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Propriedades dos Materiais – 2015/1 Profª Me. Adriana Trigolo & Profª Dra. Alessandra Lorenzetti de Castro Exercícios – AGREGADOS 1) O que são os agregados? Qual sua importância para a tecnologia dos concretos? Os agregados são materiais granulares, com dimensões e propriedades variáveis. São considerados como um material de enchimento inerte do concreto e argamassa por não fazerem parte das reações químicas complexas com a água. Atualmente, o agregado é um material imprescindível na engenharia civil. Por serem materiais baratos, os agregados incorporam a economia como sua principal função na composição dos concretos e argamassas. Porém, suas funções são ampliadas quando consideramos as propriedades finais desses sistemas. Os agregados ajudam a aumentar a estabilidade (redução da retração) e a resistência, principalmente ao desgaste ao fogo, além de influenciar na condutibilidade térmica. 2) Os agregados podem ser classificados quanto à origem, massa unitária e dimensão das partículas. Cite as classificações dos agregados em função de cada requisito. Quanto à origem: os agregados podem ser classificados como: naturais: são encontrados na natureza já prontos para serem utilizados, não necessitam passar por nenhum processo de transformação, podendo no máximo ser submetidos a lavagem, classificação ou britagem. Exemplos: areia de rio, seixo relado, pedregulho, pedra britada; artificiais: resultantes de processos industriais. Exemplos: argila expandida, vermiculita, escória de alto-forno. reciclados: obtidos de rejeitos e subprodutos da produção industrial, mineração ou processo de construção ou demolição da construção civil. Exemplos: escória de alto-forno, agregados de RCD. Quanto à massa unitária: os agregados podem ser classificados como: leve: material com massa unitária < 1.000 kg/m3, sendo o peso leve decorrente da microestrutura celular ou altamente porosa. Exemplos: argila expandida, vermiculita; normal: material com massa unitária entre 1.000 kg/m3 e 2.000 kg/m3. Exemplos: areia natural, pedra britada, pedregulho, seixo rolado, etc.; pesado: material com massa unitária > 2.000 kg/m3, proveniente de rochas constituídas predominantemente de minerais de bário, minérios de ferro e de titânio. Exemplos: barita, magnetita, hematita etc. Quanto à dimensão das partículas: os agregados podem ser classificados como: graúdo: agregado cujos grãos passam na peneira 75 mm e ficam retidos na peneira 4,75 mm. Exemplos: pedra britada, seixo rolado, pedregulho, etc.; miúdo: agregado cujos grãos passam pela peneira 4,75 mm e ficam retidos na peneira 0,15 mm. Exemplos: areia natural, areia de britagem, etc.; fíler: material passante na peneira 0,15 mm. Exemplos: pó de pedra. 3) Quais as propriedades importantes para os agregados? Como elas podem ser influenciadas? As características relevantes do agregado para a composição do concreto incluem: porosidade, granulometria, absorção de água, forma e textura superficial, resistência à compressão, módulo de elasticidade e tipo de substâncias deletérias presentes. Essas características resultam da composição mineralógica da rocha fonte (que é afetada pelos processos geológicos de formação da rocha), das condições de exposição a que a rocha foi submetida antes de produzir o agregado e do tipo de equipamento utilizado para a produção do agregado. 4) Dentre as propriedades dos agregados, a granulometria é uma das propriedades físicas mais importantes. Definir composição granulométrica de um agregado, bem como os dois parâmetros relacionados com essa propriedade. Composição granulométrica é definida como a distribuição de dimensão das partículas de um agregado entre várias faixas granulométricas, ou seja, proporção relativa das massas dos diferentes tamanhos dos grãos que constituem o agregado, expressa em porcentagem. Os dois parâmetros relacionados com esta propriedade são a dimensão máxima característica e o módulo de finura. A dimensão máxima característica é uma grandeza 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. O módulo de finura corresponde à soma das porcentagens retidas acumuladas, em massa, de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. 5) Considerando os possíveis tipos de curvas granulométricas, qual é o mais adequado para a produção de argamassas e concretos? Por quê? A curva granulométrica com distribuição contínua, pois apresenta partículas de todos os diâmetros intermediários desde um valor mínimo até um valor máximo, o que resulta em um melhor empacotamento das partículas, reduzindo o índice de vazios. 6) Considerando as possíveis formas e textura superficial dos agregados, qual a forma e textura mais adequadas para a produção de misturas de argamassas e concretos? Como elas interferem na produção de misturas econômicas e com bom desempenho? Comparando-se as partículas arredondadas e lisas com as angulosas e ásperas, nota-se, em geral, a necessidade de aumento da quantidade de pasta de cimento, o que aumenta o seu custo de produção. Sendo assim, agregados com forma arredondada e textura áspera resultam em misturas mais econômicas e com melhor desempenho. A forma arredondada facilita o movimento relativo entre as partículas de agregados, demandando uma menor quantidade de argamassa para a mistura, enquanto partículas com textura áspera melhoram a aderência com a argamassa, favorecendo o desempenho mecânico das misturas. 7) Defina umidade. Quais são as quatro condições de umidade em que um agregado pode ser utilizado? Umidade pode ser entendida como o teor de água presente em um material, sendo normalmente dada pela relação percentual entre a massa de água contida em uma amostra e a massa da amostra totalmente seca. Os agregados podem ser utilizados em diversas condições de umidade. Quando todos os poros permeáveis estão preenchidos e não há uma película de água na superfície, diz-se que o agregado está na condição de saturado com superfície seca. Porém, se estiver saturado, mas houver umidade livre na superfície, o agregado está na condição saturado. Quando toda água evaporável for removida por aquecimento a 100C em estufa, diz-se que está na condição seco em estufa. Se colocado ao ar e entrar em equilíbrio com a umidade ambiente, estará na condição seco ao ar. 8) Considerando as propriedades químicas dos agregados, como o teor de materiais pulverulentos pode influenciar no desempenho dos concretos? Materiais pulverulentos são partículas minerais com dimensão inferior a 0,075 mm, inclusive os materiais solúveis em água, presentes nos agregados. Devido à sua elevada superfície específica, eles afetam a consistência e resistência dos concretos, já que a incorporação de materiais finos aumenta a demanda de água de amassamento, enquanto reduzem a aderência do agregado com a argamassa, prejudicando o desempenho mecânico do concreto. 9) As propriedades mecânicas dos agregados – resistência à compressão e módulo de elasticidade – podem interferir no desempenho dos concretos? Por quê? Os agregados de origem natural, comumente utilizados na produção de argamassas e concretos de densidade normal, geralmente são densos e resistentes. Sendo assim, os agregados raramente se constituem em um fator limitante da resistência e das propriedades elásticas dos materiais. 10) No peneiramento de uma brita, foram obtidos os resultados indicados no quadro a seguir. Determine a composição granulométrica, o módulo de finura e a dimensão máxima característica. Abertura da malha (mm) Massa (g) Massa retida (%) Massa retida acumulada (%) 25 0,0 0,0 019 465,2 8,8 9 12,5 2.687,1 50,9 60 9,5 1.132,6 21,5 81 6,3 667,4 12,6 94 4,8 155,6 2,9 97 2,4 169,5 3,2 100 1,2 0,0 0,0 100 0,6 0,0 0,0 100 0,3 0,0 0,0 100 0,15 0,0 0,0 100 fundo 0,0 0,0 100 Soma 100 --- Dimensão máxima característica = 25 mm; Módulo de finura = 6,87 Brita 2
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