Agregados

Prévia do material em texto

Introdução
De acordo com Bauer (2008), a definição de agregado é a seguinte:
material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente
nula, constituído de misturas de partículas cobrindo extensa gama de
tamanhos. Especificamente na construção civil a definição de
agregado pode ser resumida como: material granuloso e inerte, que
entra na composição das argamassas e concretos, contribuindo para
o aumento da resistência mecânica e redução de custo na obra em
que for utilizado.
A maioria dos agregados encontra-se disponível na natureza, como é
o caso das areias, seixos e pedras britadas. Alguns passam por
processos de beneficiamento como é o caso das britas, cuja rocha é
extraída de uma jazida e precisa passar por divesos processos de
beneficiamento para chegar aos tamanhos adequados aos diversos
usos.
Classificação
Existem diversos critérios de classificação para os agregados, porém,
o principal deles é aquele que classifica os agregados de acordo com
o tamanho dos grãos. A NBR 7211 classifica os agregados de acordo
com o tamanho em:
• Agregado Míudo: Materiais que cujos grãos, em sua maioria passem pela peneira ABNT 
4,75 mm. As areias são os principais exemplos de agregado míudo. 
• Agregado Graúdo: Materiais cujos grãos passam pela peneira de malha nominal 75 mm 
e ficam retidos na peneira ABNT 4,75 mm. Cascalho e britas são exemplos de agregados 
graúdos. 
Pedra Brita
Definições
A pedra brita é um agregado originado da britagem ou diminuição de
tamanho de uma rocha maior, que pode ser do tipo basalto, granito,
entre outras. O processo de britagem dá origem a diferentes
tamanhos de pedra que são utilizadas nas mais diversas aplicações.
De acordo com a dimensão que a pedra adquire após a britagem,
recebe nomes diferentes. Bauer (2008) apresenta a definição dos
principais produtos do processo de britagem:
• Brita: agregado obtido a partir de rochas compactas que 
ocorreram em jazidas, pelo processo industrial de fragmentação da 
rocha maciça. 
• Rachão: agregado constituído do material que passa no britador 
primário e é retido na peneira de 76mm. É a fração acima de 76mm 
da bica-corrida primária. O rachão também é conhecido como 
“pedra de mão” e geralmente tem dimensões entre 76 e 250mm. 
• Bica-corrida: material britado no estado em que se encontra à 
saída do britador. Chama-se primária quando deixa o britador 
primário (graduação na faixa de 0 a 300 mm) e secundária, quando 
deixa o britador secundário (graduação na faixa de 0 a 76 mm). 
• Pedra Britada: produto da diminuição artificial de uma rocha, 
geralmente com o uso de britadores, resultando em uma série de 
tamanhos de grãos que variam de 2,4 a 64mm. Esta faixa de 
tamanhos é subdividida em cinco graduações, denominadas, em 
ordem crescente, conforme os diâmetros médios: pedrisco, brita 1, 
brita 2, brita 3 e brita 4. 
• Pó de pedra: Material mais fino que o pedrisco, sendo que 
sua graduação varia de 0/4,8mm. Tem maior porcentagem de 
finos que as areias padronizadas, chegando a 28% de material 
abaixo de 0,075, contra os 15% da areia para concreto. 
• Areia de brita: obtida dos finos resultantes da produção da 
brita dos quais se retira a fração inferior a 0,15mm. Sua 
graduação é 0,15/4,8mm. 
• Fíler: Agregado de graduação 0,005/0,075; com grãos da 
mesma grandeza de grãos de cimento. Material obtido por 
decantação nos tanques das instalações de lavagem de britas 
das pedreiras. É utilizado em mastiques betuminosos, 
concretos asfálticos e espessamentos de betumes fluídos. 
• Restolho: material granular de grãos frágeis que pode 
conter uma parcela de solos. É retirado do fluxo na saída do 
britador primário. 
Fabricação
O processo de fabricação da pedra brita começa com a
extração dos blocos, que são fragmentos de rochas
retirados das jazidas, com dimensões acima de 1m. A
figura C.1. mostra um local de extração de blocos de
rocha.
