Agregados na Construção Civil

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MATERIAIS 
DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL 
 
 AGREGADOS 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina : Materiais de Construção Civil 
UNIVERSIDADE 
Estácio de Sá 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina : Materiais de Construção Civil; 
UNIVERSIDADE 
Estácio de Sá 
Agregados: Introdução 
 
  Agregado pode ser definido como o material granular pétreo, sem 
forma e volume definido, de atividade química praticamente nula 
(inerte), obtido por fragmentação natural ou artificial de rochas; 
 
  O agregado é constituído de misturas de partículas granulares 
cobrindo extensa gama de tamanhos; 
 
  O termo “agregado” é de uso generalizado na tecnologia do 
concreto, nos outros ramos da construção é conhecido, conforme 
cada caso, pelo nome específico: fíler, pedra-britada, bica-corrida, 
rachão (pedra de mão) etc; 
 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina : Materiais de Construção Civil 
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Estácio de Sá 
Agregados: Introdução 
 
  Os agregados são utilizados na fabricação de concretos e 
argamassas, representando pelo menos ¾ do volume total, portanto 
sua qualidade é de grande importância para a qualidade final dos 
concretos e argamassa; 
 
  Além do uso em concreto e argamassas, os agregados 
apresentam outras aplicações no campo da engenharia, tais como: 
 - base de estradas de rodagem; 
 - lastro de vias férreas; 
 - elemento filtrante (filtros e drenos, etc); 
 - jateamento de superfície  para receber nova pintura; 
 - paisagismo, etc; 
 
 
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Estácio de Sá 
Agregados: Classificação tecnológica 
 
 Os agregados para uso em argamassa e concreto têm diversas 
classificações, as quais são apresentadas a seguir. 
 
 1 - Classificação quanto à origem; 
 
 2 - Classificação quanto à massa específica; 
 
 3 - Classificação quanto à dimensão dos grãos; 
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Agregados: Classificação quando a origem 
 
 - NATURAL  O que já se encontra em forma particularizada na 
natureza e pode requerer processos simples de lavagem ou 
seleção: areia e pedregulho (ou cascalho); 
 
 - ARTIFICIAL  O que tem sua forma particularizada obtida por 
processos industriais, incluindo a britagem, a partir de matérias-
primas naturais. Neste caso pode ser citado como exemplo: 
 - pedra britada (brita); 
 - pó de pedra, (areia artificial); 
 - escória de alto-forno; 
 - argila expandida; 
 - cinzas volantes; 
 
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Agregados: Classificação quanto a massa específica 
 
 Esta classificação está relacionada a massa específica do material 
que constitui o agregado. 
 
 - LEVES  g < 1000 kg/m3 
 
 - MÉDIOS ou NORMAIS  1000 < g < 2000 kg/m3 
 
 - PESADOS  g > 2000 kg/m3 
 
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Agregados: Classificação quanto a massa específica 
 
 - LEVES  g < 1000 kg/m3 
 
 Este tipo de agregado é utilizado na produção de concreto 
leves, pode ser citado como exemplo: 
 - vermiculita (minério presente na argila); 
 - argila expandida; 
 - escória de alto-forno granulada; 
 - pedra pome; 
 
 
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Agregados: Classificação quanto a massa específica 
 
 - MÉDIOS  1000 < g < 2000 kg/m3 
 Este tipo de agregado é utilizado na produção dos concreto e 
das argamassas usuais; 
 Ex: areia, pedra britada (brita),seixo rolado, pedregulho ( 
produzidos a partir de rochas como granito, basalto, calcário). 
 
 - PESADOS  g > 2000 kg/m3 
 Este tipo de agregado é utilizado na produção dos concreto 
pesados como o usado em blindagem de radiação nuclear; 
 Ex: minério de bário (barita), hematita, magnetita; 
 
 
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Agregados: Classificação quanto a dimensão do grão 
 
 - Segundo a NBR 7211 (ABNT, 2005) – Agregados para concreto - 
estabelece a seguinte classificação: 
 
 Agregado miúdo: Areia de origem natural ou resultante da 
britagem de rochas estáveis, ou mistura de ambas, cujo grãos 
passam na peneira ABNT 4,80 mm e ficam retidos na peneira ABNT 
0,075 mm  (0,075 mm < diâmetro < 4,80 mm) 
 
 Agregado graúdo: Pedregulho ou brita proveniente de rochas 
estáveis, ou misturas de ambos, cujos grãos passam pela peneira 
ABNT 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,75 mm e que 
passa pela peneira de 152 mm  (4,75 mm < diâmetro < 152 mm). 
 
