universidade regional do cariri -...
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UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI - URCA
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT
DEPARTAMENTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL
TECNOLOGIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL: TOPOGRAFIA E ESTRADAS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO
INGRIDE MACEDO ALVES
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS AGREGADOS MIÚDOS DA REGIÃO
METROPOLITANA DO CARIRI
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
JUAZEIRO DO NORTE - CE
2017
1
INGRIDE MACEDO ALVES
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS AGREGADOS MIÚDOS DA REGIÃO
METROPOLITANA DO CARIRI
Trabalho de conclusão de curso apresentada ao
Curso de Tecnologia da Construção Civil com
habilitação em Topografia e Estradas, da
Universidade Regional do Cariri, como requisito
para obtenção do Grau de Tecnólogo em
Construção Civil - habilitação em Topografia e
Estradas sob orientação do Prof. Me. Antônio
Nobre Rabelo.
Orientador: Me. Antonio Nobre Rabelo
Coorientadora: Me. Juliana Gomes Rabelo (Geóloga)
JUAZEIRO DO NORTE-CE
2017
2
PAGINA ONDE SERÁ COLOCADO A FOLHA DA
APROVAÇÃO ORIGINAL
3
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela saúde, pelo dom da vida e da capacidade de lutar pelos meus objetivos e
sonhos.
À minha mãe Rita Maria e ao meu pai Francisco Francimar pelo apoio e incentivo de
todos esses anos de graduação. E por serem meus maiores exemplos, enquanto seres
humanos.
Ao meu noivo Eduardo Cruz que sem ele eu não estaria nem sequer matriculada no
curso que estou concluindo, uma das pessoas que mais me ajudou em todas as etapas deste
trabalho, principalmente nos últimos detalhes, incentivando-me todos os dias.
A minha madrinha Cícera Juliana Macedo, por ter sido minha procuradora e ter feito
minha matricula.
A todos os professores e funcionários da Urca que fizeram parte da minha história
quanto graduanda e dividiram seus conhecimentos e vivências. Em especial ao Professor
Mestre Antonio Nobre Rabelo, pela paciência, apoio e dedicação nas aulas ministras e
principalmente na orientação deste trabalho de conclusão de curso. Agradeço também ao Prof.
Dr. Eliakim Araújo pelas contribuições nos processamentos dos dados para obtenção dos
mapas inseridos neste trabalho.
Aos monitores do laboratório de materiais de construção e ao Regis, coordenador do
curso de Edificações do IFCE por todo apoio e respeito que tiveram comigo e com minha
pesquisa, em especial aos monitores Jaílson e Leandro. Ao Elvis, monitor do laboratório de
química, que não mediu esforços para me ajudar com o que fosse preciso para a conclusão
desse trabalho.
A todos que, direta ou indiretamente, ajudaram na conclusão deste trabalho, em
especial ao depósito de construção Terra Nossa Cariri, que cedeu uma das amostras de areia
estudadas.
4
A maravilhosa disposição e harmonia do universo
só pode ter tido origem segundo o plano de um Ser que tudo
sabe e tudo pode. Isso fica sendo a minha última e mais elevada descoberta.
(Issac Newton)
5
RESUMO
O concreto é o segundo material mais consumido no mundo, sendo utilizado praticamente em
qualquer tipo de construção, seja nas edificações e nas obras de infraestrutura em geral. O
crescimento da construção civil no Brasil, nos últimos anos, tem contribuído para o aumento
do consumo desse material e dos seus materiais constituintes, tal como o agregado miúdo,
mais conhecido como areia. Enquanto a demanda por esse agregado aumenta, sua
disponibilidade e qualidade, têm se tornado cada vez mais escassa, devido à dificuldade de se
encontrar depósitos de areias, principalmente, nas proximidades dos grandes centros urbanos.
Nesse contexto, insere-se a Região Metropolitana do Cariri, no sul do estado do Ceará, aonde
a obtenção de areia vem se tornando cada vez mais difícil. A má qualidade das areias
disponíveis nas três principais cidades da RMC (Juazeiro do Norte, Crato e Barbalha) é
notável, principalmente, no tocante ao seu aparente excesso de finos. Diante dessa realidade,
despertou-se para o estudo dos três principais agregados miúdos (areias) utilizados na região,
com vistas à verificação do seu enquadramento nas especificações técnicas vigentes
(ABNT NBR 7211, 2005), dado o efeito direto das suas características na qualidade e no
custo final do concreto. Para caracterizar os agregados miúdos da região foram feitos ensaios
de massa especifica, massa unitária, inchamento, umidade superficial, granulometria, material
pulverulento, matéria orgânica e argila em torrões. Os estudos atestaram, principalmente, que
as areias estudadas contêm algum teor de matéria orgânica, além de apresentarem excesso de
material pulverulento, os quais são prejudiciais à qualidade e à durabilidade dos concretos
produzidos na região.
Palavras-chave: areia, concreto, material pulverulento.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Agregado miúdo quanto às dimensões dos fragmentos......................................... 20
Figura 2 - Classificação do solo segundo o diâmetro das partículas....................................... 25
Figura 3 - Armações expostas e enferrujadas por causa dos cloretos ..................................... 30
Figura 4 - Fissuras causadas por reatividade álcali-agregado ................................................. 30
Figura 5 - Extração manual de agregado miúdo ..................................................................... 32
Figura 6 - Extração em fossa seca ........................................................................................... 32
Figura 7 - Extração em área de várzea .................................................................................... 33
Figura 8 - Extração em leito de cursos d’água, com dragas de sucção ................................... 33
Figura 9 - Extração de agregado miúdo através do desmonte hidráulico ............................... 34
Figura 10 - Impactos ambientais causados pela extração de areia .......................................... 35
Figura 11 - Localização da RMC no estado do Ceará e Brasil ............................................... 39
Figura 12 - Tipos climáticos da RMC ..................................................................................... 41
Figura 13 - Distribuição da geologia na RMC ........................................................................ 43
Figura 14 - Ocorrência do relevo na RMC ............................................................................. 44
Figura 15 - Distribuição da vegetação na RMC ...................................................................... 46
Figura 16 - Hidrografia da RMC ............................................................................................. 48
Figura 17 - Ocorrência da Pedologia na RMC ........................................................................ 49
Figura 18 - Localização espacial das fontes dos agregados estudados ................................... 53
Figura 19 - Ponto de coleta da amostra A, no rio Salamanca (Barbalha) ............................... 54
Figura 20 - Vista panorâmica do local da coleta da amostra A .............................................. 54
Figura 21 - Coleta da amostra do rio Sovado (Crato) ............................................................. 55
Figura 22 - Vista panorâmica do local da coleta da amostra B ............................................... 55
Figura 23 - Registro da coleta da amostra C (Riacho Sêco) ................................................... 56
7
Figura 24 – Separador mecânico, usado no quarteamento das amostras .................................57
Figura 25 - Esquema traçado para realização dos ensaios ...................................................... 57
Figura 26 - Frasco de Chapman com as amostras ................................................................... 58
Figura 27 - Execução do ensaio de umidade superficial ......................................................... 59
Figura 28 - Peneiras organizadas no peneirador mecânico ..................................................... 60
Figura 29 - Distribuição granulométrica da amostra B ........................................................... 60
Figura 30 - Realização do ensaio de inchamento .................................................................... 61
Figura 31 - Ensaio teor de material pulverulento .................................................................... 61
Figura 32 – Águas coletadas das amostras no ensaio de material pulverulento ..................... 62
Figura 33 - Gráfico com as massas especificas das jazidas estudadas .................................... 63
Figura 34 - Gráfico com as umidades superficiais das amostras ............................................ 64
Figura 35 - Gráfico com as massas unitárias das amostras ..................................................... 65
Figura 36 - Gráfico com granulometria da amostra A ............................................................ 66
Figura 37 - Gráfico com granulometria da amostra B ............................................................ 67
Figura 38 - Gráfico com granulometria da amostra C ............................................................ 68
Figura 39 - Gráfico com o módulo de finura das amostras estudadas .................................... 70
Figura 40 - Gráfico representando o inchamento da amostra A ............................................. 71
Figura 41 - Gráfico representando inchamento da amostra B ................................................ 71
Figura 42 - Gráfico representando inchamento da amostra C ................................................ 72
Figura 43 - Porcentagem da quantidade de material pulverulento.......................................... 73
Figura 44 – Soluções padrão e amostras ensaiadas................................................................. 74
Figura 45 - Resultados em porcentagem do teor de argila em torrões.................................... 75
8
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Classificação do agregado miúdo quanto à dimensão dos seus grãos ................... 19
Tabela 2 - Propriedades dos agregados miúdos ...................................................................... 22
Tabela 3 - Propriedades físicas e ensaios especiais dos agregados miúdos ............................ 23
Tabela 4 - Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo ................................. 26
Tabela 5 – Classificação do módulo de finura......................................................................... 26
Tabela 6 - Faixa dos valores do Módulo de Finura ................................................................. 27
Tabela 7 - Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado ......................... 29
Tabela 8 - Limites máximos para expansão devida à relação álcali-agregado e teores de
cloretos e sulfatos presentes nos agregados ............................................................................ 31
Tabela 9 - Informações sobre os municípios da RMC ............................................................ 40
Tabela 10 - Pluviosidade média dos municípios da RMC ...................................................... 42
Tabela 11 - Distribuição espacial dos locais de coletas das amostras......................................52
Tabela 12 - Tabela com valores do ensaio de granulometria da amostra A............................ 67
Tabela 13 - Tabela com valores do ensaio de granulometria da amostra B............................. 68
Tabela 14 - Tabela com valores do ensaio de granulometria da amostra C ............................ 69
Tabela 15 - Resumo dos resultados dos ensaios...................................................................... 75
9
LISTA DE SIGLAS
ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
AMB – Agregado Miúdo Britado
AMN – Agregado Miúdo Natural
ASTM - American Society for Testing and Materials
CEASA – Central Estadual de Abastecimento
COEMA – Conselho Estadual de Meio Ambiente
DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral
EMPRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
FUNCEME – Fundação Cearense de Meteorologia e Re cursos Hídricos
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IDH – Índice de Desenvolvimento Humano
IPECE – Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará
ISO – International Organization for Standardization
LI – Licença de Instalação
LO – Licença de Operação
LP – Licença Prévia
MF – Módulo de Finura
RCD – Resíduos de Construção e Demolição
RMF – Região Metropolitana de Fortaleza
RMC – Região Metropolitana do Cariri
NBR – Norma Brasileira Regulamentadora
NM – Norma Mercosul
NUGA – Núcleo Gerencial de Atendimento
PIB – Produto Interno Bruto
SEMACE – Superintendência Estadual do Meio Ambiente
10
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 13
1.1 . JUSTIFICATIVA ........................................................................................................ 14
1.2 . OBJETIVOS ................................................................................................................ 14
1.2.1. Geral ............................................................................................................................... 14
1.2.2. Específicos ...................................................................................................................... 14
2. AGREGADOS MIÚDOS ................................................................................................. 15
2.1. CONCEITUAÇÃO ........................................................................................................ 15
2.2. INFLUÊNCIA DOS AGREGADOS MIÚDOS PARA O CONCRETO ...................... 15
2.3. IMPORTÂNCIA DOS AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL ................. 16
2.4. OS AGREGADOS COMO FONTE DE GERAÇÃO DE RENDA .............................. 17
