Materiais constituintes doMateriais constituintes do Concreto

Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira

Agregados

Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira

Fonte: ELETROBRAS FURNASABNT NBR 9935:2011ABNT NBR 7211:2009Mehta and Monteiro, 2008Pacelli, 1997Neville, 1997

3/42

Agregados

Material granular, geralmente inerte, com dimensões e propriedades adequadas para a preparação de argamassa oupropriedades adequadas para a preparação de argamassa ou concreto (ABNT NBR 9935: 2011).

Servem para dar estabilidade e volume (enchimento) à massa,visando economia ouvisando economia ou características especiais (dureza, leveza etc.).

AHE Simplício – RJ/MG (mar 2009)

4/42

Importância

Volume de agregados no concreto varia de 60% a 85% do volume total influência nas propriedades no estado fresco e endurecidototal influência nas propriedades no estado fresco e endurecido Trabalhabilidade Retração por secagem Propriedades mecânicas Desgaste por abrasão/erosão

O que deve ser avaliado? Características físicas, mecânicas e químicas compatíveis com o tipo

d t d id i id d bi tde concreto a ser produzido e agressividade ambiente Presença de impurezas e características reativas Dimensões e proporções entre agregados miúdos e graúdos Evitar excesso ou deficiência de partículas finas Limites operacionais relativos ao transporte e lançamento do concreto

5/42

Classificação geológica:O ciclo das rochasO ciclo das rochas

6/42

Classificação geológica

7/42

Classificação quanto à origem

Agregado natural é o material pétreo granular que pode ser utilisado tal e qual encontrado na natureza podendo ser submetidoutilisado tal e qual encontrado na natureza, podendo ser submetido à lavagem, classificação ou britagem (ABNT NBR 9935: 2011).

Areia de rio ou cava Areia industrial Pedra britada Pedregulho ou cascalho Seixo rolado

8/42

Classificação quanto à origem

Agregado artificial é o material granular resultante de processo industrial envolvendo alteração mineralógica química ou físicoindustrial envolvendo alteração mineralógica, química ou físico-química da matéria prima original, para uso como agregado em concreto ou argamassa (ABNT NBR 9935: 2011).

Argila expandida Vermiculita Escória de auto-forno

9/42

Classificação quanto à origem

Agregado reciclado é o material granular obtido de processos de reciclagem de rejeitos ou subprodutos da produção industrialreciclagem de rejeitos ou subprodutos da produção industrial, mineração ou construção ou demolição da construção civil, incluindo agregados recuperados de concreto fresco por lavagem,

dpara uso como agregado. Resíduo de construção e demolição (RCD)

Argamassa, concreto e material cerâmico Borracha de pneu: recapagem,

perucagem e trituração Vidro

10/42

Classificação quanto à dimensão

Matacão Material pétreo de dimensões superiores a 250 mm podendo ser Material pétreo de dimensões superiores a 250 mm, podendo ser

chamado de bloco de rocha quando obtido artificialmente.

P d d Pedra de mão Material pétreo de dimensões entre 75 mm e 250 mm.

Agregado graúdo Agregado com pelo menos 95%, em massa, de grãos retidos na

peneira com abertura de malha de 4 75 mm em ensaio realizado depeneira com abertura de malha de 4,75 mm em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT NBR NM ISO 3310-1.

11/42

Classificação quanto à dimensão

Agregado miúdo: Material granular com pelo menos 95% em massa de grãos que Material granular com pelo menos 95%, em massa de grãos que

passam na peneira com abertura de malha de 4,75 mm (ABNT NBR NM 248 e ABNT NBR NM ISO 3310-1).

Fíler Material granular que passa na peneira com abertura de malha de g q p p

0,150 mm (ABNT NBR NM 248 e ABNT NBR NM ISO 3310-1).

Material pulverulento Material pulverulento Partículas minerais com dimensões inferior a 0,075 mm, inclusive os

materiais solúveis em água, presentes nos agregados (ABNT NBR NM 248 ABNT NBR NM ISO 3310 1)248 e ABNT NBR NM ISO 3310-1).

