CENTRO FEDERAL DE EDUCAO TECNOLGICA DO PARAN

DEPARTAMENTO ACADMICO DE CONSTRUO CIVIL

ENGENHARIA DE PRODUO CIVIL

APOSTILA DE TECNOLOGIA DO

CONCRETO

2004

2APRESENTAO ................................................................................................................................................ 4INTRODUO ..................................................................................................................................................... 5

O que o concreto............................................................................................................................................... 5A . Conceituao ............................................................................................................................................. 5B. Histrico ..................................................................................................................................................... 5C. Vantagens ................................................................................................................................................... 6

Fatores que influenciam a qualidade do concreto................................................................................................ 8A- O Que Qualidade? ................................................................................................................................... 8B - Obteno da Qualidade.............................................................................................................................. 8C - Generalidades ............................................................................................................................................ 8D - Concluso................................................................................................................................................. 9

Estudo dos materiais constituintes sob o aspecto tecnolgico........................................................................... 10Cimento Portland........................................................................................................................................... 10A. Introduo e conceituao ........................................................................................................................ 10B. Matrias - primas ...................................................................................................................................... 10B. 3 - Gesso ................................................................................................................................................... 11C . Fabricao de Cimento Portland.............................................................................................................. 11D - Composio Qumica ............................................................................................................................ 15E - Cimento Portland .................................................................................................................................... 20F - Cimentos Portland com adies ativas..................................................................................................... 30G - Especificaes. ........................................................................................................................................ 34H - Concluso................................................................................................................................................ 36

AGREGADOS .................................................................................................................................................. 37A. Conceituao ............................................................................................................................................ 37B. Classificao ............................................................................................................................................. 37C. Obteno ................................................................................................................................................... 38D - Agregado Mido ..................................................................................................................................... 41E - Agregados Grados ................................................................................................................................. 45

GUA DE AMASSAMENTO ......................................................................................................................... 50A. Introduo................................................................................................................................................. 50B. Impurezas e sua Influncia........................................................................................................................ 50C - gua do Mar............................................................................................................................................ 54D - guas Residuais de Indstrias................................................................................................................. 55E - O Efeito das Impurezas na gua de Mistura (segundo Abrams) ............................................................. 55F - A Prtica Corrente para a Verificao da Qualidade da gua Empregada no Amassamento dosConcretos para Pavimentos ........................................................................................................................... 57

PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO ................................................................................................ 59A. Conceituao ............................................................................................................................................ 59B. Trabalhabilidade ....................................................................................................................................... 59C - Exsudao................................................................................................................................................ 60D - Massa especfica...................................................................................................................................... 60

PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO ..................................................................................... 61A- Resistncia aos Esforos Mecnicos ........................................................................................................ 61B - Permeabilidade e Absoro ..................................................................................................................... 62C - Deformaes............................................................................................................................................ 63D - Mdulo da Elasticidade ........................................................................................................................... 64

PREPARO DO CONCRETO - MANIPULAO DOS MATERIAIS............................................................ 66A - Introduo ............................................................................................................................................... 66B - Manuseio e Estocagem dos Materiais...................................................................................................... 68

ESPECIFICAES DO CONCRETO ............................................................................................................. 70A - Introduo ............................................................................................................................................... 70B - Tipos de Especificao ............................................................................................................................ 70C - Aceitao do Concreto ............................................................................................................................ 74

PREPARO DO CONCRETO............................................................................................................................ 75Dosagem........................................................................................................................................................ 75A - Introduo ............................................................................................................................................... 75B - Designao do Trao ............................................................................................................................... 75C - Determinao das Quantidades dos Componentes .................................................................................. 75D - Efeitos das Variaes de Dosagem Sobre J Concreto ............................................................................. 77

3E - Tolerncias na Dosagem.......................................................................................................................... 78DOSAGEM DO CONCRETO .......................................................................................................................... 79

Fixao de Elementos para Dosagem............................................................................................................ 79A - Dimenso Mxima Caracterstica dos Agregados (Dmx)...................................................................... 79B - Mdulo de Finura dos Agregados (M. F.) ............................................................................................... 80C - Relao gua/Cimento (A/C) ................................................................................................................. 80D - Relao gua/ Mistura Seca (A%).......................................................................................................... 82E - Relao Cimento: Agregado (1 : m) ........................................................................................................ 82F - Relao Areia/ Agregado (a/m) ............................................................................................................... 82G - Correo do Trao Quanto a Granulometria (se necessrio)................................................................... 83H - Correo do Trao Quanto a Consistncia .............................................................................................. 83I - Consumo de Cimento (C) ........................................................................................................................ 83J - Quantidade de Agregado em Volume por m3 de Concreto....................................................................... 84K - Quantidade de gua ................................................................................................................................ 84L - Custo do m3 de Concreto (material) ......................................................................................................... 85

DOSAGEM DO CONCRETO .......................................................................................................................... 86- Mtodo da ABCP / ACI -............................................................................................................................ 86A - Determinao da Dimenso Mxima do Agregado (Dmx) ................................................................... 86B - Fixao da Relao gua/Cimento (A/C) ............................................................................................... 86C - Proporcionamento de Britas .................................................................................................................... 86D - Determinao do Consumo de gua (Ca)............................................................................................... 86E - Determinao do Consumo de Cimento (C) ............................................................................................ 86F- Determinao do Consumo de Agregado Grado (Cb) ............................................................................ 86G - Determinao do Consumo de Agregado Mido (Cm)........................................................................... 87H - Apresentao do Trao............................................................................................................................ 87

DOSAGEM DO CONCRETO .......................................................................................................................... 88- MTODO DO INT -................................................................................................................................... 88A - Determinao da Dimenso Mxima do Agregado (Dmx) ................................................................... 88B - Fixao do Fator gua/Cimento (A/C) ................................................................................................... 88C - Fixao do Fator gua/Mistura Seca (A%)............................................................................................. 88D - Determinao da Proporo Cimento:Agregado (1:m) ........................................................................... 88E - Fixao da Porcentagem de Agregados na Mistura Seca......................................................................... 88F - Determinao da Porcentagem de Cimento (%c) ................................................................................... 89G - Determinao do Trao do Concreto em Peso ........................................................................................ 89

PREPARO DO CONCRETO............................................................................................................................ 90Controle do Concreto .................................................................................................................................... 90A - Controles ................................................................................................................................................. 90

INSPEO DO CONCRETO .......................................................................................................................... 94A - Introduo ............................................................................................................................................... 94

ENSAIO DE CONSISTNCIA ........................................................................................................................ 97A. Ensaio de Resistncia a Compresso ........................................................................................................ 97B. Formao de Lotes.................................................................................................................................... 97C. Amostragem.............................................................................................................................................. 97D - Tipos de Controle da Resistncia ............................................................................................................ 98E - Controle Estatstico do Concreto por Amostragem Parcial ..................................................................... 98F- Controle do Concreto por Amostragem Total (100%).............................................................................. 99G - Casos Excepcionais ............................................................................................................................... 100

CONTROLE DA RESISTNCIA DO CONCRETO .................................................................................... 101Critrios Para Aceitao da Estrutura.......................................................................................................... 101A - Aceitao Automtica ........................................................................................................................... 101B - Decises a Adotar Quando no H Aceitao Automtica.................................................................... 101

4APRESENTAO

Esta apostila um extrato do Manual de Tecnologia do Concreto do professor Cezar

Augusto Romano, com atualizaes e complementaes efetuadas a partir de diversas

bibliografias, com o especfico fim de uso na disciplina de Tecnologia do Concreto,

ministrada pelo professor Amacin Rodrigues Moreira, do curso de Engenharia de Produo

Civil do Centro Federal de Educao Tecnolgica do Paran.

5INTRODUO

O que o concreto

A . Conceituao

O concreto um material de construo heterogneo resultante da mistura de um

aglomerante hidrulico com materiais inertes e gua.

O aglomerante usualmente empregado o cimento Portland, embora possam ser

empregados outros tipos de cimento.

Os materiais inertes do concreto so designados por agregados, que quando

classificados conforme granulometria (dimenses) recebem as denominaes de agregados

grados e agregados midos.

O agregado grado mais freqente a pedra britada. No entanto para a concretagem

por bombardeamento do concreto, o pedregulho o material mais adequado.

O agregado mido mais freqente a areia natural. Tambm pode ser utilizado o p de

pedra.

De um modo sinttico, as misturas dos elementos constituintes dos concretos podem

ser assim designados:

PASTA = CIMENTO + GUA

ARGAMASSA = PASTA + AGREGADO MIDO

CONCRETO = ARGAMASSA + AGREGADO GRADO

CONCRETO ARMADO = CONCRETO + ARMADURA PASSIVA

CONCRETO PROTENDIDO = CONCRETO + ARMADURAS PASSIVA E ATIVA

B. Histrico

A pedra empregada nas construes desde a antigidade. Egpcios, gregos e romanos

utilizaram largamente a pedra como material de construo, em obras que at hoje so

monumentos como as pirmides egpcias, os templos gregos e os arcos romanos.

Porm, o emprego do concreto armado j bem mais recente, cerca de pouco mais de

um sculo.

Um material de construo deve apresentar duas qualidades principais: resistncia e

durabilidade.

6A pedra tem durabilidade muito grande, praticamente ilimitada e oferece elevada

resistncia aos esforos de compresso, mas baixa resistncia trao.

A madeira e o ao, materiais largamente utilizados na construo, apresentam por seu

lado deficincias particulares, a saber a madeira com resistncia de trao e compresso

pouco elevadas e durabilidade limitada e o ao, apesar da excelente resistncia aos esforos de

trao e compresso, est sujeito a deteriorar-se com o tempo.