2.5. CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS ..................................................................... 17
2.5.1. Origem ....................................................................................................................... 17
2.5.2. Dimensões das partículas ........................................................................................... 18
2.5.3. Massa Unitária ........................................................................................................... 20
2.5.4. Composição mineralógica .......................................................................................... 21
2.6. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS AGREGADOS MIÚDOS ...................................... 22
2.6.1. Massa Específica real ................................................................................................. 23
2.6.2. Massa Unitária ........................................................................................................... 24
2.6.3. Absorção de água ....................................................................................................... 24
2.6.4. Inchamento ................................................................................................................. 24
2.6.5. Umidade Superficial .................................................................................................. 24
2.6.6. Granulometria ............................................................................................................ 25
2.7. SUBSTÂNCIAS NOCIVAS PRESENTES NOS AGREGADOS MIÚDOS ............... 27
2.7.1. Argila em torrões e materiais friáveis ........................................................................ 27
2.7.2. Materiais pulverulentos .............................................................................................. 28
2.7.3. Matéria orgânica ........................................................................................................ 28
2.7.4. Material carbonoso .................................................................................................... 29
2.7.5. Óleos .......................................................................................................................... 29
2.7.6. Cloreto ....................................................................................................................... 29
2.7.7. Reatividade álcali-agregado ....................................................................................... 30
2.8. MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DOS AGREGADOS MIÚDOS (AREIAS) ................. 31
11
2.9. IMPACTOS AMBIENTAIS ORIUNDOS DA EXTRAÇÃO DE AREIAS ................ 34
2.9.1. Alternativas de substituição dos agregados miúdos naturais ..................................... 36
2.10. LICENCIAMENTO MINERAL PARA EXPLORAÇÃO DE AREIAS .................. 37
3. CARACTERIZAÇÃO GEOAMBIENTAL DA RMC ..................................................... 39
3.1. ASPECTOS ECONÔMICOS ........................................................................................ 40
3.2. ASPECTOS FISIOGRÁFICOS .................................................................................... 41
3.2.1. Clima .......................................................................................................................... 41
3.2.2. Geologia e Relevo ...................................................................................................... 42
3.2.3. Vegetação ................................................................................................................... 45
3.2.4. Hidrologia .................................................................................................................. 47
3.2.5. Pedologia ................................................................................................................... 48
4. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................. 51
4.1. ESCOLHA DAS OCORRÊNCIAS DOS AGREGADOS ............................................ 51
4.2. COLETA DAS AMOSTRAS ........................................................................................ 53
4.3. REDUÇÃO DAS AMOSTRAS PARA ENSAIO EM LABORATÓRIO .................... 56
4.4. REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS ................................................................................... 57
4.4.1. Massa especifica ........................................................................................................ 58
4.4.2. Umidade Superficial .................................................................................................. 59
4.4.3. Massa Unitária ........................................................................................................... 59
4.4.4. Composição granulométrica ...................................................................................... 59
4.4.5. Inchamento ................................................................................................................. 60
4.4.6. Material Pulverulento ................................................................................................ 61
4.4.7. Matéria orgânica ........................................................................................................ 62
4.4.8. Argila em torrões e materiais friáveis ........................................................................ 62
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...................................................................................... 63
5.1. MASSA ESPECIFICA REAL ...................................................................................... 63
5.2. UMIDADE SUPERFICIAL .......................................................................................... 64
5.3. MASSA UNITÁRIA ..................................................................................................... 64
5.4. COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA ...................................................................... 65
5.5. INCHAMENTO ............................................................................................................ 70
5.6. MATERIAL PULVERULENTO .................................................................................. 72
5.7. MATÉRIA ORGÂNICA ............................................................................................... 73
12
5.8. ARGILA EM TORRÕES E MATERIAIS FRIÁVEIS ................................................. 74
6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ......................................................................... 76
6.1. SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS ........................................................... 77
13
1. INTRODUÇÃO
A população do Ceará dobrou nos últimos 40 anos, saltando de cerca de 4.361.603
habitantes, em 1970, para 8.842.791, em 2014, segundo estimativa do Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística (IBGE, 2010). Uma das regiões que acompanharam esse crescimento
populacional foi Região Metropolitana do Cariri (RMC), no sul do estado, que concentra
6,67% da população estadual (IBGE, 2010), segunda mais populosa do estado, e que se
compõe dos municípios de Barbalha, Caririaçu, Crato, Farias Brito, Jardim, Juazeiro do
Norte, Missão Velha, Nova Olinda e Santana do Cariri. Essa Região concentra uma população
de 598.107 habitantes, dos quais cerca de 76,45% residem no CRAJUBAR, nome dado ao
conjunto das suas três principais cidades, que são Barbalha, Juazeiro do Norte e Crato (IBGE,
2016). Juazeiro do Norte, em particular, possui um importante pólo educacional, um dos
maiores destinos turísticos religiosos do Brasil, um diversificado parque industrial, com
destaque para os ramos de calçados, medicamentos, artesanato e alumínio, sendo responsável
por aproximadamente 50% de tudo que é gerado na região (MASCARENHAS, 2016).
O notório desenvolvimento da RMC, seu potencial de crescimento e sua importância
no cenário socioeconômico do estado do Ceará, são evidências da crescente demanda de
materiais de construção, em especial, o concreto, que é o segundo material de construção mais
consumido no mundo e que atinge o consumo de 2.700 kg/habitante, sendo o segundo, a água,
que atinge 11.000 kg/habitante (ABCP, 2005). Os agregados, em geral, constituem cerca de
três quartos do volume dos concretos, sendo o agregado miúdo (areia), cerca de 40% do seu
volume (PETRUCCI, 1980).
Nesse contexto, salienta-se que, enquanto aumenta a demanda por obras na região, a
disponibilidade de materiais como o agregado miúdo caminha no sentido inverso, dada a
quase exaustão dos areais atualmente explorados, e cuja extração constitui um verdadeiro
processo de “garimpagem”, que contribui para a heterogeneidade do material e
consequentemente, para o prejuízo na qualidade final dos concretos, de modo geral.
Essa realidade, aliada à observância do mau aspecto visual da qualidade das areias nas
cidades do CRAJUBAR, despertou para a necessidade da realização desse trabalho, o qual
teve como objetivo a caracterização física das principais areias disponíveis para uso corrente
em concretos, na RMC, visando o seu enquadramento nas especificações técnicas vigentes.
14
1.1 . JUSTIFICATIVA
Os agregados, em geral, constituem cerca de três quartos do volume dos concretos,
sendo o agregado miúdo, cerca de 40% do seu volume (PETRUCCI, 1980). Dado o
significante efeito da qualidade das areias na qualidade final do concreto e no seu custo de
produção, considera-se de vital importância a investigação das suas propriedades, para
verificação do seu enquadramento nas normas técnicas vigentes, com vistas à estabilidade e
durabilidade das obras executadas na região. Vale salientar que, enquanto aumenta a demanda
por obras na região, a disponibilidade de materiais como o agregado miúdo caminha no
sentido inverso, dada a quase exaustão das jazidas atualmente exploradas, cuja extração
constitui um verdadeiro processo de “garimpagem”, que contribui para a heterogeneidade do
material e consequentemente, para o prejuízo na qualidade final dos concretos, de modo geral,
produzidos na RMC.
1.2 . OBJETIVOS
1.2.1. Geral
Realizar a caracterização física das areias das principais fontes de extração, atualmente
utilizadas na RMC, com vistas à sua utilização em concreto.
1.2.2. Específicos
Verificar os teores de material pulverulento nas areias estudadas;
Apontar a eventual existência de substâncias nocivas nas areias estudadas;
Descrever os requisitos mínimos de qualidade dos agregados miúdos (areias)
para uso em concretos.
15
2. AGREGADOS MIÚDOS
Este capítulo tem como objetivo reunir informações bibliográficas sobre os agregados
miúdos, apresentando-se inicialmente a sua definição e importância para a qualidade dos
concretos. Em seguida apresenta-se a classificação, a importância para a sociedade, bem como
as formas de extração e seus impactos ambientais, e também um breve relato sobre o
necessário processo do seu licenciamento ambiental.
2.1. CONCEITUAÇÃO
Segundo Senço (1997), agregados são materiais inertes, granulares, sem forma e
dimensões definidas, com propriedades adequadas para compor camadas ou misturas para
utilização em obras.
A norma NBR 7211 (ABNT, 2005), que fixa as características exigíveis na recepção e
produção de agregados, define areia ou agregado miúdo como areia de origem natural ou
resultante da britagem de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela
peneira ABNT de 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT de 0,150 mm.
Os agregados miúdos compreendem as areias, que são classificadas conforme a
dimensão dos seus grãos, em muito fina, fina, média e grossa (NBR 7225, ABNT, 1993).
Os agregados correspondem a três quartos do volume do concreto e são utilizados
devido as suas propriedades físicas e/ou químicas e também por conta do seu baixo valor.
Para seu uso ser viável, é necessário, portanto, o conhecimento das suas propriedades, pois o
uso inadequado dos agregados tem causado rápida deterioração no concreto de cimento
Portland, sob severas condições de temperatura (PETRUCCI, 1980)
Bauer (2000) reitera que os agregados são os materiais menos homogêneo com que se
lida na fabricação do concreto e das argamassas. Esse autor reitera que a principal aplicação
dos agregados na fabricação do concreto é de natureza econômica, tendo em vista tratar-se de
materiais de baixo custo unitário bem inferior ao do cimento.
2.2. INFLUÊNCIA DOS AGREGADOS MIÚDOS PARA O CONCRETO
Os agregados têm como objetivo contribuir com grãos capazes de resistir aos esforços
solicitantes, ao desgaste e à ação das intempéries, reduzir os custos e as variações de volume,
provenientes de várias outras causas (PETRUCCI, 1980).
Os agregados miúdos podem exercer uma considerável influência na resistência,
estabilidade dimensional e durabilidade do concreto, uma vez que na sua composição é o
aglomerante misturado com um ou mais materiais inertes (agregados miúdos e graúdos) e
16
água. Além destas propriedades importantes do concreto endurecido, os agregados também
têm um papel fundamental na determinação do custo e da trabalhabilidade das suas misturas,
não devendo, portanto, serem tratados com menor atenção do que os cimentos
(BAUER, 2000).
Segundo Petrucci (1980), os agregados miúdos exercem uma importante função nas
argamassas e concretos. Esse autor destaca que os agregados miúdos desempenham influência
benéfica sobre algumas características do concreto, como a retração, o aumento da resistência
ao desgaste, entre outros, sem acometer a resistência aos esforços mecânicos. Essa influência,
frisa o autor, se dá pelas características físico-mecânicas que os agregados miúdos
apresentam, destacando-se entre elas a composição granulométrica, o índice de material
pulverulento, a forma e a textura superficial.