Esses blocos alimentam o britador primário, que é o equipamento
responsável pela primeira diminuição de tamanho da rocha. O
subproduto do britador primário é a bica-corrida primária, que pode ter
aplicações específicas ou ser encaminhada ao britador secundário para
dar continuidade ao processo de fabricação de pedras com tamanhos
menores. Quando a fração maior que 76 mm é separada da bica-corrida
primária, temos um tipo específico de pedra conhecido como rachão.
Após a rocha passar pelo britador secundário, onde ocorre mais uma
diminuição de tamanho, temos a bica-corrida secundária. Em algumas
britagens pode-se ter um terceiro britador. A bica corrida secundária
passa por uma série de peneiras com diferentes aberturas, que separam o
agregado conforme o tamanho dos grãos. Os fragmentos de rocha que
ficam retidos em cada peneira são transportados por
meio de correias para as pilhas de estocagem correspondentes a cada
tamanho.
Dessa etapa resultam os seguintes produtos: pedrisco ou brita 0, a brita
1, a brita 2, a brita 3 e a brita 4. De acordo com NBR 7225, os tamanhos
de grãos correspondentes a cada faixa obedecem aos requisitos da tabela
a seguir:
Tabela 1: tamanho de grão e faixa correspondente 
Fonte: NBR 7225 
Tabela 2: tamanho de grão de acordo com Petrucci
Fonte: Petrucci (1982) 
Tabela 1 mostra o esquema geral do processo de britagem e a tabela 2 mostra a 
visão geral do processo de produção de uma britagem.
Principais aplicações dos produtos da britagem
• Concreto de cimento: empregados principalmente o pedrisco, a 
pedra 1 e a pedra 2. Atualmente também se usa o pó de pedra. Em 
concretos ciclópicos são utilizados a pedra 4 e o rachão. 
• Concreto Asfáltico: uso de mistura de diversos agregados comerciais 
– fíler, areia, pedra 1, pedra 2 e pedra 3. 
• Argamassas de enchimento: uso da areia de brita e pó de pedra. 
• Correção de solos: uso de proporções de pó de pedra para diminuir 
a plasticidade. 
• Aterros: uso de restolhos. 
• Pavimentos Rodoviários: em subleitos usa-se a bica corrida 
secundária e o pó de pedra. Para a base, emprego de pedra britada de 
graduação maior que 6mm (a ideal é 25 mm) originada de rocha sã e 
como material de enchimento a mistura de areia grossa e fina. 
• Lastro de estradas de ferro: uso de brita de graduação fechada com 
grãos de formas regulares variando de 12/50mm 
Areia
A areia é um agregado miúdo que pode ser originário de
fontes naturais como leitos de rios, depósitos eólios, bancos
e cavas ou de processos artificiais como a britagem.
Quando proveniente de fontes naturais, a extração do
material, na maioria dos casos, é feita por meio de dragas e
processos de escavação e bombeamento. Independente da
forma de extração, o material passa por processos de
lavagem e classificação antes de ser comercializado.
Quanto ao tamanho de seus grãos, a areia é classificada em
faixas granulométricas. A classificação da NBR 7225 é
apresentada a seguir:
• Areia Fina: de 0,075 a 0,42 mm 
• Areia Média: de 0,42 a 1,2 mm 
• Areia Grossa: de 1,2 a 2,4 mm 
Bauer (2008) apresenta outra distribuição de tamanho de
grãos para as três faixas granulométricas da areia:
• Areia Fina: de 0,15 a 0,6 mm 
• Areia Média: de 0,6 a 2,4 mm 
• Areia Grossa: de 2,4 a 4,8 mm 
Como material de construção, a areia pode ser destinada ao
preparo de argamassas, concreto betuminoso, concreto de
cimento portland, pavimentos rodoviários, base de
paralelepípedos, confecção de filtros para tratamento de
água e efluentes, entre outras aplicações.
Cascalho
De acordo com Bauer (2008) o cascalho é um sedimento
fluvial de rocha ígnea formado de grãos de diâmetro em
geral superior a 5 mm, podendo chegar a 100 mm. Os
grãos são de forma arredondada devido ao atrito causado
pelo movimento das águas onde se encontram. É
conhecido também como pedregulho ou seixo rolado e
apresenta grande resistência ao desgaste, por já ter sido
exposto a condições adversas no seu local deorigem.
