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CRONOGRAMA Turma/Pauta: 11982/36 Quartas Feiras: 18:45h às 20:15h 20:30h às 22:00h Data Dia Horário Aula Assunto 05/08/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 01 Apresentação da Disciplina, Introdução e Normas Técnicas 12/08/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 02 Rochas e Agregados (Parte I) 19/08/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 03 Rochas e Agregados (Parte II) 26/08/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 04 Aglomerantes 02/09/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 05 Concreto (Parte 1) 09/09/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 06 Concreto (Parte 2) 16/09/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 07 Prova 1 23/09/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 08 Argamassas 30/09/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 09 Materiais Cerâmicos CRONOGRAMA Data Dia Horário Aula Assunto 07/10/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 10 Materiais Metálicos 14/10/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 11 Madeira. Tintas e Vernizes 21/10/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 12 Materiais Betuminosos, Vidros e Plásticos na Construção Civil 28/10/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 13 Prova 2 04/11/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 14 1ª aula de laboratório 11/11/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 15 2ª aula de laboratório 18/11/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 16 3ª aula de laboratório 25/11/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 17 4ª aula de laboratório 02/12/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 18 5ª aula de laboratório 09/12/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 19 Apresentação dos trabalhos 16/12/2020 Qua 18:45 – 22:00 Aula 20 Data Limite para apresentação dos trabalhos e Entrega dos Relatórios CRONOGRAMA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 3 ROCHAS E AGREGADOS Larissa Camporez Araújo Conteúdo: Slides próprios e das prof.ªs Aline Sauer e Maria Antonina Coelho ROCHAS E AGREGADAS - Rochas ornamentais (naturais e artificiais); - Definição, classificação e propriedades fundamentais dos agregados; - Especificações, emprego e controle tecnológico; - Propriedades, produção e uso. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL AGREGADOS “Material granular, geralmente inerte, com dimensões, características e propriedades adequadas para o uso em engenharia civil.” IMPORTÂNCIA: 60 a 80% do volume do concreto (areias e britas) Aspectos técnicos: • retração • resistência ao desgaste por abrasão • geralmente apresentam resistência mecânica superior à da pasta • Aspectos econômicos: economia de cimento AGREGADOS AGREGADOS Conceito: Material granular de origem natural ou artificial, relativamente inerte, de dimensões adequadas para o uso na construção civil. Principais usos: Argamassa e Concretos; Bases para pavimentação; Drenos; Lastro de Ferrovia; Muros Gabião. AGREGADOS Abundantes e Inertes AGREGADOS Principais funções no concreto: Econômica: geralmente é o elemento de menor custo no concreto; Técnicas Redução de retração; Resistência mecânica superior a pasta de cimento; Aumento da resistência ao desgaste. AGREGADOS A maioria dos agregados encontram-se na natureza como é o caso das AREIAS, SEIXOS e PEDRAS BRITADAS. Alguns passam por processos de beneficiamento, como é o caso das BRITAS, cuja a rocha extraída de uma jazida passa por diversos processos até chegar aos tamanhos adequados para comercialização. GRANDES CIDADES: conhecimento da região e informações necessárias CONSTR. BARRAGENS E ESTRADAS: prospecção geológica Ensaios de caracterização OBTENÇÃO DOS AGREGADOS AGREGADOS OBTENÇÃO DOS AGREGADOS NATURAIS Areia e pedregulho - erosão, transporte e depósitos de detritos de desagregação de rochas através do intemperismo. Classificação quanto à