slides agregados unilurio 2014

Prévia do material em texto

Fernando G. Branco 
Licenciatura em Eng. Civil - Unilúrio
2014
Agregados
Fernando G. Branco 
 Agregados: materiais granulados usados em construção. Podem ser de
origem natural, artificial ou reciclados.
 As dimensões correntes variam entre cerca 200 mm e 0.1 mm, embora para os
casos correntes de betão armado a dimensão máxima dos agregados não
costume exceder 40 mm.
 Agregados naturais: provenientes de fontes minerais, sendo sujeitos apenas
a tratamento mecânico.
 Agregados artificiais: de origem mineral, resultado de um processo industrial
envolvendo tratamentos térmicos ou outras modificações (ex. argila
expandida, escórias de siderurgia)
 Agregados reciclados: resultantes de processamento de materiais
inorgânicos usados previamente em construção (ex. betão britado, misturas
betuminosas escarificadas).
 Fíler: agregado com dimensão inferior a 0.063mm, que pode ser adicionado
a outros materiais de construção para lhes fornecer certas propriedades.
 Definições
Fernando G. Branco 
 Classificações dos agregados
Quanto à baridade:
•ultraleve (<300 kg/m3)
•leve (>300 e <950 ou 1200)
•denso (normal) (>950 ou 1200 e <1700)
•extradenso (>1700)
Classificação dos agregados quanto à baridade e principais aplicações do 
betão com ele fabricado 
Classifica
ção
Quanto à massa volúmica
absoluta:
massa volúmica normal 
(>2300 e <3000 kg/m3)
pesados (>3000)
leves (<2300)
Fernando G. Branco 
 Agregados – âmbito de aplicação
• Betões, argamassas e caldas
• Misturas betuminosas e tratamentos superficiais 
• Misturas não ligadas ou tratadas com ligantes hidráulicos
• Enrocamentos
• Balastros de vias férreas
 Agregados em betão
• Os Agregados são o esqueleto do betão, sendo colados entre si por um ligante
que, nos casos mais correntes é o Cimento Portland Normal.
• O termo inertes resultou do facto de se pensar que os granulados não reagiam
quimicamente com os outros componentes. Sabe-se, contudo, que os agregados
são por vezes reactivos com o cimento, com a água, com os aditivos e/ ou
adjuvantes e uns com os outros. O termo inertes ainda é utilizado, mas tende a
ser substituído pelo termo mais correcto “agregados”.
• Ocupam 70% a 80% do volume do betão => Importância do conhecimento das
suas propriedades e definição da sua
qualidade para o fabrico de um bom
betão.
Fernando G. Branco 
 Legislação – Normas harmonizadas de especificação
Especificam as propriedades dos agregados e fílers para determinada 
utilização do agregado.
EN 12620:2002 – Agregados para betão
EN 13043:2002 – Agregados para misturas betuminosas
EN 13055-1:2002 – Agregados leves – Parte 1: Agregados leves para 
betão, argamassa e calda de cimento
EN 13139:2002 – Agregados para argamassas
EN 13242:2002 – Agregados para misturas não ligadas ou tratadas com 
ligantes hidráulicos
EN 13383:2002 – Agregados para estruturas de protecção costeira
EN 13450:2002 – Agregados para balastro
Fernando G. Branco 
 Legislação – Normas harmonizadas de especificação
- Especificam o sistema de controlo de produção em fábrica
- Definem as propriedades a controlar e os métodos de ensaio
- Para cada propriedade a controlar, definem a forma de especificar o 
desempenho do agregado
- Definem as frequências mínimas das inspecções e ensaios
 Normas harmonizadas de especificação - Estrutura
• Objectivo, campo de aplicação, referências normativas
• Termos e definições 
• Requisitos geométricos, físicos e químicos
• Avaliação de conformidade
• Designação, marcação e etiquetagem
• Anexos:
• Orientações referentes a utilizações específicas ou produtos específicos
• Controlo de produção na fábrica (Nota: define frequência mínima de ensaios)
• Anexo ZA – requisitos essenciais ou outras disposições da directiva 
• Bibliografia
• Anexo Nacional (Nota: faz a correspondência entre as normas portuguesas e as 
normas internacionais citadas na norma)
Fernando G. Branco 
 Propriedades dos Agregados
Propriedades gerais – comuns a todos os agregados (ex. Granulometria,
forma, resistência à fragmentação, etc.
Propriedades específicas para uma utilização – dependem do tipo de
utilização pretendida para o agregado (ex. Resistência ao polimento
acelerado para misturas betuminosas, ou betão para camada de
desgaste).
Propriedades de agregados de origens específicas – influência da prove-
niência dos agregados nas suas características (ex. teor em cloretos
para agregados de origem marinha; desintegração do ferro para
escórias de alto forno).
Requisitos dos agregados
- Prop. de determinação sempre obrigatória
- Prop. de determinação obrigatória função da legislação aplicável a
um local ou utilização (“quando requerido”).
Fernando G. Branco 
 Normas de ensaio
- Estabelecem os métodos para determinação das propriedades dos agregados
• Grupos de normas
EN 932 – Ensaio das propriedades gerais dos agregados
EN 933 – Ensaio das propriedades geométricas dos agregados
