elemento de cálculo estrutural - agregados v. 29-09-02

Materiais de Construção Civil I - Agregados

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1) AGLOMERANTES (Apostila 1)

2) AGREGADOS

2.1) Introdução:

Uma vez que cerca de ¾ do volume do concreto são ocupados pelos agregados, não é de se

surpreender que a qualidade destes seja de importância básica na obtenção de um bom concreto,

exercendo nítida influência não apenas na resistência mecânica do produto acabado como,

também, em sua durabilidade e no desempenho estrutural. Procura-se, neste capítulo, apresentar

as principais propriedades dos agregados, analisando o seu grau de importância e

responsabilidade na geração das características essenciais aos concretos, tais como: resistência à

compressão, tração na flexão, impermeabilidade, durabilidade, trabalhabilidade e retratilidade.

São apresentados também, baseados nas experiências nacional e estrangeira, alguns critérios

seletivos para a obtenção dos agregados, proporcionando concretos que irão corresponder

plenamente às expectativas de projeto e execução das obras onde serão empregadas.

Podemos definir agregado como: material granular, inerte, com dimensões e propriedades

adequadas e isentos de impurezas prejudiciais.

2.2) Classificação dos agregados:

Os agregados podem ser classificados quanto:

à origem;

às dimensões das partículas;

à massa unitária.

a) Quanto à origem, eles podem ser:

naturais já são encontrados na natureza sob a forma definitiva de utilização: areia de rios,

seixos rolados, cascalhos, pedregulhos,...

artificiais são obtidos pelo britamento de rochas: pedrisco, pedra britada,...

industrializados aqueles que são obtidos por processos industriais. Ex.: argila expandida,

escória britada, ...

Deve-se observar aqui que o termo artificial indica o modo de obtenção e não se relaciona com

o material em si.

b) Quanto à dimensão de suas partículas, a Norma Brasileira define agregado da seguinte

forma:

Agregado miúdo 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 mm (peneira de malha

quadrada com abertura nominal de “x” mm, neste caso 4,8 mm) e ficam retidos na peneira

ABNT 0,075 mm.


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Agregado graúdo o agregado graúdo é o pedregulho natural, ou a pedra britada

proveniente do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam pela

peneira ABNT 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm.

Referindo-se ao tamanho do agregado, a designação dimensão máxima indica a abertura de

malha (em milímetros) da peneira da série normal à qual corresponde uma porcentagem retida

acumulada igual ou inferior a 5%. Veja na frente mais detalhadamente.

c) Quanto à massa unitária pode-se classificar os agregados em leves, médios e pesados. Veja a

tabela abaixo:

Massas unitárias médias

Leves1 (menor que 1,0 t/m

3) Médios (1,0 a 2,0 t/m

3) Pesados (acima de 2,0 t/m

3)

Vermiculita 0,3 Calcário 1,4 Barita 2,9

Argila expandida 0,8 Arenito 1,45 Hematita 3,2

Escória granulada 1,0 Cascalho 1,6 Magnetita 3,3

Granito 1,5

Areia seca ao ar 1,5

Basalto 1,5

Escória 1,7

Os agregados leves, médios e pesados podem ser caracterizados, também, por suas massas

específicas (densidade):

Leves: M.E. < 2,0 t/m3

Médios: 2,0 M.E. 3,0 t/m3

Pesados: M.E. > 3,0 t/m3

2.3) Características das rochas de origem:

a) Atividade – o agregado pela própria definição, deve ser um elemento inerte, ou seja:

- não deve conter constituintes que reajam com o cimento “fresco” ou endurecido.

- não deve sofrer variações de volume com a umidade.

- não deve conter incompatibilidade térmica entre seus grãos e a pasta endurecida.

Observação: Reatividade álcalis-agregado: agregados provenientes de determinadas rochas

contém minerais que podem reagir com os álcalis (Na2O e K2O) do cimento ocasionando expansão

e desintegração do concreto (ver melhor explicação adiante).

São minerais reativos: opala, calcedônia, riolitos, andusitos, cristobalitas.

Dados experimentais fixam em 0,6% o teor máximo de álcalis para os cimentos

que serão usados com agregados que contenham estes minerais.

1 Agregados leves: utilizados para a produção de concretos leves. A pequena massa unitária é devida à microestrutura

celular ou altamente porosa do agregado.


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b) Resistência Mecânica

- à compressão : a resistência varia conforme o esforço de compressão se exerça

paralela ou perpendicularmente ao veio da pedra. O ensaio se faz em corpos-de-prova cúbicos de 4

cm de lado.

As rochas ígneas, assim como a escória de alto forno resfriada ao ar, apresentam

resistências médias à compressão da seguinte ordem :

Sob o aspecto de resistência à compressão, estes materiais não apresentam qualquer

restrição ao seu emprego no preparo de concreto normal, pois tem resistência muito superior às

máximas dos concretos.

As rochas sedimentares apresentam resistência um pouco abaixo das ígneas.

- ao desgaste : a pasta de cimento e água não resiste ao desgaste . Quem confere esta

propriedade aos concretos é o agregado.

Ao desgaste superficial dos grãos de agregado quando sofrem “atrição”, dá-se o nome de

abrasão. A resistência à abrasão mede, portanto, a capacidade que tem o agregado de não se alterar

quando manuseado (carregamento, basculamento, estocagem). Em algumas aplicações do concreto,

a resistência à abrasão é característica muito importante, como por exemplo em pistas de

aeroportos, em vertedouros de barragens e em pistas rodoviárias, pois o concreto sofre grande

atrição.

A resistência à abrasão é medida na máquina “Los Angeles”, que consta, em essência, de

um cilindro oco, de eixo horizontal, dentro do qual a amostra de agregado é colocada juntamente

com esferas de ferro fundido.A NBR 6465 trata do ensaio à abrasão, dando as características da

máquina e das cargas de agregado e esferas de ferro. O cilindro é girado durante um tempo

determinado, sofrendo o agregado atrição e também um certo choque causado pelas esferas de ferro.

Retirada do cilindro, a amostra é peneirada na peneira de 1,7mm; o peso do material que passa,

expresso em porcentagem do peso inicial, é a “Abrasão Los Angeles”.

c) Durabilidade – o agregado deve apresentar uma boa resistência ao ataque de

elementos agressivos.

O ensaio consiste em submeter o agregado à ação de uma solução de sulfato de sódio ou

magnésio, determinando-se a perda de peso após 5 ciclos de imersão por 20 horas, seguidas de 4

horas de secagem em estufa a 105°C (NBR ).

É de 15% a perda máxima admissível para agregados miúdos e de 18% para agregados

graúdos, quando for usada uma solução de sulfato de magnésio.

Rochas Resistência à Compressão

Granito ( Serra da Cantareira, SP ) 154 MPa

Granito ( RJ ) 120 MPa

Basalto 150 MPa


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2.4) Principais propriedades físicas dos agregados:

a) Massa específica

Massa Específica! O que é isto?

