Concreto. Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira

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1 Materiais constituintes do Concreto Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira

2 Agregados Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira Fonte: ELETROBRAS FURNAS ABNT NBR 9935:2011 ABNT NBR 7211:2009 Mehta and Monteiro, 2008 Pacelli, 1997 Neville, 1997

3 Agregados 3/42 Material granular, geralmente inerte, com dimensões e propriedades adequadas para a preparação de argamassa ou concreto (ABNT NBR 9935: 2011). Servem para dar estabilidade e volume (enchimento) à massa, visando economia ou características especiais (dureza, leveza etc.). AHE Simplício RJ/MG (mar 2009)

4 4/42 Importância Volume de agregados no concreto varia de 60% a 85% do volume total influência nas propriedades no estado fresco e endurecido Trabalhabilidade Retração por secagem Propriedades mecânicas Desgaste por abrasão/erosão O que deve ser avaliado? Características físicas, mecânicas e químicas compatíveis com o tipo de concreto a ser produzido e agressividade id d ambiente Presença de impurezas e características reativas Dimensões e proporções entre agregados miúdos e graúdos Evitar excesso ou deficiência de partículas finas Limites operacionais relativos ao transporte e lançamento do concreto

5 Classificação geológica: Ociclodasrochas 5/42

6 Classificação geológica 6/42

7 Classificação quanto à origem 7/42 Agregado natural é o material pétreo granular que pode ser utilisado tal e qual encontrado na natureza, podendo ser submetido à lavagem, classificação ou britagem (ABNT NBR 9935: 2011). Areia de rio ou cava Areia industrial Pedra britada Pedregulho ou cascalho Seixo rolado

8 Classificação quanto à origem 8/42 Agregado artificial é o material granular resultante de processo industrial envolvendo alteração mineralógica, química ou físicoquímica da matéria prima original, para uso como agregado em concreto ou argamassa (ABNT NBR 9935: 2011). Argila expandida Vermiculita Escória de auto-forno

9 Classificação quanto à origem 9/42 Agregado reciclado é o material granular obtido de processos de reciclagem de rejeitos ou subprodutos da produção industrial, mineração ou construção ou demolição da construção civil, incluindo agregados recuperados de concreto fresco por lavagem, para uso como agregado. Resíduo de construção e demolição (RCD) Argamassa, concreto e material cerâmico Borracha de pneu: recapagem, perucagem e trituração Vidro

10 Classificação quanto à dimensão 10/42 Matacão Material pétreo de dimensões superiores a 250 mm, podendo ser chamado de bloco de rocha quando obtido artificialmente. Pedra de mão Material pétreo de dimensões entre 75 mm e 250 mm. Agregado graúdo Agregado com pelo menos 95%, em massa, de grãos retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT NBR NM ISO

11 Classificação quanto à dimensão 11/42 Agregado miúdo: Fíler Material granular com pelo menos 95%, em massa de grãos que passam na peneira com abertura de malha de 4,75 mm (ABNT NBR NM 248 e ABNT NBR NM ISO ). Material granular que passa na peneira com abertura de malha de 0,150 mm (ABNT NBR NM 248 e ABNT NBR NM ISO ). Material pulverulento Partículas minerais com dimensões inferior a 0,075 mm, inclusive os materiais solúveis em água, presentes nos agregados (ABNT NBR NM 248 e ABNT NBR NM ISO ). 1)

12 12/42 Características físico-mecânicas A forma e textura têm influência significativa na demanda da água de amassamento do concreto (NEVILLE, 1982). Forma Arredondados (seixos, areias naturais etc) Angulosos: arestas bem definidas Lamelares ou achatadas: pequena espessura Alongadas: o comprimento se destaca Textura Vítrea Lisa (seixos, mármores) Granular (arenito) Áspera (basalto, calcário) Cristalina (granito, gnaisse, gabro) e Porosa (tijolo, pumicita)

13 13/42 Características físico-mecânicas Resistência à compressão Rocha Resistência (MPa) Granito 114 a 257 Basalto 201 a 377 Calcário 93 a 241 Nev ville, 1997 e Pac celli, 1997 Mármore 51 a 244 Quartzito 124 a 423 Gnaisse 94 a 235 Xisto 91 a 297 Gabro 143 a 209 Pacelli, Resistência ao choque (Rc) Resistência ao Impacto Treton (martelo cilíndrico 14,9kg) Pavimentação Estradas Aeroportos Lastro de ferrovia

14 Características físico-mecânicas 14/42 Módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson mer, 1968 Far Rocha E(GPa) Granito 10 a 40 Basalto 60 a 100 Calcário 10 a 80 Mármore 60 a 80 Quartzito 25 a 45 Gnaisse 25 a 40 Xisto 05 a 20 Gabro 70 a 110 Desgaste Abrasão Los Angeles Sanidade Ciclagens Natural Artificial Etilenoglicol Pacelli, 1997

15 Características físico-mecânicas 15/42 Dureza A dureza nas rochas é um conceito diferente daquele dos minerais, ou seja, dificuldade de ser riscado. É associada a dureza Schmidt.

