UNIDADE 02 AGLOMERADO E AGREGADOS

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL –MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL –
AGLOMERADOS E AGREGADOSAGLOMERADOS E AGREGADOS
AGLOMERANTES EAGLOMERANTES E
AGREGADOSAGREGADOS
Autor: Dr. Marvin Marco Chambi Peralta
R e v i s o r : Pa u l a d e L i m e S a l u m
I N I C I A R
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introdução
Introdução
Você sabe o que é um agregado? Que tipos de materiais seriam considerados
agregados? E onde eles são usados? Nesta unidade, responderemos a todas essas
perguntas. Primeiro, aprenderemos um pouco sobre os agregados, seus tipos e sua
classi�cação, e depois estudaremos as principais características físicas, químicas e
mecânicas que um agregado deve ter para ser utilizado de forma adequada na
confecção de argamassas e concretos.
Uma ferramenta muito importante que vai nos ajudar a determinar as
características de interesse tecnológico dos materiais que utilizamos na construção
civil são os ensaios normalizados. Nesta unidade, também veremos que materiais e
equipamentos são necessários para realizar esses ensaios e conheceremos alguns
dos métodos mais utilizados para a determinação das principais características dos
aglomerantes e agregados, por exemplo, massa especí�ca, massa unitária,
composição granulométrica e tempo de pega (no caso dos aglomerantes), entre
vários outros.
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Além da composição química e do tipo de adições minerais, os cimentos comerciais
também podem ser especi�cados em função de suas características físicas (por
exemplo, a massa especí�ca, a resistência mecânica, a �nura etc.) e químicas (por
exemplo, a resistência a meios agressivos, o calor de hidratação etc.). Essas
características são de grande importância tecnológica já que têm uma in�uência
expressiva nas propriedades �nais do cimento Portland, e, visando garantir a sua
qualidade, essas características são avaliadas por meio de ensaios padronizados e
devem atender a critérios especí�cos.
Características Físicas do Cimento
Portland
As características físicas do cimento Portland podem ser analisadas em três
condições distintas: em seu estado natural (forma de pó), na forma de pasta (mistura
de cimento e água) e, �nalmente, da mistura da pasta com agregado normalizado,
areia normal (BAUER, 2000). A seguir, são descritas as características físicas mais
importantes do cimento Portland.
Laboratórios deLaboratórios de
Aglomerantes: Parte 1Aglomerantes: Parte 1
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Massa especí�ca: a massa especí�ca relaciona a quantidade de material
em massa contida por unidade de volume real (volume dos seus grãos
excluindo os espaços vazios). Nos cimentos Portland, a massa especí�ca é
comumente utilizada para calcular o consumo de materiais na dosagem de
argamassas e concretos, para controlar o teor de adições minerais durante
o processo de fabricação e como valor de referência no cálculo de outras
propriedades do concreto. A massa especí�ca do cimento Portland é
usualmente considerada como 3,15 g/cm³, embora possa variar entre 2,90
e 3,20 g/cm³ (BAUER, 2000). A massa especí�ca do cimento pode ser
determinada em laboratório empregando-se o frasco de Le Chatelier,
seguindo as especi�cações da norma da ABNT NBR NM 23:2001 (ABNT,
2001).
Exsudação: é um fenômeno que ocorre nas pastas de cimento, argamassas
e concretos, que consiste na migração da água de amassamento para a
superfície, devido à sua diferença de densidade em relação ao cimento.
Esse fenômeno ocorre antes do início da pega e prejudica a uniformidade,
resistência e durabilidade (RIBEIRO, 2002).
Finura: a �nura do cimento está relacionada ao tamanho dos seus grãos e é
estabelecida durante o processo de fabricação. Quanto mais �no o
cimento, maior será sua área super�cial especí�ca e, consequentemente,
maior será sua reatividade. O aumento de �nura melhora a resistência
mecânica (principalmente nos primeiros dias), diminui a exsudação,
melhora a trabalhabilidade e aumenta a impermeabilidade (BAUER, 2000;
RIBEIRO, 2002). A �nura é do cimento é determinada calculando a
porcentagem retida de cimento na peneira de abertura 0,075 mm,
conforme as especi�cações da norma da ABNT NBR 11579:2013 (ABNT,
2013).
Tempo de pega: a partir do momento em que a água entra em contato com
o cimento Portland, ocorrem reações químicas que posteriormente
originam o enrijecimento gradativo da pasta. O tempo de pega é o tempo
necessário para que ocorra o completo endurecimento da pasta de
cimento. O início de pega é marcado pelo aumento brusco da viscosidade e,
em geral, não ocorre antes de uma hora após a adição de água. O �m de
pega caracteriza-se pela passagem da pasta do estado plástico para o
estado sólido. A partir do início de pega, a massa não é mais trabalhável e
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não deve se movimentar mais, devendo permanecer em repouso em sua
posição de�nitiva (BAUER, 2000; RIBEIRO, 2002). O tempo de pega do
cimento é determinado em laboratório empregando-se o aparelho de
Vicat, conforme descrito na norma da ABNT NBR NM 65:2003 (ABNT,
2003).
Resistência mecânica: no Brasil, a resistência mecânica do cimento
Portland é determinada pela ruptura à compressão de corpos de prova
cilíndricos de 5 cm de diâmetro e 10 de altura confeccionados com
argamassa normalizada, isto é, uma parte em massa de cimento, três partes
em massa de areia normal e relação água/cimento de 0,48. Os corpos de
prova são conservados em câmara úmida por 24 horas e depois imersos até
a data de rompimento. Os corpos de prova são, usualmente, testados nas
idades de 3, 7 e 28 dias (BAUER, 2000). A resistência à compressão do
cimento Portland é determinada conforme procedimento descrito pela
norma ABNT NBR 7215:2019 (ABNT, 2019).