As principais vantagens dos agregados para a construção civil é o seu menor preço
unitário dentre todos os minerais industriais, seu grande número de ocorrências, sua ampla
gama de tipos diferentes, coincidência ou grande proximidade da jazida do mercado
consumidor entre outros (ALMEIDA E LUZ, 2009).
A principal função dos agregados no concreto, segundo Morais e Oliveira (2015) é a
incorporação de volume à mistura, para minimizar o consumo de pasta de cimento, o que
denota a importância das dosagens dos materiais para a correta proporção da mistura de
concreto e o consequente alcance das suas desejadas propriedades.
2.3. IMPORTÂNCIA DOS AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL
Os agregados são de extrema relevância para a sociedade, pois estão diretamente
ligados à qualidade de vida da população, tendo em vista a sua ampla utilização em obras de
pavimentação, saneamento básico, moradia, aeroportos, pontes, viadutos, educação etc.
(FERREIRA e SILVA, 2004).
Os agregados miúdos destacam-se, em especial, como um dos principais componentes
das argamassas e dos concretos, inclusive o estrutural, na confecção de lajes, vigas, pilares,
sapatas, elementos especiais de concreto (VALVERDE, 2001)
Almeida e Luz (2009) destacam a afirmação de United States Geological Survey
(USGS) de que os agregados são os recursos minerais mais acessíveis à humanidade, sendo as
matérias-primas mais usadas na indústria da construção civil, uma vez que o concreto é, em
volume, o segundo material mais consumido pela humanidade, depois da água.
17
2.4. OS AGREGADOS COMO FONTE DE GERAÇÃO DE RENDA
Segundo Serna e Rezende (2009) a mineração de agregados para a construção civil é o
segmento da indústria mineral que comporta o maior número de empresas e trabalhadores e o
único a existir em todos os estados brasileiros.
Nesse contexto Almeida e Luz (2009) detalham que, no Brasil, há cerca de
2.000 empresas registradas que se dedicam à extração de areia, na grande maioria, pequenas
empresas familiares, as quais geram próximo de 45.000 empregos diretos (60% destas
produzem menos de 100.000 toneladas/ano, 35% produzem entre 100.000 e 300.000
toneladas/ano e 5% produzem mais de 300.000 toneladas/ano).
Comparando-se com a produção de brita, aqueles autores afirmam que esta atividade
envolve, oficialmente, cerca de 500 empresas (das quais 60% destas produzem menos de
200.000 toneladas/ano) e geram cerca de 20.000 empregos diretos. Assim, pode-se concordar
com Valverde (2001) quando este afirma que o consumo de agregados pode ser usado como
um bom indicador do nível de desenvolvimento econômico e social de um povo.
Dessa forma, pode-se concordar com Valverde (2001), quando este afirma que
agregados para a construção civil é um termo usado para identificar um segmento do setor
mineral que produz matéria-prima mineral bruta ou beneficiada de emprego imediato na
construção civil.
2.5. CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS
Os agregados para uso em argamassas e concretos classificam-se quanto à origem, à
massa específica, à composição mineralógica e quanto à dimensão dos grãos.
2.5.1. Origem
De acordo com a origem, os agregados são classificados em naturais, artificiais,
reciclados e especiais.
a) Naturais: são encontrados em forma particulada na natureza, provenientes da erosão
ou do transporte de detritos das rochas, como a areia e o cascalho, encontrados
próximo à rocha matriz (SENÇO, 1997). Inserem-se entre esses os seguintes
agregados, a areia lavada, o seixo rolado (pedregulho), a areia de mina (cava), a areia
de duna, a areia de barranco, a escória vulcânica, a pedra pome, etc. As areias naturais
quartzosas estão entre os agregados mais usados para confecção de concretos e
argamassa, principalmente a areia lavada proveniente de portos de areia (areais).
Segundo Almeida e Luz (2009), no Brasil, atualmente 90% da produção nacional de
18
areia natural têm sido obtida a partir da extração em leito de rios e os 10% restante, de
outras fontes.
b) Artificiais ou industrializados: são aqueles que precisam de um trabalho prévio,
antes do seu uso (britagem, classificação, etc.), para assumirem a qualidade, a forma e
as dimensões adequadas, tais como a pedra britada, o pó de pedra, a escória de aço, a
argila expandida, etc. (SENÇO, 1997).
A utilização dos finos de britagem no concreto estrutural é cada vez mais crescente,
face ao aumento do consumo de areia natural, às restrições, ambientais, à exaustão de
reservas próximas aos grandes centros consumidores e ao incremento dos custos de
transportes.
c) Reciclados: são obtidos de rejeitos, subprodutos da produção industrial, mineração,
processo de construção ou demolição da construção civil (SILVA, 2012).
d) Especiais: agregados cujas propriedades podem conferir ao concreto ou argamassa
um desempenho que permita ou auxilie no atendimento de solicitações específicas em
estruturas não usuais (SILVA, 2012).
2.5.2. Dimensões das partículas
Os agregados, quanto às dimensões das suas partículas, podem ser classificados como
graúdos, miúdos e filler (PETRUCCI, 1980)
a) Graúdos: materiais granulares provenientes de rochas, cujos grãos passam pela
peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de
malha de 4,75 mm (ABNT NBR 7211, 2005). As pedras britadas são classificadas,
comercialmente, como britas 0, 1, 2, 3, 4 e 5, de acordo com a faixa de tamanho dos
seus grãos (máximo e mínimo), sendo a pedra britada de tamanho superior a 76 mm,
denominada de pedra de mão.
b) Miúdos: grãos de origem natural ou derivados de britagem que passam pela peneira
com abertura de malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha
de 0,15 mm (ABNT NBR 7211, 2005). Aqui, enquadram-se as areias, as quais são
usadas como agregado miúdo para emprego em argamassas e concretos.
Diferentemente da NBR 7211 (ABNT, 2005), Bauer (2000) define, geologicamente, a
areia como um sedimento clástico inconsolado de grãos, em geral, quartzosos, de diâmetro
entre 0,06 e 2,0 mm, reforçando que para ser utilizada como material de construção a areia
precisa ter grãos formados de material consistente.
19
Já Frazão (2002) define areia como material granular de dimensões entre
4,8 e 0,075 mm. São denominadas de naturais quando provém da degradação natural, ou
artificial, quando se origina da fragmentação mecânica de rochas.
Diante da distinta classificação da areia, quanto ao tamanho dos seus grãos, prefere-se,
para efeito desse trabalho, adotar a classificação feita pela NBR 7225 (ABNT, 1993), a qual
enquadra as areias em quatro classes: muito fina, fina, média a grossa, conforme descrição na
tabela 1.
Tabela 1 – Classificação do agregado miúdo quanto à dimensão dos grãos.
Tipo de Areia
Tamanho Nominal (mm) Módulo de Finura (MF)
Mínima Máxima
Muito fina 0,15 0,6 MF < 2,0
Fina 0,6 1,2 2,0 < MF < 2,4
Média 1,2 2,4 2,40 < MF < 3,2
Grossa 2,4 4,8 MF > 3,2
Fonte: NBR 7225, 1993.
Conforme Silva (2012), as areias finas, geralmente, são utilizadas em serviço de
acabamento de obras, normalmente para reboco, sendo ideal para assentamento de cerâmica e
acabamentos interno e externo, enquanto as areias médias são utilizadas para concreto em
geral, e estão presentes em praticamente todas as fases da obra, tornando-se, dessa forma, a
mais usada. As areias grossas são geralmente utilizadas em trabalhos que exigem uma maior
resistência ou que dispensam um grau de refinação, como confecção de lajes de armaduras
densas e camadas de pavimentos asfálticos.
Na figura 1 é mostrado o aspecto visual das areias fina, média e grossa, para que se
faça uma leve distinção entre o tamanho dos seus grãos.
20
Figura 1 – Agregado miúdo (areia) quanto à dimensão dos seus grãos.
Fonte: portodeareia.com
c) Filler: É constituído por partículas minerais de dimensões inferiores a 0,075 mm. Suas
partículas estão entre 0,005 mm e 0,075 mm. Este, geralmente é estudado por
sedimentação, pois por peneiramento não é possível analisar o material abaixo de 40 µm
(SILVA, 2012). Como exemplos de filler podem ser citados a cal hidratada e o cimento
Portland.
2.5.3. Massa Unitária
Segundo Bauer (2000) para classificar o agregado conforme a massa unitária leva-se
em consideração a relação entre a massa de um determinado agregado e o volume ocupado
pelos seus grãos, incluindo-se os vazios. Nesse sentido, os agregados podem ser:
a) Leves: quando sua massa unitária é menor que 1.000 kg/m³. Podem ser citados
como agregados leves: pedra-pomes, argila expandida, escória siderúrgica, ardósia, lixo
sintetizado, folhelhos, etc.;
21
b) Normais: quando à massa unitária fica entre 1.000 kg/m³ e 2.000 kg/m³. Citam-se
como agregados normais: as areias e cascalhos, seixos rolados, rocha britada de gnaisse, de
granito e de calcários, etc.; e
c) Densos ou pesados: quando a massa unitária é maior que 2000 kg/m³, por exemplo:
brita de barita, magnetita, hematita, limonita, agregados de aço, etc.
2.5.4. Composição mineralógica
De acordo com Frazão (2002) o conhecimento da natureza dos agregados é de
fundamental importância para a produção de concretos e argamassas, apesar deles serem, com
frequência, considerados inertes. O autor explica que em alguns casos os agregados possuem
características físico-químicas (modificação de volume por variação de umidade) e químicas
(reação com os álcalis do cimento) que influem diretamente na qualidade final dos concretos e
das argamassas.
Frazão (2002) ainda afirma que as areias, usadas como agregado miúdo, geralmente,
contêm impurezas, em maior ou menor grau, por serem originadas de diferentes fontes, e que
essas impurezas podem interferir, química ou fisicamente, nas propriedades do concreto.
Senço (1997) classifica os agregados quanto à composição mineralógica das rochas
que lhe deram origem, conforme descrição abaixo.
a) Ígneas: São as rochas que se formaram pelo resfriamento da massa fundida de rocha
(lava). Podem apresentar estrutura cristalina ou ser amorfas, conforme a velocidade de
resfriamento;
b) Sedimentares: São as rochas transportadas que sofreram, posteriormente, a ação de
agentes do intemperismo e grandes pressões. São estratificadas em camadas que se
originaram da fragmentação de outras rochas e são consolidadas por pressão de
sobrecarga das camadas superiores; e
c) Metamórficas: São aquelas que, transportadas ou não, sofreram modificações em
sua textura estrutural e até em sua composição mineral, devido aos agentes do
intemperismo. São, portanto, resultantes da metamorfose de rochas ígneas ou de
rochas sedimentares.
22
2.6. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS AGREGADOS MIÚDOS
A qualidade de um agregado também pode ser avaliada a partir de informações sobre
seu desempenho apresentado em obras e em condições de serviços semelhantes ao pretendido,
além das informações fornecidas pelos ensaios tecnológicos.
De acordo com Frazão (2002) as propriedades dos agregados miúdos utilizados na
construção civil podem ser classificadas em geológicas, físicas e mecânicas, a tabela 2 mostra
o resumo das principais propriedades.
