Agregados para concreto. Material granular sem forma e volume definidos; Geralmente inerte; e Propriedades adequadas para uso em obras de Engenharia

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1 Agregados para concreto Material granular sem forma e volume definidos; Geralmente inerte; e Propriedades adequadas para uso em obras de Engenharia

2 Tipos de agregados Rochas britadas Fragmentos rolados nos leitos dos cursos d água; Materiais encontrados em jazidas provenientes de alterações de rocha

3 Aplicações de agregados Lastro de vias férreas; Bases para calçamentos; Camadas drenantes;

4 Aplicações de agregados Reforço das camadas de um pavimento; Concretos asfálticos;

5 Aplicações de agregados Argamassas para assentamento e revestimento de pisos, paredes e tetos;

6 Aplicações de agregados Concretos: Simples; Armado; Protendido; e Especiais.

7 Argamassas e concretos Funções dos agregados: resistir aos esforços: mecânicos ao desgaste ao intemperismo reduzir as variações volumétricas; e reduzir o custo.

8 Classificação dos agregados Naturais: areia; pedregulho, cascalho ou seixo rolado.

9 Classificação dos agregados Artificiais: pedra britada; areia artificial; escória siderúrgica; argila expandida; cinza volante sinterizada; etc.

10 Classificação dos agregados Massa específica Leves Normais Pesados Vermiculita Areia Minérios de ferro Argila expandida Poliestireno expandido Seixo rolado Pedra britada Minérios de bário Sucata metálica

11 Classificação dos agregados Tamanho dos grãos Filer: material que passa na # 0,075 mm rejeito da britagem de rochas Miúdo: material que passa na # 4,8 mm areia natural ou artificial

12 Classificação dos agregados Tamanho dos grãos Graúdo: material que fica retido na # 4,8 mm seixo rolado:

13 Classificação dos agregados Tamanho dos grãos Graúdo: material que fica retido na # 4,8 mm pedra britada:

14 Classificação dos agregados Tamanho dos grãos Mescla: mistura de miúdo com graúdo

15 Aplicações do filer Espessador de asfaltos diluídos Mastiques betuminosos Argamassas e concretos betuminosos Borracha artificial Concretos pobres

16 Agregado miúdo NBR 7211 Agregados para concreto: areia natural ou resultante da britagem de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam na # 4,8 mm e ficam retidos na # 0,075 mm

17 Agregado miúdo Massa específica real Picnômetro Frasco de Chapman NBR ,65 g/cm 3

18 Agregado miúdo Massa unitária NBR 7251 Estados solto ou compactado Teor de umidade Areia seca: 1,50 kg/dm 3 Areia pouco úmida: 1,30 kg/dm 3 Areia muito úmida: 1,20 kg/dm 3 Granulometria Areia média seca 1,50 kg/dm 3 Areia fina seca 1,40 kg/dm 3

19 Umidade e absorção Seco em estufa Seco ao ar Saturado sup. seca Saturado sup. molhada água livre absorção absorção efetiva umidade superficial umidade total Umidade interna Absorção É mínima: 2% Umidade superficial Aderida à superfície dos grãos Inchamento Mh Ms Umidade em % h * 100 Ms

20 Umidade em agregados h Mh ( 1)*100 Ms h M h ( 1) * 100 M s Massa do agregado úmido 100 h M * 100 h Ms Massa do agregado seco M s * h M h

21 Métodos para determinar a umidade Secagem em estufa Frasco de Chapman NBR 9776 Picnômetro Speedy moisture tester CaC H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2

22 Inchamento da areia Na areia úmida a água forma em torno dos grãos uma tênue película provocando um afastamento entre eles ocasionando o aumento de volume do conjunto.

