Aula 4 - Agregados

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MCC-­‐I:	
  AULA	
  4	
  –AGREGADOS	
  PARA	
  CONCRETO	
   2014.1	
  
	
  
	
  
	
   	
   	
   	
   	
  	
  	
  1	
  
	
  
1. Generalidades	
  
-­‐Definição:	
  Agregado	
  e	
  material	
  granular,	
  geralmente	
  inerte,	
  com	
  dimensoes	
  e	
  propriedades	
  adequadas	
  
para	
  a	
  preparacao	
  de	
  argamassa	
  ou	
  concreto	
  (NBR	
  9935:2011).	
  
-­‐	
  ocupam	
  de	
  70	
  a	
  80%	
  do	
  volume	
  do	
  concreto;	
  
-­‐	
  	
  Características	
  dos	
  agregados	
  que	
  influenciam	
  as	
  propriedades	
  do	
  concreto:	
  composição	
  granulométrica.	
  
Absorção	
  de	
  	
  água,	
  estabilidade,,	
  forma	
  e	
  textura	
  superficial	
  dos	
  grãos,	
  resistência	
  mecânica,	
  módulo	
  de	
  
deformação	
  e	
  substâncias	
  deletérias	
  presentes;	
  
-­‐	
  reação	
  álcali-­‐agregado	
  
-­‐	
  produção	
  de	
  concretos	
  muito	
  deformáveis	
  pelo	
  crescente	
  aumento	
  do	
  teor	
  de	
  argamassa	
  tendo	
  em	
  vista	
  a	
  
mecanização	
  na	
  aplicação	
  do	
  concreto	
  (bombeamento)	
  e	
  a	
  necessidade	
  de	
  agregados	
  graúdos	
  de	
  maior	
  
densidade.	
  
	
  
2. Origem	
  dos	
  agregados	
  
a. Rochas	
  ígneas	
  ou	
  magmáticas:	
  granito,	
  basalto,	
  diabásio,	
  etc	
  
b. Rochas	
  sedimentares:	
  arenito,	
  argilito,	
  gipsita,	
  turfa,	
  etc	
  
c. Rochas	
  metamórficas:	
  gnaisse,	
  mármore,	
  xisto,	
  filito,	
  etc	
  
	
  
3. Classificação	
  	
  
a. 	
  em	
  função	
  da	
  origem:	
  
Natural:	
  	
  material	
  pétreo	
  granular	
  que	
  pode	
  ser	
  utilizado	
  tal	
  e	
  qual	
  encontrado	
  na	
  natureza,	
  podendo	
  ser	
  submetido	
  
a	
  lavagem,	
  classificação	
  ou	
  britagem;	
  
Artificial:	
  	
  material	
  granular	
  resultante	
  de	
  processo	
  industrial	
  envolvendo	
  alteração	
  mineralógica,	
  química	
  ou	
  físico-­‐
química	
  da	
  matéria-­‐prima	
  original,	
  para	
  uso	
  como	
  agregado	
  em	
  concreto	
  ou	
  argamassa;	
  
Reciclado:	
  material	
  granular	
  obtido	
  de	
  processos	
  de	
  reciclagem	
  de	
  rejeitos	
  ou	
  subprodutos	
  da	
  produção	
  industrial,	
  
mineração	
  ou	
  construção	
  ou	
  demolição	
  da	
  construção	
  civil,	
  incluindo	
  agregados	
  recuperados	
  de	
  concreto	
  fresco	
  por	
  
lavagem,	
  para	
  uso	
  como	
  agregado;	
  
Agregado	
  especial:	
  material	
  granular	
  cujas	
  propriedades	
  podem	
  conferir	
  ao	
  concreto	
  ou	
  argamassa	
  um	
  desempenho	
  
que	
  permita	
  ou	
  auxilie	
  no	
  atendimento	
  de	
  solicitações	
  especificas	
  em	
  aplicações	
  nao	
  usuais	
  
