Cap.iv - Agregados - V5

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  • 7/24/2019 Cap.iv - Agregados - V5

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    Cap. IV - Agregados

    Prof. M.Sc. Joo Carlos de Campos

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    Introduo DEFINIO.: Material sem coeso, granular, quimicamente

    inerte, formado por partculas de diferentes tamanhos. (areia,

    brita, p de brita, seixos rolados.

    USO: os agregados so utilizados junto como os aglomerantes

    .enchimento)

    FINALIDADE:

    Tcnica: aumentar a resistncia das argamassas e concretodiminuindo a retrao

    Econmica: reduzir o consumo de aglomerantes de custos maiselevados

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    Cap. IV - Agregados

    Importncia

    Influenciam nas propriedades do

    Trabalhabilidade

    Retrao por secagem Propriedades mecnicas Desgaste por abraso

    Custo

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    Cap. IV - Agregados

    Importncia

    Aspecto Ecolgico

    Minerao e uso dos agregadosnaturais no so feitos com enfoque

    de sustentabilidade ambiental;

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    Agregados - Classificao

    De maneira geral, os agregados podemser classificados quanto :

    origem dimenses massa unitria

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    Agregados - Classificao Quanto origem, podem ser:

    naturais:j encontrados na natureza sob aforma definitiva de utiliza o areia de rio seixo

    rolado, pedregulho, etc);

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    Agregados - Classificao Quanto origem, podem ser:

    artificiais: so os que necessitam demodificao da textura para chegar condionecessria e apropriada ao seu uso.

    Entre os mais utilizadosesto:

    Pedra britada: osbasaltos, granitos,gnaisses; Argila expandida; Escria de alto forno

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    Agregados - Classificao

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    Agregados - Classificao Quanto origem, podem ser:

    artificiais:

    GnaisseRocha metamrfica

    60 -110 MPa

    GranitoRocha gnea

    plutnica80 -180 MPa

    BasaltoRocha gnea

    vulcnica

    140 -180 MPa

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    Quanto dimenso,os agregados

    c ass cam-se em:

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    Agregado Grado Materiaisgranulares provenientes de rochas,

    comprovadamente inertes e decaractersticas semelhantes, cujosgros passam na peneira de malhaquadrada com abertura nominal de

    Agregado Mido Areia deorigem natural ou resultante debritamento de rochas estveis,cujos gros passam pela peneira4,8 mm e ficam retidos na peneira

    0,075 mm

    de 4,8 mm, tais como: seixo rolado,cascalho e pedra britada

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    Granulometria

    Normalmente, na prtica, se considera que asareias tm gros que passam, em quase suatotalidade, pela peneira de 4,8 mm (peneira

    n. , e as r as em a ma or a e seus gr osretidos nessa mesma peneira. Essa peneira de 4,8 mm representa uma

    separao correntemente usada entre asareias e britas.

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    NBR 7225/93 - Materiais de pedra e agregados naturais

    NBR 6502 (1995 - itens: 2,2.23, 2.2.25; 2.2.159; 2.2.191) classifica ossolos:

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    Tipos de areia

    Areia fina Areia mdia Areia grossa

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    Pedrisco artifical

    prof. M.Sc. Joo Carlos de Campos15

    Pedrisco natural

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    prof. M.Sc. Joo Carlos de Campos16

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    Agregado Mido - Reciclado Foi investigada a viabilidade da reciclagem de rejeitos da

    indstria de loua sanitria, como agregados em

    substituio parcial ou total da areia de rio, emargamassas de revestimento e assentamento.

    O rejeito de loua sanitria aps ser britado em britadorde mandbulas, foi modo em moinho de martelos eseparado em granulometria apropriada para simular umtipo genrico de areia, cujo mdulo de finura foi similar ao

    da areia usada em uma obra.

