Agregados para a Construção Civil

Agregados para a Construção Civil

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AGREGADOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL Fernando Mendes Valverde*

1. APRESENTAÇÃO

Os agregados para a indústria da construção civil são os insumos minerais mais consumidos no mundo. Segundo o Serviço Geológico Americano (USGS – United States Geological Survey), o consumo anual de bens minerais por habitante nos EUA, em 2000, foi da ordem de 10.0 kg. Deste total, 5.700 kg foram de rocha britada e 4.300 kg de areia e cascalho. Considerando-se que parte da rocha britada foi usada com fins industriais – cimento, cal, indústria química e metalurgia – o total de agregados para a construção civil que cada americano consumiu em média ultrapassa 7.500 kg. Ou seja, 75% do consumo médio americano de bens minerais foram de agregados para a construção civil. No século passado a produção total de agregados nos Estados Unidos aumentou de uma modesta quantidade de 58 milhões de toneladas em 1900 para 2,76 bilhões de toneladas em 2000. O gráfico 1, mostra a distribuição da produção mineral americana e a significativa participação dos agregados.

O nível de consumo observado nos EUA se repete nos países industrializados. Na

Europa Ocidental o consumo de agregados por habitante varia de 5.0 kg a 8.0 kg. No

Canadá, especificamente na Província de Ontário, na década de 80, o consumo chegou a 15 t. por habitante devido a um ” boom” econômico pelo qual a região passou.

Ainda segundo o USGS, de 1900 a 1995, o consumo de materiais para a construção cresceu de 35% para 65% do total de matérias-primas (exceto alimentares e energéticas) consumidas nos EUA. Em comparação, o consumo dos produtos agrícolas e florestais

Gráfico 1 - Distribuição da Produção Mineral nos EUA (1998) 64%

AgregadosCarvão Minerais Industriais Metais

Fonte: USGS . Aggregates Industry Atlas. Vol. 5; nº 1. 2001

(exceto alimentares e energéticos) caiu no mesmo período de 60% para 5%. Para o USGS, a tendência atual indica a redução da participação dos recursos renováveis em favor dos recursos não renováveis, principalmente dos materiais para construção

O termo “agregados para a construção civil” é empregado no Brasil para identificar um segmento do setor mineral que produz matéria-prima mineral bruta ou beneficiada de emprego imediato na indústria da construção civil. São basicamente a areia e a rocha britada. O termo “emprego imediato na construção civil” – que consta da legislação mineral para definir uma classe de substâncias minerais – não é muito exato, já que nem sempre são usadas dessa forma. Muitas vezes entram em misturas – tais como o concreto e a argamassa – antes de serem empregadas na construção civil.

A ABNT NBR 7211 fixa as características exigíveis na recepção e produção de agregados, miúdos e graúdos, de origem natural, encontrados fragmentados ou resultante da britagem de rochas. Dessa forma, define areia ou agregado miúdo como areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT de 4,8 m e ficam retidos na peneira ABNT de 0,075 m. Define ainda agregado graúdo como pedregulho ou brita proveniente de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam por uma peneira de malha quadrada com abertura nominal de 152 m e ficam retidos na peneira ABNT de 4,8 m.

Minerações típicas de agregados para a construção civil são os portos-de-areia e as pedreiras, como são popularmente conhecidas. Entretanto, o mercado de agregados pode absorver produção vinda de outras fontes. No caso da areia, a origem pode ser o produtor de areia industrial ou de quartzito industrial, ambas geralmente destinadas às indústrias vidreira e metalúrgica. No caso da brita, pode ser o produtor de rocha calcária usada nas indústrias caieira e cimenteira. Nestes casos, em geral, é parcela da produção que não atinge padrões de qualidade para os usos citados e é destinada a um uso que não requer especificação tão rígida.

As propriedades físicas e químicas dos agregados e das misturas ligantes são essenciais para a vida das estruturas (obras) em que são usados. São inúmeros os exemplos de falência de estruturas em que é possível chegar-se à conclusão que a causa foi a seleção e o uso inadequado dos agregados.

Considerado como produto básico da indústria da construção civil, o concreto de cimento portland utiliza, em média, por metro cúbico, 42% de agregado graúdo (brita), 40% de areia, 10% de cimento, 7% de água e 1% de aditivos químicos. Como se observa, cerca de 70% do concreto é constituído de agregados. Decorre daí a importância do uso de agregados com especificações técnicas adequadas. Na Tabela 1, Sbrighi [1] correlaciona algumas das características dos agregados às principais propriedades do concreto.