23 Inchamento da areia Coeficiente de Inchamento em % inchamento Vh Vs Vh Vs I I ( )* 100 Vs Vs Relação entre volumes úmido e seco V V h s s h 100 ( 100 h )

24 Curva de inchamento da areia 1,36 Umidade crítica 1,32 1,28 h crit = 4,8% Relação Vh/Vs 1,24 1,20 1,16 1,12 1,08 1,04 1, Inchamento médio V V h s 1,30 Umidade, %

25 Composição granulométrica É a proporção relativa dos diferentes tamanhos de grãos que se encontram constituindo o todo. É expressa em termos de porcentagem em massa: do material que passa; ou do material retido por peneira. MB 7 (NBR 7217) Análise granulométrica de agregados. MB 6 (NBR 7216) Amostragem de agregados

26 Séries de peneiras Tyler Série Série Mesh Normal Intermediária 76 mm 64 mm 50 mm 38 mm 32 mm 25 mm 19 mm 12,5 mm 9,5 mm 6,3 mm n.º 4 4,8 mm n.º 8 2,4 mm n.º 14 1,2 mm n.º 28 0,6 mm n.º 48 0,3 mm n.º 100 0,15 mm

27 Análise granulométrica Peneiras (mm) Massa retida (g) % retida % acumulada 9, , , , , , , , Fundo Massa final (g) 1000 Dimensão máxima característica 4,8 mm Módulo de finura 3,25 Dimensão máxima característica (Diâmetro máximo) Abertura da peneira em que ficar retida, acumulada, uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5% Módulo de finura (Módulo de Abrams) Soma das porcentagens retidas, acumuladas, na série normal de peneiras, dividida por 100.

28 % acumulada Curva granulométrica Fundo 0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 6,3 9,5 Abertura das peneiras, mm

29 Classificação das areias segundo o módulo de finura Muito grossas MF > 3,90 Grossas 3,30 < MF < 3,90 Médias 2,40 < MF < 3,30 Finas MF < 2,40

30 Impurezas orgânicas São constituídas por húmus geralmente de origem vegetal Ação nas argamassas e concretos neutralizam a água alcalina das argamassas e concretos inibindo as reações de hidratação do cimento; retardamento da pega; endurecimento lento Baixas resistências nas primeiras idades Cura cuidadosa

31 Impurezas orgânicas Em filmes impedem a aderência pasta - agregado acarretando em diminuição da resistência mecânica Avaliação do teor de impurezas orgânicas nas areias MB 10 (NBR 7220) - Ensaio colorimétrico MB 95 (NBR 7221) - Ensaio de qualidade da areia

32 Impurezas orgânicas - MB 10

33 Materiais pulverulentos Silte (0,002 < f < 0,06 mm) Argila (f < 0,002 mm) Em pó preenche os vazios, aumentando a trabalhabilidade Em filmes impede a aderência do grão à pasta de cimento Determinação do teor de materiais pulverulentos MB 9 - NBR 7219

34 Outras substâncias nocivas Argila em torrões inclusões de baixa resistência determinação pelo MB 8 (NBR 7218) Materiais carbonosos intumescem e desagregam o concreto afetam o endurecimento do cimento determinação pela ASTM C123 separação em líquido de g = 2 kg/dm³

35 Areias artificiais Originadas da britagem de rochas Granito: são as melhores Basalto: grãos lamelares e aciculares

36 Areia artificial - Influência nas argamassas e concretos Trabalhabilidade forma do grão elevado teor de material pulverulento requer lavagem Resistência à tração e ao desgaste forma e textura superficial do grão

37 Substâncias nocivas - EB 4 Limites máximos em % da massa do material Torrões em argila (NBR 7218) 1,5 Materiais carbonosos (ASTM C123) em concreto aparente 0,5 nos demais concretos 1,0 Materiais pulverulentos (NBR 7219) em concreto submetido a desgaste superficial 3,0 nos demais concretos 5,0

38 Agregados Graúdos - NBR 7211 Pedregulho ou a brita proveniente de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira 152 mm e ficam retidos na peneira 4,8 mm. Rochas utilizadas na produção de agregado graúdo Granito Basalto Gnaisse Diorito Gabro Diabase São as melhores pois são mais estáveis Calcário Quartizito Arenito

39 Forma dos grãos Arredondados - cascalhos Angulares com arestas vivas - britas Melhor forma Esférica para cascalhos; Cúbica para britas