 OBS: A fração inferior a 0,075 mm recebe o nome de Filler. 
 
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Agregados: artificiais (industrializados) 
 
 - Agregados obtidos da fragmentação de rochas maciças. As rochas 
mais comumente exploradas estão: granito, basalto, gnaisse; 
 
 - Os agregados artificiais enquadram-se nas seguintes categorias: 
 
 Brita ou pedra britada: produzida em 5 categorias, denominadas, 
em ordem crescente de diâmetros médio: b0, b1, b2, b3 e b4; 
 
 Pó de pedra: agregado obtido dos finos resultantes da produção da 
brita, com grãos com diâmetros entre 0,15 e 4,80 mm; 
 
 Filler: agregado obtido dos finos resultantes da produção da brita, 
com grãos com diâmetros entre 0,005 e 0,075 mm; 
 
 Rachão ou pedra de mão: agregado obtido dos finos resultantes 
da produção da brita, com grãos com diâmetros entre 76 e 250 mm; 
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Agregados: artificiais (industrializados) 
 
 
 Pó de pedra rachão (matacão) 
brita1 brita2 brita3 brita 4 
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Agregados: artificiais (industrializados) 
 
 Argila expandida: material obtido por meio do tratamento térmico 
em fornos rotativos de pelotas feitas com determinadas argilas, que 
expandem ao serem aquecidas, dando origem a grãos porosos; 
 
 - A argila expandida é um agregado leve utilizado na produção de 
concretos leves, com ou sem função estrutural. 
 
 - Este material possui baixa condutividade 
 térmica, desta forma, blocos e pré-moldados 
usando este agregado prestam-se bem a ser 
usados como isolantes térmicos ou acústicos; 
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Agregados: artificiais (industrializados) 
 
 - Processo de produção: As figuras mostram uma pedreira 
produtora de agregado artificial (britas, pó de pedra, filler etc ) com 
suas diversas etapas de produção. 
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Agregados: naturais 
 
 Areia: agregado miúdo proveniente da decomposição natural de 
rochas. 
 
 - Um agregado para ser classificado como areia precisa possuir 
grãos com diâmetro entre 0,15 e 4,8 mm; 
 
 - As areias, como material de construção, provêm: 
 - rios extraçãopor dragas de sucção; 
 - cavas (fundo de vales cobertos por solo)  retirada por 
 escavação mecânica ou desmonte hidráulica; 
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Agregados: naturais 
 
 - Processo de produção: As figuras mostram o sistema de 
mineração de areia. 
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Agregados: Composição granulométrica 
 
 - A granulometria é um método de análise que visa classificar as 
partículas de uma amostra pelos respectivos tamanhos e medir as 
frações correspondentes a cada tamanho; 
 
 - A composição granulométrica é a característica de um agregado 
de maior aplicação na prática, principalmente para: 
 
 - determinação do módulo de finura e curva granulométrica; 
 
 - granulométrica utilizados na dosagem do concreto; 
 
 - controlar a homogeneidade dos lotes recebidos na obra; 
 
 - elaborar a dosagem do concreto; 
 
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Agregados: Composição granulométrica 
 
 - A NBR 7211, que trata de agregados para concreto, classifica o 
agregado miúdo (areias – agregado com graduação entre 0,15 e 
4,80 mm) em quatro faixas, conforme apresentado no quadro1 a 
seguir; 
Obs: todas as quatro 
faixas têm graduação 
entre 0,15 e 4,80 mm, 
mas se diversificam 
pelas diferentes 
porcentagens de 
tamanho de grãos; 
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Agregados: Composição granulométrica 
 