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    Agregado Mido

    - Reciclado Embora no exista estatsticas, o

    entulho que sai dos canteiros,

    segundo alguns autores, composto basicamente de: 64% de argamassa;

    (tijolos e blocos); 6% de outros materiais (concreto,

    pedra, areia, metlicos, plsticos)

    Diante desses nmeros conclui-se que possvel triturar mais de 90% doentulho da construo, podendo essematerial reciclado ser utilizado como

    agregado mido. So Sebastio,Araraquara

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    NBR 7225/93 - Materiais de pedra e agregados naturais

    NBR 7211/09 Agregados para concreto

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    Agregados - Clasificao

    Quanto massa unitria (massaespecfica), pode-se classificar osagregados em:

    leves (< que 1t/m3): pedras-pomes, vermiculitase argilas expansivas, por exemplo; normais (1 t/m3 a 2t/m3): areias quartzosas,seixos, britas gnissicas, granitos e outros. pesados (> 2t/m3): barita, magnetita, limonita,etc.

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    Agregados - Clasificao leves (< que 1t/m3): pedras-pomes, vermiculitas e

    argilas expansivasA argila expandida uma agregado leve que se apresenta em forma de bolinhasde cermica leves e arredondadas, com um estrutura interna formada por umaespuma cermica com microporos e com uma casca rgida e resistente.

    Fonte: http://www.tijoleste.com.br/argila/

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    Agregados - Clasificao leves (< que 1t/m3): pedras-pomes, vermiculitas e

    argilas expansivasA vermiculita ou vermiculite um mineral formado por hidratao de certosminerais baslticos. Sofre expanso quando lhe aplicado calor. utilizadacomercialmente em sua forma expandida, na construo civil e na agricultura

    Fonte: http://www.tijoleste.com.br/argila/

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    Agregados - Clasificao leves (< que 1t/m3): pedras-pomes, vermiculitas e

    argilas expansivasA Vermiculita expandida um produto de larga aplicao nos seguintessetores:

    Isolante termo-acstico para lajes e paredes. Agregado leve para concreto estrutural. Proteo de impermeabilizao em lajes de cobertura. Miolo de divisrias e portas "corta-fogo". Cmaras a prova de som.

    Cmaras a prova de fogo. Forro decorativo e acstico, a prova de fogo.

    Fonte: http://www.tijoleste.com.br/argila/

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    Agregados - Clasificao leves (< que 1t/m3): pedras-pomes, vermiculitas e

    argilas expansivasNA INDSTRIA: Tijolos e argamassas isolantes. Isolante trmico e anti-corrosivo.

    - .

    Embalagens prova de choques e fogo. Elemento filtrante.

    NA AGRICULTURA: Condicionador de solos.

    Veculos para nutrientes, inseticidas, herbicidas, fungicidas e fumigantes.

    Fonte: http://www.tijoleste.com.br/argila/

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    Cap. IV - Agregados

    Agregados normais (Produo):

    agregados midos naturais: rochas,

    mecnicamente, consolidadas ou no lavras tipo leito de rio

    lavras tipo solo de alterao (maiscontaminado)

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    Caractersticas fsicas importantes:

    massa especfica: 25 KN/m3 a 27. .

    porosidade:

    granitos e basaltos: < 1 a 2% arenitos e calcrios: at 10%

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    pesados (> 2t/m3):

    Carbonato deBrio

    Magnetita

    BaritaBaSO4

    Sulfato deBrio

    Oxido de Ferro Cor avermelhada

    Fe3O4xido frrico -xido de ferro

    magnticonatural

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    Agregados Normais

    Suas Caractersticas depende:

    Rocha Matriz Processo de extrao e beneficiamento

    Rocha Matriz:

    Microestrutura da rocha (composio mineralgica eporosidade) Condies de exposio (intemperismo)

    Processo de extrao:

    Desmonte da jazida Tipo de britador (agregado grado) Operaes de classificao granulomtrica Operaes de limpeza (lavagem)

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    Propriedades dosagregados

    Propriedades fsicas (forma daspartculas e textura superficial) A forma externa da partcula determinada

    por duas propriedades:grau de arredondamento eesfericidade da partcula.

