Aula 5 Agregados

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 Capítulo 15 - Rocha como material de construção.
Livro do IBRACON de Geraldo Isaia Cechela. Vol1.
 Capítulo 04 - Agregados. Livro Materiais de
construção, de L. A. Falcão Bauer. Vol. 1.
 Site
http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.ph
p?a=31&Cod=43
 MEHTA, P.K & MONTEIRO, P.J.M. Concreto:
estrutura,propriedades e materiais.São paulo, PINI:
1994.
 Rocha:
◦ Material natural consolidado da crosta terrestre,
formado essencialmente de minerais.
 Pedra:
◦ Rocha que, apresentando alta Rmec e à intempéries,
pode ser usada em obras de Engenharia Civil.
 Agregados - São fragmentos de rochas, denominado
popularmente de “pedras”.
◦ Material granular, sem forma ou volume definidos;
geralmente inertes, e, com propriedades adequadas
para uso em obras de Engenharia
◦ Ex: blocos, pedras, seixos rolados, britas, pedriscos,
areias etc.
 Alvenarias
 Pisos
 Meio-fio
 Calçamento de ruas
 Muros de contenção
 Lastro das vias férreas
 Concretos asfálticos
 Agregados para argamassas e 
concretos
 construção de pavimentos
 Material relativamente barato se comparado ao
cimento e de atividade química praticamente nula.
 Simplesmente um material “barateador” dos concretos
e argamassas?
◦ Além do aspecto econômico ele dá ao concreto
vantagens significativas maior estabilidade
dimensional e maior durabilidade do que a pasta de
cimento pura.
◦ De 60% a 80% do volume do concreto é agregado.
 Foco econômico  custo inferior ao cimento, ocupam
cerca de 60 a 80% do volume do concreto.
 Foco técnico  influenciam nas propriedades do
concreto no estado fresco e endurecido
– Trabalhabilidade;
– Retração por secagem;
– Propriedades mecânicas (CAD);
– Desgaste por abrasão.
 Foco ecológico 
-pesquisas de resíduos dos mais diversos tipos como
agregados, em concretos e argamassas
Argamassas e concretos
 Quanto à Origem
◦ Naturais  Usados na forma em que são encontrados
na natureza
 Areia de rio, areia de cava,
 pedregulho, seixo rolado, cascalho, etc.
◦ Industrializados Usados após o beneficiamento do
homem. Ex: Areias e pedras provenientes do processo
de britamento de rochas ou processos especiais de
produção.
 Pedra britada, areia artificial, argila expandida, etc.
argila expandida
 Quanto à Origem
 Reciclados
◦ oriundos de resíduos (de construção e demolição), passam por
processos de britagem e graduação.
◦ Resíduos industriais granulares com propriedades adequadas
para uso. Ex: escória de alto forno
 Quanto à massa específica:
◦ Agregados Leves (< 2000 Kg/m3) argila expandida;
escória granulada
◦ Normais (2000 Kg/m3 a 3000 Kg/m3) calcário;
gnaisse; basalto,granito;
◦ Pesados (>3000 Kg/m3)  magnetita (5170 Kg/m3 );
hematita (4900-5300 Kg/m3); barita (4500 Kg/m3)
Leves Normais Pesados
Vermiculita Areia Minérios de ferro
Argila expandida Seixo rolado Minérios de bário
Poliestireno expandido Pedra britada Sucata metálica
 Quanto às Dimensões
◦ Miúdo  é o agregado cujo os grãos passam
pela peneira de malha 4,8 mm e ficam
retidos na peneira com abertura de 0,075
mm . Exemplo: areia. Ensaio (NBR NM
248:2003)
◦ Graúdo é o agregado cujos os grãos
passam pela peneira com abertura de malha
de 75 mm e ficam retidos na peneira de
malha 4,75 mm . (NBR NM
248:2003).Exemplos: cascalhos e britas
 Quanto às Dimensões
Agregado Graúdo
Agregado Miúdo
Mesh Normal Intermediária
76 mm
64 mm
50 mm
38 mm
32 mm
25 mm
19 mm
12,5 mm
9,5 mm
6,3 mm
n.º 4 4,8 mm
n.º 8 2,4 mm
n.º 14 1,2 mm
n.º 28 0,6 mm
n.º 48 0,3 mm
n.º 100 0,15 mm
 Dependentes da porosidade: massa específica
aparente, absorção de água, resistência, módulo de
elasticidade e sanidade;
 Dependentes da composição química e mineralógica:
resistência, módulo de elasticidade, substâncias
deletérias presentes e cargas elétricas;
 Dependentes das condições prévias e condicionantes
de fabricação: tamanho, forma e textura das partículas.