Concretos que têm cascalho como agregado graúdo
apresentam, em igualdade de condições, maior
trabalhabilidade que os preparados com brita.
Argila Expandida
A argila expandida é classificada como uma agregado leve
em função de seu peso específico reduzido. O processo de
obtenção desse agregado é o tratamento térmico da
matéria-prima argila. A argila, formada por silicatos de
alumínio e óxidos de ferro e alumínio pode ter
propriedades expansivas quando exposta a altas
temperaturas, que promovem a expansão de gases,
fazendo com que o material se transforme em grãos
porosos de variados diâmetros.
Segundo Bauer (2008), a argila expandida é utilizada
principalmente como agregado leve para concreto
(concreto de enchimento) com resistência de até 30Mpa.
Placas de concreto com este tipo de agregado servem
como isolantes térmicos e acústicos. Também é muito
utilizada para fins ornamentais em jardins.
Escória de alto forno
Resíduos resultantes da produção de ferro gusa em
altos-fornos, constituída basicamente de compostos
oxigenados de ferro, sílicio e alumínio (Bauer, 2008).
Dependendo do modo de resfriamento resultam
diferentes tipos de escórias, que resultam diferentes
tamanhos de agregados. Podem ser empregados em
bases de estradas, asfaltos e agregado para concreto. A
principal utilização da escória granulada é a fabricação
de cimento portland.
Aglomerante é o material ativo, ligante, cuja principal função é 
formar uma pasta que promove a união entre os grãos do agregado. São 
utilizados na obtenção das argamassas e concretos.
Classificação dos Aglomerantes 
INORGÂNICOS:
Podem ser classificados, quanto ao seu princípio ativo, em: 
● AÉREOS: são os aglomerantes que endurecem pela ação química
do CO2 no ar. Utilizáveis em ambiente secos.
Exemplos: gesso e cal aérea.
● HIDRÁULICOS: são os aglomerantes que endurecem pela ação
exclusiva da água. Utilizáveis em ambiente externo ou úmidos.
Exemplos:cal hidráulica e cimento Portland.
ORGÂNICOS:
● POLIMÉRICOS
● BETUMINOSOS
Gesso é um termo genérico de 
aglomerantes resultantes da 
calcinação da gipsita natural 
que é constituída de sulfato
bi-hidratado de cálcio.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Largamente usado na Europa e EUA,
utilizado na forma de argamassa.
No Brasil, devido a pouca matéria-prima
é mais utilizado na ornamentação.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Dos aglomerantes utilizados na construção civil, o gesso é o menos
utilizado no Brasil. No entanto, ele apresenta características e
propriedades bastante interessantes, dentre as quais, pode-se citar o
endurecimento rápido, que permite a produção de componentes sem
tratamento de aceleração de endurecimento. A plasticidade da pasta
fresca e a lisura da superfície endurecida são outras propriedades
importantes. 
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
O gesso é um aglomerante de baixo consumo energético.
Enquanto a temperatura para processamento do cimento Portland é da ordem 
de 1450 0C, a da cal entre 800 e 1000 0C, a do gesso não
ultrapassa 300 0C. 
Aplicações do Gesso 
Devido a sua principal característica, o rápido endurecimento, o gesso fácil 
moldagem. Quanto a suas principais aplicações destacam-se: 
• material de revestimento (estuque); 
• placas para rebaixamento de teto (forro); 
• painéis para divisórias; 
• elementos de ornamentação, como: sancas, florões, etc. 
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
É o produto obtido pela
calcinação de rochas
calcárias a temperaturas
elevadas.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Cal Virgem
É o aglomerante resultante da calcinação de rochas calcárias (CaCO3)
numa temperatura inferior a de fusão do material (850 a 900 0C).
Além das rochas calcárias, a cal também é obtida de resíduos de ossos
e conchas de animais marinhos.