EN 1097 – Ensaio das propriedades mecânicas e físicas dos agregados
EN 1367 – Ensaio das propriedades térmicas e de meteorização dos agregados
EN 1744 – Ensaio das propriedades químicas dos agregados
• EN 932 – Ensaio das propriedades gerais dos agregados
Parte 1 - Métodos de amostragem
Parte 2 - Métodos de redução de amostras em laboratório
Parte 3 - Procedimento e terminologia de descrição petrográfica simplificada
Parte 4 - [Documento suspenso]
Parte 5 - Equipamento de laboratório corrente e calibração
Parte 6 - Definições de repetibilidade e de reprodutibilidade
Fernando G. Branco 
 Normas de ensaio
• EN 933 – Ensaio das propriedades geométricas dos agregados
(11 partes)
- Análise granulométrica: método de peneiração
- Forma das partículas: índice de achatamento e índice de forma
- Percentagem de superfícies esmagadas e partidas (agregados grossos)
- Coeficiente de escoamento
- Teor em conchas
- Teor em finos: equivalente de areia; azul de metileno; granulometria de filer
- Classificação de constituintes dos agregados reciclados grossos
• EN 1097 – Ensaio das propriedades mecânicas e físicas dos agregados
(10 partes)
- Resistência ao desgaste: micro-Deval
- Resistência à fragmentação
- Baridade e volume de vazios
- Vazios em filer seco compactado
- Teor em água
- Massa volúmica e absorção de água
- Massa volúmica de fíler (picnómetro)
- Coeficiente de polimento
- Desgaste por pneus com correntes
- Altura de absorção de água
Fernando G. Branco 
 Normas de ensaio
• EN 1367 – Ensaio das propriedades térmicas e de meteorização dos 
agregados
- Resistência ao gelo-degelo
- Ensaio do sulfato de magnésio
- Ensaio de ebulição dos basaltos “sonnenbrenner” e de desintegração das escórias
- Determinação da retracção por secagem
- Determinação da resistência ao choque térmico
• EN 1744 – Ensaio das propriedades químicas dos agregados
- Análise química (vários métodos de ensaio para vários elementos)
- Determinação da resistência à reacção álcali-agregado
- Preparação dos “eluatos” por lexiviação dos agregados
- Determinação da susceptibilidade à água dos fíleres para misturas betuminosas
- Determinação dos sais de cloretos solúveis em ácido
- Determinação da influência do extracto dos agregados no tempo de presa do cimento
Fernando G. Branco 
 Agregados – Requisitos geométricos
Propriedade
EN de 
ensaio
EN de especificação 
Betão
(12620) 
Betuminosos
(13043) 
Leves p/ betão
(13055-1) 
Argamassas
(13139) 
Const. Rodov.
(13242) 
Vias férreas
(13460) 
Granulometria
933-1
933-10
S S S S S S
Forma partic.
933-3
933-4 QR QR QR QR QR QR
Teor conchas 933-7 OE OE
Teor finos 933-1 S QR QR S QR S
Teor partic. 
finas933-1 S
Quant. finos 933-8
933-9
S S S S
% part. 
Esmagadas
933-5 QR QR
Angulosidade 
agregado fino
933-6 QR
Comp. 
particulas
S
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
Granulometria: é a distribuição dos dimensões das partículas, expressa em
percentagens da massa das que passam em peneiros com dimensões
especificadas.
Dimensão de uma partícula: É definida pela abertura de uma malha com forma
determinada pela qual esta partícula passa, ficando retida numa malha
idêntica de menor abertura.
Dimensão do agregado: designação do agregado em termos das aberturas do
peneiro inferior (d) e do superior (D), expressa como d/D.
Esta designação admite a presença de algumas partículas retidas no peneiro
superior (sobretamanhos) e de algumas que passam no peneiro inferior
(infratamanhos).
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Dimensão do agregado
D
im
e
n
s
ã
o
 (
m
m
)
4mm
0.063mm
Agregado Grosso
Agregado Fino
Agregado de granulometria extensa: agregado constituído por mistura de 
agregados grossos e finos.
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Séries de peneiros:
- Série Renard (França) furos circulares
- Série francesa malha quadrada
- Série Americana da ASTM
- Série ISO 3310
110 10i i  
110 10i id d 
12i id d 
12i id d 
Peneiros ASTM
Máxima dimensão D 
(mm)
Massa mínima do 
provete (kg)
63 40
32 10
16 2.6
8 0.6
<4 0.2
Massas dos provetes p/ ensaio 
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Determinação da granulometria:
• NP EN 933-1 – análise granulométrica – métodos de peneiração
• NP EN 933-2 – Peneiros de ensaio, dimensão nominal da
abertura dos peneiros
• Caracterização de um agregado em função da dimensão das suas 
partículas:
- Distribuição granulométrica (curva de passados acumulados)
- Módulo de finura
• Série base de peneiros:
0.063mm
0.125mm
0.250mm
0.500mm
1 mm
2 mm
4 mm
12i id d 
Peneiros 
em rede
8 mm
16 mm
31.5 mm
63 mm
125 mm
Peneiros em 
chapa perfurada
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Séries de peneiros:
Série Base (mm) 
Série Base + Conjunto 
1 (mm) 
Série Base + Conjunto 
2 (mm) 
0 0 0 
1 1 1 
2 2 2 
4 4 4 
--- 5.6 (5) --- 
--- --- 6.3 (6) 
8 8 8 
--- --- 10 
--- 11.2 (11) --- 
--- --- 12.5 (12) 
--- --- 14 
16 16 16 
--- 22.4 (22) 20 
31.5 (32) 31.5 (32) 31.5 (32) 
--- --- 40 
--- 45 --- 
63 63 63 
 