Pode-se imaginar que o concreto armado tenha surgido com o desejo de gerar um tipo

de construo que utilizando uma "pedra" artificial apresentasse a durabilidade da pedra

natural, tivesse a vantagem de ser fundido nas dimenses desejadas e associando o ao a essa

"pedra" artificial, aproveitasse a alta resistncia deste material, ao mesmo tempo que,

protegendo-o , aumentasse sua durabilidade.

considerada como sendo, a primeira pea executada em concreto armado, um barco

construdo por LAMBOT em 1.849 na Frana.

Abaixo esto indicadas as datas e as primeiras peas executadas em concreto armado:

1.849 - Lambot constri um barco de concreto com rede metlica e Monier

confecciona vasos de concreto com armadura.

1.852 - Coignet executa elementos de construo com o emprego do concreto armado

(vigotes e lajotas).

1.867 a 1.878 - Monier registra vrias patentes para construo, primeiramente de

vasos, e posteriormente tubos e elementos de construo.

1.880 - Hennebique constri a primeira laje armada com emprego de ao de seco

circular.

C. Vantagens

As vantagens do concreto armado sobre outros materiais dependero, numa obra, de

inmeras outras circunstncias, porm analisando de maneira geral so:

C. 1 - Economia de construo

Em virtude principalmente da obteno dos materiais inertes geralmente prximo s

obras e da utilizao de mo-de-obra no qualificada.

7C. 2 - Economia de conservao

As estruturas metlicas e as de madeira devem ser constantemente conservadas atravs

de pinturas, o que j no ocorre com o concreto.

C. 3 - Material moldvel

O concreto armado adapta-se a qualquer forma de construo, podendo ser construdo

no local ou pr- fabricado.

A arquitetura teve um desenvolvimento bastante acentuado com a utilizao do

concreto armado, devido possibilidade ilimitada de executar-se estruturas com a esttica que

a arte definir.

C. 4 - Maior resistncia a choques e vibraes.

C. 5 - Maior segurana contra o fogo.

8Fatores que influenciam a qualidade do concreto

A- O Que Qualidade?

- a adequao ao uso;

- o atendimento s especificaes;

- a satisfao do cliente;

- a satisfao de todos.

B - Obteno da Qualidade

MO-DE-OBRA - MATERIAL - MTODO MQUINA MEIO - AMBIENTE

C - Generalidades

A qualidade do concreto depender primeiramente da qualidade dos materiais

componentes.

Necessrio se faz uma seleo cuidadosa desses materiais, evidenciando o fator

uniformidade.

Contando com materiais de boa qualidade, preciso mistur-los nas propores

adequadas, considerando ento, a relao entre cimento e agregado, a granulometria (mido e

grado) e principalmente a relao entre a gua empregada e o cimento. Necessria ainda se

torna, na massa do concreto, a mistura ntima do cimento com a gua e a distribuio

uniforme da pasta resultante nos vazios dos agregados mido e grado, que, por sua vez,

tambm devem ser convenientemente misturados.

Aps a mistura, deve o concreto ser transportado, lanado nas frmas e adensado

corretamente.

Como a hidratao do cimento continua por um tempo considervel preciso que as

condies ambientes favoream as reaes que ento se processam. a cura do concreto.

Em suma, para obter as qualidades essenciais ao concreto: facilidade de emprego

quando fresco, resistncia mecnica, durabilidade, impermeabilidade e constncia de volume

depois de endurecido, sempre tendo em vista o fator econmico, so necessrios:

1 - Seleo cuidadosa dos materiais ( cimento, agregados e aditivos) quanto a :

1.1 - Tipo e qualidade;

1.2.- Uniformidade.

92 - Proporcionamento correto :

2.1 - Do aglomerante em relao ao inerte;

2.2 - Do agregado mido em relao ao grado;

2.3 - Da quantidade de gua em relao ao material seco;

2.4 - Da quantidade de gua em relao ao aglomerante;

2.5 - Do aditivo em relao ao aglomerante ou gua utilizada.

3 - Manipulao adequada quanto :

3.1 - Mistura;

3.2 - Transporte;

3.3 - Lanamento;

3.4 - Adensamento.

4 - Cura cuidadosa.

D - Concluso

Objetivos a serem lanados na produo do concreto:

NO ESTADO FRESCO NO ESTADO ENDURECIDO

- Facilidade de Emprego

( Trabalhabilidade)

- Resistncia Mecnica

- Durabilidade

- Impermeabilidade

- Constncia de Volume

SEMPRE TENDO EM VISTA O FATOR ECONMICO

(CUSTO)

10

Estudo dos materiais constituintes sob o aspecto tecnolgico

Cimento Portland

A. Introduo e conceituao

O cimento Portland um dos mais importantes materiais de construo a servio da

engenharia, com um vastssimo campo de aplicao, que vem se expandindo com a criao de

novas aplicaes como o solo-cimento, a pavimentao de estradas, as habitaes pr-

fabricadas, etc.

O cimento Portland um material pulverulento, constitudo de silicatos e aluminatos

de clcio, praticamente sem cal livre. Esses silicatos e aluminatos complexos, ao serem

misturados com gua, hidratam-se e produzem o endurecimento da massa, que pode ento

oferecer elevada resistncia mecnica.

B. Matrias - primas

O cimento Portland depende, principalmente, para sua fabricao, dos seguintes

produtos minerais : calcrio, argila e gesso.

B. 1 - Calcrio

O calcrio o carbonato de clcio (CaCO3) que se apresenta na natureza com

impurezas como xido de magnsio. O carbonato puro ou calcita, sob ao do calor,

decompem-se do seguinte modo:

CaCO3 CaO + CO2(100%) (56%) (44%)

perceptvel, que uma tonelada de calcrio d origem a 560 kg de cal, que

verdadeiramente a matria-prima que entra na fabricao do cimento, porquanto os 440 kg de

CO2 so perdidos sob a forma de gs, que sai pela chamin das fbricas. A dolomita o

carbonato de clcio e magnsio (CaMg(CO3)2), que encerra apenas 30,4% de CaO no

utilizada na fabricao do cimento Portland.

11

B. 2 - Argila

A argila empregada na fabricao do cimento essencialmente constituda de um

silicato de alumnio hidratado, geralmente contendo ferro e outros minerais, em menores

porcentagens. A argila fornece os xidos SiO2, Al2O3 e Fe2O3 necessrios fabricao do

cimento

B. 3 - Gesso

O gesso o produto de adio final no processo de fabricao do cimento Portland,

com o fim de regular o tempo de pega por ocasio das reaes de hidratao. encontrado

sob as formas de gipsita (CaSO4 . 2H2O); hemidrato ou bassanita (CaSO . O,5H2O) e anidrita

(CaSO4).

A gipsita, o tipo estrutural de gesso mais consumido na indstria cimenteira, encontra-

se no estado natural em grandes jazidas sedimentares, geologicamente denominadas de

evaporitos.

As reservas nacionais de gesso natural conhecidas so suficientes para atender ao

consumo, nos nveis atuais, por cerca de 1000 anos, porm a m distribuio geolgica dos

depsitos, restritos regio Nordeste e as enormes propores de rejeitos industriais da

fabricao do cido fosfrico no Sul e Sudeste do pas motivaram a industrializao do

fosfogesso ou gesso sinttico, a partir de 1975.

A reao qumica que permite a obteno do cido fosfrico a partir da apatita

(minrio natural de fosfato) observada a seguir:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O 2H3PO4 + 3(CaSO) . 2H2O) Apatita + cido Sulfrico + gua cido Fosfrico + Gipsita

Frequentemente, o minrio fosftico est associado a impurezas, originando a presena

no gesso sinttico de produtos como fluoretos, fosfatoss residuais, matria orgnica, que

podem afetar o tempo de pega e as resistncias mecnicas do cimento, da a necessidade de

purificao do fosfogesso.

C . Fabricao de Cimento Portland

A fabricao do cimento Portland envolve as seguintes operaes:

a) preparo e dosagem da mistura crua;

b) homogeneizao;

12

c) clinquerizao;

d) esfriamento;

e) adies finais e moagem;

f) ensacamento.

C. 1 - Preparo e dosagem da mistura crua.

C. 1. 1 - Preparo da mistura crua

A matria-prima extrada das jazidas pelos processos usuais de explorao de

depsitos minerais. O calcrio pode apresentar-se com dureza elevada, exigindo o emprego de

explosivos seguidos de britagem, ou suficientemente mole, exigindo apenas o emprego de

desintegradores, para ficar reduzido ao tamanho de partculas de dimetro mximo da ordem

de 1 cm.

As argilas contendo silicatos, alumina e xido de ferro, normalmente, apresentam-se

em condies de serem misturadas diretamente com o calcrio.

Calcrio e argilas, em propores pr-determinadas, so enviadas ao moinho de cru

(moinhos de bolas, barras, de rolos) onde se processa o incio da mistura ntima das matrias-

primas e, ao mesmo tempo, a sua pulverizao, de modo a reduzir o dimetro das partculas

de 0,050 mm, em mdia.

A moagem, conforme se trate de via mida ou seca, feita com ou sem presena de

gua.

C. 1. 2 - Dosagem da mistura crua

A determinao da porcetagem de cada matria-prima na mistura crua depende

essencialmente da composio qumica das matrias-primas e da composio que se deseja

obter para o cimento Portland, quando teminado o processo de fabricao.

Durante o processo de fabricao, a matria-prima e a mistura crua so analisadas,

quimicamente, numerosas vezes, a intervalos de 1 hora e, s vezes, a cada meia hora e em

face dos resultados dos ensaios, o laboratrio indica as porcentagens de cada matria-prima

que deve compor a mistura crua.

