Aula 5 - Agregados e Areias

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Agregado, Areia e 
propriedades do 
Concreto
Definição
 AGREGADO é o material granular
sem forma ou volumes definidos, de
dimensões e propriedades adequadas
às obras de engenharia, em particular
à fabricação de concretos e
argamassas de cimento Portland.
Classificação quanto à origem
 Naturais, encontrados na natureza já
preparados para o uso sem outro
beneficiamento que não sejam a lavagem
(quando for o caso sua classificação
granulométrica geralmente é feita por
peneiramento) como, por exemplo, areia
de rio, pedregulho areia de cava, etc..
 Britados, submetidas a processos de
cominuição, geralmente por britagem, para
que possam se adequar ao uso como
agregados para concreto, como pedra
britada pedrisco, pedregulho britado, etc..
Classificação quanto à origem
 Artificiais, derivadas de processos
industriais tais como a argila expandida e
pelotizada, folhelho expandido por
tratamento térmico, a vermiculita*
expandida, etc..
 Reciclados que podem ser resíduos
industriais granulares que tenham
propriedades adequadas ao uso como
agregado ou proveniente do
beneficiamento de entulho de construção
ou demolição selecionado para esta
aplicação. Exemplos: escória de alto-forno,
entulho de construção/demolição etc.
*é um mineral formado por hidratação de certos minerais basálticos
Classificação quanto à dimensão 
dos grãos
 Agregado graúdo, é o agregado 
cujos grãos passam pela peneira com 
abertura de malha 152 mm e ficam 
retidos na peneira com abertura de 
malha de 4,75 mm, 
 Agregado miúdo é aquele cujo os 
grãos passam pela peneira de 
abertura de malha de 4,75 mm e 
ficam retidos na peneira com abertura 
de malha de 0,075mm.
Classificação quanto à massa 
unitária
 A maioria dos agregados naturais, tais
como areia e pedregulho, têm massa
unitária entre 1500 e 1700 kg/m3 e
produzem os chamados concretos
normais com aproximadamente 2400
kg/m3.
 Entretanto, agregados definidos como
leves e pesados podem ser usados
para produção dos chamados,
respectivamente, de concretos leves
e pesados.
Qual é a definição de 
Composição 
Granulométrica?
A composição granulométrica dos grãos
que constituem os agregados,
geralmente é expressa em termos de
porcentagens individuais ou acumuladas
retidas em cada uma das peneiras da
chamada série normal ou intermediária
que são definidas na NBR 7211 (ABNT,
2019).
Tabela 1 — Conjunto de peneiras das séries 
normal e intermediária (abertura nominal) 
Série normal Série 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
4,75 mm -
2,36 mm -
1,18 mm -
600 μm -
300 μm -
150 μm -
Curva Granulométrica
Porque é importante o conhecimento da 
Granulometria dos agregados?
 A escolha do agregado para produção de concreto depende
essencialmente da distribuição granulométrica.
 Uma distribuição continua leva a um menor índice de vazios,
implica em menor consumo de cimento e torna o concreto
mais impermeável e mais durável.
 A granulometria da areia influência o teor de água de mistura
dos concretos (ou seja, menor resistência para mesmo
consumo de cimento).
 Areias mais finas levam a maior consumo de água para uma
mesma consistência devido sua área específica ser maior,
portanto é mais recomendável a utilização de areais médias
a grossas.
Composição Granulométrica
(Faixa de distribuição das dimensões das 
partículas)
Efeito da Composição 
Granulométrica
Efeito da Composição 
Granulométrica
Efeito da Composição 
Granulométrica
Como definimos Módulo de 
Finura de um Agregado?
 O módulo de finura é a soma das
porcentagens retidas acumuladas em massa
de agregado nas peneiras da série normal
dividida por 100.
O que é a Dimensão Máxima 
Característica de um Agregado? 
A dimensão máxima característica é
a grandeza associada a distribuição
granulométrica do agregado,
correspondente à abertura de malha
quadrada, em milímetro, a qual
corresponde uma porcentagem retida
acumulada igual ou imediatamente
inferior a 5% em massa.
Qual a sua importância?
O concreto é mais econômico (barato)
quanto maior a dimensão máxima
característica do agregado graúdo.
Temos que levar em conta os limites
operacionais relativos ao transporte e
lançamento do concreto.