16 16/42 Características físico-mecânicas Massas específica e massa unitária Absorção e umidade d Granulometria Módulo de finura (MF) Dimensão máxima característica (D máx ) Substâncias Deletérias Partículas leves Impurezas orgânicas Torrões de argila e materiais friáveis

17 Características físico-mecânicas: Massa específica 17/42 Leve até 2000 kg/m³ agregados expandidos de argila ( 800kg/m³), escória siderúrgica, vermiculita ( 300kg/m³), ardósia, resíduo de esgoto sinterizado ( 1900kg/m³), etc. Normal de 2000 a 3000 kg/m³ maioria dos agregados: seixo rolado, pedra britada, areia de rio, etc. Denso ou pesado acima de 3000 kg/m³ barita, magnetita ( 3300kg/m³), Iimonita, hematita ( 3200kg/m³), etc.

18 Características físico-mecânicas: Granulometria 18/42 Contínua Maior trabalhabilidade Menor consumo de água Mais econômico Descontínua Uniforme Maior consumo de água Curva granulométrica de Areia Grossa Curva granulométrica de Brita 25mm

19 Características físico-mecânicas: Granulometria 19/42 Dimensão máxima característica (D máx ) correspondente a abertura nominal, em milímetros,da malha da peneira da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. Módulo de finura soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100.

20 Características físico-mecânicas: Granulometria 20/42 série normal e série intermediária de peneiras conjunto de peneiras sucessivas, que atendem a ABNT NBR NM ISO Eletrobras Furnas

21 Características físico-mecânicas: Influências da dimensão 21/42 Mehta & Monteiro, 2008

22 22/42 Propriedades químicas Agregados com sulfetos Podem atuar de modo a promover a formação de hidróxido de ferro, etringita e gipsita. Eletrobras Furnas

23 Propriedades químicas 23/42 Agregados potencialmente reativos (RAA) Reação álcali-sílica Reação dos álcalis do cimento com a sílica na forma amorfa dos agregados (opala, calcedônia, cristobalita, certos vidros vulcânicos naturais, entre outros). Formação de gel expansivo. Reação álcali-silicato Reação dos álcalis do cimento com os silicatos dos agregados, representados pelos feldspatos, ardósias, quartzitos, xistos, quartzos deformados. Mais lenta que a álcali-sílica. Reação álcali-carbonato Reação dos álcalis do cimento com calcário dolomítico. Há formação de brucita [Mg(OH) 2 ] que causa expansões e Regeneração de hidróxidos alcalinos que catalisam a reação.

24 Propriedades químicas 24/42 Bloco de fundação, Recife: 2004

25 ABNT NBR 7211:2009 Agregados para concreto - Especificação Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira Fonte: ABNT NBR 7211:2009

26 Agregado miúdo Distribuição granulométrica 26/42

27 Agregado miúdo Distribuição granulométrica 27/42

28 Agregado miúdo Substancias nocivas 28/42 Para material proveniente de processo de britagem os limites admissíveis de material pulverulento são: Concreto submetido a desgaste superficial: 10% Concreto protegido do desgaste superficial: 12%

29 Agregado miúdo Durabilidade 29/42

30 Agregado miúdo Ensaios especiais 30/42

31 Agregado graúdo Distribuição granulométrica 31/42

32 Agregado graúdo Substancias nocivas 32/42

33 Agregado graúdo Ensaios especiais 33/42 Ciclagem artificial água-estufa Ciclagem com etilenoglicol Eletrobras Furnas

34 34/42 Agregado graúdo Forma dos grãos O índice de forma (ABNT NBR 7809) dos grãos do agregado não deve ser superior a 3. Desgaste O índice de desgaste por abrasão "Los Angeles" (ABNT NBR NM 51) deve ser inferior a 50%, em massa, do material. Durabilidade Aplicam-se os requisitos estabelecidos para o agregado miúdo. Agregado com sulfetos

35 Central de britagem Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira Fonte: ELETROBRAS FURNAS

36 36/42 Central de britagem Estrutura física usual: 1 britador primário; 1 britador secundário; 1 britador terciário; 1 britador para produção de finos; 2 ou 3 classificadores, em função da D máx ; Pode-se incorporar ao sistema um classificador ou lavador de areia. O tipo de equipamento de britagem tem uma significativa influência na forma e granulometria dos agregados.

37 Central de britagem 37/42 UHE Lajeado-TO, 2000

38 Central de britagem 38/42 Eletrobras Furnas

39 Central de britagem 39/42 Eletrobras Furnas

40 Central de britagem 40/42 Eletrobras Furnas

41 Central de britagem 41/42 Eletrobras Furnas

42 Central de britagem 42/42 Eletrobras Furnas