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AULA 04 – Agregados para construção MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II UNIVERSIDADE FEDERAL R. DO SEMI ÁRIDO CAMPUS ANGICOS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL Prof. Ma. Janaina Salustio O que são agregados? São fragmentos de rochas, popularmente denominados “pedras” e “areias”. Fragmentos de rochas com tamanho e propriedades adequadas são utilizados em quase todas as obras de infraestrutura civil, como em edificações, pavimentação, barragens e saneamento. Ex: pedras, pedregulhos, cascalhos, seixos, britas, areias, etc. O que são agregados? Classificação dos agregados Segundo a sua obtenção: Classificação dos agregados Segundo a sua obtenção: Classificação dos agregados Quanto à composição mineralógica: Classificação dos agregados Quanto à composição mineralógica: Classificação dos agregados Segundo a sua massa específica: São empregados para produção de concretos leves (800 a 1800 kg/m³) e o seu peso se deve à sua microestrutura celular altamente porosa, constituída de poros finos uniformemente distribuídos. Sua massa unitária é inferior a 1120 kg/m³. Classificação dos agregados Segundo a sua massa específica: Curiosidades – Concreto Leve Classificação dos agregados Segundo a sua massa específica: São empregados para produção de concretos de densidade normal e argamassas. Sua massa unitária situa-se entre 1120 - 2080 kg/m³. Classificação dos agregados Segundo a sua massa específica: Os agregados pesados são indicados para fabricação de concretos pesados (massa específica entre 2900 a 6100 kg/m³) usados para blindagem de radiação nuclear. Sua massa unitária é superior a 2080 kg/m³. Concreto pesado – Vantagem: Isolante radioativo Classificação dos agregados Aplicações do Concreto pesado Classificação dos agregados Segundo a sua massa específica: Classificação dos agregados Segundo as dimensões de suas partículas: Com relação à dimensão das partículas, aqui no Brasil, os profissionais ligados a construção civil tendem a seguir a terminologia da ABNT, segundo as normas NBR 9935 e 6502. Classificação dos agregados Segundo as dimensões de suas partículas: A g re g a d o s Classificação dos agregados Segundo as dimensões de suas partículas: As britas se enquadram na classe dos pedregulhos cujas dimensões, segundo a NBR 6502, situa-se no intervalo entre 4,8 mm e 76 mm, sendo também chamados de agregados graúdos; As partículas com menos de 4,8 mm e até no máximo 0,05 mm são chamadas de agregado miúdo, sendo a areia natural situada numa faixa mais estreita desses agregados. Processo de fabricação da pedra britada Processo de fabricação da pedra britada Processo de fabricação da pedra britada Processo de fabricação da pedra britada Processo de fabricação da pedra britada Processo de fabricação da pedra britada Brita 4 Brita Brita Brita 0 (9,5 mmm) / Brita 1(19 mm) / Brita 2 (25 mm) / Brita 3 (38 mm) / Brita 4 (76 mm) Brita Areia Areia Areia Areia Areia Areia Areia Areia Areia Areia Outros agregados... Seixo Rolado Características dos agregados • Absorção de água • Massa específica • Resistência à abrasão • Forma e textura superficial • Mineralogia • Granulometria Características dos agregados Características dos agregados A umidade é definida como sendo a relação percentual entre a massa de água contida em uma amostra e a massa da amostra totalmente seca. Para determinarmos a massa de água presente na amostra, basta pesarmos a amostra de agregado anotando a sua massa nesse instante e depois coloca-la em estufa por um período de pelo menos 24h ou até que haja a constância de peso, a diferença entre essas massas representa a massa de água presente na amostra. Características dos agregados A capacidade de absorção é definida como sendo a quantidade de água necessária para levar uma amostra da condição seca em estufa à condição saturada, após imersão da amostra em água durante 24h. Os dados relativos à umidade e capacidade de absorção são necessários para corrigir as proporções de água e agregado na dosagem para produção de concreto. Características dos agregados A massa específica é a relação entre a massa e o volume de um material. Para caracterizar um agregado, deve-se tomar a massa completamente seca. Quando do volume ocupado pelos sólidos é descontado todos os vazios existentes nos grãos e entre os grãos tem- se a massa específica real, quando esse volume inclui todos esses vazios, tem-se a massa específica unitária ou aparente. Características dos agregados O ensaio é prescrito pela NBR NM 52/2009. O procedimento basicamente resume-se em colocar 200 ml de água e 500 g do agregado no Frasco de Chapman e posteriormente é feito o registro do volume final do conjunto (agregado+água). FRASCO DE CHAPMAN - Real da areia O resultado é expresso através da equação: ρesp (g/cm³) = M / (Lf-Lo) M – Massa do agregado, em kg; Lf – Leitura final da escala, dm3; Lo – Leitura da escala do frasco somente com água, dm3. Características dos agregados Características dos agregados Os agregados usados em concreto ou em camadas de pavimentos devem resistir aos esforços de abrasão a que estão sujeitos tanto durante o processo construtivo, quanto em serviço. O ensaio mais utilizado para verificar a resistência do