Características Químicas do Cimento
Portland
As características químicas do cimento Portland envolvem, basicamente, as reações
que ocorrem no processo de hidratação do cimento, no endurecimento do cimento e
quando o cimento está em contato com agentes agressivos (por exemplo, águas
ácidas, sulfatos etc.). A seguir, são descritas as características químicas mais
importantes do cimento Portland:
Estabilidade volumétrica: também conhecida como expansibilidade, é um
fenômeno que pode ocorrer após o �nal da pega, ao longo do tempo, e que
envolve a ocorrência indesejável de expansões volumétricas no cimento
que causam �ssuras. Essas expansões estão associadas a reações de
hidratação da cal livre (CaO) e do óxido de magnésio (MgO) e ocorrem
quando o cimento tem teores apreciáveis desses óxidos em função do seu
processo de fabricação (BAUER, 2000; RIBEIRO, 2002). A expansibilidade
do cimento Portland é determinada empregando-se a agulha de Le
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Chatelier, conforme o procedimento descrito pela norma da ABNT NBR
11582:2016 (ABNT, 2016).
Calor de hidratação: corresponde à quantidade de calor que se desenvolve
nas reações de hidratação, durante o processo de endurecimento do
cimento Portland. Essa elevação de temperatura leva ao aparecimento de
trincas de contração devido ao processo de dilatação e resfriamento da
pasta de cimento, e isso ocorre principalmente em peças volumosas nas
quais a dissipação de calor é difícil. A quantidade de calor gerado varia com
a composição química do cimento, �nura, entre outros fatores. Os valores
de calor de hidratação dos tipos de cimento Portland comuns variam entre
85 e 100 cal/g, diminuindo a 60 a 80 cal/g nos cimentos de baixo calorde
hidratação (BAUER, 2000; RIBEIRO, 2002). O calor de hidratação do
cimento Portland é determinado empregando-se um calorímetro e
seguindo o procedimento descrito pela norma da ABNT NBR 8809:2013
(BRASIL, 2013).
Resistência aos agentes agressivos: quando expostas à água e solo, as
pastas, argamassas e concretos podem entrar em contato com substâncias
químicas que tenham tendência a reagir com os constituintes do cimento
Portland. Os silicatos de cálcio mais ou menos hidratados e,
principalmente, o hidróxido de cálcio são os compostos do cimento
Portland mais sensíveis à ataque químico. Águas e solos ácidos (águas de
chuva contendo gás carbônico dissolvido ou contendo algum resíduo
industrial), águas de charcos (contendo ácidos orgânicos), águas e solos
sulfatados (presentes em redes de esgoto) e água do mar (contendo
sulfatos de cálcio ou magnésio, cloreto de sódio, entre outros sais) são
alguns exemplos de meio agressivos que podem reagir com os
componentes do cimento (BAUER, 2000).
Reação álcali-agregado: é o fenômeno que envolve a formação de
produtos gelatinosos de grande expansão volumétrica que provocam
�ssuras nas argamassas e concretos. As reações álcali-agregado ocorrem
devido à combinação de álcalis do cimento (sódio e potássio) com sílica
ativa, que eventualmente está presente em britas e areias (BAUER, 2000).
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Determinação da Massa Especí�ica do
Cimento Portland pelo Método Frasco
Volumétrico de Le Chatelier
A massa especí�ca do cimento Portland e outros materiais na forma de pó podem
ser determinados por meio do frasco volumétrico de Le Chatelier e seguindo os
procedimentos descritos pela norma da ABNT NBR NM 23:2001 (ABNT, 2001). O
princípio do ensaio envolve determinar o volume da amostra por meio do
deslocamento de um líquido que não reaja com o material e que tenha densidade
igual ou superior a 0,731 g/cm3 (usualmente, são usados o xilol, querosene ou nafta,
livres de água). O volume deslocado (que corresponde ao volume da amostra) é lido
diretamente na escala do frasco. A seguir, são descritos de forma resumida os
materiais, equipamentos e procedimento simpli�cado do ensaio.
Materiais e Equipamentos
Cimento Portland.
Reagente líquido (Xilol, querosene ou nafta).
Frasco volumétrico de Le Chatelier.
Balança de resolução de 0,01 g.
Funis.
Termômetro.
Recipiente para banho.
Procedimento Simpli�icado do Ensaio
a) Encher o frasco de Le Chatelier com ajuda do funil com o líquido escolhido até a
marca correspondente a zero e 1 cm3. Colocar o frasco em banho de água por 30
minutos para equalizar a temperatura do líquido e do frasco. Após o banho, registrar
a primeira leitura (V1) no frasco volumétrico.
b) Colocar uma massa de, aproximadamente, 60 g de cimento Portland dentro do
frasco, tampar o frasco e agitá-lo suavemente para retirar as bolhas de ar.
Finalmente, registrar a leitura (V2) no frasco volumétrico.
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c) Calcular a massa especí�ca (ρ) usando a fórmula:
Onde:
m = massa da amostra de cimento adicionada no frasco
V = V2-V1 = volume deslocado pela massa do cimento
Determinação da Resistência à
Compressão do Cimento Portland
A determinação da resistência à compressão do cimento Portland é realizada
seguindo a especi�cação da norma da ABNT NBR 7215:2019 (ABNT, 2019). O
princípio desse método envolve submeter a cargas de compressão de corpos de
prova cilíndricos de 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura. A seguir, são descritos
de forma resumida os materiais, equipamentos e procedimento simpli�cado do
ensaio.
Materiais e Equipamentos
Cimento Portland.
Areia normal (preparada conforme as especi�cações da NBR 7214:2015)
 (ABNT, 2015).
Água.
Balança de resolução de 0,1 g.
Moldes cilíndricos de 5 x 10 cm.
Misturador mecânico.
Haste metálica.