	
  
b. 	
  quanto	
  à	
  dimensão	
  dos	
  grãos:	
  
agregado	
  graúdo:	
  	
  agregado	
  cujos	
  grãos	
  passam	
  pela	
  peneira	
  com	
  abertura	
  de	
  malha	
  de	
  75	
  mm	
  e	
  ficam	
  retidos	
  na	
  
peneira	
  com	
  abertura	
  de	
  malha	
  de	
  4,75	
  mm,	
  atendidos	
  os	
  requisitos	
  da	
  ABNT	
  NBR	
  721;	
  	
  
agregado	
  miúdo:	
  agregado	
  cujos	
  grãos	
  passam	
  pela	
  peneira	
  com	
  abertura	
  de	
  malha	
  de	
  4,75	
  mm	
  e	
  ficam	
  retidos	
  na	
  
peneira	
  com	
  abertura	
  de	
  malha	
  de	
  150	
  μm,	
  atendidos	
  os	
  requisitos	
  da	
  ABNT	
  NBR	
  7211;	
  	
  
Finos:	
  material	
  granular	
  que	
  passa	
  na	
  peneira	
  com	
  abertura	
  de	
  malha	
  de	
  150	
  μm;	
  
Materiais	
  pulverulentos:	
  	
  partículas	
  com	
  dimensão	
  inferior	
  a	
  75	
  μm,	
  inclusive	
  os	
  materiais	
  solúveis	
  em	
  água,	
  
presentes	
  nos	
  agregados;	
  
Pedrisco:	
  	
  agregado	
  resultante	
  da	
  britagem	
  de	
  rocha,	
  cujos	
  grãos	
  passam	
  pela	
  peneira	
  com	
  abertura	
  de	
  malha	
  de	
  
12,5	
  mm	
  e	
  ficam	
  retidos	
  na	
  peneira	
  de	
  malha	
  de	
  4,75	
  mm,	
  correspondente	
  à	
  zona	
  granulométrica	
  4,75/12,5	
  da	
  
ABNT	
  NBR	
  7211;	
  
pedrisco	
  misto	
  /pedregulho	
  misto:	
  	
  agregado	
  resultante	
  da	
  britagem	
  de	
  rocha	
  ou	
  naturalmente	
  granular,	
  que	
  passa	
  
pela	
  peneira	
  com	
  abertura	
  de	
  malha	
  de	
  12,5	
  mm;	
  
brita	
  graduada:	
  agregado	
  graúdo	
  que	
  atende	
  a	
  uma	
  distribuição	
  granulométrica	
  especificada	
  pó	
  de	
  pedra	
  material	
  
granular	
  resultante	
  da	
  britagem	
  de	
  rocha,	
  que	
  passa	
  na	
  peneira	
  de	
  malha	
  6,3	
  mm;	
  
agregado	
  misto:	
  	
  agregado	
  granular	
  cujo	
  beneficiamento	
  resulta	
  em	
  uma	
  distribuição	
  granulométrica	
  constituída	
  por	
  
agregados	
  graúdos	
  e	
  miúdos.	
  
	
  
c. Tipos	
  de	
  agregados	
  em	
  função	
  da	
  densidade:	
  
agregado	
  de	
  densidade	
  normal:	
  agregado	
  de	
  densidade	
  geralmente	
  compreendida	
  entre	
  2000	
  kg/m³	
  e	
  3000	
  
kg/m³(definição	
  da	
  norma)	
  e	
  massa	
  unitária	
  de	
  ordem	
  de	
  1000	
  a	
  2000	
  kg/m³;	
  
MCC-­‐I:	
  AULA	
  4	
  –AGREGADOS	
  PARA	
  CONCRETO	
   2014.1	
  
	
  
	
  
	
   	
   	
   	
   	
  	
  	
  2	
  
	
  
agregado	
  denso	
  ou	
  pesado:	
  	
  agregado	
  de	
  elevada	
  densidade,	
  como,	
  por	
  exemplo,	
  barita,	
  magnetita,	
  limonita,	
  
hematita	
  etc.	
  
agregado	
  leve:	
  agregado	
  de	
  baixa	
  densidade,	
  como,	
  por	
  exemplo,	
  os	
  agregados	
  expandidos	
  de	
  argila,	
  escória	
  
siderúrgica,	
  vermiculita,	
  resíduo	
  de	
  esgoto	
  sinterizado	
  e	
  outros.	
  
