Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PROF. CRISTIANO PENA MILLER, MSC. AULA 1 – CONCEITOS BÁSICOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II DEFINIÇÕES Concreto – mistura heterogênea de Aglomerante, Agregados, Água e Aditivos; Argamassa - mistura heterogênea de Aglomerante, Agregados, Água e Aditivos. definições As pastas – misturas de aglomerante com água, possuem pouca utilização devido aos efeitos de retração. As natas – pastas preparadas com excesso de água, as de cal são utilizadas em pintura e as de cimento são usadas sobre argamassas para obtenção de superfícies lisas. Aglomerantes material ativo, ligante, em geral pulverulento, cuja principal função é formar uma pasta que promove a união entre os grãos do agregado , Agregados Materiais granulares, sem forma e volume definidos, de dimensões e propriedades estabelecidas para uso em obras de engenharia civil, tais como, a pedra britada, o cascalho e as areias naturais ou obtidas por moagem de rocha, além das argilas e dos substitutivos como resíduos inertes reciclados, escórias de aciaria, produtos industriais, entre outros. Natureza dos AGREGADOS Os naturais são os que se encontram de forma particulada na natureza (areia, cascalho ou pedregulho); Os artificiais são aqueles produzidos por algum processo industrial, como as pedras britadas, areias artificiais, escórias de alto-forno e argilas expandidas, entre outros. AGREGADOS Material de enchimento - 80% do peso - 20% do custo - motivação econômica - material “inerte” - influencia nas propriedades das argamassas e concretos AS PROPRIEDADES DO AGREGADO * Propriedades funcionais – massa específica aparente, dimensão máxima característica; * Propriedades básicas – resistência mecânica, resistência à deformação, resistência química, resistência ao transporte de energia; e * Propriedades secundárias – distribuição granulométrica, textura superficial, índice de forma, empacotamento dos grãos e os contaminantes; materiais pulverulentos, matéria orgânica, material leve, material argiloso e sais nocivos. Gnaisse Arenito Granito Mármore Calcário Ardósia Filito Micaxisto Margas Diorito Dolomita (METHA, 1994) Espectro dos agregados leves e dos concretos correspondentes Propriedades da rocha Resistência à compressão Massa unitária Massa específica Dilatação térmica Higroscopicidade Absorção Porosidade Fratura Trabalhabilidade Homogeneidade Durabilidade Classificação Tamanho dos grãos Miúdos: 75 μm a 48 mm Graúdos: 48 mm a 50 mm Massa específica Leves: < 2000 kg/m³ Normais: 2000 kg/m³ a 3000 kg/m³ Pesados: > 3000 kg/m³ Origem Naturais Artificiais Propriedades Massa unitária Massa específica Granulometria Aderência Dureza Inchamento Forma dos grãos Lamelares Redondos Angulares Alongados Composição granulométrica Proporção relativa dos diferentes tamanhos de grãos que se encontram constituindo o todo. Expressa em termos de porcentagem em massa: do material que passa; ou do material retido por peneira. 16 Resistência do agregado Agregado Resistência (Mpa) Granito 184,4 Micaxisto 85,2 Calcário 188,7 Granulito 190,4 Massa específica Absoluta: relação entre a massa do sólido, no vácuo, e o volume desse sólido a uma temperatura estabelecida. Aparente: relação entre a massa do agregado seco em estufa e o volume ocupado por esse agregado, incluindo os poros impermeáveis. Exploração de pedreiras Terraplenagem Colocação de explosivos Marruagem Transporte até o complexo de britagem Classificação das britas COMERCIAL TÉCNICA PÓ D.M.C. < 4,8 mm 0 D.M.C. = 9,5 mm 1 D.M.C. = 19 mm 2 D.M.C. = 25 mm 3 D.M.C. = 38 mm 4 D.M.C. = 50 mm 5 D.M.C. = 76 mm Complexo de britagem Britadores Primários Secundários Terciários Correias transportadoras Peneiras selecionadoras Agregado miúdo NBR 7211 – Agregados para concreto: areia natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam na # 4,8 mm e ficam retidos na # 0,075 mm. 27 Classificação das areias segundo o módulo de finura 28 Areia artificial - Influência nas argamassas e concretos Trabalhabilidade forma do