1) Mdulo Hidrulico (Michaelis)

M H = CaO / SiO2 + Al2O3 + Fe2O3

13

2) Mdulo de Slica

M S = SiO2 / Al2O3 + Fe2O3

3) Mdulo de Alumina-Ferro

M A F = Al2O3 / Fe2O3

Nos cimentos nacionais, como resutado de numerosos ensaios, realizados em seu

laboratrio, a Associao Brasileira de Cimento Portland (ABCP) encontrou os seguintes

valores :

MTODO DE CONTROLE Mnimo Mximo

Mdulo Hidrulico 1,8 2,2

Mdulo de Slica 1,7 3,1

Mdulo de Alumina-Ferro 1,2 3,2

C. 2 - Homogeneizao

A matria-prima devidamente dosada e reduzida a p muito fino, aps a moagem,

deve Ter a sua homogeneidade assegurada da melhor forma possvel.

No processo de fabricao por via mida, a matria-prima moda com gua e sai dos

moinhos sob a forma de uma pasta contendo geralmente de 30% a 40% de gua, e

bombeada para grandes tanques cilndricos, onde se processa durante vrias horas a operao

de homogeneizao. Os tanques de homogeneizao so providos de equipamento que gira

em torno de um eixo central que constituido de uma srie de ps que giram, por sua vez, em

torno de vrios eixos ligados rvore principal. A pasta, nessa fase de operao, ensaiada

vria vezes, a fim de controlar a homogeneidade da mistura e a dosagem dos constituintes do

cimento, o que permite a sua correo, se necessrio.

No processo por via seca a matria-prima sai do moinho j misturada, pulverizada e

seca. Normalmente os moinhos de cru do sistema por via seca trabalham com temperaturas

elevadas (300 oC - 400 oC) no seu interior, o que permite sec-la (menos de 1% de umidade)..

Para tal fim, so usados, em certos tipos de moinho, os gases de combusto do forno, antes de

serem enviados ao filtro retentor do poeiras, e, em seguida, chamin. O cru transportado

mecnica ou pneumaticamente para o silo homogeneizador, onde se assegura a

homogeneizao necessria da mistura e se corrige, eventualmente, a sua composio.

14

C. 3 - Clinquerizao

A matria-prima, uma vez pulverizada e intimamente misturada na dosagem

conveniente, sofres o seguinte tratamento trmico:

TEMPERATURA PROCESSO REAO

At 100 oC Evaporao de gua livre Endotrmica

500 oC e acima Desedroxilao dos minerais argilosos Endotrmica

900 oC e acima Cristalizao dos argilo-minerais decompostos Exotrmica

900 oC e acima Decomposio do carbonato Endotrmica

900 oC a 1200 oC Reao do CaO com os slico-aluminatos Exotrmica

1250 oC a 1280 oC Incio de formao da fase vtrea Endotrmica

Acima de 1280 oC Formao de vidro e dos compostos do cimento

(clinquerizao)

Provavelmente

Endotrmica

No processo por via mida, todo o processamento termoqumico necessrio

produo da clnquer se d no forno rotativo.

No processo por via seca, at temperatura da ordem de 900 oC a 1000 oC, o

processamento da mistura crua se d em intercambiadores de calor do tipo ciclone ou de

contra-corrente. O processamento restante realiza-se no forno, de comprimento reduzido, que

recebe a mistura j referida temperatura.

C. 4 - Esfriamento

No forno, como resultado do tratamento sofrido, a matria-prima transforma-se em

clnquer. Na sada, o material apresenta-se na forma de bolas de dimetro mximo varivel

entre 1cm e 3cm. As bolas que constituem o clnquer saem do forno a uma temperatura da

ordem de 1200 oC a 1300 oC, pois h um incio de abaixamento de temperatura, na fase final,

ainda no interior do forno.

O clnquer sai do forno e passa ao equipamento esfriador, que pode ser de vrios tipos.

Sua finalidade de reduzir a temperatura, mais ou menos rapidamente, pela passagem de uma

corrente de ar frio no clnquer. Dependendo da instalao, na sada do esfriador, o clnquer

apresenta-se com temperatura entre 50 oC e 70 oC, em mdia.

O clnquer, aps o resfriamento, transportado e estocado em depsitos.

15

C. 5 - Adies finais e moagem

O clnquer Portland assim obtido conduzido moagem final, recebendo antes, uma

certa quantidade de gesso, limitada pela norma, gesso esse destinado a controle do tempo de

incio de pega.

O cimento Portland de alta resistncia inicial - NBR 5733 (EB -2) - , cimento Portland

branco, o cimento Portland de moderada resistncia aos sulfatos e moderado calor de

hidratao (MRS), eo cimento Portland de alta resistncia aos sulfatos (ARS) - NBR 5737

(EB-903) - no recebem outros aditivos, a no ser o gesso.

O cimento Portland de alto forno - NBR 5735 (EB-208) - alm de gesso, recebe de

25% a 65% de escria bsica granulada de alto forno.

O cimento Portland pozolnico - NBR 5736 (EB-7580) - recebe, lm de gesso, a

adio de material pozolnico (cinza volante, argila calcinada ou pozolana natural), nos

seguintes teores: de 10% a 40% para o tipo 25 e de 10% a 30% para o tipo 32.

Para o cimento Portland comum - NBR 5732 (EB-1) - permitida a adio de escria

granulada de alto forno num teor de at 10% de massa total do aglomerante.

O clnquer Portland e seus aditivos passam ao moinho para a moagem final, onde se

assegura ao produto a finura conveniente, de acordo com as normas.

C. 6 - Ensacamento

O cimento Portland resultante da moagem do clnquer, com os aditivos permitidos,

transportado mecnica e pneumaticamente para os silos de cimento a granel, onde estocado.

Aps os ensaios finais de qualidade do cimento estocado, ele enviado aos silos para a

operao feita em mquinas especiais que automaticamente enchem os sacos e os soltam

assim que atingem o peso especificado de 50 kg.

Muitas so as fbricas providas de equipametos que permitem tambm a entrega do

cimento a granel.

D - Composio Qumica

Os componentes principais, cuja determinao feita a partir de uma anlise qumica e

a composio em xidos dos cimentos nacionais, em valores mdios, so:

- Cal (CaO) 61% a 67%- Slica (SiO2) 20% a 23%

16

- Alumina (Al2O3) 4,5% a 7,5 %- xido de Ferro (Fe2O3) 2,0% a 3,2%- Magnsio (MgO) 0,8% a 6,0%- lcalis (Na2O e K2O) 1,0% a 2,3%- Sulfatos (SO3) 0,3% a 1,5%

D. 1 - Clnquer Portland e seu compostos anidros

Usa-se na qumica do cimento, uma anotao prpria, simplificada, que muito

favorece o estudo e a compreenso dos fenmenos referentes a este aglomerante:

- CaO C

- SiO2 S

- Fe2O3 F

- Al2O3 A

No interior do forno de produo de cimento, a slica, a alumina, o xido de ferro e a

cal reagem dando origem ao clnquer, cujos compostos principais so os seguintes:

- silicato triclcico 3CaO . SiO2 (C3S)*

- silicato diclcico 2CaO . SiO2 (C2S)*

- aluminato triclcico 3CaO . Al2O3 (C3A)*

- ferroaluminato tetraclcico 4CaO . Al2O3 . Fe2O3 (C4AF)*

alm do MgO e pequena quantidade de cal livre.

(*) - Forma abreviada de representar os compostos.

Esses compostos formam-se no interior do forno quando a temperatura se eleva a

ponto de transformar a mistura crua num lquido pastoso que, ao se resfriar, d origem a

substncias cristalinas, como ocorre com os trs produtos acima citados, e a um material

intersticial amorfo contendo o C4AF e outros.

Todos esses compostos tm a propriedade de reagir em presena da gua, por

hidrlise, dando origem, ento, a compostos hidratados.

D. 2 - Composio potencial

Conhecida a composio analtica do clnquer, possvel, base de certas hipteses,

calcular as quantidades dos compostos presentes.

Os cimentos Portland nacionais, segundo Ary F. Torres tinham (1936 - 1938) a

seguinte composio, dita potencial, calculada a partir do teor eram fabricadas naquela poca:

17

C3S - 42% a 60%

C2S - 14% a 35%

C3A - 6% a 13%

C4AF - 5% a 10%

Em 1977, como resultado de centenas de ensaios realizados no laboratrio da ABCP,

em cimentos de produo brasileira foram encontrados so seguintes valores para a

composio potencial calculada pela frmula de BOGUE:

C3S - 18% a 66%

C2S - 11% a 53%

C3A - 2% a 20%

C4AF - 4% a 14%

Em trabalho realizado pelo National Bureau of Standard (NBS) - EUA, com quase 200

amostras de cimento norte-americano, foram encontrados do mesmo modo os seguintes

resultados:

C3S - 20% a 70%

C2S - 5% a 50%

C3A - 1% a 15%

C4AF - 1% a 17%

As caractersticas destes compostos, em resumo, so os constantes no quadro abaixo:

PROPRIEDADE C2S C3S C3A C4AF

Resistncia Boa Boa Fraca Fraca

Intensidade de reao Mdia Lenta Rpida Rpida

Calor desenvolvido Mdio Pequeno Grande Pequeno

18

TIPO I- Para utilizao em construo geral de concreto.

TIPO III- Para utilizao quando se requer alta resistncia em idade inicial.

TIPO IV- Para utilizao quando se requer baixo calor de hidratao.

19

Do ponto de vista da resistncia, os dois silicatos de clcio so os fundamentais, o C3S

nas primeiras idades e o C2S em maiores.

Os aluminatos so responsveis pelas primeiras reaes, porm atingem valores muito

baixos de resistncia aos esforos mecnicos.Por outro lado, o calor desenvolvido pelas

reaes do aglomerante com a gua devido, principalmente, ao C3A, seguido pelo C3S. O

C2S e o C4AF liberam muito pouco calor por ocasio da hidratao.

D. 3 - Constituintes anidros do clnquer

O C3S, quando observado ao microscpio em superfcies polidas de clnquer,

convenientemente tratadas, apresenta-se em cristais pseudo-hexagonais normalmente de

contornos bem definidos.