Procedimento Simpli�icado do Ensaio
a) Pesar os materiais para preparar a argamassa com traço 1:3 e relação água-
cimento de 0,48. Na Tabela 2.1, são apresentadas as quantidades de materiais
ρ =
m
v
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necessárias para a confecção da argamassa.
Tabela 2.1 – Quantidade de materiais usados na preparação da argamassa normalizada
Fonte: Ribeiro (2002, p. 44).
b) Confecção da argamassa: colocar água no cimento, adicionar a areia normal e
misturar mecanicamente.
c) Confecção dos corpos de prova: colocar óleo no molde cilíndrico, encher os
moldes com quatro camadas proporcionais, adensando cada camada com 30 golpes
de uma haste metálica, raspar o topo do molde e colocar uma placa de vidro de
proteção. Após 24 horas, desmoldar os corpos de prova.
d) Cura e rompimento dos corpos de prova: curar os corpos de prova em câmara
úmida ou por imersão em água saturada de cal até o momento do ensaio. Antes do
rompimento, as faces planas dos corpos de prova são cobertas, “capeadas’’, com uma
mistura de enxofre quente. Finalmente, os corpos de prova são ensaiados nas idades
Material Massa (gramas)
Cimento Portland 624
Água 300
Areia normal:
Fração grossa: 1,2 mm
Fração média grossa: 0,6 mm
Fração média �na: 0,3 mm
Fração �na: 0,15 mm
 
468
468
468
468
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de 24 horas, três dias, sete dias, 28 dias e 90 dias. A resistência corresponde ao
quociente entre a carga de ruptura e a área de seção transversal dos corpos de
prova.
praticarVamos Praticar
O calor de hidratação pode ser de�nido como o aumento de temperatura provocado pelas
reações de hidratação e endurecimento do cimento Portland. Quais são as principais
características do cimento que in�uenciam o calor de hidratação? Assinale a alternativa
correta:
a) Massa especí�ca e composição granulométrica.
b) Tempo de pega e �nura dos grãos.
c) Composição química do cimento e tempo de pega.
d) Composição química do cimento e �nura dos grãos.
e) Massa unitária e �nura dos grãos.
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A qualidade dos cimentos Portland pode ser avaliada por meio de ensaio de
laboratórios. O tempo de pega e a �nura do cimento Portland são parâmetros de
grande importância que tem uma in�uência direta nas propriedades do cimento
Portland, bem como nas argamassas e concretos. A seguir, serão apresentados de
forma resumida os métodos de determinação do tempo de pega e �nura do cimento
Portland.
Determinação dos Tempos de Início e Fim
de Pega da Pasta do Cimento Portland
O tempo de pega do cimento Portland pode ser determinado utilizando o aparelho
de Vicat e seguindo os procedimentos descritos pela norma da ABNT NBR NM
65:2002 (ABNT, 2002). Esse método estabelece como o tempo de início de pega o
intervalo transcorrido entre a adição de água ao cimento até o momento em que a
agulha de Vicat penetra na pasta uma distância de 4 mm da placa base. O tempo de
�m de pega corresponde ao momento que a agulha de Vicat penetra 0,5 mm na
Laboratório deLaboratório de
Aglomerantes: Parte 2Aglomerantes: Parte 2
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pasta. A seguir, são descritos, de forma resumida, os materiais, equipamentos e
procedimento simpli�cado do ensaio.
Materiais e Equipamentos
Cimento Portland.
Água destilada.
Balança de resolução de 0,1 g.
Espátulas.
Aparelho de Vicat.
Cronômetro.
Procedimento Simpli�icado do Ensaio
a) Preparar uma pasta de cimento adicionando quantidades de água em massa por
tentativas até atingir uma pasta de consistência normal, condição na qual a sonda
Tetmajer penetra uma distância de 6±1 mm da placa base (NBR NM 43:2002)
 (ABNT, 2002).
b) Prepararuma nova pasta de consistência normal e colocá-la no molde, e soltar a
agulha de Vicat pausadamente até determinar o início e o �m da pega.
Determinação da Finura do Cimento
Portland
A �nura do cimento Portland pode ser determinada empregando-se a peneira de
abertura 0,075 mm (no 200), conforme o procedimento descrito pela norma da
ABNT NBR 11579:2012 (ABNT, 2012). Esse método envolve a determinação do
índice de �nura do cimento, que basicamente é a relação entre a massa de cimento
retida na peneira de abertura 0,075 mm e a massa total da amostra. A seguir, são
descritos de forma resumida os materiais, equipamentos e procedimento
simpli�cado do ensaio.
Materiais e Equipamentos
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Cimento Portland.
Peneira de abertura de malha de 0,075 mm.
Fundo e tampa para peneiramento manual.
Balança de resolução de 0,01 g.
Pincéis.
Vidro de relógio ou cápsulas e de porcelana.
Cronômetro.
Procedimento Simpli�icado do Ensaio
a) Pesar 50±0,05 g de cimento e colocar esse material no conjunto de peneiramento
(fundo, peneira de 0,075 mm e tampa).
b) Peneirar durante 15 min a 20 min, agitando o conjunto e limpando em intervalos
regulares a tela da peneira usando um pincel.
c) Pesar o resíduo do cimento retido na peneira 0,075 mm e calcular o índice de
�nura (IF) do cimento usando a fórmula:
Onde:
R = resíduo do cimento na peneira 0,075 mm (g)
m = massa inicial do cimento
praticarVamos Praticar
IF = × 100
R
m
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O tempo de pega é um parâmetro de grande importância tecnológica na fabricação de
argamassas e concretos, uma vez que o início da pega marca o limite de manuseio das
argamassas e concretos. Considerando o tempo de pega do cimento Portland, assinale a
alternativa verdadeira:
a) O �m do tempo de pega marca o início das operações de lançamento e manuseio.
b) O início da pega é marcado por uma diminuição brusca na viscosidade.
c) O início do tempo de pega ocorre antes de uma hora após a adição de água.
d) O início do tempo de pega não ocorre antes de uma hora após a adição de água.
e) O início do tempo de pega é marcado pela completa solidi�cação da pasta.