O fenômeno ocorrido na calcinação do calcário é o seguinte:
CaCO3 + calor (900 0C) ⇒ CaO + CO2 
Calcário + calor ⇒ cal virgem + gás carbônico
O produto que se obtém com a calcinação do carbonato de cálcio
recebe o nome de cal virgem, ou cal viva (CaO), que ainda não é o
aglomerante usado em construção. O óxido deve ser hidratado para
virar hidróxido de cálcio Ca(OH)2 denominado de cal extinta ou cal
queimada.
CaO + H2O => Ca(OH)2 
Cal virgem + água => Cal extinta + calor
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
O processo de hidratação da cal virgem é executado no canteiro de
obras. As pedras são colocadas em tanques onde ocorre a sua extinção
ao se misturarem com a água. O fenômeno de transformação de cal
virgem em cal extinta é exotérmico, isto é, se dá com grande
desprendimento de calor (250 cal/g, podendo em alguns casos a
temperatura atingir 400 0C), o que torna o processo altamente
perigoso. 
Após a hidratação das pedras, o material deverá descansar por
48 horas no mínimo, antes de ser utilizado na obra. 
As argamassas de cal, inicialmente, têm consistência plástica, mas
endurecem por recombinação do hidróxido com o gás carbônico,
presente na atmosfera (daí o nome cal aérea), voltando ao seu estado
inicial de carbonato de cálcio.
Ca(OH)2 + CO2 ⇒ CaCO3 + H2O 
Cal extinta + gás carbônico ⇒ Carbonato de cálcio + água
A cal viva ou cal virgem é distribuída no comércio em forma de pedras,
como saem do forno ou mesmo moídas e ensacadas.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Cal Hidratada
Cal hidratada é um produto manufaturado que sofreu em usina o
processo de hidratação. É apresentada como um produto seco, na
forma de um pó branco de elevada finura. A cal é encontrada no
mercado em sacos de 20 kg. 
A cal hidratada oferece sobre a cal virgem algumas vantagens,
entre elas:
• maior facilidade de manuseio, por ser um produto pronto, eliminando
do canteiro de obras a operação de extinção; 
• maior facilidade de transporte e armazenamento. 
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Aplicação da Cal
• aglomerante único em argamassas para assentamento de tijolos,
revestimento de alvenarias ou em misturas para a obtenção de blocos
de solo/cal, blocos sílico/calcário e cimentos alternativos.
• Atualmente o maior emprego da cal se dá, misturada ao cimento
Portland. Por causa da elevada finura de seus grãos, e conseqüente capacidade 
de proporcionar fluidez, coesão
(menor suscetibilidade à fissuração) e retenção de água, a cal melhora
a qualidade das argamassas. A cal confere uma maior plasticidade as
pastas e argamassas, permitindo que elas tenham maiores
deformações, sem fissuração, do que teriam com cimento Portland
somente. As argamassas de cimento, contendo cal, retêm mais água
de amassamento e assim permitem uma melhor aderência.
• dissolvida em água para pinturas, na proporção de mais ou menos
1,3 gramas por litro de água. A esta solução chama-se nata de cal e
sua utilização é conhecida como caiação. As tintas de cal, além do efeito 
estético, têm, também, efeito asséptico, devido a sua alta alcalinidade (PH 
alto). 
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Cal obtida pela adição de cinzas Minerais à Cal Hidratada. É 
indicada no preparo de argamassas para salpique, assentamento 
de tijolos e revestimentos internos e externos. Também pode 
ser usada em pavimentação e estabilizações de solos.
É um produto intermediário entre a cal aérea e o cimento, visto 
que o endurecimento ocorre tanto pelo contato com a água 
como pelo contato com o ar. Pode ser natural quando 
proveniente da calcinação de rochas calcárias argilosas ou 
artificial pela mistura de determinados tipos de cinza mineral.
Este tipo de cal é um aglomerante hidráulico, ou seja endurece 
pela ação da água, e foi muito utilizado nas construções mais 
antigas, sendo posteriormente, substituído pelo cimento 
Portland.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Cimento Portland é a denominação técnica do material usualmente
conhecidona construção civil como cimento. O cimento Portland foi
criado e patenteado em 1824, por um construtor inglês, chamado
Joseph Aspdin. Naquela época, era moda na Inglaterra construir com
uma pedra, de cor acinzentada, originária da ilha de Portland, situada
ao sul do país. Como o resultado da invenção de Aspdin se
assemelhava, na cor e na dureza a pedra de Portland, foi patenteada
com o nome de cimento Portland.
