ARGAMASSAS E CONCRETOS AGREGADOS

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

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

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.

Função

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

Classificação Quanto à obtenção: - Naturais; - Artificiais.

Classificação Quanto à granulometria: - Graúdos; - Miúdos.

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

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

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.

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.

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.

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

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.

Agregados Naturais

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.

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.

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.

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.

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.

Agregados Naturais

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

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.

Agregado Miúdo x Graúdo Classificação do agregado miúdo:

Agregado Miúdo x Graúdo Classificação do agregado graúdo:

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.

Agregado Miúdo x Graúdo

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

Agregados Leves Os agregados leves devem apresentar massa unitária no estado seco e solto (NM 35/95): Miúdo < 1.120 kg/m³ Graúdo < 880 kg/m³ Podem ser: Naturais rochas ígneas vulcânicas. Ex: pedra-pomes, tufo. Sintéticos tratamento térmico. Ex: argila, vermiculita.

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

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.

Vermiculita: Agregados Leves

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.

Argila Expandida: Agregados Leves

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 1.000 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).

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.

Agregados Pesados Tipo de agregado Composição química principal Massa específica do mineral (g/cm 3 ) Massa unitária típica (kg/m 3 ) Waterita BaSO 3 4,29 2320 Barita BaSO 4 4,50 2560 Magnetita Fe 3 O 4 5,17 2720 Hematita Fe 2 O 3 4,9-5,3 3040 Lepidocrocita Óxidos de ferro Limonita hidratados com 8 a 3450 12% de água Geotita Ilmenita FeTiO 3 4,72 2560 Fosfeto de ferro Fe 3 P, Fe 2 P, FeP 5,7 6,5 3680 Agregado de aço Fe 7,8 4480

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

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

Características dos Agregados

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.

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.

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.

Características dos Agregados Teor de Umidade e Absorção:

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

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

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.

Inchamento: Características dos Agregados

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.

Inchamento: Características dos Agregados

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.

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

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.

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

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

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

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.

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).

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.

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.

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

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

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.

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.

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

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.

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 9,5 0 0 0 0 6,3 0 0 0 7 4,75 0 0 5 10 2,36 0 10 20 25 1,18 5 20 30 50 0,6 15 35 55 70 0,3 50 65 85 95 0,15 85 90 95 100

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

Características dos Agregados 0 FAIXAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,1 1 10 100

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

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 37,5/75 75 0-5 Limites granulométricos para agregados graúdos. 63 5-30 50 0-5 75-100 37,5 4-30 90-100 31,5 0-5 75-100 95-100 25 0-5 5-25 87-100 19 2-15 65-95 95-100 12,5 0-5 40-65 92-100 9,5 2-15 80-100 95-100 6,3 40-65 92-100 4,75 80-100 95-100 2,36 95-100

Porcetagens retida acumuladas (%) Características dos Agregados 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,1 1Abertura das peneiras (mm) 10 100