TMC II_AULA 01_Introdução Agregados 2021 1

Prévia do material em texto

Técnicas e Materiais de Construção II
Aula 01 – Agregados
Agregados: conceito
É um material particulado, sem 
forma e volume definidos, 
geralmente inertes, de 
dimensões e propriedades 
adequadas para uso em obras 
de engenharia.
Agregados: Classificações
Agregados: Classificações
• Quanto à origem:
• Mineral Natural : substâncias 
inorgânicas de ocorrência natural 
que já são encontrados na 
natureza sob a forma de 
agregados.
• São derivados de rochas de 
diversos tipos.
Ex.: areias, pedregulhos, seixos rolados, 
arenito, granito, diorito, basalto, etc.
Agregados: Classificações
• Quanto à origem:
• Artificiais : aqueles que 
necessitam de um trabalho de 
afeiçoamento pela ação do 
homem, a fim de chegar à 
situação de uso como agregado 
(areias e pedras obtidas por 
moagem de fragmentos maiores).
Ex.: argila, folhelho expandido, cinzas volantes, escórias de alto-forno, resíduos de construção e 
demolição.
Agregados: Classificações
• Quanto à densidade ou massa 
específica aparente:
• Leves: < 1120 kg/m3
Ex.: pedra-pomes, vermiculita, 
argila expandida;
O peso leve do agregado se deve à sua
microestrutura celular ou altamente porosa
Os agregados leves naturais são produzidos pela 
britagem de rochas ígneas vulcânicas, como pedra-
pomes, escória ou tufo.
Os agregados leves artificiais são produzidos por 
tratamento térmico de vários materiais como 
argilas, folhelho, ardósia, diatomita, perlita, 
vermiculita, escória e cinza volante.
Agregados: Classificações
• Agregados Leves:
• Leves: 80 a 90kg/m3
Mais porosos, mais leves, portanto mais frágeis 
(Concretos isolantes e não estruturais).
• Relativamente Leves: 1120 a 1920kg/m3
Leves relativamente menos porosos (Concretos 
Estruturais) fck seja no mínimo 17MPa. (ACI 213R-03).
É recomendado pela ASTM C 330 que:
Agregado leve miúdo e graúdos não excedam 
1120kg/m³ e 880kg/m³, respectivamente.
Agregados: Classificações
• Quanto à densidade ou massa 
específica aparente:
• Leves: < 1120 kg/m3
Ex.: pedra-pomes, vermiculita, 
argila expandida;
• Normais: 1500 e 2400 kg/m3
Ex.: areia, seixos, pedra britada;
• Pesados: barita, magnetita, 
limonita.
Agregados: Classificações
• Quanto à densidade ou massa 
específica aparente:
• Leves: < 1120 kg/m3
Ex.: pedra-pomes, vermiculita, 
argila expandida;
• Normais: 1500 e 2400 kg/m3
Ex.: areia, seixos, pedra britada;
• Pesados: > 2900 kg/m3
Ex.: barita, magnetita, limonita.
Agregado
• Agregado de Escória de Alto-forno:
• Acontece pelo resfriamento lento da escória de 
alto-forno em moldes de ferro. 
• Ele pode variar sua massa específica entre 2000 e 
2800kg/m³(escórias mais acidas) ou 1120 e 
1360Kg/m³ (escórias básicas) entre agregados 
estruturais leves e normais.
• Utilizados na fabricação de elementos pré-
moldados de concreto, blocos de alvenaria, canais 
e mourões de cercas.
https://www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Frepositorio.roca.utfpr.edu.br%2Fjspui%2Fbitstream%2F1%2F13499%2F1%2FFB_CEMMA_I_2019_02.pdf&psig=AOvVaw1s-odOK9W135z-6Lc2ZTGr&ust=1613223767158000&source=images&cd=vfe&ved=0CA0QjhxqFwoTCNj68IS95O4CFQAAAAAdAAAAABAD
Agregado
• Agregado de Concreto reciclado
• Resíduos de Construção e Demolição (RCD)
• Composto por: concreto, argamassa, material cerâmico e rochas, também 
pode estar contaminado por gesso, asfalto, metal, madeira, papel, plástico. 
