AULA 02 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1

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Técnicas de Construções
Materiais de Construção Civi l
Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Engenharia Civil
Disciplina: Construções Rurais
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1 – Introdução 
 “Da qualidade dos materiais empregados irá depender a
solidez, a durabilidade, o custo e o acabamento da obra.
Uma parede pode ser feita com diferentes materiais, mas a
cada um corresponderão diferentes qualidades e diferentes
aparências.”
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1 – Introdução 
 Cabe aos materiais atender as condições pedidas com uma
aparência agradável e durabilidade.
 Exemplo: Estruturas de Concreto
 Requisitos NBR15.575/2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho
Tabela - Prazos de vida útil de projeto
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1 – Introdução 
 Para alcançar o objetivo desejado é preciso conhecer:
 Forças atuantes (vento, clima, carga, etc)
 Forças internas (tensões)
 É importante atentar-se à resistência do material
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Caixa d’água - Indaiatuba
1 – Introdução 
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Estrutura metálica - Arena Corinthians, em Itaquera
1 – Introdução 
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Estrutura de concreto – Belo Horizonte
1 – Introdução 
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Estrutura de madeira - Canguçu
1 – Introdução 
 Os materiais de construção são definidos como todo e
qualquer material utilizado na construção de uma edificação,
desde a locação e infraestrutura da obra até a fase de
acabamento. Podem ser simples ou compostos.
 Com a evolução do homem surgem necessidades que levam à
transformação desses materiais de uma maneira simplificada,
a fim de facilitar seu uso ou de criar novos materiais a partir
deles.
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1 – Introdução 
 A escolha dos materiais deve levar em consideração:
Condições técnicas
Condições econômicas
Condições estéticas
O material deve possuir propriedades que o tornem adequado ao uso.
Ex.: Resistência, trabalhabilidade, durabilidade.
O material deve satisfazer as necessidades de sua aplicação com custo 
reduzido de aquisição, aplicação e manutenção.
O material deve proporcionar uma aparência agradável e conforto ao 
ambiente onde for aplicado.
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1 – Introdução 
 Os materiais podem ser classificados de acordo com
diferentes critérios.
 As principais classificação referem-se à origem e à função
dos materiais.
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1 – Introdução 
 Classificação quanto à origem:
Naturais
Artificiais
Combinados
São aqueles encontrados na natureza, pronto para serem utilizados.
Ex.: areia, pedra e madeira.
São os materiais obtidos por processos industriais.
Ex.: tijolos, telhas e aço.
São os materiais obtidos pela combinação entre materiais naturais e 
artificiais. Ex.: concreto e argamassa.
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1 – Introdução 
 Classificação quanto à função:
Materiais de vedação
Materiais de proteção
Materiais com função estrutural
São aqueles que não tem função estrutural, servindo para isolar e fechar os 
ambientes nos quais são empregados. Ex.: tijolo de vedação e vidros
São utilizados para proteger, aumentar a durabilidade e a vida útil da 
edificação. Ex.: tintas e produtos de impermeabilização.
São aqueles que suportam as cargas e demais esforços atuantes na 
estrutura. Ex.: madeira, aço e concreto.
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2 – Propriedades gerais dos corpos
 Extensão: propriedade dos corpos de ocuparem um lugar no
espaço (volume).
 Dureza: definida como a resistência que os corpos opõem ao
serem riscados.
 Tenacidade: resistência que o material opõem ao choque, ou
seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura
(energia que um material pode absorver antes de fraturar).
 Ductibilidade: é a propriedade que representa o grau de
deformação que um material suporta até o momento de sua
fratura. Materiais que suportam pouca ou nenhuma deformação no
processo de ensaio de tração são considerados materiais frágeis.
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2 – Propriedades gerais dos corpos
 Porosidade: propriedade que tem a matéria de não ser contínua,
havendo espaço entre as massas (vazios).
