Apostila Materiais de Construção Civil UFSC

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
Disciplina: ECV 5330 - Materiais de Construção Civil
Autores: Janaíde Cavalvante Rocha. Profª. 
 Luciana Lopes Xavier, Engª Civil 
Florianópolis, 2000.
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1.1 DEFINIÇÃO 
As rochas são todos os elementos que constituem a crosta terrestre, independente da sua 
origem, composição e estrutura, segundo a geologia. 
 A rocha é um agregado natural formado por um ou mais minerais que forma a crosta 
terrestre (LEINZ e AMARAL). Entendendo por mineral toda substância inorgânica natural, de 
composição química e estrutura definida. 
Rochas são materiais constituintes essenciais da crosta terrestre, provenientes da 
solidificação magma ou de lavas vulcânicas, ou da consolidação de depósitos sedimentares, 
tendo ou não sofrido transformações metamórficas. São materiais que apresentam elevada 
resistência mecânica, podendo sofrer modificações quando em contato com ar e água em casos 
bastante especiais (ABNT - TB-3/ 1945, item 2º). 
 
1.2 UTILIZAÇÃO 
Da extração das rochas são obtidos blocos, matacões, agregados e pedras de construção. Nas 
pedras de construção estão as pedras de alvenaria, de cantaria, guias, paralelepípedos, lajotas e 
placas de revestimento. 
 
1.3 HISTÓRICO 
• Materiais naturais são os mais antigos utilizados pelo homem, pois podem ser empregados 
sem grandes modificações em relação ao seu estado natural; 
• Estima-se a utilização de pedras, em formas primitivas de construções, em 3.000 A.C. na 
Espanha e sul da França; 
• As pirâmides do Egito foram erguidas com blocos de rochas calcárias (Idade Antiga); 
• A pedra foi o material estrutural mais importante na Idade Média. Como exemplo temos a 
construção dos castelos medievais e das grandes catedrais; 
CAPÍTULO 1 
ROCHAS
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• Século XIX surgimento das estruturas metálicas e século XX desenvolvimento do concreto 
armado. Estes novos materiais, por apresentarem boa resistência à tração e compressão, 
favorecem revolução nas formas e concepções arquitetônicas; 
• A pedra, no uso como material estrutural, teve grande impacto por não ter uma resistência à 
tração da mesma ordem de grandeza de sua resistência à compressão. 
 
1.4 APLICAÇÃO 
A pedra de construção é usada como material suporte ou base nos muros de arrimo, 
fundações pouco profundas, blocos de pavimentação e como agregado (componente do concreto 
de cimento portland ou mistura betuminosa da pavimentação). Ainda é aplicada como material 
de acabamento e proteção, como por exemplo placas de revestimentos de paredes e pisos, devido 
à sua durabilidade e efeito estético. Sua utilização como material agregado, complemento dos 
concretos de cimento e asfálticos, faz com que o material seja um dos mais importantes entre os 
materiais de construção. 
 
1.5 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS 
1.5.1 - Classificação Geológica: De acordo com a formação da rocha. 
a) Rochas Eruptivas, Magmáticas ou Ígneas: Formadas pelo resfriamento do magma (material 
rochoso em fusão). 
• Intrusivas: Solidificam-se à grande profundidade do solo. Ex.: granito, diorito, gabro, etc. 
• Efusivas: Solidificam-se na superfície do solo. Ex.: riolito, basalto, diábase, etc. 
• Filoneanas: Ex.: pórfiro. 
 
b) Rochas Sedimentares: São rochas estratificadas, geralmente depositadas debaixo d’água ou 
acumuladas através da ação do vento e do gelo. 
• Clásticas ou detríticas: Oriundas da destruição de rochas pré-existentes devido à ação de 
águas, ventos e geleiras (deposição de detritos). Ex.: arenito. 
• Precipitação química: Originária da transformação química sofrida por materiais em 
suspenso nas águas. Ex.: gipsita, calcário e dolomita. 
• Origem Orgânica (organógenas): Provêm da ação direta ou indireta de organismos ou da 
acumulação de seus restos (acumulação matéria orgânica). Ex.: calcário-fóssil, carvão-fóssil, 
turfa. 
 
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c) Rochas Metamórficas: São rochas magmáticas ou sedimentares que sofreram alteração na sua 
textura original, estrutura cristalina ou composição mineralógica, devido a condições 
químicas e físicas abaixo da superfície terrestre (calor, pressão e água). Os tipos de rochas 
mais comuns neste grupo são mármore (provém da metamorfização do calcário), gnaisse 
(provém da metamorfização do granito), quartzito (provém da metamorfização do arenito), 
xisto e filito. 
 
1.5.2 - Classificação Tecnológica: Baseado no mineral simples predominante na constituição 
das rochas e determinante das suas características. 
a) Rochas Silicosas: Predomínio quase total da sílica (SiO2) sob a forma, normalmente, de 
quartzo puro. Possuem a maior resistência mecânica e maior durabilidade. Ex.: granito, 
basalto, grês silicoso, etc. 
b) Rochas Calcárias: Têm predomínio do cálcio, na forma de carbonato de cálcio (CaCO3) ou de 
sulfato de cálcio. Possui boa resistência mecânica e média durabilidade. Ex.: calcário, 
mármore, dolomita e gipsita. 
c) Rochas Argilosas: Predomínio da argila (silicatos hidratados de alumínio). Têm resistência 
mecânica e durabilidade baixíssimas. Ex.: argila comum, margas e xistos argilosos. 
 
1.5.3 - Classificação Combinada: Considera-se as duas classificações anteriores e a aplicação 
na Engenharia. As rochas são classificadas em: 
a) Rochas Sílicosas: Eruptiva, Sedimentares e Silicosas Metamórficas; 
b) Rochas Calcárias: Sedimentares e Metamórficas; 
c) Rochas Argilosas: Sedimentares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A Tabela 1 resume esta classificação. 
Tabela 1: Classificação das Rochas (PETRUCCI, 1976) 
 
 
1.6 CARACTERÍSTICAS DE ROCHAS EMPREGADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 
1.6.1 – Granito 
• Rocha ígnea de profundidade; 
• Dura de textura cristalina e de grãos finos ou médios; 
• Compõem-se de quartzo, feldspato e mica; 
• Comum na natureza; 
• Apresenta fratura irregular ou concóide; 
• A cor predominante é dada pelo feldspato, podendo ser rósea, marrom, amarelada, cinza ou 
azulada; 
• O quartzo dá grânulos brancos ou pretos e a mica lhe dá o brilho; 
• Resistência à compressão é, em média, 150 MPa (1500kgf/cm²); 
• Densidade varia de 2,5 a 3,0; 
• Excelente pedra de construção, desde que não alterado; 
• Resistência mecânica e durabilidade são as maiores dentre as demais pedras de construção; 
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• Usos: em calçamentos (resistência ao choque e desgaste), muros de arrimo, alvenarias e 
pontes em arcos (obras com esforços de compressão); 
• Principal uso: Como agregado para base de pavimentos, concretos de Cimento Portland e 
asfáltico. Atualmente utilizado como revestimento de pisos e paredes na forma polida 
(placas). 
 
1.6.2 - Calcários 
• Rocha sedimentar composta por carbonato de cálcio (CaCO3) e pequenas proporções de 
outras substâncias (óxido de ferro, de magnésio, argila); 
• Predomínio de carbonato de cálcio (CaCO3) são chamados de calcários calcíticos e 
predomínio de carbonato de magnésio CaMg (CO3) são chamados de calcário dolomíticos ou 
magnesianos; 
• Características: 
→ Calcinação pela ação do calor, liberando gás carbônico. 
 CaCO3 + calor = CaO + CO2 
→ Atacadas pelos ácidos, desprendem CO2 com efervescência. 
→ Riscadas facilmente pelo canivete (grau 3 na escala de Mohs). 
• Resistência à compressão é de 50 a 150 MPa (500 a 1500kgf/cm²); 
• Uso: Revestimento, produção de aglomerantes (extração da cal e fabricação do cimento) e, 
em algumas regiões, como agregados. 
 
1.6.3 - Basalto 
• Rocha ígnea de superfície; 
• De cor escura e textura compacta; 
• Constituída à base de feldspato; 
• Resistência à compressão é de 150 MPa (1500kgf/cm²); 
• Composto de silicatos de alumínio e cálcio, de vidro e piroxênio; 
• Tem grande resistênciae dureza; 
• Como agregado apresentam duas desvantagens: grande dureza que desgasta os britadores e a 
forma dos grãos predominantemente lamelares; 
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• Exige menos explosivos na exploração das pedreiras, devido ao seu fraturamento natural, 
fazendo seu custo de produção ser menor que o dos agregados graníticos; 
• Uso: Em revestimentos de pisos com grande fluxo de pedestres (placas polidas) e pisos para 
jardins (forma bruta). 
 
1.6.4 - Mármores 
• Rochas derivadas do metamorfismo do calcário; 
• Tem textura compacta; 
• Resistência à compressão é de 100 MPa (1000kgf/cm²); 
• As impurezas dão a sua coloração; 
• Durabilidade e resistência à abrasão menor que granitos; 
• Representam o último grau de alteração de rochas (paragnaisses) ou provêm do 
metamorfismo do granito (ortognaisses); 
• Aspecto e características físicas e mecânicas semelhantes a dos granitos; 
• Tem quase os mesmos usos que o granito; 
• Uso: Em revestimento interior sob a forma de placas. 
 
1.7 MINERAIS PRESENTES NAS PEDRAS DE CONSTRUÇÃO 
1.7.1 - Quartzo 
A sílica (SiO2) ou quartzo livre é o mineral mais abundante na crosta terrestre. O quartzo 
é a sílica cristalina, geralmente opaca ou de coloração branco leitoso. É somente atacada pelo 
ácido fluorídrico. Possui massa específica absoluta 2,65 e dureza 7. Apresenta alta resistência à 
compressão e grande resistência à abrasão. 
ƒ T → 570° C: passa do estado beta para alfa aumentando 1,5 vezes seu volume; 
ƒ T = 870° C: transforma-se em tridimita e cristaliza sob forma de finas lâminas hexaédricas; 
ƒ T = 1710° C: funde, resfriando-o rapidamente, dá origem ao quartzo vítreo (sílica amorfa), de 
massa específica 2,3. 
A sílica amorfa ocorre sob forma de sílica hidratada SiO2 (H2O) opalina. Nessa forma 
pode reagir com a cal. 
 
 
 
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1.7.2 - Aluminossilicatos 
Depois da sílica, a alumina (Al2O3) é o mais abundante constituinte da crosta terrestre. 
Combinado com a sílica (SiO2) forma o grupo de aluminossilicatos. 
 