12/42

Características físico-mecânicas

A forma e textura têm influência significativa na demanda da água de amassamento do concreto (NEVILLE 1982)de amassamento do concreto (NEVILLE, 1982).

Forma Arredondados (seixos, areias naturais etc) Angulosos: arestas bem definidas Lamelares ou achatadas: pequena espessura Lamelares ou achatadas: pequena espessura Alongadas: o comprimento se destaca

Textura Vítrea Lisa (seixos mármores) Lisa (seixos, mármores) Granular (arenito) Áspera (basalto, calcário) Cristalina (granito, gnaisse, gabro) e Porosa (tijolo, pumicita)

13/42

Características físico-mecânicas

Resistência à compressãoRocha Resistência (MPa)Rocha Resistência (MPa)Granito 114 a 257Basalto 201 a 377Calcário 93 a 241Mármore 51 a 244Quartzito 124 a 423ce

lli, 1

997

Quartzito 124 a 423Gnaisse 94 a 235Xisto 91 a 297

ville

, 199

7 e

Pac

97

Resistência ao choque (Rc)

Gabro 143 a 209Nev

Pace

lli, 1

99

Resistência ao choque (Rc) Resistência ao Impacto Treton (martelo cilíndrico 14,9kg) Pavimentação

Estradas Aeroportos

Lastro de ferrovia

14/42

Características físico-mecânicas

Módulo de elasticidade e coeficiente de PoissonRocha E (GPa)Rocha E (GPa)Granito 10 a 40Basalto 60 a 100Calcário 10 a 80Mármore 60 a 80Quartzito 25 a 45Quartzito 25 a 45Gnaisse 25 a 40Xisto 05 a 20

mer

, 196

8

Desgaste Abrasão Los Angeles

Gabro 70 a 110Far

Abrasão Los Angeles Sanidade Ciclagens

N t l Natural Artificial Etilenoglicol Pa

celli,

199

7

15/42

Características físico-mecânicas

Dureza

A dureza nas rochas é um conceitodiferente daquele dos minerais, ouseja dificuldade de ser riscadoseja, dificuldade de ser riscado.

É associada a dureza Schmidt.

16/42

Características físico-mecânicas

Massas específica e massa unitáriaAb ã id d Absorção e umidade

Granulometria Módulo de finura (MF)Módulo de finura (MF) Dimensão máxima característica (Dmáx)

Substâncias Deletérias Partículas leves Impurezas orgânicasp g Torrões de argila e materiais friáveis

17/42

Características físico-mecânicas:Massa específica

Leve até 2000 kg/m³

Massa específica

até 2000 kg/m³ agregados expandidos de argila

(≈ 800kg/m³), escória siderúrgica,i lit ( 300k / ³) dó ivermiculita (≈ 300kg/m³), ardósia,

resíduo de esgoto sinterizado (≈ 1900kg/m³), etc.

Normal de 2000 a 3000 kg/m³ maioria dos agregados: seixomaioria dos agregados: seixo

rolado, pedra britada, areia de rio, etc.

Denso ou pesado acima de 3000 kg/m³ barita, magnetita (≈ 3300kg/m³), Iimonita,

hematita (≈ 3200kg/m³), etc.

18/42

Características físico-mecânicas:Granulometria

Contínua Maior trabalhabilidade

Granulometria

Maior trabalhabilidade Menor consumo de água Mais econômico

Descontínua

Uniforme Maior consumo de águag

Curva granulométrica de Brita 25mmCurva granulométrica de Areia Grossa

19/42

Características físico-mecânicas:Granulometria

Dimensão máxima característica (Dmáx) correspondente a abertura nominal em milímetros da malha da

Granulometria

correspondente a abertura nominal, em milímetros,da malha da peneira da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massainferior a 5% em massa.