Para efeito de dosagem do concreto, é importante conhecer o volume ocupado pelas partículas do agregado, incluindo os poros existentes dentro das partículas, portanto somente é necessário a determinação da massa específica do agregado.

A massa específica é definida como a massa do material por unidade de volume,

incluindo os poros internos das partículas. Para muitas rochas comumente utilizadas, a massa específica varia entre 2600 e 2700 kg/m

3.

Massa Específica (kg/m3)

Granito 2690

Arenito 2650

Calcário 2600

Da amostra representativa, colhida de acordo com a NBR 7216, pesam-se 500g de areia

seca, coloca-se água no interior do frasco até sua marca padrão de 200 ml; introduz-se cuidadosamente o material. A água subirá no gargalo do frasco até uma certa marca (L); faz-se essa leitura e do valor obtido diminuem-se os 200 ml, obtendo-se, assim, o valor absoluto de areia; dividindo-se o peso dos 500g de areia pelo volume achado, teremos a massa específica real ou peso específico real.

lkgL

M.E /200

500

Para que serve a massa específica? Seja o traço em peso de um concreto, para materiais secos (traço de um concreto define a proporção unitária entre seus materiais constituintes, considerando-se o cimento como unidade de medida): Cimento: 1 kg Areia: 2,8 kg Pedregulho: 4,8 kg Água: 0,7 kg Conhecendo-se as massas específicas desses materiais: Cimento: 3,10 kg/dm

3

Areia: 2,62 kg/dm3

Pedregulho: 2,65 kg/dm3

Água: 1 kg/dm3

Temos os volumes de “cheios” deste material: Cimento: 1 / 3,10 = 0,32 dm

3 = 0,32 litros

Areia: 2,8 kg / 2,62 kg/dm3= 1,07 dm

3 = 1,07 litros

Pedregulho: 4,8 kg / 2,65 kg/dm3 = 1,81 dm

3 = 1,81 litros

Água: 0,7 kg / 1 kg/dm3 = 0,7 dm

3 = 0,7 litros

Se com 1 kg de cimento, empregando-se as proporções de areia e pedregulho

especificadas anteriormente, obtém-se 3,90 l de concreto, para 1 m3 de concreto (1000l)

serão precisos: 1 x 1000 =256 kg de cimento. 3,90


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b) Massa Unitária

Massa Unitária! O que é isto?

Segundo a NBR 7810 a massa unitária é a massa da unidade de “volume aparente” do agregado, isto é, incluindo na medida deste volume os vazios entre os grãos. A importância de se conhecer a massa unitária aparente vem da necessidade, na dosagem de concretos, de transformar um traço em massa para volume e vice-versa, ou também, para cálculos de consumo de materiais a serem empregados no concreto. Definindo massa unitária de outra maneira, poderíamos dizer que massa unitária é definida como a massa das partículas do agregado que ocupam uma unidade de volume, tal fenômeno surge porque não é possível empacotar as partículas dos agregados juntas, de tal forma que não exista espaços vazios. O termo massa unitária é assim relativo ao volume ocupado por ambos: agregados e vazios. A massa unitária aproximada dos agregados comumente usados em concreto normal varia de 1300 a 1750 kg/m

3.

Sua determinação deverá ser feita em recipiente, com forma de paralelepípedo, de volume

nunca inferior a 15 litros.

Quanto ao enchimento do recipiente, o material deverá ser lançado de uma altura que não exceda a 10 cm da boca. Após cheio, a superfície do agregado é rasada e nivelada com uma régua. No caso do agregado graúdo, a superfície é regularizada de modo a compensar as saliências e reentrâncias das pedras.

A massa unitária, expressa em kg/dm3, é obtida pelo quociente:

recipientedoCapacidade

taracheiorecipientedoMassaM.U

Para que serve a massa unitária? Seja o traço em massa de concreto com materiais secos: Cimento: 1 kg Areia: 2,8 kg Pedregulho: 4,8 kg Conhecendo-se as massas unitárias ou aparentes para: Cimento: 1,1 kg/dm

3

Areia: 1,4 kg/dm3

Pedregulho: 1,6 kg/dm3

Temos o traço em volume correspondente: Cimento: 1 kg /1,1 kg/dm

3 = 0.90 dm

3

Areia: 2,8 kg / 1,4 kg/dm3= 2,00 dm

3

Pedregulho: 4,8 kg / 1,6 kg/dm3 = 3,00 dm

3

Como em todo traço unitário de concreto o cimento é sempre a unidade de medida, dividiremos, neste caso, os resultados encontrados por 0,90:

Cimento: 0.90 dm

3 / 0,90 = 1,00 dm

3

Areia: 2,00 dm3 / 0,90 = 2,22 dm

3

Pedregulho: 3,00 dm3 / 0,90 = 3,33 dm

3

Traço transformado para volume: 1,00 : 2,22 : 3,33


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Exercício:

1) Um pedreiro misturou 25 kg de cimento com 80 kg de areia úmida (h = 3%) e 12 litros de água.

Pergunta-se:

a) Qual o volume de argamassa que ele tem para trabalhar?

b) Qual a relação a/c em massa da mistura?

c) Sabendo-se que a obra vai precisar de 5,17m3

de argamassa, quantos caminhões de 5m3

de areia

terei que comprar?

Dados:

Massa Unitária (kg/dm3) Massa Específica (kg/dm

3)

Cimento 1,12 3,10

Areia seca 1,50 2,65

Água - 1,00

Resolução:


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c) Índice de Vazios: é a relação entre o volume total de vazios e o volume total de grãos.

g

v

VV

i

No caso dos agregados miúdos o espaço intergranular é menor que nos agregados graúdos,

porém a quantidade destes espaços vazios é bastante superior, por isso podemos dizer que os

totais de espaços vazios nos agregados miúdos e graúdos independem do tamanho máximo dos

grãos. A mistura de agregados miúdos e graúdos, entretanto, apresentará, sempre, um menor

volume de vazios.

d) Compacidade (c): é a relação entre o volume total ocupado pelos grãos e o volume total do

agregado.

e) Finura: quando um agregado tem seus grãos de menor diâmetro que um outro, diz-se que ele

tem maior finura.

f) Área específica: é a soma das áreas das superfícies de todos os grãos contidos na unidade de

massa do agregado. Admite-se para área da superfície de um grão, a área da superfície de uma

esfera de igual diâmetro; o grão real tem, contudo, superfície de área maior que a esfera. A forma

dos grãos de brita é irregular e sua superfície extremamente rugosa; para a mesma granulometria,

os agregados com grãos mais regulares têm menor superfície específica.

a

g

V

Vc

Agregado Miúdo

Agregado Graúdo


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2.5) Outras propriedades:

Coesão: coesão de um material granular é a resistência ao cisalhamento quando o material não está

sujeito à compressão. A coesão é desprezível nos agregados graúdos; as areias apresentam,

quando úmidas, uma resistência ao cisalhamento causada pela tensão capilar da água, que é

chamada coesão aparente. Quando secas ou saturadas, as areias não têm coesão.