 Durabilidade: capacidade que os corpos apresentam de
permanecerem inalterados com o tempo.
 Desgaste: perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo.
 Plasticidade ou Maleabilidade: capacidade que têm os corpos
de se reduzirem a fios sem se romperem.
 Elasticidade: tendência que os corpos apresentam de retornar à
forma primitiva após a aplicação de um esforço.
 Impenetrabilidade: propriedade que indica não ser possível que
dois corpos ocupem o mesmo lugar no espaço.
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2 – Propriedades gerais dos corpos
 Tensão: P/S (relação entre esforço aplicado e área da seção
resistente).
 Massa: quantidade de matéria constante em um corpo.
 Peso: força que a massa é atraída para o centro da terra.
 Volume: espaço que ocupa determinada quantidade de matéria.
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2 – Propriedades gerais dos corpos
 Peso específico: é o peso da unidade de volume aparente, isto é,
incluindo no volume os vazios entre os grãos. [g/cm³]
Peso específico γ =
peso
volume
 Determinação: através de recipientes cilíndricos ou paralelepípedos;
 Importância: permite converter as composições das argamassas e concretos em
peso para volume e vice-versa;
 Valor médio: − areia média em estado seco: g = 1,5 g/cm³ ou 1.500 kg/m³;
− areia fina em estado seco: g = 1,4 g/cm³ ou 1.400 kg/m³.
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2 – Propriedades gerais dos corpos
 Massa específica: é a massa da unidade de volume, excluindo
deste os vazios permeáveis e os vazios entre os grãos. [g/cm³]
Massa específica γo =
massa
volume
 Determinação: através do picnômetro, balança hidrostática ou frasco de
Chapman;
 Valor médio: 𝛾𝑜= 2,65 g/cm³ ou 2650 kg/m³.
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2 – Propriedades gerais dos corpos
 Esforços mecânicos
 Compressão: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário
que leva a um “encurtamento” do objeto na direção em que está
aplicado
 Tração: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva
a um alongamento do objeto na direção em que está aplicado
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2 – Propriedades gerais dos corpos
 Esforços mecânicos
 Flexão: esforço que provoca uma
deformação na direção
perpendicular ao qual é aplicado
 Torção: esforço aplicado no sentido
da rotação do material.
 Cisalhamento: esforço que provoca a
ruptura por cisalhamento.
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3 – Aglomerantes
 Um aglomerante ou ligante é um material que tem a
finalidade a aglutinação de outros materiais (agregados),
influenciando desta forma a resistência do material
resultante.
 Asfaltos
 Cal
 Gesso
 Cimento Portland
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3 – Aglomerantes
 São produtos empregados para rejuntar alvenarias ou para
execução de revestimentos de peças estruturais.
 Apresenta-se sob a forma pulverulenta e, quando
misturados com água, formam pasta capaz de endurecer
por simples secagem, ou, o que é mais geral em
consequência de reações químicas, aderindo às superfícies
com as quais foram postas em contato.
 Classificação:
 Quimicamente inertes: barro cru.
 Quimicamente ativos: cal, gesso, cimento.
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3 – Aglomerantes
 Asfaltos:
 Matéria hidrocarbonada da cor preta, presente em muitos
petróleos crus. Removendo os óleos solventes, obtém o
asfalto.
 Poderoso ligante (elemento aglutinante ativo)
 Altamente impermeável
 Consistência plástica empresta uma flexibilidade controlável
 Rapidamente adesivo
 Alta durabilidade
 Elevada resistência ao ataque da maioria dos ácidos, álcalis e
sais
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3 – Aglomerantes
 Asfaltos:
 Cimento asfáltico: termoplástico, variando a consistência de firme a
duro, em temperatura normais, devem ser aquecidos até atingir a
condição de fluídos convenientes ao seu emprego.
 Aplicados em tratamento especial e construção de camadas asfálticas
de pavimentos rodoviários e urbanos.