As dimensões (d/D) dos agregados podem ser especificadas de acordo com UMA das colunas 
da tabela. Não é possível utilizar combinações incluindo peneiros das colunas 2 e 3.
D/d>1.4
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Requisitos p/ designações de agregados
• Dimensões (d/D)
• Requisitos gerais (2D; 1.4D; D; d; d/2)
• Limites gerais e tolerâncias relativos aos peneiros intermédios
• Tolerâncias relativas à granulometria declarada pelo produtor
• Teor de finos
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Requisitos gerais para agregados p/ argamassas (EN 13139)
- escolhe-se, de preferência, entre as seguintes dimensões:
0/1mm; 0/2mm; 0/4mm; 0/8mm; 2/4mm; 2/8mm
• Requisitos gerais para agregados p/ balastros (EN 13450)
- a norma admite duas dimensões possíveis:
d
D
31.5mm
50mm 63mm
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Requisitos gerais para agregados p/ betão (EN 12620)
% passados em massa 
Agregado Dimensões 
2D 1.4D D d d/2 
Categoria G 
100 
98-
100 
85-99 0-20 0-5 Gc85/20 D/d<2 ou 
D<11.2mm 
100 
98-
100 
80-99 0-20 0-5 Gc80/20 Grosso (coarse) 
D/d>2 e 
D>11.2mm 
100 
98-
100 
90-99 0-15 0-5 Gc90/15 
Fino 
D<4mm e 
d=0 
100 
95-
100 
85-99 --- --- GF85 
Natural 0/8 
D=8mm e 
d=0 
100 
98-
100 
90-99 --- --- GNG90 
100 
98-
100 
90-99 --- --- GA90 
“All-in” 
D<45mm e 
d=0 100 98-
100 
85-99 --- --- GA85 
 
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Limites gerais e tolerâncias relativas a peneiros intermédios
• agregados p/ betão (EN 12620)
Limites gerais e tolerâncias no 
peneiro intermédio 
D/d 
Peneiro 
intermédio 
(mm) Limites 
gerais 
Tolerância na 
granulometria 
declarada pelo 
produtor 
Categoria 
GT 
<4 D/1.4 25 a 70 15 GT15 
> 4 D/2 25 a 70 17.5 GT17.5 
 
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
• Conteúdo de finos
• agregados p/ betão (EN 12620)
Agregado 
% passados no 
peneiro 
0.063mm 
Categoria f 
<1.5 f1.5 
<4 f4 
>4 fDeclarado 
Grosso (coarse) 
Não requerido fNR 
<3 f3 
<10 f10 
<16 f16 
<22 f22 
>22 fDeclarado 
Fino 
Não requerido fNR 
<3 f3 
<10 f10 
<16 f16 
>16 fDeclarado 
Natural 0/8 
Não requerido fNR 
<3 f3 
<11 f11 
>11 fDeclarado 
 “All-in” 
Não requerido fNR 
 
 Agregados – Granulometria de 
agregados muito finos
Para elementos com dimensão 
inferior a 0.063mm (filler), já não é 
possível efectuar a análise 
granulométrica através de 
peneiração.
Utiliza-se neste caso o método de
Sedimentação (EN 933-10).
Fernando G. Branco 
 Agregados – Análise granulométrica
Curva granulométrica – representação gráfica da granulometria, em que nas
ordenadas do gráfico são representadas as percentagens de retidos acumulados
e em abcissas a dimensão do peneiro. A escala das abcissas pode variar, sendo
algumas das mais comuns: log d, log2d
, d5, d
Fernando G. Branco 
 Exemplo: curva granulométrica
Peneiro 
Massa retida 
(g) 
% retida 
% total que 
passa 
% total retida 
31.5 0.0 0.0 100.0 0.0 
16 150.0 5.7 94.3 5.7 
8 86.0 3.3 91.0 9.0 
4 195.8 7.4 83.6 16.4 
2 587.0 22.3 61.3 38.7 
1 319.4 12.1 49.1 50.9 
0.500 990.3 37.6 11.5 88.5 
0.250 103.0 3.9 7.6 92.4 
0.125 150.0 5.7 1.9 98.1 
0.063 50.0 1.9 0.0 100.0 
refugo 0.0 0.0 100.0 0.0 
Total= 2631.5 
 
