- Agregados Miúdo e Graúdo Prof. Jonatas Elim

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Materiais de Construo 2 AGREGADOS

UNIVERSIDADE DO VALE DO IPOJUCA CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL

Prof. Jnatas Elim

Agregados para concreto

Material granular sem forma e volume definidos;

Geralmente inerte; e

Propriedades adequadas para uso em obras de Engenharia

Conceito

Agregados para concreto Importncia

Econmica:

- custo agregado produo de ferro (VALVERDE, 1999)


Tcnica:

- influenciam muitas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido

Trabalhabilidade;

Retrao por secagem;

Propriedades mecnicas (CAD);

Desgaste por abraso.

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Ecolgica :

- minerao e uso de agregados naturais, nas cidades brasileiras, no feita com o enfoque de sustentabilidade ambiental;

- pesquisas de resduos dos mais diversos tipos como agregados, em concretos e argamassas.


Rochas britadas

Fragmentos rolados nos leitos dos cursos dgua;

Materiais encontrados em jazidas provenientes de alteraes de rocha

Tipos de agregados


Lastro de vias frreas;

Bases para calamentos;

Camadas drenantes;

Aplicaes de agregados Agregados para concreto

Reforo das camadas de um pavimento;

Concretos asflticos;

Aplicaes de agregados

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Argamassas para assentamento e revestimento de pisos, paredes e tetos;

Aplicaes de agregados Agregados para concreto

Concretos:

Simples;

Armado;

Protendido; e

Especiais.

Aplicaes de agregados


Funes dos agregados:

resistir aos esforos:

mecnicos

ao desgaste

ao intemperismo

reduzir as variaes volumtricas; e

reduzir o custo.

Argamassas e concretos Agregados para concreto

Naturais:

areia;

pedregulho, cascalho ou seixo rolado.

Classificao dos agregados

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Artificiais:

pedra britada;

areia artificial;

escria siderrgica;

argila expandida;

cinza volante sinterizada; etc.


argila expandida

Escria de alto forno


Massa especfica:


Leves Normais Pesados

Vermiculita Areia Minrios de ferro

Argila expandia Seixo rolado Minrios de brio

Poliestireno

expandido

Pedra britada Sucata metlica


Tamanho dos gros

Agregado Mido: material que passa na # 4,75 mm e fica retido na # 0,150 mm

areia natural ou artificial

Classificao dos agregados Agregados para concreto

Tamanho dos gros

Agregado grado: material que fica retido na # 4,75 mm

seixo rolado:

pedra britada:


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NBR 7211 Agregados para concreto: areia natural ou resultante do britamento de rochas estveis, ou a mistura de ambas, cujos gros passam na # 4,75 mm e ficam retidos na # 0,150 mm

Agregado mido Agregados para concreto

Massa Especfica: Relao entre a massa do agregado seco e o seu volume, descontados os volumes dos seus poros permeveis, impermeveis e entre gros.

Picnmetro

Frasco de Chapman

NBR NM 52

2,65 g/cm3

Agregado mido Massa especfica real


Massa unitria: relao entre a massa do agregado e o volume do recipiente que o contm, definido de acordo com o estabelecido nesta norma. Tambm inclui os vazios.

Estados solto ou compactado

NBR NM 45:2006

1,3 a 1,75 g/cm3

Agregado mido Massa unitria Agregados para concreto

Teor de umidade Areia seca: 1,50 g/cm3

Areia pouco mida: 1,30 g/cm3

Areia muito mida: 1,20 g/cm3

Granulometria Areia mdia seca: 1,50 g/cm3

Areia fina seca: 1,40 g/cm3

Agregado mido Massa unitria

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Agregados para concreto Absoro e umidade

Absoro - Aumento da massa do agregado em funo do preenchimento de seus vazios permeveis, expresso em percentagem.

Umidade O agregado pode ser utilizado no concreto em diversas condies de umidade.


Seco em estufa toda gua evaporvel foi eliminada por aquecimento a 100 C .

Seco ao ar condio na qual se colocado ao ar, ocorre o equilbrio com a umidade ambiente .

Saturado com superfcie seca (SSS) Quando todos os poros esto preenchidos e no h uma pelcula de gua na superfcie.

Seco em

estufa

Seco ao

ar

Saturado

sup. secaSaturado

sup. molhada

gua livre

absoro

efetiva

absoro umidade

superficial

umidade total


Capacidade de absoro quantidade de gua necessria para levar o agregado da condio seca em estufa condio SSS.