Tabela 01 Propriedades do ConcretPropriedades do Concretoo IInfluenciadas pelasnfluenciadas pelas CCaracterísticas do Agregadoaracterísticas do Agregado

Propriedades do Concreto

Características Relevantes do Agregado

Resistência mecânica

Resistência mecânica

Textura superficial Limpeza

Forma dos grãos Dimensão máxima

Retração

Módulo de elasticidade

Forma dos grãos Textura superficial

Limpeza Dimensão máxima

Massa unitária

Massa específica

Forma dos grãos Granulometria

Dimensão máxima Resistência à derrapagem Tendência ao polimento

Economia

Forma dos grãos Granulometria

Dimensão máxima Beneficiamento requerido

Disponibilidade

O uso de agregados inadequados tem causado rápida deterioração de concreto de cimento portland em condições severas de temperatura. Pelo mesmo motivo, o material ligante em pavimento asfáltico pode se descolar das partículas dos agregados, provocando

essencial para atingir a uma desejada performance da estrutura

rápida deterioração do pavimento. Portanto, uma seleção adequada dos agregados é

Produtores de agregados para uso em construção civil devem dar uma atenção especial ao controle de qualidade dos agregados. Este precisa ter propriedades que:

q Garantam à construção cumprir a função desejada durante um período projetado.

Exemplo: um pavimento precisa funcionar como um sistema de suporte para uma carga de tráfego solicitada, oferecendo as condições necessárias para garantir sustentação e fluxo para uma operação segura, econômica e confortável dos veículos. q Permitam aos agregados serem manipulados e manuseados satisfatoriamente durante a construção.

Mesmo que os agregados possam ter propriedades que permitam ao sistema em que serão usados funcionarem satisfatoriamente, precisam também possuir certas características que são ditadas pelos processos construtivos. Os agregados devem possuir propriedades que lhes permitam ser manuseados satisfatoriamente durante:

q Transporte e estocagem; q Mistura dos agregados com o ligante ou outros agregados; q Colocação da mistura; q Compactação ou cura da mistura;

Os agregados não são os únicos elementos físicos que influenciam a habilidade de um sistema em cumprir suas funções previstas. As características dos ligantes como o asfalto e o cimento portland e a interação entre o ligante e os agregados tem também significativa influência na performance do sistema.

Os níveis reais de cada uma das propriedades necessárias dos agregados são influenciados pela forma como os agregados são utilizados no sistema. Muitas das propriedades dos agregados, como por exemplo, a resistência, são exigidas em um nível mínimo independentemente do seu uso. Agregados usados em concreto asfáltico não necessariamente precisam ter as mesmas propriedades daqueles que são usados no concreto de cimento portland. Propriedades diferentes freqüentemente são requeridas para diferentes usos finais. Por exemplo, agregados reativos podem constituir-se em um problema significativo em concreto de cimento portland, mas não constituem problema

interagem com o ligante, resultando em uma expansão deletéria da mistura

para o concreto asfáltico. Agregados reativos são aqueles que possuem componentes que

Na França, 35% da quantidade produzida de agregados são destinados à construção de prédios, sendo a metade para moradias; 45% vão para a construção de novas vias públicas e manutenção das existentes; o restante, 20%, são utilizados em outros tipos de construções. Metade da produção é consumida na preparação do concreto usado para vários fins e, da outra metade, uma parte é consumida na mistura com o betume (concreto asfáltico) e outra consumida in natura (base de pavimentação, enrocamento, lastro, etc.). A construção de moradias consome de 100 a 300 toneladas de agregados; um prédio

(hospital, escola, etc.), de 2.0 t a 4.0 t; um quilômetro de via férrea consome em torno de 10.0 t e um quilômetro de auto-estrada, cerca de 30.0 t.

Levantamento da Fundação Instituto de Pesquisas Econômicas da Universidade de São

Paulo – FIPE – para o projeto Diretrizes para a Mineração de Areia na Região Metropolitana de São Paulo constatou que, em auto-construção, uma unidade básica de 35 m² consome 21 toneladas de agregados; em habitações populares, uma unidade básica de 50 m² consome 68 t; um edifício público de 1.0 m², 1.360 t; escola padrão de 1.120 m², 1.675 t; em pavimentação urbana, um quilômetro de via pública de 10 m de largura consome entre 2.0 t a 3.250 t; um quilômetro de estrada vicinal, 2.800 t; uma estrada pavimentada normal, cerca de 9.500 t por quilômetro.

Por serem produtos de baixo valor e constituírem recursos minerais dos mais acessíveis à população, a possibilidade de substituição da areia e brita por outros produtos naturais ou industrializados é quase nula. Eventualmente, pode ocorrer sua substituição em algum processo na construção civil. Prédios podem ser construídos utilizando-se estruturas metálicas em vez do concreto. A tradicional divisória de argamassa e tijolos pode ser substituída por produtos feitos com gesso, madeira compensada ou plástico. Outros exemplos poderiam ser listados.

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