ARGAMASSAS E CONCRETOS AGREGADOS

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1 ARGAMASSAS E CONCRETOS AGREGADOS

2 Agregados - Definição Segundo a NBR 7211, são materiais pétreos, obtidos por fragmentação natural ou artificial, possuindo dimensões nominais inferiores a 75 mm e superiores a 0,15 mm. Ex: pedregulho, filler, pó de pedra, areia, pedrisco

3 Agregados - Definição Pode-se dizer que são materiais granulares, sem forma e volume definidos, com dimensões e propriedades adequadas para o uso em engenharia.

4 Função Os agregados ocupam em torno de 75% do volume dos concretos. Atuar com elemento inerte em concretos e argamassas. Material mais barato que o cimento.

5 Função

6 Função Por questões ecológicas, muitas pesquisas tem sido feitas com o intuito de utilizar resíduos de construção reciclados como agregados.

7 Classificação Quanto à obtenção: - Naturais; - Artificiais.

8 Classificação Quanto à granulometria: - Graúdos; - Miúdos.

9 Classificação Quanto à massa unitária: - Leves; - Pesados; - Normais.

10 Agregados Naturais São formados por processos de intemperismo e abrasão ou através do processo de britagem de grandes blocos de rocha. Exemplos: areia, pedregulho. NBR 9935:2011

11 Agregados Naturais Extração de areia: A areia é conceituada na indústria como um bem mineral constituído predominantemente por quartzo de granulação fina e pode ser obtida a partir de depósitos de leitos de rios e planícies aluviais, rochas sedimentares e mantos de alteração de rochas cristalinas.

12 Agregados Naturais Extração de areia: A mineração de areia ocorre em locais onde houve a deposição de material sedimentar erodido ao longo das eras geológicas. Normalmente esses locais estão próximos à fundo de vales e aos rios.

13 Agregados Naturais Extração de areia: De acordo com o tipo de depósito mineral, varia o processo de lavra, que pode ser por desmonte hidráulico, escarificação, ou simplesmente por dragagem. O beneficiamento da areia é bastante simples, baseado em classificação por peneiras, silos de decantação, e/ou hidrociclonagem, que separam granulometricamente as frações interessantes aos setores de aplicação.

14 Agregados Naturais Extração de areia: MÉTODO DEPÓSITOS MINERAIS SITUAÇÃO Dragagem Sedimentos inconsolidados Leito de rio quaternários Cava submersa Desmonte Hidráulico Planícies fluviais, coberturas e sedimentos inconsolidados quaternários Rochas sedimentares cenozóicas Manto de alteração de rochas précambrianas (Leito desviado de rio) Cava seca (Leito desviado de rio) Cava seca

15 Agregados Naturais Extração de areia: PESQUISA: - Método de extração em cava seca; - Método de extração em cava submersa; - Método de extração em leito de rio.

16 Agregados Naturais

17 Agregados Naturais

18 Agregados Naturais Pedra britada: A brita ou pedra britada é um bem mineral que pode ser constituído de vários tipos de materiais rochosos, disponíveis nos locais de extração e caracteriza-se como um material que, depois de sofrer desmonte por explosivos, britagem e classificação, pode ser usada in natura, ou misturada com outros insumos (cimento, asfalto, areia, etc.) e utilizada na construção civil.

19 Agregados Naturais Pedra britada: A lavra de brita é feita a céu aberto, em meia encosta, e as operações se iniciam com a execução do plano de fogo para desmonte primário (perfuração + detonação por explosivos), que fragmenta cada trecho das bancadas da frente de lavra.

20 Agregados Naturais Pedra britada: Em seguida, efetua-se o carregamento dos fragmentos rochosos com pás-carregadeiras em caminhões, que depositam o material em locais junto às instalações de britagem, conhecidos como praças de alimentação, para armazenagem temporária e alimentação dos britadores.

21 Agregados Naturais Pedra britada: As operações de beneficiamento são puramente mecânicas, e consistem em britagem primária, secundária e rebritagem em uma ou duas etapas (britagem terciária e quaternária), e pode ser realizada a seco ou a úmido.

22 Agregados Naturais Pedra britada: O transporte de brita entre os britadores e/ou rebritadores é feito, normalmente, por um sistema de correias transportadoras, sempre procurando aproveitar o desnível topográfico para economia na planta de beneficiamento.

23 Agregados Naturais

24 Agregados Artificiais São aqueles que necessitam de processos especiais de fabricação. Exemplo: Argila expandida, areia artificial. NBR 9935:2011

25 Agregado Miúdo x Graúdo Segundo a NBR 7211:2005: Agregado miúdo grãos passam na peneira 4,75mm e ficam retidos na peneira 0,15mm. Agregado graúdo grãos passam na peneira 75mm e ficam retidos na peneira 4,75mm.

26 Agregado Miúdo x Graúdo Classificação do agregado miúdo:

27 Agregado Miúdo x Graúdo Classificação do agregado graúdo:

28 Agregado Miúdo x Graúdo Escolha do agregado graúdo: - ¼ da menor dimensão da peça; - 1/3 da espessura da laje; - 1,2 vezes o espaçamento vertical das armaduras; - 0,8 vezes o espaçamento horizontal das armaduras; - 1/3 do diâmetro da tubulação de bombeamento.