Fragilidade: propriedade dos materiais de se fraturarem sob pequena tensão, sem deformação

perceptível.

Maleabilidade: propriedade dos materiais de se deformarem fácil e extensamente sob baixa tensão.

Ex. argila.

Tenacidade: propriedade dos materiais, entre a fragilidade e maleabilidade, de se fraturarem sob

alta tensão, com pequena ou média deformação. O granito é rocha mais tenaz que o basalto.

2.6) Agregados Naturais:

2.6.1) Areia natural: considerada como material de construção, areia é o agregado miúdo.

A areia pode originar-se de rios, de cavas (depósitos aluvionares em fundos de vales cobertos por

capa de solo) ou de praias e dunas.

As areias das praias não são usadas, em geral, para o preparo de concreto por causa de sua

grande finura e teor de cloreto de sódio. O mesmo ocorre com as areias de dunas próximas do

litoral.

Utilizações da areia natural:

Preparo de argamassas;

Concreto betuminoso – juntamente com fíler, a areia entra na dosagem dos inertes do concreto

betuminoso e tem a importante propriedade de impedir o amolecimento do concreto betuminoso

dos pavimentos de ruas nos dias de intenso calor);

Concreto de cimento (constitui o agregado miúdo dos concretos);

Pavimentos rodoviários: constitui o material de correção do solo;

Filtros – devido a sua grande permeabilidade, a areia é utilizada para a construção de filtros,

destinados a interceptar o fluxo de água de infiltração em barragens de terra e em muros de

arrimo.

2.6.2) Seixo rolado ou cascalho: também denominado pedregulho, é um sedimento fluvial de

rocha ígnea, inconsolidado, formado de grãos de diâmetro em geral superior a 5 mm, podendo

os grãos maiores alcançar diâmetros até superiores a cerca de 100 mm. O cascalho também pode

ser de origem litorânea marítima.

O concreto executado com pedregulho é menos resistente ao desgaste e à tração do que

aquele fabricado com brita, na proporção 1 para mais ou menos 1,20.

O pedregulho deve ser limpo, quer dizer, lavado antes de ser fornecido. Deve ser de

granulação diversa, já que o ideal é que os miúdos ocupem os vãos entre os graúdos.


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2.7) Agregados Artificiais:

2.7.1) Definições:

a) Pedra britada: agregado obtido a partir de rochas compactas que ocorrem em jazidas, pelo

processo industrial da cominuição (fragmentação) controlada da rocha maciça. Os produtos

finais enquadram-se em diversas categorias.

Segundo classificação do autor Falcão Bauer em seu livro “Materiais de construção”

Denominação Diâmetro (mm)

Brita 0 1,2 a 9,5

Brita 1 4,8 a 19

Brita 2 19 a 38

Brita 3 25 a 50

Brita 4 50 a 76

b) Areia de brita ou areia artificial: agregado obtido dos finos resultantes da produção da brita,

dos quais se retira a fração inferior a 0,15 mm. Sua graduação é 0,15 /4,8mm.

c) Fíler: agregado de graduação 0,005/0,075mm. Seus grãos são da mesma ordem de grandeza

dos grãos de cimento e passam na peneira 200 (0,075 mm). É chamado de pó de pedra.

O fíler é utilizado nos seguintes serviços:

- na preparação de concretos, para preencher vazios;

- na adição a cimentos;

- na preparação da argamassa betuminosa;

- como espessante de asfaltos fluidos.

d) Bica-corrida: material britado no estado em que se encontra à saída do britador. Pode ser

classificada em primária ou secundária. Será primária quando deixar o britador primário, com

graduação aproximada de 0/300mm, dependendo da regulagem e tipo de britador. Será

secundária quando deixar o britador secundário, com graduação aproximada de 0/76mm.

e) Rachão: agregado constituído do material que passa no britador primário e é retido na peneira

de 76 mm. É a fração acima de 76 mm da bica corrida primária. A NBR 9935 define rachão

como “pedra de mão”, de dimensões entre 76 e 250 mm.

f) Restolho: material granular, de grãos em geral friáveis (que se partem com facilidade). Pode

conter uma parcela de solo.

g) Blocos: fragmentos de rocha de dimensões acima do metro, que, depois de devidamente

reduzidos em tamanho, vão abastecer o britador primário.


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2.7.2) Matéria-prima ou Rochas de origem:

Várias são as rochas aptas a serem exploradas para a produção de agregados. Em cada região

haverá rocha de natureza tal que mais vantajosa se mostre para o tipo de agregado que se queira

produzir. Dentre as rochas mais comumente exploradas estão:

a) Granito: rocha plutônica ácida (75% de sílica), granular macroscópica, de cor cinza.

b) Basalto: rocha vulcânica básica (50% de sílica) de cor cinza escura.

c) Gnaisse: rocha metamórfica, granular macroscópica.

d) Calcário: rocha sedimentar constituída de mais de 50% de carbonato de sódio.

e) Arenito: rocha sedimentar proveniente da consolidação de sedimentos arenosos. Suas

características físicas são muito dispersas. Só os mais consistentes prestam-se ao preparo de

agregados, quando então suas características físicas estão mostradas na tabela abaixo.

f) Escória de alto-forno: resíduo da produção de ferro gusa em altos-fornos, composto de

aglomeração de vários óxidos, principalmente de cálcio e silício. Suas características são da

seguinte ordem de grandeza:

- massa específica: 2400 kg/m3

- massa unitária: 1100 kg/m3

g) Hematita: É o óxido de ferro (Fe2O3). Usada em concretos pesados.

Ordens de grandeza das constantes físicas

Rochas

Massa

específica

kg/m3

Taxa de

ruptura sob

compressão

(MPa)

Taxa de

ruptura sob

flexão

(MPa)

Taxa de

ruptura

sob tração

(MPa)

Módulo

de

elasticidade

(MPa)

Coeficiente

de

Poisson

Granito 2700 90 30 10 34000 0,28

Basalto 2900 140 - 180 33 - 80 15 34000–80000 0,28

Gnaisse 2800 90 - 110 - - 46000-66000 0,23

Calcário 2800 160 20 8 74000 0,23

Arenito 2300 – 2700 50 - 180 19 - 20000 0,1


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2.7.3) Brita ou pedra britada:

a) Propriedades físicas:

Média Desvio (%)

Resistência à compressão (MPa) 120* 47

Resistência à abrasão, % 26,3* 16

Massa específica, kg/m3 2698 2

Resistência ao choque, % 16,7 24

Porosidade, % 0,6* 15

Absorção de água, % 0,26 30

Grãos cubóides, % 79 6

Material pulverulento, % 0,28 38

Argila em torrões, % 0 -

Partículas macias e friáveis, % 1,36 118

Resistência aos sulfatos, % 0,33 69 * O granodiorito gnáissico apresenta desvios em relação às demais pedreiras nas seguintes características:

resistência à compressão: 81 MPa; resistência à abrasão: 41,3%; porosidade: 1,0%. Estes valores não foram, naturalmente,

considerados para o cálculo das médias citadas na tabela acima e marcadas com um asterisco.

