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AGREGADOS Luciana Nascimento Lins DEFINIÇÃO É um material particulado, de atividade química praticamente nula, constituído de misturas de partículas cobrindo uma extensa gama de tamanhos. O termo agregado é de uso generalizado na tecnologia do concreto e das argamassas Fíler; pedra britada, rachão, etc CLASSIFICAÇÃO Naturais – Os que já se encontram em forma de partículas na natureza (AREIA E SEIXO ROLADO) Segundo a origem Artificiais – Materiais obtidos por processos industriais (AREIA INDUSTRIALIZADA, BRITA, ARGILA EXPANDIDA) CLASSIFICAÇÃO Miúdo Segundo as dimensões das partículas Graúdo Areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,15 mm. Pedregulho ou a brita proveniente de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam pela peneira ABNT 75 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm. CLASSIFICAÇÃO Leves – massas unitárias menores que 1120 kg/m3 Segundo a massa unitária Médios - massas unitárias entre 1520 a 1680 kg/m3 Pesados - massas unitárias maiores que 2080 kg/m3 Concreto isolante Concreto de enchimento Concretos e argamassas de uso corrente Blindagem de radiação nuclear CLASSIFICAÇÃO Leves – massas unitárias menores que 1120 kg/m3 Segundo a massa unitária Médios - massas unitárias entre 1520 a 1680 kg/m3 Pesados - massas unitárias maiores que 2080 kg/m3 Concreto isolante Concreto de enchimento Concretos e argamassas de uso corrente Blindagem de radiação nuclear CLASSIFICAÇÃO LEVES MÉDIOS PESADOS Vermiculita 0,3 Argila expandida 0,8 Escória granulada 1,0 Calcário 1,4 Arenito 1,45 Cascalho 1,6 Granito 1,5 Areia 1,5* Basalto 1,5 Escória 1,7 Barita 2,9 Hematita 3,2 Magnetita 3,3 Tabela – Densidades Unitárias Médias PRODUTOS ARTIFICIAIS Brita ou pedra britada Areia industrializada Fíler - Material passante na peneira ABNT 0,075 mm Rachão ou pedra de mão - Agregado de dimensões entre 76 e 250 mm MATÉRIA-PRIMA Granito Basalto Calcário Arenito Densidade 2,7 2,9 2,8 2,3-2,7 Compressão 90 MPa 140-180 MPa 160 MPa 50-180 MPa Flexão 30 MPa 33-80 MPa 20 MPa 19 MPa Tração (CD) 10 MPa 15 MPa 8 MPa - Módulo de elasticidade 34000 MPa 34000-8000 MPa 74000 MPa 20000 MPa Coeficiente de Poisson 0,28 0,28 0,23 0,1 O coeficiente de Poisson, ν, mede a deformação transversal (em relação à direção longitudinal de aplicação da carga) de um material homogêneo e isotrópico. PRODUTOS NATURAIS De rio - São depósitos sedimentares que se formam nos leitos de alguns rios Areia natural De cava - São depósitos aluvionares em fundos de vales cobertos por capas de solos De praias e dunas - Não são utilizadas devido a sua finura e teor de cloreto de sódio. Resistência à abrasão ou ao desgaste superficial Importante para o manuseio do material e utilizações em locais sujeitos a desgastes. PROPRIEDADES Friabilidade Os agregados perdem qualidade se contiver grãos friáveis. PROPRIEDADES Porosidade Compacidade P = Volume de vazios /volume total C = Volume dos grãos/volume total Índice de Vazios i = Volume de vazios /volume dos grãos PROPRIEDADES Superfície específica É a soma das áreas das superfícies de todos os grãos do agregado Quanto mais fino o agregado, maior a sua superfície específica PROPRIEDADES Teor de umidade É a relação entre a massa de água absorvida pelo agregado e a massa desse mesmo agregado quando seco. Estados de umidade de uma partícula de agregado Quando todos os poros permeáveis estão preenchidos e não há um filme de