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    Propriedades dosAgregados

    A esfericidade descrita como sendo o grau deaproximao de uma partcula formaperfeitamente esfrica, podendo ser agrupadosem:

    esferoidais ou equidimensionais achatados ou em forma de disco

    prismticos ou em forma de basto lamelares

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    Propriedades dosagregados

    O grau de arredondamento definido como arelao entre o raio mdio de curvatura doscantos e bordas da partcula e o raio do crculomximo nela inscrito. Sendo fun o direta da

    resistncia mecnica e da resistncia abrasoda rocha matriz, o arredondamento normalmente definido pelos termos: angulosos subangulosos subarredondados arredondados.

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    Forma das partculas NBR 7389

    Grau de esfericidade e grau de arredondamento

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    escon nua:

    Volume devazios menos

    on nua:

    Volume devazio maior

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    P i d d d

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    Propriedades dos

    Agregados Ainda se pode Classificar, segundo a textura

    superficial, como: vtrea sa Granulada Rugosa

    Cristalina esponjosa porosa

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    Ensaios Ensaios e especificaes Os principais ensaios

    para definio da viabilidade de uso de agregadosem concretos, com as respectivas normas tcnicas

    Absoro (ASTMC-128) Massa especfica absoluta (NBR-9776)

    Abraso Los Angeles (NBR-6465) Forma do gro (Indice de forma NBR-7809) Durabilidade (MB-1065) Resistncia compresso simples (MB-892)

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    Ensaios Outros ensaios

    Esmagamento (DNER ME 42) Material pulverulento (NBR-7219) Torres de argila (NBR-7218) ea v a e ca s car ona o m o o ace era o

    NBR) Anlise qumica Anlise petrogrfica Anlise granulomtrica (NBR-7217)

    Estudo de desempenho do agregado em dosagensde concreto e argamassa.

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    Ensaios em Agregados Determinao da Consistncia do Concreto. Determinao do ndice de Lamelaridade de

    Agregados. Ensaio de Concreto Schimidt.

    . ndice de Forma de Agregado (Cubicidade). Massa Especfica Real de Material Finamente

    Pulverizado.

    Mtodo Standard de Teste para Medio, "in loco",da Densidade de Pavimentos contendo grandequantidade de agregados.

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    Ensaios em Agregados Moldagem, Cura e Compresso de Corpos de

    prova Prismticos de Concreto. Moldagem e Cura de corpos de prova

    . Peso Especfico Absoluto de Agregados pelo

    deslocamento d'gua. Peso Especfico de Agregados Finos.

    Propriedades dos

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    Propriedades dos

    Agregados Propriedades mecnicas So as seguintes

    as principais propriedades mecnicas dosagregados:

    rigidez do material quebra por impacto dureza: refere-se resistncia abraso

    superficial do material. O mtodo mais utilizado

    de medida o ensaio de abraso Los Angeles(NBR 6465)

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    Propriedades dos

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    Propriedades dos

    Agregados Propriedades mecnicas

    resistncia mecnica:- ao esmagamento de corpo-de-provaindeformado extrado da rocha;- ao esmagamento da massa de agregado;- utilizao de agregados de comportamento j

    comprovado na prtica

    Propriedades dos

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    Propriedades dos

    Agregados Propriedades elsticas

    Define-se o mdulo deelasticidade de um agregadocomo a razo entre umincremento de tenso e ocorrespondente incremento dedeformao, determinando-se

    a razo entre a carga aplicadae a deformao do corpo-de-prova, paralela direo dacarga.

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    Propriedades dos

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    Propriedades dos

    Agregados Porosidade e absoro dos agregados

    O tamanho, a quantidade e a continuidadedos poros num agregado so importantes

    caractersticas, interferem na absoro,massa especfica, resistncia mecnica,resistncia abraso, aderncia, pasta-

    agregado e susceptibilidade ao ataque deagentes qumicos.