Dimensão Máxima Dmáx
Escolha da dimensão máxima característica do agregado
graúdo:
 Dmáx 1/3 espessura lajes ou pavimentos
 Dmáx  1/4 das faces das fôrmas
 Dmáx  0,8 do menor espaçamento entre armaduras
horizontais
 Dmáx  1,2 do menor espaçamento entre armaduras
verticais
 Dmáx  1/4 do diâmetro de tubulação de bombeamento de
concreto
Composição granulométrica
NBR NM 248/2003
Peneiramento mecânico Peneiramento manual
Fonte: laboratório PCC-USP
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE 
UMA AREIA
Abertura da 
peneira (mm)
Peso retido 
(g)
% retida 
individual
% retida 
acumulada global
% retida acumulada 
série normal
6,3 0
4,8 1
2,4 24,1
1,2 63,3
0,6 153,5
0,3 175,1
0,15 79,2
Fundo 11,8
Total:
Agregados Miúdos -
Granulometria
Abertura da 
peneira (mm)
Peso 
retido (g)
% retida 
individual
% retida 
acumulada global
% retida 
acumulada série 
normal
6,3 0 0 0 -
4,8 1 0,2 0,2 0,2
2,4 24,1 4,7 4,9 4,9
1,2 63,3 12,5 17,4 17,4
0,6 153,5 30,2 47,6 47,6
0,3 175,1 34,5 82,1 82,1
0,15 79,2 15,6 97,7 97,7
Fundo 11,8 2,3 100 -
Total: 508
MF = (0,2 + 4,9 + 17,4 + 47,6 + 82,1+ 97,7) / 100 = 2,5
Dmáx = 2,4 mm
%  5%
Limites da distribuição granulométrica do 
agregado miúdo pela NBR-7211
Abertura da 
peneira (mm)
Porcentagem em massa, retida acumulada
Limites Inferiores Limites Superiores
Zona utilizável 
(Limite 1)
Zona utilizável 
(Limite 2)
Zona utilizável 
(Limite 3)
Zona utilizável 
(Limite 4)
9,5 0 0 0 0
6,3 0 0 0 7
4,8 0 0 5 10
2,4 0 10 20 25
1,2 5 20 30 50
0,6 15 35 55 70
0,3 50 65 85 95
0,15 85 90 95 100
Curvas granulométricas das zonas
aceitável e ótima - NBR 7217
Comparação com a areia 
ensaiada
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 
agregado graúdo (Brita)
Abertura da 
peneira (mm)
Peso retido 
(g)
% retida 
individual
% retida acumulada 
global
% retida acumulada 
série normal
75
63
50
37,5
31,5
25 0
19 150
12,5 2800
9,5 750
6,3 1200
4,75 100
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15
Fundo
Total:
Abertura da 
peneira (mm)
Peso retido 
(g)
% retida 
individual
% retida acumulada 
global
% retida acumulada 
série normal
75
63
50
37,5
31,5
25 0 0 0 -
19 150 3 3 3
12,5 2800 56 59 -
9,5 750 15 74 74
6,3 1200 24 98 -
4,75 100 2 100 100
2,36 0 100 100
1,18 0 100 100
0,6 0 100 100
0,3 0 100 100
0,15 0 100 100
Fundo -
Total: 5000 677
Agregados Graúdos - Granulometria
MF = (3 + 74 + (6x100)) / 100 = 6,8
Dmáx = 19 mm
%  5%
Sua escolha deve estar baseada em 
quais fatores?
 Condições técnicas – o material deve possuir
características que o torne adequado ao uso.
 Condições econômicas - preços de aquisição
reduzidos o tornam interessante. Deve-se avaliar
como ficarão situações posteriores como a
manutenção por exemplo. Obras sempre precisam
da manutenção e a manutenção depende
certamente da DURABILIDADE.
 Condições estéticas – deve proporcionar a
construção de ambientes agradáveis e
confortáveis.
Esforços mecânicos
 Os materiais de construção são constantemente submetidos à cargas
(peso próprio, ação do vento, etc). Dependendo de como estes
esforços se aplicam sobre um corpo, recebem uma denominação. Os
principais esforços aos quais os materiais são submetidos são:
- Compressão – esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário
(promove alongamento do objeto)
- Tração – esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário
(promove um alongamento do objeto no sentido que o esforço é aplicado)
- Flexão – esforço que provoca uma deformação na direção perpendicular
ao qual é aplicado
- Torção – esforço aplicado no sentido da rotação do material
- Cisalhamento – esforço que provoca a ruptura por cisalhamento
Agregados
 São fragmentos de rochas popularmentedenominados “pedras” e “areias”.
 Este tipo de material, entra na composição
(cerca de 70%) das argamassas e dos
concretos contribuindo para o aumento da
resistência mecânica dos mesmos.
 A maioria encontra-se disponível na natureza
(leitos de rios, barrancos ou por processos
de extração) como é o caso das areias,
seixos e pedras britadas.
 Devem ser por sua vez, materiais
quimicamente inertes.