água na superfície, o agregado é dito estar na condição saturada superfície seca (SSS);. PROPRIEDADES Quando o agregado está saturado e também há umidade livre na superfície, o agregado está na condição úmida ou saturada. Estados de umidade de uma partícula de agregado Na condição seca em estufa, toda a água evaporável do agregado foi removida pelo aquecimento a 100°C. PROPRIEDADES PROPRIEDADES Umidade superficial Absorção de água É a quantidade de água em excesso além da requerida para a condição de SSS. É devida aos poros dos grãos A absorção dos agregados graúdos normais, em geral, é pequena, da ordem de 0,5% a 1%. PROPRIEDADES Absorção de água Os agregados leves é que apresentam valores maiores, até da ordem de 5%, ou mesmo 10%. Inchamento A areia seca absorve água, que passa a formar uma película em torno dos grãos. PROPRIEDADES É o aumento de volume que sofre a areia seca ao absorver água Incide sobre a sua massa unitária Coeficiente de inchamento (Vh/Vo) Quociente entre os volumes úmido (Vh) e seco (Vo) de uma mesma massa de agregado. Inchamento PROPRIEDADES Umidade crítica Teor de umidade, acima da qual o coeficiente de inchamento pode ser considerado constante e igual ao coeficiente de inchamento médio. Coeficiente de inchamento médio Valor médio entre o coeficiente de inchamento máximo e aquele correspondente à umidade crítica. PROPRIEDADES Massa específica g/cm3 Massa unitária kg/dm3 Para os agregados miúdos, a massa unitária varia com o teor de umidade Representa a relação entre a massa do agregado e o seu volume, excluídos os vazios permeáveis Representa a relação entre a massa do agregado e o seu volume, sem excluir os vazios permeáveis PROPRIEDADES Massa unitária kg/dm3 As areias, quando secas, têm massa unitária em torno de 1,5 kg/dm3, mas, com cerca de 5% de umidade, esse valor cai para 1,20 kg/dm3. PROPRIEDADES Impurezas Argilas e torrões Materiais pulverulentos Materiais friáveis Materiais orgânicos Materiais carbonosos (carvão; madeira) EXIGÊNCIA DOS AGREGADOS – NBR 7211/05 Substâncias nocivas Agregado Miúdo Limites Torrões de argila 3% Materiais carbonosos - em concreto cuja aparência é importante 0,5% - nos demais concretos 1,0% Materiais pulverulentos - em concreto submetido a desgaste superficial 3,0*% - nos demais concretos 5,0*% *Se o agregado for proveniente de britagem, os valores passarão a 10% e 12% respectivamente. EXIGÊNCIA DOS AGREGADOS – NBR 7211/05 Substâncias nocivas Agregado Graúdo Limites Torrões de argila - em concreto cuja aparência é importante 1,0% - em concreto submetido a desgaste superficial 2,0% - nos demais concretos 3,0% Materiais carbonosos - em concreto cuja aparência é importante 0,5% - nos demais concretos 1,0% Materiais pulverulentos 1,0% Limites máximos para a expansão álcali-agregado e teores de cloretos e sulfatos presentes nos agregados. Forma dos grãos Os grãos dos agregados não tem forma geométrica definida, entretanto, podemos definir, para cada fragmento, três dimensões. PROPRIEDADES Forma dos grãos Índice de forma – Agregado GraúdoRelação entre o comprimento e a espessura dos grãos do agregado. PROPRIEDADES Para o concreto fresco, a forma do agregado é tanto melhor quanto mais próxima da cúbica, ou seja, quanto menores as relações l/b e b/e. Os agregados alongados, lamelares e discóides são difíceis de serem misturados e manuseados, exigindo uma quantidade maior de argamassa, resultando, também, em geral, num consumo maior