A compacidade de um agregado depende, primeiramente, de sua distribuição granulométrica e,

em seguida, da forma dos grãos, que, por sua vez, é função da natureza da rocha e, no caso dos

agregados industrializados, do tipo dos britadores. Na pedra britada, verifica-se que todas as

graduações provenientes de uma mesma rocha têm praticamente a mesma compacidade.

Rocha

Densida

de

(kg/dm3)

Massa unitária (kg/dm3) Desvio padrão (%) Compa-

cidade P1 P2 P3 P4 Média P1 P2 P3 P4 Média

Granito 2,660 1,37 1,38 1,37 1,38 1,357 0,7 0,6 0,9 0,4 0,4 0,517

Granito

Gnáissico 2,768 1,45 1,48 1,44 1,45 1,455 - - - 0,526

Basalto 2,742 1,41 1,41 1,41 - 1,41 2,7 3,8 4,4 - 3,4 0,514

b) Usos

A NBR 7211, que padroniza a pedra britada nas dimensões hoje consagradas pelo uso, trata de

agregado para concreto. Não obstante isso, e apesar de as curvas granulométricas médias dos

agregados comerciais não coincidirem totalmente com as curvas médias das faixas da Norma,

emprega-se o agregado em extensa gama de situações:

- concreto de cimento: o preparo de concreto é o principal campo de consumo da pedra britada.

São empregados principalmente o pedrisco, a pedra 1 e a pedra 2. É também usado o pó de

pedra, apesar de ter ele distribuição granulométrica não coincidente com a do agregado miúdo


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padronizado para concreto (areia). A tecnologia do concreto evoluiu, de modo que o pó de pedra

é usado em grande escala.

- Concreto asfáltico: o agregado para concreto asfáltico é necessariamente pré-dosado,

misturando-se diversos agregados comerciais. Isto se deve ao ter ele de satisfazer peculiar forma

de distribuição granulométrica. São usados: fíler, areias, pedras 1, 2 e 3.

- Argamassas: em certas argamassas de enchimento, de traço mais apurado, podem ser usados a

areia de brita e o pó de pedra.

- Pavimentos rodoviários: para este emprego, a NBR 7174 fixa três graduações para o

esqueleto e uma para o material de enchimento das bases de macadame hidráulico, graduações

estas que diferem das pedras britadas.

- Lastro de estradas de ferro: este lastro está padronizado pela NBR 5564, e consta

praticamente de pedra 3.

- Aterros: podem ser feitos com restolho, obtendo-se mais facilmente, alto índice de suporte do

que quando se usam solos argilosos.

- Correção de solos: usa-se o pó de pedra para correção de solos de plasticidade alta.

2.8) Agregados Industrializados:

2.8.1) Agregados Leves:

a) Argila expandida: a argila é um material muito fino, constituído de grãos lamelares de

dimensões inferiores a dois micrômetros, formada, em proporções muito variáveis, de silicato de

alumínio e óxidos de silício, ferro, magnésio e outros elementos. Para se prestar para a produção

de argila expendida, precisa ser dotada da propriedade de piroexpansão, isto é, de apresentar

formação de gases quando aquecida a altas temperaturas (acima de 1000oC). Nem todas as

argilas possuem essa propriedade.

O principal uso que se faz da argila expandida é como agregado leve para concreto, seja concreto

de enchimento, seja concreto estrutural ou pré-moldados – com resistência de até fck30MPa. O

concreto de argila expandida, além da baixa densidade de 1,0 a 1,8, apresenta muito baixa

condutividade térmica – cerca de 1/15 da do concreto de britas de granito.

Blocos e painéis pré-moldados usando argila expandida prestam-se bem a ser usados como

isolantes térmicos ou acústicos, no que são auxiliados pela baixa densidade do material, que

pode variar de 6 a 15 kN/m3, contra 26 do concreto de brita de granito ou de basalto.

b) Escória de alto-forno: é um resíduo resultante da produção de ferro gusa em altos-fornos,

constituído basicamente de compostos oxigenados de ferro, silício e alumínio.

A escória simplesmente resfriada ao ar, ao sair do alto forno (escória bruta), uma vez britada,

pode produzir um agregado graúdo. Normalmente, após receber um jato de vapor, a escória é

resfriada com jatos de água fria, produzindo-se, então, a escória expandida, de que resulta um

agregado da ordem de 12,5/32mm. Quando é imediatamente resfriada em água fria, resulta a

escória granulada, que permite obter um agregado miúdo de graduação 0/4,8mm,

aproximadamente.

A escória granulada é usada na fabricação do cimento Portland de alto-forno. Usa-se a escória

expandida como agregado graúdo e miúdo no preparo de concreto leve em peças isolantes


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térmicas e acústicas, e também em concreto estrutural, com resistência a 28 dias da ordem de 8-

20 MPa e densidade da ordem de 1,4.

c) Vermiculita: é um dos muitos minérios da argila. A vermiculita expandida tem os mesmos

empregos da argila expandida.

2.8.2) Agregados Pesados:

a) Hematita: a hematita britada constitui os agregados miúdo e graúdo que são usados no preparo

do concreto de alta densidade (dito “concreto pesado”) destinado à absorção de radiações em

usinas nucleares (escudos biológicos ou blindagens). O grau de absorção cresce com o aumento

da densidade do concreto

b) Barita: pela sua alta densidade, a barita também é usada no preparo de concretos densos.


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2.9) Exigências normativas da NBR 7211:

2.9.1) Granulometria: define a proporção relativa, expressa em porcentagem, dos diferentes

tamanhos de grãos que se encontram constituindo um todo. Pode ser expressa pelo material que

passa ou pelo material retido por peneira e acumulado.

A granulometria dos agregados é característica essencial para estudo das dosagens do

concreto.

Para caracterizar um agregado é, então, necessário conhecer quais são as parcelas

constituídas de grãos de cada diâmetro, expressas em função da massa total do agregado. Para

conseguir isto, divide-se, por peneiramento, a massa total em faixas de tamanhos de grãos e

exprime-se a massa retida de cada faixa em porcentagem da massa total.

a) Peneiras (Série Normal e Série Intermediária): conjunto de peneiras sucessivas, que

atendem a NBR 5734, com as seguintes aberturas discriminadas:

PENEIRAS

Série Normal Série Intermediária

76 mm -

- 64 mm

- 50 mm

38 mm -

- 32 mm

- 25 mm

19 mm -

- 12,5 mm

9,5 -

- 6,3

4,8 mm -

2,4 mm -

1,2 -

0,600 -

0,300 -

0,150 -


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b) Limites granulométricos do agregado miúdo

Peneira ABNT

Porcentagem, em massa, retida acumulada na peneira ABNT, para a

Zona 1

(muito fina)

Zona 2

(fina)

Zona 3

(média)

Zona 4

(grossa)

9,5 mm 0 0 0 0

6,3 mm 0 a 3 0 a 7 0 a 7 0 a 7

4,8 mm 0 a 5* 0 a 10 0 a 11 0 a 12

2,4 mm 0 a 5* 0 a 15* 0 a 25* 5* a 40

1,2 mm 0 a 10* 0 a 25* 10* a 45* 30* a 70

0,6 mm 0 a 20 21 a 40 41 a 65 26 a 85

0,3 mm 50 a 85* 60* a 88* 70* a 92* 80* a 95

0,15 mm 85** a 100 90** a 100 90** a 100 90** a 100

* Pode haver uma tolerância de até um máximo de cinco unidades de porcento em um só dos limites

marcados com o * ou distribuídos em vários deles.