origem geológica • Residuais (próximo à rocha matriz) • Eólicos (dunas) • Aluviais: depósitos formados p/ ação do transporte pela água fluvial (boa granulometria) marítimo (má granulometria) Classificação quanto ao tipo de jazida • bancos (acima do leito do terreno) • minas (subterrânea) • jazidas de rios (leitos e margens de rios) • jazidas de mar (praias e fundo do mar) AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto à ORIGEM; Reciclados N A T U R A IS A R T IF IC IA IS Areias Naturais Seixos Britados (processo de cominação) Areia de britagem Argila expandida AGREGADOS NATURAIS Extração AREIA Leito dos rios Minas AGREGADOS BENEFICIADOS Extração BRITA Desmonte da rocha com perfuratrizes pneumáticas, explosivos e detonações OBTENÇÃO DOS AGREGADOS BENEFICIADOS/ARTIFICIAIS processo industrial – argilas expandidas, escórias ... redução de materiais pétreos – (britadores) FABRICAÇÃO E BENEFICIAMENTO DOS AGREGADOS • Extração da rocha • Fragmentação: britador primário • Transporte para alimentação • Rebritagem: britadores secundários peneiras classificatórias • Retorno de rebritagem • Esteira depósitos consumo • BRITADORES: movimento contínuo giratório de rolo : movimento alternado ou de mandíbulas : intermitente OBTENÇÃO DOS AGREGADOS NATURAIS Areia e pedregulho - erosão, transporte e depósitos de detritos de desagregação de rochas através do intemperismo. Classificação quanto à origem geológica • Residuais (próximo à rocha matriz) • Eólicos (dunas) • Aluviais: depósitos formados p/ ação do transporte pela água fluvial (boa granulometria) marítimo (má granulometria) Classificação quanto ao tipo de jazida • bancos (acima do leito do terreno) • minas (subterrânea) • jazidas de rios (leitos e margens de rios) • jazidas de mar (praias e fundo do mar) AGREGADOS ARTIFICIAIS Argila expandida Agregado leve, isolante térmico e acústico. É produzida em fornos rotativos, utilizando argilas especiais que se expandem a T=1100°C, transformando-as em um produto leve, de ↑R AGREGADOS ARTIFICIAIS Vermiculita expandida Leve, incombustível, compressível e isolante térmico-acústico . Mineral micáceo formada por silicatos hidratados de alumínio e magnésio lamelares. À 800ºC esfolia-se expandindo (aprisiona ar) e forma flocos (15xvolume) CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS - massa específica, composição granulométrica e teor de umidade dosagem do concreto --------------------------------------------------------------------- • porosidade, composição granulométrica, forma e textura superficial propriedades do concreto fresco ------------------------------------------------------------------------ • porosidade, composição granulométrica, composição mineralógica resist. compressão, dureza, módulo de elasticidade, sanidade CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS MASSA ESPECÍFICA: (massa/volume) característica dependente da porosidade para a dosagem de concretos: massa esp. real (não é necessária) massa esp. aparente: massa do material/unidade de volume (inclui os poros existentes dentro das partículas) 2600 a 2700 kg/m3 massa esp. unitária: massa das partículas de agregado que ocupam uma unidade de volume (relativo ao volume ocupado por agregados e vazios) 1300 a 1750 kg/m3 CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS ABSORÇÃO E UMIDADE SUPERFICIAL Condição saturada superfície seca (SSS) Condição úmida ou saturada Condição seca em estufa Capacidade de absorção – quantidade total de água para o agregado passar da condição seca em estufa para SSS Umidade superficial – quantidade de água além da requerida para a condição SSS CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS DIMENSÃO MÁXIMA E COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA Composição granulométrica – distribuição das partículas dos materiais granulares entre várias dimensões Dimensão máxima característica – dimensão da abertura da peneira (mm) à qual corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. Módulo