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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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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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Tipos de agregados

Rochas britadas

Fragmentos rolados

nos leitos dos

cursos d’água;

Materiais

encontrados em

jazidas provenientes

de alterações de

rocha

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Aplicações de agregados

Lastro de vias

férreas;

Bases para

calçamentos;

Camadas

drenantes;

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Aplicações de agregados

Reforço das

camadas de um

pavimento;

Concretos

asfálticos;

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Aplicações de agregados

Argamassas para

assentamento e

revestimento de

pisos, paredes e

tetos;

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Aplicações de agregados

Concretos:

Simples;

Armado;

Protendido; e

Especiais.

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Argamassas e concretos

Funções dos agregados:

resistir aos esforços:

mecânicos

ao desgaste

ao intemperismo

reduzir as variações volumétricas; e

reduzir o custo.

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Classificação dos agregados

Naturais:

areia;

pedregulho,

cascalho ou seixo

rolado.

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Classificação dos agregados

Artificiais:

pedra britada;

areia artificial;

escória siderúrgica;

argila expandida;

cinza volante

sinterizada; etc.

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Classificação dos agregados

Massa específica

Leves Normais Pesados

Vermiculita Areia Minérios de

ferro

Argila

expandida

Seixo rolado Minérios de

bário

Poliestireno

expandido

Pedra britada Sucata

metálica

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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

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Classificação dos agregados

Tamanho dos grãos Graúdo: material que fica retido na # 4,8 mm

seixo rolado:

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Classificação dos agregados

Tamanho dos grãos Graúdo: material que fica retido na # 4,8 mm

pedra britada:

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Classificação dos agregados

Tamanho dos grãos Mescla: mistura de miúdo com graúdo

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Aplicações do filer

Espessador de asfaltos diluídos

Mastiques betuminosos

Argamassas e concretos betuminosos

Borracha artificial

Concretos pobres

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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

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Agregado miúdo

Massa específica real

Picnômetro

Frasco de Chapman

NBR 9777

2,65 g/cm3

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Agregado miúdo

Massa unitária NBR 7251

Estados solto ou compactado

Teor de umidade Areia seca: 1,50 kg/dm3

Areia pouco úmida: 1,30 kg/dm3

Areia muito úmida: 1,20 kg/dm3

Granulometria Areia média seca 1,50

kg/dm3

Areia fina seca 1,40 kg/dm3

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Umidade e absorção

Umidade interna

Absorção

É mínima: 2%

Seco em

estufa

Seco ao

ar

Saturado

sup. secaSaturado

sup. molhada

água livre

absorção

efetiva

absorção umidade

superficial

umidade total

Umidade superficial

Aderida à superfície dos grãos

Inchamento

Umidade em % 100*sM

MMh

sh

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Umidade em agregados

Massa do agregado

úmido

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(

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Métodos para determinar a

umidade

Secagem em estufa

Frasco de Chapman

NBR 9776

Picnômetro

Speedy moisture

tester

CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2

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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.

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Inchamento da areia

Coeficiente de inchamento

Inchamento em %

s

sh

V

VVI

100*)(

s

sh

V

VVI

Relação entre volumes úmido e seco

)100

100(

h

V

V

h

s

s

h

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Curva de inchamento da areia

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

laç

ão

Vh/V

s

Umidade

crítica

hcrit = 4,8%

Inchamento

médio

30,1s

h

V

V

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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

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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

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Análise granulométricaPeneiras (mm) Massa retida (g) % retida % acumulada

9,5 0 0 0

6,3 0 0 0

4,8 30 3 3

2,4 260 26 29

1,2 200 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

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.

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Curva granulométrica

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

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

Abertura das peneiras, mm

% a

cu

mu

lad

a

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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

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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

Cura cuidadosa

Baixas resistências nas

primeiras idades

Cura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosa

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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

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Impurezas orgânicas - MB 10

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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

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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

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Areias artificiais

Originadas da britagem de rochas Granito: são as melhores

Basalto: grãos lamelares e aciculares

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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

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Substâncias nocivas - EB 4

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

Limites máximos em % da massa do material

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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

Calcário

Quartizito

Arenito

São as melhores pois

são mais estáveis

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Forma dos grãos

Arredondados - cascalhos

Angulares com arestas vivas - britas

Melhor forma

Esférica para cascalhos;

Cúbica para britas

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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

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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

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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

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Classificação dos grãos quanto

às arestas cantos e facesNormais

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

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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

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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.

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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.

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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

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Massa específica

Absoluta

Real

Aparente

Depende da rocha

Rocha densa e impermeável

Porosa

Volume aparente do grão

Espaço ocupado pelo grão no concreto

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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).

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Massa unitária de agregado

graúdoMassa 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;

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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

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Resistência e durabilidadeRochas 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

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Granulometria

Amostragem: NBR 7216 (MB 6)

Análise granulométrica: NBR 7217

(MB 7)

Composição granulométrica

Dimensão máxima característica

Módulo de finura