 Asfalto líquido: a fase semi-sólida de materiais se encontra dissolvidaem óleos de graus de volatilidade variada, conforme sejam as variedades
de cura (lenta, média ou rápida).
 Aplicado em preenchimento de trincas couro de jacaré.
 Emulsões asfálticas: misturas homogêneas de cimento asfáltico e
água com uma pequena quantidade de agente emulsificador,
normalmente usado como ajuda no processo de fabricação.
 Aplicadas em pintura de ligação e tratamentos superficiais simples.
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3 – Aglomerantes
 Asfaltos:
 Aplicações: Pavimentação, impermeabilização, isolamento elétrico
e outras...
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3 – Aglomerantes
 Cal:
 Aglomerante simples resultado da calcinação de rochas calcárias
 Aglomerantes aéreos: necessitam da presença do ar para
endurecer.
 Gesso
 Cal aérea
 Aglomerantes hidráulico: são materiais pulverulentos (pó
fino) que, misturados com água, formam uma pasta capaz de
endurecer por secagem natural. Provocam reação química que
libera calor. Estes resistem satisfatoriamente à presenção de
água. Não necessitam da presença de ar para endurecer.
 Cal hudráulica
 Cimento
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3.1 – Aglomerantes aéreos
 Gesso
 Sulfatos mais ou menos hidratados e anidros de cálcio
 Produto da calcinação da gipsita
 Matéria prima: Gipsita, um sulfato de cálcio com duas moléculas de 
água, acompanhado de impurezas, não ultrapassando 6%;
 Produto com jazidas escassas no Brasil
 Propriedades:
 Solubilização em água
 Boa aderência
 Bom isolante térmico e acústico
 Considerável resistência ao fogo
 Utilização: Cobrir paredes, chapas para paredes e tetos. Usados
exclusivamente para interiores e não podem ter função estrutural;
 Resistência: - tração: 14 kgf/cm²;
- compressão: 70 kgf/cm².
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3.1 – Aglomerantes aéreos
 Cal:
 Aglomerante simples resultado da calcinação de rochas calcárias
 Composição química:
 Cal cálcica: mínimo 75% de CaO CaO + MgO = =95%
 Cál magmesiana: mínimo 20%MgO 5% componentes argilosos
 Cal viva: Conhecida como “cal virgem” ou “cal aérea”.
 Fabricação: CaCO3 + Calor CaO + Co2
 Não tem aplicação direta em construções, sendo necessário antes de usá-la,
fazer a “extinção” ou “hidratação” pelo menos 48 horas antes do uso.
 Utilização: sob a forma de pasta ou mistura com areia (argamassa), para
revestimento e rejuntamento de alvenarias.
 Pega: faz-se ao ar.
 Resitência: - tração: 2 a 5 kgf/cm²
- compressão: 30 kgf/cm² em 28 dias
A hidratação da cal 
viva é extremamente 
violenta
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3.2 – Aglomerantes hidráulicos
 Cal:
 Cal Hidratada (utilizada na construção civil)
 CaO + H2O Ca(OH)2 + 63.7kJ/mol de CaO + Aumento de Vol
 Os aglomerantes hidráulicos, como a cal hidráulica e os
cimentos, resistem satisfatoriamente quando empregados dentro
d'água. Nos aglomerantes hidráulicos, o endurecimento resulta
da ação da água.
 Na categoria dos aglomerantes hidráulicos, a denominação
aplica-se aos que precisam ser moídos depois do cozimento.
 Pega: Dá-se o nome de pega aos aglomerantes que endurecem
sob a ação da água à fase inicial do processo, ou seja, a
transformação da pasta plástica em corpo sólido.