de finura – soma das porcentagens retidas, em massa, nas peneiras da série normal, dividida por 100. Influenciam na trabalhabilidade e custo; DMC 1,2 Cnom (cobrimento nominal do concreto) Importante para a dosagem do concreto ÍNDICE DE QUALIDADE DO AGREGADO Qualidade dos agregados Avaliada através de certos índices, que são definidos por norma (NBR 7211) e em função de ensaios. • resistência mecânica • substâncias nocivas Resistência mecânicacompressão: RA RP (os agregados naturais, geralmente satisfazem essa condição; medida pela resist. à compressão concretos comparada a um concreto de referência) abrasão: desgaste sofrido pelo agregado - método de ensaio NBR 6465 perda máxima 50% (em massa) NBR 7211 ÍNDICE DE QUALIDADE DO AGREGADO Substâncias nocivas a) torrões de argila – método de ensaio NBR 7218 ensaio – por peneiramento agregados miúdos – NBR 7211 - 1,5% agregados graúdos - NBR 7211 concretos cuja aparência é importante...........1,0% conc. submetido a desgaste superficial..........2,0% nos demais concretos.....................................3,0% b) material pulverulento – NBR 7219 ( 0,075mm argila e silte) a argila e o silte recobrem o agregado.......... aderência exigência de água.......... a/c resistência - agregados miúdos concreto submetido a desgaste superficial..........3,0% nos demais concretos.....................................5,0% - agregados graúdos - 1,0% ensaio: é feito retirando o material pulverulento que fica suspenso na água ÍNDICE DE QUALIDADE DO AGREGADO Substâncias nocivas c) materiais carbonosos – (ASTM C 123) pedaços de madeira, raízes agregados miúdos e graúdos – NBR 7211 concretos cuja aparência é importante...........0,5% nos demais concretos.....................................1,0% d) impurezas orgânicas NBR 7220 - humus (mat. em decomposição) prejudicam a pega e o endurecimento Aderência Ensaio: com solução com reagentes compara cor com solução padrão ÍNDICE DE QUALIDADE DO AGREGADO Substâncias nocivas e) estabilidade aos sulfatos de sódio e magnésio (obras de inst. esgoto) Método C88 ASTM - verifica a perda, em massa, do material seco em estufa f) Reatividade potencial – NBR 9773 álcalis do cimento x minerais reativos dos agregados reações expansivas reação álcali-sílica reação álcali-carbonato ensaio - mede o aumento do comp. de barras de argamassa ÍNDICE DE QUALIDADE DO AGREGADO Forma do grão (NBR 7809) a forma e a textura influenciam mais as propriedades do concreto no estado fresco Forma: arredondada – areias de depósitos eólicos, areias e pedras de zonas marítimas angulosa – agr. de rochas britadas (vértices e arestas) lamelar – a espessura é pequena em relação às outras duas dimensões Textura: Áspera: pasta de cimento trabalhabilidade custo do concreto Lisa: Aderência AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto ao PESO UNITÁRIO. Areia, Brita, Seixos ricar Realce ricar Realce AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto à FORMA e TEXTURA SUPERFICIAL. ● Forma Lamelar – espessura pequena em relação às outras dimensões. ● Forma Cúbica – em geral possuem arestas/vértices bem definidos. ● Forma Arredondada – formadas pelo atrito que causa perda de vértices e arestas. Influenciam as propriedades no estado fresco!!! ricar Nota ricar Carimbo ricar Nota essa forma vai influenciar no estado fresco do concreto AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto à FORMA e TEXTURA SUPERFICIAL. ● Lamelares ou achatados Pior trabalhabilidade; Maior consumo de cimento; Piora a resistência; Piora a durabilidade; Maior retração. ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce A retração do concreto é a diminuição do seu volume, geralmente motivada pela eliminação da água contida em seu interior (exsudação). Outros motivos também podem provocar essa retração, como fatores químicos, climáticos, relativos ao volume do concreto ou mesmo pela maneira como foi traçado. AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto à FORMA e TEXTURA SUPERFICIAL. ● Cúbicos ou Angulares Maior consumo de cimento; Maior aderência; Melhor resistência; Maior durabilidade. ricar Realce ricar Realce AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto à FORMA e TEXTURA SUPERFICIAL. ● Arredondados Favorece lançamento e adensamento do concreto; Demanda menos água; Economia de cimento; Melhor trabalhabilidade (concreto fresco). ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto à FORMA e TEXTURA SUPERFICIAL. Textura: Agregados com superfícies ásperas favorecem a aderência entre os grãos e a argamassa. A aderência entre o agregado e a pasta de cimento influencia na resistência mecânica do concreto. ricar Realce AGREGADOS FORMA e TEXTURA SUPERFICIAL. “A dimensão e a forma do agregado graúdo podem, entretanto, afetar a resistência do concreto de forma indireta. (...) quanto maior o tamanho do agregado no concreto e quanto maior a proporção de partículas alongadas e achatadas, maior será a tendência de acúmulo de filme de água junto à superfície do agregado, enfraquecendo a zona de transição na interface pasta- agregado (exsudação).” (MEHTA e MONTEIRO, 2008, p.25) ricar Nota ricar Nota a agua saísse dos poros agregados e assim perde a resistência, pois falta ligação entre os dois materiais AGREGADOS Exsudação: Migração de água existente na composição do material para a superfície do material, levando consigo uma nata de cimento. FORMA e TEXTURA SUPERFICIAL. Fraca ligação entre os materiais Podendo ocorrer segregação – agregados soltos e fáceis de remover. ricar Nota geralmente chamada de brocas, se conseguir soltar os agregados é problema de exsudação AGREGADOS MICROESTRUTURA DOS AGREGADOS Os agregados são os principais responsáveis pela massa unitária, pelo módulo de elasticidade e pela estabilidade do concreto. As propriedades físicas (Volume, Tamanho e Porosidade) do agregado, neste caso, são muito importantes. Fonte: MEHTA e MONTEIRO, 2008, p. 25 ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto á Granulometria (NBR NM 248/2003): Distribuição dos tamanhos dos grãos ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto á Granulometria (NBR NM 248/2003): Curva A: granulometria uniforme Curva B: contínua ou bem graduada Curva C: descontínua ou mal graduada Gráfico da porcentagem retida acumulada e a malha da peneira correspondente Curva Granulométrica ricar Realce ricar Realce ricar Realce praticamente um diametro ricar Realce pega uma parte boa do grafico ricar Realce é como se faltarndo o material ela da umas quebras no grafico ricar Nota solo: porcentagem que passa agregado: porcentagem que fica retida AGREGADOS Classificação Os agregados podem ser classificados: Quanto às DIMENSÕES (NBR 7211/2009) Fílller: Material que passa na peneira de n°200 (abertura de 0,075mm). Mesma ordem de grandeza do cimento. ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce MIÚDOS: areias (naturais ou resultante de britamento de rochas) cujos grãos passam na peneira ABNT 4,75 mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,075mm. 0,150 4,75 mm Pedrisco – areia artificial, resultado da fragmentação de rocha, passa na peneira ABNT 0,95mm AGREGADOS GRAÚDOS: pedregulhos ou britas, cujos grãos passam na peneira de ABNT 152mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,75 mm. 2,36 75 mm Mostrar NBR 7211 CLASSIFICAÇÃO COMERCIAL B0: 4,8mm – 9,5mm B1: 9,5mm – 19,0mm B2: 19,0mm – 25,0mm B3: 25,0mm – 38,0mm B4: 38,0mm – 76,0mm PEDRA DE MÃO - 76,0MM AGREGADOS ricar Realce ricar Realce concreto armado geralmente é 19 mm AGREGADOS AGREGADO MIÚDO Areia: Material encontrado em estado natural que passa pela peneira 4,8mm. Pedrisco: Denominado de areia artificial obtido na fragmentação da rocha que contém diâmetro entre 4,8 e 0,15mm. ricar Realce ricar Realce AGREGADOS AGREGADO MIÚDO Pó de Pedra: Formado por Pedrisco e Fíller, também é resultadoda britagem. Possui grande quantidade de finos. Utilização: Produção de Asfalto; Blocos; Calçadas. ricar Realce