Já a NBR 7211 (ABNT, 2005) descreve as seguintes propriedades físicas dos
agregados miudos: massa específica, massa unitária, absorção de água, inchamento, teor de
particulas leves e umidade superficial.
Para efeito desse trabalho, prefere-se adotar a NBR 7211 (ABNT, 2005), quanto ao
enquadramento das propriedades dos agregados miúdos, em conformidade com o descrito nas
tabelas 2 e 3, a seguir.
Tabela 2 – Propriedades dos agregados miúdos.
PROPRIEDADES
DOS AGREGADOS
MIÚDOS
GEOLÓGICAS
Químicas
Mineralógicas
Petrográficas
FÍSICAS E
MECÂNICAS
Densidade
Massa Específica
Porosidade
Permeabilidade
Absorção d'água
Dureza
Calor específico
Condutibilidade Térmica
Dilatação Térmica
Expansibilidade
Fonte: FRAZÃO, 2002.
23
Tabela 3 – Propriedades físicas e ensaios especiais dos agregados miúdos.
PROPRIEDADES FÍSICAS MÉTODO
Massa especifica NBR NM 52
Massa unitária NBR 7251
Absorção de água NBR NM 30
Inchamento NBR 6467
Teor de partículas Leves NBR 9936
Umidade superficial NBR 9775
Fonte: ABNT, NBR 7211 (2005)
Os ensaios descritos na tabela 3 são geralmente solicitados para concretos com
requisitos específicos, sendo essenciais para a dosagem e correção do concreto.
Segundo Frazão & Paraguassu (1998 apud FRAZÃO, 2002) para exercer
adequadamente sua funções no concreto os agregados devem apresentar os seguintes
requisitos:
a) Distribuição granulométrica tal que que permita uma boa compacidade do
concreto, pela obtenção de uma massa com melhor índice de vazios possvel,
propriciando economia do cimento e água, sem prejudicar uma eficiente ligação
entre as particulas;
b) Forma das partículas a mais equidimensional possível, para permitir boa
trabalhabilidade, boa compacidade e alta resistência do concreto a esforços
solicitantes;
c) Adequada resistência mecânica, para suportar as solicitações físicas durante a
preparação do concreto e aos esforços solicitantes sobre o concreto endurecido,
quando aplicado na obra;
d) Adequada composição mineralógica, para satisfazer as condições químicas
reinantes durante a cura do concreto e suportar as ações químicas externas;
e) Ausência de impurezas que possam empobrecer a qualiadade do concreto e
interferir no seu desempenho posterior; e
f) Propriedades térmicas dentro de limites que não afetem o concreto durante seu
endurecimento e não lhe causem anisotropias físicas nocivas.
2.6.1. Massa Específica real
A massa específica real, segundo Petrucci (1980) é a massa da unidade de volume,
excluindo deste os vazios permeáveis e os vazios entre os grãos. Sua determinação é feita
através do picnômetro da balança hidrostática ou pelo frasco de Chapman. A NBR 9776
(ABNT, 1987) determina que a massa específica é a relação entre a massa do agregado seco
em estufa (100º C a 110º C), até constância de massa, e o volume igual do sólido.
24
2.6.2. Massa Unitária
Massa unitária ou massa especifica aparente é a relação entre a massa do agregado
seco e seu volume, incluindo os poros permeáveis. A massa unitária tem grande importância
na tecnologia, pois é por meio dele, que se podem converter as composições das argamassas e
concretos dadas em peso para o volume e vice-versa, segundo Petrucci (1980). A
determinação dessa massa é de grande importância, uma vez que é a partir dela que se faz a
transformação dos traços em peso para volume e vice-versa.
2.6.3. Absorção de água
Absorção é o processo pelo qual um líquido é conduzido e tende a ocupar os poros
permeáveis de um corpo sólido poroso.
Segundo Petrucci (1980) o teor de umidade, pode ser considerado com os seguintes
estados:
seco em estufa, onde a umidade externa e interna foi eliminada por uma
aquecimento de 100ºC;
seco ao ar, quando não apresenta umidade superficial, tendo, porém, umidade
interna, não estando saturada;
saturado superfície seca, quando a superfície não apresenta água livre, estando,
porém, os vazios permeáveis cheios dela; e
saturado, quando apresenta água livre na superfície.
2.6.4. Inchamento
Dá-se o nome de inchamento ao aumento de volume que sofre a areia seca ao absorver
a água (BAUER, 2000). Petrucci (1980) complementa que a água livre nos grãos provoca
afastamento entre eles, resultando assim o inchamento do conjunto.
O inchamento é de extrema importância para a dosagem do concreto, quando esta é
feita por volumes de agregados, uma vez que o seu coeficiente médio de inchamento é
necessário para a correção do volume de agregado miúdo.
2.6.5. Umidade Superficial
É a água absorvida pelos grãos dos agregados miúdos. Conforme a NBR 9775
(ABNT, 1987) umidade superficial é a água aderente à superfície dos grãos e é expressa em
porcentagem da massa do agregado úmido em relação à massa do agregado seco.
25
2.6.6. Granulometria
Denomina-se composição granulométrica de um agregado miúdo a proporção relativa,
expressa em porcentagem, dos diferentes tamanhos de grãos que se encontra constituindo o
todo. Pode ser expressa pelo material que passa ou pelo material retido nas peneiras
(PETRUCCI, 1980).
A granulometria tem por objetivo conhecer a distribuição granulométrica e representá-
la através de uma curva, possibilitando a determinação de suas características físicas
(VARELA, 2017). A análise da curva demonstra se o solo estudado é contínuo, uniforme ou
aberto, conforme se demonstra na figura 2.
Figura 2 - Classificação do solo segundo o diâmetro das partículas.
Fonte: CAPUTO, 1977.
A NBR 7211 (ABNT, 2005) apresenta a tabela 4 para determinar a distribuição
granulométrica do agregado miúdo. Essa tabela expressa o tamanho mínimo e máximo que os
grãos devem ter para serem classificados como agregado miúdo. Essa classificação se dá
através do peneiramento do solo, com peneiras de diferentes aberturas.
26
Tabela 4 - Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo.
ABERTURA
DAS
PENEIRAS
(ABNT)
Porcentagem, em massa, retida acumulada
ZONA UTILIZÁVEL ZONA ÓTIMA
MÍNIMO MÁXIMO MÍNIMO MÁXIMO
9,5 mm 0 0 0 0
6,3 mm 0 7 0 0
4,8 mm 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
Fonte: ABNT 7211, 2005.
Conforme Frazão (2002), além da distribuição do tamanho dos grãos, a análise
granulométrica permite obter dois parâmetros de interesse: a dimensão máxima e o módulo de
finura.
O módulo de finura (MF) serve para se obter uma apreciação global sobre a
composição granulométrica é encontrado pela soma das frequências relativas acumuladas,
obtidas no ensaio de peneiramento normal, isto é, pela soma das porcentagens acumuladas
dividida por 100 (NBR 7211, 2005).
A NBR 7225 (ABNT, 1993), classifica os módulos de finura dos agregados miúdos
conforme descrito na tabela 5.
Tabela 5 – Classe dos agregados miúdos quanto ao módulo de finura.
AGREGADO MIÚDO MÓDULO DE FINURA
Fino MF < 2,0
Médio 2,4 < MF < 3,2
Grosso MF > 3,2
Fonte: NBR 7225 (ABNT, 1993)
A NBR 7211 (ABNT, 2005) traz valores do módulo de finura para se enquadrar dentro
da zona utilizável inferior, zona utilizável superior e zona ótima conforme visto na tabela 6, a
seguir.
27
Tabela 6 – Faixa dos valores do Módulo de Finura.
AGREGADO MIÚDO MÓDULO DE FINURA
Zona utilizável inferior 1,55 ≤ MF < 2,20
Zona ótima 2,20 ≤ MF < 2,90
Zona utilizável superior 2,90 ≤ MF < 3,50
Fonte: NBR 7211 (ABNT, 2005)
Segundo a NBR 7211, dimensão máxima característica é:
grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado, correspondente à
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 massa.
Esses dois parâmetros, dimensão máxima característica (DMC) e módulo de finura
(MF) são essenciais para a análise da granulometria e para dosagem do concreto.
2.7. SUBSTÂNCIAS NOCIVAS PRESENTES NOS AGREGADOS MIÚDOS
Devido a grande influência na trabalhabilidade, durabilidade e resistência do concreto,
o agregado miúdo deve ser isento e livre de impurezas, dada a possibilidade de causarem
patologias no concreto, tais como, desagregação e corrosão da armadura, quando na presença
de umidade (MEIER, 2011).
Segundo Bauer (2000) as impurezas das areias podem ser classificadas em coloidais e
não coloidais. As não coloidais têm grãos de dimensões da ordem do micrômetro (µm) e
podem ser retiradas por lavagem, já as coloidais não são elimináveis. As impurezas não
coloidais que mais ocorrem são: argila em torrões e materiais friáveis, materiais pulverulentos
e matérias orgânicas.
2.7.1. Argila em torrões e materiais friáveis
Conforme a NBR 7218 (ABNT, 1987) argila em torrões e materiais friáveis são
partículas presentes nos agregados, suscetíveis de serem desfeitas pela pressão entre os dedos
polegar e indicador.
O excesso de torrões de argila, principalmente os de grandes dimensões, quando não
dissolvidos durante a mistura do concreto, ocasionam pontos fracos em seu interior e quando
dissolvidos envolvem os grãos resistentes dos agregados reduzindo a aderência e,
consequentemente, a resistência do concreto (RESENDE, 2009).
28
2.7.2. Materiais pulverulentos
A NBR 7219 (ABNT, 1987) define material pulverulento como partículas minerais
com dimensão inferior a 0,075 mm, inclusive os materiais solúveis em água, presentes nos
agregados.
Já Petrucci (1980) diz que o material pulverulento é constituído de partículas de argila
e silte. A argila, encontrada geralmente em maior quantidade e reduzida a pó muito fino,
contribui para preencher os vazios da areia e influi para que o cimento envolva melhor os
grãos de areia, no entanto, se a argila formar uma película envolvendo cada grão e não se
separar durante a mistura, sua ação é altamente prejudicial. Frazão (2002) complementa que
quando as partículas se encontram na dimensão de silte, é menos prejudicial, pois não
interferem na cristalização do produto do cimento, não afeta a aderência e, às vezes, tem
função benéfica ao corrigir a granulometria do agregado miúdo ou do cimento.
Effting (2014) completa que quando presente em grande quantidade no concreto, o
material pulverulento reduz a sua resistência e aumenta a exigência de água para obtenção da
mesma consistência, propiciando maiores alterações de volume, intensificando a retração.
2.7.3. Matéria orgânica
De acordo com Petrucci (1980) as impurezas orgânicas da areia, normalmente
formadas por partículas de húmus, exercem uma ação prejudicial sobre a pega e o
endurecimento das argamassas e concretos. Uma parte de húmus, que é ácida, neutraliza a
água alcalina da argamassa e a parte restante envolve os grãos de areia, formando uma
película sobre eles, impedindo, desta forma, uma perfeita aderência entre o cimento e as
partículas de agregado. Frazão (2002) acrescenta que matéria orgânica são impurezas que
interferem quimicamente as propriedades do concreto e são passiveis de ocorrer
principalmente em agregados miúdos naturais.
