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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I Profa Aline Marques Engenheira Civil Esp. Em Orçamento, Planejamento e Gerênciamento de Obras Curso de Engenharia Civil AGREGADOS Agregado - Material granular sem forma e volume definidos, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para produção de argamassas e concretos. É o responsável pela obtenção de um concreto econômico. Caracterização - Determinação da composição granulométrica e de outros índices físicos dos agregado de modo a verificar as propriedades e características necessárias à produção de concreto e argamassas. CLASSIFICAÇÃO Segundo a obtenção/origem: Naturais: os que já se encontram em forma particulada na natureza – areia e cascalho. Industrializados: os que têm sua composição particulada obtida por processos industriais. Definições: CLASSIFICAÇÃO CONFORME OBTENÇÃO Classificação conforme a dimensão Agregado Graúdo Agregado Miúdo Areia Fina Areia Grossa AGREGADOS Graúdos: Partículas maiores do que 4,8 mm (peneira nº 4). Miúdos: Partículas menores do que 4,8 mm, porem maiores que 75 um (peneira nº 200). AGREGADOS O que esperar dos agregados: AGREGADOS Importância dos agregados PROPRIEDADES DOS AGREGADOS Porosidade: Poros internos nas partículas, que está relacionada com a massa específica, possuindo diferentes formas e tamanhos. Refere-se a totalidade dos vazios. Permeabilidade: É a facilidade com que os fluidos, tanto líquidos como gases, podem ingressar no concreto e se deslocar no seu interior. PROPRIEDADES DOS AGREGADOS Forma e textura superficial: A forma e a textura das partículas dos agregados influenciam mais as propriedades do concreto no estado fresco do que no estado endurecido. Módulo de elasticidade: Relação entre a tensão e a deformação no regime elástico. A importância do limite elástico no projeto estrutural baseia se no fato de que ele está associado a tensão máxima permissível que o material pode suportar, sem sofrer deformações permanentes. ANÁLISES DAS ROCHAS ◦ Granulometria – Peneiramento em malhas padronizadas para obter a distribuição do tamanho de partículas. ◦ Impurezas – identificação de materiais pulverulentos, presença de matéria orgânica, presença de argilas e materiais friáveis, presença de sais solúveis; ◦ Massa específica, porosidade, absorção de água – importância no cálculo do traço do concreto. ANÁLISES DAS ROCHAS ◦ Massa unitária/Massa específica – relação da massa do agregado no estado compactado ou solto; ◦ Forma dos fragmentos – relação entre as três dimensões do fragmento de rocha (comprimento, largura e espessura). Classifica-se em quatro grupos: cúbicos (ou esféricos), lamelar (ou achatado), alongado (ou prismático) e alongado- lamelar. ◦ Reatividade potencial – caracterização de minerais constituintes passíveis de reação com álcalis do cimento Portland. Os agregados podem conter poros, que geralmente são descontínuos. Além disso, as partículas de agregados são envolvidas pela pasta de cimento, sendo assim seus poros contribuem para a permeabilidade do concreto. Exsudação: Forma de segregação em que parte da água da mistura tende a subir para a superfície de um concreto recém aplicado. • Parte da água que sobe fica aprisionada sob as partículas de agregado graúdo e sob as barras da armadura, criando-se, assim, regiões de fraca aderência. Essa água deixa vazios do tipo bolsas e lentes e, como todos os vazios têm igual orientação, aumenta a permeabilidade do concreto no plano horizontal, podendo ser criada uma região horizontal de menor resistência. • Exsudação Interna: A água fica retida dentro ou sobre as partículas dos agregados. • Exsudação Externa: A água fica retida na parte externa do concreto (superfície). Influência dos agregados na permeabilidade: A permeabilidade, porosidade e absorção dos agregados influenciam propriedades tais como a aderência entre o agregado e a pasta de cimento hidratada, a resistência do concreto, bem como a sua estabilidade química e sua resistência à abrasão. A impermeabilidade torna se a principal propriedade para os concretos que, expostos ao ar, sofrem os ataques de águas agressivas ou a ação destruidora dos agentes atmosféricos. Influência dos agregados na permeabilidade: A reação