Agregados- Classificação e Ensaios de Caracterização

Agregados- Classificação e Ensaios de Caracterização

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U

NIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIA

AGREGADOS E MATERIAIS DE ENCHIMENTO

ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO

Trabalho de Pesquisa Acadêmica apresentado à disciplina “Drenagem e Pavimentação” do curso de Engenharia Civil.

BELÉM - PA

2010

SUMÁRIO

1. CONCEITO 4

2. CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS 4

3. MATERIAL DE ENCHIMENTO (FILER): 4

4. ESCOLHA DOS AGREGADOS UTILIZADOS NO PROJETO DA MISTURA ASFÁLTICA: 6

5. ENSAIOS 7

5.1 Granulometria (DNER - ME 083/94) 7

5.2 Forma e Textura (DNER - ME 086/94) 9

5.3 Resistência ao Choque e ao Desgaste (ME 035/94) 10

5.4 Durabilidade (Sanidade) (DNER - ME 089/94) 11

5.5 Limpeza (Equivalente de Areia) (ME 054/94) 12

5.6 Adesividade aos Produtos Asfálticos (ME 078/94 E ME 079/94) 12

5.7 Massa Específica Aparente (ME 064/79) 14

5.8 Densidade Real, Aparente E Efetiva Do Grão (ME 084/64 E ME 081/94) 14

5.8.1 Densidade Real (Gsa) (Apparent Specific Gravity) 16

5.8.2 Densidade Aparente (Gsb) (Bulk Specific Gravity) 18

5.8.3 Densidade Efetiva (Gse) 19

6. MISTURA DE AGREGADOS 19

6.1. Densidade Teórica Máxima Da Mistura Asfáltica (Rice specific gravity) 20

INTRODUÇÃO

Este trabalho tem por objetivo apresentar os principais tipos de agregados utilizados em revestimentos asfálticos. Veremos também como são realizados os ensaios de caracterização dos agregados.

E que os mesmos são classificados como: Naturais, Processados, Sintéticos ou artificiais e Revestimento fresado.

A norma ABNT NBR 9935/2005, que determina a terminologia dos agregados, o termo agregado é definido como material sem forma ou volume definido, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para produção de argamassas e de concreto.

O agregado escolhido para uma determinada utilização deve apresentar propriedades de modo a suportar tensões impostas na superfície do pavimento e também em seu interior. O desempenho das partículas de agregado é dependente da maneira como são produzidas, mantidas unidas e das condições sob as quais vão atuar. A escolha é feita em laboratório onde uma série de ensaios é utilizada para a predição do seu comportamento posterior quando em serviço.

Todos os conceitos e informações que serão apresentados neste trabalho, tem como foco principal conhecer e selecionar as principais propriedades que o agregado deve conter, para ser utilizado nos revestimentos asfálticos.

1. CONCEITO

A variedade de agregados passíveis de utilização em revestimentos asfálticos é muito grande. Contudo, cada utilização em particular requer agregados com características específicas e isso inviabiliza muitas fontes potenciais.

Agregados correspondem à aproximadamente 77% de volume e 94% de seu peso na composição das misturas asfálticas. Quanto à sua origem, os agregados podem ser:

  • Naturais (seixo rolado, areia de rio, areia de campo, etc.);

  • Processados (britagem de rocha ou seixo rolado);

  • Sintéticos ou artificiais (escória de alto forno e argila expandida);

  • Revestimento fresado (reaproveitamento de materiais de revestimentos destruídos ou recuperados); tem se tornado uma fonte importante de agregado, contribuindo para minimizar o prejuízo ambiental que é causado por este tipo de resíduo.

2. CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS

Classificados quanto ao tamanho de suas partículas da seguinte forma:

  • Agregado graúdo: aquele que passa na peneira com abertura de 2” (50,8 mm) e fica retido na peneira Nº 10 (2,0 mm);

  • Agregado miúdo: material que passa na peneira Nº 10 (2,0 mm) e fica retido na peneira Nº 200 (0,075 mm); e

  • Agregado de enchimento ou material de enchimento (fíler): material que passa pelo menos 65% na peneira Nº 200 (0,075 mm).

Exemplos de fíleres são: Cal extinta, cimento Portland, pó de chaminé. Costuma-se chamar de fino o agregado miúdo juntamente com o fíler, isto é, o material que passa na peneira Nº 10 (2,0 mm).

3. MATERIAL DE ENCHIMENTO (FILER):

Material de enchimento existe para preencher micro vãos que existe nas misturas asfálticas.

Como não é seu escopo receber qualquer carga e seu volume é mínimo, não há nenhum tipo de ensaio de caracterização deste material. Porém a DNER-EM 367/97 especifica condições gerais e técnicas para caracterização e aceitação de um material para enchimento.