_ 150*100
% *100 5.7%
2631.5
massa retida
retida
massa da amostra
  
Fernando G. Branco 
 Exemplo: curva granulométrica
Peneiro 
Massa retida 
(g) 
% retida 
% total que 
passa 
% total retida 
31.5 0.0 0.0 100.0 0.0 
16 150.0 5.7 94.3 5.7 
8 86.0 3.3 91.0 9.0 
4 195.8 7.4 83.6 16.4 
2 587.0 22.3 61.3 38.7 
1 319.4 12.1 49.1 50.9 
0.500 990.3 37.6 11.5 88.5 
0.250 103.0 3.9 7.6 92.4 
0.125 150.0 5.7 1.9 98.1 
0.063 50.0 1.9 0.0 100.0 
refugo 0.0 0.0 100.0 0.0 
Total= 2631.5 
 
% 100 % 100 5.7 94.3%total passados retida    
Fernando G. Branco 
 Exemplo: curva granulométrica
Peneiro 
Massa retida 
(g) 
% retida 
% total que 
passa 
% total retida 
31.5 0.0 0.0 100.0 0.0 
16 150.0 5.7 94.3 5.7 
8 86.0 3.3 91.0 9.0 
4 195.8 7.4 83.6 16.4 
2 587.0 22.3 61.3 38.7 
1 319.4 12.1 49.1 50.9 
0.500 990.3 37.6 11.5 88.5 
0.250 103.0 3.9 7.6 92.4 
0.125 150.0 5.7 1.9 98.1 
0.063 50.0 1.9 0.0 100.0 
refugo 0.0 0.0 100.0 0.0 
Total= 2631.5 
 
% 100 % 100 94.3 5.7%total retida total passados    
Fernando G. Branco 
 Agregados – Módulo de finura
Módulo de finura – parâmetro utilizado para determinar a dimensão média
das partículas de um agregado. Determina-se dividindo por 100 a soma das
percentagens de retidos acumulados nos peneiros da série base.
 
1
%
100
n
i
i
ra
MF 

onde:
- %rai representa a percentagem de retidos acumulados no peneiro i
- iX[0.125; 0.25; 0.5; 1 ;2 ;4 ;8 ;16; 32; 63]
Fernando G. Branco 
 Agregados – Mistura de agregados
Agregado grosso Agregado fino Mistura de agregadosFernando G. Branco 
 Agregados – Mistura de agregados
Em cada peneiro, a percentagem de material passado de uma mistura de
agregados pode ser determinada através soma das percentagens de passados
acumulados nesse peneiro, de todos os agregados que constituem a mistura,
ponderadas pelo peso desses agregados na mistura.
onde:
%pMi – percentagem de passados acumulados da mistura no peneiro i.
%pAij – percentagem de passados acumulados do agregado j no peneiro i.
%Aj – peso percentual do agregado j na mistura M.
1
% *%%
n
i ij j
j
pA ApM


O Módulo de Finura de uma mistura de agregados (MFM) é igual à soma dos
módulos de finura dos agregados que constituem a mistura (MFj), ponderados
pelo peso desses agregados na mistura (%Aj).
1
*%
n
M j j
j
MF AMF


Fernando G. Branco 
 Agregados – Mistura de agregados
Em cada peneiro, a percentagem de material passado de uma mistura de
agregados pode ser determinada através soma das percentagens de passados
acumulados nesse peneiro, de todos os agregados que constituem a mistura,
ponderadas pelo peso desses agregados na mistura.
% . º *100 % . .
100 100
ret acumulados n peneiros retidos no peneiro
MF

 
 
Peneiros p/ 
MF
Fernando G. Branco 
 Agregados – Mistura de agregados
Módulo de Finura:
 
