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Centro de Ciências Tecnológicas Departamento de Engenharia Civil ♦ DDiciplina: Materiais de Construção I Professora: Dra. Carmeane Effting AULA 3 – AGREGADOS continuação 1o semestre 2014 Prof.a Dr.a Carmeane Effting PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS AREIAS • Inchamento – A areia seca absorve água, que passa a formar uma película em torno dos grãos. A película afasta os grãos uns dos outros produzindo INCHAMENTO. Fundamental para determinação do traço do concreto em volume. Areia fina absorve mais água – concreto fica pouco resistente, fator a/c Prof.a Dr.a Carmeane Effting PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS AREIAS • Coesão aparente – Considerando a equação do esforço de cisalhamento, T = c + tg, verifica-se que c é nulo na areia seca, ou seja: a areia seca não tem coesão. • Na areia úmida, c não é nulo, aparecendo, então, o que se chama de coesão aparente da areia. É a tensão capilar da água que cria a resistência ao cisalhamento. Prof.a Dr.a Carmeane Effting PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS AREIAS • O ângulo de atrito interno não é constante, varia com: -a compacidade, índice utilizado para determinar o grau de compactação de um material granular, não coesivo, como as areias. Compacidade relativa CR = 100%, significa que a amostra está em sua máxima compactação e com índice de vazios mínimos. Se CR = 0% a compactação é mínima e o índice de vazios é máximo, ou seja amostra está o mais fofa possível. - o grau de finura, - forma dos grãos. + fina areia mais absorve água Prof.a Dr.a Carmeane Effting PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS AREIAS • Coesão aparente o A areia seca não tem coesão. o Na areia úmida aparece a coesão aparente. o Se a areia apresentar impurezas (argilas, matéria orgânica), as areias passam a ter coesão verdadeira, comportando-se como solo. * Mec. Solos – as tensões cisalhantes são as responsáveis pelas rupturas em: encostas, vales, barragens,.. Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Higroscopia ou ascenção capilar: o Propriedade de absorver água (ocorre pois os espaços entre os grãos de areia são muito pequenos). o Quanto mais fina a areia, maior é a ascenção capilar (capilaridade). Isto deve ser levado em conta em algumas aplicações, como no assentamento de piso por exemplo. o Por estas razões a areia tem sempre certo teor de umidade Aumento de volume e danificação da peça Umidade alta Prof.a Dr.a Carmeane Effting PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS AREIAS • Friabilidade: o Grãos que se partem com facilidade. o A areia perde qualidade se tiver grãos friáveis. o Poderá ser feito um ensaio de esmagamento para verificar a presença de grãos friáveis. Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Trituração que ocorre com a agitação do material friável (que pode reduzir-se facilmente a fragmentos de pó). A areia modifica o módulo de finura ao passo que a brita pode se transformar em areia. • Em todo caso há a necessidade de se alterar o teor de água para evitar a perda de trabalhabilidade. Problemas decorrentes do transporte para a obra Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Resistência à compressão: o A resistência varia conforme variar o esforço de compressão sobre a pedra – res. conc. varia tipo da rocha. o No geral são muito resistentes. ÍNDICE DE QUALIDADE DOS AGREGADOS Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Resistência à compressão: o A resistência varia conforme variar o esforço de compressão sobre a pedra. o No geral são muito resistentes. Prof.a Dr.a Carmeane Effting Resistência à abrasão ou desgaste: o Abrasão: desgaste superficial dos grãos dos agregados quando sofrem “atrição”. o Mede a capacidade do agregado em não se alterar quando manuseado (carregamento, basculamento