AGREGADOS

Prévia do material em texto

*
*
Materiais de Construção I
Prof: Eng° Jonhson Rigueira, Dr.
Prof: Engº Luciano Henrique Pinto Saraiva
Prof: Engº Rogério José de Lacerda Júnior, M.Sc.
Profª: Engª Tereza Cristina Magalhães, M.Sc.
1º SEMESTRE 2015
CURSO: Engenharia Civil – 5º período
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
	MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
ALGUNS CONCEITOS:
“Materiais são substâncias com propriedades que as tornam úteis na 
construção de máquinas, estruturas, dispositivos e produtos. Em outras 
palavras, os materiais do universo o homem utiliza para “fazer coisas””.
 
 
“ Materiais de Construção Civil são elementos de naturezas diversas que
devem desempenhar papéis específicos e previsíveis de maneira a pos-
sibilitar e a garantir a existência de um determinado ambiente construído,
pensado para um determinado fim – habitação, transporte, serviços e 
vários outros”.
 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE MATERIAIS:
 Materiais Metálicos 
 Materiais Cerâmicos
 Materiais Poliméricos
 Materiais Compósitos
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Materiais de Construção Civil
Classificações:
 quanto à origem e obtenção:
 - naturais (areias, pedras,....);
 - artificiais (tijolos, cimentos,...);
 - combinados (argamassas, concretos,....,).
 quanto à função:
 - vedação (vidros, tijolos,....);
 - proteção (tintas, vernizes,....);
 - função estrutural (madeiras, aços, concreto);
 quanto à composição:
 - básicos (telhas, tijolos);
 - compostos (argamassas, concretos);
 quanto à estrutura interna:
 - lamelar (argilas);
 - fibrosa (amiantos, fibras);
 - vítrea (vidros);
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Critérios na seleção dos materiais :
 TÉCNICO:
 formas (geometria), dimensões, propriedades físicas, químicas, mecânicas 
 e durabilidade.
 ECONÔMICO:
 custos do material, transporte, aplicação, conservação, mão-de-obra
 e equipamentos.
 ESTÉTICO:
 acabamento, textura e forma.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Algumas propriedades dos Materiais de Construção Civil: 
 massa específica (massa/volume de sólidos,excluindo vazios);
 massa unitária (massa/volume de sólidos,incluindo vazios)
 compacidade (propriedade da matéria ser contínua e não apresentar vazios);
 porosidade (propriedade da matéria não ser contínua e apresentar vazios);
 permeabilidade (capacidade de permitir o fluxo de líquido em sua estrutura);
 absorção (quantidade de líquido possível de ser retido nos vazios do material);
 dureza (resistência ao risco);
 tenacidade (resistência ao choque);
 resiliência (capacidade de absorver energia com deformação elástica e recuperação após descarregamento);
 ductilidade (capacidade de assumirem deformações plásticas consideráveis antes da fratura);
 fragilidade (capacidade de assumirem deformações plásticas muito pequenas antes da fratura);
 durabilidade (capacidade de permanecerem inalterados com o tempo);
 elasticidade (capacidade ou tendência de retomar a forma primitiva após um esforço).
 desgaste (perda de qualidade ou dimensões com o uso); 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Esforços mecânicos dos Materiais de Construção Civil: 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Especificações Técnicas / Normalização:
 Especificações –
 indicam as propriedades mínimas que os materiais devem apresentar
 (especificação dos materiais) e a técnica que será empregada na 
 construção (especificação para execução).
 Objetivo das normas –
 regulamentar a qualidade, a classificação, a produção e o emprego 
 dos materiais.
 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Entidade normalizadora no Brasil – ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas
Classificação das normas –
 - Normas que indicam diretrizes para cálculos e métodos de execução
 de obras e serviços de engenharia;
 - Especificações: prescrevem materiais;
 - Métodos de ensaio: processo de ensaio de amostras;
 - Padronizações: estabelecem dimensões e formas dos materiais;
 - Terminologia: estabelecem nomenclatura técnica;
 - Simbologias: convencionam símbolos e desenhos;
 - Classificações: ordenam e dividem materiais e produtos.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
EXEMPLOS:
ABNT NBR 14081 = Requisitos (especificações) de Argamassas Colantes
ABNT NBR 14082 a 14086 = Métodos de Ensaios de Argamassas Colantes.
ABNT NBR 13754 = Execução de revestimentos de paredes internas.
ABNT ISO 9000 = Nomenclaturas.
ABNT ISO 9001 = Requisitos (ditam regras/normas a serem seguidas).
CURIOSIDADE:
NBR NM = Norma Mercosul
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
AGLOMERANTES 
 Definição:
 - São materiais pulverulentos que quando misturados com a água formam
 uma pasta coesa e resistente, capaz de aglutinar os agregados, originando
 as argamassas e os concretos.
 Aglomerantes aéreos:
 - São aqueles cujo produto de hidratação não é resistente à água. 
Cal e gesso
 Aglomerantes hidráulicos:
 - São aqueles cujo produto de hidratação é resistente à água. 
Cimentos e asfaltos
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
CAL 
 É o nome que se dá a um aglomerante simples originado de rochas 
 calcárias (sedimentares) que contêm Carbonato de Cálcio (CaCO3);
 É obtida através da calcinação de rochas calcárias calcíticas ou 
 dolomíticas, com baixo teores de componentes argilosos:
 CaCO3 + calor (850°C a 1200ºC) CaO + CO2
Carbonato de cálcio 
(calcário)
Óxido Calcio
(Cal viva/cal virgem)
Calcinação 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
- A cal utilizada na construção civil é a Cal hidratada: 
CaO + H2O (hidratação) Ca(OH)2 = cal extinta(hidratada) + calor
Hidratação 
Hidróxido de cálcio 
A cal hidratada tem características aglomerantes, reagindo com o ar:
 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Hidróxido de cálcio 
Carbonato de cálcio 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Calcário britado Após calcinação
 natural 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Observações:
 calcário calcítico (carbonato de cálcio);
 calcário dolomítico (carbonato de cálcio + carbonato de magnésio);
 Cal cálcica ou calcítica >> CaO entre 90 e 100%;
 Cal magnesiana ou dolomítica >>> CaO entre 58 e 64%
 MgO maior que 20%
 (CaO + MgO deve sempre ser maior que 95%)
 Cal viva (CaO), apresenta-se em grãos de grandes tamanhos ou em pó;
Cal viva em grãos  densidade média de 0,85 kg/l
Cal viva em pó  densidade média de 0,50 kg/l
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Observações:
 Cal hidratada (NBR 7175):
 - hidratação feita em fábrica;
 - vendida em sacos de 20 kg;
 - maior facilidade de manuseio – transporte, armazenamento e mistura;
 - uso nas argamassas de assentamento de tijolos e blocos;
 - uso nas argamassas de revestimento de paredes;
 - aumenta a plasticidade da argamassa