A NBR 7211 (ABNT, 2005) determina a quantidade máxima de substancias nocivas
aceita nos agregados empregados na preparação de argamassas e concretos, com relação à
massa do material, conforme se apresenta na tabela 7.
29
Tabela 7 - Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado.
DETERMINAÇÃO MÉTODO DE ENSAIO
QUANTIDADE MÁXIMA
RELATIVA À MASSA DO
AGREGADO MIÚDO %
Torrões de argila e
materiais friáveis ABNT NBR 7218 3,0
Materiais
carbonosos ASTM C 123
Concreto aparente 0,5
Concreto não aparente 1,0
Material fino que
passa na peneira
0,075 mm por
lavagem (material
pulverulento)
ABNT NBR
NM 46
Concreto submetido a
desgaste superficial 3,0
Concretos protegidos do
desgaste superficial 5,0
Impurezas orgânicas
ABNT NBR NM 49
A solução obtida no ensaio
deve ser mais clara do que a
solução-padrão
ABNT NBR
7221
Diferença máxima
aceitável entre os
resultados de resistência
à compressão
comparativos
10
Fonte: ABNT 7211/2005
2.7.4. Material carbonoso
São substancias nocivas, sob forma de carvão e madeira, encontradas nos agregados e
que devem ter o seu teor limitado em 0,5% para concretos em que sua aparência seja
importante e, no máximo 1,0 % para os demais concretos. Como os torrões de argila, podem
se desfazer com os dedos (EFFITING, 2014).
2.7.5. Óleos
Segundo Effting (2014) a presença de óleos no agregado pode atacar quimicamente o
concreto, pois estes têm a capacidade de penetrar nos poros do concreto seco e, por sua ação
lubrificante, reduzirem sua resistência. Esse autor ainda afirma que o óleo pode até mesmo
destruir a aderência entre a argamassa, os grãos e a armação, resultando na desagregação do
concreto.
2.7.6. Cloreto
O cloreto tem efeitos deletérios em concretos destinados a estruturas armadas
(geralmente ocorrem na areia de dunas e praias). Devido a uma provável corrosão, as areias
com excesso de cloretos tonam-se de difícil uso na confecção de concretos estruturais. O
30
cloreto ataca o aço das armações (Figura 3), lascando o concreto e expondo a armação,
reduzindo a capacidade de trabalho das peças estruturais (EFFTING, 2014).
Figura 3 – Armações expostas e enferrujadas por causa dos cloretos.
Fonte: EFFTING, 2014
2.7.7. Reatividade álcali-agregado
Consiste no processo em que alguns minerais reativos dos agregados reagem com
hidróxidos alcalinos normalmente provenientes do cimento, resultando na formação de gel
que em presença de água se expande, podendo desenvolver fissuras (Figura 4) e vazios de
argamassas, promovendo a abertura do concreto, aumentando a permeabilidade e diminuindo
a sua resistência química a agentes externos (EFFTING, 2014).
Figura 4 – Fissuras causadas por reatividade álcali-agregado.
Fonte: Andrade, 2006 apud SILVA 2012.
31
A NBR 7211 (ABNT, 2005) determina o teor máximo para a expansão devida à
reação álcali-agregado e teores de cloretos e sulfatos presentes nos agregados (Tabela 8).
Tabela 8 – Limites máximos para expansão devida à relação álcali-agregado e teores
de cloretos e sulfatos presentes nos agregados.
DETERMINAÇÃO LIMITES MÉTODO DE
ENSAIO
Reatividade álcali-
agregado
Exp. máxima de 0,005% aos 3 meses ABNT NBR 9917
Exp. máxima de 0,10% aos 6 meses
Teor de cloretos
< 0,2% concretos simples ABNT NBR 9917
ABNT NBR 14832 < 0,1% concreto armado
< 0,01% concreto protendido
Teor de Sulfatos < 0,1% ABNT NBR 9917
Fonte : ABNT NBR 7211 (2005)
2.8. MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DOS AGREGADOS MIÚDOS (AREIAS)
O agregado miúdo natural (AMN) é geralmente extraído para suprir a necessidade da
construção civil, porém, pode ser utilizada para outros fins como fabricação de vidros,
tratamento de água, agricultura, entre outros.
De acordo com Sumário Mineral Brasileiro do DNPM (2010), os principais locais de
produção de areia no Brasil são leitos de rios, várzeas, depósitos lacustres e mantos de
decomposição de rochas. Almeida e Silva (2005) reitera que, no Brasil, atualmente, 90% da
produção nacional de agregado miúdo são obtidos a partir da extração em leito de rios, sendo
os 10% restantes, de outras fontes (várzeas, depósitos lacustres, mantos de decomposição de
rochas, pegmatitos e arenitos decompostos.
Santos (2015) afirma que, geralmente, o agregado miúdo natural é comercializado da
forma que é extraído, passando, às vezes, por lavagem, para retirada de argila, e por grelhas
fixas que separam as frações mais grossas e eventuais contaminantes por material orgânica e
vegetação.
Há várias formas de extrair agregado miúdo natural das jazidas, como manualmente,
extração em fossa seca, leito de cursos d’água, área de várzea e por desmonte hidráulico.
a) Extração Manual: método rudimentar, realizado através de pás (Figura 5). A
degradação causada por esse tipo de extração é muito significativa, pois degrada as
margens dos cursos d’água e destrói as matas ciliares (SILVA, 2012)
32
Figura 5 – Extração manual de agregado miúdo.
Fonte: MEIER, 2011
b) Extração em fossa seca: ocorre quando o depósito se situa acima do lençol freático,
em cava ou a céu aberto (Figura 6). Caso a extração atinja o nível d’água, são
introduzidas dragas para continuar a retirada do material (CAMPOS e
FERNANDES, 2005 apud MEIER, 2011);
Figura 6 – Extração de agregado miúdo em fossa seca.
Fonte: Freitas Junior, 2013.
c) Extração em área de várzea: é o tipo de cava submersa devido o nível do lençol
freático ser muito raso (Figura 7). Utilizam-se dragas de sucção, que conduzem o
material até o local, onde a secagem ocorre por escoamento gravitacional e
evaporação (MEIER, 2011).
33
Figura 7 - Extração de agregado miúdo em área de várzea.
Fonte: Freitas Junior, 2013.
d) Extração em leito de cursos d’água: é feita através de dragas de sucção, em
profundidades não muito grandes, onde o material é conduzido por tubulações até
o depósito de estocagem. Caso o local de extração se afaste do depósito de
estocagem, torna-se inviável o uso de tubulações, e nesse caso, são usadas barcas
ou flutuadores, com bombas de sucção instaladas (figura 8). Devido ao elevado
assoreamento e poluição dos rios, que também oneram a limpeza e seleção do
material lavrado, esse processo está gradativamente sendo abandonado nas
principais regiões do país (LODI, 2006).
Figura 8 – Extração em leito de cursos d’água, com dragas de sucção.
Fonte: Freitas Junior, 2013.
34
e) Extração por desmonte hidráulico: consiste na degradação da jazida através de
jatos de d’água com alta pressão, esse processo proporciona desmoronamento na
base dos taludes da cava, conforme pode ser visto na figura 9. Após a separação do
material a mistura de água e areia segue para as bacias de acumulação para
posteriormente ser beneficiada e classificada” (CHUCHIERATO, 2000 apud,
MEIER 2011).
Figura 9 – Extração de agregado miúdo através do desmonte hidráulico.
Fonte: Freitas Junior, 2013.
2.9. IMPACTOS AMBIENTAIS ORIUNDOS DA EXTRAÇÃO DE AREIAS
As atividades de extração de areia são muito importantes para o desenvolvimento
socioeconômico de uma região, mas, por outro lado, geram grandes problemas ambientais.
Essas atividades inserem-se entre as de exploração mineral, não são sustentáveis, ou seja, o
que é extraído não mais será reposto, o que justifica a afirmação de Oliveira (2014), quanto à
necessidade de uma avaliação prévia da compatibilidade do seu desenvolvimento com a
preservação ambiental.
Ainda nesse contexto, Santos (2015), afirma que essas atividades geram impactos
ambientais, tanto ao homem quanto aos ecossistemas e completa que esses impactos podem
ser percebidos ao observar-se no solo a perda da cobertura vegetal, que intensifica os
processos erosivos e de lixiviação, e a sua compactação por maquinário pesado utilizado no
transporte do material, o que o impermeabiliza, impedindo a recarga dos lençóis freáticos.
35
Lodi (2006) acrescenta que a extração de agregados miúdos agride a natureza,
principalmente no que se refere aos rios, modificando, muitas vezes, sua calha natural,
acelerando a erosão das margens ou provocando um aumento da vazão da água.
Annibelli (2012) afirma que a extração do agregado se faz necessária, uma vez que
este tem grande importância na construção civil, embora reconheça a geração de alguns
impactos ambientais como:
a destruição da mata ciliar, o afugento de animais, a poluição das águas e dos solos
devido ao uso inadequado de combustíveis fósseis, a prática de queimadas que
visam acabar com a cobertura vegetal, a alteração dos cursos dos rios, bem como de
sua profundidade, alterando a velocidade de escoamento dessas águas etc.
Em resumo, os principais impactos ambientais causados pela extração mineral de
agregados são: a) Supressão da vegetação, principalmente da mata ciliar; b) Alteração da
paisagem; c) Instabilidade de margens e taludes; d) Turbidez da água; e) Alteração na calha
dos cursos d’água. Esses impactos são ilustrados na figura 10, a seguir.
Figura 10 – Impactos ambientais causados pela extração de areia.
Fonte: NOGUEIRA, 2016.
36
2.9.1. Alternativas de substituição dos agregados miúdos naturais
No Brasil e no mundo, segundo Viacelli (2012), é cada vez mais frequente a
inviabilidade do uso de agregado miúdo natural. Isso se deve à escassez das jazidas ou as
longas distâncias destas dos pontos de consumo. Esse autor completa que em algumas
cidades, a jazida mais próxima chega a ficar a 200 km, o que inviabiliza o uso devido aos
altos custos de transporte.
Nesse âmbito, Silva (2012) afirma que o custo de produção de areia, no Brasil, é de
aproximadamente 2/3 do preço final do produto e que uma das características da sua produção
é a extração de grandes volumes para um baixo valor agregado.
Também é possível a partir de depósitos de areia e cascalhos marinhos recentes, mas,
no Brasil, essa modalidade ainda é pouco explorada, diferentemente de alguns países da
Europa e Ásia.
As areias das praias não são muito usadas, em geral, para o consumo de concreto por
causa de uma grande finura e teor de cloreto de sódio, o mesmo ocorrendo com as areias de
dunas, próximas ao litoral.
Silva (2012) destaca alguns produtos substitutos aos agregados minerais, como os
reciclados de entulho de demolição, as argilas expandidas (resultantes do cozimento do lodo
oriundo do tratamento de esgotos, ou de material argiloso, preparado especialmente para esse
fim), os rejeitos de produtos siderúrgicos (escórias de alto-forno ou aciaria), os quais são de
limitadas quantidades. Esse autor complementa que nenhuma fonte alternativa é tão
abundante quanto os próprios agregados minerais e destaca os resíduos da indústria de
plásticos para a fabricação de pré-fabricados leves, os resíduos de pneus triturados para a
utilização no concreto e pavimentação, a areia de brita e a areia marinha.