 MEHTA & MONTEIRO (1994)
 Características físicas e mecânicas compatíveis com o
tipo de concreto a ser produzido:
◦ Resistência à compressão;
◦ Resistência à abrasão;
◦ Módulo de Elasticidade.
 Características homogêneas, dentro de certos limites,
garantidas por processos de extração e beneficiamento
controlados;
 Características química e mineralógica estáveis (ou de
mínima reatividade), com produtos de hidratação do
cimento, com a água ou o ar.
 Quanto a vértices e arestas:
◦ Arredondadas;
◦ Angulosas.
 Quanto às dimensões:
◦ Equidimensionais;
◦ Lamelares ou achatadas (comprim. ou larg. >> espessura.);
◦ Alongadas (comprimento >> largura e espessura).
 Forma das Partículas (NBR 7389)
◦ É preferível agregados de forma arredondadas.
◦ Formas lamelares e desproporcionais devem ser evitadas.
◦ Índice de forma mínimo, 0,5.
Figura 4 - (a) Formas dos Agregados; Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
 Agregado graúdo:
 O mais arredondado e liso  maior plasticidade (propriedade
de um corpo mudar de forma ) e menor aderência entre os
agregados
 O mais Lamelar maior consumo de cimento, areia e água,
menor resistência
 Os melhores agregados são os cúbicos e rugosos.
 Agregado miúdo:
 Areia natural tem grãos cubóides, superfície arredondada e
lisa,
 A areia industrializada possui superfícies angulosas e
irregulares.
 As Argamassas de revestimentos se preparadas com areia
industrializada, ficam tão rijas que não se podem espalhar com
a colher (argamassas duras).
 O de granulometria contínua apresenta todas
as frações em sua curva de distribuição
granulométrica sem mudanças de curvatura
(ideal da norma).
 Mínimo de vazios do agregado, ou máx. de
compacidade
 Maior trabalhabilidade (peq. tendência à
segregação)
 Menor consumo de cimento
 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.
 Granulometria uniforme (maior índice de 
vazios) 
 Maior consumo de água.
 Composição granulométrica
◦ Granulometria contínua
 Maior trabalhabilidade,
 Menor consumo.
◦ Granulometria descontínua
 Maior resistência.
◦ Granulometria uniforme
◦ Maior consumo de água.
 Dimensão máxima: 
◦ limites operacionais relativos ao transporte e
lançamento do concreto.
◦
 Ensaios de caracterização dos Agregados
Granulometria
 Composição Granulométrica - proporção relativa das
massas dos diferentes tamanhos dos grãos que
constituem o agregado, expressa em percentagem.
 Determina-se por peneiramento, a partir de uma série
de peneiras de abertura padrão (séries normal e
intermediária)
 Representa-se graficamente pela porcentagem de
material retida ou passante acumulada nas peneiras
NBR 7217 (cancelada)- Análise granulométrica de agregados.
NBR 7216  NM 26:2009 Amostragem de agregados
NBR NM 248:2003  Agregados - Determinação da composição
granulométrica
ABNT NBR ISO 3310-1:2010 – Peneiras de ensaio
Granulometria
Mesh Normal Intermediária
75 mm
63 mm
50 mm
37,5 mm
31,5 mm
25 mm
19 mm
12,5 mm
9,5 mm
6,3 mm
n.º 4 4,75 mm
n.º 8 2,36 mm
n.º 14 1,18 mm
n.º 28 600 µm
n.º 48 300 µm
n.º 100 150 µm
Agregado Graúdo
Agregado Miúdo
Análise Granulométrica
• Curva granulométrica - representação gráfica das
percentagens retidas acumuladas em cada peneira emrelação à dimensão da abertura de sua malha.