ƒ Feldspato: K2O·Al2O3 · 6SiO2; Na2O·Al2O3 · 6SiO2; CaO·Al2O3 · 2SiO2 
ƒ Mica: silicatos de alumínio. Muscovita, Vermiculita; 
ƒ Caulinita: silicatos de alumínio hidratado Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O 
 
1.7.3 - Silicatos de Ferro Magnésio 
Geralmente denominados minerais negros. A massa específica é maior que os outros 
silicatos e a dureza varia entre 5,5 e 7,5. 
 
1.7.4 - Carbonatos e Sulfatos 
Os carbonatos e sulfatos formadores de rochas são encontrados principalmente em rochas 
sedimentares. Minerais mais importantes: 
 
ƒ Calcita : CaCO3 (carbonato de cálcio cristalino) 
ƒ Magnesita: Mg CO3, emprega-se em material refratário. 
ƒ Dolomita: (CaCO3 . MgCO3) 
ƒ Gesso: CaSO4 . 2H2O 
ƒ Anidrita: CaSO4, transforma-se em gesso por hidratação. 
 
1.8 PROPRIEDADES DAS PEDRAS 
Para que as pedras possam ser utilizadas na construção, estas devem ter algumas qualidades, 
resultando na necessidade de controle de certas propriedades. As propriedades fundamentais são 
as seguintes: 
 
1.8.1 - Resistência Mecânica: É a capacidade de suportar a ação de cargas aplicadas sem entrar 
em colapso. Devem ser consideradas propriedades como resistência à Compressão, Tração, 
Flexão, Cisalhamento, Desgaste e Choque. 
• Compressão, Tração, Flexão, Cisalhamento: As pedras têm boa resistência à compressão e 
mal à tração. A resistência mecânica varia de acordo com a orientação nas rochas 
estratificadas e com o leito da pedreira nas rochas eruptivas. A umidade tem influência na 
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resistência, variando na razão inversa da umidade. Nas pedras as deformações crescem 
menos rapidamente que as tensões, não seguindo a lei de Hooke. A resistência à compressão, 
geralmente, é o principal requisito na escolha da pedra. 
• Desgaste: É a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo. 
• Choque: As pedras suportam, além dos efeitos estáticos, os dinâmicos. Os ensaios podem 
ser feitos por normas alemãs ou americanas. 
 
1.8.2 - Durabilidade: É a capacidade de manter as suas propriedades físico-mecânicas com o 
decorrer do tempo e ação de elementos agressivos (meio ambiente ou intrínsecos, físico, químico 
e mecânico). Influenciam a durabilidade: a Compacidade, Porosidade, Permeabilidade, 
Higroscopicidade, Gelividade, Condutibilidade Térmica. 
• Compacidade (C): É o volume de sólidos na unidade de volume da rocha natural. Está 
ligada à permeabilidade, à absorção, à higroscopicidade e à gelividade. 
• Porosidade (P): É expressa pelo volume de vazios na unidade de volume total. É o 
complemento da compacidade. A pedra porosa é pouco resistente à compressão, é permeável 
e gelível. A porosidade está intimamente ligada à durabilidade. A classificação quanto à 
porosidade é a seguinte: 
ƒ P < 1% : rocha muito compacta; 
ƒ 1% <P < 2.5% : rocha com pequena porosidade; 
ƒ 2,5% <P < 5% : rocha com porosidade regular; 
ƒ 5% <P < 10% : rocha bastante porosa; 
ƒ 10% <P < 20% : rocha muito porosa; 
ƒ P >20%: rocha fortemente porosa. 
 
• Permeabilidade: É a capacidade de se deixar atravessar por líquidos e gases. A água pode 
atravessar um corpo poroso por capilaridade, pressão ou ambas. Muito importante para 
reservatórios, coberturas, entre outros. 
• Higroscopicidade: É a propriedade de absorver água por capilaridade. Tem grande 
importância na durabilidade. 
• Condutividade Térmica e Elétrica: É a propriedade relacionada com a velocidade da 
transmissão de calor. As pedras, comparadas aos metais, podem ser consideradas más 
condutoras de calor, mesmo assim não podem ser consideradas bons isolantes térmicos. Em 
geral, as porosas são mais isolantes que as compactas. Devido à má condutibilidade o 
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exterior sofre mais que o interior, a dilatação provoca o fendilhamento. Como exemplo 
temos a Tabela 2: 
 
Tabela 2: Densidade de massa aparente (ρ ), condutividade térmica (λ ) e calor específico (c) das 
pedras (LAMBERTS, R; DUTRA, L.; PEREIRA, F.O.R., 1997.) 
 
PEDRAS (incluindo junta de assentamento) 
Material 
ρ 
Densidade de 
massa aparente 
(kg / m³) 
λ 
Condutividade 
Térmica 
(W / (m.K)) 
c 
Calor Específico 
de Materiais 
(kJ / (kg.K)) 
granito, gneisse 2300-2900 3,00 0,84 
ardósia, xisto 2000-2800 2,20 0,84 
basalto 2700-3000 1,60 0,84 
calcários / mármore > 2600 2,90 0,84 
Outras 2300-2600 2,40 0,84 
 1900-2300 1,40 0,84 
 1500-1900 1,00 0,84 
 < 1500 0,85 0,84 
 
 
• Gelividade: A água infiltrada na pedra transforma-se em gelo, conseqüentemente 
aumentando de volume. A pressão exercida pelo gelo é de 146 kgf / cm². 
 
1.8.3 - Trabalhabilidade: É a capacidade da pedra em ser trabalhada com mínimo de esforço. 
Influenciam na trabalhabilidade: a Fratura , a Homogeneidade e a Dureza. 
• Fratura: Está relacionada à facilidade ou dificuldade de extração, corte, polimento e 
aderência a aglomerantes. Refere-se à forma e ao aspecto da superfície de fragmentação da 
rocha. Os principais tipos de fratura são: 
ƒ Plana: Material fácil de ser cortado em blocos de faces planas; 
ƒ Conchoidal: Difícil de ser cortada; 
ƒ Lisa: Fácil de polir; 
ƒ Áspera: Boa aderência; 
ƒ Escamosa: Dificuldade de cortar, mas fácil de lascar; 
ƒ Angulosa: Superfície de separação mais ou menos resistente. 
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• Homogeneidade: Quando apresenta as mesmas propriedades em amostras diversas. A 
homogeneidade é uma qualidade fundamental, a ausência desta significa má qualidade da 
pedra. 
• Dureza: É a propriedade relacionada à maior ou menor capacidade de se serrar. Esta 
propriedade afeta a trabalhabilidade da pedra e está intimamente ligada ao seu custo. 
ƒ Brandas: Serradas facilmente pela serra de dentes. Ex.: Tufos vulcânicos. 
ƒ Semi- duras: Serradas facilmente pela serra lisa com areia ou esmerile dificilmente 
serradas por serra de dentes. Ex.: Calcários compactos. 
ƒ Duras: Somente serradas na serra lisa. Ex.: Mármores. 
ƒ Duríssimas: Dificilmente serradas pela serra lisa, mas facilmente com as serras 
diamantadas. Ex.: Granito. 
 
1.8.4 - Estética: É a aparência da pedra para fins de revestimento ou acabamento. Considera-se a 
Textura, a Estrutura e a Coloração. 
• Textura: Relacionada ao detalhe da distribuição dos elementos mineralógicos. 
• Estrutura: Relacionada à homogeneidade ou heterogeneidade dos cristais constituintes e da 
parte amorfa. 
• Coloração: É determinada pela cor dos minerais essenciais ou de seus componentes 
acessórios. Importante quando a pedra tem finalidade decorativa, influenciando na maioria 
das vezes, no seu valor. Devido a sua variabilidade, a cor não serve para identificação 
mineralógica. Quando usada para revestimentos a uniformidade e a durabilidade das cores 
são essenciais. A cor pode ser alterada pelo intemperismo. O polimento contribui na 
resistência à ação do tempo, acentuando as cores. Alguns minerais são nocivos à beleza das 
pedras como a pirita, marcassita, pirrotita e mica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.9. ESTUDOS TECNOLÓGICOS 
 
1.9.1 - Características Físicas 
 
1.9.1.1 - Massa Específica: É a relação entre massa e volume. 
• Massa Específica Aparente (d): No volume considera-se o material sólido e os vazios 
permeáveis e impermeáveis. Determinada pelo processo geométrico, frasco graduado ou 
balança hidrostática. 
 
apV
md = (1.1) 
• Massa Específica Absoluta (D): Dada pelo peso da unidade sem os vazios. Determinada pelo 
picnômetro. 
 
absV
mD = (1.2) 
 
 
Figura 1: Massa Específica 
 
1.9.1.2 - Compacidade (C): É a relação entre massa específica aparente e massa específica 
absoluta. 
ap
abs
V
VC = ⇔ 
dm
DmC = ⇔ 
D
dC = (1.3) 
 
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1.9.1.3 - Porosidade (P): É a relação entre volume de vazios e volume aparente do material. 
 
ap
v
V
VP = ⇔
ap
absap
V
VV
P
)( −= ⇔
dm
DmdmP )//( −= ⇔ 
D
dP −= 1 (1.4) 
 
Classificação quanto à porosidade: 
• P < 1% : rocha muito compacta; 
• 1% <P < 2.5% : rocha com pequena porosidade; 
• 2,5% <P < 5% : rocha com porosidade regular; 
• 5% <P < 10% : rocha bastante porosa; 
• 10% <P < 20% : rocha muito porosa; 
• P >20%: rocha fortemente porosa. 
 
1.9.1.4 - Permeabilidade: É a capacidade de se deixar atravessar por líquidos e gases. A água 
pode atravessar um corpo por capilaridade, pressão ou ambos. A absorção depende dos poros 
ligados ao exterior de acordo com a dimensão e disposição dos canais da pedra. 
1.9.1.5 - Higroscopicidade: É a propriedade de absorver água por capilaridade. Importante para 
a durabilidade. 
 
tkh = (minutos) 
 
O peso da água absorvida é proporcional ao volume atingido pela água. 
 
SkmQ ××= onde m = porosidade relativa. 
 
tkSmQ ××= e 
tS
Qkm =× 
 
Fazendo Hkm =× e multiplicando por 100, temos o coeficiente de higroscopicidade. 
 
tS
QH ×= 100 (1.5) 
 
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1.9.1.6 - Condutividade Térmica e Elétrica: É a propriedade relacionada com a velocidade da 
transmissão de calor. As pedras, comparadas aos metais, podem ser consideradas más 
condutoras de calor, mesmo assim não podem ser consideradas bons isolantes térmicos. 
 
