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AGREGADOS Profª MSc.: Cristina Vitorino URI - Universidade Regional Integrada Campus de Erechim Curso de Engenharia Civil MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I (38-251) Definições Agregados: São fragmentos de rocha Partículas sólidas Material granular INERTE “Não” reativos Material de enchimento Vantagem econômica (custo) Definições Exemplos: Blocos, pedras, pedregulhos, cascalhos, seixos, britas, pedriscos, areias, etc. Aplicações Principais aplicações: Lastro de vias férreas Bases para calçamentos Adicionados aos solos para pavimentação Composição de revestimentos betuminosos Argamassas Concretos Funções Redução do custo Redução das variações volumétricas Melhorar a resistência ao desgaste Resistência à Abrasão Obtenção EXTRAÇÃO BRITAGEM CLASSIFICAÇÃO Obtenção EXTRAÇÃO BRITAGEM CLASSIFICAÇÃO Britadores Movimento contínuo Rolo, giratório Movimento alternado Mandíbula Intermitentes Bolas , martelos Obtenção EXTRAÇÃO BRITAGEM CLASSIFICAÇÃO Britadores Esteiras entre britadores Obtenção EXTRAÇÃO BRITAGEM CLASSIFICAÇÃO Separação dos agregados Por granulometria Obtenção EXTRAÇÃO BRITAGEM CLASSIFICAÇÃO Transporte Controle Dragagem Areia de rio Seixo Obtenção Classificação Origem Dimensões Massa específica Quanto à origem Natural Proveniente de jazidas naturais Fragmentadas por processos naturais (intemperismo ou abrasão) Britamento Elevada utilização – cerca de 90% Ex.: areia, pedregulho (seixos e cascalho), pedra britada Artificial Produzidos industrialmente Ex.: processados termicamente (ardósia, xisto e ardósia expandida, vermiculita), rejeitos industriais (cinza volante, escória de alto forno) ou urbanos , RCD Classificação Classificação Quanto às dimensões Agregado Graúdo Materiais cujos grãos passam pela peneira de malha 152 mm e ficam retidos na peneira 4,8 mm Agregado Miúdo Partículas menores que 4,8 mm (passam na peneira 4,8 mm) e maiores que 0,075 mm (ficam retidos na peneira 0,075) Materiais Pulverulentos Partículas menores que 0,075mm (passam na peneira 0,075) Massa específica: = volume grãos massa grãos Classificação Quanto à massa específica (densidade) Agregados Leves Massa específica < 2000 kg/m³ Tratamento térmico Ex.: vermiculita, argila expandida, cinza volante, escória de alto forno (resultante do tratamento de minério de ferro em siderúrgicas) Uso: Concreto leve, Isolante não estrutural Classificação Quanto à massa específica Agregados Normais Massa específica entre 2000 kg/m³ e 3000 kg/m³ Ex.: granito, gnaisse, basalto, calcário Rochas Predominantes Miúdo : areia de sílica natural, de basalto, calcária Graúdo : basalto, granito, calcário Uso: Aplicações convencionais Classificação Quanto à massa específica Agregados Pesados Massa específica > 3000 kg/m³ Ex.: Minerais Bário Ferro Titânio Boro Resíduos metalúrgicos granulares Concreto pesado Blindagem de radiação nuclear Propriedades Características dependentes da: Porosidade Massa específica, massa unitária, absorção e umidade, resistência, dureza, módulo de elasticidade Condições prévias de exposição e condicionantes de fabricação Forma, textura superficial, tamanho (composição granulométrica) Composição química e mineralógica Resistência, dureza, módulo de elasticidade, substâncias deletérias esp. = volume grãos massa grãos Propriedades Massa específica ( esp.) Cálculo do consumo de materiais Dosagem Exclui vazios permeáveis e entre os grãos NBR NM 52 – Miúdo NBR NM 53 – Graúdo Intrínseco de cada material Valores de referência Basalto (2670kg/m³), Granito (2580kg/m³), Arenito (2650kg/m³), Calcário (2600kg/m³) Propriedades unit. = volume grãos + vazios massa grãos Propriedades Massa unitária ( unit.) Conversão de traços - Massa x Volume 100kg de areia = 100/ unit. areia 150kg de areia = 150/ unit. areia Varia com: Massa específica Teor de umidade Compactação (grau de adensamento) Valores de referência:1300-1750kg/m³ NBR NM 45 Inclui os vazios