grão; elevado teor de material pulverulento; Resistência à tração e ao desgaste forma e textura superficial do grão 29 Agregados Graúdos - NBR 7211 Pedregulho ou a brita proveniente de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira 152 mm e ficam retidos na peneira 4,8 mm; Rochas utilizadas na produção de agregado graúdo: Granito Basalto Gnaisse Diorito Gabro Diabasio Calcário Quartizito Arenito 30 Classificação dos grão quanto as suas dimensões Normais Quando as três dimensões têm a mesma ordem de grandeza C / L < 2 e L / e < 2 Aparência: Cúbicos Esféricos Tetraédricos 31 Lamelares quando há grande variação na ordem de grandeza das três dimensões Alongados ou em forma de agulhas (aciculares) C / L > 2 e L / e < 2 Discóides ou quadráticos C / L < 2 e L / e > 2 Planos ou em forma de placas C / L > 2 e L / e > 2 32 Classificação dos grãos quanto às arestas, cantos e faces Normais Angulosos Arestas vivas, cantos angulosos e faces planas Arredondadas Sem arestas, cantos arredondados e faces convexas Irregulares Conchoidais Uma ou mais faces côncavas Defeituosos Apresentam partes com seções gordas ou enfraquecidas em relação à forma geral do agregado 33 Influência da forma do agregado graúdo nas propriedades do concreto Forma arredondada Menor índice de vazios; Menor quantidade de areia no concreto; Menor superfície específica da mistura fresca; Menor quantidade de água de amassamento; Maior resistência; Facilita o movimento dos grãos; Boa trabalhabilidade com menos água; Para a mesma quantidade de água: o concreto de seixo rolado é mais plástico que o de pedra britada; Para a mesma trabalhabilidade: consome se menos água no concreto de seixo rolado. 34 Pedra britada Forma angulosa e superfície áspera; Maior aderência à argamassa que envolve o grão; Para a mesma relação água / cimento: Menor trabalhabilidade; Maior resistência. 35 Agregados de escória de alto-forno O resfriamento lento da escória em grandes moldes viabiliza um produto que pode ser moído e graduado para se obter partículas densas e resistentes para uso como agregado. As propriedades variam com a composição e a velocidade de resfriamento da escória. São largamente usados para fabricação de produtos pré-moldados de concreto. Agregado de cinza volante Usado como agregado leve. Em processo típico de fabricação, a cinza é peletizada e então sinterizada em forno rotativo, vertical ou de esteiras rotativas, a temperaturas de 1000 a 1200 °C. Apresenta variações na finura e no teor de carbono. Agregados reciclados Entulho de construções de concreto: agregado contaminado por pasta de cimento endurecida, gipsita e outros. Agregado miúdo: principalmente pasta endurecida e gipsita. Inadequado para produção de concreto. Desvantagens Alto custo de britagem Graduação Controle de pó Separação dos constituintes indesejáveis. NBR NM 26 – Agregados: amostragem Definições: Lote de agregados: É a quantidade definida de agregado produzido, armazenado ou transportado sob condições presumidamente uniformes; Amostra de campo: É a porção representativa de um lote de agregados, coletada nas condições prescritas nesta norma, seja na fonte de produção; armazenamento ou transporte; NBR NM 26 – Agregados: amostragem Definições: Amostra parcial: é a parcela de agregado obtida de uma só vez do lote de agregado; Amostra de ensaio: é a porção obtida por redução da amostra de campo. NBR NM 26 – Agregados: amostragem Considerações gerais: Para a amostragem devem ser tomadas todas as precauções necessárias para que as amostras obtidas sejam representativas quanto á natureza e características dos agregados. Amostras parciais tomadas em diferentes pontos devemrepresentar todas as possíveis variações do material. A coleta deverá, se possível, ser realizada com material úmido para evitar a segregação da parte pulverulenta. NBR NM 26 – Agregados: amostragem Procedimentos de amostragem: Fontes: Jazidas em depósitos naturais: perfuração; Jazidas com uma face exposta (afloramento): demarcação da área; Jazidas encobertas: perfurações – descartar