massa unitária · determinação da massa específica: picnômetro: agregados miúdos picnômetro...

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Materiais de Construção II Agregados

Materiais de Construção ( TC-031)

Ministério da Educação Universidade Federal do Paraná

Setor de Tecnologia

Departamento de Construção Civil

Professores José de Almendra Freitas Jr. - [email protected] Marienne do Rocio de Melo Maron da Costa – [email protected] Laila Valduga Artigas – [email protected]

AGREGADOS

Versão 2018


Porque conhecer os Agregados?

Massa unitária

Massa específica

Superfície específica

Empacotamento


AGREGADOS – DEFINIÇÃO:

Material granular, de dimensões adequadas para

o uso em engenharia.

Concreto

DNIT

ABESC

Lastro

Gabiões Drenos

Maccaferri

Maccaferri

Concreto asfáltico

USOS NA ENGENHARIA

Argamassas e concretos

Base p/ pavimentação

Drenos

Lastros de ferrovias

Gabiões


FINALIDADE USO EM CONCRETOS E ARGAMASSAS

Econômicas: redução de custos

Cimento+ - R$ 150,00/m3

Agregados + - R$ 60,00/m3

Valores (2018)

Técnicas: Minimiza a retração;

Minimiza o calor de hidratação;

Aumenta a resistência química;

Aumenta a resistência à abrasão.....

(R$ / volume real)


FINALIDADE USO EM CONCRETOS E ARGAMASSAS

(Joana S. Coutinho)

% médias por

volumes de um

concreto comum

(Joana S. Coutinho)


AGREGADOS - DEFINIÇÕES

Massa Específica ME= massa / volume real

Massa Unitária MU= massa / volume TOTAL

(com vazios)

Valores habituais:

Areia natural: ME ≈ 2,6 g/cm3 (ou kg/litro = t/m3)

MU ≈ 1,4 g/cm3

Brita comum: ME ≈ 2,7 g/cm3 (ou kg/litro = t/m3)

MU ≈ 1,5 g/cm3

mailto:[email protected]



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Determinação M. U.

compactada de britas.

Mistura compactada

sofrendo rasamento

(Helene/Terzian, 1993) (Helene/Terzian, 1993)

Determinação da Massa Unitária :


Graúdos NBR NM 45: 2006


08:07

Determinação da Massa Unitária:

Determinação M. U. solta de agregados miúdos.

(Idé

rcio

- I

TA

MB

É)

(Idé

rcio

- I

TA

MB

É)

(Idé

rcio

- I

TA

MB

É)


Miúdos

NBR NM 45: 2006


O procedimento a ser seguido :

a) Pesar o agregado (SSS).

b) Pesar o agregado imerso em

água, pendurando a amostra em um

fio ligado ao prato da balança.

Determinação da Massa Específica:


Balança hidrostática: agregados graúdos

W = peso a seco (SSS)

H = peso imerso na água

ME= W - H

W

NM 53/2009

Amostra imersa

em água


08:07



Balança hidrostática: agregados graúdos

W

W - H ME=

NM 53/2009


(Id

érc

io - IT

AM

BÉ

)

(Id

érc

io - IT

AM

BÉ

)

Balança pesando o material (SSS)



Picnômetro: agregados miúdos

Picnômetro

com material

sendo pesado

O picnômetro

permite

rigoroso

controle de

volume

NBR NM 52:2009



Picnômetro: agregados miúdos

Determinação da Massa Específica :

a) b) c) d)

ME = f) e)

- m água m água+areia

m amostra areia

NBR NM 52/2009

3


Valores aproximados:

Efeito na superfície específica sobre o consumo de água

Diâmetros

(mm)

Superfície

Específica

(m2/m3)

Superfície

Específica

(m2/kg)

Água de

molhagem

(l/m3)

Cimento 915.000 300 -

0,15 a 0,30 26.670 18,4 300

2,4 a 4,8 1.680 1,16 56

9,5 a 19 420 0,290 40

38 a 76 105 0,072 10 Ag

reg

ad

os


Superfície Específica: SE

SE = áreas dos grãos / MU

Área dos grãos: soma áreas todos os grãos contidos na MU


Absorção de água (≤ valor da porosidade)

h% = Ph - Ps

Ps x 100

AGREGADOS - DEFINIÇÕES UMIDADE E

ABSORÇÃO Estado dos grãos:

Seco em estufa : sem umidade alguma, 110ºC por 6 horas;

Seco ao ar : sem umidade superficial, só umidade interna

dos grãos;

Saturado c/ superfície seca: sem umidade superficial,

interior saturado;

Saturado: com água livre na superfície.