Absoro efetiva quantidade de gua necessria para levar o agregado da condio seca ao ar condio SSS.

Umidade superficial quantidade de gua presente no agregado alm daquela requerida para alcana a condio SSS.

Seco em

estufa

Seco ao

ar

Saturado

sup. secaSaturado

sup. molhada

gua livre

absoro

efetiva

absoro umidade

superficial

umidade total


Importncia os dados de absoro, absoro efetiva e umidade superficial so necessrios para a correo da proporo de gua no concreto.

Umidade interna

Absoro

mnima: 2%

Umidade superficial

Aderida superfcie dos gros

Inchamento

Umidade %

100*

sM

MMh

sh

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Agregados para concreto Umidade em agregados

Massa do agregado mido

Massa do agregado seco

sh Mh

M *100

100 hs M

hM *

100

100

100*)1( s

h

M

Mh sh M

hM *)1

100(

Agregados para concreto Mtodos para determinar a umidade

Secagem em estufa

Frasco de Chapman

NBR NM 52

Picnmetro

Speedy moisture tester base na reao qumica da gua existente em uma amostra

com o carbureto de clcio, realizada em ambiente confinado. O gs acetileno ao expandir-se gera presso proporcional

quantidade de gua existente no ambiente. A leitura dessa presso em um manmetro permite a avaliao do teor de umidade de amostras.

CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2

Agregados para concreto Inchamento da areia

Importncia para traos de concreto dosados em volume de grande importncia, pois corrige a alterao do volume da areia com a umidade.


Na areia mida a gua forma em torno dos gros uma tnue pelcula provocando um afastamento entre eles ocasionando o aumento de volume do conjunto.

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Coeficiente de inchamento

Inchamento em % s

sh

V

VVI

100*)(s

sh

V

VVI

Relao entre volumes mido e seco

)100

100(

h

V

V

h

s

s

h

Agregados para concreto Curva de inchamento da areia

Umidade crtica: o valor da umidade acima da qual o inchamento pode ser considerado constante.

Inchamento mdio: a mdia dos valores do inchamento no ponto de umidade crtica e no ponto mximo da curva (inchamento mximo).

1,00

1,04

1,08

1,12

1,16

1,20

1,24

1,28

1,32

1,36

0 2 4 6 8 10 12 14

Umidade, %

Re

la

o

Vh/V

s

Umidade crtica

hcrit = 4,8%

Inchamento mdio

30,1s

h

V

V



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Agregados para concreto Composio granulomtrica

a proporo relativa dos diferentes tamanhos de gros que se encontram constituindo o todo.

expressa em termos de porcentagem em massa: do material que passa; ou

do material retido por peneira.

NBR NM 248 - Anlise granulomtrica de agregados.

NBR NM 26 - Amostragem de agregados

Agregados para concreto Composio granulomtrica - Sries de peneiras

Tyler Srie Srie

Mesh Normal Intermediria

75 mm

63 mm

50 mm

37,5 mm

31,5 mm

25 mm

19 mm

12,5 mm

9,5 mm

6,3 mm

n. 4 4,75 mm

n. 8 2,36 mm

n. 14 1,18 mm

n. 28 0,6 mm

n. 48 0,3 mm

n. 100 0,15 mm

Agregados para concreto Anlise granulomtrica

Dimenso mxima caracterstica (Dimetro mximo): Abertura da peneira em que ficar retida, acumulada, uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5%

Mdulo de finura (Mdulo de Abrams): Soma das porcentagens retidas, acumuladas, na srie normal de peneiras, dividida por 100.

Peneiras (mm) Massa retida (g) % retida % acumulada

9,5 0 0 0

6,3 0 0 0

4,75 30 3 3

2,36 260 26 29

1,18 200 20 49

0,6 190 19 68

0,3 150 15 83

0,15 100 10 93

Fundo 70 7 100

Massa final (g) 1000

Dimenso mxima caracterstica 4,75 mm

Mdulo de finura 3,25


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

9,56,34,82,41,20,60,30,15Fundo

% a

cum

ula

da

Abertura das peneiras, mm

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Limites granulomtricos de agregado mido - NBR 7211

Peneira %, em peso, retida acumulada na peneira ABNT, para a

ABNT Limites Inferiores Limites Superiores

Zn Utiliz. Zona tima Zn Utiliz.

