Prévia do material em texto
Agregados Capítulo 15 - Rocha como material de construção. Livro do IBRACON de Geraldo Isaia Cechela. Vol1. Capítulo 04 - Agregados. Livro Materiais de construção, de L. A. Falcão Bauer. Vol. 1. Site http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=31&Cod=43 MEHTA, P.K & MONTEIRO, P.J.M. Concreto: estrutura,propriedades e materiais.São paulo, PINI: 1994. FREITAS JR, J. A de. Material de aula: Materiais de construção. UFPR. Bibliografia de leitura http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=31&Cod=43 Definições Rocha: ◦ Material natural consolidado da crosta terrestre, formado essencialmente de minerais. Pedra: ◦ Rocha que, apresentando alta Rmec e à intempéries, pode ser usada em obras de Engenharia Civil. Agregados - São fragmentos de rochas, denominado popularmente de “pedras”. ◦ Material granular, sem forma ou volume definidos; geralmente inertes, e, com propriedades adequadas para uso em obras de Engenharia ◦ Ex: blocos, pedras, seixos rolados, britas, pedriscos, areias, etc. Introdução Pedras - Aplicações na construção civil Alvenarias Pisos Meio-fio Calçamento de ruas Muros de contenção Lastro das vias férreas Concretos asfálticos Agregados para argamassas e concretos construção de pavimentos De 60% a 80% do volume do concreto é agregado. Material relativamente barato se comparado ao cimento, com atividade química praticamente nula. Simplesmente um material “barateador” dos concretos e argamassas? ◦ Aspecto econômico; ◦ Maior estabilidade dimensional e maior durabilidade do que a pasta de cimento pura. Utilização em concretos Agregados – importância ✓ Foco econômico → custo inferior ao cimento, ocupam cerca de 60 a 80% do volume do concreto. ✓ Foco técnico → influenciam nas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido – Trabalhabilidade; – Retração por secagem; – Propriedades mecânicas (CAD); – Desgaste por abrasão. ✓ Foco ecológico → - pesquisas de resíduos dos mais diversos tipos como agregados, em concretos e argamassas; Agregados para concreto Argamassas e concretos Quanto à Origem ◦ Naturais → Usados na forma em que são encontrados na natureza Areia de rio, areia de mina (de cava ou de barranco), pedregulho, seixo rolado, cascalho, etc. ◦ Artificiais (Industrializados): Usados após o beneficiamento do homem → Resultante de processo industrial envolvendo alteração mineralógica, química ou físico-química da matéria prima original. ◦ Ex: Areias artificial e pedras provenientes do processo de britamento de rochas ou processos especiais de produção. Pedra britada, areia artificial, argila expandida, etc. Classificação dos agregados argila expandida Quanto à Origem Reciclados → ◦ Oriundos de resíduos (de construção e demolição), passam por processos de britagem e graduação. ◦ Resíduos industriais granulares com propriedades adequadas para uso. Ex: escória de alto forno Classificação dos agregados Quanto à massa específica: ◦ Agregados Leves (3000 Kg/m3) → magnetita (5170 Kg/m3 ); hematita (4900-5300 Kg/m3); barita (4500 Kg/m3) Classificação dos Agregados Leves Normais Pesados Vermiculita Areia Minérios de ferro Argila expandida Seixo rolado Minérios de bário Poliestireno expandido Pedra britada Sucata metálica Para produção de concreto leve Para produção de pesado Quanto às Dimensões ◦ Miúdo → é o agregado cujo os grãos passam pela peneira de malha 4,8 mm e ficam retidos na peneira com abertura de 150 m, atendidos os limites da NBR 7211; NBR NM 248:2003. Exemplo: areia. ◦ Graúdo → é o agregado cujos os grãos passam pela peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam retidos na peneira de malha 4,75 mm. atendidos os limites da NBR 7211; NBR NM 248:2003.Exemplos: cascalhos e britas Classificação dos Agregados Quanto às Dimensões Classificação dos Agregados Agregado Graúdo Agregado Miúdo Mesh Normal Intermediária 75 mm 63 mm 50 mm 37,5 mm 31,5 mm 25 mm 19 mm 12,5 mm 9,5 mm 6,3 mm n.º 4 4,75 mm n.º 8 2,36 mm n.º 14 1,18 mm n.º 28 0,6 mm n.º 48 0,3 mm n.º 100 0,15 mm Dimensão máx característica Recebimento Os agregados devem ser fornecidos em lotes, mediante guia de remessa, com informações como: A) Nome do produtos; B) Procedência do Material; C) Identificação da classificação granulométrica (de acordo com a norma); D) Massa do material; E) Data do fornecimento. Fragmentos de Rocha e classificação granulométrica NBR 7211 Fonte: Adaptação Isaia, livro Ibracon. 