ricar Realce AGREGADOS AGREGADO GRAÚDO Seixo rolado: É o material encontrado fragmentado na natureza, em geral fundo dos leitos do rios, retido na peneira 4,8mm. Brita: É o material obtido por trituração de rocha e retido na peneira 4,8mm. Suas quinas e saliências, geram maior aderência no concreto. ricar Realce ricar Realce AGREGADOS ÍNDICES DE QUALIDADE DOS AGREGADOS A NBR 7211/2009 (EB-4) determina os principais aspectos de qualidade que deve possuir um agregado. ricar Realce AGREGADOS ÍNDICES DE QUALIDADE DOS AGREGADOS ATIVIDADE: Os agregados devem ser INERTES, ou seja, não devem conter partes que reajam com os compostos do cimento. SUBSTÂNCIAS NOCIVAS: Os agregados devem ser isentos de várias substâncias consideradas nocivas. Torrões de Argila: Teor < 1,5% Apresentam baixa resistência (se pulverizam dificultando a aderência pasta/agregado); Absorvem água em excesso; Desagregam > Vazios. AGREGADOS ÍNDICES DE QUALIDADE DOS AGREGADOS Matéria orgânica (matéria vegetal sólida): Teor < 1% Interferem na hidratação do cimento; Prejudicar endurecimento do concreto; Prejudicar a aderência; Manchas no concreto. Material Pulverulento (Materiais que passam na peneira de abertura 0,075mm) Aumenta a exigência de água; Maior retração; Reduz a resistência (dificultam a aderência pasta/agregado). AGREGADOS ÍNDICES DE QUALIDADE DOS AGREGADOS Impurezas salinas (cloretos e sulfatos) Minerais álcali-reativos Podem provocar expansão através da reação álcalis-agregado (RAA) – formação de um gel. AGREGADOS ÍNDICES DE QUALIDADE DOS AGREGADOS RESISTÊNCIA AOS ESFORÇOS MECÂNICOS: Os agregados devem ter grãos resistentes e duráveis. Resistência a compressão: Deve ser superior a da pasta de cimento. Os grãos de agregados naturais geralmente atendem a essa condição. Resistência ao desgaste: Determinada pela NBR 6465, que fixa a perda máxima do ensaio em 50%. Garantir o não aumento em demasiada quantidade de finos do concreto dentro da betoneira. AGREGADOS ENSAIO DE GRANULOMETRIA PROCEDIMENTO DE AMOSTRAGEM: NBR NM 26 ricar Realce ricar Realce AGREGADOS ENSAIO DE GRANULOMETRIA PROCEDIMENTO DE AMOSTRAGEM: NBR NM 26 ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce AGREGADOS ENSAIO DE GRANULOMETRIA PROCEDIMENTO DE AMOSTRAGEM: NBR NM 26 ricar Realce ricar Realce AGREGADOS ENSAIO DE GRANULOMETRIA ricar Realce ricar Realce ricar Realce Peneira (mm) Amostra 1 Amostra 2 Médias Retido (g) Retido (%) Retido (g) Retido (%) Retido (%) Ret Acum (%) * 76 64 50 * 38 32 25 * 19 12,5 * 9,5 6,3 * 4,8 * 2,4 * 1,2 * 0,6 * 0,3 * 0,15 Fundo Total Massa inicial (g) MÓDULO DE FINURA: DMC (mm): CLASSIFICAÇÃO - NBR 7211: ENSAIO DE COMPOSIÇÃO GRANULMÉTRICA NBR 248 * Peneiras da série normal (abertura nominal) Outras: peneiras da série intermediária 0,075 ricar Realce ricar Realce ricar Realce ENSAIO DE COMPOSIÇÃO GRANULMÉTRICA NBR 248 Exemplo Tabela Resumo Composicão granulométrica (NBR NM 248) Peneiras Médias Abertura de Malha (mm) % Retida % R. Acumulada 4,8 0 0 2,4 4 4 1,2 14 18 0,6 26 44 0,3 15 59 0,15 35 94 Fundo 6 - Total 100 - Módulo de Finura (NBR NM 248): 2,19 Dimensão máxima característica (NBR NM 248): 2,4mm Agregados - Determinação do material fino que passa através da peneira 75 µm, por lavagem (NBR NM 46/2003): 0,5 % Teor de argila em torrões e partículas friáveis (NBR-7218): 0,01 % Massa específica (Frasco de Chapman - NBR-9776): 2,64 kg/dm3 Massa unitária no estado solto (NBR-7251): 1,62 kg/dm3 Impurezas orgânicas húmicas em agregado miúdo (NBR NM 7220): cor clara agregado miudo pois é 4,8 para baixo ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Realce ricar Nota ricar Nota ricar Carimbo ENSAIO DE COMPOSIÇÃO GRANULMÉTRICA NBR 248 ricar Carimbo ricar Realce ricar Nota pares que monta o grafico AGREGADOS ENSAIO DE GRANULOMETRIA ricar Realce AGREGADOS ESTOCAGEM DOS AGREGADOS NA OBRA Não pode haver contaminação – uso de baias/identificação ricar Realce ricar Realce ricar Realce
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