Devido as dificuldades que o mercado vem enfrentando nesses últimos anos, o setor da
construção civil tenta se renovar e aprimorar suas técnicas, com investimentos em pesquisas
voltadas para o uso de materiais alternativos, para proporcionar sustentabilidade e economia
nas construções em geral (LIMA et al, 2016)
Nesse sentido vale ressaltar a pesquisa realizada por Viacelli (2012), que obteve bons
resultados na substituição de agregado miúdo natural (AMN) por agregado miúdo britado
(AMB), provando a viabilidade econômica da permuta. Esse autor completa que o agregado
miúdo britado tem a vantagem de ser encontrado praticamente isento de impurezas de
natureza orgânica e argilosa, bem como dos possíveis problemas originados pelas mesmas,
uma vez que se trata de um produto obtido de forma industrial, sendo, portanto, considerado
homogêneo.
37
Lodi (2006), também mostrou conclusões relevantes em relação a substituição parcial
de AMN por AMB. Em seu estudo o melhor desempenho em relação a compressão axial foi a
mistura de 35% de AMN e 65% de AMB. Outra consideração importante de Lodi (2006) é
que “a utilização de areias de britagem de origem basáltica, em substituição parcial à areia
natural, permite a elaboração de concretos convencionais mais resistentes e mais
econômicos”.
Também há estudos voltados para a reutilização do resíduo da construção e demolição
(RCD). Lima (2016), fez um estudo substituindo 20% e 50% do agregado miúdo natural pelo
agregado miúdo gerado através de RCD. Com dosagem controlada e substituindo apenas 20%
de agregado reciclado, os resultados foram satisfatórios, pois o agregado se distribuiu
uniformemente na massa, preenchendo os vazios e teve uma melhor aderência à pasta de
cimento. Ainda segundo esse autor, é possível reincorporar o resíduo da construção civil na
própria obra em que foi gerado para fins não estruturais, como meios-fios, pré-moldados ou
produção de bloquete.
Com o passar do tempo a extração de AMN se tornará insustentável, fazendo com que
novas formas para obtenção de agregados sejam estudadas e utilizadas. Estudos e pesquisas
com esse viés de sustentabilidade estarão a cada dia que passa sendo mais solicitados, pois
além dos recursos naturais serem finitos, faz-se necessária a correta destinação desses
resíduos.
2.10. LICENCIAMENTO MINERAL PARA EXPLORAÇÃO DE AREIAS
De acordo com a legislação o aproveitamento dos bens minerais agregados para a
Construção civil é disciplinado pela Lei n° 6.567, de 24 de setembro de 1978, alterada pela
Lei n° 8.982, de 25 de janeiro de 1995, e regulamentado pela Portaria DNPM n° 266, de 10 de
julho de 2008.
As etapas para o licenciamento de uma jazida de agregado miúdo, no estado do Ceará,
em particular, são descritas abaixo, conforme consta no checklist disponível no site da
SEMACE:
a) Identificação da atividade mineradora, conforme resolução da COEMA 08/04
(Conselho Estadual de Meio Ambiente);
b) Anuência do município quanto à instalação do empreendimento na cidade;
c) Obtenção de mais informações sobre o processo de licenciamento no Núcleo
Gerenciador de Atendimento (NUGA), da SEMACE (Superintendência Estadual
do Meio Ambiente);
38
d) Preenchimento do requerimento em um formulário padrão da SEMACE;
e) Solicitação do checklist da documentação necessária para emissão da Licença
Prévia (LP);
f) Vistoria do local do empreendimento, para conferir as informações fornecidas ao
NUGA;
g) Emissão da LP, após aprovação da vistoria do local;
h) Requerimento da Licença de Instalação, com a entrega de todos os documentos do
checklist;
i) Requerimento da Licença de Operação (OP), após a análise documental e emissão
de Parecer Técnico, pela SEMACE, o qual permite o início da extração e
comercialização do material.
39
3. CARACTERIZAÇÃO GEOAMBIENTAL DA RMC
A Região Metropolitana do Cariri (RMC), segunda maior região do estado, está
localizada no nordeste do país, especificamente no sul do Ceará (Figura 11).
A RMC é formada por nove municípios (Juazeiro do Norte, Crato, Barbalha, Santana
do Cariri, Nova Olinda, Farias Brito, Jardim, Missão Velha e Caririaçu) e abrange uma
superfície de 5.460,07 km², que corresponde a 3,66% do território cearense (IBGE, 2010).
Para a elaboração dos mapas temáticos referente às propriedades geoambientais da
RMC foram utilizados dados obtidos nos órgãos competentes, detentores das informações
necessárias: MMA (Ministério do Meio Ambiente), CPRM (Serviço Geológico do Brasil),
ANA (Agência Nacional de Águas), IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e
IPECE (Instituto de Pesquisa Econômicas do Ceará).
Figura 11 – Localização da RMC no estado do Ceará e Brasil.
Fonte: o autor
De acordo com dados do IBGE (2016), com base no censo de 2010, esses nove
municípios possuem uma população estimada de 598.107 habitantes, dos quais 76,45% destes
40
residem no triângulo CRAJUBAR (Crato, Juazeiro do Norte e Barbalha), resultando numa
densidade demográfica de 172,32 hab/km². A tabela 9 mostra a população estimada, a área e a
densidade demográfica de cada um dos municípios da RMC.
Tabela 9 – Informações sobre os municípios da RMC.
Municípios População
Estimada (2016)
Área da unidade
territorial 2016 (km²)
Densidade demográfica
2016 (hab/km²)
Barbalha 59.343 569,51 104,20
Caririaçu 26.876 623,56 43,10
Crato 129.662 1.176,47 110,21
Farias Brito 18.789 503,62 37,31
Jardim 27.074 552,42 49,01
Juazeiro do Norte 268.248 248,83 1078,04
Missão Velha 35.326 645,7 54,71
Nova Olinda 15.310 284,4 53,83
Santana do Cariri 17.479 855,56 20,43
Total 598.107 5.460 172,32
Ceará 8.963.663 - -
Fonte : IBGE (2016)
3.1. ASPECTOS ECONÔMICOS
Cada um dos nove municípios constituintes da RMC tem seu grau de importância
econômica e social para a região, porém, dentre estes, destacam-se os municípios do
CRAJUBAR: Juazeiro do Norte, Crato e Barbalha, cujas sedes municipais detêm 76,45% da
população da RMC. O PIB da RMC equivale a 5,77% do total do estado do Ceará (IBGE,
2014), sendo a cidade de Juazeiro do Norte a que mais contribui para este valor.
Juazeiro do Norte, a mais populosa cidade da região, com 268.248 habitantes (IBGE,
2016), possui um importante pólo educacional, um dos maiores destinos turísticos religiosos
do Brasil, um diversificado parque industrial, com destaque para os ramos de calçados,
cerâmica, medicamentos, artesanato e alumínio, sendo por tudo isso, responsável por
aproximadamente 50% de tudo que é gerado na região (MASCARENHAS, 2016).
A cidade do Crato, com 129.662 habitantes (IBGE, 2016), também se destaca no
cenário regional pela produção agrícola, propiciada pela irrigação dos seus vales no sopé da
serra do Araripe, pela sua feira agropecuária, pelos seus diversos balneários, favorecidos pelas
baixas temperaturas no inverno, e pela detenção, segundo IBGE (2010), da terceira melhor
posição do IDH (Índice de Desenvolvimento Humano), no estado do Ceará, que é de 0,713.
41
A cidade de Barbalha, com uma população de 59.343 habitantes (IBGE, 2016),
desponta na região como referência estadual em saúde, e por atrair empresas de grande porte,
como o CEASA (Central Estadual de Abastecimento) e a Fábrica de cimento Nassau
(MASCARENHAS, 2016).
3.2. ASPECTOS FISIOGRÁFICOS
3.2.1. Clima
São predominantes na região três climas: tropical quente subúmido, tropical semiárido
brando e semiárido (MASCARENHAS, 2016). A figura 12 mostra o mapa temático
exemplificando os tipos climáticos de cada município da RMC.
Figura 12 – Tipos climáticos da RMC.
Fonte: o autor
42
Segundo a FUNCEME (2017) o índice de pluviosidade média anual da região é de
8.751,8 mm, segundo as médias calculadas com base nos dados dos anos de 1974 a 2012. O
período chuvoso fica entre os meses de janeiro a maio.
Na tabela 10 são mostrados os índices de pluviosidade média anual dos municípios da
RMC.
Tabela 10 - Pluviosidade média dos municípios da RMC.
MUNICÍPIO PRECIPITAÇÃO MÉDIA
ANUAL (EM mm)
Barbalha 1054,1
Caririaçu 1058,9
Crato 1129,1
Farias Brito 990,1
Jardim 720,5
Juazeiro do Norte 964,3
Missão Velha 1030,7
Nova Olinda 896,5
Santana do Cariri 907,6
TOTAL 8751,8
Fonte: FUNCEME, 2017
3.2.2. Geologia e Relevo
Os principais de tipos de geologia da RMC são: rochas sedimentares, rochas
metamórficas, rochas ígneas e coberturas sedimentares recente. Em boa parte dos municípios
da RMC ocorre a geologia de rochas sedimentares, que cobre cerca de 3.094,82 Km²
(MASCARENHAS, 2016).
Na figura 13 é mostrada a distribuição da geologia da região.
43
Figura 13 – Distribuição das características geológicas da RMC.
Fonte: o autor
As unidades de relevo existentes na RMC são : chapada do Araripe , depressões
sertanejas e maciços residuais.
Na figura 14 são mostradas as ocorrências do relevo na RMC.
44
Figura 14 – Ocorrência do relevo na RMC.
Fonte: o autor.
A chapada do Araripe alcança cotas em torno de 800 e 1000 m, cobrindo uma
superfície aproximada de 180 km (leste-oeste) e largura variável entre 30 e 50 km,
compreendendo o extremo sul do estado do Ceará, noroeste do estado do Pernambuco e leste
do estado do Piauí (LIMA, et al. 2010).
45
Ainda segundo Lima et al. (2016) a limitação de escoamento superficial da chapada do
Araripe ocorre devido as características dos arenitos, pois possuem índices altíssimos de
porosidade e permeabilidade.
As depressões sertanejas, segundo Brandão (2014), apresentam um nível mais elevado
e dissecado, inserem-se no contexto das grandes depressões interplanálticas semiáridas do
Nordeste Brasileiro, posicionando-se em cotas que variam de 300 a 500 metros. Este domínio
é constituído por uma rede de drenagem de baixa a média densidade delimitada e embutida, a
oeste, pela serra Grande; a sul, pela chapada do Araripe e a leste pelo maciço montanhoso do
Pereiro. Nesse tipo de relevo ocorrem exposições de rochas das demais formações da bacia do
Araripe: Rio da Batateira, Abaiara, Missão Velha, Brejo Santo e Mauriti. A vegetação nativa,
onde preservada, é tipicamente de caatinga (MASCARENHAS, 2016).