O C2S apresenta-se, no ensaio acima referido, sob a forma de cristais de forma

arredondada e, s vezes, denteados.

O C3A e o C4AF apresentam-se como materiais intersticiais, preenchendo o espao

vazio deixado pelos cristais de C3S e C2S. O C4AF apresenta-se como material intersticial

claro. O material intersticial escuro, quando de caractersticas cristalina, identifica o C3A. O

material intersticial claro no cristalino o vidro, material resultante do esfriamento brusco do

clnquer e que se forma em lugar de uma cristalizao total dos elementos presentes no

clnquer.

O vidro possuir, total ou parcialmente, em dissoluo, o MgO que no pode

cristalizar-se sob a forma de periclsio, o que entretanto, pode ocorrer se o esfriamento for

lento.

O esfriamento brusco do clnquer se destina, sobretudo, a impedir a formao de

periclsio, pois os cristais de periclsio do cimento Portland podero transformar-se em

Mg(OH)2 (hidrxido de magnsio ou brucita), quando o concreto que os contenha seja

empregado em obras sujeitas presena de umidade.

20

D. 4 - Composio qumica do cimento Portland

A anlise qumica permite determinar a composio do cimento Portland, dosado o

teor de seus principais componentes qumicos, que so os xidos CaO, SiO2, Al2O3, MgO e

SO3.

Para a anlise qumica prevista na especificao para cimento Portland, existem

mtodos de ensaio aprovados em nosso pas pela ABNT.

E - Cimento Portland

O cimento Portlando um produto de caractersticas bem definidas em suas normas

aprovadas, no Brasil, pela ABNT.

O cimento Portland resulta da moagem de um produto denominada clnquer, obtido

pelo cozimento at fuso incipiente ( aproximadamente 30% de fase lquida) de mistura de

calcrio e argila convenientemente dosada e homogeneizada, de tal forma que toda a cal se

combine com os compostos argilosos, sem que, depois do cozimento, resulte cal livre em

quantidade prejudicial. Aps a queima, feita pequena adio de sulfato de clcio, de modo a

que o teor de SO3 no ultrapasse 3,0% a fim de regularizar o tempo de incio das reaes do

aglomerante com a gua.

O clnquer de cimento Portland, cujas propriedades j foram estudadas anteriormente,

pode dar origem a vrios tipos de cimento Portland, alguns dos quais j de fabricao corrente

no Brasil, e que obedecem a normas tcnicas especficas.

Assim, so de fabricao corrente no Brasil os seguintes tipos de cimento Portland,

com especificaes aprovadas pela ABNT:

a) Cimento Portland comum (CPC): obedecendo NBR 5732 ( Especificao

Brasileira EB-1 de 1937 e com reviso aprovada em 1977);

b) Cimento Portland de Alta Resistncia Inicial (ARI): obedecendo NBR 5733

(Especificao Brasileira EB-2);

c) Cimento Portland de Alto Forno (AF): obedecendo NBR 5735 (Especificao

Brasileira EB-208);

d) Cimento Portland Pozolnico (POZ): obedecendo NBR 5736 (Especificao

Brasileira EB-758);

e) Cimento Portland Branco (CPB);

f) Esto em fabricao tambm o Cimento Portland de Moderada Resistncia Portland

a Sulfatos e Moderado Calor de Hidratao (MRS), e o Cimento Portland de Alta Resistncia

a Sulfatos (ARS), obedecendo NBR 5737 (Especificao Brasileira EB-903/77).

21

E. 1 - Exigncia das normas

As principais exigncias, particularmente da NBR 5732 (EB-1/77), que interessam

sobretudo ao consumidor de cimento, so a seguir indicadas:

E. 1. 1 - Quanto composio qumica

E. 1. 1. 2 - Perda ao fogo

O ensaio de perda ao fogo - NBR 5743 (MB- 510) - se faz por diferena de pesagens

de amostra de cimento Portland elevada temperatura de 900 oC a 1000 oC em cadinho de

platina. Dessa forma mede-se:

a) perda de gua de cristalizao - o que constitui uma indicao sobre o eventual

incio de hidratao do cimento;

b) perda de CO2 - se houve incio de carbonatao (reao com CO2 do ar) ou se

existir, misturado no cimento, p de CaCO3; e

c) a perda ao fogo de, no mximo. 4,0% de acordo com a NBR 5732 (EB- 1/77).

E. 1. 1. 3 - Resduo insolvel

Com exceo dos cimentos pozolnicos, todos os outros tipos de cimentos tm o

resduo insolvel fixado em 1% nas respectivas normas - NBR 5732, NBR 5733, NBR 5735 e

NBR 5737 (EB-1, EB- 2, EB- 208 e EB-903). A determinao do resduo insolvel feita

pela NBR 5744 (mtodo ABNT MB- 511), mediante ataque pelo cido clordrico (HCl)

diludo. Ora, os silicatos e aluminatos do clnquer Portland e , tambm, das escrias de alto

forno, so todos solveis e, assim sendo, o resduo insolvel deve provir de outras fontes.

E. 1. 1 . 4 - Trixido de enxofre (SO3)

O tero admitido varia de 3% a 4% conforme o tipo de cimento e sua determinao

feita pelo ensaio realizado de acordo com a NBR 5745 ( mtodo ABNT MB-512). O clnquer

Portland, na fabricao dos diversos tipos de cimento Portland, por ocasio da moagem final,

recebe certa quantidade de gesso (CaSO4 . 2H2O), com o objetivo de regular o tempo de incio

de pega. O gesso, entretanto, influi poderosamete em outros caractersticos do cimento, como

a retrao, resistncia compresso, etc. Tornando a operao de dosagem do gesso bastante

delicada.

22

E. 1. 1. 5 - xido de magnsio

Especificaes para diversos tipos de cimento Portlando se fixam entre 6% e 6,5% o

teor mximo admissvel o cimento, quando ensaiado pela NBR 5749 (mtodo ABNT MB-

516). O MgO no cimento pode apresentar-se sob a forma cristalina, denominada periclsio, ou

dissolvida no vidro. O periclsio, quando presente em quantidade elevada (acima de 6%),

segundo a opinio de alguns autores e quando o cimento for empregado em obram em contato

frequente ou permanente com gua, pode transformar-se em brucita (Mg (OH)2) com aumento

de volume e possibilitando, em certos casosm a formao de fissuras no concreto. Estudos

recentes parecem evidenciar que a presso proveniente da formao de cristal hidratado de

MgO muito baixa e, portanto, tais cristais no podem se formar em peas de concreto

sujeitas a tenses de compresso apreciveis.

E. 1. 2 - Quanto s caractersticas fsicas

E. 1. 2. 1 - Grau de moagem - finura

A hidratao dos gros de cimento em contato com a gua se faz da superfcie para o

interior, deste modo, o grau de moagem influir sobre a rapidez da hidratao e,

consequentemente, sobre o desenvolvimento de calor, retrao e aumento de resitncia com a

idade.

Deste modo, um elevado grau de diviso conduzir a cimentos que endurecem mais

rapidamente e mais resistentes penetrao da gua, bem como a pastas mais homogneas e

estveis. Em contrapartida liberaro maiores quantidades de calor, daro uma retrao maior e

por isso sero mais sensveis ao fissuramento e a um armazenamento longo no depsito ou na

obra.

As dimenses dos gros do cimento Portland podem ser avaliadas por meio de vrios

ensaios, porm, praticamente, s se utilizam os seguintes:

a) por peneiramento - NBR 7215 (ABNT MB- 1): a peneira empregada o ensaio a

ABNT 0,075 mm (no 200) e deve satifazer norma NBR (EB-22). a norma indica para o CPS

um resduo mximo de 8% par os tipos 25 e 32, e mximo de 6% para o tipo 40;

b) pela superfcie especfica Blaine, medida de acordo com a NBR 7224 (mtodo

ABNT MB- 348), so os seguintes valores mnimos:

- CPS tipo 25 2.400cm2/g

23

-CPS tipos 32 e 40 2.600cm2/g- AF tipo 320 2.800 cm2/g- POZ tipo 320 3.000 cm2/g-ARI 3.000 cm2/g

E. 1. 2. 2 - Pega e endurecimento

O tempo que decorre desde a adio de gua at o incio das reaes com os

compostos de cimento a chamado tempo de incio de pega.

Um cimento misturado com certa quantidade de gua, de modo a obter uma pasta

plstica, comea a perder esta plasticidade depois de um certo tempo.

Este fenmeno de incio de pega se evidencia pelo aumento brusco de viscosidade da

pasta e pela elevao da temperatura..

Convencionou-se denominar fim de pega a situao em que a pasta cessa de ser

deformvel para pequenas cargas e se torna um bloco rgido

A seguir a massa continua a aumentar em coeso e resistncia, denominando-se esta

fase de endurecimento.

A durao da pega influenciada pelos seguintes fatores:

- Cimentos ricos em C3A, que o composto que reage imediatamente com gua, do

pega muito rapidamentee, devendo ser corrigido este tempo de incio de pega pela adio de

gesso. A formao de sulfoaluminato retarda a hidratao.

- A durao da pega varia na razo inversa do grau de moagem. Os cimentos modos

muito fino do incio de pega mais rpido e fim de pega mais demorado que os menos finos.

- A quantidade de gua empregada na confeco da pasta influenciar a pega,

verificando-se tempos de incio de pega menores, para maiores quantidades de gua de

amassamento.

- O aumento de temperatura diminui o tempo de pega, utilizando-se este conhecimento

para acelerar a pega em certas tcnicas de pr-fabricao. Temperaturas prximas de O oC

retardam as reaes, e pouco abaixo deste valor as paralisam.