e estocagem). o Pisos industriais, pistas de aeroportos e pavimentos de rodovias o concreto sofre muita atrição. o A resistência à abrasão é medida na máquina Los Angeles. *Atrição – pneu/pista ÍNDICE DE QUALIDADE DOS AGREGADOS Prof.a Dr.a Carmeane Effting Máquina “Los Angeles” - consta de um cilindro oco, de eixo horizontal, onde a amostra de agregado é colocada juntamente com bolas de ferro fundido. O cilindro é girado durante um t determinado, sofrendo atrição mas também um certo choque causado pelas bolas de ferro. Retirada do cilindro, a amostra é peneirada na peneira de 1,7 mm. O peso do material que passa, expresso em porcentagem do peso inicial, é a abrasão Los Angeles. granito da Serra da Cantareira (SP) = 26% Melhor – Menos abrasivo basalto (SP) = 28% Resistência à abrasão ou desgaste: Prof.a Dr.a Carmeane Effting Máquina Los Angeles VÍDEO Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Esmagamento: • Quando o agregado é submetido a compressão, os grãos podem se fraturar, alterando a distribuição granulométrica. • O ensaio de esmagamento, conforme a NBR 9938, submete o agregado 9,5/12,5 a um esforço de compressão de 21,5 MPa, causando, o fraturamento de grãos assim como o arredondamento de pontas e arestas, dependendo da friabilidade do material ensaiado. • O material resultante do fraturamento é retirado da amostra pela peneira de 2,4 mm, e o seu peso expresso em % do peso da amostra. Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Esmagamento: o A resistência ao esmagamento é importante em bases de macadame e em enrocamento, onde os grãos precisam manter as arestas vivas, sob pena de reduzir ou perder sua propriedade de entrosamento. (ex.: macadame - material obtido no processo de britagem primária, composto de graúdo e finos de dimensão máx. de 2,5``) preparação de bases macadame enrocamento de pedras Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Resistência ao choque: o É importante em molhes de enrocamentos (paredões) - obras de proteção, em que as dimensões dos blocos são críticas – os blocos não se podem partir por choques durante a colocação, pois os seus pesos são essenciais à estabilidade do molhe. é uma obra de hidráulica marítima de pedras, com quilômetros de extensão ao mar. Sua construção visa proteger a entrada e saída de navios do Porto e proteger o canal da formação de bancos de areia. Prof.a Dr.a Carmeane Effting Forma dos grãos: 1) Dimensões: o Em relação ao comprimento, largura e espessura, os agregados classificam-se em: o Lamelares; o Cúbicos; o Alongado-lamelar ou discóide; o Alongados. Classificação Descrição Lamelar Material em que a espessura é pequena em relação às outras dimensões. Cúbicos Material em que a espessura, comprimento e largura tem valor aproximado. Alongado-lamelar ou discóide Comprimento muito maior do que a largura e a largura muito maior do que a espessura. Alongado Comprimento é bem maior do que as outras dimensões. < resist. > resist. Prof.a Dr.a Carmeane Effting Prof.a Dr.a Carmeane Effting • A forma varia de 0,0 a 1,0, sendo: o O agregado considerado de ótima cubicidade quando f = 1,0 e lamelar quando f = 0,0. o É adotado o limite mínimo de f = 0,5 para aceitação de agregados quanto à forma. o O índice de forma dos grãos não deve ser superior a 3 para o concreto. Prof.a Dr.a Carmeane Effting 2) Conformação da superfície: o Angulosos: quando apresentam arestas vivas e pontas. o Arredondados: quando não apresentam arestas vivas. Classificação Descrição Exemplos Anguloso Possuem arestas bem definidas formadas pela intersecção de faces relativamente planas Pedras britadas em geral Arredondado Completamente erodido pela água ou atrito. Seixo de rio ou de praia; areia de rio ou deserto Prof.a Dr.a Carmeane Effting Fig. 2.1. Forma e textura da superfície das partículasde agregado graúdo [MEHTA,1994]. Seixo, arredondado e liso Rocha