Agregados Trabalho

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2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Funções dos Agregados
As principais funções dos agregados são funções econômicas e técnicas. As funções econômicas se resumem em redução de custos do concreto ou argamassas, a partir da redução do consumo de cimento. E técnicas são relacionadas á redução da retração na secagem. A retração ocorre na matriz do cimento (pasta) e aumento de resistência ao desgaste.
A importância dos agregados na tecnologia dos concretos e argamassas é ampla. Representa cerca de 70 a 80% do volume do concreto e dos constituintes do mesmo, sendo ele o menos homogêneo dos materiais que constituem o concreto. Dos materiais que constituem o concreto (cimento, agregados, argila) o agregado é o menos homogêneo. O controle tecnológico dos agregados também é de extrema importância, facilitando o trabalho no controle do uso tanto do concreto quanto de argamassa.
2.2 Agregado como Material Inerte
Agregados são materiais sem forma e volume definido, geralmente inerte. São relativamente baratos e não entram em reações químicas complexas com a água; portanto têm sido usualmente tratados como um material de enchimento inerte (que não sofre reações químicas) no concreto.
Entretanto, devido à crescente compreensão do papel desempenhado pelos agregados na determinação de muitas propriedades importantes do concreto, este ponto de vista tradicional, dos agregados como material inerte está sendo seriamente questionado.
Podem ocorrer casos que o agregado possa ter matérias que reagem com os aglomerantes ou na hidratação. Essas matérias podem ser: orgânicos, poeira ou materiais carbonosos. Ele também pode sofrer reações químicas ao longo do tempo.
Os agregados para concreto podem reagir com a água e o cimento dependendo da sua característica, existe ensaios que avaliam a reação álcaliagregado, que é responsável pela expansão do concreto ocasionando sérios problemas estruturais como rachaduras e deterioramento precoce do concreto.
2.3 Variação de Massa Unitária
2.3.1 Concreto Leve
Agregados leves: são os agregados com massa unitária inferior a 1120 kg/m3, sua aplicação principal é na produção de concretos leves, essa menor massa é devido a sua microestrutura celular e altamente porosa. Ex. agregados artificiais como vermiculita expandida, escória expandida, entre outros.
2.3.2 Concreto Normal 
Agregados normais: são os agregados com massa unitária entre 1500 e 1800 kg/m3, sua principal aplicação é na produção de concretos convencionais ou normais. Ex. areia lavada de rio, britas graníticas e calcárias, entre outras.
2.3.3 Concreto Pesado 
Agregados pesados: são os agregados com massa unitária superior a 1800 kg/m3, sua aplicação principal é na produção de concretos pesados, utilizados para blindagens de radiação. A maior massa destes agregados é devido à presença dos minerais de bário, ferro e titânio na estrutura dos agregados. Ex. Barita, hematita entre outros.
2.4 Produção de Agregados 
2.4.1 Argila Expandida
A argila expandida é um material cerâmico leve com um núcleo alveolar produzido pela queima de argila natural a temperaturas de 1100 - 1200 ° C em um forno rotativo a gás ou óleo diesel, similar aos usados na fabricação de cimento Portland. São produzidos artificialmente pelo aquecimento de certas argilas, que se expandem pela retenção de gases formados, no seu interior, durante o aquecimento. [1: 1 Determinação das proporções relativas das diversas; frações de qualquer substância sólida constituída por partículasde dimensão diferente, particularmente de substâncias granulosas; de modo granulométrico.]
Próximo da temperatura de 1200 º C, uma parte dos constituintes do material se funde gerando uma massa viscosa, enquanto a outra parte se decompõe quimicamente liberando gases que são incorporados por esta massa sinterizada, expandindo-a em até sete vezes o seu volume inicial.