- Certos compostos solveis aceleram a pega, como o cloreto de clcio (em

porcentagem superior a 0,5%), o cloreto de sdio e alcalinos(potassa, soda) e outros agem

como retardadores de pega como gesso, carbonato de sdio, xido de zinco, acar, brax,

tanino, cido fosfrico.

24

Com relao ao tempo de incio de pega, os cimentos so classificados em cimentos de

pega normal, onde o incio de pega se d num tempo superior a uma hora e o fim de pega

ocorre de 5h a 10h aps a adio de gua, e cimentos de pega rpida onde o fenmeno de

pega se inicia e termina em poucos minutos.

O tempo de incio de pega determinado de acordo com a NBR 7215 (MB-1) deve ser,

no mnimo, de uma hora. Esse dado permite avaliar o tempo em que as reaes que provocam

o incio do endurecimento do concreto, devido ao cimento empregado, no so perturbadas

pelas operaes de transporte, colocao nas frmas e adensamento. Em obras especiais,

como em barragens, cujo adensamento entre duas camada contguas toma mais tempo, usa-se,

na fabricao do concreto, aditivo retardador de incio de pega.

O tempo de fim de pega determinado de acordo com a NBR 7215 ( MB-1) deve ser,

no mximo, de 10 horas. Esse ensaio facultativo.

E. 1. 2. 3 - Estabilidade de volume

Os quatro compostos fundamentais do cimento no podem produzir instabilidade,

pois, seus volumes, aps a hidratao, ainda que maiores do que os dos anidros, permanecem

inferiores soma dos volumes dos anidros com o da gua necessria hidratao.

Ao contrrio, a cal e a magnsia, livres e cristalizadas, se hidratam sem dissoluo

prvia, passando a um estado pulverulento com marcada expanso

Os trabalhos de Lerch e Taylor puseram em evidncia o periclsio, magnsia

cristalizada, o responsvel pela expanso excessiva, no tendo qualquer contribuio a

magnsia dissolvida.

Os ensaios de verificao da expansabilidade so executados com a utilizao das

agulhas de Le Chatelier, que, apesar de imprecisas, apresentam como vantagem o

equipamento reduzido e a facilidade de execuo

A presena de teor elevado de MgO no cimento poder, em certos casos, provocar

efeitos expansivos no concreto, o mesmo podendo ocorrer com a presena de cal livre (CaO)

no clnquer.

Os efeitos eventualmente nocivos, devidos presena anormal de MgO, CaO livre e,

s vezes, CaSO4 em excesso, so detectados de um modo global por meio de ensaios

acelerados, entre os quais, o das agulhas de Le Chatelier, previsto nas normas: NBR 5732,

NBR 5733, NBR 5735, NBR 5736 e NBR 5735 (EB- 1/77, EB- 2/74, EB-208/74, EB- 758/74

e EB- 903/77).

25

O ensaio feito a frio e a quente, com pasta preparada com o cimento em exame, e o

afastamento medido nas extremidades das agulhas deve ser inferior a 5mm.

O ensaio a frio no exigido pela NBR 5732 (EB- 1/77). Trata-se de um ensaio

simples:

a) quando realizado a frio evidencia a presena de quantidade excessiva de cal livre

e/ou sulfato de clcio, e;

b) quando realizado a quente, indica presena, anormal de cal livre e/ou magnsio, em

forma de periclsio.

E. 1. 2. 4 - Calor de hidratao

As reaes de pega e endurecimento dos concretos so exotrmicas.

O aumento de temperatura mais sensvel em concreto massa, visto a dissipao do

calor fazer-se pela superfcie e ser ele gerado proporcionalmente ao volume.

A quantidade de calor liberado funo da composio do clnquer e definido como

sendo a quantidade de calor, em calorias por grama de cimento anidro, desenvolvida depois

da completa hidratao, a uma dada temperatura.

O calor gerado aumenta com a finura do cimento menos rapidamente que a resistncia

e possvel compensar a diminuio de resistncia inicial, devida a uma composio pobre

em C3A, por uma moagem mais enrgica.

Estudos demonstram que 90% do calor liberado aos 28 dias, atingindo cerca de 50%

aos 3 dias de idade.

E. 1. 2. 5 - Resistncia aos esforos mecnicos

A necessidade de qualificar o cimento, do ponto de vista de sua resistncia aos

esforos mecnicos, pode ser encarada de dois modos distintos:

1) O primeiro, para verificar, considerados vrios cimentos, qual a ordem de qualidade

entre eles, sem preocupar-se com valores absolutos;

2) O segundo, tendo em vista a utilizao futura do aglomerante nas argamassas e

concretos, isto , o conhecimento atravs de um endereo prvio de comportamento do

cimento nas peas com ele fabricadas.

O ensaio da pasta pura no representativo, no s porque a quantidade de gua de

amassamento muito diferente da necessria para as argamassas e concretos, como tambm

26

porque a pasta tem leis de variao da resistncia com o tempo, diversa do cimento

adicionado a um agregado.

Ensaia-se, pois, o cimento sob a forma de argamassas, de mais fcil execuo e mais

representativa.

Poder a argamassa estar submetida s solicitaes de trao, compresso ou flexo.

O mais importante o ensaio de compresso, por se tratar de material frgil.

O ensaio de trao poder ser feito sobre os corpos de prova em forma de oito, por

compresso diametral de cilindro (Lobo Carneiro) ou por trao pura em prismas submetidos

fora centrfuga.

No ensaio de compresso, poder ser utilizado ou o corpo de prova de formato cbico

ou o cilndrico.

A resistncia compresso uma das caractersticas mais importantes do cimento

Portland e determinado em ensaio normal descrito na NBR 7215 (MB-1).

Os cimentos CPS, AF, POZ, ARS, MRS e ARI devem apresentar, no mnimo, as

seguintes resistncias, indicadas na tabela abaixo:

Resistncia compressoCLASSETIPO DE CIMENTO IDADE

(dias) 25 32 40Cimento Portland Simples (CPS) 3

728

81525

102032

142440

Cimento Portland Alto Forno (AF) 3728

81525

101832

---------

Cimento Portland Pozolnico (POZ) 372890

7152532

10183240

------------

Cimento Portland de Alta Resistncia a Sulfatos 3728

---------

---1020

---------

Cimento Portland de Moderada Resistncia a Sulfatos eModerado Calor de Hidratao (MRS)

3728

---------

71325

---------

Cimento Portland de Alta Resistncia Inicial (ARI) 137

112231

O ensaio de resistncia compresso feito em nosso pas de modo diferente do

adotado em outros pases, pois o corpo de prova o cilindro de 5 cm x 10 cm, enquanto na

27

maioria dos pases, se adota o cubo ou a metade de um pequeno prisma aps a ruptura por

reflexo.

O ensaio feito com argamassa normal, de trao 1:3, com emprego de areia normal

produzida pelo Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo (IPT), que deve

satisfazer norma ABNT 18:00-001. Hoje, estuda-se que a substituio em nosso pas , dessa

areia pela areia normal, que apresenta algumas vantagens.

A NBR 7215 (MB-1/78) fixa o fator gua/cimento em 0,48 para o ensaio normal.

Os resultados do ensaio de resistncia realizado em cilindros apresentam o notvel

interesse de conduzirem a valores de resistncia compresso muito prximos dos obtidos em

cilindros de concreto, em igualdade de condies: idade, fator gua/cimento e qualidade dos

agregados.

E. 2 - Hidratao do cimento Portland

O cimento Portland constitudo por um certo nmero de compostos, cujas reaes

so a origem do processo de endurecimento.

Os compostos presentes no cimento Portland so anidros, mas, quando postos em

contato com a gua, reagem com ela, formando produtos hidratados. A hidratao do

cimentos consiste na transformao de compostos anidros mais solveis em compostos

hidratados menos solveis.

As questes tcnicas relacionadas com a hidratao do cimento Portland so

extremamente complexas. H, entretanto, alguns aspectos gerais que permitem que se forme

uma idia global da questo, encarada do ponto de vista de cristalizao e das reaes

qumicas.

E. 2. 1 - Cristalizao

Os compostos anidros do cimento Portland reagem com a gua (hidrlise), dando

origem a compostos hidratados de duas categorias:

a) compostos cristalinos hidratados, e,

b) gel.

Em sntese, um gro de cimento que tenha cerca de 50 x 10-6 m de dimetro mdio,

entrando em contato com a gua, comea, no fim de algum tempo, a apresentar em sua

superfcie, sinais de atividade qumica, pelo aparecimento de cristais que vo crescendo

lentamente e pela formao de uma substncia gelatinosa que o envolve, ou seja, o gel. O gel

28

que se forma inicialmente possui uma porcentagem muito elevada de gua e designado por

gel instvel (o gel uma gelatina, sendo o gel instvel uma gelatina muito mole). Os

compostos cristalinos, para se desenvolverem, necessitam de gua, que ao cabo de pouco

tempo inteiramente transformada em gel. O processo de desenvolvimento dos cristais se faz

retirando se a gua do gel instvel, que medida que vai perdendo gua, transforma-se em gel

estvel e torna-se responsvel, em grande parte, pelas propriedades mecnicas de resistncia

das pastas hidratadas endurecidas.

Analisando com mais detalhe, constata-se que os principais compostos, silicatos

triclcicos e diclcicos, durante a reao com a gua, liberam hidrxido de clcio (Ca (OH)2).

Os cristais formados apresentam-se alongados, prismticos, ou em agulhas de

monossilicatos de clcio hidratados.

Esses cristais aciculares acabam se entrelaando medida que avana o processo de

hidratao, criando a estrutura que vai assegurar a resistncia tpica das pastas, argamassas e

concretos. Os espaos vazios so preenchidos principalmente pelo gel, hidrxido de clcio e

gua.