Grau de Umidade h%

(José Freitas Jr.)


(ITAMBÉ - Idércio.)

UMIDADE E ABSORÇÃO

Seco em estufa Seco ao ar Saturado com

superfície

seca (SSS)

Saturado




Seco em estufa :

O material fica sem

umidade alguma, após a

permanência em estufa a

110 ºC por 6 horas;

Balança para pesagem úmido e seco

Estufa

h% = Ps

Ph - Ps x 100

MEDIÇÃO DO GRAU DE UMIDADE h%:

NBR 9939:2011


MEDIÇÃO DO GRAU DE UMIDADE h%:

Sensor por microondas

para determinação de

umidade em agregados. Determinação

de umidade em

agregados por

método

expedito rápido

(20 minutos)


Frigideira e fogão para

secagem rápida

Balança para pesagem

úmido e seco

h% = Ph - Ps

Ps x 100

(resultados rápidos com menor precisão)


Pedra britada

Areia Natural


Seixos rolados

TERMOS

• Fíler: material passante # nº 200 (0,075 mm)

• Agregado miúdo: material passante na # nº 4 (4,8 mm)

• Agregado graúdo: material retido # nº 4

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CLASSIFICAÇÕES Quanto à origem:

Naturais : areias e seixos

Artificiais : britas, pó de pedra, argila expandida,

granalha de aço

Areia Seixos

Britas Argila expandida Granalha de aço


CLASSIFICAÇÕES Quanto à densidade:

Leves: M. U. < 1 g/cm3

Vermiculita

Argila

expandida

Pérolas de isopor

(Concretex)

CONCRETO LEVE

Pedra pome,

Vermiculita, Argila

expandida,

Fragmentos

de EVA

Pedra pome



Normais: M. U. entre 1 e 2 g/cm3

Britas comuns Seixos Areia Natural



Pesados: M. U. > 2 g/cm3

Granalha de aço

Argamassa de barita

(barreira radiológica)

CONCRETO PESADO

Barita, Magnetita, Limonita, Brita de magnetita

(Concretex)


CLASSIFICAÇÕES

Quanto ao tamanho:

Agregado miúdo:

Material passante # n.º 4 (4,8 mm)

Agregado graúdo:

Material retido # n.º 4

Mescla graúdo/miúdo:

15 % e 85 % retido # n.º 4

Material pulverulento:



CONCEITOS RELATIVOS AO PENEIRAMENTO:

• Material passante: Até 15% da massa pode ficar retida na peneira

especificada. No mínimo 85% deve passar.

• Material retido: Até 15% da massa pode passar na peneira

especificada. No mínimo 85% deve ficar retido.

NBR NM 24:/2003

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CLASSIFICAÇÃO

Produtos de

britagem:

Classificação

Comercial quanto

ao tamanho -

Fotografia Produto Imagem do

uso

Faixa

granulométrica

Rachão Primário Base de

pavimentações e

gabiões

Diâmetro:

100 à 150 mm

Pedra Britada nº 3

Concreto para

fundações, lastros e

pavimentações

Diâmetro:

25 à 50 mm

Pedra Britada nº 2

Concreto Estrutural e

não Estrutural

Diâmetro:

19 à 25 mm

Pedra Britada nº 1

Concreto Estrutural e

não Estrutural

Diâmetro:

12,5 à 19 mm

Pedrisco Limpo

Blocos de concreto e

pré-moldados, massa

asfáltica

Diâmetro:

4,8 à 9,5 mm

Pó de Pedra

Blocos de concreto e

pré-moldados, massa

asfáltica

Diâmetro:

0,5 à 4,8 mm


COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA:

(Faixa de distribuição das dimensões das partículas)

(Farias, M. M. e Palmeira, E. M. ; IBRACON 2007)

A) Contínua,

bem graduada

B) Descontínua

C) Uniforme

Curvas granulométricas

Aumenta consumo de cimento

Favorece a resistência

Afeta as propriedades do concreto e argamassas

(Feret, Fuller, Bolomey, Abrams e outros)


EFEITO DA COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA:

Maior quantidade de

vazios exige um maior

consumo de pasta de

cimento

(Mehta e Monteiro, 2006)

Aumenta custo

Aumenta retração

Aumenta calor ....