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Agregados é a denominação genérica utilizada para designar os materiais granulares
que são utilizados nas diversas obras construção civis (por exemplo, na
pavimentação, em lastros em ferrovias, enrocamento de barragens, muros e
estruturas de contenção etc.) e, principalmente, na confecção de argamassas e
concretos. Os agregados utilizados na preparação de argamassas e concretos, tais
como areias e britas, devem ter atividade química praticamente nula, ou seja, devem
ser inertes e não provocar reações indesejáveis que possam prejudicar sua
durabilidade das argamassas e concretos (RIBEIRO, 2002; ISAIA, 2010). Os
agregados constituem aproximadamente 75% do volume total das argamassas e
concretos reduzindo o custo da obra sem causar prejuízo à resistência mecânica dos
elementos das edi�cações. Além disso, propiciam uma menor retração das pastas,
diminuem o calor de hidratação e aumentam a resistência ao desgaste super�cial
das argamassas e concretos (RIBEIRO, 2002; PINHEIRO; CRIVELARO, 2016).
Obtenção dos Agregados
AgregadosAgregados
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Os agregados podem ser obtidos diretamente da natureza, em barrancos ou leitos
de rios, como no caso das areias, seixos e pedregulhos, ou por processos arti�ciais de
fragmentação e peneiramento, no caso das britas e areias arti�ciais (RIBEIRO,
2002).
A brita, também conhecida como pedra britada, é um termo utilizado para
denominar fragmentos de rochas originários de processos de bene�ciamento
(fragmentação e peneiramento) de blocos de rochas extraídos de maciços rochosos
(granito, gnaisse, basalto, calcário) com o auxílio de explosivos (PINHEIRO;
CRIVELARO, 2016). No Brasil, aproximadamente 85% das britas são provenientes
de granitos, 10% de rocha calcária e 5% de basaltos. Britas provenientes de rochas
calcárias são produzidas nos estados de MG, GO, BA e RJ, e britas originárias de
basaltos são mais comuns na Região Sul, PR e RS (BAUER, 2000).
No Brasil, a extração de areia é realizada por dois métodos: extração em cava
submersa (em leito de rios), utilizando bombas para sucção da areia do fundo de rios
e extração via cava seca (em regiões de várzeas), utilizando jatos de água de alta
pressão para desagregar os barrancos de areia. Em ambos os métodos, pode existir a
presença de argila misturada com areia sendo necessárias operações para lavar,
desagregar e retirar o teor de argila presente (BAUER, 2000).
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Tipos de Agregados e Usos
Os agregados podem ser classi�cados de diversas formas, quanto à sua origem, sua
massa unitária e massa especí�ca e segundo a distribuição granulométrica dos seus
grãos. Quanto à origem, os agregados podem ser classi�cados em:
Agregados naturais: quando provêm de fontes naturais, tais como as
areias, pedregulhos e seixo de rios.
Agregados arti�ciais: quando são obtidos a partir de processos industriais,
por exemplo brita, argila expandida e areias arti�ciais.
Os agregados podem ser classi�cados quanto à sua massa unitária (relação entre a
massa e o volume aparente) em:
Agregados leves: quando sua massa unitária é menor a 1 kg/L, como
ocorre com a argila expandida, escórias de alto-forno e vermiculita
reflita
Re�ita
A areia é um dos materiais mais explorados do mundo e seu
comércio movimenta centenas de milhões de reais ao ano. As
areias são utilizadas em uma grande variedade de produtos, por
exemplo, vidros, asfaltos, blocos cerâmicos, abrasivos, areias para
fundição etc. Seu principal uso é no setor da construção civil na
preparação de argamassas e concretos. Entretanto, a exploração
descontrolada de areias pode trazer sérios impactos ambientais
negativos, tais como a erosão das margens dos rios, assoreamento
dos rios, deslocamento dos leitos de rios, turbidez das águas e
destruição da �ora e fauna.
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expandida.
Agregados normais: quando sua massa unitária se encontra na faixa de
entre 1 e 2 kg/L, são agregados comuns, tais como areia, brita e
pedregulho.
Agregados pesados: quando sua massa unitária é maior que 2 kg/L, alguns
exemplos incluem barita, limonita e magnetita.
A classi�cação dos agregados em função da sua distribuição granulométrica é
normalizada pela NBR 7211:2009 (ABNT, 2009). Segundo essa norma, os agregados
podem ser classi�cados em:
Agregados miúdos: são aqueles cujos grãos passam pela peneira de
abertura de malha de 4,75 mm e �cam retidos na peneira de abertura de
0,15 mm. Esses agregados constituem areias, pós de pedra (�nos obtidos
no processo de fabricação e britas) e saibros.
Agregados graúdos: são aqueles cujos grãos passam pela peneira de
abertura 75 mm e �cam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75
mm. Agregados graúdos constituem principalmente britas e pedregulhos.
Características Físicas, Químicas e
Mecânicas dos Agregados Graúdos e
Miúdos
O conhecimento das características dos agregados é fundamental para garantir a
dosagem e desempenho adequado de argamassas e concretos, bem como
determinar a mistura apropriada dos agregados a serem usados em outros tipos de
obras, tais como bases de pavimentos, lastros de ferrovias, contenções ou outras
estruturas de interesse de engenharia (ISAIA, 2010). A seguir, são apresentadas as
características físicas, químicas e mecânicasmais importantes dos agregados
miúdos e graúdos.