 - A NBR 7211, que trata de agregados para concreto, classifica o 
agregado graúdo (britas – agregado com graduação entre 2,4 e 64 
mm) em cinco faixas, conforme apresentado no quadro 2 a seguir; 
Obs: todas as cinco faixas têm graduação entre 2,4 e 64 mm, mas se 
diversificam pelas diferentes porcentagens de tamanho de grãos; 
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Agregados: Índices de Qualidade 
 
 - Resistência à Compressão: 
 -- O ensaio se faz em corpos-de-prova cúbicos de 4 cm de lado; 
 
 -- Os agregados de rochas sãs, como o granito, gnaisse, basalto 
 e outros, têm resistência superior a argamassa de concreto usual 
 (fck: 20 a 30 MPa), não possuindo restrição neste aspecto; 
 
 -- Nos concretos de alto desempenho (CAD  fck: 50 a 70 MPa) 
 é necessário dar atenção especial à escolha do agregado; 
 
 - Resistência à abrasão: 
 -- A resistência ao desgaste superficial por fricção, dá-se o nome de 
 abrasão, a qual é determinada segundo a NBR 6465, realizada na 
 máquina “Los Angeles”; 
 
 -- Em algumas aplicações do concreto, esta característica é relevante, 
 como o caso de pistas de aeroportos, em vertedouros de barragens e 
 em pistas rodoviárias, o concreto sofre forte fricção; 
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Agregados: Índices de Qualidade 
 
 - Impurezas: 
 -- Quanto presentes nos agregados miúdos tem maior influência no 
concreto e argamassas. 
 
 -- Estas impurezas são compostas de fragmentos macios e friáveis 
 (quebra facilmente com a pressão dos dedos, desagregando-se) alteram a 
distribuição granulométrica e aumentam a absorção de água, o que altera 
a trabalhabilidade e a resistência do concreto; 
 
 -- Torrões de argila: A presença na areia de argila sob a forma de 
torrões friáveis é bastante nociva, e seu teor é limitado, segundo a NBR 
7211/83, aos seguintes valores máximos: 
 a) agregados miúdos: 1,5% 
 
 b) agregados graúdos: 
 - em concreto cuja aparência é importante: 1,0% 
 - em concreto submetido ao desgaste superficial: 2,0% 
 - nos demais concretos: 3,0% 
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Agregados: Índices de Qualidade 
 
 - Impurezas: 
 
 -- Material carbonoso: Sob a forma de carvão, madeira e matéria 
vegetal, são substâncias igualmente nocivas encontradas nos agregados e 
que devem ter o seu teor limitado; 
 
 Segundo a NBR 7211/83, em 0,5% para concretos cuja aparência é 
importante e 1,0% para os demais concretos. 
 
 -- Impurezas orgânicas: A matéria orgânica é a impureza mais 
freqüente presente nas areias. Em geral são detritos de origem vegetal 
encontrados sob a forma de partículas minúsculas, mas que, em grandes 
quantidades, chegam a escurecer o agregado miúdo. 
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Agregados: Índices de Qualidade 
 
 - Impurezas: 
 
 -- Material pulverulento: geralmente a areia apresenta uma pequena 
porcentagem de material fino, constituído de silte e argila, que passa pela 
peneira no 200 da ABNT (0,075 mm). 
 
 Este teor é, entretanto, limitado entre 3,0% e 5,0%. Os finos, quando 
presentes em grande quantidade no concreto, aumentam a exigência de 
água para a obtenção da mesma consistência. 
 
 
 -- Substâncias químicas: Substâncias quimicamente ativas quando 
presentes na areia podem ser nocivas. A presença do cloreto de sódio 
provoca escamações e umidade em revestimentos executados com areias 
provenientes de jazida de mar. 
Agregados: Massa específica de agregado graúdo 
 
 - Método do Picnômetro: 
 -- A massa específica é a relação 
 entre a sua massa e o seu volume , 
 considerando os poros (vazios) 
 permeáveis à água; 
 
 - Procedimento do método: 
 -- preencher o picnômetro com água até o nível de referência e 
determinar a massa (A); 
 -- retirar água e introduzir 500 g de material já lavado na peneira 4,8 
mm e seco em estufa; 
 -- colocar água no picnômetro até completar 90% de sua capacidade e 
 agitá-lo bem para retirada de ar e completar com água até o nível de 
referência e determinar a massa (B); 
 