material superficial não aproveitável; Depósitos comerciais e obra (amostragem em pilha, em unidade de transporte, em silos; em correias transportadoras): métodos variáveis. NBR NM 26 – Agregados: amostragem Tabela 1 – Quantidades de amostras destinadas a estudos físicos e químicos dos agregados: NBR NM 26 – Agregados: amostragem Remessa das amostras: remetidas em sacos, containers, caixas ou outros recipientes limpos e adequados, que garantam a integridade da amostra durante o manuseio e transporte. NBR NM 26 – Agregados: amostragem Identificação da amostra de campo: identificadas mediante etiqueta ou cartão, contendo os seguintes dados: - designação do material, número de identificação de origem; - tipo de procedência; massa da amostra; quantidade do material que representa; - obra e especificações a serem cumpridas; parte da obra em que será empregada; - local e data da amostragem; - responsável pela coleta. NBR NM 26 – Agregados: amostragem * Se jazida natural, acrescentar: - localização da jazida e nome do proprietário; - volume aproximado; - espessura aproximada do terreno que cobre a jazida; - croqui da jazida (planta, corte e localização da amostra); - vias de acesso. NBR NM 27 – Agregados: Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório Procedimentos de amostragem: Método A: Separador mecânico; Método B: Quarteamento; Método C: tomadas de amostras aleatórias (exclusivo para agregado miúdo) NBR NM 27 – Agregados: Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório Método A: Separador mecânico Consiste em um equipamento dotado de calhas que estão dispostas de tal forma que descarreguem aleatoriamente o agregado para cada lado do separador. Uma das partes acumulada deverá ser desprezada e o processo repetido tantas vezes for necessário até que a quantidade de material atenda ao exigido nas Tabelas 1 e 2 da NM-26. NBR NM 27 – Agregados: Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório NBR NM 27 – Agregados: Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório Método B: Quarteamento Consiste em colocar a amostra de campo sobre uma superfície rígida, limpa e plana, onde não ocorra nenhuma perda de material e nem haja contaminação (utilizar um encerado de lona). Homogeneizar a amostra revolvendo-a no mínimo três vezes. Juntar a amostra formando um tronco de cone, cuja base deverá ter de quatro a oito vezes a altura do tronco de cone. NBR NM 27 – Agregados: Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório Método B: Quarteamento Achatar cuidadosamente o cone com a ajuda de uma pá. Dividir a massa em quatro partes iguais com a ajuda de uma colher de pedreiro ou uma pá. Então, eliminar duas partes em sentido diagonal e agrupar as outras duas. Repetir o processo até a quantidade necessária para o ensaio desejado. NBR NM 27 – Agregados: Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório Método B: Quarteamento Caso a superfície não seja regular, introduzir uma haste rígida por baixo do encerado, pasando pelo centro do cone, e levantá-lo em suas extremidades, dividindo-o em duas partes. Deixar uma dobra entre as duas partes e retirar a haste. Introduzir novamente a haste formando um ângulo reto com a primeira divisão. Proceder o quarteamento e repetir o processo até obter a quantidade de material necessária. NBR NM 27 – Agregados: Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório Influência das propriedades dos agregados em concretos e argamassas: - resistência - estabilidade dimensional - durabilidade Classificação dos agregados Origem • Naturais Rochas ígneas (já estudado0 • Artificiais Massa específica Dimensão das partículas Classificação dos agregados Origem • Naturais Rochas igneas • Artificiais Escória de alto-forno resfriamento lento ácidas (mais denso) x básicas (estrutura vesicular) aplicação: pré-moldados – blocos, mourões e canais • EPS – poliestireno expandido produto da química do petróleo pequenas partículas esféricas de EPS aplicação: concretos leves Classificação dos agregados Origem • Naturais Rochas igneas • Artificiais Reciclagem entulhos de construções de concreto aplicação: locais de escassez de agregados de boa qualidade e/ou abundância de entulhos de construções problema: custos – britagem, graduação, controle do pó e separação de constituintes indesejáveis Classificação dos agregados Origem • Naturais Rochas igneas • Artificiais Argila expandida tratamento térmico de materiais adequados (1000 a 1100 ºC) – gases liberados pela decomposição química de alguns constituintes são incorporados e expandem a massa sinterizada aplicação: concretos leves EVA - Acetato Vinil Estireno Obtido das aparas de resíduos da industria de calçados Aplicação: concretos leves Classificação dos agregados Origem • Naturais • Artificiais Massa unitária • Leves : γ < 2,0 kg/dm3 • Normais: 2,0 < γ < 3,0 kg/dm3 • Pesados: γ > 3,0 kg/dm3 Dimensão das partículas Classificação dos agregados Origem • Massa unitária Dimensão das partículas Agregado miúdo Agregado graúdo Classificação dos agregados Agregado graúdo: material granular com pelo menos 95%, em massa de grãos retidos na peneira 4,8 mm, conforme NBR 5734 (esta definição engloba, em seu sentido mais amplo as definições de agregados graúdo e miúdo constantes da NBR 7211). Classificação dos agregados Agregado miúdo: material granular com pelo menos 95%, em massa de grãos que passam na peneira 4,8 mm, (esta definição engloba, em seu sentido mais amplo as definições de agregados graúdo e miúdo constantes da NBR 7211). Definições das propriedades dos agregados • Massa específica Massa por unidade de volume, incluindo os poros internos das partículas, é considerado o volume dos grãos dos agregados = m/v • Massa unitária Massa de agregados que ocupam uma unidade de volume MU = m/v v = volume ocupado pelos grãos ou seja o volume das partículas e o volume dos vazios entre os grãos Definições das propriedades dos agregados Massa específica na condição seca Relação entre a massa do agregado seco e seu volume, excluídos os vazios permeáveis • Vazios permeáveis Descontinuidades ligadas diretamente à superfície externa do agregado que, na condição saturada superfície seca, são passíveis de reter água • Massa específica na condição saturada superfície seca Relação entre a massa do agregado na condição saturada superfície seca e seu volume, excluídos os vazios permeáveis • Absorção Aumento da massa do agregado, devido ao preenchimento dos seus poros por água, expresso como porcentagem de sua massa seca Materiais pulverulentos Partículas minerais com dimensão inferior a 0,075 mm, incluindo os materiais solúveis em água Definições das propriedades dos agregados Parâmetros granulométricos Módulo de finura Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, divida por 100 • Dimensão máxima característica Abertura da peneira em que ficar retida, acumulada, uma porcentagem do agregado igual ou imediatamente inferior a 5% em massa Tipos de brita Brita 1/2” 9 a 13 mm Bica corrida < 50 mm Pó de pedra < 6 mm Pedrisco < 12,5 mm Brita 0 2,36 a 12,5 mm Brita 1 4,75 a 25 mm Brita 2 9,5 a 31,5 mm Brita 3 19 a 50 mm Ensaios • Resistência à abrasão e desintegração Importância: índice de qualidade do agregado, resistência ao desgaste de pisos, pavimentos Critério: porcentagem máxima de perda de massa, profundidade e tempo de desgaste • Forma da partícula e textura superficial Importância: trabalhabilidadedo concreto fresco Critério: porcentagem máxima de partículas lamelares ou alongadas Ensaios Composição granulométrica Importância: trabalhabilidade do concreto fresco, padronização, economia Critério: porcentagens máxima e mínima passantes em peneiras normalizadas • Massa específica Importância: cálculos de dosagem, classificação Critério: relação entre massa e volume • Massa unitária Importância: cálculos de dosagem Critério: massa compactada e massa no estado solto • Absorção e umidade superficial Importância: controle de qualidade Critério: retenção de água Plan1 Muito grossas MF > 3,90 Grossas 3,30 < MF < 3,90 Médias 2,40 < MF < 3,30 Finas MF < 2,40
Compartilhar