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3 – Aglomerantes
 Cal
 Trabalhabilidade
 Reduz efeitos da retração
 Cuidados no armazenamento
 Local fechado
 Longe do solo
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3 – Aglomerantes
 Gesso
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3.2 – Aglomerantes hidráulicos
 Cimento
 O cimento Portland é um material pulverulento,
constituído de silicatos e aluminatos de cálcio,
praticamente sem cal livre. Esses silicatos e aluminatos
complexos, ao serem misturados com água, hidratam-se e
produzem o endurecimento da massa, que oferece, então,
elevada resistência mecânica.
 Resultado da pulverização do Clinker
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3.2 – Aglomerantes hidráulicos
 Cimento
 Fabricação: 
 É obtido pelo cozimento da mistura calcário-argilosa,
convenientemente proporcionada, até a fusão parcial
(cerca de 1.450 oC), seguida de moagem e de pequena
adição de gesso para regular a pega.
 Consta de silicatos e aluminatos de cálcio, praticamente
sem cal livre, predominando em quantidade e
importância os silicatos.
 Etapas de fabricação:
 Extração da matéria prima (materiais calcários e 
argilosos)
 Britagem
 Moedura e mistura
 Queima
 Moedura do Clinker
 Expedição
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Cimento
 Pega: momento em que a pasta adquire certa consistência 
que a torna imprópria ao trabalho
 Aditivos:
 Aceleradores de pega
 Retardadores de pega
 Endurecimento (reação exotérmica)
 Elementos agressivos: água e solo
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Cimento
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento Portland comum (CP-I)
 O CP-I, é o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o
uso em construções que não requeiram condições especiais e
não apresentem ambientes desfavoráveis como exposição à
águas subterrâneas, esgotos, água do mar ou qualquer outro meio com
presença de sulfatos.
 A única adição presente no CP-I é o gesso (cerca de 3%, que também
está presente nos demais tipos de cimento Portland). O gesso atua
como um retardador de pega, evitando a reação imediata da hidratação
do cimento.
 ABNT NBR 5732.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento portland comum com adição (CP I-S)
 O CP I-S, tem a mesma composição do CP I (clínquer+gesso), porém
com adição reduzida de material pozolânico (de 1 a 5% em massa).
 Este tipo de cimento tem menor permeabilidade devido à adição de
pozolana.
 ABNT NBR 5732
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento portland composto com escória (CP II-E)
 Os cimentos CP II são ditos compostos pois apresentam, além da sua
composição básica (clínquer+gesso), a adição de outro material. O CP
II-E, contém adição de escória granulada de alto-forno, o que
lhe confere a propriedade de baixo calor de hidratação.
 O CP II-E é composto de 94% à 56% de clínquer+gesso e 6% à 34% de
escória, podendo ou não ter adição de material carbonático no limite
máximo de 10% em massa.
 O CP II-E, é recomendado para estruturas que exijam um
desprendimento de calor moderadamente lento.
 ABNT NBR 11578.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento portland composto com pozolana (CP II-Z)
 O CP II-Z contém adição de material pozolânico que varia de 6% à 14%
em massa, o que confere ao cimento menor permeabilidade,
sendo ideal para obras subterrâneas, principalmente com
presença de água, inclusive marítimas.
 O cimento CP II-Z, também pode conter adição de material carbonático
(fíler) no limite máximo de 10% em massa.
 ABNT NBR 11578.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento portland composto com fíler (CP II-F)
 O CP II-E é composto de 90% à 94% de clínquer+gesso com adição de
6% a 10% de material carbonático (fíler) em massa.
 Este tipo de cimento é recomendado desde estruturas em concreto
armado até argamassas de assentamento e revestimento,
porém não é indicado para aplicação em meios muito
agressivos.
 ABNT NBR 11578.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento portland de alto-forno (CP III)
 O cimento portland de alto-forno contém adição de escória no teor de
35% a 70% em massa, que lhe confere propriedades como baixo calor
de hidratação, maior impermeabilidade e durabilidade.