Conjunto de grãos menores em substituição a grãos

maiores implica em uma maior quantidade de vazios,

uma maior superfície específica e, portanto,

um maior consumo de pasta de cimento

(Idércio, ITAMBÉ) Mais vazios


08:07

Seleção dos tamanhos dos agregados, de forma que os vazios

sejam preenchidos com partículas menores e assim

sucessivamente.

Preenche-se os espaços entre as partículas dos agregados com

partículas menores.

Forma de minimizar os consumos de água e cimento de um

concreto.

Assim, é necessária a quantidade mínima de pasta de cimento

para preencher os espaços remanescentes e produzir um

concreto viável de mistura e aplicação, com menor custo.

EMPACOTAMENTO DE PARTÍCULAS:


Granulometrias e seus efeitos sobre os concretos:


PARÂMETROS DE

DOSAGEM DO

CONCRETO

CONCRETO FRESCO CONCRETO

ENDURECIDO

PARA REDUÇÃO

DO CUSTO PARA UMA BOA

TRABALHABILIDADE

PARA UMA BOA

RESISTÊNCIA

Granulometria do

agregado miúdo

Preferencialmente fina Preferencialmente

grossa

Grossa

Relação graúdo/miúdo A diminuir A aumentar A maior possível

Consumo de água A aumentar até certo

ponto

A diminuir A aumentar

Granulometria total Preferível contínua Preferencialmente

descontínua

A disponível

Dimensão máxima

característica do agregado

Preferencialmente

média

Preferencialmente

pequena

A maior possível

Geometria do grão do

agregado graúdo

Preferencialmente

esférico (pedregulho)

Preferencialmente

irregular (pedra

britada)

Esférica

(pedregulho)

(Assunção, J.W.; 2002 )

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Argila expandida

Produzida em grandes fornos rotativos, utilizando argilas especiais

que se expandem a altas temperaturas (1.100 °C), transformando-as

em um produto leve, de elevada resistência mecânica.

OBTENÇÃO DE AGREGADOS

Agregados artificiais

Produção e classificação

granulométrica www.cinasita.com.br


Vermiculita Formada p/ hidratação de certos minerais basálticos.

Quando aquecida a 1.000 oC, a água contida entre as suas milhares de

lâminas se transforma em vapor fazendo com que as partículas se

transformem em flocos sanfonados que aprisionam células de ar.

M.E. de 80 a 120 kg/m3

OBTENÇÃO DE AGREGADOS

Minério de vermiculita Vermiculita ensacada

Agregados artificiais

Argamassa de

vermiculita para

proteção térmica


OBTENÇÃO DE AGREGADOS - NATURAIS

Extração a céu aberto em cavas, rios ou minas

Lavra de leito de rios

(Aulas USP)


Extração de areia de cavas, rios ou lagos


OBTENÇÃO DE

AGREGADOS - NATURAIS

Extração de areia de mina.

(ITAMBÉ - Idércio)


Extração de areia de cavas ou minas

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Areia de origem marinha

Aplica-se processo de lavagem para

remover o sal (NaCl)

Não se utiliza em concreto armado

devido ao ataque às armaduras.



Extração de areia em cavas.

Aspecto geral

(José Freitas Jr.)


Remoção de camada de terra orgânica

(José Freitas Jr.)


Extração de areia em cavas


Peneiramento – classifica o material

Lavagem – retira matéria orgânica e material pulverulento

(José Freitas Jr.)




Problemas ambientais

(José Freitas Jr.)




OBTENÇÃO DE AGREGADOS - BRITAS

Extração em pedreiras

Desmonte através de

explosivos

Perfuração para

colocação de

explosivos

(ITAMBÉ - Idércio)

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Transporte em caminhões

com caçamba basculante

Retirada do material

desmontado


Extração em pedreiras


Pedreira



Produção e classificação em centrais de britagem



Central de britagem



Britador primário – de mandíbulas


Britador de mandíbulas

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Britador primário – de mandíbulas

METSO


Britadores

Britadores secundários e terciários - Girosférico cônico

(José Freitas Jr.)