O cimento é um pó fino com propriedades aglutinantes, que endurece
sob ação da água, sendo, portanto, um aglomerante hidráulico. Depois
de endurecido, mesmo sob ação da água, não se decompõe mais.
O cimento é hoje, sem dúvida, o mais importante dos aglomerantes,
sendo de fundamental importância conhecer bem suas propriedades,
para poder aproveitá-las da melhor forma possível. 
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Composição do Cimento Portland
O cimento Portland é composto de clínquer, com adições de substâncias
que contribuem para suas propriedades ou facilitam o seu emprego.
Na realidade, são as adições que definem os diferentes tipos de
cimento. 
O clínquer, tem como matérias-primas o calcário e a argila. A rocha
calcária é primeiramente britada, depois moída e em seguida
misturada, em proporções adequadas, com argila, também moída.
Essa mistura atravessa então, um forno giratório, cuja temperatura
interna chega a alcançar 1450 0C, atingindo uma fusão incipiente.
Esse calor é que transforma a mistura, no clínquer, que se apresenta
primeiramente na forma de pelotas. Na saída do forno, o clínquer ainda
incandescente é bruscamente resfriado, e finamente moído,
transformando-se em pó. Nas figuras são apresentados os esquemas de
fabricação do cimento Portland. 
No clínquer em pó está a essência do cimento, pois é ele quem tem a
característica de desenvolver uma reação química, na presença da água,
cujas conseqüências físicas, são, primeiramente, tornar-se pastoso,
portanto moldável e, em seguida endurecer, adquirindo elevada
resistência e durabilidade.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Detalhando um pouco, podemos dizer que a mistura moída de calcário
e argila ao atingir a fusão incipiente (±30% de fase líquida), apresenta
reações entre o carbonato de cálcio (CaCO3), presente no calcário e os
diversos óxidos (SiO2, Al2O3, Fe2O3, etc.) presentes na argila, formando
silicatos e aluminatos, que apresentam reações de hidratação,
podendo, então, o material resultante apresentar resistência mecânica. 
Os principais silicatos formados na calcinação do calcáreo e da argila,
são: 
• silicato dicálcico 2CaO.SiO2 (C2S) 
• silicato tricálcico 3CaO.SiO2 (C3S) 
• aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 (C3A) 
• ferro aluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF) 
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Fabricação do cimento Portland. 
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Processo de fabricação do cimento Portland
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Fabrica de Cimento Portland
Torre de pré-aquecimento
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Fabrica de Cimento Portland
Resfriador de clínquer
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Tipos de Cimento Portland
Existem vários tipos de cimento Portland, cuja diferença é feita basicamente 
em função das adições das matérias-primas, que entram na composição final do 
cimento. Conforme estas adições as características e propriedades dos 
cimentos variam, influenciando seu uso e aplicação.
• Cimento branco – não estrutural, é como o Portland, mas é isento de óxido de 
ferro.
• Cimento tipo 1 – é o Portland comum.
• Cimento tipo 2 – conhecido como modificado, recomendado para construções 
volumosas pelo baixo calor na hidratação.
• Cimento tipo 3 – possui alta resistência inicial.
• Cimento tipo 4 – destinado para construções de grande porte, devido ao seu 
calor de hidratação muito baixo.
• Cimento tipo 5 – destinado à obras sujeitas ao ataque de águas sulfatadas.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Cimentos Especiais
• Furan – derivado de compostos orgânicos, é extremamente resistente a 
maioria dos ácidos.
• Sorel – cimento de oxicloreto, dá pega em menos de 24 horas está curado em 
4 meses.
• Fenólicos – similar ao Furan, não indicados para meios alcalinos.
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
Tipos de cimento no Brasil
AGLOMERANTES INORGÂNICOS
AGLOMERANTES ORGÂNICOS
● POLIMÉRICOS:
» resina epoxídica
» resina acrílica
» cola
» mástique
● BETUMINOSOS:
» alcatrão
» asfalto
» derivados da destilação do
petróleo