** Para agregado miúdo resultante de britamento, este limite pode ser 80.

c) Limites granulométricos do agregado graúdo

A NBR 7211 classifica os agregados graúdos segundo a tabela abaixo:

Peneiras

Porcentagens retidas acumuladas

Classificação (Graduação)

0 1 2 3 4

76 - - - - 0

63 - - - - 0 - 30

50 - - - 0 75 – 100

38 - - - 0 – 30 90 – 100

32 - - 0 75 – 100 95 – 100

25 - 0 0 – 25 87 – 100 -

19 - 0 - 10 75 – 100 95 – 100 -

12,5 0 - 90 – 100 - -

9,5 0 – 10 80 – 100 95 – 100 - -

6,3 - 92 – 100 - - -

4,8 80 – 100 95 – 100 - - -

2,4 95 – 100 - - - -


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d) Módulo de finura (Mf): é a soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um

agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100.

Exemplo:

PENEIRAS (mm) MATERIAL

RETIDO (g) % SIMPLES % ACUMULADO

4,8 30 3 3

2,4 70 7 10

1,2 140 14 24

0,6 320 32 56

0,3 300 30 86

0,15 120 12 98

Fundo 20 2 100

= 1000g = 100%

Obs. Na tabela anterior todas as peneiras são da série normal, por isso para o cálculo do

módulo de finura somou-se todos os percentuais retidos acumulados. Atenção!

Os módulos de finura para a areia, variam entre os seguintes limites:

Muito fina: MF < 1,71

Fina: 1,72 < MF < 2,11

Média: 2,12 < MF < 2,71

Grossa: MF > 2,71

A Norma estabelece que os agregados miúdos devem se enquadrar em uma das faixas

granulométricas e que a variação máxima do módulo de finura seja 0,2.

e) Dimensão Máxima (Dm) : grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado,

correspondente à abertura de malha quadrada, em mm, da peneira listada na tabela 6, à qual

corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em

massa.

Na tabela acima, o diâmetro máximo do agregado é 4,8 mm, pois é na peneira 4,8 mm que

o percentual retido acumulado é igual ou imediatamente inferior a 5%.

2,77100

98865624103f

M


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Exercício:

1) Na folha anexa, traçar a curva granulométrica do agregado que teve as seguintes massas retidas

nas peneiras (em mm): 25 (850g); 19 (2150 g); 12,5 (3300 g); 9,5 (2900 g); 6,3 (500 g); de 4,8 a

0,15 (0 g) e no fundo (300 g). Calcular o módulo de finura e a dimensão máxima.

Solução:

Peneiras (mm) Material retido

(g) % simples % acumulado

25 850 8,5 8,5

19 2150 21,5 30

12,5 3300 33 63

9,5 2900 29 92

6,3 500 5 97

4,8 0 0 97

2,4 0 0 97

1,2 0 0 97

0,6 0 0 97

0,3 0 0 97

0,15 0 0 97

Fundo 300 3 100

10000

DM = 32 mm

Mf = 04,7100

9797979797979230


Página 18 de 30

4,8

4

2,4

8

6,3

1/4"

9,5

3/8"

12,5

1/2"

19

3/4"

25

1"

32

1 1/4"

38

1 1/2"

50

2"

64

2 1/2"

76

3"

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Perc

en

tag

em

Reti

da

Acu

mu

lad

a

Aberturas ABNT

Curva Granulométrica


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2.9.2) Forma dos grãos: os grãos dos agregados não tem forma geometricamente definida.

a) Quanto às dimensões:

Com relação ao comprimento (l), largura (l) e espessura (e), os agregados classificam-se em

alongados, cúbicos, lamelares e discóides, conforme sejam as relações entre as três

dimensões, que definem o coeficiente de forma.

Calcários estratificados, arenitos e folhelho tendem a produzir fragmentos alongados e

achatados, especialmente quando são usados britadores de mandíbula no beneficiamento.

Aquelas partículas cuja espessura é relativamente pequena em relação as outras duas dimensões

são chamadas de lamelares ou achatadas, enquanto aquelas cujo comprimento é

consideravelmente maior do que as outras duas dimensões são chamadas de alongadas.

Tabela 5

Coeficiente de forma

Cascalho e areia Material de britagem

Alongado c/l ~1,5 – l/e ~ 1,5 c/l ~ 2 – l/e ~ 2

Cúbico c/l ~ 1,5 – l/e ~ 1,5 c/l ~ 2 – l/e ~ 2

Lamelar c/l ~ 1,5 – l/e ~ 1,5 c/l ~ 2 – l/e ~ 2

Discóide c/l ~ 1,5 – l/e ~ 1,5 c/l ~ 2 – l/e ~ 2

Recomenda-se que:

6elc

2e

l

2l

c

Admite-se no máximo 15% dos grãos de uma amostra não atendendo as relações acima.

Características dos agregados de acordo com a forma dos grãos:

Índice de forma (NBR 7809) – é a relação entre a maior dimensão c (comprimento) e a menor

dimensão e (espessura), determinadas por meio de paquímetros (I = c/e). O índice de um

agregado é a média ponderada dos índices de 200 grãos obtidos de uma amostra quarteada.

Os grãos cubóides tem I variando entre 0,25 e 0,30; para os grãos lamelares, I 0,05 e para os

alongados, I = 0,64; para uma esfera, I = 1,0.

Coeficiente volumétrico (AFNOR) – é a relação do volume V do grão e o da esfera de

diâmetro d, sendo d a maior dimensão do grão.

É expresso por:

I = 6V = 1,9 V

d3 d

3


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Esta definição aplica-se apenas a grãos de diâmetro superior a 6,3mm.

Para todo o agregado, o coeficiente é dado por:

Recomenda-se Cv 0,20.

No que se refere à textura superficial do agregado, a sua avaliação é feita pelo grau de

polimento ou rugosidade da superfície da partícula, sendo função principalmente da dureza,

tamanho do grão e das características dos poros da rocha matriz. Também as ações mecânicas

externas colaboram para o aumento ou diminuição da rugosidade.