 -- Massa específica do agregado = 500 (g/ cm3) 
 A + 500 – B 
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Agregados: Massa específica de agregado miúdo 
 
 - Método do Frasco de Chapman (NBR 9776/87): 
 -- A massa específica é a relação entre a sua massa e 
 o seu volume, considerando os poros (vazios) permeáveis à água; 
 
 - Procedimento do método: 
 -- colocar água no frasco de Chapman até a marca de 200 cm3. 
 Deixar em repouso para que a água aderida nas faces 
 internas escorregue totalmente; 
 -- colocar 500 g de material seco em estufa; 
 -- agitar e girar o frasco sobre a bancada de 
 neopreme para retirar bolhas de ar; 
 -- fazer a leitura final (Lf) e calcular a massa 
 específica: 
 
 -- Massa específica = 500 (g/ cm3) 
 Lf – 500 
Agregados: Massa específica aparente ou Massa 
unitária de agregados em estado solto (NBR 7251/82) 
 
 - A massa específica aparente ou Massa Unitária é a relação entre a sua 
massa e o seu volume sem compactar, considerando os vazios entre os 
grãos; 
 
 
 - Procedimento do método: 
 -- secar previamente o material ao ar; 
 -- lançar o agregado a uma altura de 
 10 a 12 cm do recipiente de volume (Vr) e massa (Mr) conhecidos; 
 -- rasar o recipientee determinar a massa total (Mt) e calcular a massa 
de agregado (Mag): Mag = Mt - Mr; 
 
 -- Massa unitária do agregado = Mag (g/ cm3) 
 Vr 
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Agregados:Compacidade, Porosidade, Índice de Vazios 
 
 - O agregado é um material granular. O espaço que, naturalmente, fica 
entre os grãos é denominado vazios. 
 
 - Em um dado volume de agregado Va, os grãos ocupam o volume 
Vg e o espaço restante são os vazios Vv; 
 
 - A compacidade (C), a Porosidade (P) e o Índice de vazios (i) são 
determinados pelas seguintes equações: 
 C = Vg ; P = VV ; i = Vv 
 Va Va Vg 
 
 - A compacidade, vem a ser característica importante no preparo do 
concreto; 
 
 - A resistência e a durabilidade do concreto aumentam quando a 
compacidade do agregado. Com isto, diminui o índice de vazios e, 
portanto, a quantidade de argamassa a empregar. Resultando por 
fim um concreto menos dispendioso 
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Disciplina : Materiais de Construção Civil; 
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Agregados: Granulometria 
 
  A composição granulométrica de um agregado é a distribuição 
percentual dos seus diversos tamanhos de grãos, considerando a 
quantidade de material, em massa, retido em um conjunto de 
peneiras segundo a norma NBR 7217 (ABNT, 1987); 
 
 
  Além da curva de composição granulométrica são também 
definidos, no ensaio de granulometria, o módulo de finura e a 
dimensão máxima característica (fck) (diâmetro máximo) do 
agregado; 
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Agregados: Granulométria 
 
 Conjunto de peneiras para caracterização da composição 
granulométrica dos agregado segundo a NBR 7217 ( ABNT, 1987): 
SÉRIE NORMAL SÉRIE INTERMEDIÁRIA 
# 76,0 mm - 
- # 64,0 mm 
- # 50,0 mm 
# 38,0 mm - 
- # 32,00 mm 
- # 25,0 mm 
#19,0 mm - 
- #12,5 mm 
# 9,5 mm 
- # 6,3 mm 
# 4,8 mm 
# 2,4 mm 
# 1,2 mm 
# 0,600 mm 
# 0,300 mm 
# 0,150 mm 
AGREGADO 
GRAÚDO 
AGREGADO 
MIÚDO 
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Disciplina : Materiais de Construção Civil; 
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Agregados: Granulométria 
 
