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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II

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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.
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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
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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
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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
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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
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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.
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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

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