1
4*100 99 96 20 15
1.70
100
AMF
   
 
Módulo de Finura da mistura:
 1.70*8.4 2.81*13.6 6.26*24.4 7.14*53.6 /100 5.87MMF     
Fernando G. Branco 
 Agregados – Mistura de agregados
Fernando G. Branco 
 Agregados – Representação triangular para areias (Feret)
Fernando G. Branco 
 Agregados – Representação triangular para areias (Feret)
Peneiro 
Malha (mm) 
6,3 4 2 1 0,500 0,250 0,125 0,063 
Areia A1 (rolada) 
( % de passados) 
 100 85 62 50 35 5 0 
Areia A2 (rolada) 
( % de passados) 
100 85 80 76 70 50 15 0 
Areia A3 (rolada) 
( % de passados) 
100 50 40 35 20 5 2 0 
 1Areia A 2Areia A3Areia A15
20
60
35
10
20
50
70
20
G M F
Fernando G. Branco 
 Agregados – Representação triangular para areias (Feret)
A3
A1
A2
1Areia A 2Areia A3Areia A15
20
60
35
10
20
50
70
20
G M F
Fernando G. Branco 
 Agregados – Forma das partículas de agregado
A forma das partículas influencia as propriedades do betão: Trabalhabilidade; 
Ângulo de atrito interno; Compacidade, etc.
 Principais parâmetros para especificação da forma
Normas antigas Nova legislação
 Índice de lamelação
 Índice de alongamento
 Índice volumétrico
 % de partículas britadas
 Teor de conchas
 Índice de achatamento
 Índice de forma
 % de superfícies 
esmagadas e partidas
 Limpeza do agregado
Fernando G. Branco 
 Agregados – Forma das partículas de agregado
A forma de uma partícula pode caracterizar-se simplificadamente através de 3 
dimensões:
-Comprimento (C)
-Largura (L)
-Espessura (E)
C
L
E
Fernando G. Branco 
Fracção 
(mm)
P. Barras 
(mm)
Fracção 
(mm)
P. Barras 
(mm)
63/80 40 12.5/16 8
50/63 31.5 10/12.5 6.3
40/50 25 8/10 5
31.5/40 20 6.3/8 4
25/31.5 16 5/6.3 3.15
20/25 12.5 4/5 2.5
16/20 10
 Agregados – Forma das partículas de agregado
• Índice de achatamento (norma de ensaio: NP EN 933-3)
• Domínio de aplicação: 
- Agregados com 4mm < D < 80mm
• Princípio de ensaio: 
- O índice de achatamento (FI) de cada fracção granulométrica di/Di corresponde ao
passado na grelha de espaçamento D/2, expresso em percentagem da massa total
da fracção
• Procedimento de ensaio: 
- peneirar o provete e determinar a massa de 
cada fracção (M1i)
- passar cada uma das fracções pelo peneiro 
de barras correspondente
- determinar a massa de cada fracção (M2i)
- determinar FI=100xM2/M1 (M1=M1i; M2=M2i
- FI arredondado ao inteiro mais próximo
Fernando G. Branco 
 Agregados – Forma das partículas de agregado
• Índice de forma (norma de ensaio: NP EN 933-4)
• Domínio de aplicação: 
- Agregados com 4mm < D < 63mm
• Princípio de ensaio: 
- O índice de forma (SI) corresponde à massa de partículas cuja relação C/E é
superior a 3, expressa em percentagem da massa total das partículas ensaiadas
• Procedimento de ensaio: 
- peneirar o provete e determinar a massa de 
cada fracção (M1i)
- avaliar os parâmetros C e E e separar as 
partículas com relação C/E>3.
- determinar a massa das partículas separadas 
(M2i)
- calcular SI=100xM2/M1 (M1=M1i; M2=M2i)
C/E>3
C/E<3
E
C
Fernando G. Branco 
 Agregados – Forma das partículas de agregado
• Percentagem de superfícies esmagadas e partidas nos agregados grossos (C) 
(norma de ensaio: NP EN 933-5)
• Domínio de aplicação: 
- Agregados com 4mm < D < 63mm
• Princípio de ensaio: 
O ensaio consiste na separação manual das partículas em 4 categorias:
- partículas semi-britadas, incluindo as totalmente britadas (Mc)
- partículas semi-roladas, incluindo as totalmente roladas (Mr)
- partículas totalmente britadas (Mtc), separadas a partir do primeiro grupo
- partículas totalmente roladas (Mtr), separadas a partir do segundo grupo
• Expressão dos resultados: (4 índices: Cc; Cr; Ctc; Ctr)
( , , , )
( , , , )
1
*100
c r tc tr
c r tc tr
M
C
M