álcali-agregado (RAA) é a reação química que ocorre internamente em uma estrutura de concreto entre os hidróxidos alcalinos (provenientes do cimento, da água de amassamento) e alguns tipos de minerais reativos presentes nos agregados. Como resultado da reação, são formados produtos que, na presença de umidade, forma um gel que são capazes de expandir, gerando fissurações, deslocamentos e podendo levar a um comprometimento das estruturas de concreto. A reação álcali-agregado é uma das manifestações patológicas de maior grau de deterioração do concreto, principalmente em obras de infra e super-estruturas, barragens e pontes. Influência dos agregados reativos Os principais fatores que influenciam a reação provêm de processos químicos, entre alguns dos compostos mineralógicos do agregado com hidróxidos alcalinos originários do cimento, água de amassamento e agentes externos, os quais estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. Essa reação, apesar de lenta, conduz a um quadro patológico irreversível, gera produtos expansivos capazes de microfissurar o concreto, causando a perda de homogeneidade, de resistência mecânica e de durabilidade. Apesar de existirem formas eficientes de evitar que a RAA se desenvolva do ponto de vista preventivo, após a instalação do processo deletério, os danos causados são irreversíveis e as soluções de recuperação ainda são paliativas. O uso de materiais pozolânicos podem neutralizar a reação. Influência dos agregados reativos Influência dos agregados reativos Exsudação fenômeno migratório da água (subida da água) existente na composição para a superfície deste material, levando consigo uma nata de cimento. Isto provoca no concreto uma fraca ligação entre seus materiais, deixando- o suscetível a uma segregação que tenderá a fazer com que seus agregados fiquem soltos ou fáceis de se remover. A exsudação ocorre nas primeiras idades do concreto, mas pode comprometer sua durabilidade ao longo dos anos. Entre os exemplos de falhas de processo que podem provocar a exsudação, vale destacar: • Excesso de vibração (ou falta da mesma); • Excesso de água de amassamento; • Baixo teor de cimento; • Falta de cura (ou cura incorreta). Exsudação ANÁLISES DAS ROCHAS ◦ Abrasão – resistência ao impacto e ao desgaste; ◦ Esmagamento – capacidade de resistir aos carregamentos de compressão; ANÁLISES DAS ROCHAS ◦ Tenacidade – capacidade de resistir à solicitações de impacto; ◦ Alterabilidade – resistência à degradação intempérica dos materiais rochosos e presença de minerais deletérios; PRODUÇÃO DO AGREGADO ARTIFICIAL Desmonte da Rocha Explosão da Rocha PRODUÇÃO DO AGREGADO PRODUÇÃO DO AGREGADO PRODUÇÃO DO AGREGADO Classificação dimensional dos agregados Filler: < 0,150 mm; Agregado miúdo: 0,150 mm - 4,8 mm Agregado Graúdo: 4,8 mm - 75 mm Pedra de mão: 75 mm - 125 mm Matacão: > 250mm PROPRIEDADES FÍSICAS DOSAGREGADOS Distribuição granulométrica Séries de peneiras ABNT GRANULOMETRIA – AGREGADO MIÚDO Classificação Comercial Agregados Graúdos PROPRIEDADES FÍSICAS DOS AGREGADOS SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS SUBSTÂNCIAS NOCIVAS MAIS COMUNS Impurezas orgânicas Interferem na hidratação do cimento (podendo até inibir). Mais comum em areias naturais. Sujeira na areia pode causar: •reações de expansão, •fissuras de retração, •redução da aderência •descolamento dos revestimentos. “As impurezas orgânicas podem impedir o endurecimento do cimento” SUBSTÂNCIAS NOCIVAS NO AGREGADOS MIÚDO UTILIZAÇÃO Agregados miúdos: Tipos Granulometria Aplicações Brita Nº 0 12 mm Fabricação de vigas, vigotas, lajes, blocos Inter travados, chapiscos e acabamentos em geral. Brita Nº 1 24 mm Mais utilizado na construção civil, apropriado para concreto de qualquer tipo de edificação vigas, lajes e pilares e também edificações de grande porte. Brita Nº 2 30 mm É voltado para fabricação de concreto que exijam mais resistencia, principalmente em formas pesadas. Usada para fabricação de concreto bruto para maior resistencia , na construção de fundações e pisos de maior espessura. Brita Nº 3 38 mm Muito conhecida como pedra de lastro pois e constantemente utilizada em aterros e nivelamentos de áreas ferroviárias e drenos. Agregados graúdos:
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