Composição granulométrica: refere-se à distribuição dos diversos
tamanhos de grãos presentes numa massa de materiais granulares. A
determinação da distribuição granulométrica dos agregados, miúdos e
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graúdos é realizada por meio de ensaios laboratoriais usando peneiras, nos
quais a amostra de agregado é submetida à separação dos seus grãos em
faixas granulométricas especí�cas, de acordo com a série de peneiras
normalizadas da ABNT (RIBEIRO, 2002; ISAIA, 2010). A proporção relativa
de faixa granulométrica é expressa geralmente utilizando curvas que
relacionam o tamanho de partícula com a porcentagem retida, ou com a
porcentagem retida acumulada ou porcentagem passante acumulada. Na
Figura 2.1, são apresentadas as curvas de distribuição granulométrica:
A determinação da distribuição granulométrica dos agregados, miúdos e graúdos é
de grande importância tecnológica, uma vez que, por meio da distribuição
granulométrica, é possível de�nir a Dimensão Máxima Característica (DMC) e o
Módulo de Finura (MF). Esses parâmetros são fundamentais para especi�car e
utilizar os agregados em argamassas e concretos. Além disso, a composição
granulométrica tem uma in�uência direta na trabalhabilidade, compacidade e
resistência a esforços mecânicos das argamassas e concretos (RIBEIRO, 2002). O
método de determinação da composição granulométrica dos agregados miúdos e
Figura 2.1 – Curvas de composição granulométrica (a) curva função da porcentagem
retida (b) distribuição em função das porcentagens retida acumulada e passante
acumulada
Fonte: Adaptada de Bauer (2000).
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graúdos destinados para confecção de concreto é descrito pela NBR NM 248:2003
(ABNT, 2003).
Dimensão máxima característica: é uma grandeza associada à
distribuição granulométrica dos agregados graúdos, que corresponde à
abertura da peneira na qual a porcentagem retida acumulada é igual ou
imediatamente inferior a 5%. Na prática, o DCM é utilizado para
especi�car o tamanho adequado dos agregados graúdos, a �m de que eles
não ultrapassem os limites dimensionais de uma determinada estrutura de
concreto e não prejudiquem sua concretagem, deixando espaços vazios
entre o aço e as formas (RIBEIRO, 2002).
Módulo de �nura: é uma grandeza associada à distribuição
granulométrica dos agregados miúdos. O MF é obtido pela soma das
porcentagens retidas acumuladas nas peneiras da série normal dividida
por 100. O valor de MF é diretamente proporcional à �nura do agregado,
assim, quanto menor o valor de MF, mais �no é o agregado miúdo (ISAIA,
2010).
De acordo com o valor de MF, os agregados miúdos podem ser classi�cados em
areias �nas, médias e grossas. No Quadro 2.1, é apresentada a classi�cação das
areias em função do seu módulo de �nura e exemplos de sua utilização:
Quadro 2.1 – Classi�cação das britas em função da dimensão dos seus grãos e aplicações
Fonte: Adaptado de Ribeiro (2002).
Classi�cação Módulo de �nura - MF Utilização
Areia grossa MF > 3,3 Concretos e chapisco
Areia média 2,4 < MF < 3,3 Emboço e concreto
Areia �na MF < 2,4 Reboco
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Os agregados graúdos, particularmente as britas, são classi�cadas comercialmente
em função da sua composição granulométrica. No Quadro 2.2, é apresentada a
classi�cação comercial das britas em função da sua composição granulométrica,
junto com alguns exemplos de sua utilização:
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Classi�cação
Peneiras
normalizadas
Utilização
Brita 0 ou
pedrisco
4,8 – 9,5 mm
Produção de pré-moldados (vigas,
vigotas, tubos, blocos de concreto etc.) e
estruturas convencionais de concreto
armado, principalmente quando
apresentam grande quantidade de aço.
Brita 1 9,5 – 19,0 mm
Produção de concreto convencional
(vigas, pilares, lajes de concreto armado).
Brita 2 19,0 – 25,0 mm
Produção de concreto convencional
(vigas, pilares, lajes de concreto armado).
Brita 3 25,0 – 38,0 mm
Produção de concreto massa (concreto
usado em estruturas de grandes
dimensões normalmente com baixos
consumos de cimento e elevado calor de
hidratação), lastros em ferrovias,
drenagem do solo e fundações.
Brita 4 38,0 – 64,0 mm
Produção de concreto massa, concreto
ciclópico (concreto convencional
utilizado para estruturas formadas por
pedras de mão), gabiões e obras de
contenção.
Pedra de mão > 76,0 mm Construções ciclópicas e fundações.
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Quadro 2.2 – Classi�cação das britas em função da dimensão dos seus grãos e aplicações
Fonte: Adaptado de Ribeiro (2002).
Massa especí�ca e massa unitária: a massa especí�ca dos agregados
relaciona a quantidade de material em massa contida por unidade de
volume real (volume dos seus grãos excluindo os espaços vazios), enquanto
a massa unitária relaciona em massa contida por unidade de volume
aparente (volume dos seus grãos incluindo os espaços vazios). De forma
similar aos cimentos, a massa especí�ca dos agregados miúdos e graúdos é
utilizada na dosagem de concretos e argamassas. Por outro lado, a massa
unitária dos agregados é utilizada para a conversão de quantidade de
materiais e traços de concretos e argamassas de massa para volume, ou
vice-versa.
Para se determinar a massa especí�ca dos agregados, são utilizados os métodos do
picnômetro e da balança hidrostática. O ensaio do picnômetro é usado para as areias
(NBR NM 52:2009) (ABNT, 2009), enquanto a balança hidrostática é empregada
para as britas (NBR NM 53:2009) (ABNT, 2009). Devido à sua porosidade, a
saiba mais
Saiba mais
Você sabe o que é concreto ciclópico? O termo
“ciclópico” tem origem na mitologia grega e faz
referência aos ciclopes, criaturas gigantes com
um só olho na testa. Os antigos gregos
acreditavam que somente essas criaturas seriam
capazes de realizar construções feitas com
grandes blocos de rocha. Para saber um pouco
mais sobre o assunto, acesse a página do
Cimento Itambé.