	
  
4. Massa	
  Específica	
  e	
  massa	
  unitária	
  
Massa	
  específica	
  (δ):	
  definida	
  como	
  a	
  massa	
  do	
  materialm	
  incluindo	
  os	
  poros	
  internos,	
  por	
  unidade	
  de	
  volume,	
  varia	
  
de	
  2600	
  a	
  2700	
  kg/m3;	
  
Massa	
  unitária	
  (γ):	
  é	
  definida	
  como	
  a	
  massa	
  das	
  partículas	
  do	
  agregado	
  que	
  ocupam	
  uma	
  unidade	
  de	
  volume,	
  ou	
  seja	
  
o	
  volume	
  é	
  ocupado	
  tanto	
  pelos	
  agregados	
  quanto	
  pelos	
  vazios.,	
  varia	
  de	
  1300	
  a	
  1750	
  kg/m3.	
  
	
   𝛿  𝑜𝑢  𝛾 = 𝑚𝑣 	
  
5. Umidade:	
  
Teor	
  de	
  umidade	
  total:	
  quociente	
  percentual	
  entre	
  a	
  massa	
  total	
  de	
  água	
  do	
  agregado	
  e	
  a	
  sua	
  massa	
  seca.	
  Na	
  massa	
  
total	
  de	
  água	
  estão	
  incluídas	
  as	
  massas:	
  da	
  superfície,	
  dos	
  poros	
  permeáveis	
  e	
  dos	
  demais	
  vazios	
  do	
  agregado.	
  
	
   ℎ% = 𝑚! −𝑚!𝑚! ×100	
  
	
  
a. Efeito	
  da	
  umidade:	
  inchamento	
  (Só	
  ocorre	
  no	
  agregado	
  miúdo)	
  
·∙ inchamento	
  de	
  agregado	
  miúdo:	
  fenômeno	
  da	
  variação	
  do	
  volume	
  aparente,	
  provocado	
  pela	
  adsorção	
  de	
  água	
  
livre	
  pelos	
  grãos	
  e	
  que	
  incide	
  sobre	
  a	
  sua	
  densidade	
  aparente.	
  Este	
  aumento	
  é	
  produzido	
  pela	
  separação	
  entre	
  
os	
  grãos	
  da	
  areia	
  devido	
  à	
  película	
  de	
  água	
  que	
  se	
  forma	
  em	
  torno	
  do	
  grão	
  provocando	
  um	
  afastamento	
  entre	
  aspartículas.	
  Assim,	
  na	
  realidade,	
  num	
  mesmo	
  volume	
  tem-­‐se	
  menos	
  material.	
  
·∙ coeficiente	
  de	
  inchamento	
  (Vh/Vs):	
  quociente	
  entre	
  os	
  volumes	
  úmido	
  (Vh)	
  e	
  seco	
  (Vs)	
  de	
  uma	
  massa	
  de	
  
agregado	
  miúdo,	
  calculado	
  conforme	
  a	
  ABNT	
  NBR	
  6467	
  
·∙ coeficiente	
  de	
  inchamento	
  médio:	
  valor	
  médio	
  entre	
  o	
  coeficiente	
  de	
  inchamento	
  máximo	
  e	
  o	
  coeficiente	
  de	
  
inchamento	
  no	
  ponto	
  de	
  umidade	
  crítica	
  de	
  um	
  agregado	
  miúdo,	
  segundo	
  a	
  ABNT	
  NBR	
  6467	
  
·∙ umidade	
  crítica:	
  teor	
  de	
  umidade	
  de	
  um	
  agregado	
  miúdo,	
  acima	
  do	
  qual	
  o	
  seu	
  coeficiente	
  de	
  inchamento	
  pode	
  
ser	
  considerado	
  constante	
  e	
  igual	
  ao	
  coeficiente	
  de	
  inchamento	
  médio	
  
	
  
Determinação	
  do	
  coeficiente	
  de	
  inchamento	
  da	
  areia:	
  
𝐶𝐼 = 𝑉!  𝑉! = 𝛾!𝛾! ×(1 + ℎ)	
  
 
 
 
Umidade	
   Massa	
  unitária	
   Coef	
  de	
  inchamento	
  
0	
   1,51	
   	
  
0,5	
   1,41	
   	
  
1	
   1,31	
   	
  
2	
   1,24	
   	
  
3	
   1,23	
   1,26	
  
4	
   1,24	
   1,27	
  
5	
   1,24	
   1,28	
  
7	
   1,28	
   1,26	
  
9	
   1,31	
   1,26	
  
12	
   1,37	
   1,23	
  
 
 
