Agregados e adições - PPS

Agregados e adições - PPS

(Parte 1 de 2)

Prof. MSc. Angela Zamboni Piovesan

Materiais granulares, geralmente inertes, com dimensões, características e propriedades adequadas ao uso na construção civil.

agregados

Reação álcali-agregado

Utilização dos agregados na engenharia

Confecção de argamassas e concretos; Base de pavimentação Em drenos Adição para melhoramento de solos Lastros de ferrovias Em gabiões (muros de contenção)

Importância dos agregados

Reduzem a retração Proporcionam maior resistência áabrasão Tem maior resistência mecânica que o aglomerante

Custo dos agregados < < < custo do cimento Ocupam 70 a 80% do volume do concreto

Causa pelas reações de hidratação do cimento

Classificação e terminologia

Naturais: são aqueles que podem ser utilizados de modo como são encontrados na natureza. Podem passar por uma seleção ou lavagem.

Ex: areia de rio, seixo rolado, pedregulho, cascalho.

Artificiais: são aqueles obtidos por processos industriais

Ex. areia artificial (póde predra), argila expandida, escória de alto forno

Classificação e terminologia

Britados: submetidos ao processo de cominuição, geralmente por processo de britagem, para que possam adequar seu uso

Ex: pedra britada, pedrisco, pedregulho britado, etc.

Reciclados: que podem ser resíduos industriais granulares que tenham propriedades adequadas ao uso.

Ex. entulho de construção

Classificação e terminologia

Graúdo: agregado cujos grãos passam na peneira de malha 152 m e ficam retidos na peneira 4,75 m.

Miúdo: cujos os grãos passam na peneira 4,75 m e ficam retidos na peneira 0,075 m.

Ensaio de granulometria -NM 248

Dimensões de agregados para concreto x rochas, solos (NBR 6502/80)

•Bloco de rocha > 1 m

• Matacão 250 m a 1 m

• Pedra 75 m a 250 m

•Pedregulhos 4,8 m a 75m

•Areias

• Pedrisco até9,5 m •Póde pedra e areia < 4,8 m

•Areia grossa até4,8 –6,3 m

•Materiais pulverulentos < 75 µm

•Siltes 50 -5 µm •Argilas < 5 –2 µm

Lay-out de uma central e britagem

PULMÃO (depósito) BRITADOR SECUNDÁRIO 1ºconjunto de peneiras

2ºconjunto de peneiras BRITA 02BRITA 03

BRITA 01PEDRISCOPÓDE PEDRA

PEDRISCO: Denominado de areia artificial. Origem:britagem, com diâmetro variando de 0,15 a 4,80 m. A classificação granulométrica ésemelhante a da areia: Grosso (4,8-2,4 m); Médio (2,4-0,6 m); Fino (0,4-0,15 m)

FILER: Origem:britagem e de decantação, com Dmax < 0,05 m. Usado para aumentar a densidade. Grãos da mesma ordem de grandeza dos grãos de cimento.

PÓDE PEDRA: Formado por pedrisco + filer (0 a 4,8 m), também resultante da britagem. Tem grande quantidade de finos, podendo chegar a 28% do materialabaixo de 0,075 m. Sem graduação definida (Depende da pedreira).

Classificação e terminologia

Classificação e terminologia

A maioria dos agregados (areiapedregulho) tem massa

MASSA UNITÁRIA unitária entre 1500 a 1700 kg/m3, e produzem os concreto chamados normais com 2400 kg/m3.

Leves: argila expandida.

Pesados: barita, hematita, limonita.

Classificação e terminologia

-agregados leves: γ< 2,0 Kg / dm3

–agregados normais: γentre 2,0 e 3,0 Kg / dm3

–agregados pesados: γ> 3,0 Kg / dm3

Agregados para concretos -REQUISITOS BÁSICOSATIVIDADE–os agregados devem ser inertes, ou seja, não deve conter constituintes que reajam com compostos do cimento.Esta reação, conhecida como álcali-agregado ocorre entre alguns agregados naturais que apresentam sílica amorfa com os álcalis

(NaOH e KOH) existente no cimento.O resultado desta reação manifesta-se na forma de compostos expansivos, movimentações diferenciais na estrutura, fissurações e perda de resistência.As normas NBR 9773/86, NBR 9774/86 e 10340/87 determinam se um agregado épotencialmente reativo.