 - retenção de água gera menor fissuração
 - argamassas mais impermeáveis (e duráveis) - agente fungicida e bactericida
 - diminui a ocorrência de eflorescência
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROPRIEDADES DA CAL:
 Massa unitária
 cal viva em grãos: 0,60 a 0,85 kg/l
 cal viva em pó: 0,50 kg/l
 cal hidratada em pó: 0,50 kg/l
 cal dolomítica viva: 1,10 kg/l
 cal dolomítica hidratada: 0,90 kg/l
 Massa específica
 cal cálcica: 2,20 a 2,40 kg/l
 cal dolomítica: 2,70 a 2,90 kg/l
 Plasticidade:
- Menor ou maior facilidade para aplicação das argamassas;
 Cal plástica = espalha facilmente (superfície lisa)
 Cal não plástica = agarrana colher (produz trincas e/ou desgarra da parede).
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROPRIEDADES DA CAL :
 Retração:
- Perda de volume (carbonatação do hidróxido), ocasionando trincas nos revestimentos. Se combinada com aglomerante cimentício evita trincas por retração da argamassa.
 Rendimento:
Consistência da pasta (teste do cilindro);
Volume da pasta de cal por tonelada de cal viva.
 Endurecimento:
- Endurecimento “interno” da cal através do contato com CO2 do ar, ocorrido lentamente.
 Resistência à compressão:
 baixa: de 2 a 8 MPa
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
ENSAIOS QUÍMICOS:
 Anidrido Carbônico (CO2): Esse ensaio constitui em queimar novamente uma amostra de cal já praticamente pronta para verificar se ainda existe CO2. Se for mal queimada, resultará numa cal de má qualidade. 
 Óxidos não hidratados: Avalia a quantidade de cal virgem que não hidratou com a água. Se tivermos óxidos não hidratados na cal, teremos alto teor de CaOH. Quanto menos cal hidratada menos a argamassa terá boa aderência. Esse ensaio verifica se há possibilidade de surgir bolhas na argamassa depois dela seca. Ou seja, se depois de aplicada a cal continua hidratando.
- Óxidos totais: verifica a qualidade da matéria prima utilizada na fabricação da cal.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
ENSAIOS FÍSICOS:
 Finura: Ensaio Realizado em duas peneiras: 0,075mm e 0,060mm. Quanto mais fina for a cal, maior poder de aglomeração. A NBR especifica a quantidade mínima.
- Plasticidade: Avalia se argamassa com amostra de cal está bem trabalhável.
- Retenção de água: A água não deve ser rapidamente perdida para o substrato. Caso contrário ocorre fissuras. Esse ensaio avalia a capacidade da cal de reter água.
- Incorporação de areia: Verifica se a quantidade de areia incorporada na argamassa atende à NBR.
- Estabilidade: Verifica se a presença de substância expansiva na cal está estável, ou seja, se depois de revestido a cal continuará expandindo.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
%
%
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
OBS.: Produtos que denominam na embalagem cal hidratada pozolânica, cal hidratada com filito etc, não possuem Normas Técnicas Brasileiras que regem suas características.
NBR 7175: – Cal hidratada para argamassas; 
NBR 9289: – Cal hidratada para argamassas – Determinação da finura;
NBR 9205: – Cal hidratada para argamassas – Determinação da estabilidade; 
NBR 9206: – Cal hidratada para argamassas – Determinação da plasticidade; 
NBR 9206: – Cal hidratada para argamassas – Determinação da 
 capacidade de incorporação de areia no plastômero de Voss; 
NBR 9290: – Cal hidratada para argamassas – Determinação de retenção de
 água; 
NBR 6473: – Cal virgem e cal hidratada – Análise química; 
ARGAMASSA
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 GESSO 
 Aglomerante obtido pela britagem e 
desidratação da gipsita (constituída 
predominantemente de sulfato de cálcio: CaSO4);
 Após a desidratação o gesso é triturado, 
peneirado e embalado;
 O gesso pode ser obtido através de rochas sedimentares que podem ocorrer na natureza em 3 tipos: 
di-hidratada (gipsita: CaSO4.2 H2O )
desidratada (anidrita: CaSO4)
semi-hidratada (bassanita: CaSO4.1/2 H2O); raro e de difícil identificação e representa apenas cerca de 1% dos depósitos minerais de sulfato de cálcio; 
 A gipsita é o mais comum e abundante nas jazidas que se conhece;
 No Brasil – maiores jazidas encontram-se em Pernambuco.
GIPSITA
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
GESSO 
 É obtido através da britagem e calcinação da gipsita:
 2(CaSO4.2 H2O) + calor 2(CaSO4.½H2O) + 3H2O
 (gipsita) (≈180°C) (gesso)
- reação química:
 2(CaSO4.½H2O) + 3H2O 2 (CaSO4.2 H2O) + calor 
 (pó) (endurecido)
 Gesso para estucador = gesso Paris (gesso rápido)  180ºC
 Gesso para revestimento (gesso lento) temperaturas mais elevadas.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
GESSO 
Efeito da temperatura no processo de desidratação da gipsita:
 De 100ºC a 180ºC – Gesso rápido (gesso Paris) – A gipsita passa de di-hidrato para hemi-hidrato
 De 100ºC a 300ºC – Anidrita solúvel – Produção de sulfatos anidro-solúveis que se reconstituem em sulfato bi-hidratado, rapidamente, na presença de água
 De 300ºC a 600ºC – Anidrita insolúvel – O sulfato anidro torna-se insolúvel e não é mais capaz de fazer pega
 De 900ºC a 1200ºC – Gesso hidráulico (ou gesso de pavimentação, ou estrichgips) – Produto de endurecimento lento.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 Materiais de acabamento mais utilizados (versatilidade)
Placas de forro e painéis;
Acabamentos interiores; 
Detalhes arquitetônicos e decorativos; 
Argamassas de revestimento liso.
 Duas particularidades do gesso: 
Não deve ser aplicado em exteriores pois é solúvel em água; 
Ataca o aço (deve ser armado com aço armaduras galvanizadas)
Resistente ao fogo (grande capacidade de absorção de calor);
 Excelente isolante térmico e acústico;
Gesso na Construção Civil (NBR13207)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Gesso na Construção Civil (NBR13207)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Principais aplicações do Gesso na Construção Civil:
Gesso na Construção Civil (NBR13207)
(RIBEIRO,C.C.,Belo Horizonte, 2000)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 Características do gesso para construção civil
Gesso na Construção Civil (NBR13207)
Ip = início de pega , Fp = fim de pega (Adaptado de RIBEIRO,C.C.,Belo Horizonte, 2000)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 Características do gesso para construção civil
Gesso na Construção Civil (NBR13207)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
ILUSTRAÇÕES:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
ILUSTRAÇÕES:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 Gesso acartonado 
 Material obtido pela prensagem de gesso e papel reciclado;
 Produzido em placas;
 Utilizado como paredes, forros e revestimentos;
 Permitem alívio de tensões de fundações e estruturas (devido ao peso reduzido);
 Rapidez na montagem e acabamento de paredes.
Gesso na Construção Civil (NBR13207)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
NORMAS REFERENTES:
 