40 Classificação dos grãos quanto as suas dimensões Comprimento (C) - maior dimensão Largura (L) - diâmetro da menor abertura circular que o agregado passa Espessura (e) - distância mínima entre dois planos paralelos que contêm o grão

41 Classificação dos grãos quanto as suas dimensões Normais quando as três dimensões têm a mesma ordem de grandeza C / L < 2 e L / e < 2 Aparência: Cúbicos Esféricos Tetraédricos

42 Classificação dos grãos quanto as suas dimensões Lamelares quando há grande variação na ordem de grandeza das três dimensões Alongados ou em forma de agulhas (aciculares) C / L > 2 e L / e < 2 Discóides ou quadráticos C / L < 2 e L / e > 2 Planos ou em forma de placas C / L > 2 e L / e > 2

43 Classificação dos grãos quanto às arestas cantos e faces Normais Angulosos Arestas vivas, cantos angulosos e faces planas Arredondados Sem arestas, cantos arredondados e faces convexas Irregulares Conchoidais Uma ou mais faces côncavas Defeituosos Apresentam partes com seções grossas ou enfraquecidas em relação à forma geral do agregado

44 Influência da forma do agregado graúdo nas propriedades do concreto Propriedades do concreto Trabalhabilidade do concreto fresco Resistência do concreto endurecido Características do agregado Dimensão máxima característica Granulometria Forma Arredondada Angulosa

45 Influência da forma do agregado graúdo nas propriedades do concreto Forma arredondada Menor índice de vazios; Menor quantidade de areia no concreto; Menor superfície específica da mistura fresca; Menor quantidade de água de amassamento; Maior resistência.

46 Influência da forma do agregado graúdo nas propriedades do concreto Forma arredondada Facilita o movimento dos grãos; Boa trabalhabilidade com menos água; Para a mesma quantidade de água: o concreto de seixo rolado é mais plástico que o de pedra britada; Para a mesma trabalhabilidade: consome se menos água no concreto de seixo rolado.

47 Influência da forma do agregado graúdo nas propriedades do concreto Pedra britada Forma angulosa e superfície áspera; Maior aderência à argamassa que envolve o grão; Para a mesma relação água / cimento: Menor trabalhabilidade; Maior resistência. O material pulverulento afeta mais o concreto de seixo rolado que o concreto de pedra britada pela diminuição da aderência

48 Massa específica Absoluta Real Aparente Depende da rocha Rocha densa e impermeável Porosa Volume aparente do grão Espaço ocupado pelo grão no concreto

49 Massa específica e absorção de água de agregado graúdo: MB 2698 Colocar a amostra em imersão em água durante 24 horas; Secar a superfície dos grãos e determinar a sua massa no estado saturado superfície seca (B); Colocar a amostra na balança hidrostática e determinar a sua massa imersa na água (C); Colocar a amostra para secar em estufa por 24 horas e determinar a sua massa no estado seco em estufa (A).

50 Massa unitária de agregado graúdo Massa da unidade de volume aparente do agregado (inclui no volume os vazios entre os grãos) Importância Conversão de traços; Cálculo do consumo de material por m³ de concreto;

51 Massa unitária de agregado graúdo Fatores que afetam Teor de umidade aumento da massa (não ocorre o fenômeno do inchamento) Grau de adensamento menos dependente do que o agregado miúdo Forma e volume do recipiente Cilíndrico ou paralelepipédico

52 Resistência e durabilidade Rochas inertes Sem alteração química sobre o cimento Inalteráveis ao ar à água a variações de temperatura Verificação da alterabilidade do agregado pelo método M-14 do IPT-SP determinação da perda de massa após 5 ciclos de imersão do agregado em uma solução de sulfato de sódio, por 20h, seguido de secagem em estufa a 105ºC, por 4h perda de massa máxima de 15% O ensaio de absorção pode dar também uma indicação de aptidão do agregado para a alterabilidade

53 Granulometria Amostragem: NBR 7216 (MB 6) Análise granulométrica: NBR 7217 (MB 7) Composição granulométrica Dimensão máxima característica Módulo de finura