Britadores secundário e terciário – Girosférico ou cônico




Britador quaternário - Impactores VSI Barmac série VI

METSO

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Britadores



Peneiramento por

Peneiras vibratórias


Peneira vibratória


Métodos indiretos p/

avaliar o tamanho das

partículas

Turbidímetro Wagner

Tempo de

sedimentação

MATERIAL PULVERULENTO

Partículas inferiores a 0,075 mm

Estudo granulométrico impossível por meio de peneiras

Altíssima superfície específica



Sedimentômetro de

Prot

Tempo de

sedimentação

(José Freitas Jr.)

SUPERFÍCIE ESPECÍFICA :


1,0)1(

3 tKS

Caracteriza a finura. Quanto maior o valor do

Blaine, mais fino é o pó.

• K é a constante do aparelho;

• é a porosidade da camada;

• t é o tempo medido (s)

• é a massa específica do pó (g/cm³)

• é a viscosidade do ar à temperatura do

ensaio – tabela da norma (Pa/s)

• S é a superfície específica

ITAMBÉ

MATERIAL PULVERULENTO Permeâmetro Blaine

NBR 16372:2015

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Permeâmetro Blaine

Abrir o registro e aspirar o

líquido, levantando para a

marca A, fechando o registro.

Com a sub-pressão formada

no tubo, o ar é forçado a fluir

através da amostra e o fluido

vai lentamente voltando a

posição de equilíbrio.

O cronômetro deve ser

acionado quando o nível do

fluido passar pela marca B e

desligado quando atingir a

marca C, anotando-se o

tempo


Amostra

Fluido

Entrada de ar

(F.Bauer) NBR 16372:2015


SUPERFÍCIE ESPECÍFICA : Granulômetro a laser

A difração do laser mede a

intensidade da luz dispersa por

um grupo de partículas

numa gama de ângulos (Catita,

2006)

(Coutinho, J. S.)

Medição de partículas de 0,1 à 1.000 μm,

possibilita análise rápida e de alta qualidade.


Maior a/c menor resistência (fc)

A água transportada pelos agregados através do seu teor de

umidade (h%) deve ser considerada na relação

água/cimento (a/c) para não afetar a resistência do concreto.

AGREGADOS MIÚDOS


UMIDADE E ABSORÇÃO

h% = Ps

Ph - Ps x 100


Inchamento de até 35%

O inchamento altera o

volume de areia a ser

usada quando a

produção de concreto é

feita por volumes de

agregados.

A umidade aderente nas superfícies dos grãos dos agregados miúdos

transforma estes em partículas com cargas elétricas negativas.

Por repulsão elétrica os grãos se afastam causando o inchamento.

AGREGADOS MIÚDOS Material passante # n.º 4 (4,8 mm)

INCHAMENTO

h% = x 100 Ph - Ps

Ps

NBR 6467:2006


Sensor de umidade (por

microondas) para compensação

automática da água

Central produtora de concreto por massas:

Silos de cimento

Balança de cimento

Silos de agregados

Balança de agregados

AGREGADOS MIÚDOS UMIDADE

Balança

Silo


Medição em volume

no carrinho

(Idércio, ITAMBÉ )

Medição em volume:

-Caixa ou padiola;

-Carrinho etc.

- Maior desperdício de materiais;

- Maior desvio padrão (Sd);

- Menor economia;

- Menor produtividade;

- Menor qualidade.

AGREGADOS

MIÚDOS

INCHAMENTO

Concreto produzido

na obra por volumes:

Agregados dosados por

volumes e o cimento por

massa (quantidade de sacos).

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Central móvel produtora de concreto por volumes:

BALANÇA DE

CIMENTO

O cimento é dosado por

massa, os agregados são

dosados por volumes.

AGREGADOS MIÚDOS INCHAMENTO

Da quantidade de água

líquida a ser adicionada deve

ser subtraída a água da

umidade dos agregados.

O volume do agregado

miúdo deve ser ajustado

de acordo com a

umidade e o

correspondente grau de

inchamento.

O desvio padrão será maior

que na produção por massas.


08:07 CONCRETO PRODUZIDO NA OBRA

QUALIDADE ! Controle dos volumes

dos agregados !

Controle do

Volume de água !

Controle de impurezas !

•Controle dos volumes dos agregados ?

•Umidade dos agregados ?

•Controle do volume de água ?

fck obtido ????