NBR 12127 – Gesso para construção – Determinação das propriedades
 físicas do pó – Método de ensaio;
 NBR 12128 – Gesso para construção - Determinação das propriedades
 físicas da pasta – Método de ensaio;
 
 NBR 12129 – Gesso para construção - Determinação das propriedades
 mecânicas – Método de ensaio;
 NBR 12130 – Gesso para construção - Determinação de água livre e de
 cristalização e teores de óxido de cálcio e anidro sulfúrico – 
 Método de ensaio.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
CIMENTO
HISTÓRIA:
CAEMENTU – pedra natural de rochedo, não esquadrejada.
2.500 a.c. – liga constituída por mistura de gesso calcinado
70 d.c. – solo vulcânico da ilha de Santorino e da cidade de
 Pozzuoli, que endureciam com água
1756 – John Smeaton – produto de alta resistência através
	da calcinação de calcários moles e argilosos.
1818 – Louis Vicat – resultados semelhantes aos de Smeaton em outras experiências.
1824 – Joseph Aspdim – pó fino após calcinação de calcário e argila. 	Patenteou o chamado CIMENTO PORTLAND, assim denominado 	pela semelhança do produto com um tipo de rocha existente na ilha 	britânica de Portland..
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
CIMENTO
DEFINIÇÃO:
Ligante hidráulico constituído por pós muito finos que, amassados com água, formam uma pasta cujo endurecimento se dá apenas pela reação química entre o pó e a água.Cimento Portland é um produto obtido da pulverização do clinker, constituído essencialmente por silicatos hidráulicos de cálcio, certa
proporção de sulfato de cálcio natural e, eventualmente, adições.
O clinker é um material granuloso, resultante da calcinação da mistura dos materiais acima.
 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROCESSO DE FABRICAÇÃO:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROCESSO DE FABRICAÇÃO:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
CLINQUERIZAÇÃO:
A formação do Clinquer (Clinquerização) se dá através das reações químicas 
no interior dos fornos:
(RIBEIRO,C.C.,Belo Horizonte, 2000)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
CLINKER ou CLINQUER
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
CONSTITUINTES PRINCIPAIS (obtidos durante a queima):
 CaO (cal): ( 60 a 68%) calcário
 SiO2 (sílica): ( 17 a 25%)
 Al2O3 (alumina): (2 a 9%) argila
 Fe2O3 (òxido de ferro): ( 0,5 a 6%)
COMPONENTES SECUNDÁRIOS (obtidos durante a queima):
 MgO (magnésia): ( 0 a 2%)
 K2O (óxido de potássio) e Na2O (óxido de sódio): (0,5 a 1,5%) – álcalis do cimento
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
COMPOSIÇÃO DO CLÍNQUER:
 Silicato tricálcico 	 	3CaO.SiO2(50-65%)
 Silicato bicálcico 		2CaO.SiO2(15-25%)
 Aluminato tricálcico 		3CaO.Al2O3 (6-10%)
 Ferroaluminato tetracálcico 	4CaO.Al2O3.Fe2O3(5-15%)
 Cal livre CaO (0,5-1,5%)
PADRONIZAÇÃO:
 Silicato tricálcico 	C3S
 Silicato bicálcico 	C2S
 Aluminato tricálcico  C3A 
 Ferroaluminato tetracálcico  C4AF
 Cal Livre  C
*
*
Estrutura do clinquer.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
CLINKER ou CLINQUER
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PRINCIPAIS COMPOSTOS QUÍMICOS DO CLINQUER:
(RIBEIRO,C.C.,Belo Horizonte, 2011)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND:
*
*
Qualquer um dos tipos de cimento Portland anteriormente citados podem ser classificados como resistentes a sulfatos (RS), desde se enquadrem dentro de uma das características abaixo: 
1- Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa, respectivamente;
2- Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa;
3- Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa;
4- Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos.
Os cimentos RS são recomendados para meios agressivos sulfatados, como redes de esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e em alguns tipos de solos.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND:
 CPI – Cimento Portland Comum (NBR 5732) 
 CPII – Cimento Portland Composto (NBR 11578)  com adições de escória de alto forno,pozolana e filer.
 CPIII – Cimento Portland de Alto Forno (NBR 5735)  com adição de escória de alto forno, apresentando baixo calor de hidratação.
 CPIV – Cimento Portland Pozolânico (NBR 5736)  com adição de pozolana, apresentando baixo calor de hidratação. 
 CPV- ARI – Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (NBR 5733)  com maiores proporções de silicato tricálcico (C3S) conferindo alta resistência inicial e alto calor de hidratação.
 CP RS – Cimento Portland Resistente a Sulfatos (NBR 5737)
 CP BC – Cimento Portland Baixo Calor de Hidratação (NBR 13116)
 CPB – Cimento Portland Branco (NBR 12989)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND: Comparação de Resistências
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
cimentos com escória ou pozolanas:
 reduzem a permeabilidade dos concretos e argamassas;
 aumentam a durabilidade dos concretos e argamassas;
 melhoram o desempenho dos concretos e argamassas ante
 a ação de sulfatos e da reação álcali-agregado;
 diminuem o calor de hidratação;
 aumentam a resistência final dos concretos e argamassas.
Escórias de alto-forno são sub-produtos originados da produção de ferro-gusa, granuladas por resfriamento brusco, constituídas de silicatos e aluminatos de cálcio e que também possuem propriedades hidráulicas.
Pozolanas são materiais silicosos ou sílicoaluminosos que por si sós possuem pouca ou
nenhuma atividade aglomerante, mas que, quando finamente moídos e na presença de
água, reagem com o Ca(OH)2 , à temperatura ambiente, formando compostos com pro-
priedades cimentícias. O hidróxido de cálcio do clinquer reage com a pozolana.
	Classificação das pozolanas:
 Naturais = cinzas vulcânicas; 
 Artificiais = argilas calcinadas, cinzas volantes (queima de carvão mineral 
 em usinas termoelétricas).
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
cimento Portland de baixo calor de hidratação:
 Evita fissuramento de origem térmica.
Calor de hidratação: CP ordinário  entre 85 e 100cal/g
Calor de hidratação: CPBC  entre 60 e 80cal/g
C3S  120cal/g
C2S  62cal/g
C3A  207cal/g
C4AF  100cal/g
cimento Portland resistente a sulfatos:
 60 a 70% de escória de alto forno ou 25 a 40% de pozolanas;
 resistência aos meios agressivos sulfatados (redes de esgoto,
 indústrias, água do mar);
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
cimento Portland branco:
 Estrutural – estrutural para fins arquitetônicos;
 Não-estrutural – rejunte de revestimentos, fabricação de ladrílhos 
 hidráulicos;
 fabricado com materiais de baixo teor de óxidos de ferro e manganês;
 o teor de materiais carbonáticos é maior que nos demais cimentos.
Materiais carbonáticos moídos (filler calcário) tornam os concretos e argamassas mais trabalháveis
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
HIDRATAÇÃO DO CIMENTO – 
No período inicial, ocorre a hidratação dos silicatos e aluminatos tricálcicos , C3A e C3S (até 3 dias), formando compostos hidratados estáveis, responsáveis pelas primeiras resistências. 
Nesta fase a etringita (C6AS3H32) cristaliza-se a partir da hidratação dos aluminatos; paulatinamente é transformada em monossulfato. 
Também o hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, chamado portlandita, cristaliza-se a partir da hidratação dos silicatos.
Até os 7 dias ocorre o aumento da hidratação do C3S;
Até os 28 dias continua a hidratação do C3S, responsável pelo aumento da resistência, com pequena contribuição do C2S;
Acima de 28 dias o aumento da resistência é devido à hidratação do C2S.
 silicatos de cálcio hidratados > C-S-H resistência mecânica
 hidróxido de cálcio > CH baixa resistência, solúvel, lixiviação,
 carbonatação
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
HIDRATAÇÃO DO CIMENTO – ESTÁGIOS: 
K.Luke apud J.A.Freitas
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
HIDRATAÇÃO DO CIMENTO – ESTÁGIOS 
K.Luke apud J.A.Freitas
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
J.A de Freitas
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Compostos com estrutura semelhante ao monosulfato