• O agregado reciclado é obtido através da britagem e peneiramento da fração 
mineral do RCD. 
• O teor de argamassa residual presente do agregado do resíduo de concreto 
varia entre 23 e 55% dependendo do tamanho do ARC*.
• Os ARC possuem densidade menor e maior porosidade, maior taxa de 
absorção de água, superfície mais rugosa.
Agregado
• Agregado de Concreto reciclado
• Segundo Vasquez e Gonçalves, com a utilização de 20% ou menos de 
agregado do resíduo de concreto (ARC) as propriedades mecânicas do 
concreto continuam as mesmas. 
Diferenças das propriedades do concreto reciclado comparadas ao concreto com agregado 
natural utilizando a mesma relação a/c e 100% de substituição de agregado.
Fonte: Marinkovi, S. B. et al.,Innovative Materials and Techniques in Concrete Construction, M.N. Fardis, ed., Springer, London, p.379, 2012.
Requisitos para agregado reciclado e concreto estrutural reciclado
Fonte: Mehta, Monteiro, 2014.
WO – Concreto com 
cura normal que se 
mantém seco 
durante a utilização.
WF – Concreto que 
durante o uso é 
frequentemente 
molhado ou 
molhado por longos 
períodos.
Agregados: Aplicações
• Argamassas e concretos
• Drenos
• Lastros de ferrovias
Concreto
Lastro de ferrovias
Drenos
Agregados: Aplicações
• Gabiões
• Base para pavimentação
Gabiões
Base para pavimentação
Agregados: Finalidades no uso em concreto
• Econômicas:
Valores de 2010
Agregados: Finalidades no uso em concreto
• Técnicas:
• Minimiza a retração;
• Minimiza o calor de hidratação;
• Aumenta a resistência à abrasão.
Agregados: Finalidades no uso em concreto
• Volume:
• 55 a 70% do volume total
Obtenção dos Agregados
Obtenção dos Agregados: naturais
• A extração de areia 
pode ser realizada 
estando seca (em 
minas) ou molhada 
(de rios)
Obtenção dos 
Agregados: britas
• A extração de britas 
ocorre em pedreiras.
Obtenção dos Agregados: britas
• A extração de britas ocorre em pedreiras.
Termos
• Agregado miúdo: 
material passante na 
# nº 4 (4,8 mm)
• Agregado graúdo: 
material retido # nº 4
Agregados: Ensaios
Ensaios envolvidos: Granulometria
• Granulometria:
O ensaio é feito por 
peneiramento, onde o material é 
passado por um série de peneiras 
ordenadas com aberturas 
decrescentes. 
Agregados: Classificações
Agregados: Classificações
• Quanto ao produto de britagem:
BRITA DIÂMETRO MÍNIMO (mm) DIÂMETRO MÁXIMO 
(mm)
0 4,8 9,5
1 9,5 19,0
2 19,0 25,0
3 25,0 50,0
• Para concreto armado a escolha granulométrica baseia-se no fato de que o tamanho da brita
não deve exceder 1/3 da menor dimensão da peça a ser concretada. As mais utilizadas são as
britas número 1 e 2.
• As britas são comercializadas de acordo com seu diâmetro máximo, sendo classificadas:
• BRITA CORRIDA
• É a mistura de britas, sem classificação prévia, com pó de
pedra, onde todos os tamanhos estão misturados.
• BGS (BRITA GRADUADA SIMPLES)
• É uma mistura em usina, de produtos de britagem de rocha sã
o que, nas proporções adequadas, resulta no enquadramento
em uma faixa granulométrica contínua que, corretamente
compactada, resulta em um produto final com propriedades
adequadas de estabilidade e durabilidade.
Agregados - Aplicações
• CASCALHO OU PEDRA-DE-MÃO
• É o agregado com grãos de maiores dimensões sendo retidos na peneira 76 mm (pode chegar até a
250 mm). Utilizados normalmente na confecção de concreto ciclópico e calçamentos.
Agregados - Aplicações
Agregados miúdos
Agregados miúdos: Definição (granulometria) 
• Entende-se por agregado 
miúdo normal ou corrente, a 
areia natural de quatzo ou o 
pedrisco resultante do 
britamento de rochas 
estáveis, com tamanhos de 
partículas tais que no máximo 
15% ficam retidos na peneira 
de abertura de malha 
quadrada igual a 4,8mm.