1.9.1.7 - Dureza: É a propriedade relacionada à maior ou menor capacidade de se serrar. Esta 
propriedade afeta a trabalhabilidade da pedra e está intimamente ligada ao seu custo. 
• Brandas: Serradas facilmente pela serra de dentes. Ex.: Tufos vulcânicos. 
• Semi- duras: Serradas facilmente pela serra lisa com areia ou esmeril e dificilmente serradas 
por serra de dentes. Ex.: Calcários compactos. 
• Duras: Somente serradas na serra lisa. Ex.: Mármores. 
• Duríssimas: Dificilmente serradas pela serra lisa, mas facilmente com as serras diamantadas. 
Ex.: Granito. 
1.9.2 - Características Mecânicas 
1.9.2.1- Resistência à Compressão, Tração, Flexão, Cisalhamento: As pedras, normalmente, 
resistem bem à compressão e mal à tração. Fatores como a orientação do esforço, nas rochas 
estratificadas e umidade influenciam na resistência. A resistência à compressão serve de dado 
para avaliação indireta das outras propriedades. 
- Cisalhamento = 1/10 a 1/15 da Resistência à Compressão . 
- Tração = 1/20 a 1/40 da Resistência à Compressão. 
- Flexão = 1/10 a 1/15 da Resistência à Compressão. Determinação da resistência à 
compressão: Na prensa coloca-se corpo de prova cúbico com 5 centímetros de arestas. Sendo: Rc 
= Resistência à compressão, P = Esforço aplicado, e S = Área da seção resistente. 
 
 
 Figura 2: Resistência à Compressão 
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1.9.2.2 - Desgaste: É a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo. O ensaio de 
desgaste pode ser feito de duas maneiras: 
ƒ Material atritado contra um disco horizontal que gira, usando-se um abrasivo (areia ou 
coríndon) → resistência à abrasão. O desgaste é feito pelas partes mais duras, 
dependendo também da dureza do abrasivo. 
 
⇒ recomendado para pedras e pisos de revestimento. 
ƒ Material atritado por desgaste recíproco de pedaços de pedra em aparelhos como o Deval 
ou Los Angeles. É muito usado para qualificação da pedra como agregado para concreto 
asfáltico e lastro de ferrovias. 
⇒ agregados. 
 
1.9.2.3 - Resistência ao choque: Importante nas aplicações como molhes de enrocamento, pois 
o peso do bloco é fundamental para a estabilidade do molhe, não podendo ser partidos por 
choque durante a colocação. O ensaio consiste em deixar cair sobre o corpo-de-prova (cubo de 4 
cm de lado) um peso de 45N (4,5 kg) quantas vezes forem necessárias para esmagar o cubo. 
 
 
 Figura 3: Aparelho para ensaio de choque. 
 
 
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1.10 CLASSIFICAÇÃO QUANTO ÀS DIMENSÕES 
• Bloco de Rocha: Pedaço de rocha com diâmetro > 1m 
• Matacão: Pedaço de rocha com diâmetro 25 cm < ∅ <1m 
• Pedra: Pedaço de rocha com diâmetro 7,6 cm< ∅ < 25 cm 
• Pedregulho: Pedaço de rocha com diâmetro 4,8mm < ∅ <7,6cm 
• Areia: Diâmetro 0,05mm < ∅ < 4,8mm 
• Silte: Diâmetro 0,005mm < ∅ <0,05mm 
• Argila: Diâmetro ∅ <0,005mm 
 
1.11 ALTERABILIDADE DA PEDRA 
 Modificação da suas características e propriedades por agentes atmosféricos ou outros 
agentes agressivos, atuando através de uma ação física ou química. 
1.11.1 – Efeitos Físicos: 
• Variação de Temperatura: O aquecimento da rocha é 1 a 2,5 vezes mais do que a 
atmosfera. Cada constituinte mineralógico tem um coeficiente de dilatação térmica. As 
variações térmicas produzem esforços internos secundários que agindo continuamente podem 
causar a desagregação e a ruína total do material. 
• Crescimento dos cristais: O crescimento de cristais em fendas pré-existentes ou poros pode 
fragmentar a rocha. Esse crescimento pode ser devido à deposição de sais nas fendas e poros. 
Os sais precipitam quando a água de capilaridade evapora-se e ao cristalizar-se aumentam de 
volume, ocasionando um aumento de fissuração progressivo e lento. 
 
1.11.2 – Efeitos Químicos 
• Oxidação: Um dos processos químicos mais comuns. Afetaos compostos de ferro e a 
passagem do ferro bivalente ( FeO2) a trivalente (FeO3) dá origem à coloração avermelhada. 
 Exemplo: A oxidação dos sulfetos encontrado na forma de pirita (FeS2), 
marcassita (FeS2) ou pirrotita (Fe n – 1 Sn). Na presença de água e ar o sulfeto reage dando: 
4 FeS2 + 15O2 + 8 Ca (OH)2 + 14 H2O → 4 Fe (OH)3 + 8 (CaSO4. 2 H2O) 
 
• Ação do CO2: Certas rochas podem sofrer dissolução, como os calcários, cujo mineral 
essencial é a calcita, CaCO3, ou a dolomita CaMg (CO3)2. A dissolução dos calcários 
calcíticos é muito mais rápida que a dos calcários dolomíticos. O bicarbonato tem 
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solubilidade 100 vezes mais que o carbonato. O bicarbonato de cálcio, sendo muito solúvel, é 
facilmente lixiviado. 
 No caso dos calcários calcíticos verifica-se a seguinte reação: 
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca (HCO3)2 
 
 
 Calcita Bicarbonato de Cálcio 
 
• Hidratação: Pela hidratação a água é absorvida, ficando intimamente ligada à superfície 
mineral, penetrando em seus capilares, sendo que a estrutura cristalina do mineral é mantida. 
Depois da hidratação ocorre a hidrólise, responsável pela decomposição química do mineral, 
quebrando sua estrutura cristalina. 
 
 
Figura 4: Agentes de Ruína da Pedra (PETRUCCI, 1976) 
 
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Figura 5 : Alterações Típicas da Pedra e Agregados (PETRUCCI, 1976) 
 
1.12 EXPLORAÇÃO DE PEDREIRAS 
1.12.1 - Definição de Pedreira 
 Pedreira é a denominação dada a uma jazida (depósito mineral ainda não explorado, 
natural) de mineral pétreo explorada. 
 
1.12.2 - Critérios para escolha de uma Pedreira 
a) Qualidade da jazida: Verificação através de observação direta ou estudo petrográfico. O 
estudo petrográfico determina: composição mineralógica da rocha e sua classificação 
petrográfica; estado de conservação da rocha; estrutura, granulação, textura, poros; presença 
de materiais nocivos. 
b) Quantidade e custo de remoção da camada superficial: A quantidade pode ser determinada por 
sondagens e topografia (curvas de níveis e levantamento de seções). 
c) Situação: 
• Localização da pedreira (facilidade para o serviço); 
• Acesso às vias de comunicação; 
• Vizinhança; 
• Distância ao centro consumidor; 
• Volume de trabalho de drenagem e regularização; 
 19
• Rede elétrica e água potável; 
• Disponibilidade pessoal técnico e operário. 
 
1.12.3 - Exploração de Pedreira 
 Conjunto de operações que permitem a retirada da pedra natural da jazida, reduzindo 
formas e tamanhos, tornando-as compatíveis para o uso e aplicação em obras de engenharia. 
 Os tipos de exploração são os seguintes: 
a) Céu aberto; 
b) Subterrânea; 
c) Mista. 
 
 
Figura 6 : Vista Pedreira, Pomerode - SC (AREIA E BRITA, 1999) 
 
1.13 POTENCIAL MINERAL BRASILEIRO 
 O Brasil, com seu território amplo e sua diversidade geológica, é um dos maiores potenciais 
de minérios do mundo, sendo um dos principais produtores mundiais de minérios, registrando 
uma produção de 83 substâncias minerais. Os terrenos antigos, ricos em depósitos minerais de 
grande significado econômico, são cerca de 42% do território nacional. 
Com relação à distribuição das minas por substâncias minerais, verifica-se que 72,6% estão 
ligadas à indústria da construção civil: calcário (337); pedras britadas (348); areia e cascalho 
 20
(265) e argilas comuns e plásticas (178). Os minerais metálicos compreendem 11,2% das minas, 
destacando ferro (82), ouro (20), alumínio (18), manganês (18), estanho (8) e cromo (6). 
 
1.13.1 - Setor Mineral Catarinense 
 O valor da produção mineral em Santa Catarina no ano de 1998, foi cerca de R$ 287,6 
milhões, para 21 tipos de bens minerais produzidos (carvão; pedras britadas; argilas comuns e 
plásticas; areias, seixos e saibros; água mineral; fluorita; conchas calcárias; areia industrial; 
calcário calcítico e dolomítico; fonolito e nefelina-sienito; caulim; bauxita; silex; granito 
ornamental; turfa; argila refratária; feldspato). 
 
 Figura 7: Distribuição do Valor da Produção Mineral do Estado de SC (AREIA E BRITA, 1999) 
 
1.13.2 - Brita e Areia em Santa Catarina 
A pedra britada tem grande distribuição em Santa Catarina. Na porção Leste é obtida do 
beneficiamento das rochas graníticas e/ou granito-gnáissicas, além de seixos de leito de rios e de 
depósitos aluvionares provenientes destas litologias. Enquanto que na porção Oeste e Meio-
Oeste a brita é produzida a partir de basaltos da Formação Serra Geral. 
As areias para utilização na Construção Civil tem ampla distribuição na porção Leste do 
Estado. As principais áreas de extração localizam-se nos principais cursos d’água que 
transportam os sedimentos originários das rochas graníticas e granito-gnáissicas, bem como nos 
depósitos sedimentares da planície costeira. As porções Oeste e Meio Oeste de Santa Catarina, 
são pobres em depósitos de areia, principalmente areia grossa, contendo apenas depósitos 
localizados, associados às rochas sedimentares da Bacia do Paraná, pois os basaltos da Formação 
da Serra Geral, pobres em sílica, são bem dominantes. 
 21
A produção de pedras britadas, areia, seixos e saibro foi no total cerca de 31% do valor 
da produção mineral do estado no ano de 1998. A produção de brita foi de 20,2% e a de areia e 
seixos 10,8%. 
→ Universo total da produção de brita: 
- Quantidade produzida: 3.986.555 m³; 
- Valor da Produção: R$ 58.218.915,00; 
- 50 empresas produtoras de pedra britada; 
- 65 minas outorgadas; 
- 35 municípios produtores, de um total de 293 existentes. 
 
→ Universo total da produção de areia para construção: 
- Quantidade produzida: 4.946.021 m³; 
- Valor da Produção: R$ 29.418.526,00; 
- 130 empresas produtoras de areia; 
- 181 minas outorgadas; 
- 40 municípios produtores, de um total de 293 existentes. 
 