    Propriedades dos

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    Propriedades dos

    Agregados Porosidade e absoro dos agregados

    A relao entre a perda de massadeterminada no estado de superfcie saturada

    seca e a massa de amostra seca, emporcentagem, chamada de absoro.

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    Granulometria Depois de secada ao ar a amostra

    pesada. A escolha da amostradeve seguir a especificao daNBR-7216, de forma a ser

    A amostra passada pela srienormal de peneiras, de maneiraque o peneiramento seja contnuo,e aps 1min de peneiramento,

    menos que 1% do peso total daamostra passe em qualquerpeneira.

    O material retido em cada peneira

    separado e pesado. Agitador Eletromecnico

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    GranulometriaPeneiras:

    So denominadas pelas dimensesnominais das aberturas formadaspe a ma a qua ra a, cujos va ores

    so expressas em milmetros.

    Srie normal de peneiras

    agregado mido:9,5; 4,8; 2,4; 1,2; 0,6; 0,30; 0,15.

    Agitador Eletromecnico

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    GranulometriaAgitador de peneiras

    eletromecnicoAgitador de peneiraseletromecnico de bancada com

    de tempo para at 99minutos efreqncia de vibrao.Capacidade paraat 8 peneiras 8X2 ou 17peneiras 8X1 mais tampa efundo.Alimentao 110/220V - 50/60Hz

    Peso: 100 kgSolotest

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    Granulometria

    Agitador de peneiraseletromecnico suspensoAgitador de peneiras eletromecnicosuspenso, ea para pene ramento

    porvia mida. Possui controlador detempo.

    Capacidade para 8 peneiras 8X2ou 17 peneiras 8X1 mais tampa efundo. Disponvel em 110 ou 220V.

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    GranulometriaAgitador de peneiras Ro-tapAgitador de peneiras eletromecnico tipo

    Ro-tap com controlador de tempo,capacidade para 6 peneiras 8X2 ou 13peneiras 8X1 mais tampa e fundo.Este agitador se difere dos demais porpossuir uma agitao mais perfeita, similar

    manual, pois realiza oscilaes orbitais echoques verticais que eliminam tambm oproblema da eletricidade esttica criada pelafrico do material a ser peneirado com atela metlica, colando as partculas e

    impedindo que estas atravessem apeneira.Todas as engrenagens ficamsubmersas em caixa de leo, garantindomaior durabilidade ao aparelho. Oequipamento tambm comercializado

    numa verso econmica, sem caixa de leo.

    Solotest

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    GranulometriaDefinies NBR

    Dimenso mxima caracterstica (CK) grandeza associada distribuiogranu om trica o agrega o,correspondente abertura da malhaquadrada, em mm, qual corresponde

    uma porcentagem retida acumuladaigual ou imediatamente inferior a 5%em massa.

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    Granulometria Definies NBR

    Mdulo de finura (MF) a soma dasporcentagens acumuladas nas peneiras

    da srie normal, divididas por 100: noclculo no entram as porcentagensacumuladas na peneiras intermedirias.

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    Granulometria Definies NBR

    O dimetro mximo e mdulo de finurado uma idia numrica ao que

    chamado de agregado grosso ou fino,correntemente utilizada na classificaoprtica do tamanho do material.

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    Granulometria As areias podem ser classificadas em:

    Areias muito grossas ........................M.F. > 3,90 Areias grossas.................................. M.F. > 3,90

    .................................. , < . . < ,

    Areias finas...................................... M.F. < 2,40 As britas podem ser classificadas em :

    Brita 1 .............................................. CK = 12,5 mm Brita 2 .............................................. CK = 25,0 mm Brita 3 .............................................. CK = 38,0 mm

    Peneiras

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    Granulometria

    Agitador

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    Massa Especfica Definies

    Massa especfica real a massa por unidadede volume descontado somente os vazios

    .

    a massa especfica da areia (frasco de Chapman)

    b massa especfica da brita (balana hidrosttica)

    utilizada para clculo da massa especfica demisturas (pastas, argamassas e concretos).