Em sua produção há também o tratamento térmico da matéria-prima, triturada e classificada granulometricamente, ou moída e pelotizada, Pode, também, ser obtido por sinterização contínua (processo no qual pós com preparação cristalina ou não. Uma vez compactados, são submetidos a temperaturas elevadas, ligeiramente menores que a sua temperatura de fusão). Nesse caso, o material bem umedecido é transportado numa esteira, sob queimadores, de modo que o calor atinge gradualmente toda a espessura da camada.[2: 2 Processo aplicado para aglutinar as partículas de um minério que facilita as operações metalúrgicas posteriores.][3: 3 Que se apresenta compactado e em forma de grânulos. ]
Podendo ser utilizada como agregado graúdo na fabricação de concretos leves, com o objetivo de reduzir o peso próprio das estruturas. Por ser leve e ter características como a elevada permeabilidade e durabilidade. Excelente isolamento térmico e acústico, a argila expandida é uma ótima opção para uso em uma variedade de aplicações.
Figura 1: Argila Expandida
Fonte: http://www.leroymerlin.com.br/argila-expandida
2.4.2 Escória de Alto Forno
Escória granulada de alto forno (chamada no mercado pela sigla de GGBS ou GGBFS). É obtida na fabricação de Ferro Gusa, na proporção de 200 a 300 Kg de escória por tonelada de ferro gusa. E um produto obtido pela fusão e arrefecimento da escória de ferro (um subproduto da produção do ferro e do aço) de um alto-forno em água ou vapor, para produzir um produto vítreo granulado que é, então, seco e moídos em um pó fino.
A fabricação de ferro gusa se realiza em unidades industriais chamadas Altos Fornos, nas quais se reduzem os óxidos contidos nos minerais de ferro e se separam as impurezas que os acompanham. As escórias se formam pela fusão das impurezas do minério de ferro, juntamente com a adição de fundentes (calcário e dolomita) e as cinzas do coque (carvão mineral). A escória granulada de alto forno é mais vulgarmente utilizada nos produtos de cimento.
Figura 2: Escória de Alto Forno
Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAZ4kAH/ferro-suas-ligas
2.4.3 Vermiculita
A vermiculita ou vermiculite é um mineral formado por hidratação de certos minerais basálticos. Sofre expansão quando lhe é aplicado calor. É um silicato hidratado de formato lamelar, contendo quantidades variáveis de ferro, magnésio, potássio e alumina. Compostas de camadas mistas interestratificadas de vermiculita com outras fases mineralógicas (talco, hidrobiotita, biotita e flogopita), que, dependendo do teor dessas impurezas, podem interferir no processo de expansão do mineral.
A vermiculita expandida, quando recoberta por compostos de magnésio, pode remover com eficiência efluentes gasosos de usinas geradoras de eletricidade. Assim, são removidas quantidades significativas de enxofre e nitrogênio dos efluentes gasosos.
Figura 3: Vermiculita
 
Fonte: http://www.lahuertinadetoni.es/conociendo-la-vermiculita/
2.5 Massa Específica e Massa Unitária
Massa específica (ou massa específica real) é a massa da unidade de volume excluindo-se os vazios entre grãos e os permeáveis, ou seja, a massa de uma unidade de volume dos grãos do agregado. Relação entre a massa do agregado e o volume dos grãos descontando-se os vazios. É importante a aplicação em concreto dosado em volume e para controle de recebimento e estocagem de agregados em volumes.
Massa unitária (específica aparente) é o peso da unidade de volume, incluindo-se os vazios contidos nos grãos. É também chamada de unitária. A areia, no estado solto, apresenta o peso unitário em forma de 1,50kg/dm3. Relação entre a massa do agregado e o volume aparente ocupado pelo agregado
 A massa unitária tem grande importância na tecnologia, pois é por meio dela, que se podem transformar as composições das argamassas e concretos dadas em peso para o volume e vice-versa. A massa unitária também serve como parâmetro para classificação do agregado quanto à densidade.
2.6 Composição Granulométrica
A composição granulométrica é o que irá determinar se o agregado será graúdo ou miúdo; determina o ‘’tamanho do grão’’. A forma dos grãosinterfere na compacidade, portanto na resistência. Ressaltando que forma dos grãos é uma coisa, granulometria é outra. 
Influencia também no consumo de cimento, pois o tamanho dos grãos interfere. Através de uma série de peneiras é possível descobrir a composição granulométrica e a distribuição granulométrica do agregado, possibilitando também a determinação de suas características físicas.