29 Agregado Miúdo x Graúdo

30 Agregado Miúdo x Graúdo

31 Agregado Miúdo x Graúdo

32 Agregado Miúdo x Graúdo Principais ensaios: - Distribuição granulométrica; - Substâncias nocivas; - Durabilidade; - Ensaios especiais.

33 Agregados Leves Os agregados leves devem apresentar massa unitária no estado seco e solto (NM 35/95): Miúdo < kg/m³ Graúdo < 880 kg/m³ Podem ser: Naturais rochas ígneas vulcânicas. Ex: pedra-pomes, tufo. Sintéticos tratamento térmico. Ex: argila, vermiculita.

34 Agregados Leves Tipos de agregados leves: Vermiculita Argila Expandida Pedra-pomes Cinzas Volantes Sinterizadas Escória de Alto Forno Expandida Ardósia e Folhelhos Expandidos Tufos Calcáreos Tufos Vulcânicos Perlita Isopor

35 Agregados Leves Vermiculita: Mineral da família das argilas micáceas. É um silicato hidratado de magnésio/alumínio/cálcio e ferro. Apresenta uma estrutura cristalina, lamelar, que comporta moléculas de água. O aquecimento brusco do minério até 1000ºC provoca a evaporação rápida da água, esfoliando as lâminas e expandindo o grão da vermiculita até 20 vezes. Os espaços vazios originados desta expansão volumétrica são preenchidos por ar, que conferem à vermiculita expandida grande capacidade de isolação térmica e absorção acústica.

36 Vermiculita: Agregados Leves

37 Agregados Leves Argila Expandida: Proveniente de argilas com características especiais. Necessitam de tratamento térmico adequado que provoque um estado semi-plástico (ponto de vitrificação incipiente), expandindo seu volume de 5 a 6 vezes, devido a formação de gases no interior. Após resfriamento, a argila expandida apresenta uma estrutura interna altamente porosa. É um isolante térmico durável e com elevada resistência. Tem grande aplicação em concretos estruturais.

38 Argila Expandida: Agregados Leves

39 Agregados Leves EPS (Isopor): Produto Poliestireno Expandido (EPS) Consiste em pérolas pré-expandidas ou flocos de EPS reciclados. Volume da partícula 95% de ar. Teor destas pérolas, em concretos de densidade entre 600 e kg/m³, varia de 60-70% do volume. Baixa densidade e bom isolamento térmico e acústico. Proteção contra fogo em elementos da construção (sem fins estruturais).

40 Agregados Pesados Os agregados pesados devem apresentar massa unitária no estado seco e solto superior a 2000kg/m 3. São utilizados na produção de concretos e argamassas pesados para blindagem contra radiação e contrapeso.

41 Agregados Pesados Tipo de agregado Composição química principal Massa específica do mineral (g/cm 3 ) Massa unitária típica (kg/m 3 ) Waterita BaSO 3 4, Barita BaSO 4 4, Magnetita Fe 3 O 4 5, Hematita Fe 2 O 3 4,9-5, Lepidocrocita Óxidos de ferro Limonita hidratados com 8 a % de água Geotita Ilmenita FeTiO 3 4, Fosfeto de ferro Fe 3 P, Fe 2 P, FeP 5,7 6, Agregado de aço Fe 7,8 4480

42 Agregados Normais Agregados oriundos de rochas ígneas, metamórficas e sedimentares, com massa unitária superior a 1120kg/m 3 e inferior a 2000kg/m 3.

43 Características dos Agregados As características dos agregados exercem influência sobre as propriedades dos concretos e argamassas. São determinadas através de ensaios.

44 Características dos Agregados

45 Características dos Agregados As principais características a serem estudadas nesta disciplina são: - Teor de umidade e absorção; - Inchamento; - Massa específica e Massa unitária; - Forma do grão e textura; - Substâncias nocivas; - Composição granulométrica.

46 Características dos Agregados Teor de Umidade e Absorção: O teor de umidade dos agregados influencia na quantidade de água a ser adicionada a um concreto, assim como a absorção influencia na aderência entre os agregados e a pasta de cimento.

47 Características dos Agregados Teor de Umidade e Absorção: De acordo com o teor de umidade, os agregados podem estar nos seguintes estados: - Secos em estufa; - Secos ao ar; - Saturados Superfície Seca (SSS); - Saturados.

48 Características dos Agregados Teor de Umidade e Absorção:

49 Características dos Agregados Teor de Umidade e Absorção: Absorção = SSS Seco em estufa. Absorção Efetiva = SSS Seco ao ar. Umidade superficial = Saturado SSS.

50 Características dos Agregados Teor de Umidade e Absorção: Métodos de ensaio: - Secagem em estufa; - Secagem por aquecimento ao fogo; - Frasco de Chapman; - Picnômetro; - Speedy.

51 Características dos Agregados Inchamento: O inchamento é o aumento de volume das areias devido ao afastamento das partículas ocasionado pelo filme de água em torno dos grãos. Pode ser determinado pela relação entre os volumes úmido e seco do material.