Compostos com estrutura semelhante a etringita
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
etringita
monosulfato
C3A
C3S
portlandita
C-S-H
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
portlandita
etringita
C-S-H
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
C-S-H
C-S-H
C-S-H
portlandita
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PRINCIPAIS COMPOSTOS QUÍMICOS DO CLINQUER:
(RIBEIRO,C.C.,Belo Horizonte, 2000)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROPRIEDADES FÍSICAS DO CIMENTO PORTLAND:
PODEM SER DEFINIDAS SOB 3 APECTOS:
Propriedades do pó
Propriedades da pasta = cimento + água
Propriedades da pastamais agregados = argamassas ou concretos
DENSIDADE
FINURA
TEMPO DE PEGA
RESISTÊNCIA
EXSUDAÇÃO
FLUIDEZ
EXPANSABILIDADE
QUAIS SÃO:
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
1) DENSIDADE
- Densidade do cimento:
- Densidade da pasta:
 Absoluta/específica = 3,15 kg/l
 Aparente/unitária = 1,5 kg/l (incluindo os vazios)
 Variável com o tempo aumenta à medida que hidrata mais.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 densidade / massa específica - NBR-NM-23
 determinada por meio do frasco volumétrico de Le Chatelier: 3,15 kg/dm3
 densidade aparente / massa unitária
 determinada por medição volumétrica: varia de
 1,3 a 1,5 kg/dm3.
Importância:
 grandezas fundamentais nos cálculos das
 dosagens experimentais para determinação
 dos TUP (traços unitários em peso) e dos 
 respectivos traços em volume de argamassas
 e concretos.
 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2) FINURA
Está relacionada ao tamanho dos grãos do produto, podendo ser definida de duas maneiras:
a) Pelo tamanho máximo dos grãos;
b) Pelo valor da superfície específica (soma das superfícies dos grãos contidos em um grama de cimento)
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
a) por peneiramento – NBR 11579
medida da porcentagem
em peso retida na peneira 200 (de malha 0,075 mm)
Importância:
 processo de hidratação do cimento;
 resistência mecânica;
 exsudação;
 coesão;
 impermeabilidade;
 trabalhabilidade.
Peneira #200 (75µ) 
 variável conforme o tipo de cimento
 finura 
Determinada por 2 processos distintos, definidos naturalmente durante o processo de fabricação para controle dos mesmos (limites definidos pelas NBR’s 5732 e 5733) e, dependendo das exigências ou necessidades: 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Peneira #200 (75µ) 
Resultados:
- 6% (em peso): Cimento ARI
- 15% (em peso): demais cimentos 
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
b) pela determinação de sua Superfície
Específica – NBR 7224
medida da área por unidade de peso das
partículas de cimento com emprego do 
aparelho permeâmetro de Blaine (cm2/g)
Importância:
 A mesma entre os dois ensaios.
 variável conforme o tipo de cimento
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
quanto mais fino o cimento:
 maior resistência mecânica, principalmente nas primeiras horas;
 maior velocidade de hidratação, originando endurecimento mais rápido;
 maior trabalhabilidade devido à homogeneidade da pasta;
 maior impermeabilidade;
 maior envolvimento dos grãos do agregado pela pasta;
 menor exudação do concreto;
 maior tempo de moagem, aumentando o custo do cimento; 
 maior sensibilidade ao fissuramento devido a maior liberação de calor;
 maior consumo de água.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
3) TEMPO DE PEGA
Fenômeno compreendido entre a evolução das propriedades mecânicas da pasta de cimento no início do processo de endurecimento, consequente do processo de hidratação.
Pega e endurecimento mesmo significado:
Pega: 1ª fase do processo (hidratação)
Endurecimento: 2ª e última fase do processo.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Início: 4mm do fundo
Fim: nenhuma deterioração.
 determinado por meio do aparelho de Vicat, sobre 2 aspectos:
 - o início de pega e
 - o fim de pega
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 tempo de pega – NBR-NM 65
particularidades:
 consistência da pasta, ajustada com o 
 emprego da sonda Tetmajer – 6 mm;
 início de pega com agulha de Vicat – 4 mm > 1 h.;
 fim de pega – sem penetração < 10 hs.
Importância:
 fornece parâmetros que norteiam sobre
 o tempo das operações de manuseio das
 argamassas, concretos e instruem sobre 
 eventuais providências visando sua 
 alteração 
 cimentos ricos em C3A oferecem pega mais rápida
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
3.1) PASTA DE CIMENTO
A pega da pasta de cimento deve ser regulada conforme os tipos de aplicações (normalmente períodos superiores à 1 hora do início da mistura).
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
4) RESISTÊNCIA
Determinada através da ruptura à compressão de corpos de prova realizados com argamassas = cimento+agregado.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Consistência da massa:
Flow table: ensaio laboratório.
Ensaio de adensamento: teste prático em obra
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Consistência do concreto:
Ensaio de adensamento: teste prático em obra
H = 6±2cm ou 10±2cm
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 resistência mecânica do cimento – NBR 7215
 determinada pela ruptura à compressão de corpos de prova de argamassa 
particularidades:
 fator água/cimento da argamassa = 0,48;
 corpos de prova cilíndricos Ø 5x10cm;
 4 corpos de prova por idade (3, 7 e 28 dias);
 argamassa produzida com areia normal (padrão).
Importância:
além de qualificar o cimento quanto a sua
performance, a execução do ensaio com variados fatores a/c fornece parâmetros importantes para os trabalhos de dosagem
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 resistência mecânica da calda – NBR 7684 
 determinada pela ruptura à compressão de corpos de prova da calda, 
 semelhantemente ao ensaio de ruptura à compressão das argamassas. 
particularidades:
 fator água/cimento da calda ≤ 0,45;
 corpos de prova cilíndricos Ø 5x10cm;
 4 corpos de prova por idade (3, 7 e 28 
 dias);
 resistência aos 28 dias ≥ 25,0 MPa.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
5) EXSUDAÇÃO
Fenômeno de segregação que ocorre nas pastas de cimento: sedimentação dos grãos de cimentos que são mais pesados que a água que os envolve.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
5) EXSUDAÇÃO
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 exsudação – NBR 7683 
 determinada por meio de uma proveta de 1000 ml, o volume de água
 segregada após determinado tempo.
particularidades:
 fator água/cimento ≤ 0,45;
 volume do ensaio = 1000 ml;
 tempo do ensaio = 3 h sem evaporação;
 volume exsudado ≤ 2 % do volume total.
Importância:
estabelece condições de controle de qualidade das caldas e seu controle operacional nos trabalhos de injeção de cimento.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 NBR 7682 
 Determinada por meio do funil de Marsh, o tempo necessário para fluir certo volume de uma calda de cimento.
particularidades:
 fator água/cimento ≤ 0,45;
 8 segundos ≤ índice de fluidez ≤ 18 segundos;
 volume do ensaio = 1000 ml.
Importância:
estabelece condições de controle de 
qualidade das caldas e seu controle 
operacional nos trabalhos de 
injeção de cimento.
6) FLUIDEZ
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Determinada por meio das agulhas de Le Chatelier por 2 processos: quente e frio
particularidades:
 abertura das agulhas no ensaio ≤ 5 mm
importância:
denota teores elevados de MgO ou CaO;
denota o emprego de calcário dolomítico;
expansão após o fim de pega fissuras
7) EXPANSIBILIDADE
NBR 11582
Fenômeno que ocorre após o final da pega, ao longo do tempo, provocando aparecimento de fissuras.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROPRIEDADES QUÍMICAS DO CIMENTO:
Estão diretamente relacionadas ao processo de endurecimento por hidratação.
Estabilidade: característica ligada à ocorrência eventual de expansões volumétricas posteriores ao endurecimento do concreto  resulta da hidratação de cal e magnésia livre presentes.
 