Recipiente de peso e volume conhecidos Propriedades w = Massa sólidos Massa água x 100 Propriedades Umidade (w) Saturado Superfície Seca (SSS) Poros permeáveis preenchidos, sem filme de água superficial Úmido ou Saturado Saturados com umidade superficial Seco em estufa Toda água evaporável removida por aquecimento a 100°C (estufa) Saturado Seco na estufa Saturado Sup. Seca (SSS) Seco ao ar Propriedades Propriedades α = Massa seca Massa SSS x 100 Massa seca - Propriedades Absorção (α) Mede a quantidade de água que pode preencher os poros comunicantes nos grãos de uma massa de agregados Uso Corrigir a quantidade de água e areia nos traços de concretos e argamassas FORMA Arredondada Angulosa (geralmente NATURAIS) (geralmente BRITADOS) Esférica Alongada Achatada Cúbica Alongada Achatada Propriedades Propriedades Propriedades Textura Superficial Lisa Ex.: areias, pedregulhos (seixos) Áspera Ex.: pedras britadas Celular ou porosa Ex.: escória expandida, cinza volante sintetizada Método de determinação: VISUAL Teor máximo permitido (% massa) Substância Efeito Miúdo Graúdo Material fino que passa na peneira 75 mm por lavagem Trabalhabilidade Consumo de água 31 (10)* 52 (12)* 1 Torrões de argila e mat. friáveis Trabalhabilidade Resistência abrasão 3 13 21 32 Material carbonoso Durabilidade Causa manchas 0,53 12 0,53 12 Impurezas orgânicas Durabilidade Causa manchas • Solução do ensaio mais clara que a solução padrão Propriedades Substâncias deletérias Determinação Método de ensaio Limites Reatividade álcali- agregado ASTM C 1260 Expansão máx 0,1% aos 14 dias de cura agressiva ABNT NBR 9773 Expansão máx. 0,05% aos três meses Expansão máx. 0,1% aos seis meses Teor de cloretos ABNT NBR 9917 ABNT NBR 14832 < 0,2% concreto simples < 0,1% concreto armado < 0,01% concreto protendido Teor de sulfatos ABNT NBR 14832 < 0,1% Propriedades Substâncias deletérias Limites máx. expansão - REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO Teor de cloretos e sulfatos presentes nos agregados Fornece a proporção relativa das massas dos fragmentos com tamanhos em diferentes faixas granulométricas, em relação ao peso total da amostra Propriedades Distribuição granulométrica Série normal – 76 mm – 38 mm – 19 mm – 9.5 mm – 4.8 mm – 2.4 mm – 1.2 mm – 0.6 mm – 0.3 mm – 0.15 mm Série intermediária – 64 mm – 50 mm – 32 mm – 25 mm – 12.5 mm – 6.3 mm Propriedades Peneiras Descontínua Uniforme Contínua Propriedades Curvas granulométricas Contínua: bem graduada Descontínua: ausência de frações intermediárias Uniforme:partículas com mesma fração Propriedades Curvas granulométricas Agregados com curvas Contínuas > Compacidade < Consumo de cimento > Trabalhabilidade > Resistência Descontínuas Dmáx. N° amostras parciais Quantidade total da amostra (kg) (dm³) < 9,5 3 25 40 9,5 - 19 25 40 19 - 38 50 75 38 - 76 100 150 Agregados Granulometria (NBR 7211/2009) Amostragem Amostra representativa Quarteamento Divisão em lotes 300m³ 12 h de produção 80m³ de concreto Agregados Peneiras Série normal Série intermediária Ensaio de granulometria Manual Mecanizado Composição Granulométrica Fonte: http://transportes.ime.eb.br/MATERIAL%20DE%20PESQUISA/LABOTATORIO/LAB%20LIGANTES/02_misturas_usinadas.htm Agregados Relatório do Ensaio (NBR 7211/2009) Procedimento de ensaio Material seco em estufa Preenchimento tabela Porcentagem retida e Porcentagem acumulada Especificar o Diâmetro máximo (Dmáx.) Módulo de Finura Classificar o material ensaiado Curva Granulométrica Classificar a curva do agregado Agregados Agregados Diâmetro máximo (Dmáx.) Dimensão da abertura da peneira da série normal ou intermediária (mm) na qual fica retida acumulada uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5% da massa total do agregado Agregados Módulo de finura (MF) Índice de Finura do agregado Quanto maior o MF mais graúdo é o agregado Calculado pela soma das porcentagens retidas acumuladas do agregado em cada uma das peneiras da série normal, sendo esta