1.13.3 - Pedras usadas na Região (Florianópolis) 
a) Pó de pedra; 
b) Pedrisco; 
c) Brita n.º ¾; 
d) Brita n.º 1; 
e) Brita n.º 2 e; 
f) Pedra pulmão (Oriunda da britagem primária). 
 
 a) b) c) 
 
 d) e) f) 
Figura 8: Pedras usadas na Região ( Pedrita, 2000) 
 
 22
Na Figura 9 encontra-se um fluxograma típico de uma pedreira. 
 
 
Figura 9: Fluxograma típico de uma pedreira (BAUER, L.A., 1995) 
 
 
 
 
 
 
 
 23
 
 
1.14 PARTE PRÁTICA 
1.14.1 - Massa Específica Aparente: É a massa por unidade de volume compreendendo o 
volume absoluto do material sólido e o volume dos vazios impermeáveis. Obtida através da 
fórmula (1.1). 
 
 
Métodos de determinação: 
a) Processo geométrico: Utiliza-se um cubo com arestas normalmente de 5 cm. É o corpo-
de-prova usado para o ensaio de resistência à compressão. As medidas das arestas para 
determinação do volume são efetuadas com um paquímetro. São realizadas duas medidas por 
aresta e as dimensões do cubo são calculadas como sendo a média das leituras. 
 
 
cba
md ××= (1.6) 
 
b) Processo do frasco graduado: Coloca-se uma certa quantidade de água em uma 
proveta graduada e faz-se uma leitura inicial (Li). Determina-se a massa de uma certa porção da 
amostra (m) e coloca-se esta porção na proveta. Faz-se então a leitura final (Lf). 
 
)( LiLf
md −= (1.7) 
 
™ Este procedimento é indicado para cálculos rápidos, para amostras que possua geometria 
irregular. A precisãoé pequena, dependendo da sensibilidade de leitura da proveta utilizada. 
c) Processo da balança hidrostática: O princípio deste ensaio baseia-se na lei de 
Arquimedes: “ Todo corpo imerso num fluido está sujeito a uma força de baixo para cima igual 
ao peso de líquido por ele deslocado”. 
 
 24
 
 Figura 9: Lei de Arquimedes 
 
 O valor do empuxo pode ser determinado pela diferença entre a massa de uma amostra em 
condições normais (m) e sua massa imersa (mi). Caso o fluido em questão seja a água (densidade 
igual a 1) o valor desta força em kgf será numericamente igual ao volume da amostra (em dm³). 
 
)( mim
md −= (1.8) 
 
Execução do ensaio: 
- Pesa-se a amostra (m); 
- Tara-se a balança com o recipiente que conterá a amostra quando imersa na água; 
- Coloca-se a amostra no recipiente imerso e faz-se a pesagem imersa (mi). 
 
™ Este método de determinação tem grande precisão e é recomendado para medida de 
laboratório. 
 
14.2 - Massa Específica Absoluta: É a massa por unidade de volume compreendendo apenas o 
volume absoluto do material sólido. Obtida através da fórmula (1.2). 
 
Os vazios impermeáveis são eliminados através de moagem prévia da amostra. Quanto 
menor a granulometria da amostra moída, mais preciso será o valor de “D”. 
 25
a) Processo do Picnômetro: O picnômetro é um recipiente de vidro que possui uma rolha 
esmerilhada com um tubo capilar. Quando repleto por um líquido, consegue-se um volume 
bem definido e preciso. 
 
 Figura 10: Cálculo do volume da amostra através do picnômetro 
 
 
 
Execução do ensaio: 
- Pesa-se o picnômetro com água (Pag); 
- Pesa-se uma amostra de pó de pedra (m); 
- Retira-se um pouco da água do picnômetro, coloca-se a amostra (a) com auxílio de um funil 
e completa-se o restante do espaço com água; 
- Pesa-se o picnômetro com a amostra e água (Pag + a). 
 
 [ ]maPagPagVabs −+−= )( (1.9) 
 
absV
mD = ⇒ ][ maPagPag
mD −+−= )( (1.10) 
 
™ Atenção: Deve-se eliminar cuidadosamente o ar aderido às partículas da amostra quando 
colocada no picnômetro, antes de começar o preenchimento total por água. 
 
 
 
 
 
 26
 
 
 
 
 
 
 
2.1 DEFINIÇÃO 
 
Segundo a NBR 7211 (EB-4) agregados são materiais pétreos, obtidos por fragmentação 
artificial ou fragmentados naturalmente, com propriedades adequadas, possuindo dimensões 
nominais máxima inferior a 152mm e mínima superior ou igual a 0,075mm. 
Material particulado, incoesivo, de atividades química praticamente nula, constituído de 
misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos (BAUER, 1995). 
Material granular, sem forma e volume definidos, geralmente inerte, 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 rocha (PETRUCCI, 1987). 
 
2.2 APLICAÇÕES 
 
• Lastros de vias férreas; 
• Bases para calçamentos; 
• Adicionados aos solos que constituem pista de rolamento; 
• Parte componente do material para revestimentos betuminosos; 
• Material de drenagem e para filtros; 
• Material granuloso e inerte (não sofre transformação química) na confecção de 
argamassas e concretos. 
 
2.3 CLASSIFICAÇÃO 
 
2.3.1 Segundo a Origem 
 
• Naturais: Aqueles que já encontram-se na natureza sob a forma (particulada) de 
agregados. São as areias (mina ou cursos d’água) e cascalhos. 
 
 
 
CAPÍTULO 2 
AGREGADOS
 27
• Artificiais: Aqueles que têm sua composição particulada obtida através de um trabalho 
de afeiçoamento pela ação do homem. Sendo as areias e pedras obtidas através da moagem 
de fragmentos maiores. 
 
Existem autores que classificam as areias e pedras obtidas por moagem como naturais, 
usando a designação de artificias para os obtidos a partir de materiais sintéticos, como produtos 
ou rejeitos industriais (argila expandida e escória moída). 
 
2.3.2 Segundo o Tamanho dos Grãos 
 
• Miúdo: Aquele material cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm* e ficam 
retidos na peneira 0,075 mm. Sendo a areia e o pedrisco. 
 
• Graúdo: Aquele material cujos grãos ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm** e 
passam pela peneira 152 mm. Sendo as britas e o seixo rolado. 
 
* Podem ficar retidos até 15% em massa. 
 
** Podem passar até 15% em massa. 
 
Quando o material apresentar mais do que 15% e menos do que 85% da massa de grãos 
passantes ou retidos na peneira 4,8 mm de abertura, considera-se o agregado como uma 
MESCLA de miúdo e graúdo. 
 
2.3.3 Segundo à Massa Específica Aparente 
 
• Leves: Aqueles com massa específica aparente menor que 2000 Kg/m³. Exemplos: 
Vermiculita, argila expandida e pumicita (pedra-pome). 
 
• Normais: Aqueles cuja massa específica aparente está entre 2000 a 3000 Kg/m³. 
Exemplos: Areias quartzozas, seixos e britas de granito. 
 
• Pesados: Aqueles que possuem massa específica aparente acima de 3000 Kg/m³. 
Exemplos: Minérios de barita, hematita e magnetita. 
 
 
 28
 
2.4 TIPOS DE AGREGADOS 
 
• Filler: Material que passa na peneira n.º 200 (0,075 mm). 
• Areia: Material natural que passa na peneira de malha 4,8 mm (podendo ficar retido até 
15% em massa); 
• Pedrisco: Material artificial que passa na peneira de malha 4,8 mm (podendo ficar 
retido até 15% em massa); 
• Brita: Material artificial que passa na peneira de malha 152 mm e fica retido na 4,8mm 
(podendo passar até 15%); 
• Seixo Rolado: Material natural que passa na peneira de malha 152 mm e fica retido na 
4,8mm (podendo passar até 15%). 
 
 
2.5 OBTENÇÃO DOS AGREGADOS 
 
2.5.1 Agregado Natural 
 
A obtenção dos agregados naturais e a sua qualidade estão ligadas à sua origem geológica. 
De acordo com a origem geológica, as jazidas classificam-se em: 
 
a) Origem residual: Depósitos encontrados próximo à rocha matriz. Normalmente possuem boa 
granulometria, mas grande quantidade de impurezas. 
 
b) Origem eólico: Depósito de materiais finos formados pela ação do vento. Possuem má 
granulometria, mas com bastante pureza. Exemplo: Dunas. 
 
c) Origem aluvial: Depósito de materiais formados pela ação transportadora da água. Podems ser 
fluviais ou marítimos. Os marítimos, geralmente, apresentam má granulometria e os fluviais são, 
na maioria das vezes, os melhores agregados encontrados na natureza. 
 
⇒ Quanto ao tipo de jazida: 
• Bancos: jazida formada acima do leito do terreno; 
• Minas: jazida formada em subterrâneo; 
• Jazidas de rios: leitos e margens de cursos de água; 
• Jazidas de mar: praias e fundos do mar. 
 29
 
2.5.2 Agregado Artificial 
Obtidos através da redução de pedras grandes, em geral por trituração em equipamentos 
mecânicos (britadores). Normalmente a operação de produção dos agregados artificiais é a 
seguinte: 
 
1º) Extração da Rocha: Produção de blocos com grandes dimensões. 
 
2º) Fragmentação Secundária: Redução do tamanho dos blocos em dimensões adequadas para o 
britamento primário. 
 
3º) Transporte 1: Os fragmentos são transportados da pedreira até o britador primário através de 
correias ou transporte rodoviário, sendo este último mais oneroso. 
 
4º) Britador Primário: Redução do tamanho dos fragmentos. 
 
5º) Transporte 2: Os fragmentos de rocha são levados do britador primárioao secundário. 
 
6º) Britador Secundário: Deixa os fragmentos com a dimensão final. 
 
7º) Peneiramento: Os grãos são separados em tamanhos diferentes, de acordo com as exigências 
da norma ou comerciais. 
 
8º) Lavagem: É feita quando existe uma grande quantidade de finos e principalmente quando a 
rocha matriz encontra-se parcialmente alterada (presença de argila). 
 
9º) Estocagem: Os agregados são armazenados em depósitos a céu aberto ou em silos. 
 
a) Extração da rocha e fragmentação secundária: 
 
 
• brita; 
• pedra britada (NBR-7225); 
• pedrisco / brita 0 (4,8 / 9,5); 
• pedra 1: (9,5 / 12,5); 
 30
• pedra 2: (12,5 / 25); 
• pedra 3: (25 / 50); 
• pedra 4: (50 / 76); 
• pedra 5: (76 / 100); 
• pó de pedra (< 4,8mm); 
• areia de brita ( 0,15 mm<graduação<4,8mm); 
• filler (material passante na peneira 0,075mm); 
• pedra de mão (76 a 250mm); 
• restolho (material granular friável). 
 
b) Fabricação industrial: 
 
• agregado leve de argila expandida; 
• agregado leve de suprodutos industriais; 
• escórias industriais; 
• agregado de concreto e entulho reciclados. 
 