Quando a cal livre (CaO) hidrata-se após o endurecimento, aumenta de volume ocasionando microfissuração e desagregação do material.
A estabilidade é determinada pelo ensaio de expansão em autoclave.
No Brasil esse ensaio é feito com a agulha de Le Chatelier.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROPRIEDADES QUÍMICAS DO CIMENTO:
Calor de hidratação: considerável quantidade de calor se desenvolve nas reações de hidratação durante o processo de endurecimento.
Elevado calor de hidratação pode ocasionar trincas de contração ao final do resfriamento da massa.
O desenvolvimento do calor de hidratação varia com a composição do cimento (especialmentecom as proporções de silicato e aluminato tricálcicos).
O valor do calor de hidratação varia entre 85 e 100 cal/g.
Cimentos de baixo calor de hidratação têm o valor entre 60 e 80 cal/g.
Valores do calor dos constituintes:
C3S - 120 cal/g
C2S – 62 cal/g
C3A – 207 cal/g
C4AF – 100 cal/g
Magnésia – 203 cal/g
Cal – 279 cal/g
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PROPRIEDADES QUÍMICAS DO CIMENTO:
Resistência aos agentes agressivos: Podem ocorrer no concreto quando em contato com água ou terra quando essas contém substâncias químicas suscetíveis à reações com certos constituintes do cimento (presentes no concreto). 
Reação Álcali-Agregado: formação de produtos gelatinosos acompanhada de grande expansão de volume pela combinação dos álcalis do cimento com a sílica ativa finamente dividida eventualmente presente nos agregados.
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 AGLOMERANTES ESPECIAIS –
- cimento aluminoso – características:
É um cimento à base de aluminatos de cálcio, que difere dos Cimentos Portland comuns que contém silicatos de cálcio. Estes aluminatos conferem ao cimento aluminoso propriedades que permitem utilizações especiais, complementares as do Cimento Portland;
É um cimento de endurecimento rápido, após a pega normal, o que
 lhe permite a desforma e utilização em um intervalo de 6 a 24 horas;
Por não liberar cal durante sua hidratação e ter baixa porosidade, confere a seus concretos boa resistência química a grande parte dos agentes agressivos;
Pela mesma razão é um cimento adaptado aos concretos resistentes ao calor e aos concretos refratários;
Por sua elevada resistência mecânica e baixa porosidade, são muito bem adaptados a concretos submetidos a abrasão;
Pode também ser utilizado como acelerador da pega dos Cimentos Portland;
*
*
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
cimento expansivo:
 são cimentos hidráulicos que, contrariamente aos
 Cimentos Portland, se expandem durante os períodos
 iniciais de hidratação, após a pega.
 
 cimento para cimentação:
 são cimentos desenvolvidos especialmente para emprego
 na cimentação e vedação de poços de petróleo, onde
 deverão ser utilizados em condições de altíssimas 
 temperaturas (≈200°C) e elevadíssimas pressões (≈ 140 
 MPa).
 