soma dividida por 100 Agregado Miúdo Definição Grãos passam na peneira 4.8mm e ficam retidos na 0.075mm Obtenção Britagem de rochas Dragagem do leito de rios Uso Argamassa e concreto Propriedades Umidade Correção da água na argamassa e no concreto Secagem em estufa (105 a 110°C) h (%) = Ph x 100 Ps - Ps I (%) = Vh x 100 Vs - Vs CI (%) = Vh x = Vs unit. seca unit. úmida 100 + h h Agregado Miúdo Propriedades Inchamento (I) NBR 6467/2009 Afastamento dos grãos devido à umidade Função da granulometria e umidade Correção do volume de areia úmida no traço Coeficiente de Inchamento (CI) Propriedades Inchamento (NBR 6467/2009) Agregado Miúdo Agregado Miúdo Propriedades Granulometria (NBR 7211/2009) Proporção do tamanho (frações) dos fragmentos Classificação: Fina, Média ou Grossa Curva granulométrica: Contínua, descontínua ou Uniforme Influência nas propriedades de concretos e argamassas: Trabalhabilidade Resistência Consumo de cimento Segregação Peneiras da Série NORMAL Peneiras da Série INTERMEDIÁRIA 9,5 mm - 6,3 mm 4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 0,6 mm 0,3 mm 0,15 mm Agregado Miúdo Propriedades – Granulometria (NBR 7211/2009) Peneiramento manual ou mecanizado Peneiras 0,1 1 10 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Po rc en ta ge m , e m m as sa , r et id a ac um ul ad a Peneira com abertura de malha (mm) Agregado Miúdo Determinação do Módulo de Finura (MF) Determinação da Dimensão Máxima do Agregado Traçar a Curva Granulométrica Peneira com abertura de malha (ABNT NBR ISO 3310-1) Porcentagem , em massa, retida acumulada Limites inferiores Limites superiores Zona utilizável Zona ótima Zona ótima Zona utilizável 9,5 mm 0 0 0 0 6,3 mm 0 0 0 7 4,75 mm 0 0 5 10 2,36 mm 0 10 20 25 1,18 mm 5 20 30 50 0,6 mm 15 35 55 70 0,3 mm 50 65 85 95 0,15 mm 85 90 95 100 1 O módulo de finura da zona ótima varia de 2,2 a 2,9 2 O módulo de finura da zona utilizável inferior 1,55 a 2,2 3 O módulo de finura da zona utilizável superior varia de 2,9 a 3,5 Agregado Miúdo Limites da distribuição granulométrica Agregado Miúdo Peneira ABNT (mm) Porcentagem, em massa, retida acumulada na peneira ABNT Zona 1 Fina Zona 2 Média Fina Zona 3 Média Grossa Zona 4 Grossa 9,5 0 0 0 0 6,3 0 a 3 0 a 7 0 a 7 0 a 7 4,8 0 a 5A 0 a 10 0 a 11 0 a 12 2,4 0 a 5A 0 a 15A 0 a 25A 5A a 40 1,2 0 a 10A 0 a 25A 10A a 45A 30A a 70 0,6 0 a 20 21 a 40 41 a 65 66 a 85 0,3 50 a 85A 60A a 88A 70A a 92A 80A a 95 0,15 85B a 100 90B a 100 90B a 100 90B a 100 Propriedades - Granulometria Classificação – norma antiga Fina, média ou grossa Norma antiga! Agregado Graúdo Definição Grãos que passam na peneira 152 mm e ficam retidos na 4,8mm Obtenção Britagem de rochas Dragagem do leito de rios Uso Concretos Funções Redução de custos e variações volumétricas Aumento da resistência • GRANITO: 114 a 257 MPa • BASALTO: 95 a 185 MPa • ARENITO: 44 a 240 MPa • CALCÁRIO: 93 a 241 MPa Agregado Graúdo Exercem influência Trabalhabilidade Resistência à compressão Resistência ao desgaste Resistência à abrasão Módulo de elasticidade Segregação Retração Granito Basalto Arenito Calcário Agregado Graúdo Propriedade Granulometria NBR 7211/2009 Proporção do tamanho (frações) dos fragmentos Classificação Brita 0 – 1 – 2 – 3 – 4 Curva granulométrica Contínua, descontínua ou uniforme Influência nas propriedades de concretos Trabalhabilidade Resistência Consumo de cimento Segregação e retração Peneiras da Série NORMAL Peneiras da Série INTERMEDIÁRIA 76 mm - - 64 mm - 50 mm 38 mm - - 32 mm - 25 mm 19 mm - - 12,5 mm 9,5 mm - - 6,3 mm 4,8 mm - Agregado Graúdo Propriedades – Granulometria (NBR 7211/2009) Peneiramento Manual ou Mecanizado Peneiras Série normal Série intermediária Agregado Graúdo Determinação do Módulo de Finura (MF) Determinação da Dimensão Máxima do Agregado Traçar a Curva Granulométrica Peneira com abertura de malha (ABNT NBR ISO 3310-1/1997) Porcentagem, em massa, retida acumulada Zona granulométrica d/D1 4,75/12,5 9,5/25 19/31,5 