Os maciços residuais representam um conjunto de maciços montanhosos sobrelevados
em meio ao piso regional de cotas entre 400 m a 700 m, determinado pela superfícies de
aplainamento que compõem a depressão sertaneja. Encontram-se no sopé da chapada do
Araripe, incluído geologicamente as unidades litológicas das formações Arajara e Santana. O
solo derivado dessa associação litológica, é espesso, pouco permeável e bastante fértil, com
baixa aridez (MASCARENHAS, 2016).
3.2.3. Vegetação
As principais vegetações que compõem a Região Metropolitana do Cariri, são Mata
Úmida (Floresta Subcaducifólia Tropical Pluvio-Nebular), Floresta Cadúcifólia Espinhosa
(Caatinga Arbórea), Mata Seca (Floresta Subcaducifolia Tropical Pluvial) e Floresta Tropical
Xeromorfa (Cerrado) (LIMA, et al 2010). A figura 15 mostra a ocorrência da vegetação na
RMC.
As florestas Subperenifólias Tropicais Pluvio-Nebular ou mata úmida localizam-se nas
vertentes da Chapada do Araripe e são representadas pelo liquens, orquídeas e samambaias.
(MASCARENHAS, 2016).
As florestas Caducifólias Espinhosas ou Caatinga Arbórea é uma vegetação que ocorre
no clima semiárido, é constituída essencialmente pelas jurema, catingueira e aroeira (CRUZ;
BORBA; ABREU, 2005). Cobrem cerca de 80% do estado do Ceará e ocupam as áreas
abaixo das matas secas.
46
Figura 15 - Distribuição da vegetação na RMC.
Fonte: o autor
As florestas subcaducifólias tropicais xemorfa ou mata seca são representadas por
árvores que atingem 40 a 60 m de altura, como o Jequitibá e a Timbaúba. Ocorrem nas zonas
mais abaixo das vertentes da chapada. (MASCARENHAS,2016).
As florestas tropicais xeromorfa (Cerrado) são representadas pelo Piqui (Caryocar
coriaceum) e Murici (Byrsonima sericea), que ocorre sobre a chapada do Araripe no nível
entre 800 e 1.000 metros (LIMA et al, 2010)
47
3.2.4. Hidrologia
O Ceará tem 12 bacias em seu território e duas delas passam nos municípios da Região
Metropolitana do Cariri, Sub-bacia do Alto Jaguaribe e a Sub-bacia do Salgado
(VERISSIMO, 1999).
Na figura 16 é mostrada a hidrografia da RMC.
Em relação ao acúmulo de água da Bacia do Alto Jaguaribe é deficitária, pois são
poucos os rios perenes, por outro lado a oferta hídrica subterrânea é gerada pelo sistema de
aquífero subterrâneos da Bacia do Alto Jaguaribe representados pela Bacia Sedimentar do
Araripe, Bacia Sedimentar do Iguatu, Aluviões e Cristalino (MASCARENHAS, 2016).
A Sub-bacia do Salgado drena uma área de 12.865 Km², isso corresponde a 8,25% do
território cearense, o principal rio é o Rio Salgado e abrange boa parte dos municípios do sul
do estado. Os melhores aquíferos da bacia do Jaguaribe estão localizados nessa região. As
cidades da RMC que pertencem a sub-bacia do Salgado são Barbalha, Caririaçu, Crato,
Jardim, Juazeiro do Norte e Missão Velha (CBHS, 2017)
A cidade de Juazeiro do Norte e Crato é banhada pelos rios Batateiras, Granjeiro,
Salgadinho e Carás. A de Barbalha, pelos rios Salamanca e Santana. O rio seco em Missão
Velha e Jardim é drenado pelo riacho dos Porcos (MASCARENHAS,2016).
Segundo Verissímo (1999) a região do Cariri possui os melhores sistemas aquíferos do
estado do Ceará, e com isso a maioria dos municípios da região é abastecida através de poços
tubulares e/ou fontes naturais. Os poços possuem, em média, 300 m de profundidade e
250 m³/h de vazão.
48
Figura 16 - Hidrografia da RMC.
Fonte: o autor.
3.2.5. Pedologia
Segundo a Embrapa, a Região Metropolitana do Cariri tem três principais solos:
Neossolos, Argissolos e Latossolos.
Na figura 17 é mostra-se a ocorrência desses solos na região do Cariri.
49
Figura 17 – Pedologia da RMC.
Fonte :o autor.
Os argissolos (Podozólicos) compreendem solos constituídos por material mineral, que
tem como características diferenciais a presença do horizonte B textural de argila de atividade
baixa, ou alta conjugada com saturação por bases baixa ou caráter lateríticos. São de
profundidade variável, desde forte a imperfeitamente drenados, de cores avermelhadas ou
amareladas, a textura varia de arenosa a argilosa no horizonte A e de média a muito argilosa
50
no horizonte B (EMBRAPA, 2006). Mascarenhas (2016) acrescenta que esse tipo de solo
apresenta potencial elevado para agricultura, porém, possui alta suscetibilidade à erosão e
deficiência hídrica, necessitando de adubação complementar.
Conforme EMBRAPA (2006) os latossolos são solos avançados estágio de
intemperização, muito evoluídos, como resultado de enérgicas transformações no material
constitutivo, variam de fortemente a bem drenados, embora ocorram solos que têm cores
pálidas, de drenagem moderada ou até mesmo imperfeitamente drenados. São geralmente
encontrados em profundidades consideráveis e com espessuras superiores a um metro. A
RMC possui solos desenvolvidos em arenitos da formação Exu (Chapada do Araripe), com
altos valores de saturação em alumínio trocável, portanto, para a utilização desse solo na
agricultura é necessária a adição de calcário, para reduzir o efeito do alumínio nas culturas
(MASCARENHAS, 2016)
Os solos aluviais ou neossolos são solos construídos por material mineral, ou por
material orgânico pouco espesso, que não apresentam alterações expressivas em relação ao
material originário (EMBRAPA, 2006). São formados a partir da deposição de sedimentos
fluviais não consolidados, com natureza e granulometria bastante variadas. Na RMC ocorrem
nos rios Batateiras e Salamanca, deixando o local com alta fertilidade natural. Esse tipo de
solo é mais utilizado para o cultivo de cana-de-açúcar, algodão, milho e horticultura.
51
4. MATERIAIS E MÉTODOS
Neste capítulo apresenta-se o programa experimental aplicado aos estudos realizados,
constando da descrição dos materiais e dos métodos empregados para a realização dos ensaios
de laboratório.
A RMC foi a área escolhida como área objeto da pesquisa, em função do seu destaque
no contexto socioeconômico do estado do Ceará. Os agregados miúdos estudados foram as
“areias de rio”. Dessa forma, daqui em diante, ao longo desse trabalho, qualquer referência
feita à amostras de agregados miúdos estudadas, equivalerá referir-se à areias de rio.
Para a caracterização das areias foram desenvolvidas as seguintes ações:
a) pesquisa informal, junto a vários proprietários de depósitos de materiais de
construção, para identificação dos agregados mais utilizados nas três
principais cidades da RMC;
b) coleta de amostras das areias de rio;
c) execução dos ensaios de caracterização das amostras;
d) tabulação e tratamento dos dados obtidos dos ensaios;
e) análise e discussão dos resultados dos ensaios; e
f) redação de relatórios, com as conclusões dos experimentos realizados.
4.1. ESCOLHA DAS OCORRÊNCIAS DOS AGREGADOS
A princípio, pretendia-se estudar as areias de rio dos municípios de Barbalha, Crato e
Juazeiro do Norte, os quais, supostamente juntos, são os que mais demandam material de
construção civil na RMC. Ao se constatar, porém, após pesquisa informal feita junto a vários
comerciantes de materiais de construção daquelas três cidades, que Juazeiro do Norte não
dispunha de boas fontes desse material para utilização em concretos, optou-se por estudar a
areia do riacho Sêco, no sítio Coité, no município de Missão Velha, de onde provém a maior
parte do agregado miúdo utilizado em Juazeiro do Norte.
Dessa forma foram estudadas as areias das cidades de Barbalha, Crato e Missão Velha.
Alguns critérios mais específicos foram utilizados para escolha desses agregados, entre os
quais:
a) fossem procedentes das fontes mais utilizadas para serviços de concretos, nas
cidades de Barbalha, Crato e Juazeiro do Norte;
b) suas extrações fosses devidamente licenciadas pelo órgão ambiental competente
(SEMACE);
52
c) abastecessem, preferencialmente, os depósitos de materiais de construção locais,
os quais tivessem como principais clientes o mercado varejista das três principais
cidades da RMC; e
d) suas fontes não distanciassem mais de 30 km do centro geométrico do polígono
formado pelas cidades de Barbalha, Crato e Juazeiro do Norte, em função da não
inviabilidade econômica da sua utilização pela elevação custo de transporte.
Os locais de coleta das amostras das areias e seus respectivos municípios são
apresentados na tabela 11, a seguir. Para localização dos pontos de coleta foi utilizado um
GPS de navegação da marca Garmin, Etrex 12, Channel, com precisão de 7,0 m.
Tabela 11 - Distribuição espacial dos locais de coletas das amostras.
AMOSTRA LOCAL MUNICÍPIO COORDENADAS
Latitude Longitude
Amostra A Rio Salamanca
(Sitio Cabeceiras) Barbalha 9191238 0461192
Amostra B Riacho Sovado
(Vila São Francisco) Crato 9208502 0453348
Amostra C Riacho Sêco
(Sitio Coité) Missão Velha 9188154 0483314
Fonte: o autor
Todas as amostras foram coletadas conforme a NBR NM 26.
Complementarmente, apresenta-se, na figura 18, a distribuição espacial dos locais de
coleta de cada uma das amostras estudadas.
53
Figura 18 – Localização espacial das fontes dos agregados estudados.
Fonte: Autor1
4.2. COLETA DAS AMOSTRAS
A amostra A foi coletada do leito do rio Salamanca, conforme se apresentam nas
figuras 19 e 20. Na data da coleta o leito do rio encontrava-se seco. A areia desse rio é uma
das mais utilizadas nos municípios de Barbalha e Juazeiro do Norte, em virtude da sua
proximidade das sedes desses municípios.
1 Os dados para elaboração do mapa da figura 18 foram extraídos do órgão ANA (Agência Nacional de Águas).
54
Figura 19 – Ponto de coleta da amostra A, no rio Salamanca (Barbalha).
Fonte: Autor
Figura 20 – Vista panorâmica do local da coleta da amostra A.
Fonte: Autor
Conforme pode ser visto, o agregado é extraído do leito do rio, com o auxílio de uma
peneira, constituída por vergalhões de aço, colocada em posição inclinada, para remoção do
seixo rolado presente no material. Esse processo caracteriza a atual escassez do agregado
nessa ocorrência, o que se reitera pela reclamação dos caminhoneiros que o transportam, em
decorrência da demora para a extração e peneiramento do material.