Peneiramento em peneiras da Série Normal ABNT


GRANULOMETRIA

AGREGADOS MIÚDOS

NM 248:2003


(Joana S. Coutinho)

(Joana S. Coutinho)

Peneira #

nº

Abertura Nominal

(mm)

4 4,8

8 2,4

16 1,2

30 0,60

50 0,30

100 0,15

Série Normal de peneiras:

GRANULOMETRIA

AGREGADOS MIÚDOS Material passante # n.º 4 (4,8 mm)

NM 248:2003


AGREGADOS

Módulo de Finura - MF

Informações extraídas da granulometria:

O MF serve para classificar os agregados e

como informação em alguns métodos de dosagem

A DMC serve para verificar se um agregado tem tamanho

adequado para ser utilizado em concreto de elementos

estruturais de determinadas dimensões.

Dimensão Máxima Característica- DMC

A DMC de um agregado é a abertura da malha da peneira na

qual o agregado apresenta uma porcentagem retida

acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa.

M.F. = 100

∑( % acumuladas)

NBR 7211:2009


AGREGADOS

Informações extraídas da granulometria:

Dimensão máxima do agregado a ser usado:

Determinada pelo projeto estrutural, detalhe levantado em obra:

NBR 6118:2014 O espaçamento mínimo livre entre as faces das barras longitudinais devem ser ≥:

• 20 mm; • Diâmetro das barras do feixe; • 1,2 vez a dimensão máxima do agregado graúdo.

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MF = 2,3 + 9,1 + 28,4 + 65,9 + 86,8 + 95,3

100 = 2,88

DMC = 4,8 mm (9,1% retido na peneira # no 8)

AGREGADOS MIÚDOS Material passante # nº4 (4,8 mm)

GRANULOMETRIA

Peneira # no

Abertura (mm) Massa retida (g)

% retida % acumulada

4 4,8 23 2,3 2,3

8 2,4 68 6,8 9,1

16 1,2 193 19,3 28,4

30 0,6 375 37,5 65,9

50 0,3 209 20,9 86,8

100 0,15 85 8,5 95,3

--- fundo 47 4,7 ---

Σ 1000 100,0

< 5%

NBR 7211


NBR 7211

Porcentagem, em peso, retida acumulada nas peneiras

Peneira

ABNT

Zona utilizável Zona ótima

mínimo máximo mínimo máximo

9,5 mm 0 0 0 0

6,3 mm 0 7 0 0

4,8mm 0 10 0 5

2,4 mm 0 25 10 20

1,2 mm 5 50 20 30

0,6 mm 15 70 35 55

0,3 mm 50 95 65 85

0,15 mm 85 100 90 95

AGREGADOS MIÚDOS Material passante # nº4 (4,8 mm)


GRANULOMETRIA

AGREGADOS MIÚDOS

Módulo de Finura (MF) Classificação

1,55 < M.F. < 2,20 Zona utilizável inferior

2,20 < M.F. < 2,90 Zona ótima

2,90 < M.F. < 3,50 Zona utilizável superior

#

(mm)

% retida

acumula

da

4,8 2,3

2,4 9,1

1,2 28,4

0,6 65,9

0,3 86,8

0,15 95,3

fundo ---

MF = 2,88

AMOSTRA


Características Físicas:

Extrínsecas:

• Incrustações

• Superfície intemperizada

• Superfície lisa

• Formas indesejáveis

• Excesso de finos

Intrínsecas:

• Estrutura porosa indesejável

• Variação volumétrica no umedecimento e secagem

• Laminação e clivagem

• Partículas moles, fracas, leves

• Dilatação térmica desfavorável

Características deletérias dos Agregados:

(Swenson & Chaly)


Características Químicas:

Reação com o cimento: • Álcali-agregado (NaOH, KOH)

• Quantidade de álcalis

• Relação NaOH/KOH

• Impurezas orgânicas

• Impurezas salinas

• Trocas iônicas

Independentes do cimento: • Oxidação

• Sulfetos de Ferro

• Concretos ferruginosos

• Carbonatação

• Impurezas incorporadoras de ar

• Solubilização

Características deletérias dos Agregados:

(Swenson & Chaly)


IMPUREZAS – Reações deletérias

Finos:

Prejudicam a

trabalhabilidade e a

aderência

pasta/agregado.

Matéria orgânica:

Decomposição da

pasta, eflorescências

e manchamento no

concreto.