Agregados
 Até inicio do século XX acreditava-se que os agregados tinham apenas o
papel de enchimento na produção do concreto;
 Por volta dos anos 50 verificou-se a necessidade de estudar e conhecer
as suas características, como:
◦ Porosidade
◦ Composição granulométrica
◦ Absorção de água
◦ Estabilidade
◦ Forma e textura superficial
◦ Resistência mecânica
◦ módulo de deformação
◦ Substâncias deletérias;
 Um dos problemas encontrados no concreto com relação aos agregados
foi a “reação álcalis-agregado”, onde o sódio e o potássio do cimento
reagem com os minerais silicosos reativos, presentes em alguns
agregados e causam expansão provocando fissuras e deformações no
concreto;
Camadas da Terra
 O diâmetro da terra é 
de 6300 km que estão 
divididas basicamente 
em três camadas: 
 Crosta (50 km de 
profundidade)
 Camada intermediária 
(50 a 2900 km de 
profundidade)
 Núcleo (2900 a 
6300km de 
profundidade);
Agregados - geologia
 Os agregados são retirados da crosta, 
que pode ser dividida em: 
◦ Substrato rochoso (originadas da camada 
intermediária ou modificadas por pressão 
e temperatura) e 
◦ Terrenos sedimentares (originadas da 
decomposição do substrato rochoso por 
ações de intempéries (vento, chuva, sol, 
ácidos);
Classificação das rochas
 Rochas ígneas ou magmáticas:
originadas pela consolidação do magma
(basalto, granito, diabásio);
 Rochas sedimentares: resultam da
degradação de outras rochas e que se
aglutinam por diversas razões (cimentos
naturais, ação biológica,etc) (arenito,
argilito, calcário, gipsita,etc);
 Rochas metamórficas: resultam das
modificações de temperatura e pressão
de rochas existentes (gnaisse, mármore,
xisto, filito, etc)
PROPRIEDADE DAS ROCHAS
Tipo de 
Rocha
Resistência à 
compressão (MPa)
Absorção 
(%)
Massa 
específica
(kg/m3)
Módulo de 
Elasticida
de (GPa)Média Máxima Mínima
Granito 150 240 100 0,1 a 0,8 2600/2700 40/70
Basalto 
(compact.)
220 280 180 0,1 a 0,6 2750/2950 60/100
Gnaisse 150 240 100 0,2 a 0,8 2550/2700 40/70
Calcário 120 200 90 0,2 a 4,5 2600/2800 30/50
Xisto 120 180 100 1,2 a 4,5 2300/2500 25/40
Quartzo 260 400 130 0,1 a 0,8 2550/2700 50/100
Arenito 70 150 50 1,2 a 8,5 2200/2400 20/40
Classificação
 Conforme NBR 7211
 quanto sua origem 
 quanto a sua granulometria
Quanto à massa unitária
 Leves: < 1000kg/m3 (argila expandida, 
vermiculita, pedra pome, fragmentos 
de borracha),
 Normais: 1000 e 2000kg/m3 (areia 
natural, brita comum, seixos),
 Pesados: > 2000kg/m3 (granalha de 
aço, brita de magnetita, barita)
Formas de obtenção - agregados 
naturais
 São realizadas prospecções (localizar e
identificar as jazidas), onde as jazidas
podem ser areeiros ou cascalheiras.
 São conhecidos quatro tipos de jazidas:
 Leito de rio (material é extraído por
dragagem diretamente do canal do rio)
 Cava imersa (taludes localizados nas
margens dos rios)
 Cava seca(taludes de solos)
 Solo de alteração (solos com
predominância de areia e cascalho).
Formas de obtenção -
agregados britados
 Após as prospecções é realizado o 
desmonte com explosivos, seguido 
por britagem e seleção granulomérica
por peneiramento.
 A britagem é realizada em três fases: 
◦ Britagem primária (Mandíbula)
◦ Britadores cônicos ou martelo
◦ Atrito recíproco entre as partículas.
FORMAS DE OBTENÇÃO - AGREGADOS BRITADOS
FORMAS DE OBTENÇÃO - AGREGADOS BRITADOS
Tipos de Agregados
 Brita – o processo de fabricação começa com a extração dos
blocos da jazida. Estes blocos possuem dimensões acima de
1 m.
 Estes blocos alimentam o chamado britador primário. Do
britador primário as frações maiores que 76mm são
chamadas de rachão.
 Na sequencia a rocha passa pelo britador secundário para
que ocorra mais uma diminuição de tamanho.
 Após passarem pelo britador terciário, a classificação por
tamanhos e feita por meio do peneiramento. Desta etapa
resultam os seguintes produtos:
◦ Pedrisco ou Brita 0
◦ Brita 1
◦ Brita 2
◦ Brita 3
◦ Brita 4
Esquema geral do processo de britagem
Fonte: ADAPTADO POR BAUER;2008.