 (não confundir com Cimento Portland processado com
 aditivos diversos para que atendam as condições de
 operações específicas).
*
*
AGREGADOS
*
*
AGREGADOS
 DEFINIÇÃO: denominação genérica dada aos materiais que são acrescentados ao cimento e água (pasta) para se obter as argamassas e concretos.
CARACTERÍSTICAS:
- São apresentados em forma de grãos e ocupam aproximadamente de 70 a 80% do volume da argamassa ou concreto;
- Elementos de custo mais baixo do concreto;
- Aumentam a resistência ao desgaste superficial dos concretos e argamassas;
- Reduzem a retração das pastas de cimento;
Agregados de boa qualidade apresentam resistência mecânica superior à das pastas de cimento;
Material anisotrópico
*
*
AGREGADOS
 CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS:
 quanto à origem:
- naturais (areias, pedregulhos, seixos ou cascalho rolado)
industrializados (britas, areias artificiais, argila expandida, escória de alto forno, ...)
 quanto à formação – tipos de rocha:
- rochas ígneas – (magmáticas) granito, basalto;
- rochas sedimentares – calcário, arenito;
- rochas metamórficas – gnaisse (alteração do granito), mármore (alteração do calcário), quartzo (alteração do arenito);
*
*
AGREGADOS
quanto à massa unitária: 
*
*
AGREGADOS
 quanto à forma: 
*
*
AGREGADOS
EXEMPLOS DE AGREGADOS:
 Areia lavada de barranco 
 Separação granulométrica
grão cúbico
*
*
AGREGADOS
 Areia de rio 
 Areia artificial de calcário 
 grão cúbico 
 grande ocorrência de
 grãos arredondados
*
*
AGREGADOS
 Rocha de gnaisse
 Rocha de gnaisse
 Rocha calcária 
 Rocha calcária 
 Brita de gnaisse 
 Brita calcária 
*
*
AGREGADOS
 Brita de calcário dolomítico 
 Seixos rolados 
alguns tons róseo-amarronzados
*
*
AGREGADOS
 Argila expandida
Argila com tratamento térmico
em fornos, formando elementos
de forma arredondada com estru
tura interna de espuma cerâmica
 Vermiculita 
Formada por silicatos hidratados 
de alumínio e magnésio. Após tra
tamento térmico se transforma em
flocos sanfonados
*
*
AGREGADOS
 Estocagem de escória de alto forno 
 Escória granulada de alto forno 
*
*
AGREGADOS
- quanto a textura das partículas:
Lisos
Rugosos
 - quanto à dimensão das partículas:
 miúdo (areias): grãos que passam pela peneira # 4,75mm (NBR 7211). Para efeitos de utilização em concretos e argamassas desconsidera-se o material passante na peneira # 0,150mm (NBR NM 248).
 graúdo (cascalhos e britas): grãos passam pela peneira # 75mm e ficam retidos na peneira # 4,75mm.
*
*
AGREGADOS
quanto à composição granulométrica:
Composição dos tamanhos dos grãos: separados por faixa granulométrica e posterior definição da dimensão máxima característica e o módulo de finura.
 Importante para especificar o emprego dos agregados em argamassas e concreto.
 Influencia diretamente a qualidade das argamassas e concretos principalmente nos aspectos relativos à trabalhabilidade, compacidade e resistência aos esforços mecânicos.
*
*
AGREGADOS
 Dimensão máxima característica (DMC): grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado que corresponde à abertura de malha quadrada (em mm) da série normal ou intermediária, à qual corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. (NBR NM 248)
 A DMC do agregado não deve ultrapassar certos limites dimensionais (estipulados pela NBR 6118), de maneira a não prejudicar a concretagem de estruturas armadas.
*
*
AGREGADOS
 Módulo de finura (MF): soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100.
 Os agregados miúdos podem ser classificados em:
*
*
AGREGADOS
 Os agregados graúdos podem ser classificados, de acordo com sua DMC em:
*
*
 peneiras das séries Normal e Intermediária (NBR 3310/97):
75
50
37,5
31,5
19
9,5
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15
fundo
Peneiras da série Intermediária:
auxiliam na fixação do 
diâmetro máximo, mas
não entram no cálculo 
do Módulo de Finura
Peneiras da série Normal
AGREGADOS
63
25
12,5
6,3
Aberturas nominais em mm
*
*
- granulometria do agregado miúdo:
# 4,75
# 2,36
# 1,18
# 0,6
# 0,3
# 0,15
fundo
 1 kg de agregado miúdo;
 peso de material retido em
 cada peneira;
 consideram-se valores arre-
 dondados;
 não se considera o fundo
 no ensaio de granulometria;
 resultado sempre conside-
 rado em %’s retidas.
AGREGADOS
*
*
AGREGADOS
 FAIXA ÓTIMA E 
FAIXA UTILIZÁVEL 
 PARA AS AREIAS
*
*
AGREGADOS
*
*
AGREGADOS
ÍNDICES DE QUALIDADE:
Resistência à compressão: varia conforme esforço de compressão ocorre paralela ou perpendicularmente ao veio da pedra (ensaio através de corpos cúbicos de 4cm de lado). Inversamente relacionada com a porosidade.
Ex.: Granito, basalto, calcários densos: 210 a 310 MPa
 Calcários: 96 a 210 MPa
 Arenitos: 46 Mpa
2) Resistência à tração: depende da direção do esforço relativa ao veio da pedra (determinada pelo ensaio diametral, CP cilíndrico submetido a um esforço perpendicular ao eixo cilindro). Varia entre 10 a 15MPa
*
*
AGREGADOS
ÍNDICES DE QUALIDADE:
3) Resistência à Abrasão: desgaste superficial dosgrãos de agregado quando sofrem atrição  abrasão. Mede a capacidade que o agregado tem de não se alterar com o manuseio:carregamento, basculamento, estocagem. Ensaio feito através da máquina de abrasão Los Angeles.
*
*
AGREGADOS
ÍNDICES DE QUALIDADE:
4) Esmagamento: fratura dos grãos ao sofrer compressão, alterando a composição granulometrica.
5) Resistência ao choque: Tenacidade do agregado. Capacidade de absorção de impacto sem fraturar-se. Ensaio feito através de lançamento de um peso de 4,5Kg sobre cp’s cúbicos de 4cm de lado, tantas vezes quantas necessárias para esmagar o cubo. 
*
*
AGREGADOS
ÍNDICE DE QUALIDADE:
6) Forma dos grãos: arredondados, angulosos e irregulares
Proporcionam um concreto mais oneroso e menos trabalhável
*
*
AGREGADOS
*
*
AGREGADOS
ÍNDICE DE QUALIDADE:
7) Impurezas.
 
  não coloidais: grãos de dimensões da ordem do micrometro (milésimo de milímetros) e podem ser retiradas por lavagem.
  coloidais: não são elimináveis.
Argilas em torrões – afetam a trabalhabilidade e resistência à abrasão
Materiais pulverulentos – afetam a trabalhabilidade e demanda por água
Materiais friáveis – afetam a trabalhabilidade e resistência à abrasão
Materiais Carbonosos (partículas de carvão, linhito, madeira e matéria vegetal sólida) – afetam a durabilidade e causam manchas
Materiais orgânicos – afetam a durabilidade 
*
*
AGREGADOS
ÍNDICE DE QUALIDADE:
8) Friabilidade: baixa resistência ao esmagamento. É a tendência do material se desagregar (esmigalham-se) quando submetido à baixas tensões.
	A areia com grãos friáveis perde qualidade. 
	Verificado através do ensaio (rápido) de esmagamento (pressão de 40MPa em 1 minuto)
9) Resistência à sulfatos: deterioração do concreto sofrido em climas frios, ao ser submetido ao congelamento e degelo.
*
*
AGREGADOS
  É importante avaliar nos agregados:
Resistência aos esforços mecânicos;
Resistência aos desgastes;
Presença de substâncias nocivas;
Reatividade potencial.
*
*
Resistência aos esforços mecânicos:
Agregados devem ser compostos por grãos resistentes e duráveis;
 A resistência dos grãos aos esforços mecânicos deve ser pelo menos superior à da pasta de cimento;
 A resistência aos esforços mecânicos é avaliada através de ensaio comparativo entre argamassas e concretos produzidos com agregados padrões. 
AGREGADOS
*
*
Resistência ao desgaste:
Avaliado através do desgaste sofrido quando colocado na máquina “Los Angeles”, juntamente com uma carga abrasiva;
Através da ruptura dos grãos, classifica os agregados quanto à dureza  mais resistente ao desgaste;
AGREGADOS
*
*
Substâncias nocivas:
 Valores de substâncias nocivas contidas nos agregados miúdos e graúdos, devem ter teores limitados de maneira a não prejudicar a qualidade das argamassas e concretos;
Essas substâncias podem se apresentar como:
Torrões de argila;
Materiais pulverulentos;
Impurezas orgânicas.
Testes práticos podem ser realizados em obra para verificar a presença de argila no agregado.
AGREGADOS
*
*
AGREGADOS
*
*
Reatividade Potencial:
É a possibilidade de ocorrer reações álcalis-agregados  reações prejudiciais entre os agregados e a pasta de cimento que os envolve.
 O tipo mais comum é a reação entre os hidróxidos originados dos álcalis do cimento (Na2 e K2O) e alguns materiais silicosos do agregado.
 Reação Álcali-Agregado  Provoca expansões, fissurações e outras manifestações prejudiciais às estruturas de concreto.
AGREGADOS
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
massa específica: Também chamada de massa específica absoluta. É a massa da unidade de volume do material que se constituem os grãos dos agregados. Ex.:granito. Se a massa de 1m³ é de 2660kg  massa específica absoluta é de 2660kg/m³.
massa específica aparente – Também chamada de massa unitária ou massa barimétrica: massa da unidade de volume do agregado. Ex.: 1m³ de granito britado tem a massa de 2698kg  massa específica aparente = 2698kg/m³ (pode alterar dependendo do grau de compacidade do agregado).
 