Agregados para concretos -requisitos básicos

RESISTÊNCIA ÀCOMPRESSÃO –os agregados devem ter grãos com resistência superior àresistência da pasta, sendo que em geral os agregados naturais atendem essa condição.

A determinação éfeita a partir da extração de corpos-de-prova da rocha matriz e rompidos àcompressão.

RESISTÊNCIA AO DESGASTE–os agregados são responsáveis pela resistência ao desgaste. Esta propriedade éverificada através da NBR 6465/83.

SUBSTÂNCIAS NOCIVAS–os agregados devem ser isentos ou ter em limites pré-estabelecidos várias substâncias consideradas nocivas.

São elas:

Agregados para concretos -requisitos básicos

São elas:Torrões de argila –Os torrões podem estar presentes em agregados de mina, têm pouca resistência, absorvem água em excesso e quando desagregam originam vazios. A determinação éfeita pela NBR 7218/87.Material pulverulento partículas < 0,075 m.Podem atuar de duas formas: uma recobrido os grãos dos agregados prejudicando a aderência; outra através da grande superfície específica, aumentando a necessidade de águapara uma mesma trabalhabilidade dos concretos ou argamassas. Sua determinação éfeita pela NBR 7219/87.

Agregados para concretos -requisitos básicos

São elas:IMPUREZAS

•Impurezas orgânicas –são detritos, em geral, de origem vegetal (húmus), que exercem ação prejudicial sobre a pega e endurecimento, além de poder prejudicar a aderência.

Seu teor édeterminado através da NBR 7220/87..

Agregados para concretos -requisitos básicosFORMA E TEXTURA –a forma do agregado exerce grande influência sobre as propriedades das misturas.Agregados de forma esférica ou cúbicafavorecem o lançamento e adensamento do concreto, enquanto que os de forma lamelarsão prejudiciais Concretos executados com agregados de forma esférica ou cúbica, em geral, demandam menor quantidadede águapara uma mesma trabalhabilidade que concretos com agregados lamelares.Em relação àtextura, agregados com superfície áspera favorecem a aderência entre os grãos e a argamassa.

Agregados para concretos -requisitos básicos

QUANTO A ARESTA E CANTOS Angulosos: apresenta arestas vivas e cantos angulosos. Ex: pedra britadaArredondados: têm cantos arredondados sem arestas. Para concretos fresco ou argamassa, quanto mais arredondados os fragmentos, melhor a trabalhabilidade.

Agregados para concretos -requisitos básicos

Agregados para concretos -requisitos básicosGranulometria contínua:-Maior trabalhabilidade, menor consumo de cimento;Granulometria descontínua:-Maior resistênciaGranulometria uniforme-Maior consumo de águaDistribuição granulométrica:

-Com muitos finos: Maior consumo de água para mesma trabalhabilidade.

-Sem finos: maior exsudação e permeabilidade (requer um aumento no teor de cimento).

Características dos agregados e sua importância

Características dos agregados e sua importância Massa específicaComposição granulométricaForma Textura superficialPorosidade Composição mineralógica (influência direta na resistência, dureza e módulo de elasticidade)

Propriedades no estado fresco

Propriedades no estado endurecido

Características físicas

Massa específica x massa unitária

Massa específica (sem vazios) Éa quantidade de massa de uma amostra, dividida pelo seu volume real –volume ocupado pelo material sólido do agregado.Valores médios –entre 2600 e 2700 Kg/mValores típicos

Massa específica x massa unitária Massa específica do agregado MÍÚDO Massa específica x massa unitária

Massa específica do agregado MÍÚDOAparelhagem

Balança

Deve ter capacidade mínima de 1 kg e sensibilidade de 1 g ou menos.

Frasco

Deve ser de vidro e composto de dois bulbos e de um gargalo graduado.