• A percentagem retida acumulada (escala natural –
eixo ordenada) e a abertura da peneira (abscissa em
escala logarítmica).
 Soma das percentagens retidas acumuladas, em massa de
agregado, em todas as peneiras da série normal, dividida por 100.
 O módulo de finura é uma grandeza adimensional e deverá ser
apresentado com aproximação de 0,01.
Fonte: NBR-7211 (ABNT, 1983). 
• Dimensão máxima característica  abertura, em mm, da
peneira a qual corresponde uma porcentagem retida
acumulada igual ou inferior a 5%, em massa.
• Módulo de finura (Módulo de Abrams): Soma das porcentagens
retidas, acumuladas, na série normal de peneiras, dividida por
100.
Análise Granulométrica
Peneiras (mm...µm) Massa retida (g) % retida % acumulada
9,5 0 0 0
6,3 0 0 0
4,75 30 3 3
2,36 260 26 29
1,18 200 20 49
600 190 19 68
300 150 15 83
150 100 10 93
Fundo 70 7 100
Massa final (g) 1000
Dimensão máxima característica 4,8 mm
Módulo de finura 3,25
Fonte: MOTA (2006)
Análise granulométrica
 Limites granulométricos de agregado miúdo - NBR 7211:2009
(estas limitações são interessantes, pois influenciam na
trabalhabilidade e no custo do concreto convencional).
ABNT
Zona ótima
 1)
Zona ótima
 1)
9,5 mm 0 0 0 0
6,3 mm
4,75 mm
2,36 mm
1,18 mm
600µm
300µm
150 µm
1) O módulo de finura na zona ótima varia de 2,2 a 2,9 
2) O módulo de finura na zona utilizável inferior varia de 1,55 a 2,2 
3) O módulo de finura na zona utilizável superior varia de 2,9 a 3,5
Zona utilizável 
2)
Limites inferiores Limites superiores
Zona utilizável 
3)
0 0 0 7
0 0 5 10
0 10 20 25
5
15
85
50
20
35
65
90
30
55
85
95
50
70
95
100
 Areia muito grossa  podem produzir misturas de concreto
ásperas e não trabalháveis;
 Areias muito finas  Aumentam o consumo de água, e, para
manter constante a relação a/c, precisaria de um maior
consumo de cimento (não econômico).
Granulometria
• Limites granulométricos para o agregado graúdo
(NBR 7211:2009)
 Zonas granulométricas para o agregado graúdo
◦ Distribuição granulométrica equilibrada:
 Misturas de concreto mais trabalháveis;
 Economia,
 Estrutura mais fechada da massa do concreto, diminuindo o índice 
de vazios
 Análises: critério 
◦ 2 amostras  mesmo diametro máximo
◦ Valores % retidos, não devem diferenciar mais que 4% entre si
◦ % retido no fundo não deve ser maior que 0,3% da massa inicial.
Agregado graúdo – Granulometria
 Análises a serem feitas:
◦ Construção da curva granulometrica
◦ Dmax
◦ MF
◦ Para areia: fina, média, grossa?
◦ De acordo com as curvas granulométricas o
agregado se encaixa nas faixas recomendadas pela
norma?
 Relação entre a massa de água absorvida pelo agregado,
preenchendo total ou parcialmente os vazios, e a massa
deste mesmo agregado seco, expressa em porcentagem
100*
sM
MM
h
sh 

 Seco em estufa – toda água evaporável foi eliminada por
aquecimento a 100 °C .
 Seco ao ar – condição na qual se colocado ao ar, ocorre o
equilíbrio com a umidade ambiente .
 Saturado com superfície seca (SSS) – Quando todos os
poros estão preenchidos e não há uma película de água
na superfície.