Provetes em que D<2d:
( , , , )
( , , , )
1
*100
ci ri tci tri
c r tc tr
i
M
C
M



Provetes em que D>2d:
Resultado é obtido a partir do somatório das
massas de todas as fracções granulométricas
Fernando G. Branco 
 Agregados – Limpeza do agregado
Teor de finos (<0.063mm)
Equivalente de areia
Azul de metileno
>3%? Não
Sim
EA<lim. 
especifi
cado?Sim
Não
Fim
Fernando G. Branco 
 Agregados – Limpeza do agregado
• Equivalente de Areia (norma de ensaio: NP EN 933-8)
• Domínio de aplicação: 
- Agregados finos e de granulometria extensa (AGE)
- Ensaia-se a fracção 0/2mm (referência) ou 0/4mm
• Princípio de ensaio: 
- Introduz-se uma pequena quantidade de agregado e de
solução flocolante numa proveta cilíndrica. Agita-se e
deixa-se repousar por 20min. Ensaio realizado a 23ºC.
- Em seguida, mede-se a altura h2 (sedimento existente no
fundo da proveta) e h1 (sedimento + partículas em
suspensão)
- O valor de equivalente de areia (SE) corresponde à
relação (%) entre h1 e h2.
Fernando G. Branco 
 Agregados – Limpeza do agregado
• Equivalente de Areia (norma de ensaio: NP EN 933-8)
• Procedimento de ensaio: 
- Amostra NÃO seca em estufa. Teor de humidade <2%.
- Peneirar amostra até se obter a fracção desejada (0/2 ou 0/4)
- Retirar, por repartição, uma porção de fracção 0/2 e determi-
nar o seu teor em água. Preparar dois provetes c/ 1.2(100+w)g
- Introduzir na proveta a fracção 0/2. Juntar pequena 
quantidade de solução EA e repousar por 10min. Agitar a 
solução por 301s, completando 903 ciclos. 
- Completar o preenchimento da proveta com solução, 
utilizando um tubo de lavagem que faz com que os finos 
venham ao de cima e fiquem em suspensão.
-Após 20 min. de repouso, medir alturas h1 e h2.
- Com os valores de h1 e h2, calcular o valor do Equivalente de 
Areia: SE=100*h2/h1 
h1
h2
Fernando G. Branco 
 Agregados – Limpeza do agregado
• Azul de metileno (norma de ensaio: NP EN 933-9)
• Domínio de aplicação: 
- Agregados finos e de granulometria extensa (AGE)
- Ensaia-se a fracção 0/2mm (referência) ou 
0/0.125mm (misturas betuminosas)
• Princípio de ensaio: 
- Doses de solução de azul de metileno (10g/l) são
sucessivamente adicionadas a uma suspensão do provete
em água, até que o limite de adsorção do azul de metileno
pelas partículas seja atingido.- Este limite é identificado através do método da mancha
em papel de filtro.
- Quando os finos são pouco argilosos, pode adicionar-se
caulinite à suspensão.
Fernando G. Branco 
 Agregados – Limpeza do agregado
• Azul de metileno (norma de ensaio: NP EN 933-9)
• Procedimento de ensaio: 
- Amostra é seca a 110ºC. Peneirar amostra até se obter a fracção 
desejada (0/2 ou 0/4). As partículas >2mm são separadas por 
peneiração e rejeitadas. Pesa-se o provete, devendo a sua massa 
(M1) ser superior a 200g (30g se a fracção a ensaiar for 0/0.125mm). 
- Coloca-se o provete num copo com 500ml de água destilada e
agita-se, usando um agitador de ventoinha.
- Mantendo a preparação em agitação, vão-se adicionando doses
sucessivas de solução de azul de metileno (5ml – 2ml) e
determinando, através do teste da mancha, qual o momento em
que passa a haver azul de metileno livre na preparação. Este
ponto coincide com o aparecimento de uma auréola azul turquesa
à volta de uma mancha azul escura. Regista-se o volume total de
solução adicionado.
- Calcula-se o valor de Azul de Metileno (VB) através da
expressão: VB=V1/M1*10, e é expresso em g (de azul)/100g (de
0/2 ou 0/0.125mm).
Fernando G. Branco 
 Agregados – Resistência Mecânica
• Resistência ao desgaste micro-Deval
(norma de ensaio: NP EN 1097-1)
• Domínio de aplicação: 
- Agregados grossos para pavimentos e betões 
hidráulicos.
• Princípio de ensaio: 
- As partículas do agregado são sujeitas ao atrito,
avaliando-se o seu desgaste. O valor MDE
corresponde à percentagem de massa de material
desgastado relativamente à massa total de material
ensaiado.
Fernando G. Branco 
 Agregados – Resistência Mecânica
• Procedimento de ensaio: 
- Peneirar a amostra e preparar um provete 10/14mm,
devendo a fracção 10/12.5mm corresponder a 60-70%
do provete (30-40% se se preparar a fracção
10/11.2mm)
- Lavar o provete e secar em estufa a 110ºC.
- Pesar um provete de 5000.5g.
- Colocar o provete dentro de um tambor com 5000g
de esferas (=10mm) e 2.5l de água.
- Sujeitar o tambor a 12000 voltas (100 r.p.m.).
- Lavar o provete e passá-lo pelo peneiro de 1.6mm de
abertura.
- Secar em estufa o material retido.
- Pesar o material retido e calcular:
MDE= % <1.6mm
Fernando G. Branco 
 Agregados – Resistência Mecânica
• Ensaio de Los Angeles (norma de ensaio: NP EN 1097-2)
• Domínio de aplicação: 
- Agregados grossos para pavimentos e betões
hidráulicos. Ensaio de referência relativamente à
avaliação da fragmentação.
- O outro ensaio de fragmentação é o ensaio que
determina a resistência ao impacto.
• Princípio de ensaio: 
- As partículas do agregado são sujeitas à acção de