 Recomendado para obras de grande porte e agressividade
(barragens, fundações de máquinas, obras em ambientes agressivos,
tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e
efluentes industriais, concretos com agregados reativos, obras
submersas, pavimentação de estradas, pistas de aeroportos, etc), para
aplicação geral em argamassas de assentamento e revestimento,
estruturas de concreto simples, armado ou protendido,etc.
 ABNT NBR 5735.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento portland Pozolânico (CP IV)
 O cimento portland Pozolânico contém adição de pozolana no teor que
varia de 15% a 50% em massa.
 Este alto teor de pozolana confere ao cimento uma alta
impermeabilidade e consequentemente maior durabilidade.
 O concreto confeccionado com o CP IV apresenta resistência
mecânica à compressão superior ao concreto de cimento
Portland comum à longo prazo.
 É especialmente indicado em obras expostas à ação de água
corrente e ambientes agressivos.
 ABNT NBR 5736.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento portland de alta resistência inicial (CP V-ARI)
 O CP V-ARI assim como o CP-I não contém adições (porém pode
conter até 5% em massa de material carbonático).
 O que o diferencia do CP IV é processo de dosagem e produção do
clínquer.
 O CP V-ARI é produzido com um clínquer de dosagem diferenciada de
calcário e argila se comparado aos demais tipos de cimento e com
moagem mais fina. Esta diferença de produção confere a este tipo de
cimento uma alta resistência inicial do concreto em suas
primeiras idades, podendo atingir 26MPa de resistência à
compressão em apenas 1 dia de idade.
 É recomendado o seu uso, em obras onde seja necessário a desforma
rápida de peças de concreto armado.
 ABNT NBR 5733.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Tipos de Cimento
 Cimento Portland Resistente a Sulfatos (RS)
 É recomendado para meios agressivos sulfatados, como redes de
esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e em alguns tipos
de solos.
 Qualquer um dos tipos de cimento Portland anteriormente citados podem
ser classificados como resistentes a sulfatos, desde se enquadrem dentro
de uma das características abaixo:
 Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições
carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa, respectivamente;
 Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória
granulada de alto-forno, em massa;
 Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de
material pozolânico, em massa;
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Cimento
 Armazenamento: 
 Evitar qualquer risco de hidratação
 Não se recomenda armazenar por mais de 3 meses
 Locais cobertos, bem fechados e acima do nível do piso
 Pilhas de no máximo 10 sacos
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Cimento
 Pega: Podemos adotar para o cimento, nas condições brasileiras,
as seguintes ordenações:
 pega rápida < 30 minutos;
 pega semi-rápida 30 a 60 minutos;
 pega normal > 60 minutos.
 A duração da pega é influenciada:
 pela quantidade de água empregada;
 pela quantidade e ou presença de alguns compostos;
 pela temperatura;
 pela quantidade de gesso.
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3 – Aglomerantes hidráulicos
 Cimento
 Resistência à compressão: resistência da pasta de
cimento à compressão
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4 – Agregados
 Entende-se por agregado o material granular, sem forma e
volume definidos, geralmente inerte (não reagem com o
cimento), de dimensões e propriedades adequadas para uso em
obras de engenharia.
 São agregados as rochas britadas, os fragmentos rolados no leito
dos cursos d’água e os materiais encontrados em jazidas,
provenientes de alterações de rochas.
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4 – Agregados
 Aplicação: são utilizados em lastros de vias férreas, bases para
calçamentos, pistas de rolamento das estradas, revestimento
betuminoso e como material para a confecção de argamassas e
concretos.
 Importância: Em argamassas e concretos os agregados são
importantes do ponto de vista econômico e técnico, e exercem
influência benéfica sobre algumas características importantes,
como: retração, aumento da resistência aos esforços mecânicos,
pois os agregados de boa qualidade têm resistência mecânica
superior à da pasta de aglomerante.