Absorção e umidade
Seco em 
estufa
Seco ao
ar
Saturado
sup. seca
Saturado 
sup. molhada
água livre
absorção
efetiva
absorção umidade
superficial
umidade total
 Capacidade de absorção – quantidade de água necessária
para levar o agregado da condição seca em estufa à
condição SSS.
 Absorção efetiva – quantidade de água necessária para
levar o agregado da condição seca ao ar à condição SSS.
 Umidade superficial – quantidade de água presente no
agregado além daquela requerida para alcança a
condição SSS.
Absorção e umidade
Seco em 
estufa
Seco ao
ar
Saturado
sup. seca
Saturado 
sup. molhada
água livre
absorção
efetiva
absorção umidade
superficial
umidade total
 Importância –
◦ Água deverá ser
medida para corrigir a quantidade de areia no traço e
descontar da água de amassamento
◦ Assim confirma a relação água/cimento com exatidão do
concreto ou argamassa.
 Umidade superficial
◦ Aderida à superfície dos grãos
◦ Inchamento
Os resultados não devem diferir entre si de mais do que 0,5 % 
 Massa do agregado no estado em que vai ser utilizado
(Mh);
 aquece-se em frigideira até que a areia fique
totalmente seca (Ms); ;

100*
sM
MM
h
sh 

Métodos para determinar a umidade
 Speedy moisture tester
◦ base na reação química da água existente em uma
amostra com o carbureto de cálcio, realizada em
ambiente confinado.
◦ O gás acetileno ao expandir-se gera pressão
proporcional à quantidade de água existente no
ambiente. A leitura dessa pressão em um manômetro
permite a avaliação do teor de umidade de amostras.
CaC2 + 2 H2O  Ca(OH)2 + C2H2
 Frasco de Chapman
 A umidade superficial do agregado miúdo (w) pelo frasco de 
Chapman é dada pela expressão:
 onde:
 w = teor de umidade
 µ = massa específica do agregado miúdo
 L = leitura final no frasco de Chapman.
 Os resultados não devem diferir entre si de mais do que 0,5 % 
 Média – 2 determinações
 Fenômeno de variação do volume aparente provocado pela adsorção
da água livre pelo grão de agregado que incide sobre sua massa
unitária – afastamento dos grãos
 Para traços de concreto dosados em volume é de grande importância,
pois corrige a alteração do volume da areia com a umidade.
 Inchamento máximo: teor de umidade de 4% a 7%,
 Umidade crítica: teor de umidade acima da qual o coeficiente de
inchamento pode ser considerado constante e igual ao coeficiente de
inchamento médio.
 Coeficiente de inchamento médio – Valor médio entre o coeficiente
de inchamento máximo e aquele correspondente a umidade crítica
• Coeficiente de 
inchamento
• Inchamento em 
%
s
sh
V
VV
I


100*)(
s
sh
V
VV
I


)
100
100
(
h
V
V
h
s
s
h 



• Inchamento
1,00
1,04
1,08
1,12
1,16
1,20
1,24
1,28
1,32
1,36
0 2 4 6 8 10 12 14
Umidade, %
R
e
la
ç
ã
o
 V
h
/V
s
Umidade 
crítica
hcrit = 4,8%
CIcrit= 1,29
CImax=1,31
30,1
s
h
V
V
Inchamento da areia
 Massa específica - A massa específica de uma substância é a razão
entre a massa e o volume da substância.
μ=m/V (Kg/m3)
 É empregado quando temos corpos homogêneos. Ex: Brita.
 Densidade absoluta - de um corpo é a razão entre a massa e o
volume do corpo.
 μ=m/V (Kg/m3)
 O conceito de densidade absoluta é empregado quando temos corpos
heterogêneos. Ex: Concreto
 Massa específica do agregado na condição saturado superfície seca
(Norma atual - NBR NM 52:2009)
 Calcular utilizando a fórmula seguinte:
◦ ds é a massa específica do agregado na condição saturado superfície 
seca, em gramas por centímetro cúbico;
◦ ms é a massa ao ar da amostra na condição saturada superfície 
seca,em gramas;
◦ ma é a massa em água da amostra, em gramas.