3.1. Condições Gerais

Segundo a DNER-EM 367/97:

a) Deverá ser homogêneo, seco e livre de grumos provenientes de agregações das partículas finas.

b) O material de enchimento poderá ser cimento Portland, pó calcário, cal hidratada, pó de pedra, cinza volante ou outro material mineral conveniente preparado para apresentar as características especificadas nesta Norma.

c) As massas específicas real e aparente do filer deverão ser determinadas de acordo com os métodos DNER-ME 085/94 e DNER-ME 084/98

d) O material deverá vir acondicionado em sacos vedados, protegidos da umidade. Deve ser identificado com etiqueta, contendo:

d.1) tipo de material;

d.2) peso;

d.3) fabricante.

e) A unidade de compra é o quilograma.

3.2. Condições Específicas

O material de enchimento deverá possuir granulometria de acordo com a tabela a seguir:

Abertura de Malha (mm)

% em Peso, passando

0,42

100

0,18

95 - 100

0,075

65 - 100

a) O cimento Portland deve atender às exigências das especificação da DNER-EM 036/95

b) O pó calcário deve conter, no mínimo, 70% de carbonatos, em termos de carbonato de cálcio.

c) A cal hidratada deve obedecer às exigências da especificação da ABNT NBR-7175/92.

d) A cinza volante deve obedecer às exigências das normas DNER-ME 180/94 e ME-181/94.”

Como a norma cita, os materiais mais utilizados como filer são: o cimento Portland, o pó calcário, a cal hidratada e a cinza volante.

Há também os materiais provindos de resíduos. Como diz a norma, para um material ser caracterizado como filer é necessário apenas ter a granulometría adequada. Em nossa pesquisa, encontramos artigos sobre: pó de serra e resíduo de rochas graníticas.

Para pesquisadores, o interessante é fazer ensaios com mistura asfáltica utilizando diferentes materiais de enchimento.

4. ESCOLHA DOS AGREGADOS UTILIZADOS NO PROJETO DA MISTURA ASFÁLTICA:

Deve-se levar em consideração, além da qualidade do material, a viabilidade econômica e a escolha adequada dos materiais capazes de resistir às cargas as quais o pavimento será submetido.

As principais características dos agregados que devem ser levadas em consideração nos serviços de pavimentação são:

  • Granulometria (agregados graúdo e miúdo)

  • Forma (agregado graúdo)

  • Absorção de água (porosidade) (agregado graúdo)

  • Resistência ao choque e ao desgaste (agregado graúdo)

  • Durabilidade (sanidade) (agregado graúdo)

  • Limpeza (equivalente de areia) (agregado miúdo)

  • Adesividade aos produtos asfálticos (agregados graúdo e miúdo)

  • Massa específica aparente (agregados graúdo e miúdo)

  • Densidade real e aparente do grão (agregados graúdo e miúdo)

Para caracterizar-se corretamente os agregados é necessário que se observe a

representatividade da amostra ensaiada. A amostra total deve ser misturada e quarteada através do quarteador de amostras ou do quarteamento manual:

  • Quarteador de amostras

A amostra é passada pelo quarteador de amostras para torná-la, o máximo possível, homogênea (DNER DPT I 1-64 / NBR 7216).

Recolhe-se a amostra dividida em dois recipientes. O agregado de um dos recipientes é separado e, o outro, é então passado novamente no quarteador, sendo dividido em duas porções. O procedimento é realizado até se obter a quantidade desejada em um dos recipientes.

  • Quarteamento manual:

Os agregados são colocados em um monte em forma de cone, que é transformado em um tronco de cone com o auxílio de uma pá de achatamento. O tronco de cone é dividido diametralmente em quatro partes aproximadamente iguais.

Duas partes opostas de agregados são tomadas e misturadas. Esta operação é repetida até se obter a quantidade de material desejada para os ensaios de caracterização.

Quarteador de amostras

5. ENSAIOS

5.1 Granulometria (DNER - ME 083/94)

O ensaio de granulometria determina a distribuição percentual dos diferentes tamanhos dos grãos do agregado. É representada pela curva de distribuição granulométrica (porcentagem de material passando na peneira em questão × log do diâmetro da abertura da peneira).

A granulometria afeta quase todas as propriedades importantes de uma mistura asfáltica, dentre elas: rigidez, estabilidade, durabilidade, permeabilidade, trabalhabilidade, resistência à fadiga, resistência à fricção e resistência a danos por umidade. Um exemplo de curva de distribuição granulométrica é apresentado na. A seqüência de peneiras usualmente utilizadas neste ensaio está listada na Tabela a seguir.

Número

2”

1 ½”

1”

3/4”

3/8”

Nº 4

Nº 10

Nº 40

Nº 100

Nº 200

Abertura (mm)

50.8

38.1

25.4

19.1

9.5

4.8

2.09

0.42

0.15

0.075

Peneiras usualmente utilizadas

Exemplo de curva de distribuição granulométrica

Para a realização deste ensaio, a amostra é seca em estufa, e posteriormente pesada e passada em uma série de peneiras padronizadas. Os agregados podem ser peneirados manualmente ou com a utilização de um peneirador mecânico. A distribuição dos diferentes tamanhos dos grãos é calculada através da comparação entre o material retido em cada peneira e o total da amostra ensaiada.

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