(Aulas USP)

(Aulas USP)

Sem matéria orgânica: Com matéria orgânica,

maior acidez, menor pH:

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08:07

400 ppm

100 ppm

300 ppm

500 ppm

200 ppm

MATERIAL COMPONENTE


Matéria orgânica:

(Idércio - ITAMBÉ) (Idércio - ITAMBÉ)

Causam decomposição da pasta, eflorescências e manchamento

no concreto. Podem interferir na hidratação do cimento (podendo até

inibir a hidratação). Ocorre frequentemente em areias naturais.



Limites máximos de substâncias nocivas:

Substância Método de ensaio Porcentagem máxima

Agregado miúdo Agregado graúdo

Torrões de argila e

materiais friáveis

NBR 7218 Concreto aparente 3,0 1,0

Concreto sujeito a desgaste superficial 3,0 2,0

Outros concretos 3,0 3,0

Materiais carbonosos 1) ASTM C

123

Concreto aparente 0,5 0,5

Concreto não aparente 1,0 1,0

Material fino que passa

na peneira 75μm

NBR NM 46 Concreto sujeito a desgaste superficial 3,0 2) 1,0 3) 4)

Concreto protegido de desgaste superficial 5,0 2) 1,0 3) 4)

Impurezas orgânicas NBR NM 49 Solução obtida deve ser

mais clara que a padrão -

1)Quando não for detectada a presença de materiais carbonosos durante a apreciação petrográfica, pode-se prescindir do

ensaio de quantificação dos materiais carbonosos.

2) Quando os agregados forem produzidos a partir de rocha britada, estes limites passam a ser 10% e 12%, respectivamente.

3)Para o agregado total, o limite pode ser composto de até 6,5% desde que se comprove por apreciação petrográfica que os

grãos não interferem nas propriedades do concreto.

4)Para agregados produzidos a partir de rochas com absorção de água inferior a 1% o limite pode ser 2%.

5) Quando a coloração da solução obtida no ensaio for mais escura que a solução padrão, a diferença máxima entre os

resultados de resistência à compressão previstos na NBR 7221 deve ser de 10%.



Limites máximos para: expansão devida a RAA, teor

de cloretos e sulfatos presentes nos agregados

Determinação Método de ensaio Limites

Reatividade

álcali-agregado

NBR 15.577:2008 Vide norma (Partes 1 a 5)

Teor de Cloretos 2)

NBR 9917

NBR 14832 3)

0,2% concreto simples

0,1% concreto armado

0,01% concreto protendido

Teor de sulfatos 4) NBR 9917 0,1%

1)Ensaio Facultativo.

2)Agregados que excedam os limites podem ser utilizados em concreto, desde que o teor total trazido por todos os

componentes, verificado pela NBR 14382 ou ASTM C 1218, não exceda os limites: 0,06% para concreto protendido, 0,15%

para concreto armado exposto a cloretos, 0,40% para concreto armado em condições não severas e 0,30% para outros

tipos de construção em concreto armado.

3)Método para determinação de cloretos em clínquer e cimento Portland, pode ser utilizado para agregados.

4)Agregados que excedam o limite podem ser utilizados em concreto, desde que o teor total trazido pelos demais

componentes não exceda 0,2% ou que fique comprovado que o uso de cimento Portland resistente à sulfatos, conforme

NBR 5737.


REAÇÕES DELETÉRIAS Reações álcali-agregado

(reação expansiva – desagrega o concreto)


Reações álcali-agregado

Bloco de fundações seriamente afetado - Recife -PE

REAÇÕES DELETÉRIAS

(Marcelo Pechhio, Yushiro Kihara e Tibério de Andrade)

NBR 9773/1987


Ataque por Sulfatos

(expansiva – desagrega o

concreto)

Contaminação por argila

(“pipoca”)

REAÇÕES DELETÉRIAS

(J.S. Coutinho)

(Idércio - Itambé

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Agregado miúdo proveniente da britagem de rochas.

Devido a forma de obtenção, o agregado produzido contém muito

material pulverulento e os grãos tendem a ser mais angulosos que

a areia natural.

Britador primário

de mandíbulas Britadores secundário

e terciário (cônico)

Peneiras Brita

Areia de pedra Lavagem

Rachão

Britador quaternário

impactador centrífugo

Peneiras

AREIA ARTIFICIAL ou INDUSTRIAL ou DE PEDRA


Principalmente devido ao impacto ambiental da extração

de areia natural, cada vez mais, os areais se afastam dos

centros consumidores e o transporte, em muitos casos,

tem um custo maior que o próprio material.