Massa específica x massa unitáriaMassa específica do agregado MÍÚDOAmostra:A amostra deve ser seca em estufa (105°C -

110°C), atéconstância de massa. Execução: Colocar água no frasco atémarca de 200 cm3, deixando-o em repouso, para que a água aderida às faces internas escorram totalmente; em seguida introduzir, cuidadosamente, 500 g de agregado miúdo seco no frasco o qual deve ser devidamente agitado para eliminação das bolhas de ar. A leitura do nível atingido pela água no gargalo do frasco indica o volume, em cm3, ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo, alertando-se para que as faces internas devam estar completamente secas e sem grãos aderentes.

Massa específica x massa unitária Massa específica do agregado MÍÚDO

Massa específica x massa unitária

Massa específica do agregado GRAÚDO NBR NM 53 –Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de águaLavar completamente o agregado para remover o póou outro material

da superfície.Secar a amostra em estufa atémassa constante (105ºC)Deixar esfriar em temperatura ambiente (1h a 3h)Quantidade de material –tabela a seguir

Massa específica x massa unitária

Massa específica x massa unitária

Massa específica do agregado GRAÚDO

5.Colocar a amostra no recipiente, submergi-la em água em temperatura ambiente por um período de 24 hr ±4

6.Retirar a amostra da água e secar superficialmente.

7.Imediatamente após ser enxugada, pesar a amostra (agregado saturado com superfície seca S)

8.Colocar a amostra no recipiente jásubmerso e pesar em água.

9.Secar a amostra a (105ºC) atémassa constante, deixar esfriar em temperatura ambiente e pesar novamente.

Massa específica x massa unitária Massa específica do agregado GRAÚDO

Massa específica x massa unitária

Massa unitária (com vazios)

Éo quociente entre a massa de uma amostra e o seu volume aparente. Considera-se todos os vazios e espaços entre os grãos.

Volume =volume total do recipiente que a amostra preenche.Valores médios –entre 1300 e 1750 kg/mValores típicos da areia de rio = 1400 kg/m3

Massa específica x massa unitária

Massa unitária (com vazios)

A massa unitária émuito importante no cálculo do traço dos agregados e émuito influenciada por alguns fatores durante o ensaio.

Preenchimento do recipiente pelo agregado Altura de lançamento Forma e volume do recipiente

Massa específica x massa unitária

Massa unitária (com vazios) –agregado MIÚDO e GRAÚDO

NBR NM 45 –Agregados:Determinação da massa unitária e do volume de vazios.Recipiente de volume conhecido.Método A–DMC 37,5 m ou menorMétodo B–37,5 m < DMC < 75 m Método C–massa unitária no estado solto.

Massa específica x massa unitáriaDeterminar a massa do recipiente vazioEncher o recipiente atéque o mesmo transborde, utilizando uma pá ou uma concha, despejando o agregado de uma altura de 5 cm da borda superior.Nivelar a camada superficialDeterminar a massa do recipiente cheio.

Massa específica x massa unitáriaAbsorção e umidade superficial

Teor de umidade de um agregado éimportante para correção da proporção de água no traço.

A quantidade de água “carregada”pelos agregados influência diretamente na relação água/cimento !!!

Classificação do agregado segundo teor de umidade:

Seco em estufa (100º C)

Seco ao arSaturado com superfície seca (S)

Saturado

Absorção e umidade superficialCapacidade de absorção: quantidade total de água para levar o agregado da condição de seca em estufa para S.Umidade superficial:

quantidade de água presente no agregado além daquela requerida para alcançar a S.

Valor médio = até1% Rochas muito porosas > 3%

Absorção e umidade superficial

O teor de umidade édefinido pela relação entre a quantidade de água contida no agregado e a massa seca h%= (M/M) x 100, Onde: Mag = massa de água

Ms = massa do agregado seco (estufa por 6 horas a 110 ºC) h% = teor de umidade

Calculando-se a massa de agregado úmido, obtêm-se:

Onde: M= massa do agregado úmido M= massa do agregado seco h = teor de umidade.

Inchamento

Inchamentoéo aumento do volume de uma determinada massa de agregado, causado pelo aumento da umidade.

Os agregados miúdos têm grande capacidade de retenção de água. A água absorvida provoca afastamento dos grãos, influenciando na massa unitária do material.