  Na figura 1 são apresentados os equipamentos necessários à 
realização de um ensaio de granulometria de agregados: peneiras 
padronizadas, vibrador de peneiras, balança, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1: Equipamentos utilizados no ensaio de granulometria 
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Disciplina : Materiais de Construção Civil 
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Agregados: Granulométria 
 
 Como resultado da análise, podem ser calculadas a dimensão 
máxima característica e o módulo de finura do agregado que são 
assim definidos (segundo a NBR 7211 e NBR 7217): 
 
 Dimensão máximo característica (fck)  grandeza 
correspondente à abertura nominal, da malha quadrada da peneira 
da série normal ou intermediária, em mm, à qual corresponde 
uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente 
inferior a 5% em massa. 
 
 Módulo de Finura (M.F.)  é a soma das porcentagens 
acumuladas em todas as peneiras da série normal, divididas por 
100; no cálculo não entram as porcentagens acumuladas nas 
peneiras intermediárias. 
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Disciplina : Materiais de Construção Civil 
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Agregados: Granulométria 
 
  Nos quadros 1 e 2 são apresentados os resultados de um ensaio 
de granulometria de amostras de diferentes areias, sendo calculado 
o módulo de finura das areias (MF). Os quadros citados mostram 
também os limites da classificação granulométrica das areias 
segundo NBR 7211 (ABNT, 1983). 
 
 
  Nos quadros 3 e 4 são apresentados os resultados de um ensaio 
de granulometria de amostras de diferentes britas, sendo calculada 
a dimensão máxima característica (fck) . Os quadros citados 
mostram também os limites da classificação granulométrica das 
britas segundo NBR 7211 (ABNT, 1983) . 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina : Materiais de Construção Civil 
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Estácio de Sá 
Agregados: Granulométria areias 
 
 Quadro 1 : 
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Agregados: Granulométria areias 
 
 Quadro 2 : 
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Agregados: Granulométria britas 
 
 Quadro 3 : fck = 19,0 mm 
 
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Agregados: Granulométria britas 
 
 Quadro 4 : fck = 38,0 mm 
 
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Agregados: Granulométria 
 
 CURVAS GRANULOMÉTRICAS: 
 -- O resultado da análise granulométrica é mais facilmente 
interpretado graficamente com auxílio das curvas granulométricas; 
 
 -- Nestas curvas o eixo x mostra a abertura das peneiras ou 
diâmetro dos grãos em escala logarítmica e o eixo Y mostra as 
porcentagens acumuladas passantes de cada peneira (pap); 
 pap = 100% - porcentagem retida acumulada 
 
 -- Esta curvas quanto a forma são classificadas em: 
 --- contínua: quando apresenta partículas de todos os 
 diâmetros; 
 --- descontínua: quando falta alguma fração intermediária, 
 neste caso, a curva apresenta um patamar horizontal na fração 
 ausente; 
 --- uniforme: quando a maior parte das partículas 
 pertence a apenas uma fração granulométricas 
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Agregados: Granulométria 
 
 CURVAS GRANULOMÉTRICAS: 
 -- Utilizar agregado que apresenta curva granulométrica bem 
graduada permite a produção de concreto e argamassas de maior 
resistência; 
 
 
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Agregados: Granulometria 
 
 Quanto à dimensão dos grãos. 
 
 Agregado graúdo: 
 - A escolha da dimensão do agregado graúdo é função da 
dimensão da peça a ser concretada (geometria da estrutura), bem 
como da densidade de armadura da seção transversal. Deve-se 
usar o maior tamanho possível do agregado, obedecendo às 
limitações seguintes: 
  menor que1/4 da menor dimensão da peça em planta; 
 
  menor que1/3 da espessura, para lajes; 
 
  menor que 1/2 x (espaçamento vertical entre as armaduras); 
 
  menor que 0,8 x (espaçamento horizontal entre as armaduras); 
 
 menor que 1/3 do diâmetro da tubulação (para concreto bombeado). 
Agregados:umidade 
 
 Determinação da umidade por secagem em estufa: 
 
 Este ensaio é realizado para agregado graúdo segundo a norma NBR 
9939 (ABNT, 1987): 
 
 1 - pesa-se uma amostra do agregado no estado 
 em que vai ser utilizado, determinando-se, 
 assim, a massa úmida (Mh); 
 