de cimento. Forma dos grãos Índice de forma – Agregado Graúdo De acordo com a NBR 7211, o índice de forma dos agregados graúdos para concreto não deve ser maior do que 3,0. PROPRIEDADES Relação entre o comprimento e a espessura dos grãos do agregado. Forma dos grãos Os agregados naturais têm grãos cubóides, de superfície arredondada e lisa. Os agregados industrializados têm superfícies angulosas e extremamente irregulares (Depende da natureza da rocha e do tipo de britador). O granito produz grãos de melhor forma que o basalto, que produz apreciável quantidade de grãos lamelares. PROPRIEDADES Textura superficial dos grãos Concretos preparados com agregados de britagem exigem uma maior quantidade de água, do que os preparados com agregados naturais, para uma mesma trabalhabilidade. Apesar disso, concretos de agregados de britagem podem ter maiores resistências ao desgaste a à tração, devido a maior aderência dos grãos à argamassa. PROPRIEDADES Quanto mais áspera a superfície, maior a aderência à pasta. Entretanto, para o concreto fresco, a textura áspera vai exigir mais água, reduzindo, a vantagem da maior aderência. Resistência mecânica De acordo com a NBR 7211, o valor máximo da abrasão Los Angeles, no caso de agregados para concreto, é de 50% Os agregados comuns, granitos, basaltos e calcários têm valores compreendidos entre 18% e 25%. PROPRIEDADES É determinada indiretamente por meio do ensaio de abrasão Los Angeles. Dependendo da situação, agregados com abrasão Los Angeles maior que 50%, podem ser utilizados. GRANULOMETRIA Composição granulométrica ou Granulometria É a distribuição das partículas dos materiais entre várias dimensões. Série Normal Série Intermediária ABNT 76 mm - - ABNT 64 mm - ABNT 50 mm ABNT 38 mm - - ABNT 32 mm - ABNT 25 mm ABNT 19 mm - - ABNT 12,5 mm ABNT 9,5 mm - - ABNT 6,3 mm ABNT 4,8 mm - ABNT 2,4 mm - ABNT 1,2 mm - ABNT 0,6 mm - ABNT 0,3 mm - ABNT 0,15 mm - GRANULOMETRIA A granulometria é representada em gráfico sendo as aberturas em escala logarítmica, nas abscissas, e as porcentagens acumuladas retidas ou passantes, nas ordenadas Composição granulométrica ou Granulometria GRANULOMETRIA a) Quanto mais para a esquerda, mais fino é o agregado. Composição granulométrica ou Granulometria b) Uma curva muito inclinada significa predominância de poucos tamanhos de fragmento (6,3 mm a 12,5 mm). c) Um trecho da curva paralela ao eixo das abscissas significa que esses trecho faltam tamanhos de agregados. 5% do material é retido na peneira 1,2 mm e 95% na peneira 0,60. Uma granulometria desse tipo é denominada de uniforme. 90% do material é menor que 1,20 mm e maiores do que 0,60 mm. % R e ti d a A c u m u la d a % P a s s a n te 90% Mesma porcentagem retida na peneira 2,4 mm e 1,2 mm. Uma granulometria desse tipo é denominada de aberta ou descontínua. Mesma porcentagem retida na peneira 0,60 mm e 0,30 mm. % R e ti d a A c u m u la d a % P a s s a n te Uma granulometria desse tipo é denominada de contínua. São as mais indicadas para o concreto. Agregados de graduados contínua Agregados de graduação uniforme Agregados de graduação aberta GRANULOMETRIA A NBR 7211/1983 define quatro faixas, ou zonas, de curvas granulométricas para agregados miúdos e quatro graduações para agregado graúdo. Composição granulométrica ou Granulometria Limites granulométricos de agregado miúdo – NBR 7211/83 A faixa quatro é a de granulometria mais distribuída e, portanto, a que exigi menor