O inchamento varia com a composição granulométrica, sendo maior para areias mais finas

Absorção e umidade superficial

Inchamento

Édefinido como a relação entre o volume úmido e o volume seco de uma determinada amostra de areia.

A determinação do coeficiente de inchamento médio e umidade crítica éfeita pelo método normalizado pela NBR 6467/87 e sua determinação é extremamente importante para os casos de dosagem em volume

Inchamento

Inchamento NBR 6467 –Agregados: Determinação do inchamento de agregado miúdo –método de ensaio.Secar a amostra em estufa atéconstância de massa.Colocar a amostra em um recipiente.Adicionar água em quantidade sucessivas, homogeneizando

a mistura.Retirar amostras de cada mistura e colocar em cápsulas, registrando o seu peso.

Inchamento

Composição granulométrica

Mostra a distribuição dos grãos que constitui o agregado, geralmente éexpressa em termos de porcentagens individuais ou acumuladas retidas em cada uma das peneiras da chama séria normal que são definidas pela NM 248.

Determina-se a composição granulométrica Dimensão máxima característica e Módulo de finura

Composição granulométrica

A somatória das percentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividido por 100, édenominada módulo de finura (MF).

O MF estárelacionado com a área superficial do agregado e altera a área de molhagem, para uma dada consistência.

Quanto menor o diâmetro das partículas, maior a área específica e maior a quantidade de águapara uma certa consistência.

Composição granulométrica

A dimensão máxima característica (DM) de um agregado equivale a abertura da malha, em milímetros, da peneira (série normal ou intermediária), àqual corresponde uma porcentagem retida acumuladaigual ou imediatamente inferior a 5% em massa.

A DM deve ser compatível com as características das armaduras, dimensões das peças a executar e equipamentos de concretagem, sendo que a princípio, quanto maior o diâmetro do agregado, mais barato será o concreto. A NBR 6118 estabelece os seguintes limites.

Composição granulométricaDM≤≤≤≤1/3 espessura lajeDM≤≤≤≤¼da menor distância entre faces fôrmasDM≤≤≤≤1,2 do espaçamento entre armaduras da armadura longitudinal nas camadas horizontaisDM≤≤≤≤0,5 do espaçamento entre as armaduras da armadura longitudinal no plano vertical. DM≤≤≤≤¼diâmetro tubulação bombeamento concreto

Composição granulométrica Composição granulométrica

Peneiras da série normal e intermediária

Série Normal (m)

Série Intermediária (m)

NBR 7211/2005-Agregado miúdo

Limites da distribuição granulométrica

Peneira com abertura de malha

Porcentagem , em massa, retida acumulada

Limites inferioresLimites superiores

Zona utilizável Zona ótima Zona

Ótima

Zona Utilizável

150 µm859095100O mO móódulo de finura da zona dulo de finura da zona óótima varia de 2,2 a 2,9tima varia de 2,2 a 2,9O mO móódulo de finura da zona utilizdulo de finura da zona utilizáável inferior 1,5 a 2,2vel inferior 1,5 a 2,2O mO móódulo de finura da zona utilizdulo de finura da zona utilizáável superior varia de 2,9 a 3,5vel superior varia de 2,9 a 3,5

Limites da distribuiLimites da distribuiçção granulomão granuloméétrica trica Agregado miAgregado miúúdodo

Determinar o DM e módulo de finura

Peneira com abertura de malha

Porcentagem, em massa, retida acumulada

Limites da composição granulométrica Agregado graúdo

Peneira com abertura de malha

Porcentagem, em massa, retida acumulada

Limites da composição granulométrica

Agregado graúdo -conclusãoZona granulométrica correspondente àmenor (d) e àmaior (D) dimensões do agregado

graúdoEm cada zona granulométrica deve ser aceita uma variação de no máximo cinco unidades percentuais em apenas um dos limites marcados com 2. Essa variação pode também estar distribuída em vários desses limites

Limites da distribuiLimites da distribuiçção granulomão granuloméétrica trica Agregado graAgregado graúúdodo r etido a c m u l a d o

Abertura de peneira (m)

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