causas foram a seleção e o uso inadequado dos agregados. Veja no Na Prática como a composição dos agregados influencia nas estruturas por meio do caso de utilização de agregado natural proveniente do mar na produção de concreto. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/504c6b09-b439-4db5-9240-21f807ce3501/1bf568be-8e63-4522-88d4-2b96a17fc3f9.png Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Avaliação do Comportamento Mecânico de Concreto Não Estrutural Produzido com Resíduos de Construção Civil Veja neste artigo uma análise de propriedade do produto a partir de agregado reciclado. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Ensaios de agregados para concreto Assista ao vídeo e confira os principais ensaios e propriedades utilizados para concretos. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Estudo das propriedades físicas e mecânicas de concreto com substituição parcial de agregado natural por agregado reciclado proveniente de RCD Veja neste artigo o desempenho de concretos produzidos com agregados reciclados. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. http://www.amigosdanatureza.org.br/publicacoes/index.php/gerenciamento_de_cidades/article/view/1885 https://www.youtube.com/embed/j-lf0JkMd70 http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1517-70762017000200419&script=sci_arttext&tlng=pt
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