25/50 37,5/75 75 mm - - - - 0 – 5 63 mm - - - - 5 – 30 50 mm - - - 0 – 5 75 – 100 37,5 mm - - - 5 – 30 90 - 100 31,5 mm - - 0 – 5 75 – 100 95 - 100 25 mm - 0 – 5 5 – 252 87 – 100 - 19 mm - 2 –152 652 – 95 95 – 100 - 12,5 mm 0 – 5 402 – 652 92 - 100 - - Agregado Graúdo Limites da distribuição granulométrica 1 Zona granulométrica correspondente à menor (d) e à maior (D) dimensões do agregado graúdo 2 Em cada zona granulométrica deve ser aceita uma variação de no máximo cinco unidades percentuais em apenas um dos limites marcados com 2. Essa variação pode também estar distribuída em vários desses limites Agregado Graúdo Peneira com abertura de malha (ABNT NBR ISO 3310-1/1997) Porcentagem, em massa, retida acumulada Zona granulométrica d/D1 4,75/12,5 9,5/25 19/31,5 25/50 37,5/75 9,5 mm 2 – 152 802 – 100 95 - 100 - - 6,3 mm 402 – 652 92 – 100 - - - 4,75 mm 802 – 100 95 – 100 - - - 2,36 mm 95 – 100 - - - - Limites da distribuição granulométrica Agregados Peneiras (mm) Brita 0 Brita 1 Brita 2 Brita 3 Brita 4 76 mm 0 64 mm 0 -30 50 mm 0 75 - 100 38 mm 0 - 30 90 - 100 32 mm 0 75 - 100 25 mm 0 0 - 25 87 - 100 19 mm 0 - 10 75 - 100 95 - 100 12,5 mm0 0 90 - 100 9,5 mm 0 - 10 80 - 100 95 - 100 6,3 mm 0 92 - 100 4,8 mm 80 - 100 95 - 100 2,4 mm 95 - 100 0 Agregado Graúdo Propriedades - Granulometria Classificação Norma antiga! Dmáx. < b e e1 h Agregado Graúdo Escolha do agregado graúdo 1/3 da espessura da laje (h) 1/4 da distância entre as faces da fôrma (b) 0,8 do espaçamento entre armaduras horizontais (e1) 1,2 do espaçamento entre armaduras verticais (e) 1/4 do diâmetro da tubulação de bombeamento do concreto Atendimento do espaçamento entre armaduras ! Agregado Graúdo Agregado Graúdo Classificação quanto a forma do grão Cúbica Lamelar (lâmina) Alongada ou acicular Esférica Arredondamento Representa a angulosidade das arestas ou cantos das partículas Depende da resistência à abrasão da rocha (Neville, 1997) Propriedades Fonte: Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais , vol. 1 B/A = C/B = 1 PARTÍCULA EQUIDIMENSIONAL Propriedades Fonte: http://www.cimentoitambe.com.br/massa- cinzenta/brita-lamelar-x-qualidade-do-concreto/ e b l Índice de forma = b l Agregado Graúdo Índice de forma NBR 7809/2008 – Método de ensaio Relação entre a maior e a menor dimensão NBR 7211/2005 estabelece que o índice de forma dos agregados Graúdos não seja superior a 3. Agregado Graúdo Forma – Exerce Influência Trabalhabilidade Resistência à compressão Resistência à abrasão Resistência ao desgaste superficial Aderência agregado / argamassa Consumo de cimento das misturas Agregado Graúdo Porosidade e Absorção Aderência agregado/argamassa Resistência mecânica Massa específica e Absorção de água Determinação usando uma balança hidrostática Seixo: Ab. < 1% Granito: Ab. < 0,7% Cesto para pesagem hidrostática Resistência ao choque e desgaste Abrasão e impacto Pisos e pavimentos de concreto Ensaio com o aparelho Los Angeles (ME 035/94) Cilindro de aço - 71 cm de diâmetro e 51 cm de comprimento Esferas de aço Ensaio: Revoluções (500) com velocidade determinada Dureza Tipo de rocha Agregado Graúdo Agregado Graúdo Exercício – Distribuição Granulométrica Para os agregados abaixo, determine: a) Diâmetro máximo b) Módulo de Finura c) Utilizando as tabelas de análise dos agregados e a de distribuição granulométrica, classifique o agregado d) Trace a curva dos agregados e) Comente sobre a curva granulométrica obtida (contínua, descontínua ou uniforme). Verifique se a curva está dentro dos limites estabelecido por Norma MF = Σ%Acumuladas#SérieNormal 100 Peneiras (mm) Massa material retido (g) Porcentagem retida (%) Porcent. acumulada (%) 9,5 0 4,8 21 2,4 82 1,2 55 0,6 193 0,3 434 0,15 200 Fundo 15 Total 1000 Diâmetro Máximo (mm) Módulo de Finura (%) Agregado Graúdo Exercício – Distribuição Granulométrica Para os agregados abaixo determine: Próxima aula... Laboratório
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