fragmentação num tambor com esferas pesadas,
avaliando-se o seu desgaste por fragmentação (por via
seca).
- O valor LA corresponde à percentagem de massa de
material desgastado relativamente à massa total de
material ensaiado.
Fernando G. Branco 
 Agregados – Resistência Mecânica
• Procedimento de ensaio: 
- Peneirar a amostra e preparar um provete 10/14mm,
devendo a fracção 10/12.5mm corresponder a 60-70%
do provete (30-40% se se preparar a fracção
10/11.2mm)
- Lavar o provete e secar em estufa a 110ºC.
- Pesar um provete de 5000g.
- Colocar o provete dentro de um tambor com 11
esferas grandes de aço. Sujeitar o tambor a 500 voltas
(32 r.p.m.).
- Lavar o provete e passá-lo pelo peneiro de 1.6mm de
abertura.
- Secar em estufa o material retido.
- Pesar o material retido e calcular:
LA= % <1.6mm
Fernando G. Branco 
 Resistência da ligação cimento/agregado
Esta ligação ainda não é conhecida com rigor suficiente, mas constitui um factor
importante em todas as propriedades do betão: tensão de rotura; permeabilidade;
capilaridade; resistência ao gelo; retracção; fluência.
• Tipos de ligação
• Ligação mecânica por rugosidade superficial do agregado (os cristais do cimento 
envolvem as asperezas da superfície do grão de agregado).
• Aderência devida à absorção, pelo agregado, de água contendo ligante dissolvido
(que após penetrar na superfície da partícula cristaliza ao mesmo tempo que a
pasta ligando-se a ela).
• Atracção entre a pasta de cimento e a superfície do agregado por forças de Van
der Waals (ligação do tipo puramente físico).
• Continuidade da estrutura cristalina do agregado nos produtos de hidratação do
cimento.
• Aderência de origem química devida a reacções entre os produtos da hidratação
do cimento e a superfície do agregado.
Fernando G. Branco 
 Propriedades térmicas dos agregados
Para que o betão seja resistente à congelação da água, é necessário que os agregados
sejam provenientes de rochas com resistência suficiente às alternâncias de congelação –
descongelação. A pasta de cimento pode adquirir estas propriedades, casos sejam usados
introdutores de ar.
As principais propriedades térmicas que interessa considerar são:
• coeficiente de dilatação térmica
• calor específico
• coeficiente de condutibilidade térmica
O coeficiente de dilatação térmica do agregado influi no do betão e pode ser muito diferente
do da pasta de cimento. Grande variação na temperatura pode introduzir diferença
apreciável nas dimensões relativas do agregado e da pasta de cimento podendo daí
resultar a rotura da ligação entre estes.
• Coef. Dilat. Térmica:
pasta de cimento: 11x10-6 a 16x10-6 ºC-1;argamassa: 8x10-6 a 12x10-6 ºC-1
rochas mais correntes: 0.9x10-6 º C-1 a 16x10-6 ºC-1
• Coeficiente de condutibilidade térmica - varia com a natureza da rocha e com o grau 
de humidade.
• Calor específico - é pouco variável : cerca de 0.20 cal. g-1ºC-1
Fernando G. Branco 
 Impurezas contidas nos agregados
• Partículas com resistência baixa e/ou com expansões ou contracções 
excessivas
Partículas que alteram a resistência do betão: resistência inferior à argamassa, alterações
volumétricas excessivas por embebição, secagem ou congelação da água no seu interior.
Ex: partículas xistosas, de baixa densidade, grumos de argila, madeira, carvão, etc. podem
conduzir à formação de crateras ou de desagregações locais sob a forma de fissuração ou
escamação. Limitação: especificação LNEC E-373.
• Matéria orgânica
Húmus resultante da decomposição de detritos vegetais e animais. A sua presença é mais
prejudicial nas areias do que no agregado grosso, este lava-se mais facilmente e tem menor
superfície específica.
Os ácidos orgânicos podem: retardar a presa, reduzir a resistência inicial e em certos casos a
resistência final do betão.
A acção nociva dos ácidos orgânicos resulta da sua combinação com o hidróxido de cálcio
(Ca(OH)2) libertado pela hidratação dos componentes do cimento o que faz diminuir o pH da
solução ou da sua adsorção pelas partículas de cimento.
Fernando G. Branco 
 Impurezas contidas nos agregados
• Argila
Pode revestir as partículas de agregado, estar presente sob a forma
de grumos ou dispersa e misturada com o agregado sob a forma de
pó. São partículas coloidais de dimensões inferiores às do cimento
(1m a 0.00m), podendo ser adsorvidas pela superfície dos grãos
de cimento formando uma barreira que impede a hidratação e
consequente cristalização do cimento. Se a argila reveste o
agregado, impede a perfeita ligação cimento-agregado, com
decréscimo das tensões de rotura. Limitação: especificação LNEC
E-373.
• Partículas finas (filler)
A parte do agregado constituída pelas partículas que passam no peneiro 0.063mm.
Os finos são inconvenientes porque:
elevada superfície específica  exigem grande quantidade de água de amassadura 
excesso de água  perda de compacidade :
- diminuição da resistência à compressão e ao desgaste