2.5.2.1 Tipos de Britadores 
a) De movimento alternado ( de mandíbula): 
Os britadores de mandíbula são de dois tipos: De simples efeito e de duplo efeito. 
Fragmentam a pedra, esmagando-a de encontro à superfície triturante fixa, por meio de 
superfície triturante de movimento alternado (mandíbula móvel). A pedra ao ser triturada baixa 
pelo funil a cada afastamento da mandíbula móvel. Normalmente os britadores comuns são de 
duplo efeito. Estes possuem a vantagem de consumir menos mandíbulas. 
 
Figura 1: Esquema de britador de mandíbulas de simples efeito (PETRUCCI,1982). 
 
 
 
 31
 
Figura 2: Esquema de britador de mandíbulas de duplo efeito (PETRUCCI, 1982). 
 
b) De movimento Contínuo: 
 
Neste caso podemos citar três tipos: Britador Giratório, Britador de Rolo e Britador de 
Martelo. 
- Britador Giratório: Superfície triturante fixa é a superfície interna da cavidade cônica e a 
móvel é a parte externa do pinhão côncavo, que se afasta e se aproxima da cavidade 
cônica, devido a um excêntrico. 
- Britador de Rolo: A britagem é feita por dois rolos separados de um pequeno intervalo 
que giram em sentidos contrários. Podem Ter superfícies lisas, corrugadas ou dentadas. 
- Britador de Martelo: O material é jogado por pás móveis contra a superfície interna do 
britador. O choque é que provoca o fracionamento. 
 
Figura 3: Tipos de britadores (AREIA E BRITA, 1999) 
 
 32
2.5.2.2 Tipos de Peneiras 
 
a) Cilíndricas rotativas: A peneira cilíndrica rotativa é constituída de chapas de aço perfuradas e 
enroladas em forma cilíndrica, tendo uma inclinação de 4 a 6 graus. O refugo sai pela parte 
de baixo, podendo ser rebritado. A peneira é formada de várias seções, com diâmetro de furo 
crescente, da boca para a saída. Possui algumas desvantagens como: 
• Aproveitamento da superfície bastante pequena ( a área útil é de 1/10 da total); 
• Lenta: 10 a 25 r.p.m.: A velocidade não pode ser maior porque a força centrífuga prejudica a 
classificação, nem menor pois o material não escoa através do peneirador; 
• Custo e manutenção altos devidos ao desgaste, pois as peneiras de diâmetro menor são as 
menos resistentes e as que recebem as maiores cargas; 
• Deficiência na classificação; 
• Paradas com muita freqüência para manutenção. 
 
b) Planas vibratórias: Formadas de caixilhos superpostos, com inclinação em torno de 15 graus. 
São as mais modernas. Possui vantagens como: 
• As pedras maiores não vão para as peneiras mais fracas, ocasionando um menor desgaste; 
• A classificação é rigorosa; 
• Um pequeno espaço é ocupado; 
• As telas são substituídas facilmente; 
• Maior aproveitamento da superfície; 
• Menor potência necessária. 
 
 
2.5 ÍNDICE DE QUALIDADE 
 
2.5.1 Resistência à Compressão 
A resistência varia conforme o esforço de compressão se exerça paralela ou 
perpendicularmente ao veio da pedra. O ensaio é feito em corpos-de-prova cúbicos de 4 cm de 
lado. 
 
2.5.2 Resistência à Tração 
Depende, também, da direção do esforço. È determinada pelo ensaio diametral, onde o 
corpo-de-prova cilíndrico é submetido a um esforço perpendicular ao eixo do cilindro. 
 33
2.5.3 Resistência à Abrasão - Los Angeles 
 Abrasão é o desgaste superficial dos grãos, que sofreram atrição. A resistência a abrasão 
mede a capacidade que o agregado tem de não sofrer alteração ao ser manuseado. A NBR 6465 
trata do ensaio à abrasão. A abrasão Los Angeles deverá ser inferior a 50% em massa do 
material. A máquina do ensaio consta de um cilindro oco, de eixo horizontal, onde coloca-se 
dentro o agregado juntamente com bolas de ferro fundido. O procedimento de ensaio é seguinte: 
 
• Pega-se uma amostra onde a quantidade é definida em função do tamanho dos grãos (Mn); 
• Coloca-se a amostra no tambor do equipamento limpo juntamente com cargas abrasivas 
(esferas metálicas); 
• Faz-se o tambor girar com velocidade de 30 à 33 rpm até completar 500 rotações; 
• Retira-se o material do tambor, separa-se as esferas metálicas, limpa-se as esferas com uma 
escova e passa a amostra nas peneiras 2,38mm e 1,68mm rejeitando o material que passa na 
última peneira; 
• Lava-se o material retido nas próprias peneiras e seca-se em estufa entre 105 e 110 °C 
durante 3h; 
• Pesa-se o material seco (m’n). 
 
100)'( ×−=
Mn
nmMnAn
 
 
2.5.4 Substâncias Nocivas 
 
• Torrões de Argila: A presença de argila, nos agregados, sob a forma de torrões friáveis é 
muito nociva para resistência de concretos e argamassas, pois é um material de pouca 
resistência e as vezes expansivos. O teor é limitado na NBR 7211 (EB-4) e a sua 
determinação se faz pelo método NBR 7218 (MB-8). Para os agregados miúdos o teor limite 
é de 1,5% e para os agregados graúdos é de 1,0% para concreto cuja aparência seja 
importante, 2,0% para concretos submetidos a desgaste superficial e 3,0% para demais 
concretos. 
• Materiais carbonosos: Partículas de carvão, linhito, madeira e matéria vegetal sólida 
presentes no agregado. As partículas de baixa densidade são consideradas inconvenientes 
 34
sendo inclusões de baixa resistência, prejudicando o concreto quando submetido a abrasão. A 
NBR 7211 (EB-4) fixa o teor em 0,5% em concreto cuja aparência é importante e 1,0% nos 
demais concretos. A determinação é feita pela ASTM C123. O ensaio consta da separação 
das partículas de carvão, linhito, madeira e matéria vegetal sólida, por sedimento do agregado 
em um líquido de massa específica igual a 2kg/d³ (cloreto de zinco ou tetrabromoetano). 
• Material pulverulento: Material fino constituído de silte e argila e passando na peneira 
0,075mm. Os finos quando presentes em grande quantidade, aumentam a exigência de água 
dos concretos para uma mesma consistência. Os finos de certas argilas, em particular, 
propiciam maiores alterações de volume nos concretos, intensificando sua retração e redução 
limites. A determinação é feita pela (NBR 7219). Para agregados miúdos é de 3,0% para 
concretos submetidos à desgaste superficial e 5,0% para demais concretos. Para agregados 
graúdos de 1,0%. O limites, dos agregados miúdos, podem ser aumentados de 5 e 7% quando 
o material passante na peneira 0,075mm for constituído de grãos gerados durante o 
britamento da rocha. 
• Impurezas orgânicas: É a impureza mais freqüente nas areias. São detritos de origem 
vegetal, geralmente sob forma de partículas minúsculas, mas que em grande quantidade 
escurecem o agregado miúdo. É determinada através do ensaio colorimétrico NBR7220 que 
indica ou não a existência de impurezas orgânicas nas areias.Em caso afirmativo, segundo a 
NBR 7211, areia é considerada suspeita. Comprova-se a qualidade da areia pelo ensaio NBR 
7221. O ensaio consiste no seguinte: 
 
- Prepara-se duas argamassas 1:3:0,48; uma com areia suspeita e outra com areia conhecida de 
mesma granulometria composta em laboratório; 
- Moldam-se 3 séries de corpos de prova para cada argamassa e rompe-se a 3, 7, e 28 dias; 
- Caso o decréscimo de resistência seja inferior a 10% a areia pode ser empregada; 
- Caso decréscimo seja superior à 10% adota-se o seguinte procedimento: 
 
a) coloca-se a areia em lugar seco e ao ar livre para neutralizar a acidez; 
b) lava-se a areia com água de cal; 
c) substitui-se 5% do cimento em igual proporção em peso de cal. 
 
 
 
 
 35
• Outras impurezas: 
Cloretos: Quando em presença excessiva podem ocasionar problemas. Os revestimentos de 
argamassas feitos com agregados contendo cloretos são higroscópicos, gerando o aparecimento 
de eflorescências e manchas de umidade. No caso de concreto armado pode acelerar o fenômeno 
de corrosão da armadura. O uso de aceleradores de pega à base de cloreto de cálcio têm seu uso 
proibido para concretos protendidos. 
Sulfatos: Podem acelerar e em certos casos retardar a pega de um cimento Portland. Dão 
origem as expansões no concreto pela formação da etringita (trisulfoalumitato de cálcio) ou sal 
de Candlot . 
 
2.6 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS AGREGADOS 
 
2.6.1 Massa Específica Aparente: 
É a massa por unidade de volume, incluindo o material sólido e os vazios permeáveis e 
impermeáveis. É determinado pelo frasco de Chapmann ou picnômetro. Seu valor é utilizado no 
cálculo do consumo de materiais em concretos e argamassas. 
 
2.6.2 Massa Específica Absoluta: 
É a massa por unidade de volume, estando incluso somente o material sólido que compõe 
os grãos. Sua determinação, na maioria das vezes, não tem interesse para a construção civil. 
 
2.6.3 Massa Unitária: 
É a massa por unidade de volume, incluindo o volume aparente dos grãos e dos vazios 
intergranulares. A massa unitária tem grande importância porque é através dela que converte-se 
as composições das argamassas e concretos dadas em peso para volume e vice-versa. O teor de 
umidade influencia muito o peso unitário dos agregados miúdos devido ao fenômeno do 
inchamento. A massa unitária no estado solto de uma areia está em torno de 1,5kg/dm³, em 
estado seco. As areias finas têm massas unitárias da ordem de 1,2kg/dm³. 
 
2.6.4 Umidade: 
 
O teor de umidade é de grande importância no estudo dos agregados, principalmente nos 
miúdos devido ao fenômeno do inchamento. É definido como a razão entre a massa de água 
contida numa amostra e a massa desta amostra seca. O resultado geralmente é expresso em 
porcentagem. Conforme o teor de umidade, temos o agregado nos seguintes estados: 
 
 36
a) Seco em estufa: A umidade, externa ou interna, foi eliminada por um aquecimento a 100° 
C; 
b) Seco ao ar: Sem apresentar umidade superficial e possuindo umidade interna, mas 
podendo não estar saturado; 
c) Saturado Superfície Seca: Não apresenta água livre na superfície, mas os vazios 
permeáveis das partículas de agregados encontram-se preenchidos de água; 
d) Saturado: Apresenta água livre na superfície. 
 