52 Inchamento: Características dos Agregados

53 Características dos Agregados Inchamento: O inchamento das areias varia em função do teor de umidade. Umidade crítica é o teor de umidade acima do qual o inchamento permanece praticamente constante.

54 Inchamento: Características dos Agregados

55 Características dos Agregados Massa Específica e Massa Unitária: Massa Específica é a relação entre a massa dos agregados e o volume de seus grão (inclusive os poros permeáveis). Massa Unitária é a relação entre a massa dos agregados e o volume dos seus grãos incluindo os vazios intergranulares.

56 Características dos Agregados Massa Específica e Massa Unitária: A Massa Unitária pode ser determinada no estado solto e compactado.

57 Características dos Agregados Massa Específica e Massa Unitária: Métodos de Ensaio: - Massa específica Agregado miúdo: - Processo do picnômetro; - Processo do frasco de Chapman. - Massa específica Agregado graúdo: - Processo da balança hidrostática; - Processo do frasco graduado.

58 Características dos Agregados Massa Específica e Massa Unitária: Métodos de Ensaio: - Massa unitária: - Recipiente com volume conhecido; - Preencher com agregado e pesar.

59 Características dos Agregados Forma e textura do grão: Forma: - Arredondada; - Angulosa; - Alongada; - Achatada ou Lamelar.

60 Características dos Agregados

61 Características dos Agregados Forma e textura do grão: Evitar partículas lamelares e alongadas.

62 Características dos Agregados Forma e textura do grão: A textura pode ser lisa ou áspera. Avaliação visual. Nas primeiras idades, a textura áspera melhora a aderência entre a pasta e o agregado.

63 Características dos Agregados Forma e textura do grão: Grupo Textura Superficial Características 1 Vítrea Fratura Conchoidal. 2 Lisa Desgastado por água ou alisado devido à fratura de rochas laminadas ou de granulação fina. 3 Granular Fratura mostrando grãos mais ou menos uniformes arredondados. 4 Áspera Fratura áspera de rochas de granulação fina ou média contendo constituintes cristalinos de difícil visualização. 5 Cristalina Presença de constituintes cristalinos de fácil visualização. 6 Alveolar Com poros e cavidades visíveis. Fonte: Neville e Brooks (2013).

64 Características dos Agregados Substâncias Nocivas: São substâncias que podem aparecer nos agregados e que afetam negativamente as propriedades dos concretos e das argamassas. As principais substâncias nocivas são: - Material pulverulento; - Torrões de argila; - Impurezas orgânicas; -Sais.

65 Características dos Agregados Substâncias Nocivas: Material Pulverulento: São materiais que passam na peneira 0,075mm. Limitados a 5% em agregados miúdos e 1% em agregados graúdos.

66 Características dos Agregados Substâncias Nocivas: Torrões de Argila: Formam uma película que impede a aderência. Limitados a 3% em agregados miúdos e graúdos.

67 Características dos Agregados Substâncias Nocivas: Impurezas Orgânicas: Matéria orgânica em decomposição. Afetam o processo de hidratação do cimento. Método colorimétrico.

68 Características dos Agregados Substâncias Nocivas: Sais: Podem provocar corrosão das armaduras. Fácil eliminação através de lavagem com água doce. Absorve umidade do ar e causa eflorescência. Teor limitado em 0,1% para concreto armado.

69 Características dos Agregados Análise Granulométrica: Definição: Consiste na proporção relativa dos diversos grãos que compõem o material, expresso em percentagem, e determinada através de peneiramento.

70 Características dos Agregados Análise Granulométrica: As peneiras possuem malha quadrada e são divididas em duas séries: - Série Normal; - Série intermediária.

71 Características dos Agregados

72 Características dos Agregados Análise Granulométrica: Com base nos percentuais retidos em cada peneira, define-se duas características do material: - Dimensão Máxima Característica: é a abertura de malha da peneira da série normal ou intermediária na qual obteve-se uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5%. - Módulo de Finura: é a soma dos valores das porcentagens retidas acumuladas das peneiras da série normal, divididos por 100.

73 Características dos Agregados Análise Granulométrica: Limites granulométricos para agregado miúdo. Porcentagens retidas acumuladas. Abertura (mm) Limites Inferiores Limites Superiores Zona utilizável Zona ótima Zona ótima Zona utilizável 9, , , , , , , ,

74 Características dos Agregados Análise Granulométrica: MF zona ótima = 2,20 a 2,90 MF zona utilizável inferior = 1,55 a 2,20 MF zona utilizável superior = 2,90 a 3,50

75 Características dos Agregados 0 FAIXAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS ,

76 Características dos Agregados Análise Granulométrica: Limites granulométricos para agregados graúdos.

77 Peneira (mm) Análise Granulométrica: Características dos Agregados Porcentagem, em massa, retída acumulada. d/d 4,75/12,5 9,5/25 19/31,5 25/50 37,5/ Limites granulométricos para agregados graúdos , , , , , , ,

78 Porcetagens retida acumuladas (%) Características dos Agregados ,1 1Abertura das peneiras (mm)

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