Nas regiões metropolitanas do Rio de Janeiro e São Paulo

a distância média chega hoje a mais de 100 km.

Para otimização de custo e do traço da dosagem, as

principais usinas de concreto da região de Curitiba já

utilizam ½ de areia natural e ½ de areia artificial nos seus

concretos.



Comparando com a areia natural:

• Grãos mais lamelares e pontiagudos;

• Maior quantidade de finos (a lavagem minimiza);

• Prejudica a trabalhabilidade;

• Exige mais água e cimento, aumenta custo do concreto.

Areia de pedra



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Equipamentos de lavagem de areia para retirada de material pulverulento (resíduos)

TELA


Lavagem de areia para retirada de material pulverulento


Lavagem de areia para retirada de material pulverulento

16


AREIA NORMAL – NBR 7214:2015

IPT - é o único responsável pela produção

Serve como padrão de referência laboratorial destinado a

caracterização de cimentos Portland (NBR 7215/1997)

Material retido entre as peneiras # (mm) Denominação

2,40 e 1,20 Grossa

1,20 e 0,60 Média grossa

0,60 e 0,30 Média Fina

0,30 e 0,15 Fina

Frações granulométricas da areia normal:

Peneira # n° Abertura (mm) Limites NBR 7215

8 2,4 0

10 2,0 5 ± 5

16 1,2 25 ± 5

30 0,6 50 ± 5

50 0,3 75 ± 5

100 0,15 97 ± 3

Composição granulométrica NBR 7214:2015


AREIA NORMAL – NBR 7214:2015

IPT - é o único responsável pela produção

Determinação Limites NBR

7214

Material fino passante na peneira 0,075 – NBR NM 43/03 ≤ 1%

Umidade NBR 7214 ≤ 0,2%

Conglomerados argilosos NBR 7214 ≤ 1%

Teor de feldspato entre peneiras 2,4 e 1,2 mm – NBR 7214 ≤ 15%

Teor de mica entre peneiras 0,3 e 0,15 mm – NBR 7214 ≤ 2,0%

Impurezas orgânicas – NBR NM 49/01 ≤ 100 ppm

Outras determinações:


AGREGADOS GRAÚDOS

Material retido # nº4 (4,8 mm)

FORMATO DOS GRÃOS

Grãos alongados ou lamelares:

• Prejudicam a trabalhabilidade

• Geram mais vazios entre os

grãos e exigem maior consumo de

cimento no concreto

Forma das partículas NBR 7389

Grau de esfericidade e de arredondamento (J.S. Coutinho)


Lamelar Alongado

(Id

érc

io - IT

AM

BÉ

)

(Id

érc

io - IT

AM

BÉ

)

C = comprimento

L = largura

e = espessura

e

= Alongado

= Normal

e

= Lamelar e

FORMATO DOS GRÃOS

AGREGADOS GRAÚDOS Material retido # nº4 (4,8 mm)

L — ≥ 2 e

C — ≥ 2 e

L — ≥ 2 e

C — ≥ 2 L

C — < 2 L

L — < 2 e

NBR 7809:2005

IF = C/e ≤ 3,0

IF = índice de forma


FORMATO DOS GRÃOS


(Idércio - ITAMBÉ)

Normal Semi-arredondado Normal Arredondado

(Idércio - ITAMBÉ)

Grãos arredondados:

• Favorecem a trabalhabilidade

• Geram menos vazios entre os grãos e possibilitam a

produção de concreto com menos cimento


08:07 MATÉRIA-PRIMA

AGREGADO LAMELAR


FORMATO DOS GRÃOS

L — ≥ 2 e

C — ≥ 2 e

C = comprimento

L = largura

e = espessura

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AGREGADO NORMAL


FORMATO DOS GRÃOS

L — < 2 e

C — < 2 L

C = comprimento

L = largura

e = espessura



AGREGADO ALONGADO


FORMATO DOS GRÃOS

L — ≥ 2 e

C — ≥ 2 L

C = comprimento

L = largura

e = espessura



SÉRIE NORMAL SÉRIE

INTERMEDIÁRIA

N° Abertura (mm) N° Abertura (mm)

