agregados para construÇÃo civil

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AGREGADOS PARA CONSTRUO CIVIL Fernando Mendes Valverde* 1. APRESENTAO Os agregados para a indstria da construo civil so os insumos minerais mais consumidos no mundo. Segundo o Servio Geolgico Americano (USGS United States Geological Survey), o consumo anual de bens minerais por habitante nos EUA, em 2000, foi da ordem de 10.000 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, indstria qumica e metalurgia o total de agregados para a construo civil que cada americano consumiu em mdia ultrapassa 7.500 kg. Ou seja, 75% do consumo mdio americano de bens minerais foram de agregados para a construo civil. No sculo passado a produo total de agregados nos Estados Unidos aumentou de uma modesta quantidade de 58 milhes de toneladas em 1900 para 2,76 bilhes de toneladas em 2000. O grfico 1, mostra a distribuio da produo mineral americana e a significativa participao dos agregados. Grfico 1 - Distribuio da Produo Mineral nos EUA (1998) 64% 2% 8% 26% Agregados Minerais Industriais Carvo Metais Fonte: USGS . Aggregates Industry Atlas. Vol. 5; n 11. 2001 O nvel de consumo observado nos EUA se repete nos pases industrializados. Na Europa Ocidental o consumo de agregados por habitante varia de 5.000 kg a 8.000 kg. No Canad, especificamente na Provncia de Ontrio, na dcada de 80, o consumo chegou a 15 t. por habitante devido a um boom econmico pelo qual a regio passou. Ainda segundo o USGS, de 1900 a 1995, o consumo de materiais para a construo cresceu de 35% para 65% do total de matrias-primas (exceto alimentares e energticas)

consumidas nos EUA. Em comparao, o consumo dos produtos agrcolas e florestais Balano Mineral Brasileiro 2001 1 AGREGADOS PARA CONSTRUO CIVIL (exceto alimentares e energticos) caiu no mesmo perodo de 60% para 5%. Para o USGS, a tendncia atual indica a reduo da participao dos recursos renovveis em favor dos recursos no renovveis, principalmente dos materiais para construo O termo agregados para a construo civil empregado no Brasil para identificar um segmento do setor mineral que produz matria-prima mineral bruta ou beneficiada de emprego imediato na indstria da construo civil. So basicamente a areia e a rocha britada. O termo emprego imediato na construo civil que consta da legislao mineral para definir uma classe de substncias minerais no muito exato, j que nem sempre so usadas dessa forma. Muitas vezes entram em misturas tais como o concreto e a argamassa antes de serem empregadas na construo civil. A ABNT NBR 7211 fixa as caractersticas exigveis na recepo e produo de agregados, midos e grados, de origem natural, encontrados fragmentados ou resultante da britagem de rochas. Dessa forma, define areia ou agregado mido como areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estveis, ou a mistura de ambas, cujos gros passam pela peneira ABNT de 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT de 0,075 mm. Define ainda agregado grado como pedregulho ou brita proveniente de rochas estveis, ou a mistura de ambos, cujos gros passam por uma peneira de malha quadrada com abertura nominal de 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT de 4,8 mm. Mineraes tpicas de agregados para a construo civil so os portos-de-areia e as pedreiras, como so popularmente conhecidas. Entretanto, o mercado de agregados pode absorver produo vinda de outras fontes. No caso da areia, a origem pode ser o produtor de areia industrial ou de quartzito industrial, ambas geralmente destinadas s indstrias vidreira e metalrgica. No caso da brita, pode ser o produtor de rocha calcria usada nas indstrias caieira e cimenteira. Nestes casos, em geral, parcela da produo que no atinge padres de qualidade para os usos citados e destinada a um uso que no requer especificao to rgida. As propriedades fsicas e qumicas dos agregados e das misturas ligantes so essenciais para a vida das estruturas (obras) em que so usados. So inmeros os exemplos de falncia de estruturas em que possvel chegar-se concluso que a causa foi a seleo e o uso inadequado dos agregados. Considerado como produto bsico da indstria da construo civil, o concreto de cimento portland utiliza, em mdia, por metro cbico, 42% de agregado grado (brita), 40% de

areia, 10% de cimento, 7% de gua e 1% de aditivos qumicos. Como se observa, cerca de 70% do concreto constitudo de agregados. Decorre da a importncia do uso de agregados com especificaes tcnicas adequadas. Na Tabela 1, Sbrighi [1] correlaciona algumas das caractersticas dos agregados s principais propriedades do concreto. Balano Mineral Brasileiro 2001 2 AGREGADOS PARA CONSTRUO CIVIL Tabela 01 P r o p r i e d a d e s d o C o n c r e to I n f l u e n c i a d a s p e l a s Caractersticas do Agregado Propriedades Caractersticas Relevantes do Concreto do Agregado Resistncia mecnica Retrao Massa unitria Resistncia derrapagem Economia Resistncia mecnica Textura superficial Limpeza Forma dos gros Dimenso mxima Mdulo de elasticidade Forma dos gros Textura superficial Limpeza Dimenso mxima Massa especfica Forma dos gros Granulometria Dimenso mxima Tendncia ao polimento Forma dos gros Granulometria Dimenso mxima Beneficiamento requerido Disponibilidade