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
porosidade (do agregado): Material granular com espaços vazios entre os grãos: 
p = Vv / Va
Exemplo: 
Va = Vg + Vv
Va: volume do agregado (total);
Vg: volume dos grãos
Vv: volume de vazios
Em 1m³ de granito britado tem-se Vg=0,575m³ e Vv=0,425m³. A porosidade é a relação entre o volume de vazios e o volume do agregado: p = Vv / Va  p = 0,425/1,000= 0,425 = 42,5%. 
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
compacidade: relação entre o volume total ocupado pelos grãos e o volume do agregado:
c = Vg / Va
No exemplo anterior: c = 0,575/1,000  c = 57,5% (porcentagem do volume dos grãos) 
 
Índice ou coef. de vazios: relação entre o volume total de vazios e o volume total de grãos:
i = Vv / Vg
No mesmo exemplo: i = 0,425/0,575  i = 0,739 ou 73,9% 
 
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
 
Granulometria: Graduação. Mistura de diversos tamanhos de grãos. Para determinar a granulometria do agegado, utilizamos as peneiras padronizadas (NBR5734). 
As peneiras são classificadas como:
Peneiras de série normal: a abertura de cada uma é o dobro da anterior e metade da subsequente.
Peneiras de série intermediárias: demais peneiras.
Finura: Comparação entre dois agregados similiares  o agregado que possuir maior porcentagem acumulada numa determinada peneira de abertura menor, tem maior finura que o outro.
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
 
Módulo de finura: Soma das porcentagens retidas acumuladas (das peneiras da série normal) dividida por 100.
Superfície específica: 
	conceito  soma das áreas das superfícies de todos os grãos contidos na massa unitária de agregado.
	A superfície específica será tanto maior quanto mais fino for o agregado.
	Usada basicamente para cimentos e filers.
	Finura Blaine: Permeabilidade Blaine = medir tempo que certa quantidade de ar leva para atravessar o malterial moldado em forma cilíndrica. Esse tempo dependerá da finura do material. 
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
 
Teor de umidade: relação entre a massa de água absorvida pelo agregado, preenchendo total ou parcialmente os vazios e a massa desse mesmo agregado quando seco.
	Os vazios dos agregados miúdos podem estar:
Parcialmente cheios: agregado úmido
Completamente cheios: agregado saturado
 		 areia seca possui duas fases: sólidos (grãos) e vazios (ar).
		 areia úmida possui três fases: sólidos,água e ar.
		 areia saturada possui duas fases: sólidos e água.
 
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
 
Absorção de água: Propriedade dos agregados na qual os poros existentes no material dos grãos absorvem água.
Umidade superficial: é a água absorvida pelos grãos dos agregados miúdos.
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
 
Inchamento: aumento do volume que sofre a areia seca ao absorver água.
	A areia seca absorve água, que passa a formar uma película em torno dos grãos. A água afasta um grão do outro, produzindo o inchamento.
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
 
Coesão: resistência ao cisalhamento quando o material não está sujeito à compressão. 
A coesão é desprezível nos agregados graúdos. 
As areias quando úmidas possuem coesão ocasionadas pela tensão capilar da água: coesão aparente. 
Quando secas ou saturadas, as areias não possuem coesão.
Fragilidade: propriedade dos materiais de se fraturarem, sem deformar perceptivelmente.
*
*
AGREGADOS
 PROPRIEDADES FÍSICAS:
 
Tenacidade: Propriedade entre a fragilidade e a maleabilidade (propriedade do material se deformar fácil e extensamente sob baixa tensão) 
	 fraturam sob alta tensão, com pequena ou média deformação.
Adesividade ao Betume: capacidade que o betume tem de se manter aderente ao agregado em presença de água. 
A adesividade cai consideravelmentese houver pó na superfície do agregado;
Pode ser anulada se o agregado estiver molhado;
A água pode repelir o betume, desfazendo a adesão e destruindo o pavimento. 
*
*
AGREGADOS
 A qualidade dos agregados pode ser avaliada através de ensaios laboratoriais, comparando os resultados encontrados aos limites especificados em Normas.
 Ensaios de qualificação dos agregados:
1) Composição granulométrica – NBR 7217
2) Massa unitária no estado solto – 
3) Massa específica –
4) Absorção de água –
5) Teor de argila em torrões e materiais friáveis – NBR 7218
6) Teor de materiais pulverulentos – NBR 7219
*
*
7) Impurezas orgânicas húmicas do ag. miúdo – NBR 7220 
8) Ensaio de qualidade da areia – NBR 7221 
9) Inchamento do agregado miúdo – 
10) Massa unitária compactada do agregado graúdo – 
11) Índice de forma do agregado graúdo – NBR 7809 
12) Abrasão “Los Angeles” do agregado graúdo – NBR 6465 
13) Reatividade potencial e análise petrográfica (estudos mais específicos). 
14) Ensaios de resistência mecânica
AGREGADOS
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Condições gerais:
Contribuem com 80% do peso do concreto e 20% do custo (estrutural, sem aditivos, fck=15MPa);
Não devem reagir com o cimento e ser estáveis com os aditivos;
De modo geral, os agregados para concreto podem ser:
Calcário e arenito desde que suas resistências à compressão sejam compatíveis com a resistência desejada para o concreto;
Areia de cava desde que teor de argila limite-se em 3%;
Sem impurezas orgânicas porque prejudicam o endurecimento;
Sem argila, húmus, carvão, compostos de enxofre, gesso e impurezas salinas;
Areia de praia desde que o teor de NaCl seja inferior a 0,08%.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto:
Resistências mecânicas:
Compressão: agregados devem ser provenientes de rochas sãs (granito, gnaisse, basalto,hematita, barita além de escórias de alto forno) e possuirem resistência à compressão superior à da argamassa de concretos usuais (fck=20MPa, 30MPa).
Tração e choque: Na execução do concreto essas características dos agregados não necessitam ser levadas em conta.
Abrasão: Em algumas execuções do concreto deve-se ser levada em conta
	ex.: pistas de aeroportos,pistas rodoviárias, barragens etc.
 