quantidade de argamassa Limites granulométricos de agregado miúdo (Concreto) – NBR 7211/2005 Podem ser utilizados como agregado miúdo para concreto, materiais com distribuição granulométrica diferente das zonas estabelecidas na tabela anterior, desde que estudos prévios de dosagem comprovem sua aplicabilidade. Limites granulométricos de agregado graúdo Brita 4 – Faltou a Foto!!! Mas existe! GRANULOMETRIA Dimensão máxima característica Concreto fica mais barato com maior dimensão máxima. Ninhos de concretagem É a abertura da peneira, à qual corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. GRANULOMETRIA Composição granulométrica Peneira Porcentagens Acumuladas Areia 1 Areia 2 4,8 0,5 0,1 2,4 4,4 1,1 1,2 27,4 5,0 0,6 58,3 27,7 0,3 93,7 88,7 0,15 99,6 98,4 Fundo 100,0 100,0 Areia 1 DM = 2,4 mm Areia 2 DM = 1,2 mm Módulo de finura Decresce à medida que o agregado vai se tornando mais fino Mesmo módulo não indica mesmo agregado Propõe representar por meio de um único índice, a distribuição granulométrica dos agregados GRANULOMETRIA Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. GRANULOMETRIA Composição granulométrica Peneira Porcentagens Acumuladas Areia 1 Areia 2 4,8 0,5 0,1 2,4 4,4 1,1 1,2 27,4 5,0 0,6 58,3 27,7 0,3 93,7 88,7 0,15 99,6 98,4 Fundo 100,0 100,0 Areia 1 MF= 2,839 Areia 2 MF = 2,21 GRANULOMETRIA Composição granulométrica Peneira Diâmetro % Retida %Acumul. (mm) Quant Ret. % Retida Quant Ret. % Retida média 11/4" 32 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 1" 25 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 3/4" 19 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 1/2" 12.5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 3/8" 9.5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 1/4" 6.3 11,7 2,3 11,4 2,3 2,3 2 # 4 4.8 9,6 1,9 10,0 2,0 2,0 4 # 8 2.4 49,6 9,9 49,7 9,9 9,9 14 # 16 1.2 91,4 18,2 89,4 17,9 18,0 32 # 30 0.6 59,5 11,8 60,8 12,2 12,0 44 #50 0.3 108,6 21,6 108,4 21,7 21,6 66 # 100 0.15 127,7 25,4 123,3 24,6 25,0 91 fundo 45,2 9,0 47,3 9,5 9,2 100 TOTAL 503,3 100,0 500,3 100,0 100,0 MÓDULO DE FINURA (NBR 7217) DIMENSÃO MÁXIMA (NBR 7217) 2,51 4,8 mm AMOSTRA A AMOSTRA B GRANULOMETRIA (NBR 7211/1983) GRANULOMETRIA Composição granulométrica Peneira Diâmetro % Retida %Acumul. (mm) Quant Ret. % Retida Quant Ret. % Retida média 11/4" 32 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 1" 25 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 3/4" 19 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 1/2" 12.5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 3/8" 9.5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 1/4" 6.3 11,7 2,3 11,4 2,3 2,3 2 # 4 4.8 9,6 1,9 10,0 2,0 2,0 4 # 8 2.4 49,6 9,9 49,7 9,9 9,9 14 # 16 1.2 91,4 18,2 89,4 17,9 18,0 32 # 30 0.6 59,5 11,8 60,8 12,2 12,0 44 #50 0.3 108,6 21,6 108,4 21,7 21,6 66 # 100 0.15 127,7 25,4 123,3 24,6 25,0 91 fundo 45,2 9,0 47,3 9,5 9,2 100 TOTAL 503,3 100,0 500,3 100,0 100,0 MÓDULO DE FINURA (NBR 7217) DIMENSÃO MÁXIMA (NBR 7217) 2,51 4,8 mm AMOSTRA A AMOSTRA B GRANULOMETRIA (NBR 7211/1983) GRANULOMETRIA Critério FALCÃO BAUER (1995) Dimensões Máximas e Mínimas Areia Fina Areia Média Areia Grossa 0,15 – 0,6 mm 0,6 – 2,4 mm 2,4 – 4,8 mm GRANULOMETRIA Critério NBR 7211 Areia Fina Areia Média Areia Grossa Areia Muito Fina Todas as 4faixas tem a mesma graduação 0,15 – 4,8 mm Diferentes porcentagem de tamanhos de grãos
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