Agregados miúdos: Umidade e absorção
• Capacidade de absorção é definida como a quantidade total de água necessária 
para levar um agregado da condição seca em estufa à condição SSS.
• Absorção efetiva é definida como a quantidade de água para levar um agregado 
seco ao ar para SSS.
• Umidade Superficial é a quantidade de água que vai além da condição SSS.
Esses dados são 
necessários para corrigir as 
proporções de água e de 
agregado em misturas de 
concreto produzidas com 
materiais estocados.
Agregados miúdos: Inchamento
• A água livre aderente aos grãos provoca
afastamento entre eles, do que resulta o
inchamento do conjunto. Esse inchamento,
depende da composição granulométrica e do
grau de umidade, sendo maior para as areias
finas que apresentam maior superfície
específica.
• O inchamento máximo ocorre para teores de
umidadede 4% a 6%.
• O inchamento altera o volume de areia a ser
usada quando a produção de concreto é feita
por volumes de agregados.
Agregados miúdos: Módulo de finura e 
dimensão máxima característica
• Dimensão máxima característica (DMC): é a abertura da peneira em que ficar 
retida, acumulada, uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5%. 
Serve para verificar se um agregado tem tamanho adequado para ser utilizado em concreto 
de elementos estruturais de determinadas dimensões.
Causa influência sobre a trabalhabilidade e custo.
Agregados com granulometrias mais contínuas produzem as misturas mais trabalháveis e 
econômicas.
Quanto maior a DMC, menor será a área superficial por unidade de volume que deve ser 
coberta pela pasta de cimento. 
Agregados miúdos: Módulo de finura e 
dimensão máxima característica
• Dimensão máxima característica (DMC): é a abertura da peneira em que ficar 
retida, acumulada, uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5%. 
Serve para verificar se um agregado tem tamanho adequado para ser utilizado em concreto 
de elementos estruturais de determinadas dimensões.
• O módulo de finura (MF) é a soma das porcentagens retidas acumuladas, 
dividida por 100. 
Serve para classificar os agregados e como informação em alguns métodos de dosagem. 
Classificação das 
areias pelo módulo 
de finura (M.F.)
Quanto mais alto for o módulo 
de finura, mais graúdo é o 
agregado.
Agregados miúdos: Módulo de finura e 
dimensão máxima característica
Excluindo o Fundo
Agregados miúdos: Areias artificiais
• As areias artificiais, são obtidas por moagem de fragmentos de rocha. As melhores areias
artificiais são as que provêm de granito e pedras com grande proporção de sílica. As areias
provenientes de basalto apresentam, em geral, muitos grãos em forma de placa ou agulha, que
irão produzir argamassas ásperas, geralmente as menos trabalháveis.
• Outro inconveniente, que pode ser grave, é a existência de elevados teores de material
pulverulento.
Agregados: Substâncias Deletérias
• São aquelas que aparecem como componentes minoritários
tanto no agregado graúdo como no miúdo.
• Afetam a trabalhabilidade, a pega, endurecimento, durabilidade
do concreto.
• Material pulverulento:
É constituído de partículas de argila (<0,002 mm) e silte (0,002 mm
a 0,006 mm). Prejudicam a trabalhabilidade e a aderência
pasta/agregado.
Agregados: Substâncias Deletérias
• Impurezas orgânicas:
As impurezas orgânicas da areia, normalmente formadas por
partículas de húmus, exercem uma ação prejudicial sobre a pega e
o endurecimento das argamassas e concretos. Também provocam
decomposição da pasta, eflorescências e manchas no concreto.
• Reações álcali-agregado (RAS)
• As matérias primas usadas na fabricação do Cimento Portland
possuem fontes de álcalis. Dependendo do teor de álcalis de um
cimento o ph pode sofrer alteração.
• Alcalinidade do cimento Portland deve ser menor que 0,6%.