 2 - leva-se essa amostra a uma estufa a 110 ºC,por 6 h, pesa-se em seguida e determina-se a 
 massa seca (Ms); 
 
 3 - A umidade ou teor de umidade do agregado é 
 pela seguinte fórmula: 
 h(%) = [ (Mh – Ms) / Ms ] x 100 
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Agregados: Inchamento de agregado miúdo para 
concreto (NBR 6467/87) 
 
 Definição: 
 
 - Aumento do volume aparente do agregado miúdo quando 
úmido, sendo este produzido pela separação entre os grãos da 
areia devido à película de água que se forma em torno do grão 
provocando um afastamento entre as partículas. 
 
 - Esta propriedade do agregado miúdo pode ser representada 
graficamente, o que permite obter dois importantes pontos: 
 
 umidade crítica: é o valor da umidade acima da qual o 
 inchamento pode ser considerado constante; 
 
 inchamento médio: é a média dos valores do inchamento: 
 inchamento máximo  ponto máximo da curva 
 inchamento crítico  na umidade crítica 
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Agregados: Inchamento de agregado miúdo para 
concreto (NBR 6467/87) 
 
 Definição: 
 
 - O inchamento é fundamental para a determinação do traço em 
volume, como se verá mais adiante; 
 
 - Normalmente, o inchamento máximo ocorre para teores de 
umidade entre 4 e 7%. Podendo variar, dependendo da 
granulometria da areia, para teores entre 15 e 35%. 
 
 - Acima desses níveis, o inchamento decresce, chegando 
praticamente a anular-se no estado saturado. 
 
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Agregados: Inchamento de agregado miúdo para 
concreto (NBR 6467/87) 
 
 Procedimento do Método: 
 1 - secar em estufa o agregado e determinar a massa unitária seca ( Mus) 
do agregado seco em estufa; 
 
 2 - adicionar água sucessivamente a fim de obter teores de umidade 
próximos dos valores 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 12%; 
 
 3 - após cada adição de água determinar a massa unitária úmida (Muu) do 
agregado; 
 
 4 - para cada teor de umidade, calcular o coeficiente de inchamento (I): 
 I = Vh = Mus (100 + h) 
 Vs Muu 100 
 
 5 - traçar o gráfico inchamento versus umidade, conforme a figura a seguir; 
 
 6 - determinar o inchamento máximo e o inchamento crítico, 
graficamente, como se segue: 
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Agregados: Inchamento de agregado miúdo para 
concreto (NBR 6467/87) 
 
  Procedimento gráfico: 
 
 1 - traçar a reta tangente à curva paralela ao eixo das 
umidades (RETA A); 
 
 2 - traçar a corda que une a origem ao ponto de tangência 
da reta traçda (RETA B); 
 
 3 - traçar uma nova tangente à curva, paralela à corda (RETA C); 
 
 4 - a interseção da RETA A com RETA B é o ponto que tem como 
coordenadas o inchamento máximo (IMAX) e a umidade crítica (hcrit) . 
 
 5 - pelo ponto da curva de inchamento correspondente à umidade crítica, 
determina-se o inchamento crítico; 
 
 6 - com os valores do inchamento máximo e do inchamento crítico, podemos 
determinar a seguinte expressão: 
 IMed = ( Icrit + IMAX ) / 2 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina : Materiais de Construção Civil; 
UNIVERSIDADE 
Estácio de Sá 
Agregados:Inchamento 
 
 Determinação gráfica: 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina : Materiais de Construção Civil 
UNIVERSIDADE 
Estácio de Sá 
Bibliografia de referência: 
 
- Princípios de Ciência e Tecnologias dos Materiais 
 Autor: Lawrence H. 
 Van Vlack 4a edição 
 
- Materiais de Construção. Rio de Janeiro, LTCed, v1 e2, 1992. 
 Autor: BAUER, L. F.. 
 
- Materiais de Construção. Rio de Janeiro: 
 Autor: PETRUCCI, E.. 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina : Materiais de Construção Civil; 
UNIVERSIDADE 
Estácio de Sá