- aumento da porosidade; aumento da retracçãoOs finos podem ser benéficos em betões com baixa dosagem de cimento  aumentam a 
trabalhabilidade.
A presença de pó de pedra não é tão perigosa como a argila devido às maiores dimensões 
das partículas(0.002 a 0.006 mm). Limitação: especificação LNEC E-373.
Fernando G. Branco 
 Impurezas contidas nos agregados
• Impurezas constituídas por sais minerais
• Cloretos
Podem existir nos agregados ou provir de águas com que estiveram em contacto.
Alteram o tempo de presa do cimento e a velocidade de endurecimento, mas não são
perigosos para o betão, não formam compostos indesejáveis com os componentes do
cimento.
Oxidam as armaduras de aço sob a forma de ferrugem com um notável aumento de volume
que acaba por romper o revestimento de betão. (especificação LNEC E-373).
• Sulfatos
Os sulfatos podem reagir com a alumina (Al2O3) do cimento ou do agregado originando o
sulfoaluminato de cálcio hidratado reacção que é bastante expansiva quando se dá no
interior do betão. (especificação LNEC E-373).
• Sulfuretos
Os sulfuretos de ferro FeS originam manchas e expansões no betão. Reagindo com a água e
com o oxigénio forma um sulfato ferroso que posteriormente se decompõe em hidróxido (dá
origem às manchas de ferrugem) e em sulfato que pode reagir com a alumina. (especificação
LNEC E-373).
Fernando G. Branco 
 Impurezas contidas nos agregados
• Impurezas constituídas por sais minerais
• Compostos ferrosos
Os compostos ferrosos presentes nos agregados podem dar origem a manchas de ferrugem 
e, por oxidação, provocar expansões excessivas.
• Alcalis
Os iões alcalinos reagem com a sílica dos agregados, dando origem a silicatos de sódio que 
provocam fortes expansões no interior do betão endurecido.
A sua pesquisa só interessa quando a sílica do agregado a utilizar é reactiva com os álcalis e 
quando o ligante é o cimento portland normal. (especificação LNEC E-373).
• Compostos de chumbo e zinco solúveis em água de cal
Estes compostos podem retardar muito a presa, mas as tensões de rotura a longo prazo são
superiores às que se verificam quando não há retardação.
Fernando G. Branco 
 Reacções expansivas entre cimento e agregado
A ocorrência deste tipo de reacções poderá afectar negativamente a durabilidade do betão.
• Reacção dos alcalis com a sílica do agregado
Betão conservado em meio húmido + agregado contém sílica reactiva+ pasta de cimento
com >0.6% de alcalis (óxidos de sódio e potássio)  reacção expansiva com formação de
silicatos alcalinos.
Formas cristalinas da sílica desde a mais reactiva à mais estável: cristobalite, tridimite e 
quartzo
Manifestações exteriores desta reacção:
Expansão exagerada e deformações desordenadas, originando fissuras em direcções que
não correspondem às tensões instaladas na estrutura.
Formação de crateras mais ou menos profundas, de forma cónica.
Exsudação de um gel de sílica.
Maneiras de combater esta reacção:
Utilizar betões cujo teor total de alcalis (cimento+agregados+água+adições) e expresso em
óxido de sódio (NaO) seja inferior a 0.6% em relação à massa do cimento ou (cimento+
adições).
Não utilizar agregados com sílica reactiva
Utilizar cimentos de tipo II, III ou IV (LNEC E-373)
Utilizar pozolanas e escórias de alto forno em quantidade e qualidade suficiente
Fernando G. Branco 
 Reacções expansivas entre cimento e agregado
• Reacção dos alcalis com os calcários dolomíticos
O calcário dolomítico é uma rocha sedimentar constituída por
uma mistura de carbonato de cálcio (calcite CaCO3) com
carbonato duplo de cálcio e magnésio (dolomite CaMg(CO3)2).
Os alcalis existentes na pasta de cimento e provenientes dos
componentes do betão reagem com a dolomite e com a
calcite originando produtos fortemente expansivos.
São reacções que conduzem à formação de novos compostos sólidos,
sem dissolução do sólido primitivo e que por isso são expansivas. As
rochas em que a calcite predomina (calcários e mármores) não são
reactivas. À medida que a % de dolomite aumenta a expansão cresce. O
único meio de combater esta reacção é limitar o teor total de alcalis a
valores inferiores a 0.4%.
Fernando G. Branco 
 Reacções expansivas entre cimento e agregado
• Reacção dos sulfatos com a alumina
Alumina reactiva (dos agregados ou do cimento)+hidróxido de
cálcio (cimento)+ sulfatos (do cimento ou do ambiente) 
Sulfoaluminato de cálcio hidratado (sólido fortemente expansivo,
sal de Candlot). Este sólido é fortemente expansivo porque não
há dissolução do aluminato. Esta reacção pode ser combatida
pela utilização de pozolana, que faz baixar a concentração de
hidróxido de cálcio nos poros do cimento hidratado e aumentar
solubilidade do aluminato, de modo que a formação do
sulfoaluminato se faça pela sua precipitação a partir dos
aluminatos dissolvidos, o que já não provoca expansão porque
desaparece um sólido (aluminato) e surge para seu lugar um
novo sólido (sulfoaluminato)