Inicialmente, o aluminato entra em atividade e logo a seguir, o C3S. Esses dois

elementos para se hidratarem, retiram a gua de que necessitam do gel instvel e a formao

de cristais hidratados se inicia.

medida que o tempo passa, o gel vai cedendo cada vez mais gua at transformar-se,

como j foi dito, em estvel, com uma estrutura subcristalina que impede a sada de novas

quantidades de gua.

E o que o gel ? Ainda h cerca de 30 anos, supunha-se que o gel fosse um produto

amorfo resultante da hidratao do cimento. Os ensaios de determinao de superfcie

especfica BET por absoro de nitrognio, e pela sua observao ao microscpio eletrnico,

acabaram revelando ter o gel uma estrutura descontnua, possuindo pequenos cristais, talvez

de C3S2 . aq, de dimenses da ordem de 15 ngstrons e separados uns dos outros em mdia

por 9 ngstrons. Esse espao preenchido por gua, dita no evaporvel (tenso superficial

da ordem de 250 MPa). Na massa do gel, h, entretanto, descontinuidades submicroscpicas,

formando canalculos do gel, apresentando maiores dimenses que, entretanto, so ainda da

ordem de 0,1 x 10-6m.

Para se ter uma idia da atividade dos vrios compostos ao se hidratarem,

interessante observar a tabela abaixo relativa profundidade alcanada pela hidratao em

mcrons com o tempo.

29

Hidratao dos Principais Compostos do Cimento

TEMPO C3A C3S C2S

3 horas 4,35 1,68 -----

1 dia ---- 2,25 0,20

3 dias 5,60 ---- -------

7 dias ------ 4,32 0,62

28 dias 5,60 4,44 0,83

5 meses ------ ------- 3,50

A inspeo da tabela evidencia que a resistncia do cimento Portland:

a) at 3 dias - assegurada pela hidratao dos aluminatos e silicatos triclcicos.

b) at os 7 dias - praticamente pelo aumento da hidratao de C3S;

c) at os 28 dias - continua a hidratao do C3S pelo aumento de resistncia, com

pequena contribuio do C2S, e,

d) acima de 28 dias - o aumento de resistncia passa a ser devido hidratao de C2S.

E. 2. 2 - Reaes qumicas

Os compostos anidros do cimento Portland reagem com a gua, por hidrlise, dando

origem a numerosos compostos hidratados. Abreviadamente so indicadas algumas das

principais reaes de hidratao dos compostos do cimento:

a) O C3A o primeiro a reagir, da seguinte forma:

C3A + CaO + 12H2O Al2O3 . 4CaO . 12H2Ob) O C3S reage a seguir:

C3S + 4,5H2O SiO2 . CaO . 2,5H2O + 2Ca(OH)2(228) (148)

2C3S + 6H C3S2 . 3H + 3Ca(OH)2(100) (49)

dando origem aos silicatos monoclcicos hidratados.

c) O C2S reage muito mais tarde, do seguintes modo:

30

C2S + 3,5H2O SiO2 . CaO . 2,5H2O + Ca(OH)2 (C/S = 1)(172) (74)

2C2S + 4H C3S23H + Ca(OH)2 (C/S = 1,5)(100) (21)

Os silicatos de clcio anidro do, origem a silicatos monoclcicos hidratados e ao

hidrxido de clcio que cristaliza em escamas hexagonais dando origem Portlandita.

O silicato de clcio hidratado apresenta-se com semelhana ao mineral natural

denominado tobermorita e como se assemelha com um gel denominado gel de tobermorita.

Porm, a composio do silicato hidratado depende da concentrao em cal da soluo

em que ele est em contato. Em presena de uma soluo saturada de cal, o silicato de clcio

hidratado passa a ser 1,7 CaO . SiO2 . aq.

F - Cimentos Portland com adies ativas

Como j indicado anteriormente, o clnquer Portland pode ser modo com adio de,

alm de gesso, um material que possua propriedades hidrulicas por si s ou quando em

contato com o hidrxido de clcio formado na hidratao do cimento.

As adies ativas mais comumente empregadas so as seguintes:

a) Escrias granuladas de alto forno.

A escria granulada de alto forno " o subproduto do tratamento do minrio de ferro

em alto forno, obtido sob forma granulada por esfriamento brusco e constitudo em sua maior

parte de silicatos e alumino-silicatos de clcio". A sua composio qumica deve obedecer

relao, fixada na norma NBR 5735 (EB- 208) da ABNT:

CaO + MgO - 1/3 Al2O3----------------------------------- 1

SiO2 + 2/3 Al2O3

Isto significa que as escrias destinadas fabricao do cimento devem ser alcalinadas

e no cidas. Somente as escrias alcalina possuem por si s caractersticas de hidraulicidade

e isto acontece pelo fato de terem uma composio qumica que permite a formao de

componentes capazes de produzirem, por resfriamento brusco um estado vtreo com

propriedades hidrulicas latentes. A natureza do processo no alto forno e o estado fsico da

escria so fatores decisivos para o desenvolvimento das propriedades hidrulicas da escria

granulada.

31

Exemplos de anlise qumica de escria granulada de alto forno.

SiO2 35,54 36,10

Al2O3 12,46 11,18

Fe2O3 0,40 0,41

CaO 41,64 43,19

MgO 6,01 5,59

MnO 1,94 1,62

S 1,42 1,33

Total 99,41 99,42

ndice Hidrulico 1,27 1,22

b) Pozolanas

A norma NBR 5736 (EB-758) - Cimento Portland Pozolnico define na seo 2.3.1:

Pozolana " o material silicoso ou slico-aluminoso, que por si s possui pouco ou nenhum

valor aglomerante, porm, quando finamente dividido e em presena de umidade reage

quimicamente com hidrxido de clcio, temperatura normal, formando compostos com

propriedades aglomerantes".

E na seo 2.3.2: "os materias pozolnicos empregados na fabricao de cimento

Portland pozolnico so os seguintes:

- pozolanas naturais: como algumas terras diatomceas, rochas contendo minerais de

opala, tufos e cinzas vulcnicas;

- pozolanas artificiais: obtidas pela calcinao conveniente e argilas e xistos argilosos;

-cinzas volantes: resultantes da combusto de carvo mineral, usualmente daas usinas

termoeltricas".

Os mtodos brasileiros para a determinao da atividade pozolnica so:

- NBR 5751 - mtodo de determinao de atividade pozolnica em pozolanas;

- NBR 5752 - determinao do ndice de atividade pozolnica em cimento Portland;

32

- NBR 5753 - mtodo de determinao de atividade pozolnica em cimento Portland

pozalnico.

F. 1 - Cimento Portland de alto forno - NBR 5735

O cimento Portland de alto forno, de acordo com a NBR 5735, o aglomerante

hidrulico obtido pela moagem de clnquer Portland e escria granulada de alto forno, com

adio eventual de sulfato de clcio.

O contedo de escria granulada de alto forno deve estar compreendido entre 25% e

65% da massa total.

Como j foi visto anteriormente, as resistncias obtidas em ensaio normal dos

cimentos Portland de alto forno so semelhantes s do cimento Portland comum, nas idades 3,

7 e 28 dias ocorrendo, entretanto, maior incremento de resistncias de 28 dias para 90 dias.

Devido a adio de aprecivel quantidade de escria de alto forno, o cimento Portland

resultante obtido com um consumo de combustvel proporcionalmente menor, o que

representa uma grande economia de combustvel.

O cimento Portland de alto forno de emprego generalizado em obras de concreto

simples, concreto armado e protendido. Alm disso, considera-se indicado seu emprego em

concreto exposto a guas agressivas como gua do mar e sulfatadas, dentro de certos limites.

"O emprego de cimento Portland de alto forno de emprego em obras martimas,

sobretudo em pases tropicais ou sub-tropicais, e em terrenos com guas sulfatadas,

justificado pelo fato de possurem pequena proporo de aluminato triclcico e maior

proporo de silicatos de clcio de menor basicidade, que produzem na hidratao menor

quantidade de hidrxido de clcio".

F. 1. 1 - Hidratao dos cimentos Portland de alto forno

O mecanismo de hidratao dos CPAF muito mais complexo do que o forno do

CPS, devido presena de componentes na escria de alto forno, diferentes dos existentes no

clnquer Portland.

Na escria de alto forno so encontrados cristais de silicatos duplos de clcio e

alumnio (gehlenita) e de clcio e magnsio, que se apresentam como montricellita,

akermanita, alm dos silicatos monoclcicos e diclcicos.

33

O poder hidrulico da escria, estando em estado latente, exige a presena de pequena

quantidade de um componente qumico, que possa atuar como catalizador, para despertar toda

a sua atividade hidrulica e transform-la em energia dinmica.

O componente que atua neste caso o hidrxido de clcio, libertado durante a

hidratao dos silicatos componentes do clnquer.

importante esclarecer que a escria utilizada na fabricao do cimento alcalinae,

portanto, no tem ao pozolnica, isto , no tem condies de combinar com o hidrxido de

clcio liberado na hidratao do clnquer, o hidrxido de clcio age apenas como catalizador

bsico, para despertar a ao hidrulica dos componentes da

F. 2 - Cimento Portland pozolnico - NBR 5736

O cimento Portland pozolnico, de acordo com a NBR 5736, o aglomerante

hidrulico obtido pela moagem da mistura de clnquer Portland e pozolana, sem adio,

durante a moagem de outra substncia a no ser uma ou mais formas do sulfato de clcio.

De acordo com a Seo 3.1 da norma acima citada, o teor de pozolana de 10% a 40%

da massa total do cimento porland pozolnicos de resistncia comparveis aos demais tipos 25

e 32.

As pozolanas ativas, quando adicionadas dentro dos limites acima indicados, do

origem a cimentos Portland pozolnicos de resistncias comparveis aos demais tipos de

cimento Portland comum e conduzem tambm, a cimentos com aumento de resistncia muito

maior, de 28 dias para 90 dias.