ACESSAR
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determinação da massa especí�ca dos agregados requer o uso de bombas de vácuo,
para a remoção de bolhas de ar que �cam apreendidas nos poros do material
(BAUER, 2000).
A determinação da massa unitária dos agregados miúdos, graúdos ou misturas dos
dois é utilizada empregando-se um recipiente cilíndrico de volume conhecido e
balança com resolução de 50 g, seguindo as especi�cações da norma da ABNT NBR
NM 45:2006  (ABNT, 2006).
Umidade e absorção de água: a umidade refere-se ao teor de água
presente em um determinado material, podendo ser de�nida como a
relação entre a massa de água contida em uma amostra ( ) e a massa
da amostra totalmente seca ( ), ou massa dos sólidos (ISAIA,
2010). A umidade (w) pode ser calculada pela equação:
Em função da umidade, os agregados miúdos e graúdos podem se encontrar em
quatro condições diferentes, apresentadas na Figura 2.2:
Mágua
Msólidos
w = × 100
Magua
Msolidos
Figura 2.2 – Absorção de água e de�nição da condição de saturado de superfície seca
Fonte: Bauer (2000, p. 132).
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Seco em estufa: nessa condição, a umidade na superfície e no interior do
agregado é nula. Geralmente, essa condição é alcançada colocando o
agregado numa estufa a uma temperatura de 105 oC por 24 horas.
Seco ao ar: nessa condição, o agregado apresenta a superfície totalmenteseca, porém os espaços vazios do interior do agregado apresentam
umidade.
Saturado de superfície seca (SSS): nessa condição, os agregados
apresentam sua superfície totalmente seca, porém o interior do agregado
se encontra totalmente saturado. Essa condição é obtida por imersão em
água por 24 horas e por secagem manual do excedente de água da sua
superfície (água escorrendo) com um pano de características absorventes.
Saturado com água livre: nessa condição, o agregado apresenta água livre
na sua superfície ou água super�cial (água escorrendo). Essa condição é
obtida por imersão do agregado em água por 24 horas sem realizar
secagem posterior.
Com base nas condições de umidade, podemos de�nir a absorção de água nos
agregados como a quantidade de água que pode preencher os poros dos grãos de um
agregado, ou seja, a quantidade de água absorvida até a condição SSS (ISAIA, 2010).
A condição SSS nos agregados graúdos é determinada por meio de secagem com
pano e cálculo da porcentagem da sua umidade. Já nos agregados miúdos, essa
condição é determinada pela moldagem de um cone de agregado e pelo ângulo de
repouso das suas partículas. Quando é atingida a condição SSS, o agregado moldado
pelo cone se desagrega e �ca parcialmente em pé (BAUER, 2000).
O fenômeno de absorção de água nos agregados interfere consideravelmente nas
características reológicas das argamassas e concretos, por exemplo, agregados
totalmente secos têm a tendência de absorver a água de amassamento dos
concretos diminuindo sua consistência, tornando-os menos �uídos. Em
contrapartida, agregados com presença de água super�cial (água livre) irão
adicionar água para a mistura aumentando sua relação água/cimento e modi�cando
sua consistência e in�uenciando potencialmente a porosidade e resistência
mecânica do concreto no estado endurecido.
Inchamento: é o fenômeno que envolve o aumento do volume aparente
dos agregados miúdos, devido à presença de umidade super�cial (água
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livre) nos agregados provocando o afastamento entre seus grãos. Esse
fenômeno deve ser levado em consideração no cálculo, aquisição e
estocagem dos agregados miúdos (BAUER, 2000; RIBEIRO, 2002).
O grau do inchamento depende da �nura do agregado. Quanto mais �no um
agregado, maior será o inchamento. Assim, o inchamento será signi�cativo em uma
areia �na (~1,5 vezes) se comparado ao de uma areia grossa (~1,20 vezes) (BAUER,
2000). O inchamento depende também fortemente do teor de umidade. O aumento
de volume de uma areia, na condição SSS, eleva-se conforme o teor de umidade até
valores ao redor de 5 a 8%, que correspondem a valores de inchamento de entre 20
e 30% em volume. Com o aumento da umidade, o inchamento atinge uma umidade
crítica, acima da qual a água super�cial nos agregados miúdos se une e se movimenta
para os espaços vazios entre os grãos, de modo que o volume da areia diminui
gradualmente até ser o mesmo volume da areia seca (NEVILLE, 2015). A
determinação do inchamento de agregados miúdos é realizada seguindo o
procedimento descrito na norma da ABNT NBR 6467:2006  (ABNT, 2006).
Resistência ao desgaste: os agregados graúdos devem ser compostos por
grãos resistentes e duráveis. Visando garantir sua resistência ao desgaste,
é realizado o ensaio “Los Angeles”, que consiste em colocar o agregado
junto à carga abrasiva, submeter o material a ciclos de moagem e
determinar a quantidade de matérias que sofre rompimento em massa.
Agregados utilizados para confecção de concreto devem sofrer desgaste
por abrasão “Los Angeles” inferior a 50% em massa do material inicial
utilizado no ensaio (RIBEIRO, 2002). O procedimento do ensaio de abrasão
“Los Angeles” é descrito na norma da ABNT NBR NM 51:2001 (ABNT,
2001).
Reatividade potencial: refere-se à possibilidade de que ocorram reações
álcalis-agregados entre os agregados e pasta de cimento que os envolve
(RIBEIRO, 2002). As reações álcali-agregado ocorrem devido à combinação
de álcalis do cimento (comumente Na2O e k2O) com alguns minerais
silicosos (sílica ativa) que eventualmente estão presentes em britas e
areias (BAUER, 2000). As reações álcalis-agregados são expansivas e
provocam �ssuras e deterioração das pastas de cimento.