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    Massa EspecficaFrasco de ChapmanFrasco de chapman paradeterminao do peso

    finos. Pode ser adquiridosozinho ou em um conjuntoque acompanhargua de clculo para

    determinao da umidadesuperficial, estojo demadeira para transporte einstrues de uso.

    Massa Especfica

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    Massa EspecficaBalana Hidrosttica

    Uma balana hidrosttica um mecanismoexperimental destinado ao estudo da fora deimpulso exercida por lquidos sobre os corposneles imersos. Foi inventada por Galileu Galilei.Seu funcionamento se baseia no princpio deArquimedes (um corpo perde aparentemente

    deslocado) e est especialmente concebidapara a determinao de densidades de slidose lquidos. Este tipo de balana constitudapor: prumo, termmetro, copo, ala, parafusode compensao, escala graduada, cursor

    superior deslizante, encaixe, cursor inferiordeslizante, pontas, parafuso para acerto esuporte. Estas balanas necessitam de sercalibradas antes de se efectuar a medio dedensidades.

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    Massa Especfica Mtodos de ensaios

    A) Agregado mido (frasco de Chapman) amostra colhida de acordo com a NBR 7216

    constncia de peso colocar a areia seca no frasco de Chapman(semelhante a um balo volumtrico com graduao)que deve estar previamente com 200 cm3 de gua

    a gua dever subir pelo gargalo at estabilizar efetuar a leitura do nvel dgua e calcular a massa

    especfica pela frmula:

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    Massa Especfica Mtodos de ensaios Agregado mido (frasco de Chapman)

    efetuar a leitura do nvel dgua e calcular a

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    Massa EspecficaB) Agregado grado

    amostra colhida de acordo com a NBR- 7216 quantidade do material igual metade da

    secar o material em estufa (110 5 )C atconstncia de peso pesar o material seco ( ml );

    pesar o material na balana hidrosttica (m2)b massa especfica da brita (balana hidrosttica)

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    Teor de UmidadeO conhecimento do teor de umidade do

    agregado de significativa importncia devidoa quantidade de gua, na argamassa ou noconcre o. omo se sa e a res s nc a, an o

    do concreto, quanto da argamassa, funoda relao a/c (fator gua/ cimento) e,portanto, imprescindvel avaliar a umidadede absoro dos agregados, em particular osmidos.

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    Teor de Umidade O teor de umidade dado pela relao:

    Sendo:

    h = teor de umidade (%)Ph = massa de areia midaPs = massa de areia seca O teor de umidade da areia pode serdeterminado por trs mtodos: estufa, frigideira,speedy e o frasco de Chapman

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    Teor de Umidade A) Mtodo de ensaio (frigideira)

    este mtodo recomendvel apenas em locais ondeos recursos so escassos;

    embeber a areia em lcool (em excesso) e colocarfogo na mistura. Em caso de no se dispor de lcoolna obra, pode-se esquentar a areia at a retirada detoda a gua;

    aps o lcool ser totalmente consumido, pesar a areianovamente (PS)

    calcular a umidade pela frmula:

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    Teor de Umidade B) Mtodo de ensaio (speedy)

    pesar de 20 a 50g de areia mida; essa areia mida dever ser colocada num cilindro de ao

    juntamente com bolas de ao e cpsulas de vidro contendocarbureto;

    aps a colocao da areia, o cilindro dever ser tampado

    hermeticamente. Essa tampa dispe de um manmetropara a medida da presso; em seguida o cilindro de ao agitado de tal forma que as

    bolas de ao quebrem as cpsulas de vidro. O carburetoentrar em contato com a umidade de areia desprendendogases que pressurizao o cilindro;

    feita a leitura da presso e em funo da quantidade deareia colocada possvel determinar a umidade em umatabela.