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto:
B) Fragilidade/Esmagamento: Não necessitam ser levadas em conta. Possuem propriedades muito além das mínimas necessárias.
C) Forma dos grãos: Influenciam na qualidade do concreto (agregado graúdo) – bombeamento, lançamento e adensamento.
	 grãos irregulares: possuem maior superfície específica que os cubóides e a inconveniência de poderem ficar presos entre as barras da armação do concreto armado;
	 por outro lado, grãos irregulares possuem maior adesividade às argamassas objetivando concretos mais resistentes;
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto:
	 grãos arredondados: melhoram trabalhabilidade (cascalhos são arredondados e lisos);
	 grande porcentagem de alongados e lamelares: perdem trabalhabilidade; 
D) Impurezas: fragmentos friáveis são prejudiciais pois alteram a granulometria do agregado e introduzem material de alta absorção de água  altera trabalhabilidade e resistência do concreto.
	 azeite e óleo atacam quimicamente o concreto
	 em agregados miúdos, as impurezas são as já mencionadas anteriormente.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto:
E) Resistência à sulfatos: não ocorrem no Brasil – gelo e degelo.
F) Reatividade Potencial: reação álcali agregado. Álcalis do cimento reagem na presença de alguns agregados produzem aumento de volume do concreto, levando à deterioração das estruturas.
 À medida que cresce a concentração de álcalis no cimento, aumenta a expansão da argamassa, até alcançar um máximo, decrescendo em seguida.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto:
G) Massa específica absoluta: reflete diretamente com a massa específica do concreto (já que o agregado corresponde com 80% da massa).
H) Massa específica aparente: Maior massa específica aparente = menor índice de vazios = melhor concreto (mais compacto).
I) Compacidade,Porosidade, Índice de vazios: Essas características estão interligadas para um mesmo agregado. Relacionadas ao volume do agregado, volume total dos grãos e volume dos vazios.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto: 
J) Distribuição Granulométrica. Influenciam na trabalhabilidade do concreto fresco. 
Alta porcentagem de material fino (< 0,15mm) exige aumento de água de amassamento e de cimento  tornando o concreto mais dispendioso. 
Por outro lado, concretos sem finos são pouco trabalháveis, sujeitos a maior exsudação com grande permeabilidade , muito sujeitos a agentes agressivos. Aumentando o teor de cimento melhora a qualidade mas aumenta o custo.
O diâmetro máximo deve ser menor que o espaçamento entre as barras e à distância delas à parede da fôrma.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
O diâmetro máximo não deverá ser maior do que:
1/4 da menor distância entre faces de formas;
1/3 da espessura das lajes;
5/6 da distância entre duas barras horizontais na armadura;
1/2 da distância de duas barras horizontais dispostas verticalmente.
Denomina-se granulometria ótima a que, para uma mesma trabalhabilidade e o mesmo fator água/cimento, corresponde a um mínimo consumo de cimento.
Maior quantidade de finos exige maior consumo de água ~ diminuição da resistência.
 
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto: 
K) Módulo de finura/Superfície específica: Influenciam na quantidade de água da massa (agregado miúdo). Quanto menor o módulo de finura ou maior a superfície específica, maior a quantidade de água  aumento do cimento para garantir boa relação a/c.
L) Teor de umidade: No agregado miúdo é em torno de 15% da água de amassamento (concreto estrutural normal, sem aditivos, fck~15MPa). No agregado graúdo é praticamente nulo (exceto se encharcado).
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto: 
M) Absorção de água: Varia em função da porosidade do agregado. A água absorvida é incorporada à água de amassamento depois de misturado o concreto.
N) Inchamento: Só levado em conta quando a mistura do concreto não for feita por peso.
O) Aderência: Superfícies rugosas possuem maior aderência/resistência que agregados de superfície lisa.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto: 
P) Teor de Cloretos: Têm efeito deletério nos concretos armados mas podem ser usados como acelerador de pega. Ocorrem nas areias de dunas e praias. 
O cloreto aumenta até 16x o tamanho original do aço, lascando o concreto e rompendo a estrutura, reduzindo a capacidade de trabalho das peças estruturais. 
Teores máximos de NaCl: 0,08% do peso da areia.
Q) Índice de Qualidade: Qualificam dois agregados quanto às suas características com referência ao desempenho dos concretos com eles confeccionados.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto: 
R) Resistência ao fogo: Capacidade de suportar ao incêndio. Agregados de calcário são menos afetados pelo fogo devido ao baixo coeficiente de dilatação.
O granito e gnaisse fissuram-se acima de 500ºC.
O basalto não se altera com o calor (assemelha-se com a argila expandida e escória).
Concretos com alto fator de agregado/cimento comportam-se muito melhor em caso de incêndio do que os de baixo fator. 
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Correlação com as propriedades do concreto: 
S) Isolamento Termoacústico:A condutividade térmica do concreto cresce com o aumento da densidade. É também função do agregado (dependendo da composição mineralógica e granulometria). 
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Propriedades do concreto ligadas ao Agregado: 
A) Resistência à compressão: Depende do fator a/c  depende da distribuição granulométrica do agregado (deverá permitir mistura de máxima compacidade).
B) Retração: O agregado não tem influência na retração do concreto.
C) Durabilidade: O agregado deve ser inerte.
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Propriedades do concreto ligadas ao Agregado: 
D) Trabalhabilidade: Forma dos grãos é a maior responsável pela melhora da trabalhabilidade (desde que mantidas demais características).
E) Permeabilidade: Influenciada pela distribuição granulométrica doas agregados do concreto. Mistura de máxima compacidade consegue-se concretos menos permeáveis. Distribuições descontínuas resultam em concretos permeáveis e de baixa trabalhabilidade.. 
*
*
AGREGADOS
 AGREGADOS PARA CONCRETO:
 
Propriedades do concreto ligadas ao Agregado: 
F) Higroscopia (Ascensão capilar): Diminui quando aumenta o diâmetro médio dos capilares. É possível reduzir a ascensão capilar preparando concretos sem finos ou com areia mais grossa. 
  Para evitar permeabilidade e ascensão capilar ao mesmo tempo, emprega-se aditivos incorporadores de ar.
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
CH I – cal pura
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*