Devido adio de pozolanas, o cimento Portland pozolnico tambm conduz em sua

produo, aprecivel economia de combustvel.

O cimento Portland pozolnico de emprego generalizado no concreto no havendo

contra-indicao quanto ao seu uso, desde que respeitadas as sua peculiaridades,

principalmente quanto s menores resistncia nos primeiros dias e a necessidade conseqente

de cuidadosa cura.

O seu emprego aconselhvel quando se emprega agregados alcalireativos, pois as

reaes expansivas possveis so inibidas.

34

F. 2. 1 - Hidratao do cimento Portland pozolnico

As pozolanas so materiais que, embora no possuam por si s propriedades

hidrulicas, so capazes de se combinar com o hidrxido de clcio temperatura ambiente e

em presena de gua, dando origem compostos que possuem propriedades hidrulicas.

Assim, o hidrxido de clcio liberado por ocasio da hidratao dos silicatos de clcio

do clnquer Portland, em grande quantidade (cerca de metade da massa dos silicatos existentes

no clnquer) nos cimentos Portland pozolnicos, reage com a pozolana, dando origem a

compostos hidratados estveis, do mesmo tipo dos que se formam na hidratao dos silicatos

do clnquer (silicatos de clcio hidratados - CSH), porm distintos, pois tm menor relao

CaO/SiO2, portanto, menos bsicos e por essa razo, quimicamente mais estveis aos meios

agressivos.

F. 3 - Cimento Portland branco

O cimento Portland branco um cimento Portland comum, produzido com matria-

prima que no apresente colorao prejudicial sua brancura.

Assim, reduz-se ao mnimo o teor de ferro, sendo evitado o emprego de argilas que

contenham ferro e outros elementos como mangans, magnsio, titnio, etc.

Os xidos de ferro usados na fabricao cimento so fundentes e, portanto, reduzem o

temperatura de clinquerizao. No caso dos cimentos brancos, devido a ausncia de fundente,

a clinquerizao se d a temperaturas mais elevadas, da ordem de 1.500 oC, acarretando o

emprego, no forno de refratrios de maior custo, alm de exigir maior consumo de

combustvel.

O cimento Portland branco apresenta resistncia compresso elevada, mas seu

emprego geralmente visa fins estticos e como matria-prima na fabricao de tintas. Guias e

sarjetas revestidas de argamassa de cimento branco tem seu uso indicado no interior de tneis,

sub-solo de edifcios, etc.

G - Especificaes.

G. 1 - Classificao dos cimentos

As normas brasileiras (NBR) classificam os seguintes cimentos Portland:

-Cimento Portland Simples (CPS)

-Cimento Portland com Escria (CPE)

35

-Cimento Portland com Pozolana (CPZ)

-Cimento Portland Pozolnico (POZ)

-Cimento Portland de Alta Resistncia Inicial (ARI)

-Cimento Portland de Alto Forno (AF)

-Cimento Portland Branco (CBP)

-Cimento Portland de Moderada Resistncia a Sulfatos e Moderado Calor de

Hidratao (MRS)

-Cimento Portland de Alta Resistncia a Sulfatos (ARS)

G. 2 - Quanto a caractersticas fsicas.

G. 2. 1 - Grau de moagem - finura

Determinado pelo ensaio de peneiramento (resduo mximo de 15%), havendo a

tendncia de substitui-lo por uma determinao da superfcie especfica Blaine.

G. 2. 2 - Incio de pega

O tempo de incio de pega deve dar no mnimo uma hora, para ser condiderado normal

a pega.

G. 2. 3 - Fim de pega

O tempo de fim de pega deve ser no mximo de 10 horas.

G. 2. 4 - Expansabilidade

O afastamento medido nas extremidades das agulhas de Le Chatelier deve ser inferior

a 5mm.

G. 2. 5 - Resistncia compreenso

Com relao resistncia compreenso, o ensaio executado em corpos de prova

cilindricos dever dar os seguintes valores mnimos, obtidos pelas mdias de 6 corpos de

prova.

RESISTNCIA EM MPaIDADE EM

DIAS CP-25 CP-32 CP-40

3 8 10 14

36

7 15 20 24

28 25 32 40

G. 3 - Quanto a composio qumica

Referente composio qumica, so fixados os seguintes limites mximos:

- Perda ao fogo 4,0 %- Resduo insolvel 1,0 %- xido de magnsio (MgO) 6,0 %- Trixido de enxofre (SO3) 3,0 %

H - Concluso

O Brasil j produz os principais tipos de cimento Portland que foram estudados nas

pginas anteriores. Outros tipos de cimento so fabricados e utilizados em outros pases,

cabendo destacar principalmente:

a) o cimento aluminoso e,

b) o cimento Portland de expanso controlada.

O cimento aluminoso d origem a um concreto de muito alta resistncia inicial e de

alta resistncia temperatura elevadas.

O cimento Portland de expanso controlada, como o nome indica, um cimento que

permite apresentar pequena expanso. O uso desses cimentos, por enquanto, est restrito aos

Estados Unidos, Rssia e Japo.

37

AGREGADOS

A. Conceituao

Entende-se por agregado, o material granular, sem forma e volume definidos,

geralmente inertes, de dimenses e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia.

So agregados as rochas britadas, os fragmentos rolados no leito dos cursos d'gua e

os materiais encontrados em jazidas, provenientes de alteraes de rocha.

Os agregados desempenham um importante papel nas argamassas e concretos, quer do

ponto de vista econmico, quer do ponto de vista tcnico, e exercem influncia benfica sobre

algumas caractersticas importantes, como retrao, aumento da resistncia ao desgaste, entre

outros sem prejudicar a resistncia aos esforos mecnicos, pois os agregados de boa

qualidade tem resistncia mecnica superior da pasta de aglomerante.

B. Classificao

B. 1 - Quanto origem

- Naturais : aqueles que j so encontrados na natureza sob a forma de agregados

(areias, pedregulhos, seixos rolados).

- Artificiais : aqueles que necessitam de um trabalho de afeioamento pela ao do

homem, a fim de chegar situao de uso como agregado (areias e pedras obtidas por

moagem de fragmentos maiores).

B. 2 - Quanto massa especfica aparente

- Leves : pedra-pomes, vermiculita, argila expandida;

38

- Normais : areia, seixos, pedra britada;

- Pesados : barita, magnetita, limonita.

B. 3 - Quanto ao tamanho

- Agregado Grado : o material que fica retido na peneira de abertura de malha # 4,8

mm de lado, entendendo-se como material com at 15% de gros mais finos que a peneira

especificada.

-Agregado Mido : o material que passa na peneira de abertura de malha quadrada de

4,8 mm de lado, entendendo-se por material que passa aquele que contm at 15% de gros

retidos na peneira especificada.

C. Obteno

Alguns agregados so obtidos por extrao direta do leito dos rios, por meio de dragas

(areias, seixos), e, s vezes, de minas (areias).

Devem sofrer em beneficiamento, que consiste em lavagem e classificao.

A pedra britada obtida por reduo de pedras maiores por triturao em britadores.

A obteno de agregados para concreto pode ser operao relativamente fcil quando

se dispe do suficiente conhecimento da regio, com as informaes necessrias. Assim, no

entorno das cidades, em geral, h um acervo de conhecimentos do solo que conduzem

facilmente o tecnlogo a encontrar jazidas dos melhores materiais da regio.

Entretanto, as grandes obras, tais como barragens, estradas, so normalmente

construdas em locais ainda relativamente desconhecidos. Desta forma, um plano eficiente de

prospeces da mxima importncia, e ainda na fase de pr-viabilidade de um grande

projeto, o tecnlogo de concreto deve ser ouvido a respeito da possibilidade de utilizao dos

materiais da regio. Tem-se conhecimento de um grande nmero grande de obras que aps o

incio da construo, quando grandes importncias j haviam sido gastas, foi descoberta a

total impossibilidade de execuo do concreto com os materiais locais e como a importao

de materiais de outra regio tornaria o empreendimento invivel - foram, assim, abandonadas

com grandes prejuzos.

A fase final de prospeco e explorao deve sempre contar com um gelogo

experiente, o qual dever orientar os seus estudos, tendo em vista a finalidade bsica da

explorao dos materiais : execuo de um concreto com as qualidades mnimas desejadas.

A prospeco pode ter diferentes orientaes e profundidades, a depender da

quantidade de material de que se necessite, da localizao da obra, do conhecimento da

39

regio, da maior ou menor facilidade de acesso s possveis jazidas, enfim, da situao

particular de cada caso. Mesmo aps terem sido encontradas jazidas convenientes,

necessrio o estudo das possibilidades de explorao, no s do ponto de vista fsico, mas do

legal. Muitas vezes, a desapropriao de reas, compra de stios, restries de desmatamentos,

enfim, uma srie de problemas de ordem legal, podem tornar anti-econmica a explorao de

uma boa jazida de agregados.

Entre os elementos com que se deve contar, numa primeira aproximao, esto os

levantamentos aeroforogramtricos, mapas geolgicos da regio, dados dos ensaios

geofsicos, sondagens em geral, ou seja, todos os documentos que possam ser obtidos. Tais

elementos muitas vezes so encontrados nos diversos rgos do governo (federal, estadual ou

municipal) que j tenham se interessado pela regio.

Aps um primeiro exame do problema, baseado em tais informaes, importante o

estudo das jazidas atravs da coleta de amostras dos respectivos materiais, os quais, enviados

ao laboratrio, so submetidos a ensaios de caracterizao.

Finalmente, havendo opes, deve-se escolher a jazida de mais interesse do ponto de

vista econmico, isto , aquela que possa trazer o melhor ndice custo/benefcios.

C. 1 - Agregados naturais

Conforme j foi dito naturais so aqueles que encontramos na natureza prontos para

serem utilizados. Alguns necessitaro apenas de um rpido processamento de lavagem e

classificao, o que no os exclui dessa categoria.