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4 – Agregados
 Classificação:
 Segundo a origem:
 Naturais: composição particulada natural (Ex: areia, cascalho)
 Industrializados: composição particulada a partir de processos industriais
(Ex: rocha, escória de alto forno)
 Segundo as dimensões das partículas:
 Miúdo: areias
 Graúdo: cascalho e brita
 Segundo a massa específica aparente:
 Leves: vermiculita, argila expandida e outros
 Médios (Normais): cascalho, granito, areia, basalto e outros
 Pesados: barita, hematita, magnetita e outros
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4 – Agregados
 Agregado miúdo:
 Entende-se por agregado miúdo normal ou corrente a areia natural
quartzosa ou pedrisco resultante do britamento de rochas estáveis, com
tamanhos de partículas tais que no máximo 15% ficam retidas na peneira
de 4,8 mm.
 Agregado graúdo: 
 É o pedregulho natural, seixo rolado ou pedra britada, proveniente do
britamento de rochas estáveis, com um máximo de 15% passando na
peneira de 4,8 mm.
 Forma dos grãos: Tem grande importância com fator de qualidade dos
concretos.
• seixo: melhor forma é a que se aproxima da esfera;
• britas: melhor forma é a que se aproxima de um cubo.
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4 – Agregados
 Granulometria: é a proporção relativa, expressa em
porcentagem, dos diferentes tamanhos de grãos que se
encontram constituindo o todo.
 Importância: grande influência nas propriedades futuras das argamassas.
 Determinação: através de peneiras de malha quadrada da série de Tyler-
americanas 0,15; 0,3; 1,2; 2,4; 4,5 mm.
 Escolha da amostra: nas jazidas e indústrias são retiradas amostras; depois
reunidas, homogeneizadas, secas ao ar e peneiradas;
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4 – Agregados
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4 – Agregados
 Classificação das areias
 A classificação é função do módulo de finura.
 Módulo de finura: é a soma das porcentagens retidas acumuladas, dividida
por 100.
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4 – Agregados
 Cálculo do módulo de finura
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4 – Agregados
 Cálculo do módulo de finura
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4 – Agregados
 Classificação das britas
 Naturais: É proveniente da erosão, transporte e decomposição de detritos
de desagregação das rochas pelos agentes de intemperismo;
 Artificiais: Obtida da trituração mecânica de rochas, pedra britada e
cascalho. As britas, no Brasil, são obtidas principalmente pela trituração
mecânica de rochas de granito, basalto e gnaisse.
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Classificação das britas de acordo com suas dimensões nominais
4 – Agregados
 Impurezas nas areias
 Material pulverulento: é constituído de partículas de argila (< 0,002 mm) e
silte (0,002 a 0,06 mm), principalmente argila.
 Este material pulverulento envolve os grãos do agregado enfraquecendo as
argamassas e concretos.
 Impurezas orgânicas: as impurezas orgânicas da areia, normalmente
formadas por partículas de húmus, exercem uma ação prejudicial sobre a
pega e o endurecimento das argamassas e concretos.
 Impurezas nas britas
 Prejudicam as reações e o endurecimento do aglomerante nos concretos.
 torrões de argila: absorvem água e originam vazios;
 material pulverulento: dificulta a aderência do aglomerante ao agregado;
 material orgânico: proporciona reações ácidas indesejáveis.
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ATIVIDADE
 Exercícios: Classifique os materiais apresentados na tabela.
58
ATIVIDADE
 Exercícios: A tabela a seguir apresenta o resultado de um
ensaio granulométrico de amostra de agregado. Faça o
cálculo do módulo de finura e classifique a amostra (areia:
muito fina, fina, média e grossa).
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ATIVIDADE
 Exercícios: LISTA 01......
1. Cite aplicações dos seguintes agregados:
a)agregados naturais
b)Agregados artificiais
2. Por que é importante saber o teor de umidade da areia?
3. Cite 4 aplicações da cal e do gesso.
4. O que são aglomerantes aéreos e hidráulicos? Dê exemplos.
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