O teor de umidade no estado saturado superfície seca é denominado absorção. A absorção 
é normalmente muito baixa podendo atingir, em casos excepcionais, a 2%. A determinação da 
umidade pode ser feita através de: 
 
- Secagem em estufa; 
- Secagem por aquecimento ao fogo; 
- Frasco de Chapman; 
- Picnômetro; 
- Aparelhos Especiais (Exemplo: Speedy Moisture Tester). 
 
 
Umidade total
Seca
estufa
Seca
ao ar
Saturada
Superfície
Seca
Úmida ou
Saturada
Umidade superficial Umidade interna ou
capacidade de absorção
Absorção efetiva
 
 
Figura 4: Diferentes condições de umidade dos agregados 
 
 
 
 
 
 37
2.6.5 Inchamento: 
 
A NBR 6467 (MB-215) cita que o inchamento de agregados miúdos é o fenômeno da 
variação de seu volume aparente, provocado pela água absorvida. A areia usada em obra, 
geralmente, encontra-se úmida. Os teores de umidade normalmente encontrados estão em torno 
de 4 a 6%. A água livre aderente aos grãos provoca um afastamento entre eles, resultando no 
inchamento do conjunto. A curva da Figura mostra a representação gráfica do fenômeno de 
inchamento para a areia de graduação média, onde na abscissa estão marcados os teores de 
umidade e na ordenada os coeficientes de inchamento (relação entre os volume úmido e seco de 
uma mesma massa se areia). 
 
 
Figura 5: Curva de Inchamento da Areia 
 
Por causa do gráfico surgiu a idéia de caracterizar-se uma areia, do ponto de vista do seu 
inchamento, de acordo com dois índices: a umidade crítica e o coeficiente médio de inchamento. 
Sendo: 
Umidade Crítica: É o teor de umidade acima do qual o inchamento permanece 
praticamente constante. Esta é conseguida através da construção gráfica. 
a) Traça-se uma tangente à curva paralela ao eixo das abscissas. 
b) Traça-se uma nova tangente à curva, paralela à corda que une a origem ao ponto de 
tangência da reta anterior. 
c) A umidade correspondente ao ponto de interseção das duas tangentes é a umidade 
crítica. 
 
 38
A média dos coeficientes de inchamento no ponto correspondente à umidade crítica e 
coeficiente máximo observado, é definido como coeficiente médio de inchamento. 
 
s
h
V
V
i = , como: ⇒=
unitV
mδ
h
h
h V
m=δ e 
s
s
s V
m=δ 
 
ss
hh
m
m
i δ
δ= , sendo: 
100
)100( += hmm sh 
100
)100( += hi
h
s
δ
δ
 , onde: Vh, , mh, δh, Vs, ms e δs são, respctivamente, volume, massa e massa 
unitária nos estados úmido e seco. 
 
 
2.7 GRANULOMETRIA (COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO) 
 
É a proporção relativa (expressa em percentagem) dos diferentes grãos que constituem o 
material. Expressa em material retido ou passante, por peneira ou acumulado. É determinada por 
peneiramento, através de peneiras normalizadas com determinadas aberturas, constituindo uma 
série padrão. No Brasil utiliza-se peneiras com malha de forma quadrada e uma sequencia tal que 
o lado de cada abertura tenha sempre o dobro do lado da abertura da malha da peneira anterior, 
começando pela 0,15mm. São as peneiras da série normal. Para caracterização de dimensões 
máximas e mínimas das partículas, existe as peneiras da série intermediária. De acordo com a 
NBR 7211/1983: 
Tabela 1: Seqüência da série de peneiras - NBR 7211/1983 
Série Normal (abertura em mm) Série Intermediária (abertura em mm) 
76 -- 
-- 64 
-- 50 
38 -- 
-- 32 
-- 25 
19 -- 
-- 12,5 
9,5 -- 
-- 6,3 
4,8 -- 
2,4 -- 
1,2 -- 
0,6 -- 
0,3 -- 
0,15 -- 
 
 39
 
Parâmetros dos ensaios de peneiramento: 
- Dimensão máxima característica: abertura (mm) correspondendo a uma percentagem 
retida acumulada ≤ à 5% em massa. 
- Dimensão mínima característica: abertura (mm) correspondendo a uma percentagem 
retida acumulada ≥ à 95% em massa. 
- Módulo de Finura: soma das percentagens retidas acumuladas nas peneiras da série 
normal, dividido por 100. 
 
2.7.1 Limites Granulométricos do Agregado para Utilização em Concreto 
 
2.7.1.1- Agregados Miúdos 
 
A granulometria é determinada segundo a NBR 7217, cuprindo os limites somente de 
uma das zonas indicadas na Tabela 2. 
 
Tabela 2: Limites Granulométricos de Agregado Miúdo (NBR 7211/83) 
Porcentagens Retidas Acumuladas 
Abertura 
(mm) 
 
Zona 1 
(Muito Fina) 
Zona 2 
(Fina) 
Zona 3 
(Média) 
 
Zona 4 
(Grossa) 
 
9,5 
6,3 
4,8 
2,4 
1,2 
0,6 
0,3 
0,150 
0 -3 
0 -5 (A) 
0 - 5 (A) 
0 -10 (A) 
0 – 20 
50 -85 (A) 
85 (B)- 100 
0 
0 -7 
0 -10 
0 -15 (A) 
0 -25 (A) 
21 - 40 
60(A) -88(A) 
90 (B)- 100 
0 
0 -7 
0 -11 
0 -25 (A) 
10(A)-45 (A) 
41 - 65 
70(A) -92(A) 
90 (B)- 100 
0 
0 -7 
0 -12 
5 (A) -40 
30 (A) -70 
66 -85 
80(A) -95 
90 (B)- 100 
 
(A) Em cada uma das zonas pode haver uma tolerância de até no máximo de 5 unidades (%) em 
um só dos limites marcados com a letra A ou distribuídos em vários deles. 
(B) Para o agregado miúdo resultante de britamento, este limite poderá ser 80. 
 
Obs: A amostra do ensaio deve seguir a NBR 7216. 
 
Considerações: 
 
1º) Podem ser utilizadas areias cuja granulometria não se enquadre em qualquer uma das zonas 
indicadas na Tabela 2, desde que realize-se estudos prévios de dosagem ou que a faixa 
granulométrica seja de uso consagrado em determinada região. 
 
 40
2º) Depois que se define o emprego de um agregado pertencente a um a zona granulométrica, a 
mudança para material pertencente a outra zona somente deverá ser aprovada após estudo de 
dosagem. 
3°) Uma diminuição de 0,2 no módulo de finura do agregado miúdo num determinado concreto 
geralmente implica numa substituição de aproximadamente 3% da massa deste material por uma 
massa equivalente de agregado graúdo para manter mais ou menos constante as características do 
concreto. 
Apesar destas prescrições de norma, ressalta-se que as areias da zona 3 são mais adequadas 
para concreto. A antiga norma brasileira EB-4 e a norma americana ASTM C33 apresentam 
recomendações de faixas granulométricas muito mais restritas do que as propostas pela NBR 
7211. A Tabela 3 apresenta as faixas. 
 Tabela 3: Faixas granulométricas recomendadas pela EB-4 e ASTM C33 
Porcentagens Retidas Acumuladas 
 EB –4 
Abertura (mm) Zona Ótima Zona Utilizável 
ASTM C33 
9,5 0 0 0 
4,8 3 – 5 0 – 3 0 - 5 
2,4 29 – 43 15 – 29 0 – 20 
1,2 49 – 64 23 – 49 15 – 50 
0,6 68 – 83 42 - 68 40 – 75 
0,3 83 – 94 73 – 83 70 – (90)* 
0,15 93 - 98 88 - 93 90 – (98)** 
*, **: Estes valores podem passar para 95 e 100% quando o consumo de cimento for maior que 
300kg/m³ ou 240kg/m³ com ar incorporado. 
 
 
 
 
 41
 Tabela 4: Faixas granulométricas recomendadas pela BS 882: 1973 
Porcentagens Retidas Acumuladas 
Abertura 
(mm) 
Faixa 1 Faixa 2 Faixa 3 Faixa 4 
9,5 0 0 0 0 
4,8 0 – 10 0 – 10 0 – 10 0 - 5 
2,4 5 – 40 0 – 25 0 – 15 0 – 5 
1,2 30 – 70 10 – 45 0 – 25 0 – 10 
0,6 64 – 85 41 – 65 21 – 40 0 – 20 
0,3 80 – 95 70 – 92 60 – 88 50 – (85)* 
0,15 90* - 100 90* - 100 90* - 100 85* – 100 
*: Para agregados artificias provenientes de britagem de rocha, o limite pode ser diminuído em 
até 20%. 
Obs.: As areias normalmente consumidas e Florianópolis enquadram-se nas zonas 3 e 4, 
apresentando módulo de finura próximo a 3%. 
2.7.1.2- Agregados Graúdos 
 
A amostra representativa de um lote de agregado graúdo, coletada de acordo com a 
norma NBR 7216, deve satisfazer os limites prescritos na Tabela 5. 
Tabela 5: Limites granulométricos de agregado graúdo (NBR 7211/83) 
 Porcentagem retida acumulada, em peso, nas peneiras de abretura nominal, em mm, de 
 152 76 64 50 38 32 25 19 12,5 9,5 6,3 4,8 2,4 
0 - - - - - - - - 0 0-10 - 80-100 95-100
1 - - - - - - 0 0-100 - 80-100 92-100 95-100 - 
2 - - - - - 0 0-25 75-100 90-100 95-100 - - - 
3 - - - 0 0-30 75-100 87-100 95-100 - - - - - 
4 - 0 0-30 75-100 90-100 95-100 - - - - - - - 
5 
(A) 
- - - - - - - - - - - - - 
(A) Para determinadas obras ou concretos, o consumidor poderá pactuar com o produtor o 
fornecimento de agregados, cuja variabilidade em suas características difere dos limites 
indicados na tabela. 
 