• Agregados reativos: Opala, calcedônia, cristobalita, tridimita,
chert, andesita, riolito, dolomito, dacitos etc.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rea%C3%A7%C3%A
3o_%C3%A1lcali-agregado
Agregados: Substâncias Deletérias
• Sulfetos de Ferro:
• Quando presentes em alguns agregados causam uma reação expansiva. No ambiente saturado de
cal do concreto de cimento Portland, os sulfetos podem se oxidar e causar ataque por sulfato no
concreto e corrosão nas armaduras.
• Contaminantes: marcassita, gipsita, sulfato de magnésio, de sódio ou potássio.
http://sasolucoes.com.br/ataque-do-concreto-por-sulfatos/
Agregados graúdos
Agregados graúdos: Definição
Brita 0 9,5 - 4,8 mm
Brita 1 19 - 9,5 mm
Brita 2 25 - 19 mm
Brita 3 50 - 25 mm
Brita 4 76 - 50 mm
Brita 5 100 - 76 mm
Agregado graúdo f≥ 4,8 mm.
Agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de
75mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75mm,
em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248 (composição
granulométrica).
Exemplo: seixo rolado, brita e argila expandida. Esses fragmentos são
retidos na peneira com abertura de 4,8 mm.
Agregados graúdos: Formato dos grãos 
• Os grãos dos agregados podem ser arredondados (seixos rolados), ou
de forma angular e de arestas vivas com faces mais ou menos planas
(pedra britada).
Fonte: Apostila de Solos (Gil Carvalho Paulo de Almeida, 2005)
Agregados graúdos: Formato dos grãos 
• Arredondados:
Esta forma geométrica dos agregados graúdos 
tem grande importância com fator de qualidade 
dos concretos. Sob esse aspecto, a melhor forma 
é a que se aproxima da esfera, para os seixos, e 
do cubo com as três dimensões espaciais da 
mesma ordem de grandeza, para as britas.
• Favorecem a trabalhabilidade
• Geram menos vazios entre os grãos e possibilitam a
• produção de concreto com menos cimento
https://pt.slideshare.net/davidgrubba/04-agregados-para-concreto
Agregados graúdos: Formato dos grãos 
• Angulares:
• Prejudicam a trabalhabilidade
• Geram mais vazios entre os grãos e exigem 
maior consumo de cimento no concreto
• Aumento do custo
Agregados graúdos: Classificação quanto à 
dimensão
• Os grãos classificam-se em:
• Normais : quando todas as dimensões 
tem a mesma ordem de grandeza.
• Lamelares: quando há grande variação na 
ordem de grandeza das três dimensões, 
podendo ser: alongados, quadráticos 
(cúbicos) ou planos (lamelar)
Normal
Lamelar
Agregados graúdos: Resistência e 
durabilidade 
• Os agregados devem provir de rochas inertes, isto é, sem ação 
química sobre os aglomerantes e inalteráveis ao ar, à água ou às 
variações de temperatura.
Agregados graúdos: Índices de boa qualidade
• Tendo-se em vista ser a resistência do concreto, função do seu constituinte mais 
fraco, segue-se que o agregado graúdo deve ter resistência maior que a 
argamassa e características que não a prejudiquem.
Ensaios envolvidos: umidade
De acordo com o teor de umidade, 
podemos considerar o agregado 
nos seguintes estados:
• seco em estufa, na qual toda a 
umidade, externa e interna, foi 
eliminada por um aquecimento a 
100 oC ;
• seco ao ar, quando não apresenta 
umidade superficial, tendo, porém, 
umidade interna, sem estar, 
todavia, saturada;
• saturado com superfície seca, 
quando a superfície não apresenta 
água livre ,estando, porém, cheios 
dela os vazios permeáveis das 
partículas dos agregados;
• saturado, quando apresenta água 
livre na superfície.
Ensaios envolvidos: umidade
• Ensaio
Método da frigideira Método Speedy
Método da 
estufa
https://www.youtube.com/watch?v=fO
SWMppAuu4
https://www.youtube.com/watch?v=fOSWMppAuu4
Referências:
• Apresentação: Materiais de Construção (TC-031) – AGREGADOS, 
Universidade Federal do Paraná, Prof. José de Almendra Freitas Jr.
• MEHTA, P. Kumar; MONTEIRO, Paulo J. M. Microestrutura, 
Propriedades e Materiais. 2.ed. IBRACON: São Paulo, 2014.