Dessa forma, cabe ao tecnlogo encontrar tais agregados na regio onde se vai instalar a

obra, para o qual uma pesquisa das jazidas disponveis fundamental.

A areia e o pedregulho so provenientes da eroso, transporte e deposio de detritos da

desagregao de rochas, realizao pelos agentes do intemperismo, tanto de origem fsica

(variao de temperatura) como qumica (solues cidas ou bsicas sobre os elementos

mineralgicos).

Com relao origem geolgica, as jazidas classificam-se, conforme seus prprios

depsitos,em:

a) Residuais: que so os depsitos encontrados nas proximidades da rocha matriz.

Possuem, em geral, boa granulometria, porm, grande quantidade de impureza;

b) Elicos: so depsitos de material muito fino, com m granulometria, porm, com

grande pureza; so formados pela ao do vento (dunas);

40

c) Aluviais: formados pela ao transportadora das guas, podendo ser estes fluviais ou

martimo. Os martimos, em geral, apresentam m granulometria, enquanto que os fluviais

so, normalmente, os melhores agregados encontrados na natureza.

Quanto ao tipo de jazida, temos que considerar a diviso:

a) Bancos: quando a jazida de forma acima do leito do terreno;

b) Minas: quando formada em subterrneo;

c) Jazidas de rio: que podem formar-se e nas margens;

d) Jazidas de mar: praias e fundo do mar.

Para facilitar de localizao de uma jazida de rio (areia ou pedregulho), pode-se adotar

as seguintes regras apresentadas pelo professor Pizarro:

1) quando na sondagem se constatar material fino no rio, sabe-se que a jusante no deve

haver areia ou pedregulho;

2) areia ou pedregulho no leito atual do rio indicam que h material anlogo no vale,

caso este se estenda em plancie;

3) areia e pedregulho podem ser encontrados no ponto em que o rio se alarga reduzindo

sua velocidade;

4) quando um rio que tem capacidade para transportar areia e pedregulho desemboca em

outro de menor velocidade, a h depsito desses materiais.

C. 2 - Agregados artificiais

Agregados artificiais so obtidos atravs da reduo do tratamento de pedras grandes,

geralmente por triturao em equipamentos mecnicos (britadoras).

O processamento necessrio para transformar o material de uma determinada jazida em

agregado de qualidade satisfatria para o uso em concreto, pode ser simples ou complexo, a

depender de uma srie de fatores. A escolha do equipamento e do lay-out das instalaes de

britamento e peneiramento elemento da mxima importncia para a obteno do agregado

conveniente a custos mais reduzidos.

Atualmente encontram-se no mercado, instalaes completas para o processamento de

agregados, onde as diferentes unidades ficam acondicionadas em conjunto formando um

bloco nico. Entretanto, necessrio que se verifique a convenincia da utilizao de cada um

dos elementos para o caso enfocado.

41

Ora, este fator ter sua granulometria totalmente diferente daquela para a qual foi

projetado. A soluo, neste caso, poder ser a adoo de esteiras mveis, adaptao xicanas

na ponta da esteira, enfim qualquer elemento que possa manter o agregado uniforme.

Muitas vezes, a arrumao do agregado nas pilhas de estocagem efetuada por meio de

ps mecnicas. importante cuidar para que a p mecnica no venha a subir no agregado,

pois este um fator de contaminao (sujeira e argila conduzidas pelas rodas) e de alterao

de granulometria (presso das rodas).

Deve ser ainda examinada na estocagem dos agregados a necessidade de cobertura e

drenagem dos silos, o que ser varivel em cada caso.

D - Agregado Mido

D. 1. 1 - Definio

Entende-se por agregado mido normal ou corrente, a areia natural quatzosa ou o

pedrisco resultante do britamento de rochas estveis, com tamanhos de partculas tais que no

mximo 15% ficam retidos na peneira de abertura de malha quadrada iguala 4,8mm.

D. 2 - Massa especfica e massa unitria

Devem-se distinguir, para o material sob a forma de agregado mido, duas espcies de

massa especfica.

- Massa especfica real: a massa da unidade de volume, excluindo deste os vazios

permeveis e os vazios entre os gros.

Sua determinao feita atravs do picnmetro, da balana hidrosttica ou pelo frasco

de Chapman. Sempre que no for possvel sua determinao, deve-se adotar o valor de 2,65

kg/dm3.

- Massa especfica aparente: a massa da unidade de volume, incluindo neste, os

vazios, permeveis ou impermeveis, contidos nos gros.

- Massa unitria: a massa da unidade de volume aparente, isto , incluindo no

volume os vazios entre os gros.

A massa unitria tem grande importncia na tecnologia, pois por meio dela, que se

podem as composies das argamassas e concretos dadas em peso para o volume e vice-versa.

A massa unitria influenciada pelos seguintes fatores:

- modo de enchimento do recipiente;

- forma e volume do recipiente;

42

- umidade do agregado.

Quanto ao modo de enchimento, podemos fazer variar a massa unitria, conforme a

areia seja apenas lanada (massa unitria no estado solto) ou lanada e adensada (massa

unitria compactada).

O valor da massa unitria no estado solto de uma areia mdia em estado seco,

aproximadamente de 1,50 kg/dm3.

D. 3 - Umidade e absoro

De acordo com o teor de umidade, podemos considerar o agregado nos seguintes

estados:

- seco em estufa, na qual toda a umidade, externa e interna, foi eliminada por um

aquecimento a 100 oC ;

- seco ao ar, quando no apresenta umidade superficial, tendo, porm, umidade interna,

sem estar, todavia, saturada;

- saturado, superfcie seca, quando a superfcie no apresenta gua livre ,estando,

porm, cheios dela os vazios permeveis das partculas dos agregados;

- saturado, quando apresenta gua livre na superfcie.

O teor de umidade no estado saturado, superfcie seca, o que se denomina absoro.

D. 4 - Inchamento

A areia, quando usada em obra, apresenta-se mais ou menos mida, o que se reflete,

de forma considervel, sobre sua massa unitria.

A gua livre aderente aos gros provoca afastamento entre eles, do que resulta o

inchamento do conjunto. Esse inchamento, depende da composio granulomtrica e do grau

de umidade, sendo maior para as areias finas que apresentam maior superfcie especfica.

O inchamento mximo ocorre para teores de umidade de 4% a 6%.

D. 5 - Granulometria

Denomina-se composio granulomtrica de um agregado mido a proporo relativa,

expressa em porcentagem, dos diferentes tamanhos de gros que se encontram constituindo o

todo.

A composio granulomtrica ou granulometria do agregado, como usualmente

conhecida, determinada por peneiramento.

43

Para os agregados midos utilizada para o ensaio de peneiramento a srie normal de

peneiras constitudas pelas aberturas de malha quadrada de : 0,15 ; 0,30 ; 0,60 ; 1,20 ; 2,40 ou

4,80 mm.

D. 5. 1 - Dimenso mxima dos agregados

Denomina-se dimenso mxima do agregado a abertura da peneira em que ficar retida,

acumulada, uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5%.

Denomina-se mdulo de finura a soma das porcentagens retidas, acumuladas, dividida

por 100.

As areias, de acordo com seu mdulo de finura, podem ser classificadas em:

- muito grossa (pedrisco) M. F. > 3,90- grossa 3,90 > M. F.> 3,30- mdia 3,30 > M. F. > 2,40- fina 2,40 > M. F .

D. 6 - Impurezas

D. 6. 1 - Material pulverulento

constitudo de partculas de argila (

44

Uma parte de hmus, que cida, neutraliza a gua alcalina da argamassa e a parte restante

envolve os gros de areia, formando uma pelcula sobre eles, impedindo, desta forma, uma

perfeita aderncia entre o cimento e as partculas de agregado.

D. 6. 3 - Outras substncias nocivas

As areias podem ainda conter outras substncias como torres de argila, gravetos,

grnulos tenros friveis, mica, materiais carbonosos e sais que podem prejudicar a resistncia

e a durabilidade das argamassas e concretos.

D. 7 - Areias artificiais

As areias artificiais, so obtidas por moagem de fragmentos de rocha. As melhores

areias artificiais so as que provm de granito e pedras com grande proporo de slica. As

areias provenientes de basalto apresentam, em geral, muitos gros em forma de placa ou

agulha, que iro produzir argamassas speras, geralmente as menos trabalhveis.

Outro inconveniente, que pode ser grave, a existncia de elevados teores de material

pulvurulento.

D. 8 - ndices de boa qualidade

D. 8. 1 - Granulometria

Porcentagens Acumuladas em PesoPeneiras das aberturas em(mm) Zona tima Zona Utilizvel4,8 3-5 0-32,4 29-43 13-291,2 49-64 23-490,6 68-83 42-680,3 83-94 73-830,15 93-98 88-93

45

D. 8. 2 - Substncias nocivas

Substncias Nocivas Porcentagem mxima em

relao ao peso total (%)

Torres de argila 1,5

Material Pulvurulento

(passado na peneira 0,075 mm)

1) Areia - concreto sujeito a desgaste superficial - outros concretos2) Pedrisco - concreto sujeito a desgaste superficial - outros concretos

3,05,0

5,07,0

Argila em filmes 3,0

Materiais carbonosos 1,0

Cloretos 0,1

Sulfatos 1,0

E - Agregados Grados

E. 1 - Definio e classificao

Agregado grado o pedregulho natural, seixo rolado ou pedra britada, proveniente do

britamento de rochas estveis, com um mximo de 15% passando na peneira de 4,8 mm.

Os agregados devem ser provenientes de rochas estveis, isto , inalterveis sob a ao

do ar da gua ou do gelo.

As britas, no Brasil, so obtidas principalmente pela triturao mecnica de rochas de

granito, basalto e gnaisse.

As pedras britadas so class