 42
2.7.1.3- Composição de Agregados Miúdos 
As areias das mais diversa granulometrias podem ser utilizadas para concreto. 
Entretanto, existem alguns limites ou faixas granulométricas em que se consegue melhores 
resultados em termos de dosagem, seja do ponto de vista técnico ou econômico. A antiga EB-4 e 
a ASTM C33 apresentam limitações bem mais rígidas que a NBR 7211. 
Portanto, é interessante que se façam composições de agregados miúdos de modo a 
obter uma mistura com características granulométricas o mais próximo possível das 
especificações da Zona 3 (NBR 7211) ou ASTM C33. 
0 ,1 5 0 ,3 0 0 ,6 0 1 ,2 2 ,4 4 ,8 9 ,5
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
 Figura 6: Faixas granulométricas recomendadas para composição de agregados miúdos 
 
 
 
 
Depois que as curvas forem plotadas, procurará fazer num procedimento gráfico a 
composição de uma mistura cujo resultado esteja enquadrado dentro de qualquer uma das faixas 
mostradas na Figura 6. O procedimento é o seguinte: 
 
ASTM C33 
NBR 7211 Zona 3 (Média) 
BS 882 (Faixa 3) 
EB-4 (Zona Ótima) 
 43
- Sobre as linhas verticais correspondentes a abertura de diversas peneiras, dividir o 
segmento de reta que une os pontos de interseção das curvas granulométricas plotadas 
dos agregados em 10 partes; 
- Unir os pontos obtidos das divisões sobre os segmentos de reta de forma que cada curva 
obtida repesente misturas entre agregados, numa variação de 10 em 10%; 
- Detectar visualmente qual das curvas melhor se enquadra na faixa granulométrica usada 
como referência. A % da mistura dos dois agregados miúdos será aquela que gerou esta 
curva. 
 
2.7.1.4 Análise granulométrica de uma mescla 
 
Quando o agregado é uma mescla, mistura de agregado graúdo e miúdo, a análise 
granulométrica deve ser feita em separado (fração miúda e fração graúda). O procedimento é o 
seguinte: 
 
- Fazer o peneiramento do agregado na seqüência de peneiras destinadas aos agregados 
graúdos. Caso ficar retida na peneira 4,8mm uma porcentagem retida acumulada maior 
que 15% ou menor que 85%, deve-se fazer as seguintes considerações: 
 
1º) Adotar como peso da fração graúda o somatório dos pesos retidos nas peneiras com abertura 
maior ou igual a 4,8mm. Sobre este peso calcular as porcentagens retidas e retidas acumuladas e 
se determinará as dimensões características máximas e mínimas e o módulo de finura; 
2º) Do material passante na peneira 4,8mm se extrairá amostra representativa (superior a 500g e 
aproximadamente 1 kg) e com ela se efetuará o estudo de granulometria da fração miúda. 
 
O relatório final deve apresentar: % fração graúda da mescla, dimensões máximas e 
mínimas características, módulo de finura; % fração miúda da mescla, suas dimensões máximas 
e mínimas características e módulo de finura. 
 
 
2.8 PARTE PRÁTICA 
2. 8.1 – Amostragem (NBR 7216): 
 
Para a determinação das propriedades físicas dos agregados devem ser feitas amostras. 
A amostra deve representar um lote, ou seja, possuir todas as características do mesmo, 
 44
principalmente com relação à granulometria. Para a formação da amostra é necessário coletar 
materiais em diversos pontos do depósito ou silo, agrupá-los e homogeneizá-los. 
 
⇒ Quarteamento: 
 
- Forma-se cone com material homogeneizado; 
 
- Achata-se para obter tronco de cone com maior base possível; 
 
- Divide-se o tronco de cone em 4 partes aproximadamente iguais, segundo dois eixos 
ortogonais; 
 
- Toma-se duas partes opostas, homogeneiza-se e repete-se a operação sucessivamente até 
obter-se a amostra desejada. A Tabela apresenta as quantidades mínimas de amostras para 
realização de diferentes ensaios de caracterização dos agregados. 
 
Tabela 6: Quantidades mínimas de amostras para realização de diferentes ensaios de 
caracterização dos agregados. 
 Quantidade Mínima da Amostra em Litros 
Naturezado 
Material 
Caracterização 
Completa 
Peneiramento e 
determinação 
de material 
pulverulento 
Absorção e 
Massa 
Específica 
Absoluta 
Massa 
Específica 
Aparente e 
% de 
Vazios 
Abrasão 
Los 
Angeles 
Brita Corrida 90 30 5 40 60 
Brita 5 70 30 5 40 10 
Brita 4 60 25 5 40 10 
Brita 3 40 20 5 40 10 
Brita 2 30 10 5 20 5 
Brita 1 25 5 5 10 5 
Pedrisco 15 5 2 5 10 
Pó de Pedra 2 2 --- --- --- 
Areia 10 5 2 5 --- 
 
Em laboratório: 
 - Agregado Graúdo: 
 Quarteamento para obter tamanho da amostra para ensaio desejado. 
 - Agregado Miúdo: 
 Amostra vinda do campo passa por separador de amostras. 
 
 
 
 45
2.8.2 - Características Físicas: 
 
a) Massa específica aparente: 
 
É determinada basicamente utilizando-se os mesmos procedimentos empregados para rocha 
(item 1.14.1). 
 • Agregado graúdo 
- Processo frasco graduado; 
- Processo balança hidrostática. 
 
• Agregado miúdo 
- Processo frasco graduado (frasco de Chapman); 
- Processo do picnômetro; 
- Processo da balança hidrostática. 
 
b) Massa específica absoluta 
A sua determinação não tem sentido prático para a tecnologia dos agregados. 
 
c) Massa específica unitária (NBR 6466) 
 
É a relação entre a massa de um agregado e seu volume compreendendo o volume aparente e 
o vazio intergranulares (Vunit). 
 
Vunit
m=δ (2.1) 
 
 Procedimento: 
 
- Utiliza-se um paralelepípedo de volume superior a 15litros (Vrec). O enchimento do recipiente 
deve ser feito com uma altura de lançamento não superior a 10 cm da borda; 
- Enche-se bastante o recipiente e com um a régua metálica faz-se a arrasadura da superfície 
eliminando-se o excesso (no caso do agregado miúdo); 
- No caso do agregado graúdo, faz-se uma compensação entre as partes que se sobressaem do 
recipiente com as que ficam abaixo da borda; 
- Pesa-se o recipiente vazio (mr); 
- Pesa-se o recipiente com agregado (mra). 
 
 46
Vrec
mrmra )( −=δ (2.2) 
 
 
A Tabela 7 mostra os requisitos de dimensão para o recipiente usado no ensaio. 
 
Tabela 7: Requisito de dimensão para o recipiente utilizado no ensaio da massa unitária. 
 Dimensões mínimas 
∅ máximo do 
agregado (mm) 
Base (dm) Altura (dm) Volume (dm³) 
4,8 3,16 x 3,16 1,5 15 
50 3,16 x 3,16 2,0 20 
100 4,47 x 4,47 3,0 60 
O ensaio deverá ser feito no mínimo duas vezes, não havendo variação em massa superior a 
1% e a diferença entre as unidades maior que 0,1. 
 
 
 
2.8.3- Composição granulométrica (NBR 7217/1987) 
 
 A composição granulométrica deve ser determinada de acordo com a NBR 7217 (1987). A 
coleta da amostra deve ser feita de acordo com a NBR 7216. A amostra que vai para o 
laboratório de ser umedecida para evitar a segregação e misturada cuidadosamente, formando 
duas amostras para o ensaio. A massa mínima da amostra de ensaio é mostrada na Tabela 8. 
 
Tabela 8: Massa mínima por amostra de ensaio 
Dimensão máxima 
característica do 
agregado (mm) 
Massa mínima de 
amostra de ensaio (kg) 
< 4,8 0,5 
6,3 3 
>9,5 e < 25 5 
32 e 38 10 
50 20 
64 e 76 30 
 
 
Procedimento: 
- Secar as amostras M1 e M2 em estufa (105-110°C), esfriar a temperatura ambiente e 
determinar suas massas; 
- Tomar amostra M1 e reservar a outra; 
- Encaixar as peneiras da série normal e intermediária, seqüência crescente da base para o 
topo; 
- Após a peneira 0,15mm colocar um fundo; 
 47
- Colocar a amostra sobre a peneira; 
- Peneirar por agitação mecânica a amostra M1; 
- Remover o material retido em cada peneira para uma bandeja; 
- Escova-se a peneira. O material removido do lado interno é considerado como material 
retido, e o do lado externo será o passante. 
 
- Cálculo: Para cada uma das amostras calcula-se a porcentagem retida, em massa, em cada 
peneira, aproximação 0,1%. As amostras devem apresentar necessariamente a mesma dimensão 
máxima característicae, nas demais peneiras, os valores de porcentagem retida individual não 
devem diferir em mais de 4%. Se isto ocorrer, repetir o peneiramento para outras amostras de 
ensaio até que atinjam esta exigência. As porcentagens médias retidas acumuladas devem ser 
calculadas, para cada peneira, com aproximação de 1%. O Módulo de Finura deve ter 
aproximação de 0,01. 
 
Exemplo Prático: 
 
1º) Análise Granulométrica de um Agregado Miúdo 
 M1 M2 
Porcentagens Porcentagens Peneiras 
(mm) 
Massa 
retida 
(g) 
Retida Acumulada
Massa 
retida (g) Retida Acumulada 
Média % 
acumulada 
9,5 --- 
6,3 8 0,8 0,8 8 1,0 1,0 1 
4,8 11 1,1 1,9 9,6 1,2 2,2 2 
2,4 81 8,1 10,0 64 8,0 10,2 10 
1,2 156 15,6 25,6 121,6 15,2 25,4 26 
0,60 225 22,5 48,1 184 23,0 48,4 48 
0,30 269 26,9 75,0 207,2 25,9 74,3 75 
0,15 182 18,2 93,2 147,2 18,4 92,7 93 
Fundo 68 6,8 100 58,4 7,3 100 100 
Soma 1000 100 800 100 
 
Dimensão Máxima Característica: 4,8 mm 
 
Dimensão Mínima Característica: < 0,15 mm 
 
Módulo de Finura: 2,54 
 
Classificação NBR 7211: Zona 3 (média) 
 
 
 
 
 48
2º) Análise Granulométrica de um Agregado Graúdo 
 M1 M2 
Porcentagens Porcentagens Peneiras 
(mm) 
Massa 
retida 
(g) 
Retida Acumulada
Massa 
retida (g) Retida Acumulada 
Média % 
acumulada
50 --- 
38 200 1,3 1,3 200 1,0 1,0 1 
32 500 3,1 4,4 600 3,0 4,0 4 
25 1500 9,4 13,8 2000 10,0 14,0 14 
19,5 12500 78,0 91,8 15200 76,0 90,0 91 
12,5 800 5 96,8 1200 6,0 96,0 96 
9,5 200 1,3 98,1 200 1,0 97,0 98 
4,8 100 0,6 98,7 200 1,0 98,0 98 
Fundo 200 1,3 100 400 2,0 100 100 
Soma 16000 100 20000 100 
 
Dimensão Máxima Característica: 32 mm 
 
Dimensão Mínima Característica: 12,5 mm 
 
Módulo de Finura: 2,88 
 
Classificação NBR 7211: Não classifica-se em nenhuma das graduações. 
 