2,4 a 4, 8mm (grossa) 1,2 a 2,4 mm (média) 0,6 a 0,15 mm(fina) Fragmentos de Rocha e classificação granulométrica NBR NM 248/2003 38-64 mm 25-38 mm 19-25 mm 9,5 – 19 mm Pedrisco 4,8 – 9,5 mm NBR 7211 38 a 64 mm 25 a 38 mm 19 a 25 mm 9,5 a 19 mm 6,3 a 9,5 mm 6,3 mm. Fonte: Adaptação Isaia, livro Ibracon. NBR 7211, 2009 Podem ser utilizados agregados com outras faixas granulométricas na produção de concretos desde que comprovado sua eficiência seja comprovada em ensaios prévios De acordo com a norma NBR 7211, a composição granulométrica é dada em função da seguinte tabela. Fragmentos de Rocha e classificação granulométrica – conforme mercado: Brita 2 → cada vez menos utilizada (ruim para concreto projetável, bombeado, etc). Para concreto convencional → composições entre Brita 1 e Brita 0 são cada vez mais utilizadas. Dependentes da porosidade: massa específica aparente, absorção de água, resistência, módulo de elasticidade e sanidade; Dependentes da composição química e mineralógica: resistência mecânica, módulo de elasticidade, substâncias deletérias presentes; Dependentes das condições prévias e condicionantes de fabricação: tamanho, forma e textura das partículas. MEHTA & MONTEIRO (1994) Características dos agregados importantes para tecnologia do concreto Características físicas e mecânicas compatíveis com o tipo de concreto a ser produzido: ◦ Resistência à compressão; ◦ Resistência à abrasão; ◦ Módulo de Elasticidade. Características homogêneas, dentro de certos limites, garantidas por processos de extração e beneficiamento controlados; Características química e mineralógica estáveis (ou de mínima reatividade), com produtos de hidratação do cimento, com a água ou o ar. Requisitos básicos: Agregados Características Físicas Quanto a vértices e arestas: ◦ Arredondadas; ◦ Angulosas. Requisitos básicos: Arredondamento Quanto às dimensões: ◦ Equidimensionais; ◦ Lamelares ou achatadas (comprim. ou larg. >> espessura.); ◦ Alongadas (comprimento >> largura e espessura). Forma das Partículas (NBR 7389) ◦ É preferível agregados de forma arredondadas. ◦ Formas lamelares e desproporcionais devem ser evitadas. ◦ Índice de forma mínimo, 0,5. Requisitos básicos: Forma dos Grãos Figura 4 - (a) Formas dos Agregados; Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Agregado graúdo: O mais arredondado e liso → maior plasticidade (propriedade de um corpo mudar de forma ) e menor aderência entre os agregados O mais Lamelar→ maior consumo de cimento, areia e água → menor resistência → exsudação (acúmulo de filme de água junto à superfície do agregado) → enfraquecendo a zona de transição agregado/pasta. Exsudação ocorre mais quando → partículas maiores, mais alongadas e mais chatas. Os melhores agregados são os cúbicos e rugosos. Influência das Formas A água tende a subir pela pasta e é acumulada nos agregados mais alongados e chatos, formando a zona de transição frágil, de elevada relação a/c. Agregado miúdo: Areia natural tem grãos cubóides, superfície arredondada e lisa, A areiaindustrializada possui superfícies angulosas e irregulares. As Argamassas de revestimentos se preparadas com areia industrializada, podem ficar muito rígidas dificultando o espalhamento com a colher (argamassas duras) → daí a importância de se estudar os teores mais ideais em substituição ao agregado natural. Influência das Formas Distribuição granulométrica É expressa pela porcentagem individual ou acumulada de material que passa ou fica retido nas peneiras da série normal e intermediária O agregado de granulometria contínua apresenta todas as frações em sua curva de distribuição granulométrica sem mudanças de curvatura (ideal da norma). Granulometria contínua Mínimo de vazios do agregado, ou máx. de compacidade Maior trabalhabilidade (peq. tendência à segregação) Menor consumo de cimento Granulometria Contínua O agregado de granulometria descontínua apresenta ausência de uma ou mais frações, em sua curva de distribuição granulométrica, mas obtém concretos de grande densidade e elevada resistência, com menor consumo de cimento que nos concretos usuais. Pequena trabalhabilidade e forte tendência a segregação, sendo necessário adensá-los com vibradores de grande potência. Granulometria Descontínua Granulometria Descontínua Granulometria uniforme (maior índice de vazios) Maior consumo de água. Granulometria Uniforme Composição granulométrica ◦ Granulometria contínua Maior trabalhabilidade, Menor consumo. ◦ Granulometria descontínua Maior resistência. ◦ Granulometria uniforme ◦ Maior consumo de água. Dimensão máxima: ◦ limites operacionais relativos ao transporte e lançamento do concreto. ◦ Requisitos básicos: Características físicas Ensaios de caracterização dos Agregados Substâncias nocivas – agregado miúdo São constituídas por húmus geralmente de origem vegetal. Ação nas argamassas e concretos ◦ neutralizam a água alcalina das argamassas e concretos inibindo as reações de hidratação do cimento; retardamento da pega; endurecimento lento Impurezas orgânicas Baixas resistências nas primeiras idades Cura cuidadosa Em filmes ◦ impedem a aderência pasta ao agregado acarretando em diminuição da resistência mecânica Avaliação do teor de impurezas orgânicas nas areias ◦ (ABNT NBR NM 49:2001) - Ensaio colorimétrico ◦ ABNT NBR NM 49:2001 Errata 1:2001 - Ensaio de qualidade da areia Impurezas orgânicas Material pulverulento Partículas com dimensão inferior a 75 µm, inclusive os materiais solúveis em água, presentes nos agregados: Silte ( 0,002