britada, alongada Rocha britada, equidimensional Rocha britada chata Agregado leve, anguloso e rochoso Agregado leve, arredondado e liso Maior resistência Prof.a Dr.a Carmeane Effting • Arredondamento Prof.a Dr.a Carmeane Effting TEXTURA SUPERFICIAL DOS GRÃOS Prof.a Dr.a Carmeane Effting Textura Característica Exemplos Lisa Erodido pela água, ou devido a fratura de cristais finos ou laminares. Seixo, ardósia, mármore Granulosa Fratura mostrando grãos uniformes mais ou menos arredondados. Arenito Áspera Fratura áspera de rochas finas ou grosseiramente granuladas com cristais não facilmente visíveis. Basalto, calcário Cristalina Com constituintes cristalinos facilmente visíveis. Granito, gnaisse TEXTURA SUPERFICIAL DOS GRÃOS Prof.a Dr.a Carmeane Effting Influência das Formas Agregado graúdo: oMais arredondado e liso maior plasticidade (propriedade de um corpo mudar de forma ) e menor aderência entre os agregados o Lamelar maior consumo de cimento, areia e água menor resistência oMelhores agregados são os cúbicos e rugosos. Prof.a Dr.a Carmeane Effting Influência das Formas Agregado miúdo: oAreia natural tem grãos cubóides, superfície arredondada e lisa, já a areia industrializada superfícies angulosas e irregulares. oArgamassas de revestimentos se preparadas com areia industrializada, ficam tão rijas que não se podem espalhar com a colher (argamassas duras). Prof.a Dr.a Carmeane Effting 10 cm 10 cm 5 mm 5 mm 5 mm 5 mm Frações granulométricas, forma e textura dos grãos da areia de rio Frações granulométricas, forma e textura dos grãos do pó de pedra FORMA E TEXTURA SUPERFICIAL DOS GRÃOS Prof.a Dr.a Carmeane Effting Composição granulométrica • Quanto à continuidade da curva de distribuição granulométrica os agregados podem ser classificados em agregados de granulometria contínua, descontínua e uniforme. • O de granulometria contínua apresenta todas as frações em sua curva de distribuição granulométrica sem mudanças de curvatura (ideal da norma). Prof.a Dr.a Carmeane Effting Granulometria Prof.a Dr.a Carmeane Effting Composição granulométrica • O de granulometria descontínua apresenta ausência de uma ou mais frações, em sua curva de distribuição granulométrica, mas obtém concretos de grande densidade e elevada resistência, com menor consumo de cimento que nos concretos usuais. - Pequena trabalhabilidade e forte tendência a segregação, sendo necessário adensá-los com vibradores de grande potência. Prof.a Dr.a Carmeane Effting Composição granulométrica Granulometria contínua (todos os tamanhos de grãos) • Mínimo de vazios do agregado, ou máx. de compacidade • Maior trabalhabilidade (peq. tendência à segregação) • Menor consumo de cimento → a granulometria contínua é a que conduz a concretos mais trabalháveis: Granulometria ótima ≡ granulometria contínua Prof.a Dr.a Carmeane Effting Composição granulométrica Granulometria contínua Prof.a Dr.a Carmeane Effting Composição granulométrica Granulometria descontínua (grãos peq. e grandes) • Maior resistência (+seco) • Pequena trabalhabilidade Prof.a Dr.a Carmeane Effting Composição granulométrica Granulometria uniforme (maior índice de vazios) • Maior consumo de água. Prof.a Dr.a Carmeane Effting Recebimento concreto A realização do slump test é importante para verificar a consistência do concreto, ou seja, se a quantidade de água existente é compatível com as especificações. Neste ensaio, colocamos uma massa de concreto dentro de uma fôrma tronco-cônica, em 3 camadas igualmente adensadas, cada uma com 25 golpes. Retiramos o molde lentamente, levantando-o verticalmente e medimos a entre a altura do molde e a altura da massa de concreto depois de assentada. Prof.a Dr.a Carmeane Effting ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST Prof.a Dr.a Carmeane Effting vídeo ENSAIO DE ABATIMENTO – SLUMP TEST
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