2.8.4- Determinação da umidade 
 
a) Processo de secagem em estufa: Colhida uma amostra e levada ao laboratório, deve-se: 
 
- Pesar a amostra no estado úmido (mh); 
- Secar em estufa a uma temperatura de 105° C a110°C até constância de peso; 
- Pesar a amostra no estado seco (ms). 
 
 
ms
msmhh )( −= (2.3) 
 
Este método tem boa precisão mas é muito demorado e exige equipamento caro (estufa), 
sendo recomendado somente para trabalhos em laboratório. 
 
b) Processo de secagem ao fogo: É utilizado quando necessita-se de determinações rápidas em 
campo. 
 
 49
 
Figura 7 - Determinação da umidade da areia (GOMES, et al. 1999). 
 
- Pesagem da amostra no estado úmido (mh), cerca de 500g (amostra representativa do 
material); 
- Coloca-se o material em uma frigideira ao fogo até evaporação da água; 
- Pesagem da amostra no estado seco (ms). 
 
 
 
ms
msmhh )( −= (2.4) 
Obs.: Os processos a e b determinam a umidade total do agregado. 
 
c) Processo do frasco de Chapman: Para execução deste ensaio precisa-se da massa específica 
aparente do agregado, podendo ser determinada pelo próprio frasco de Chapman. 
 
- Pesagem da amostra no estado úmido (mh), cerca de 500g; 
- Preenchimento do frasco com 200ml de água; 
- Coloca-se a amostra e fazer a leitura final (L). 
 
 ) ]([{ }
]([ )700
500200100
Ld
Ldh −
−−= , sendo: d = Massa Específica Aparente(2.5) 
 
 
 
 50
Dedução da expressão: 
 
Vs + Vag = L - 200 
 
 
200
100
)( −=×+ Lmsh
d
ms 
 
100 mh / [ (100+h).d ] + h / 100.100.mh / (h+100) = L – 200 (multiplicando por d.(100 + h)) 
 
100mh + h.mh.d = 100.d.L + d.h.L – 2000.d – 200.h.d 
 
h.(mh.d – d.L + 200.d) = 100.d.L – 20000.d – 100.mh (como mh = 500g) 
 ) ]([{ }
]([ )700
500200100
Ld
Ldh −
−−= 
 
 
Este método determina a umidade superficial do agregado (h). 
 
d) Speedy Moisture Tester: O equipamento é composto por uma garrafa metálica com uma 
tampa com um manômetro. O teste consiste em colocar a umidade do agregado em contato com 
o carbureto de cálcio gerando um gás dentro da garrafa. O gás ocasiona um aumento de pressão 
interna na garrafa que é registrada no manômetro da tampa. A pressão lida no manômetro está 
associada a um determinado grau de umidade uma vez que a amostra colocada tem massa 
padronizada (5, 10 ou 20g). 
 
- Pesar uma amostra (5, 10 ou 20g); 
- Colocar duas ampolas de carbureto de cálcio na garrafa contendo a amostra; 
- Colocar duas esferas de aço, fechar e agitar a garrafa até estabilização da pressão; 
- Usar a tabela de calibração para determinação da umidade equivalente à pressão lida. 
 
2.8.5- Inchamento das areias 
 
O inchamento das areias pode ser calculado pela seguinte expressão: 
 
100
)100( += hi
h
s
δ
δ
 (2.6) 
Sendo δs = massa unitária estado seco e δh = massa unitária estado úmido 
 
No ensaio é usada uma caixa de volume constante para a determinação de δ, a expressão 
acima pode ser simplificada para: 
 
 51
)/(
)(
hh
ss
h
s
Vm
Vm=δ
δ
 , como Vh = Vs 
 
h
s
h
s
m
m=δ
δ 
 
 
 
100
)100( += h
m
m
i
h
s 
 
 
Procedimento do Ensaio: 
 
1- Preencher a caixa padronizada (Volume = Vc e Massa = Mc) com agregado seco, segundo 
procedimento descrito para determinação da massa unitária. 
2- Determinar a massa do conjunto (Mc + A). 
3- Determinar a massa da amostra (ms): ms = (Mc + a) – Mc. 
4- Calcular a massa de água necessária para obter-se 1% de umidade (ms/100). 
5- Colocar a amostra do agregado numa caixa metálica de grandes dimensões (Ver Tabela 7, 
página 45), adicionar a água e homogeneizar o conjunto. 
6- Preencher a caixa padronizada com agregado miúdo, proceder a arrasadura. O material 
excedente deve retornar a caixa maior. Pesar a caixa contendo a amostra úmida (Mc + ah). 
7- Determinar a massa da amostra úmida (mh): mh = (Mc + ah) – (Mc). 
8- Calcular o coeficiente de inchamento pela fórmula acima. 
9- Repetir os procedimentos 4 a 8 para teores de umidade crescentes de 1 em 1% até que o valor 
do coeficiente de inchamento apresente uma diminuição em duas determinações 
consecutivas. 
10- Traçar o gráfico de inchamento determinando a umidade crítica e coeficiente de inchamento 
médio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 52
Exemplo: 
 
Umidade (%) Água adicionada 
(ml) 
Massa Úmida (kg) i 
0 11,25 1,00 
1 112,5 10,53 1,08 
2 112,5 9,56 1,20 
3 112,5 8,92 1,30 
4 112,5 8,52 1,37 
5 112,5 8,46 1,40 
6 112,5 8,48 1,41 
7 112,5 8,50 1,42 
8 112,5 8,62 1,41 
 
Obteve-se pelo gráfico: 
 
Umidade crítica: 5,1% 
Coeficiente de inchamento médio: 1,41 
 
2.8.6- Impurezas 
 
a) Matéria Orgânica: O teor de matéria orgânica de um agregado miúdo deve ser feita de acordo 
com a norma NBR 7220/1987. 
Procedimento de ensaio: 
1º Coletar amostra representativa de acordo com a NBR 7216, formar uma amostra de ensaio de 
200g. O material deve estar úmido, sempre que possível, para evitar a segregação da fração 
pulverulenta. 
2º Soluções químicas utilizadas no ensaio: Solução de hidróxido de sódio a 3% (Hidróxido de 
sódio: 30g e água destilada: 970g) e Solução de ácido titânico a 2% (Ácido Tânico: 2g, Álcool: 
10ml e Água Destilada: 90ml). 
3º Num frasco erlenmeyer adicionar 200g de agregado miúdo seco ao ar e 100ml da solução 
hidróxido de sódio. Agitar vigorosamente e deixar em repouso durante 24 horas. 
Simultaneamente, preparar uma solução padrão, adicionando a 3ml da solução de ácido tânico, 
97ml da solução de hidróxido de sódio. Agitar e deixar em repouso por 24 horas. 
4º Após este período, transferir esta solução para um tubo de ensaio e, a seguir, filtrar a solução 
que contém a amostra de agregado, usando um papel filtro qualitativo. Transferir o material 
filtrado para um tubo de ensaio de mesmo diâmetro que o utilizado para armazenar a solução 
padrão. 
5º Executar a comparação das cores das duas soluções: 
 53
- Se a solução padrão tiver cor equivalente a da solução da amostra, o teor de matéria orgânica 
será de 300ppm . 
- Se a solução da amostra for mais escura: teor de matéria orgânica > 300ppm. 
- Se a solução da amostra for mais clara: teor de matéria orgânica < 300ppm. 
 
b) Material Pulverulento: A determinação do material pulverulento, passante na peneira 
0,075mm, é da seguinte maneira: 
 
1º Coletar amostra representativa de acordo com a NBR 7216, formar uma amostra de ensaio 
ligeiramente superior a 100g. O material deve estar úmido, sempre que possível, para evitar a 
segregação da fração pulverulenta. 
2º Secar a amostra em estufa (105 a 110°C). 
3º Determinar a massa seca do agregado (ms). 
4º Colocar o material em um recipiente e adicionar água em grande quantidade, misturando a 
amostra nesta água com freqüência. Verter a solução (água suja com pó) sobre um conjunto de 
peneiras superpostas (#1,2 e #0,075mm). Colocar água novamente e repetir a operação de 
lavagem tantas vezes quantas foram necessárias para que se obtenha uma solução praticamente 
limpa. 
5º Coletar o material restante no recipiente e retido nas duas peneiras para uma bandeja metálica 
e secar em estufa até constância de massa (msf). 
 
 
O material pulverulento da amostra (Mp) será determinado pela seguinte expressão: 
 
100)( ×−=
ms
msfmsMp (2.7) 
 
 
 
 
⇒ Em anexo encontram-se as Folhas de Serviço usadas no Laboratório da Materiais de 
Construção para composição granulométrica de agregado graúdo e miúdo. 
 
 
 
 
 
 
 
 54
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 55
FOLHA DE SERVIÇO 
 
INTERESSADO:. 
PROCEDÊNCIA DA AMOSTRA: 
DATA DO ENSAIO: 
 
COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADO GRAÚDO (NBR 7217) 
PENEIRAS 
# mm 
PESO 
(g) 
% 
RETIDA 
% RET. 
ACUMULADA 
 
MÓDULO DE FINURA 
 
38 DIÂMETRO MÁXIMO 
32 MASSA ESPECÍFICA 
25 MATERIAL PULVERULENTO 
19 MASSA UNITÁRIA 
12,5 
9,5 
6,3 
4,8 LIMITES 
2,4 % ARGILA EM TORRÕES < 1,5 % 
1,2 % MATERIAL PULVERULENTO < 5,0% 
FUNDO 
TOTAL 
 
limites granulométricos de agregado graúdo 
graduação Porcentagem retida acumulada, em peso, nas peneiras de abertura nominal, em mm, de 
 152 76 64 50 38 32 25 19 12,5 9,5 6,3 4,8 2,4 
0 - - - - - - - - 0 0-10 - 80-100 95-100 
1 - - - - - - 0 0-10 - 80-100 92-100 95-100 
2 - - - - - 0 0-25 75-100 90-100 95-100 - - 
3 - - - 0 0-30 75-100 85-100 95-100 - - - - 
4 - 0 0-30 75-100 90-100 95-100 - - - - - - 
 
 
MASSA ESPECÍFICA MASSA UNITÁRIA PULVERULENTO 
 
PS 1 = P 1 = P I = 
PI 1 = P 2 = P F = 
 P 3 = 
PS 2 = V = 
PI 2 = 
 
 
 
 
 
 
 
 56
 
FOLHA DE SERVIÇO 
 
INTERESSADO: 
 
PROCEDÊNCIA DA AMOSTRA: 
 
DATA DO ENSAIO: 
 
COMPOSIÇÃO