O uso de agregados inadequados tem causado rpida deteriorao de concreto de cimento portland em condies severas de temperatura. Pelo mesmo motivo, o material ligante em pavimento asfltico pode se descolar das partculas dos agregados, provocando rpida deteriorao do pavimento. Portanto, uma seleo adequada dos agregados essencial para atingir a uma desejada performance da estrutura. Produtores de agregados para uso em construo civil devem dar uma ateno especial ao controle de qualidade dos agregados. Este precisa ter propriedades que: Garantam construo cumprir a funo desejada durante um perodo projetado. Exemplo: um pavimento precisa funcionar como um sistema de suporte para uma carga de trfego solicitada, oferecendo as condies necessrias para garantir sustentao e fluxo para uma operao segura, econmica e confortvel dos veculos. Permitam aos agregados serem manipulados e manuseados satisfatoriamente durante a construo. q q Mesmo que os agregados possam ter propriedades que permitam ao sistema em que sero usados funcionarem satisfatoriamente, precisam tambm possuir certas caractersticas que so ditadas pelos processos construtivos. Os agregados devem possuir propriedades que lhes permitam ser manuseados satisfatoriamente durante: Transporte e estocagem; Mistura dos agregados com o ligante ou outros agregados; Colocao da mistura; Compactao ou cura da mistura; q q q q Balano Mineral Brasileiro 2001 3 AGREGADOS PARA CONSTRUO CIVIL Os agregados no so os nicos elementos fsicos que influenciam a habilidade de um sistema em cumprir suas funes previstas. As caractersticas dos ligantes como o asfalto e

o cimento portland e a interao entre o ligante e os agregados tem tambm significativa influncia na performance do sistema. Os nveis reais de cada uma das propriedades necessrias dos agregados so influenciados pela forma como os agregados so utilizados no sistema. Muitas das propriedades dos agregados, como por exemplo, a resistncia, so exigidas em um nvel mnimo independentemente do seu uso. Agregados usados em concreto asfltico no necessariamente precisam ter as mesmas propriedades daqueles que so usados no concreto de cimento portland. Propriedades diferentes freqentemente so requeridas para diferentes usos finais. Por exemplo, agregados reativos podem constituir-se em um problema significativo em concreto de cimento portland, mas no constituem problema para o concreto asfltico. Agregados reativos so aqueles que possuem componentes que interagem com o ligante, resultando em uma expanso deletria da mistura. Na Frana, 35% da quantidade produzida de agregados so destinados construo de prdios, sendo a metade para moradias; 45% vo para a construo de novas vias pblicas e manuteno das existentes; o restante, 20%, so utilizados em outros tipos de construes. Metade da produo consumida na preparao do concreto usado para vrios fins e, da outra metade, uma parte consumida na mistura com o betume (concreto asfltico) e outra consumida in natura (base de pavimentao, enrocamento, lastro, etc.). A construo de moradias consome de 100 a 300 toneladas de agregados; um prdio (hospital, escola, etc.), de 2.000 t a 4.000 t; um quilmetro de via frrea consome em torno de 10.000 t e um quilmetro de auto-estrada, cerca de 30.000 t. Levantamento da Fundao Instituto de Pesquisas Econmicas da Universidade de So Paulo FIPE para o projeto Diretrizes para a Minerao de Areia na Regio Metropolitana de So Paulo constatou que, em auto-construo, uma unidade bsica de 35 m consome 21 toneladas de agregados; em habitaes populares, uma unidade bsica de 50 m consome 68 t; um edifcio pblico de 1.000 m, 1.360 t; escola padro de 1.120 m, 1.675 t; em pavimentao urbana, um quilmetro de via pblica de 10 m de largura consome entre 2.000 t a 3.250 t; um quilmetro de estrada vicinal, 2.800 t; uma estrada pavimentada normal, cerca de 9.500 t por quilmetro. Por serem produtos de baixo valor e constiturem recursos minerais dos mais acessveis populao, a possibilidade de substituio da areia e brita por outros produtos naturais ou industrializados quase nula. Eventualmente, pode ocorrer sua substituio em algum processo na construo civil. Prdios podem ser construdos utilizando-se estruturas metlicas em vez do concreto. A tradicional divisria de argamassa e tijolos pode ser substituda por produtos feitos com gesso, madeira compensada ou plstico. Outros exemplos poderiam ser listados. Nos ltimos anos, a necessidade de reciclar os entulhos da construo civil criou a possibilidade de que parte dos produtos resultantes desse processo viesse a substituir o agregado natural. Na Europa e nos Estados Unidos, a participao de produtos reciclados ainda limitada, mas tem crescido continuamente.

Outros possve