Módulo de finura soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um

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

20/42

Características físico-mecânicas:GranulometriaGranulometria

série normal e série intermediária de peneiras conjunto de peneiras sucessivas que atendem a conjunto de peneiras sucessivas, que atendem a

ABNT NBR NM ISO 3310-1

Eletrobras Furnas

21/42

Características físico-mecânicas:Influências da dimensãoInfluências da dimensão

Mehta & Monteiro, 2008

22/42

Propriedades químicas

Agregados com sulfetos Podem atuar de modo a promover a formação de hidróxido de ferro Podem atuar de modo a promover a formação de hidróxido de ferro,

etringita e gipsita.Eletrobras Furnas

23/42

Propriedades químicas

Agregados potencialmente reativos (RAA)

Reação álcali-sílica Reação dos álcalis do cimento com a sílica na forma amorfa dos

d ( l l dô i i t b lit t id l â iagregados (opala, calcedônia, cristobalita, certos vidros vulcânicos naturais, entre outros).

Formação de gel expansivo.

Reação álcali-silicato Reação dos álcalis do cimento com os silicatos dos agregados,

d l f ld dó i i irepresentados pelos feldspatos, ardósias, quartzitos, xistos, quartzos deformados.

Mais lenta que a álcali-sílica.

Reação álcali-carbonato Reação dos álcalis do cimento com calcário dolomítico. Há formação de brucita [Mg(OH)2] que causa expansões e Regeneração de hidróxidos alcalinos que catalisam a reação.

24/42

Propriedades químicas

Bloco de fundação Recife: 2004Bloco de fundação, Recife: 2004

ABNT NBR 7211:2009Agregados para concreto -Especificaçãop ç o

Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira

Fonte: ABNT NBR 7211:2009

26/42

Agregado miúdoDistribuição granulométricaDistribuição granulométrica

27/42

Agregado miúdoDistribuição granulométricaDistribuição granulométrica

28/42

Agregado miúdoSubstancias nocivasSubstancias nocivas

Para material proveniente de processo de britagem os limites admissíveis de material pulverulento são:Concreto submetido a desgaste superficial: 10%Concreto protegido do desgaste superficial: 12%

29/42

Agregado miúdoDurabilidadeDurabilidade

30/42

Agregado miúdoEnsaios especiaisEnsaios especiais

31/42

Agregado graúdoDistribuição granulométricaDistribuição granulométrica

32/42

Agregado graúdoSubstancias nocivasSubstancias nocivas

33/42

Agregado graúdoEnsaios especiaisEnsaios especiais

Ciclagem artificial água-estufa Ciclagem com etilenoglicol Eletrobras Furnas

34/42

Agregado graúdo

Forma dos grãos O índice de forma (ABNT NBR 7809) O índice de forma (ABNT NBR 7809)

dos grãos do agregado não deve ser superior a 3.

Desgaste O índice de desgaste por abrasão "Los Angeles" (ABNT NBR NM 51) g p g ( )

deve ser inferior a 50%, em massa, do material.

Durabilidade Durabilidade Aplicam-se os requisitos estabelecidos para o agregado miúdo.

Agregado com sulfetos

Central de britagem

Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira

Fonte: ELETROBRAS FURNAS

36/42

Central de britagem

Estrutura física usual: 1 britador primário; 1 britador primário; 1 britador secundário; 1 britador terciário; 1 britador para produção de finos; 2 ou 3 classificadores, em função da Dmáx; Pode-se incorporar ao sistema um classificador ou lavador de areiaPode se incorporar ao sistema um classificador ou lavador de areia.

O tipo de equipamento de britagem tem uma significativa influência na forma e granulometria dos agregados.

37/42

Central de britagem

UHE Lajeado-TO, 2000

38/42

Central de britagem

Eletrobras Furnas

39/42

Central de britagem

Eletrobras Furnas

40/42

Central de britagem

Eletrobras Furnas

41/42

Central de britagem

Eletrobras Furnas

42/42

Central de britagem

Eletrobras Furnas