2.7 Dimensão Máxima Característica
Dimensão máxima caraterística (DMC) de um agregado esta associada à distribuição granulométrica do agregado, correspondente à abertura nominal, em milímetros, da malha da peneira da série normal ou intermediária, na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. Por exemplo, 2,4mm, significa que no máximo 5% dos grãos dos agregados possuem dimensões iguais ou maiores a 2,4mm. 
Para outros países este valor é normatizado com variações de 10% até 20% o que de certo modo parece ser mais lógico, uma vez que podemos utilizar maiores percentuais de grãos maiores em determinadas peças, reduzindo ou aumentando a finura do concreto.
2.8 Módulo de Finura
Módulo de Finura é o somatório das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras série normal, dividida por 100. O módulo de finura é uma grandeza adimensional e deverá ser apresentado com aproximação de 0,01. Representa a granulométrica com apenas um número, quanto maior o módulo de finura mais graúdo é o agregado, ou seja, maior são suas partículas.
O módulo de finura pode ser utilizado para se obter controles de uma mesma procedência, ou seja, separar os agregados em lotes com o mesmo módulo de finura, este é o caso nas fábricas de pré-fabricados. Não é um indicador de tamanho de partícula. No entanto, dá uma ideia da espessura ou finura do agregado, por esta razão, é preferível tratarmos do módulo de finura.
Mudanças significativas no tamanho de grãos de areia têm uma importante demanda de água e, portanto, o impacto que a trabalhabilidade, de modo que se há uma variação significativa na dimensão do grão de areia deve ser ajustamentos ao teor de cimento e água para manter a resistência do betão.
2.9 Impurezas dos Agregados 
Impurezas contidas nos agregados podem prejudicar o seu uso de diversas formas. Algumas dessas impurezas provenientes da natureza de onde se encontravam ou suas condições; modificadas ou não; são: 
- Torrão de argila provoca vazios no concreto/argamassa, absorção da água de amassamento prejudicando a trabalhabilidade e resistência.
- Absorção da água de amassamento prejudicando a trabalhabilidade e resistência.
- Materiais pulverulentos (que se reduz á pó) prejudica a aderência entre a pasta de cimento e o agregado reduzindo a resistência.
- Materiais friáveis (que se fragmenta facilmente) dos próprios grãos do agregado, que se desagregam facilmente e reduzem à resistência a compressão.
- Materiais carbonosos (da natureza do carvão) madeiras vegetais, que também reduz a resistência.
 - Sais (principalmente sulfatos e cloretos) são também impurezas da areia. 
As partículas de baixa densidade baixam a resistência do concreto e o prejudicam quanto à abrasão.[4: Desgaste por fricção; raspagem; esfoladura. Efeito de um abrasivo.]
As partículas de carvão e linhita podem desagregar o concreto, bem como perturbar seu endurecimento. Matérias orgânicas também afetam a qualidade das argamassas e concretos, reduzindo a resistência. 
2.10 Inchamento de areia
A areia, sendo um agregado miúdo, tem grande capacidade de retenção de água. O inchamento da areia é uma variação do volume aparente, provocado pela água adsorvida. Sendo maior para areias mais finas. 
Quando utilizada em obra, apresenta-se mais ou menos úmida, refletindo de forma considerável sobre a massa unitária. Podemos dizer que a areia seca é mais “pesada” que a areia úmida, pois essa umidade superficial aderente aos grãos ocasiona um aumento no volume total. 
O teor de umidade do agregado é uma condição importante em todo o processo de execução de um revestimento. A água livre na superfície dos grãos de areia, proveniente do local de extração ou da chuva, provoca o fenômeno de inchamento, isto é, aumento de volume de uma porção de agregado, por causa do afastamento das partículas. 
O inchamento pode se acentuar quando a areia úmida é manuseada; no enchimento de latas e padiolas pode chegar próximo de 30%. Por causa desse fenômeno, é preciso corrigir o volume a ser misturado para manter as proporções especificadas, multiplicando a quantidade de areia seca pelo coeficiente de inchamento (para o inchamento de 25%, por exemplo, o coeficiente de inchamento é igual a 1,25). Não se deve esquecer que, ao mesmo tempo, precisará ser corrigida também a quantidade de água medida para mistura com areia seca, pois parte dela já se encontra na areia úmida.