◦ Os resultados não devem diferir em 0,02 g/cm3
◦ Os resultados devem ter aproximação de 0,01g/cm3
Ou Massa unitária É a massa das partículas do agregado e que ocupam
uma unidade de volume. Incluindo também os vazios. Estados solto ou
compactado
Em agregados utilizados na produção de concretos varia de 1,3 a 1,75 g/cm3
Substâncias nocivas – agregado miúdo
 São constituídas por húmus geralmente de origem
vegetal.
 Ação nas argamassas e concretos
◦ neutralizama água alcalina das argamassas e concretos
inibindo as reações de hidratação do cimento;
 retardamento da pega;
 endurecimento lento
Impurezas orgânicas
Baixas resistências nas 
primeiras idades
Cura cuidadosa
 Em filmes
◦ impedem a aderência pasta - agregado acarretando em 
diminuição da resistência mecânica
 Avaliação do teor de impurezas orgânicas nas areias
◦ (ABNT NBR NM 49:2001) - Ensaio colorimétrico
◦ ABNT NBR NM 49:2001 Errata 1:2001 - Ensaio de 
qualidade da areia
Impurezas orgânicas
Material pulverulento
 Silte ( 0,002 < f< 0,06 mm)
 Argila ( < 0,002 mm)
◦ Em pó
 preenche os vazios, aumentando a trabalhabilidade
◦ Em filmes
 impede a aderência do grão à pasta de cimento
 Determinação do teor de materiais pulverulentos
 ABNT NBR NM 46:2003
Outras substâncias nocivas
 Argila em torrões
◦ inclusões de baixa resistência
◦ determinação pelo ABNT NBR 7218:2010
 Materiais carbonáticos
◦ expandem e desagregam o concreto
◦ afetam o endurecimento do cimento
◦ determinação pela ASTM C123
Outras substâncias nocivas
 Sais
◦ Cloretos
 revestimentos higroscópicos
 manchas de umidade
 eflorescências
 favorecem a corrosão das armaduras do concreto armado
◦ Sulfatos
 Ensaios Agregado Graúdo
 Rochas inertes
◦ Sem alteração química sobre o cimento
◦ Inalteráveis
 ao ar
 à água
 à variações de temperatura
Agregado graúdo – resistência e durabilidade
 Ensaio Los Angeles
◦ Material de partida
◦ Submetido a rotação 30rpm/15min ou 30 min
tambor cilíndrico com esferas de aço.
◦ Material de saída retirando a fração da massa
perdida (o que passou pela peneira de 1,7 mm)
 A análise petrográfica tem por finalidade principal
determinar a composição mineralógica da rocha,
quando se trata de explorar a sua ocorrência, ou
julgar a resistência da pedra ao intemperismo,
através da determinação de elementos prejudiciais
existentes.
 Aquisição
◦ Verificar  nome do fornecedor, procedência
(jazida), granulometria, massa unitária
 Recebimento
◦ Verificar  presença de impurezas e materiais
estranhos (cor escura indica a presença de
materiais orgânicos),
◦ cubagem (volume a partir das dimensões do
caminhão), comparar com amostra-padrão.
◦ A descarga deve ser feita diretamente nos
depósitos
 Armazenamento
◦ Depósito em leque com baias para cada tipo de 
agregado, separadas com tábuas
◦ Local seco e plano, protegido da invasão de água
◦ O vértice do leque fica perto da betoneira
◦ Espaço reservado para o consumo de uma semana
De forma geral, os ensaios abrangem conforme, a saber:
 Granulometria (curva granulométrica - verificar se
uniforme, bem graduado – contínuo e mal graduado).
 Mineralogia (resistência mecânica e reatividade – todo
material tem sílica e, portanto, deve-se avaliar seu estado
amorfo, reativo).
 Densidade de massa (quanto maior a compacidade do
material, maior será sua resistência mecânica).
 Forma dos grãos e textura superficial.