Normalmente a simples inspeção visual é uma solução bem eficaz para a avaliação da textura

superficial, uma vez que os métodos da medida da rugosidade são muito laboriosos e pouco

difundidos.

Quanto à influência da forma e textura superficial do agregado nas propriedades do concreto, a

trabalhabilidade e as resistências mecânicas parecem ser as mais afetadas.

No que diz respeito às resistências mecânicas do concreto endurecido, observou-se que a forma

da partícula e a sua textura superficial exercem aí grande influência. A resistência à tração na

flexão é mais afetada do que à compressão, e os efeitos da forma e textura tornam-se

particularmente significantes no caso de concretos de alta resistência, típicos de pavimentos.

b) Quanto à conformação da superfície:

* Partículas formadas por desgaste superficial contínuo tendem a ser arredondadas, pela perda de

vértices e arestas, como é o caso das areias e seixos rolados formados nos leitos dos rios, e

também nos depósitos eólicos em zonas marítimas, tendo geralmente uma forma bem

arredondada. Agregados de rochas britadas possuem vértices e arestas bem definidos e são

chamados angulosos.

- angulosos: quando apresentam arestas vivas e pontas (britas);

- arredondados: quando não apresentam arestas vivas (seixos).

c) Quanto à forma das faces:

- conchoidal: quando tem uma ou mais faces côncavas;

- defeituoso: quando apresentam trechos convexos.

A forma dos grãos tem efeito importante no que se refere à compacidade, à trabalhabilidade e ao

ângulo de atrito interno.

A influência da forma é mais acentuada nos agregados miúdos. Argamassas de revestimento, por

exemplo, se preparadas com areia artificial, ficam tão rijas que não se podem espalhar com a

colher, constituindo o que se chama de argamassas duras.

Os agregados naturais tem grãos cubóides, de superfície arredondada e lisa, contra as superfícies

angulosas e extremamente irregulares dos grãos dos agregados industrializados. Apresentam,

além disso, maior resistência à desgraduação (alteração da distribuição granulométrica por

quebra de grãos). O cascalho apresenta 92,28% de grãos cúbicos, contra 70 a 90% na brita de

basalto. Tornam as argamassas mais trabalháveis que os artificiais.

3d

V1,9C


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Nos agregados artificiais, a forma dos grãos depende da natureza da rocha e do tipo de britador. O

granito produz grãos de melhor forma que o basalto, que produz apreciável quantidade de grãos

lamelares.

Concretos preparados com agregados de britagem exigem 20% mais água de amassamento do que

os preparados com agregados naturais, sendo os grãos lamelares os mais prejudiciais. Apesar disso,

concretos de agregados de britagem têm maiores resistências ao desgaste e à tração, devido a maior

aderência dos grãos à argamassa.

2.9.3) Substâncias nocivas: são aquelas existentes nas areias ou britas que podem afetar alguma

propriedade desejável no concreto fabricado com tal agregado.

a) Reatividade Álcali-Agregado (ou Reatividade Potencial) as reações álcali-agregado são

processos químicos que envolvem os álcalis do cimento e agregados cujas características

minerais ou texturais os tornam reativos. Seus produtos são géis alcalinos e materiais cristalinos

expansivos que, desenvolvendo-se em fissuras e vazios da argamassa e, eventualmente, dos

agregados, promovem a abertura e propagação das descontinuidades, com conseqüente aumento

da permeabilidade e diminuição da resistência química do concreto a agentes externos.

Por serem processos químicos favorecidos pela variação de umidade, ocorrem

preferencialmente em concretos de barragens.

A caracterização das reações álcali-agregado através de seus produtos permite avaliar o grau de

comprometimento da estrutura e balizar eventuais ações para minimização dos danos

decorrentes.

Experimentalmente, o teor máximo de álcalis para os cimentos é determinado em 0,6% quando

os agregados utilizados para produção de concretos contiverem tais minerais.

b) Teor de cloretos (encontrados nas areias de dunas e praias) os cloretos têm efeito danoso

em concretos destinados à estruturas armadas, porém são utilizados como aceleradores de pega.

O cloreto ataca o aço das armações de modo que a seção reta de uma barra pode crescer até 16

vezes o tamanho original, lascando o concreto e expondo a armação, reduzindo a capacidade de

trabalho das peças estruturais. O teor máximo de cloreto de sódio é 0,08% do peso da areia.

c) Argila em torrões partículas presentes nos agregados, suscetíveis de serem desfeitas pela

pressão entre os dedos polegar e indicador, (nos agregados miúdos o máximo é de 1,5%, em peso

seco)

d) Material pulverulento material impalpável que pode ser encontrado na superfície dos grãos

do agregado graúdo, o qual pode prejudicar a aderência da argamassa, reduzindo o desempenho do

concreto. Nos concretos submetidos ao desgaste superficial, o percentual máximo em peso de

material pulverulento é de 3,0% e para os demais concretos, 5%.

e) Materiais friáveis e materiais carbonosos (constituídos de partículas de carvão, madeira e

matéria vegetal sólida, é permitido um máximo de 0,5% para concretos onde a aparência é

importante e de 1,0 % para os demais concretos), assim como a argila em torrões pode desfazer-se

com a pressão dos dedos.

f) Fragmentos macios e friáveis: alteram a distribuição granulométrica e introduzem material de

alta absorção de água, o que altera a trabalhabilidade e a resistência do concreto.


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g) Óleos: podem atacar quimicamente o concreto. Penetram nos poros do concreto seco e, por sua

ação lubrificante reduzem a resistência do mesmo, podem destruir a aderência entre a argamassa, os

grãos e a armação, resultando na desagregação do concreto.

2.10) Umidade e inchamento do agregado miúdo

a) Umidade:

Os vazios do agregado miúdo podem tornar-se parcial ou totalmente cheios de água. Se

parcialmente cheios, o agregado diz-se úmido se, completamente cheios, o agregado diz-se

saturado. A absorção de água é devida aos poros existentes no material dos grãos.

Condições de umidade dos Agregados:

De acordo com a figura acima, podemos descrever:

- agregado seco em estufa: isento de umidade livre, quer seja na superfície externa ou

umidade interna, expelidas pelo calor. Toda a água “evaporável” do agregado foi

removida pelo aquecimento a 100oC.

- agregado seco ao ar: sem umidade superficial, mas com alguma umidade interna;

- agregado saturado com superfície seca (sss): o agregado é considerado na condição de

sss quando, durante o amassamento, não absorver nenhuma parte da água adicionada

nem contribuir com nenhuma de sua água contida na mistura. Qualquer agregado na

condição de sss possui água absorvida (água mantida à superfície por ação físico-

química) na sua superfície, desde que esta água não possa ser removida facilmente do

agregado. Esta condição (sss) também pode ser descrita como sendo a fase em que todos

os poros permeáveis estão preenchidos e não há um filme de água na superfície;

- agregado saturado: com água livre em excesso, o que contribui para alterar o teor de

água da mistura (há umidade livre na superfície do agregado).