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Substâncias nocivas: os agregados miúdos e graúdos, eventualmente,
contêm substâncias que podem afetar o desenvolvimento das reações de
hidratação do cimento. Essas substâncias podem se apresentar na forma
de torrões de argila, materiais pulverulentos (partículas menores que
0,075 mm), materiais carbonosos (carvão mineral ou sedimentos
betuminosos associados a rochas) ou impurezas orgânicas (detritos
vegetais e matéria orgânica usualmente de cor escura). No Quadro 2.3, são
apresentados os limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas nos
agregados miúdos e graúdos estabelecidos pela NBR 7211:2009 (ABNT,
2009).
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Substâncias
nocivas
Tipo de
agregado
Quantidade máxima em massa
Torrões de argila
 
Miúdo 3%
Graúdo
1% para concreto aparente
2% para concretos sujeitos a desgaste
super�cial
3% para outros concretos
Material
carbonoso
Miúdo ----
Graúdo
0,5% para concreto aparente
1% para concretos não aparentes
Matéria orgânica
Miúdo 10%
Graúdo  ----
Material �no
(passa através da
peneira 0,075 mm)
Miúdo
3% para concretos submetidos a
desgaste super�cial
5% para concretos protegidos do
desgaste super�cial
Graúdo 1%
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Quadro 2.3 – Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas nos agregados miúdos e
graúdos destinados à confecção de concretos e argamassasFonte: Adaptado de Ribeiro
(2002).
Fonte: Paulani e Braga (2012, p. 105).
praticarVamos Praticar
O inchamento de areias é um fenômeno de aumento de volume aparente que ocorre nos
agregados miúdos, que é de grande importância prática, uma vez que esse fenômeno deve
ser levado em conta na compra, recebimento e aceitação dos materiais no canteiro de
obras. A respeito do inchamento de areias, assinale a alternativa correta.
a) O inchamento de areia ocorre principalmente na condição SSS.
b) O inchamento de areias é sempre menor do que o inchamento dos agregados
graúdos.
c) O inchamento de areias aumenta constantemente com o teor de umidade dos
agregados miúdos.
d) Quanto mais �nos são os agregados miúdos, maior é o inchamento de areias.
e) Quanto mais afastados os grãos dos agregados miúdos, menor é o inchamento de
areias.
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Visando garantir a qualidade das obras e produtos fabricados utilizando agregados
miúdos e graúdos, são realizados ensaios laboratoriais para determinar suas
características físicas, químicas e mecânicas de interesse tecnológico. Dentre as
características mais importantes dos agregados, destaca-se a composição
granulométrica. A distribuição dos diversos tamanhos dos grãos de um agregado
tem in�uência direta em diversas propriedades, tais como permeabilidade,
estabilidade, trabalhabilidade, resistência mecânica, compacidade, resistência ao
cisalhamento, capacidade de suporte etc. A seguir, será apresentado de forma
resumida o método de determinação da composição granulométrica.
Determinação da Composição
Granulométrica dos Agregados
A composição granulométrica de agregados miúdos e graúdos destinados à
preparação de concretos pode ser determinada através de peneiramento conforme
o procedimento descrito pela norma da ABNT NBR NM 248:2003 (ABNT, 2003). A
Laboratório de Agregados:Laboratório de Agregados:
Parte 1Parte 1
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seguir, são descritos de forma resumida os materiais, equipamentos e procedimento
simpli�cado do ensaio.
Materiais e Equipamentos
Amostra de agregado.
Série normal e intermediária de peneiras.
Estufa.
Balança de resolução de 0,01 g.
Agitador mecânico de peneiras.
Escovas ou pincéis.
Bandejas.
Procedimento Simpli�icado do Ensaio
a) O ensaio é realizado em duplicata, ou seja, duas amostras (M1 e M2) do mesmo
material serão ensaiadas separadamente. A massa mínima de cada amostra
(previamente seca em estufa a 105 oC) é escolhida de acordo com seu diâmetro
máximo nominal. As massas mínimas para o ensaio são indicadas na Tabela 2.2:
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Tabela 2.2 – Massa mínima da amostra para ensaio de composição granulométrica.Fonte:
Adaptada de ABNT (2003).
b) Colocar a amostra M1 no jogo de peneiras e agitar manualmente ou com o uso do
agitador mecânico por um tempo adequado. Determinar a massa total retida em
cada uma das peneiras e no fundo do conjunto de peneiras. Repetir o mesmo
procedimento com a amostra M2.
c) Calcular as porcentagens retida e retida acumulada em cada peneira para as duas
amostras (M1 e M2) e calcular as porcentagens médias retida e acumulada para cada
peneira.
d) Determinar a dimensão máxima característica e o módulo de �nura.
Dimensão máxima nominal do agregado
(mm)
Massa mínima da amostra
(kg)
< 4,75 0,3
9,5 1
12,5 2
19,0 5
25,0 10
37,5 15
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Exemplo de determinação de DMC e MF
Nas Tabelas 2.3 e 2.4, são apresentados exemplos dos resultados da determinação
da composição granulométrica de um agregado miúdo e um agregado graúdo:
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Tabela 2.3 – Exemplo de ensaio de determinação de composição granulométrica de um
agregado miúdo
Fonte: Adaptada de Ribeiro (2002).
Determinação do DMC: considerando os valores apresentados na Tabela
2.3, podemos ver que a porcentagem retida acumulada igual a 5% ou
imediatamente inferior a 5% é 2%. Essa porcentagem corresponde à
Peneiras
(mm)
Material
retido
(g)
Porcentagem
retida
(%)
Porcentagem retida
acumulada
(%)
4,8 0 0 0
2,4 7,4 2 2
1,2 40,7 8 10
0,6 140,3 28 38
0,3 180 36 74
0,15 76,9 15 89
Fundo 54,7 11 100
Total 500 100  
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peneira de abertura de 2,4 mm, portanto o DMC da amostra de agregado
ensaiado é 2,4 mm.