	
   	
  
MCC-­‐I:	
  AULA	
  4	
  –AGREGADOS	
  PARA	
  CONCRETO	
   2014.1	
  
	
  
	
  
	
   	
   	
   	
   	
  	
  	
  3	
  
	
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
  
	
  
Granulometria:	
  
Ensaio	
  onde	
  uma	
  amostra	
  de	
  agregado	
  e	
  passada	
  por	
  um	
  conjunto	
  de	
  peneiras	
  normalizadas.	
  Pesa-­‐se	
  a	
  quantidade	
  
de	
  agregado	
  retido	
  em	
  cada	
  peneira.	
  
	
  
Composição	
  ou	
  distribuição	
  granulométrica:	
  
Distribuicao	
  percentual,	
  em	
  massa,	
  das	
  varias	
  fracoes	
  dimensionais	
  de	
  um	
  agregado	
  em	
  relacao	
  a	
  amostra	
  de	
  ensaio.	
  
E	
  expressa	
  pela	
  porcentagem	
  individual	
  ou	
  acumulada	
  de	
  material	
  que	
  passa	
  ou	
  fica	
  retido	
  nas	
  peneiras	
  da	
  serie	
  
normal	
  e	
  intermediaria.	
  
	
  
Módulo	
  de	
  finura:	
  soma	
  das	
  porcentagens	
  retidas	
  acumuladas	
  em	
  massa	
  de	
  um	
  agregado,	
  nas	
  peneiras	
  da	
  serie	
  
normal,	
  dividida	
  por	
  100.	
  
	
  
dimensão	
  máxima	
  característica:	
  
grandeza	
  associada	
  a	
  distribuição	
  granulometrica	
  do	
  agregado,	
  correspondente	
  a	
  abertura	
  nominal,	
  em	
  milimetros,	
  
da	
  malha	
  da	
  peneira	
  da	
  serie	
  normal	
  ou	
  intermediaria	
  na	
  qual	
  o	
  agregado	
  apresenta	
  uma	
  porcentagem	
  retida	
  
acumulada	
  igual	
  ou	
  imediatamente	
  inferior	
  a	
  5%	
  em	
  massa.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Distribuição	
  Granulométrica	
  
MCC-­‐I:	
  AULA	
  4	
  –AGREGADOS	
  PARA	
  CONCRETO	
   2014.1	
  
	
  
	
  
	
   	
   	
   	
   	
  	
  	
  4	
  
	
  
Miúdo	
  
Abertura da 
perneira (mm) 
Massa 
retida (g) 
% retidas 
Indiv. Acum. 
4,8 15 
2,4 110 
1,2 348 
0,6 270 
0,3 147 
0.15 85 
fundo 25 
Total 
	
  
Graúdo	
  
Abertura da 
perneira (mm) 
Massa 
retida (g) 
% retidas 
Indiv. Acum. 
38 
32 
25 
19 265,8 
12,5 2996,0 
9,6 1577,8 
6,3 689,3 
4,8 54,3 
2,4 17,9 
1,2 0 
0,6 0 
0,3 0 
0.15 0 
fundo 0 
Total 
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
MCC-­‐I:	
  AULA	
  4	
  –AGREGADOS	
  PARA	
  CONCRETO	
   2014.1	
  
	
  
	
  
	
   	
   	
   	
   	
  	
  	
  5	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Fonte:	
  Ibracon,	
  1985	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Desenhar	
  as	
  curvas	
  granulométricas	
  dos	
  agregados	
  miúdo	
  e	
  graúdo,	
  bem	
  como	
  os	
  limites	
  granulométricos	
  
especificados	
  pela	
  NBR7211	
  
MCC-­‐I:	
  AULA	
  4	
  –AGREGADOS	
  PARA	
  CONCRETO	
   2014.1	
  
	
  
	
  
	
   	
   	
   	
   	
  	
  	
  6	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Fonte:	
  Mehta	
  &	
  Monteiro.	
  	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Consultar:	
  	
  <http://www.dcc.ufpr.br/mediawiki/images/5/5c/TC031_Agregados_x.pdf>	
  acesso	
  em	
  09.09.13