9,5 mm 0 0 0 0

6,3 mm 0 0 0 7

4,75 mm 0 0 5 10

2,36 mm 0 10 20 25

1,18 mm 5 20 30 50

0,6 mm 15 35 55 70

0,3 mm 50 65 85 95

015 mm 85 90 95 100

NOTAS

1 O mdulo de finura da zona utilizvel inferior varia de 1,55 a 2,20.

2 O mdulo de finura da zona tima varia de 2,20 a 2,90.

3 O mdulo de finura da zona utilizvel superior varia de 2,90 a 3,50


Limites granulomtricos de agregado mido - NBR 7211

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

6,34,82,41,20,60,30,15

Abertura das peneiras (mm)

% a

cu

mu

lad

a

Zona Utilizvel Zona tima


Classificao das areias segundo o mdulo de finura:

Antiga

Atual

Muito grossas MF > 3,90

Grossas 3,30 < MF < 3,90

Mdias 2,40 < MF < 3,30

Finas MF < 2,40

Muito grossas MF > 3,50

Grossas 2,90 < MF < 3,50

Mdias 2,20 < MF < 2,90

Finas 1,55 < MF < 2,20


So constitudas por hmus geralmente de origem vegetal.

Ao nas argamassas e concretos neutralizam a gua alcalina das argamassas e

concretos inibindo as reaes de hidratao do cimento; retardamento da pega;

endurecimento lento

Impurezas orgnicas

Baixas resistncias nas primeiras idades

Cura cuidadosa

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Em filmes

impedem a aderncia pasta - agregado acarretando

em diminuio da resistncia mecnica

Avaliao do teor de impurezas orgnicas nas

areias

NBR NM 49:2001 - Ensaio colorimtrico

NBR 7221:1987 - Ensaio de qualidade da areia

Impurezas orgnicas Impurezas orgnicas

Agregados para concreto Material pulverulento

Silte ( 0,002 < f< 0,06 mm)

Argila ( < 0,002 mm)

Em p

preenche os vazios, aumentando a trabalhabilidade

Em filmes

impede a aderncia do gro pasta de cimento

Determinao do teor de materiais pulverulentos NBR NM 46:2003

Peneiramento mido na # 0,07 5mm

Agregados para concreto Outras substncias nocivas

Argila em torres

incluses de baixa resistncia

determinao pela NBR 7218

Materiais carbonticos

expandem e desagregam o concreto

afetam o endurecimento do cimento

determinao pela ASTM C123

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Agregados para concreto Outras substncias nocivas

Mica

afeta a resistncia e a consistncia

Sais

Cloretos

revestimentos higroscpicos

manchas de umidade

eflorescncias

favorecem a corroso das armaduras do concreto armado

Sulfatos

Agregados para concreto Areias artificiais

Originadas da britagem de rochas Granito: so as melhores Basalto: gros lamelares e aciculares

Agregados para concreto Areias artificiais

Influncia nas argamassas e concretos

Trabalhabilidade

forma do gro

elevado teor de material pulverulento

requer lavagem

Resistncia trao e ao desgaste

forma e textura superficial do gro

Substncias nocivas

Torres em argila (NBR 7218) 3,0

Materiais carbonosos (ASTM C123) em concreto aparente

0,5

nos demais concretos 1,0

Material pulverulento (NBR NM 46) em concreto submetido a desgaste superficial

3,0

nos demais concretos 5,0

Limites mximos em % da massa do material

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Substncias nocivas

Impurezas orgnicas (NBR NM 49)

deve ser mais clara que a soluo padro

(300 ppm)

caso contrrio (NBR 7221)

ensaio de qualidade da areia


Substncias nocivas Limites mximos em % da massa do material

Agregados Grados - NBR 7211

Pedregulho ou a brita proveniente de rochas estveis, ou a mistura de ambas, cujos gros passam pela peneira 75 mm e ficam retidos na peneira 4,75 mm.

Rochas utilizadas na produo de agregado grado Granito

Basalto

Gnaisse

Diorito Gabro Diabase

Calcrio Quartizito Arenito

So as melhores pois

so mais estveis

Forma dos gros

Arredondados - cascalhos

Angulares com arestas vivas - britas

Melhor forma

Esfrica para cascalhos;

Cbica para britas

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Coeficiente volumtrico AFNor P-18.301

Coeficiente volumtrico de um gro

3d

V6C

=

Coeficiente volumtrico mdio de uma amostra

n

1

3m

d

V6C

=

S

Valores mnimos fixados pela AFNor para o coeficiente volumtrico mdio do

agregado

Tipo de concreto Dimetro mximo

9,5 a 25 mm > 25 mmConcreto armado e concreto com

fraca permeabilidade destinado a

barragens, reservatrios, tubulaes,

obras martimas, etc.