Determinação do MF: o MF é calculado dividindo a somatória das
porcentagens acumuladas (sem considerar na somatória o fundo) entre
100.
O módulo de �nura do agregado ensaio é 2,13, portanto, essa amostra seria
classi�cada como uma areia �na.
MF =
∑% acumuladas
100
MF = (2 + 10 + 38 + 74 + 89)/100 = 213/100 = 2, 13
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Peneiras
(mm)
Material
retido
(g)
Porcentagem
retida
(%)
Porcentagem retida
acumulada
(%)
76 -   0
50 -    
38      
32      
25 210 4 4
19 3575 72 76
12,5 960 19 95
9,5 255 5 100
6,3 0 0 100
4,8 0 0 100
Fundo 0 0 100
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Tabela 2.4 – Exemplo de ensaio de determinação de composição granulométrica de um
agregado graúdo
Fonte: Adaptada de Ribeiro (2002).
Determinação do DMC: considerando os valores apresentados na Tabela
2.4, podemos ver que a porcentagem retida acumulada igual a 5% ou
imediatamente inferior a 5% é 4%. Essa porcentagem corresponde à
peneira de abertura de 25 mm, portanto o DMC da amostra de agregado
ensaiado é 25 mm, valor correspondente à faixa granulométrica da brita 2.
Determinação do MF: o MF é um parâmetro que geralmente não é
utilizado para especi�car os agregados graúdos. Por esse motivo essa
grandeza não foi calculada.
praticarVamos Praticar
A Dimensão Máxima Característica (DMC) e o módulo Módulo de Finura (MF) são
parâmetros muito importantes na produção de concretos e argamassas. Eles são utilizados
para especi�car os limites dimensionais dos agregados visando ao uso correto. A respeito
do DMC e MF, assinale a alternativa correta:
a) Quanto maior o módulo de �nura, mais �no será o agregado.
b) A dimensão máxima característica é utilizada para classi�car os agregados
miúdos.
c) Quanto menor o DMC de um agregado, maior será o tamanho do agregado.
Total 5000 100  
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d) O módulo de �nura é utilizado para classi�car os agregados miúdos.
e) O módulo de �nura é utilizado para evitar a formação de espaços vazios no
concreto.
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indicações
Material
Complementar
L I V R O
A história das construções: da Pedra
Lascada às pirâmides de Dahchur
Autor: José Celso da Cunha
Editora: Autêntica
Ano: 2009
Comentário: recomendamos esse livro para todos(as) os(as)
estudantes e pro�ssionais que estão começando a se
envolver na tecnologia de construção de edi�cações.
Durante a leitura, você poderá acompanhar a evolução das
técnicas construtivas ao longo da história da humanidade.
Nos primeiros capítulos, veremos a importância dos
agregados nas construções de diferentes civilizações ao
redor do mundo.
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F I L M E
Obras incríveis: ilhas arti�iciais de Dubai –
Documentário da National Geographic
Ano: 2005
Comentário: nesse documentário da National Geographic,
você poderá acompanhar a concepção e o processo de
construção das “Palm Islands” ou ilhas arti�ciais de Dubai, as
quais foram construídas utilizando apenas agregados
miúdos e graúdos naturais.
T R A I L E R
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conclusão
Conclusão
Nesta unidade, você pôde aprender sobre as características físicas e químicas do
cimento Portland e sobre os materiais agregados, os tipos de agregados, suas formas
de classi�cação e suas características físicas e químicas relevantes para as
aplicações nas obras de construção civil. Além disso, nesta unidade foram
apresentados e descritos brevemente os principais ensaios laboratoriais,
normalizados pela ABNT, utilizados para determinar as características físicas,
químicas e mecânicas de importância tecnológica do cimento Portland e dos
agregados miúdos e graúdos.
referências
Referências
Bibliográ�cas
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11579:
Cimento Portland: determinação do índice de �nura por meio da peneira 75 µm (nº
200). Rio de Janeiro: ABNT, 2013.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11582:
Cimento Portland: determinação da expansibilidade Le Chatelier. Rio de Janeiro:
ABNT, 2016.
07/09/2020 Ead.br
https://fmu.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_100-BBLEARN/Controller# 42/43
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6467:
agregados: determinação do inchamento de agregado miúdo: método de ensaio. Rio
de Janeiro: ABNT, 2006.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211:
agregados para concreto: especi�cação. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7214: areia
normal para ensaio de cimento: especi�cação. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215: Cimento
Portland: determinação da resistência àcompressão de corpos de prova cilíndricos.
Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8809: Cimento
Portland: determinação do calor de hidratação a partir do calor de dissolução:
método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 23:
Cimento Portland e outros materiais em pó: determinação de massa especí�ca. Rio
de Janeiro: ABNT, 2001.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 43:
Cimento Portland: determinação da pasta de consistência normal. Rio de Janeiro:
ABNT, 2002.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45:
agregados: determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro:
ABNT, 2006.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 51:
agregado graúdo: ensaio de abrasão “Los Angeles”. Rio de Janeiro: ABNT, 2001.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248:
Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003.
BAUER, L. A. F. Materiais de construção. 5. ed. São Paulo: LTC, 2000.
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ISAIA, G. Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de
materiais. 2. ed. São Paulo: IBRACON, 2010.
NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2015.
PINHEIRO, A. C. D. F. B. A.; CRIVELARO, M. Materiais de construção. 2. ed. São
Paulo: Érica, 2016.
RIBEIRO, C. C. materiais de construção civil. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2002.
SANTOS, A. Concreto ciclópico. Massa Cinzenta, set. 2009. Disponível em:
https://www.cimentoitambe.com.br/concreto-ciclopico/. Acesso em: 17 dez. 2019.
https://www.cimentoitambe.com.br/concreto-ciclopico/