6” 150

4” 100

3” 76

2 ½” 64

2” 50

1 ½” 38

1 ¼” 32

1” 25

¾” 19

½” 12,5

3/8” 9,5

¼” 6,3

no4 4,8

Granulometria NBR 7211

Peneiras p/ agregado graúdo


Limites granulométricos de agregado graúdo

NBR 7211


Abertura das

peneiras (mm)

mínimo

%

máximo

%

25 0 0

19 0 0

12,5 0 5

9,5 2 15

6,3 40 65

4,75 80 100

2,36 95 100

d/D = 4,75/12,5

Abertura das

peneiras (mm)

mínimo

%

máximo

%

31,5 0 0

25 0 5

19 2 15

12,5 40 65

9,5 80 100

6,3 92 100

4,75 95 100

2,36 100 100

d/D = 9,5/25

(Brita 0) (Brita 1)



NBR 7211


(Brita 2) (Brita 3)

Abertura das

peneiras (mm)

mínimo

%

máximo

%

31,5 0 5

25 5 25

19 65 95

12,5 92 100

9,5 95 100

6,3 100 100

d/D = 19/31,5

Abertura das

peneiras (mm)

mínimo

%

máximo

%

50 0 5

37,5 5 30

31,5 75 100

25 87 100

19 95 100

d/D = 25/50



NBR 7211


(Brita 4)

Abertura das

peneiras (mm)

mínimo

%

máximo

%

75 0 5

63 5 30

50 75 100

37,5 90 100

31,5 95 100

d/D = 37,5/75

18


Limites granulométricos de agregado graúdo NBR 7211



AGREGADOS GRAÚDOS Material retido na # nº4 (4,8 mm)

MF – usa as % acumuladas das

peneiras da série normal.

DMC – usa as % acumuladas

das peneiras da série normal e

da série intermediária.

SÉRIE NORMAL SÉRIE

INTERMEDIÁRIA

N° Abertura (mm) N° Abertura (mm)

6” 150

4” 100

3” 76

2 ½” 64

2” 50

1 ½” 38

1 ¼” 32

1” 25

¾” 19

½” 12,5

3/8” 9,5

¼” 6,3

no4 4,8

∑( % acumuladas)

100 M.F. =


Amostra de uma brita 2 (19/31,5 mm) Amostra de uma brita 1 (9,5/25 mm)

MF = (16 + 95+ 100 x 6) / 100 = 7,11

DMC = 25 mm

MF = (17 + 94 + 97 + 97 + 100 x 3) / 100 = 6,05

DMC = 12,5 mm

< 5%

= 5%



Resistência à compressão:

(An

dra

de,

W. P.;

19

97

)

Os agregados não são utilizados para regular a resistência de um concreto, mas podem limitar a sua resistência à compressão.

AGREGADO Resistência à compressão da rocha

Rocha basáltica 105 a 235 MPa

Granito 85 a 275 MPa

Calcário 90 a 270 MPa

Cascalho * 165 a 265 MPa



Módulo de elasticidade:

(Andrade, W. P.; 1997)

Como os agregados representam a maior parte do volume de um concreto, são os elementos fundamentais na determinação do seu

Módulo de Elasticidade.

AGREGADO Módulo de elasticidade da rocha

Anfibolito (Itumbiara) 76 GPa

Quartzito (Serra da Mesa) 12,5 GPa

Basalto (Maribondo) 16,3 GPa

Arenito (Capanda) 52,2 GPa

Dados Laboratório de FURNAS



Excesso de friabilidade aumenta em

demasia a quantidade de finos do

concreto dentro da betoneira


Friabilidade: tendência do agregado desagregar

ENSAIO DE ABRASÃO “LOS ANGELES”

NBR NM 51:2001

19


(M.M. de Farias e E. M.Palmeira)

AGREGADOS GRAÚDOS

Material retido na # nº4 (4,8 mm)

Friabilidade: tendência do agregado

desagregar

ENSAIO DE ABRASÃO

“LOS ANGELES”

(Vie

ira

Jr

& S

alle

s, 2

01

1)

NBR 51


ENSAIO DE ABRASÃO “LOS ANGELES”


Enquanto isso, na obra, na demolição ....


Materiais de Construção

AGREGADOS

Referências bibliográficas:

ELADIO G. R. PETRUCCI - Concreto de cimento Portland

Ed. Globo.

L. A. FALCÃO BAUER - Materiais de construção 1 - Ed. LTC.

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL

e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais

Capítulo 16 Agregados para a Construção Civil

Márcio M. de Farias e Ennio de Marques Palmeira– IBRACON 2007

massa unitária · determinação da massa específica: picnômetro: agregados miúdos picnômetro...

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