Capacidade de absorção: é a quantidade total de água requerida para trazer um agregado da

condição seca em estufa para a condição sss.


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Absorção efetiva: é definida como a quantidade de água requerida para trazer o agregado da

condição seca ao ar para a condição sss.

Umidade superficial: é a quantidade de água em excesso além da requerida para a condição sss

(veja adiante mais alguns detalhes).

A absorção e a umidade superficial do agregado são de grande importância nas pesquisas de

concreto, pois estão diretamente ligadas à quantidade de água de amassamento. Para um mesmo

agregado, maior absorção indica maior porosidade, maior grau de alteração e menor massa

específica.

Para efeito de dosagem, caracterização de propriedades e fabricação de concreto, o agregado deve

ser considerado na condição de saturado com superfície seca (sss), que é a condição em que não

absorve nem libera água livre em sua superfície, não alterando assim a quantidade de água de

amassamento do concreto.

A umidade dos agregados miúdos nos canteiros de obra varia de 2 a 7%, correspondendo ao

inchamento que pode variai de 20 a 30% e que depende também da granulometria do material.

b) Inchamento nos agregados miúdos:

Nos agregados miúdos, os tamanhos dos vazios podem ser da ordem, ou até menores, que a

espessura da película de água de adsorção (água que adere às superfícies dos grãos). Por isso, o

agregado pode ter seus grãos afastados uns dos outros pela película de água. É o fenômeno do

inchamento. Nos agregados graúdos, os tamanhos dos vazios são muito maiores que a espessura da

película de água, não ocorrendo o inchamento. Podemos então dizer que inchamento é o aumento

de volume que sofre a areia seca ao absorver água. Esse fenômeno deve ser levado em consideração

na medida do volume da areia para os traços de concreto em volume. O efeito do inchamento da

areia pode influir em até 30% na medição de seu volume. Traçando-se a curva de inchamento da

areia que está sendo utilizada numa obra, pode-se conhecer a qualquer momento o seu inchamento

com a determinação da umidade. A curva terá a seguinte função:

f(h)I em porcentagem


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Inchamento da areia em função da umidade

Algumas fórmulas para o cálculo de umidade e inchamento nos agregados miúdos:

as

asahi

V

VVC

ah

ah

ahd

PV

1)C(1d

dC h

ah

as

i

100P

Ph%

secaareia

água

100

hCh

asahágua PPP

as

as

asd

PV

100V

VVI%

as

asah

100

h1PP asah

100

I1VV asah

h% = percentual de umidade

I% = percentual de inchamento

Vah= volume de areia úmida

Vas = volume de areia seca

Pah = peso de areia úmida

Pas = peso de areia seca

das = massa unitária da areia seca

dah = massa unitária da areia úmida

Ci = coeficiente de inchamento

Ch = coeficiente de umidade


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c) Inchamento Máximo e Umidade Crítica

A figura abaixo mostra o que ocorre com a areia absolutamente seca (h=0,00%) ao absorver água.

C = Inchamento Crítico

B = Define a Umidade Crítica

Observações sobre o gráfico acima:

Considerando o crescimento do teor de umidade a partir do valor nulo, verificamos que o

coeficiente de inchamento cresce rapidamente, no entanto tal crescimento anula-se ao ser atingido

um determinado teor de umidade, o que depende da natureza e da granulometria da areia.

Quando o teor de umidade aumenta ainda mais a partir deste ponto, o coeficiente de inchamento

diminui até alcançar um valor limite, quando a areia não mais absorve água (areia saturada). No

caso do gráfico acima, o máximo valor de I, foi alcançado com 6% de umidade, o chamaremos

então de inchamento máximo (pelo gráfico I=1,40).

Conceituamos de umidade crítica o teor de umidade a partir do qual o crescimento do coeficiente

de inchamento é muito pequeno.

Segundo a NBR 6467, para calcularmos a umidade crítica e o inchamento crítico devemos proceder

da seguinte maneira:

Ligamos o ponto A à origem das coordenadas;

Traçamos a reta DB paralela à AO e tangente à curva do inchamento, obtendo-se o ponto B, o

qual define a umidade crítica (B = 4,2%);

para obter o ponto C sobre a curva do inchamento, o qual define o inchamento crítico, traçamos

uma reta perpendicular ao eixo x, na direção do ponto B.

Denominaremos inchamento médio o valor do inchamento igual à média aritmética dos valores do

inchamento máximo (1,40) e o correspondente ao do ponto C (1,38), portanto o inchamento médio

será 1,39.


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2.11) Outros índices de qualidade:

a) Resistência à Tração: a resistência à tração também depende da direção do esforço,

relativamente ao veio da pedra. É determinada pelo ensaio diametral, em que um corpo-de-prova

cilíndrico é submetido a um esforço perpendicular ao eixo do cilindro. Sua ordem de grandeza

oscila de 10 a 15 MPa.

b) Esmagamento: quando o agregado é submetido à compressão, os grãos podem se fraturar,

alterando a distribuição granulométrica. O ensaio de esmagamento, conforme a NBR 9938,

submete o agregado 9,5/12,5 a um esforço de compressão de 21,5 MPa, causando o fraturamento

dos grãos assim como o arredondamento de pontas e arestas, dependendo da friabilidade do

material ensaiado.

c) Resistência ao choque: o ensaio consiste em deixar cair sobre o corpo-de-prova (cubo de 4 cm

de lado) um peso de 45 N (4,5 kg) tantas vezes quantas necessárias para esmagar o choque. Nas

alvenarias, resistências da ordem de 1 kJ/m2 (102 kgm/m

2) são mais do que suficientes; nas guias

de calçadas devem ser da ordem de 1530 kgm/cm2).

d) Friabilidade: tendência do material a se desagregar quando submetido a tensão, mesmo

moderada. Alguns fragmentos de alteração de granito são muito friáveis, esmigalham-se

facilmente.


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2.12) Leituras Complementares:

Argamassas

A eficiência de uma argamassa, seja para alvenaria, revestimento ou piso, depende da qualidade da cal e

areia, como também da aplicação de traços certos para cada serviço específico.

O costume nas obras é usar alguns poucos traços diferentes para uma variedade de serviços, adicionando

uma quantidade maior ou menor de cimento.

Os constituintes:

a) Cimento: deve ser de fabricação recente, indicadas as quantidades em sacos de 50 kg.

b) Cal: com poucas exceções de obras menores, usa-se quase exclusivamente cal hidratada, em sacos de 20 quilos.

c) Areia: já que para os diversos tipos de aplicação das argamassas usam-se areia limpa de granulação fina,

média, grossa ou média comum, contendo um pouco de argila e impureza, a quantidade a ser usada também

depende do grau de umidade da areia, nas dosagens das argamassas. Em seguida são usadas as designações dos

diversos tipos de areia:

G = grossa

M = média

F = fina (peneirada)

C = comum

L = lavada

A quantidade de areia pode ser indicada em altura de caixas (padiolas) com base de 45 x 35 cm. Para

facilitar a medida de 1/2 caixa, marcar internamente a metade da altura com uma ripa triangular.