agregado a essas solicitações é o de “Abrasão Los Angeles”. Este ensaio é normatizado pela NBR NM 51. Dentre os materiais constituintes do concreto o que contribui, de maneira significativa, para a melhoria da resistência à abrasão são os agregados graúdos ao passo que, quanto mais agregados de alta resistência ao desgaste, maior à resistência do concreto à abrasão. Resistência à abrasão Características dos agregados O ensaio de “Abrasão Los Angeles” consiste de um tambor giratório onde são colocados os agregados graúdos e um certo número de esferas de aço. A amostra de agregados é triturada tanto pela ação do atrito (com outros fragmentos, com as paredes internas do tambor e com as esferas), como pelo impacto da queda das esferas. Ao final verifica quanto de massa o material perdeu, sendo melhor o material que menos massa perdeu durante o processo. Resistência à abrasão Características dos agregados Resistência à abrasão Quanto menor o valor do desgaste Los Angeles, melhor é o material. Características dos agregados A forma dos agregados é bastante influenciada pela estrutura e textura da rocha mãe. O processo de britagem também influencia no formato dos agregados. Rochas maciças (ex: basalto) forma cúbica Rochas xistosas metamórficas e sedimentares agregados alongados e lamelares O alongamento é medido pela relação espessura/largura (C/B) e o achatamento ou lamelaridade pela relação largura/comprimento (B/A). Características dos agregados Em concretos, partículas alongadas-lamelares podem prejudicar a durabilidade, devido a acumulação de bolhas de ar e água de exsudação sob elas (exsudação interna). É indesejável a presença de mais de 10% a 15% de partículas alongadas em concreto. A classificação da textura superficial é definida pelo grau com que a superfície do agregado é lisa ou áspera tendo influência sobre a aderência do agregado com a pasta de cimento. Agregadoscom textura mais ásperas favorecem aderência com a pasta o que influencia na resistência à compressão do concreto. Características dos agregados Características dos agregados A análise mineralógica dos agregados para uso em obras de engenharia civil ajuda a identificar a presença de minerais deletérios ou nocivos que possam influenciar nas reações de hidratação do cimento em concretos e argamassas. Substâncias deletérias podem incluir impurezas orgânicas nocivas as argamassas e concretos; finos argilosos, que não são interessantes para quando usados na produção de argamassas e concretos asfálticos; torrões de argila, grãos de baixa resistência mecânica, absorvem muita água e originam vazios; material pulverulento, materiais com partículas inferiores a 0,075 mm; entre outros, como por exemplo, minerais reativos. Análise Mineralógica Características dos agregados O estudo da distribuição dos diversos tamanhos de grãos numa massa de materiais granulares é chamado de análise granulométrica. O tamanho dos fragmentos de rochas é medido por meio de ensaios de peneiramento e sedimentação. O peneiramento é usado para agregados graúdos e miúdos, já a sedimentação é usada para determinação indireta do tamanho de partículas finas (< 0,075 mm). O ensaio de peneiramento é normatizado pela NBR NM 248. Granulometria Características dos agregados As peneiras padronizadas têm aberturas quadradas, sendo usadas duas séries: a série normal e a série intermediária. As peneiras da série intermediárias são usadas apenas para auxiliar na elaboração da curva granulométrica, que é a forma gráfica que é utilizada para melhor interpretar o resultado obtido. Granulometria Características dos agregadosGranulometria Características dos agregados Numa curva granulométrica, as ordenadas representam as porcentagens acumuladas passantes e a abscissa mostra a abertura das peneiras ou diâmetro dos grãos em escala logarítmica. Granulometria Características dos agregados Separar a quantidade de amostra seca em estufa conforme solicitação em norma; Preparar o conjunto de peneira, com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo; Colocar a amostra sobre a peneira superior do conjunto e promover a agitação mecânica do conjunto ou manual com cada uma. Ensaio das peneiras Características dos agregados Após a agitação o material retido deve ser removido da peneira e ser colocado em uma bandeja identificada. Ensaio das peneiras e no fundo do conjunto. O somatório de todas as massas não deve diferir mais de 0,3% da quantidade de massa que havia sido colocada no material. Características dos agregados Ensaio das peneiras Características dos agregados Ensaio das peneiras Características dos agregados Granulometria - definições Dimensão Máxima Característica: é o número da peneira da série normal na qual a porcentagem retida acumulada é inferior a 5%, desde que essa porcentagem seja superior a 5% na peneira imediatamente abaixo. Módulo de Finura: é a soma das porcentagens acumuladas em todas as peneiras da série normal, exceto as de número 25 e 50, e as < 0,15, dividida por 100. OBS: Quanto maior o módulo de finura, mais grosso o agregado. Características dos agregados Ensaio das peneiras Características dos agregados Ensaio das peneiras Ensaio das peneiras Ensaio das peneiras Ensaio das peneiras
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