0,20 0,15

Concreto simples ou pouco armado

(fundaes, blocos, etc.)0,15 0,12

Influncia da forma do agregado grado nas propriedades do concreto

Propriedades do concreto

Trabalhabilidade do concreto fresco

Resistncia do concreto endurecido

Caractersticas do agregado

Dimenso mxima caracterstica

Granulometria

Forma

Arredondada

Angulosa


Forma arredondada

Menor ndice de vazios;

Menor quantidade de areia no concreto;

Menor superfcie especfica da mistura fresca;

Menor quantidade de gua de amassamento;

Maior resistncia.

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Forma arredondada

Facilita o movimento dos gros;

Boa trabalhabilidade com menos gua;

Para a mesma quantidade de gua: o concreto de seixo

rolado mais plstico que o de pedra britada;

Para a mesma trabalhabilidade: consome se menos gua

no concreto de seixo rolado.


Pedra britada

Forma angulosa e superfcie spera;

Maior aderncia argamassa que envolve o gro;

Para a mesma relao gua / cimento:

Menor trabalhabilidade;

Maior resistncia.

O material pulverulento afeta mais o concreto de

seixo rolado que o concreto de pedra britada

pela diminuio da aderncia

Massa especfica

Absoluta

Real

Aparente

Depende da rocha

Rocha densa e impermevel

Porosa

Volume aparente do gro

Espao ocupado pelo gro no concreto

Massa especfica e absoro de gua de agregado grado: NBR NM 53

Colocar a amostra em imerso em gua durante 24 horas;

Secar a superfcie dos gros e determinar a sua massa no estado saturado superfcie seca (B);

Colocar a amostra na balana hidrosttica e determinar a sua massa imersa na gua (C);

CB

Bsss = 100=

A

ABa

Colocar a amostra para secar em estufa

por 24 horas e determinar a sua massa

no estado seco em estufa (A).

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Massa unitria de agregado grado

Massa da unidade de volume aparente do

agregado (inclui no volume os vazios entre os

gros)

Importncia

Converso de traos;

Clculo do consumo de material por m de

concreto;

Massa unitria de agregado grado

Fatores que afetam

Teor de umidade

aumento da massa (no ocorre o fenmeno do

inchamento)

Grau de adensamento

menos dependente do que o agregado mido

Forma e volume do recipiente

Cilndrico ou paralelepipdico

Resistncia e durabilidade

Rochas inertes

Sem alterao qumica sobre o cimento

Inalterveis

ao ar

gua

variaes de temperatura

Reao lcali-agregado Hidrxidos alcalinos liberados na hidratao do

cimento

KOH, NaOH

Minerais reativos presentes em certos

agregados (slica ativa)

Opala;

Calcednia;

Tridimita;

Teor mximo de lcalis permitido quando se utiliza agregados reativos

Na2O + 0,658K2O < 0,6%

Cristobalita; e

Zelitas.

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Granulometria

Amostragem: NBR NM 26

Anlise granulomtrica: NBR NM 248

Composio granulomtrica

Dimenso mxima caracterstica

Mdulo de finura

Zonas granulomtricas d/D para o agregado grado - NBR 7211

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1527664503832251912,59,56,34,82,4

Abertura das peneiras (mm)

% a

cu

mu

lad

a

Graduao 0(4,75/12,5) Graduao 1(9,5/25) Graduao 2(19/31.5)

Graduao 3(25/50) Graduao 4(37,5/75)

Substncias nocivas

Torres de argila e partculas friveis (NBR 7218)

Em concreto aparente 1,0

Em concreto submetido abraso 2,0

Nos demais concretos 3,0

Materiais pulverulentos (NBR NM 46)

1,0

Materiais carbonosos (ASTM C123)

Em concreto aparente 0,5

Nos demais concretos 1,0


ndices de qualidade para os agregados grados

Forma dos gros (NBR 7809)

O ndice de forma no deve ser maior que 3.

Abraso Los ngeles (NBR NM 51)

Inferior a 50%

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