O grau de umidade da areia pode ser considerado seco quando esta ficou muito tempo exposta ao sol ;

com 3% de umidade, quando a areia com sua umidade original estava depositada em tempo nublado; e 5% de

umidade em tempo chuvoso.

A umidade é medida em relação ao peso da areia seca.

Preparação da argamassa:

As argamassas devem ser preparadas mecanicamente ou manualmente quando a quantidade for

insuficiente para justificar o uso de um misturador.

O amassamento precisa ser contínuo e durar um minuto e meio, a contar do momento em que todos os

componentes da mistura, inclusive a água, tenham sido lançados no misturador.

O amassamento manual é feito em masseiras, tabuleiros ou superfícies planas impermeáveis e resistentes.

Mistura-se normalmente a seco os agregados, revolvendo-se os materiais com pá, até que a mescla adquira

coloração uniforme.

Dá-se então à mistura forma de cone e adiciona-se, paulatinamente, a água necessária no centro da

cratera assim formada. O amassamento é processado com o devido cuidado para se evitar perda de água ou

segregação dos materiais, até se conseguir uma massa homogênea de aspecto uniforme e consistência plástica

adequada.

Serão preparadas quantidades de argamassa na medida das necessidades dos serviços a executar em cada

etapa, de maneira a evitar o endurecimento antes do emprego.

As argamassas contendo cimento devem ser usadas dentro de duas horas e meia, a contar do primeiro

contato do cimento com água. Nas argamassas de cal, contendo pequena proporção de cimento, a sua adição se

realiza no momento do emprego.

Não utilizar argamassa que apresente vestígios de endurecimento. É expressamente vedado reamassá-la.

Não é admitido mesclar o cimento Portland com gesso, dada a incompatibilidade desses materiais.

Argamassas de gesso necessitam de um aditivo retardador de pega.

Esta leitura complementar foi retirada do livro

“Manual Prático de Materiais de Construção”

do autor Ernesto Ripper, editora Pini.


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Falando um pouco sobre areia para concreto

Deve-se dar especial atenção ao uso dos agregados no concreto e nas argamassas, considerando que o maior

volume destes elementos importantes de uma construção é formado por estes agregados, que são materiais menos

homogêneos, usados no canteiro de obra.

Além da necessidade de verificar a qualidade da matéria-prima e da escolha das dimensões e das proporções

entre miúdos e graúdos, uma especial atenção deve ser dada às impurezas ainda que admissíveis, conforme suas

quantidades e as diversas aplicações.

As impurezas podem ser húmus, torrões de argila, ramos, carvão, .... Húmus prejudica a pega e o

endurecimento do concreto, diminuindo sua resistência. O ácido húmico neutraliza a água da argamassa e forma

uma película sobre os grãos de areia, diminuindo a aderência com a pasta de cimento ou cal. Torrões de argila têm

pouca resistência e originam vazios que diminuem a resistência do concreto e a eficiência da argamassa. Carvão

pode intumescer (endurecer), rachar e desagregar o concreto e perturbar o endurecimento do concreto e

argamassa. Veremos adiante um pouco mais sobre as impurezas nos agregados-

Areia para concreto

A areia para concreto deve ser grossa, lavada e limpa. A areia fina não é recomendável, pois compromete a

resistência do concreto.

Além das impurezas já assinaladas, não deve haver mica e partículas vegetais. Impurezas com teor maior do

que 3% em volume, sendo material carbonoso no máximo 1%, para concreto comum, e 0,5% para concreto

aparente, prejudicam a qualidade do concreto.

A cor escura da areia é indício de material orgânico, exceto quando esta se origina de rochas escuras. Antes do

uso da areia, deve-se diariamente verificar o seu teor de umidade, para determinar a variação da quantidade de

areia e da água a ser usada na dosagem. Veja abaixo:

- Quando a areia chega do porto em tempo seco, pode-se considerar o aumento do volume da areia em 3%, em

tempo chuvoso, em 5%.

- No caso de concreto aparente, deve-se usar sempre a mesma qualidade de areia e do mesmo fornecedor, para

evitar alteração da coloração do concreto aparente.

- Argila e silte envolvem os grãos dos agregados, formando películas que não se separam durante a mistura,

reduzindo a aderência entre a pasta e a areia, em detrimento da resistência do concreto e aumentando sua

retração,

Quanto ao transporte:

No recebimento da areia deve-se considerar que, durante o transporte no caminhão, a areia se assente,

diminuindo o volume a fornecer. Por esse motivo o pessoal do caminhão revolve a areia antes de chegar ao

canteiro. Assim sendo, não se pode calcular a quantidade certa em volume de areia fornecida. O volume de areia

deve ser medido na boca da betoneira.

A descarga deve ser feita diretamente na boca larga dos depósitos de agregados.

Quanto a estocagem:

O depósito de areia deve ser feito em terreno seco e plano, com proteção contra invasão de água durante as

chuvas. Para não dispersar areia, recomenda-se fazer em volta deste depósito uma barreira de tábuas. Se houver

chuvas fortes e prolongadas, convém cobrir a areia com uma manta plástica.


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GABARITO DO EXERCÍCIO:

1ª Questão)

30,0517m3dm51,714,3329,318,06VaVasVcargamassadetotalVolume

3dm8,06

3dm

kg3,10

kg25

específicaMassa

cimentodeMassaVccimentodeVolume

dm14,332,3312(Va)águadetotalVolume

águakg2,3377,6780PasPah(Pa)águadePeso

3dm29,31

3dm

kg2,65

kg77,67

específicaMassa

secaareiaMassa(Vas)secaareiadeVolume

secaareiadekg77,671,03

80

100

31

80

100

h1

80Pas

100

h1

(Pah)úmidaareiaPeso(Pas)secaareiaPeso

específicaMassa

amostradaMassacheiosdeVolme

cheiosdeVolume

amostradaMassaM.E.a)

d) Para produzir 51,7 dm3 de argamassa, necessitamos de 77,67 kg de areia seca.

51,7 dm3 de argamassa 77,67 kg de areia seca

5170 dm3 7767 kg de areia seca

Para calcularmos o volume de areia seca , basta dividirmos a massa de areia pela sua massa unitária:

Vas = 7767 / 1,50 = 5178 dm3 = 5,178 m

3

1 caminhão 5 m3

x caminhão 5,178 m3

x = 1,0356 caminhão.

0,5725

14,33

cimento

água

caRelaçãob)

5170 dm3 = 5,17 m

3


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BIBLIOGRAFIA:

- Materiais de construção; Falcão Bauer.

- Concreto – Estrutura, propriedades e materiais; Kumar Mehta e Paulo Monteiro.

- Manual prático de Materiais de construção; Ernesto Ripper; Editora Pini.

- Normas Técnicas (NBR 7211)

elemento de cálculo estrutural - agregados v. 29-09-02

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