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    Teor de Umidade C) Mtodo de ensaio (frasco e Chapman)

    pesar uma amostra de 500g de areia mida encher o frasco de Chapman at a marca de 200cm3

    (L). Antes da leitura, o frasco deve ser agitado paratirar as bolhas de ar; calcular o teor de umidade pela frmula deduzida

    abaixo

    Sendo:

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    Teor de Umidade C) Mtodo de ensaio

    (frasco e Chapman)

    L leitura no frasco eor e um a e

    v - volume de gua da areiamida Ph peso mido da areia

    mida PS peso seco da areia seco

    massa especfica real daareia

    V volume real da areia seca

    Propriedades dos

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    Agregados Aderncia pasta-agregado

    A aderncia um importante parmetro na formaoda resistncia do concreto, especialmente flexo.

    formato do gro e afetada por outras propriedadesfsicas e qumicas relacionadas aos constituintesqumicos e mineralgicos dos agregados.

    A determinao da qualidade qumica da ligao

    bastante difcil, no existindo ainda ensaiosindiscutivelmente aceitveis.

    Propriedades dos

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    Agregados Propriedades trmicas

    Dentre as que merecem mais destaque esto:a dilatao trmica,

    o calor especfico e acondutibilidade trmica.

    coeficientes de dilatao trmica bem prximos, dentro da faixa usual de

    temperatura atmosfrica (entre -40 e +60 oC):concreto: c = 0,9 a 1,4 x 10-5 oC-1

    ao: s = 1,2 x 10-5 oC-1

    Propriedades dos

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    Agregados Propriedades trmicas

    O coeficiente de dilatao dos agregados podeinfluir no concreto quando o seu valor muitodiferente do da pasta de cimento, uma vez que

    grandes diferenas de temperatura podemproduzir variaes apreciveis nas dimensesdo agregado e da pasta, rompendo a ligao

    entre eles e prejudicando a qualidade doconcreto endurecido.

    Propriedades dos

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    Agregados Substncias deletrias nos agregados

    Podem ser divididas em trs grandes grupos:impurezas que interferem na hidratao do

    cimento (cidos hmicos, sais minerais);substncias envolventes do agregado,

    formando pelculas (argila e silte);

    partculas frgeis e defeituosas (torres deargila, carvo, linhito)

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    Deletrio = Que destri ou danifica; prejudicial, danoso, nocivo

    Sabe-se que os cimentos consistem de compostos qumicos que entram em reaesqumicas com a gua e produzem produtos de hidratao complexos, com propriedadesadesivas.Ao contrrio do cimento, e embora ocupem 60 a 80 % do volume do concreto, osagregados so freqentemente considerados como um material de enchimento inerte e,portanto, no se d muita ateno ao seu possvel efeito nas propriedades do concreto.

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    Nas regies litorneas e de rios muito poludos, convm redobrar aateno com relao a qualidade da areia. Areias de mar contm saisincompatveis para uso em revestimento e concretos. Em outrasregies, aps perodos longos de chuvas e cheias, convm ficar alerta,pois existe tendncia de piorar a qualidade das areias dos rios.

    Teor de cloretos (encontrados nas areias de dunas e praias). Oscloretos tm efeito danoso em concretos destinados estruturasarmadas, porm so utilizados como aceleradores de pega. O cloretoataca o ao das armaes de modo que a seo reta de uma barrapode crescer at 16 vezes o tamanho original, lascando o concreto e

    expondo a armao, reduzindo a capacidade de trabalho das peasestruturais. O teor mximo de cloreto de sdio 0,08% do peso daareia.

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    Teores de cloretos e sulfatos

    Cloreto de Sdio (NaCl),mais conhecido como salde cozinha

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    Bibliografia http://www.solotest.com/solotest/G5.PDF AGREGADOS PARA ARGAMASSAS E

    CONCRETOS - Prof. Paulo Albuquerque