FORMAS DE OBTENÇÃO - AGREGADOS BRITADOS
FORMAS DE OBTENÇÃO - AGREGADOS BRITADOS
Formas de obtenção
 Agregados artificiais: Obtidos de
processos industrias de aglomeração
de partículas sólidas e tratamento
térmico (agregado expandido – argila
expandida) ou mesmo rejeito de
processos industriais (escória).
 Agregados reciclados: Obtidos pela
britagem de entulho, contendo
fragmentos de argamassa, concreto e
elementos cerâmicos.
Principais aplicações dos 
produtos da britagem
 Concreto de cimento: empregados principalmente o pedrisco, a
pedra 1 e a pedra 2. Atualmente também se usa o pó de pedra.
 Concreto Asfáltico: uso de mistura de diversos agregados
comerciais – fíler, areia, pedra 1, pedra 2 e pedra 3.
 Argamassas de enchimento: areia de brita e pó de pedra.
 Correção de solos: proporções de pó de pedra para diminuir a
plasticidade.
 Aterros: restolhos.
 Pavimentos Rodoviários: em subleitos bica corrida secundária e o
pó de pedra. Para a base, pedra britada de graduação maior que
6mm (a ideal é 25 mm) originada de rocha sã e como material de
enchimento a mistura de areia grossa e fina. Para o concreto
betuminoso, várias faixas granulométricas de brita, dependendo da
camada e fíler para engorda de revestimentos betuminosos, evitando
que o revestimento amoleça em dias de muito calor.
 Lastro de estradas de ferro: uso de brita de graduação fechada
com grãos de formas regulares variando de 12/50mm
Participação dos tipos de rochas 
utilizadas na produção da brita no Brasil 
é a seguinte:
 Calcário 10%
 O termo “calcário” é 
empregado para 
caracterizar um grupo de 
rochas com mais de 
50% de carbonatos.
Figura – Aspecto do calcário.
Composição do calcário
Rochas carbonatadas ou calcários são rochas constituídas por 
calcita (carbonato de cálcio – CaCO3) e/ou dolomita (carbonato de 
cálcio (CaCO3) e magnésio (MgCO3). Podem ainda conter 
impurezas como matéria orgânica, silicatos, fosfatos, sulfetos, etc.
Granito e Gnaisse – 85%
 Composição : Quartzo e feldspato.
Figura 3 – Aspecto da Gnaisse.
Figura 4– Aspecto do Granito.
Caracterização do agregado
 Massa específica: é a relação entre a
massa seca do agregado e seu
volume ocupado excluindo vazios.
Usa-se para calcular o volume de
concreto produzido.
Massa específica da areia
 Usando o frasco de Chapman
preenchido com água até a marca de
200 cm3, coloca-se 500g de areia seca
e mede-se o deslocamento da água na
graduação do frasco.
 A massa específica do agregado
miúdo é calculada pela seguinte
expressão:
  = 500/L-200
 Onde:
  = massa específica do agregado
miúdo
 L = leitura do frasco (volume ocupado
pelo conjunto água + agregado)
Massa específica da brita
 Usando uma balança hidrostática e o conceito 
de Arquimedes (Empuxo), onde a diferença entre 
o peso ao ar e o peso imerso representa o 
volume real do material.
 A massa específica é dada pela expressão:
  = m / m-mi
 Onde: 
  = massa específica do agregado seco, em 
g/cm³
 m = massa ao ar da amostra seca, em gramas
 mi = massa da amostra imersa na água, em 
gramas
O Princípio de Arquimedes
Caracterização do agregado
 Massa unitária: É a relação entre a
massa seca do agregado e seu
volume ocupado com os vazios.
 ABNT NBR NM 45:2006 - Agregados -
Determinação da massa unitária e do
volume de vazios.
 Tem como função a conversão de
traços de concreto de massa para
volume e vice-versa.
Massa unitária
 é dada por: 
 Onde:
  = massa unitáriado agregado em 
estado solto
 m = massa do agregado contido no 
recipiente, em Kg
 V = volume do recipiente em dm3
Questionário 5
1) Qual a definição de agregados, e como podem ser divididos
geologicamente?
2) Qual a classificação dos agregados quanto à origem, explique cada um
deles?
3) Qual a classificação dos agregados quanto à dimensão dos grãos,
explique?
4) Qual a classificação dos agregados quanto à massa unitária, explique?
5) Porque é importante o conhecimento da granulometria dos agregados?
6) Como deve ser baseada a escolha dos agregados em quais fatores,
explique?
7) Como são classificadas as rochas e dê um exemplo de cada uma
delas?
8) Explique em tópicos a forma de obtenção dos agregados naturais e
britados?
9) Quais as principais aplicações dos produtos de britagem?
10) Qual a definição de massa específica como é obtida na areia e na brita,
e ainda qual a definição de massa unitária e qual a sua função?