55
A amostra B foi coletada próximo do leito do leito do rio Sovado, conforme se
apresenta na figura 21. A areia desse rio é uma das mais utilizadas na RMC, principalmente
no município do Crato, em virtude da sua proximidade do centro urbano dessa cidade.
Figura 21 – Coleta da amostra B, do rio Sovado (Crato).
Fonte: Autor
Conforme se observa na figura 22, o material da amostra B também é bastante
heterogêneo, sendo obtido manualmente (à pá), das margens do rio, e posteriormente
empilhado, para carregamento.
Figura 22 – Vista panorâmica do local da coleta da amostra B.
Fonte: Autor
56
A amostra C, vista na figura 23, foi cedida pelo depósito Terra Nossa Cariri, na cidade
de Barbalha, onde foi colhida de uma pilha existente no estoque do estabelecimento. Essa
coleta também observou as recomendações da NBR NM 26. Segundo o proprietário do
mesmo, o agregado proveio do riacho Seco, do Sítio Coité, em Missão Velha, cujo local foi
posteriormente indicado e georreferenciado, conforme descrição na tabela 6.
Figura 23 – Registro da coleta da amostra C (Riacho Sêco).
Fonte: Autor
Todas as amostras foram acondicionadas em baldes plásticos previamente vedados,
secos e limpos, para evitar sua contaminação. Em seguida foram conduzidas ao laboratório de
materiais de construção do IFCE, em Juazeiro do Norte, onde foram caracterizadas.
4.3. REDUÇÃO DAS AMOSTRAS PARA ENSAIO EM LABORATÓRIO
As amostras foram homogeneizadas em uma betoneira, para representar fielmente as
características do agregado de cada jazida. A seguir as amostras foram quarteadas em um
separador mecânico, observando-se a NBR NM 27 (ABNT, 2001), Método A. Esta
providência foi tomada, em virtude das amostras se acharem mais secas que a condição
saturada superfície seca (ver figura 24).
57
Figura 24 – Separador mecânico, usado no quarteamento das amostras.
Fonte: Autor
Após o quarteamento as amostras foram submetidas à secagem em estufa, à
temperatura de 105º ± 5ºC, pelo período de 24 horas.
4.4. REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS
Para melhor condução dos ensaios foi elaborada uma programação, a qual foi
esquematizada no diagrama mostrado na figura 25, a seguir.
Figura 25 – Esquema traçado para realização dos ensaios.
Fonte: Autor
58
Como visto não foram realizados os ensaios de absorção d’água e o de partículas
leves. O ensaio de absorção de água não foi realizado por falta de equipamentos que atendesse
ao que requer a norma NBR 7122, enquanto o de partículas leves, foi substituído pelo de
material pulverulento, dado que este é um dos objetivos do trabalho.
Foram realizados dois ensaios para determinação de cada uma das características das
amostras estudadas, tomando-se, ao final, o valor médio obtido dos dois experimentos.
A realização dos ensaios para caracterização dos agregados teve como referência as
normas técnicas da ABNT.
A seguir, descreve-se o processo desenvolvido para cada um dos ensaios realizados,
com vistas a oferecer maior clareza e transparência das atividades realizadas ao longo do
trabalho.
4.4.1. Massa especifica
Esse ensaio foi realizado para se conhecer o volume ocupado pelas partículas do
agregado, incluindo os poros existentes dentro das partículas, uma vez que o conhecimento
dessa propriedade é de grande utilidade no estudo de dosagem do concreto para que possa ser
feito o cálculo do consumo de cimento por metro cúbico, em função do traço de concreto.
Sua determinação foi feita através do frasco de Chapman – NBR 9776 (ABNT, 1987).
Na figura 26 são vistas as amostras no momento da realização do ensaio.
Figura 26 – Frasco de Chapman com as amostras.
Fonte: Autor
59
4.4.2. Umidade Superficial
Esse ensaio foi feito para se conhecer o teor de umidade da areia no seu estado natural,
pois a quantidade de água que os seus grãos transportam para o concreto altera
substancialmente o fator água/cimento, diminuindo a sua resistência mecânica. A umidade da
areia provoca o seu inchamento e deve ser considerada na conversão dos traços de peso para
volume. Esse ensaio seguiu a NBR 9775 (1987). Na figura 27 mostra-se a realização do
ensaio para determinação da umidade superficial.
Figura 27 – Execução do ensaio de umidade superficial.
Fonte: o autor.
4.4.3. Massa Unitária
Sua determinação é de grande importância, pois é a partir dela que se faz a
transformação dos traços em peso, para volume, e vice-versa. Para a determinação da massa
unitária seguiram-se os procedimentos da NBR NM 45 (ABNT, 2006).
4.4.4. Composição granulométrica
O ensaio para composição granulométrica dos agregados foi feito pelo fato dela
influenciar na trabalhabilidade e no custo de produção do concreto, visto que areias muito
grossas produzem misturas de concreto ásperas e não trabalháveis, enquanto as muito finas
aumentam o consumo de água, e consequentemente o consumo de cimento, tornando o
concreto antieconômico.
60
O ensaio de composição granulométrica das amostras foi executado pelo método de
ensaio “Agregados - Determinação da composição granulométrica”, descrito na
NBR 248 (ABNT, 2003).
A figura 28 mostra as peneiras do ensaio, sobre o peneirador mecânico, enquanto na
figura 29, vê-se como exemplo, a distribuição da quantidade e porcentagem dos grãos que
constituem a amostra B.
Figura 28 - Peneiras organizadas no
peneirador mecânico.
Fonte: Autor
Figura 29 - Distribuição granulométrica da amostra B.
Fonte: Autor
4.4.5. Inchamento
O ensaio de inchamento foi feito por ser fundamental para determinação dos traços de
concreto (em volume), para se conhecer o aumento do volume do agregado quando úmido. O
61
ensaio de inchamento foi feito através do Método de Ensaio “Determinação do inchamento de
agregado miúdo” – NBR 6467 (ABNT, 1987).
Na figura 30 pode-se ver a execução desse ensaio.
Figura 30 - Realização do ensaio de inchamento.
Fonte: Autor
4.4.6. Material Pulverulento
O ensaio de material pulverulento foi feito por se necessitar conhecer a proporção de
finos presente no agregado miúdo, uma vez que a sua presença além do tolerável, aumenta a
exigência de água para obtenção da mesma consistência, podendo causar retração e perda de
resistência do concreto.
Esse ensaio foi feito através do ME “Agregados: Determinação do teor de materiais
pulverulentos”, descrito na NBR 7219 (ABNT, 1987) (ver figuras 31 e 32).
Figura 31 - Ensaio teor de material pulverulento.
Fonte: Autor
62
Figura 32 - Águas coletadas das amostras no ensaio de material pulverulento.
Fonte: Autor
4.4.7. Matéria orgânica
O ensaio para determinação do teor de matéria orgânica nas amostras de areias foi
realizado pelo fato da sua presença, mesmo como constituintes minoritários serem capazes de
prejudicar certas características do concreto, tais como, trabalhabilidade, pega e
endurecimento e durabilidade.
Para a determinação da quantidade de material de ensaio foram seguidos os
procedimentos descritos na NBR NM 49 (ABNT, 2001).
4.4.8. Argila em torrões e materiais friáveis
O ensaio para determinação do teor de torrões de argila foi feito pelo fato da sua
presença nos agregados miúdos afetar diretamente a trabalhabilidade e a resistência à abrasão
do concreto.
O ensaio para determinação do teor de torrões de argila nas amostras de areia foi feito
seguindo as orientações da norma NBR 7218 (ABNT, 1987).
63
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Neste capítulo são apresentados os resultados dos ensaios de caracterização das
amostras dos agregados, sendo estes: massa específica, umidade superficial, massa unitária,
composição granulométrica, inchamento, material pulverulento, matéria orgânica e argila em
torrões.
5.1. MASSA ESPECIFICA REAL
Os valores habituais da massa especifica ficam entre 2,600 g/cm³ e 2,700 g/cm³,
conforme mostra a figura 33 apenas a amostra “B” tem o valor abaixo do valor habitual.
Figura 33 – Gráfico com as massas especificas das jazidas estudadas.
Fonte: o autor
Esse baixo valor da massa específica da amostra B pode ser justificado pela
predominância de minerais secundários na sua composição, resultantes da fragmentação de
rochas por agentes químicos, natural dos siltes finos e das argilas, ou pela pequena incidência
de ferro e/ou alumínio. Salienta-se que durante o manuseio dessa amostra foi observada a
fragilidade dos seus grãos e o seu aspecto brilhoso. Em decorrência desse fato, atribuiu-se,
supostamente, à amostra, a presença de mica na sua composição.
64
5.2. UMIDADE SUPERFICIAL
O valor da umidade superficial é importantíssimo para a correção das proporções de
água, no momento da dosagem do concreto, tendo em vista a sua influência no seu fator
água/cimento. Vários fatores interferem para a umidade superficial do agregado, como
constituição química, granulometria, presença de argila. O gráfico da figura 34, mostra os
resultados da umidade superficial de cada amostra.
Figura 34 – Gráfico com as umidades superficiais das amostras.
Fonte: o autor
O que contribuiu para os 3,60 % obtidos para a amostra A, que continha bem mais
umidade na sua superfície, em relação às demais amostras, foi o fato desta ser extraída
mecanicamente, em espessas camadas, através de retroescavadeira, contrariamente à amostra
B, que foi extraída manualmente, e a amostra C, a qual foi coletada de uma pilha do material,
existente no estoque do depósito cedente da mesma.
5.3. MASSA UNITÁRIA
Conforme pode ser visto no gráfico da figura 35, os valores da massa unitária ficaram
entre os valores 1.000 kg/m³ e 2.000 kg/m³, cujo intervalo, segundo Bauer (2000), é o
recomendado para agregados miúdos para uso em concretos. Apesar disso, percebe-se que as
amostras A e B, cujos valores da massa unitária se aproximam de 1.400 kg/m3, o que,
65
segundo Petrucci (1980), as caracterizam como finas, uma vez que estas possuem massas
unitárias daquela ordem de grandeza.
Figura 35 – Gráfico com as massas unitárias das amostras.
Fonte: o autor
5.4. COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA
Os resultados dos ensaios de granulometria das amostras A, B e C, são apresentados,
individualmente, nos gráficos das figuras 36, 37 e 38, a seguir.
66
Figura 36 – Gráfico com granulometria da amostra A.
Fonte: o autor
Conforme pode ser observado na figura 36, a curva granulométrica da amostra A
tangencia, internamente, esta zona em quase toda a sua extensão, apresentando um leve
excesso de finos, fugindo da zona ótima, na base da curva, não se apresentando
granulometricamente ótima para emprego em concretos.
67
Tabela 12 – Tabela com valores do ensaio de granulometria da amostra A.
COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA - AMOSTRA A
ABERTURA
(mm)
Nº DA
PENEIRA
MÉDIA DAS
AMOSTRAS (g) % RETIDA
% RETIDA
ACUMULADA
%
PASSANTE
6,3 1/4” 0 0 0 100
4,75 4 10,50 2,10 2,10 97,90
2,36 8 46,90 9,39 11,50 88,50
1,18 16 56,85 11,39 22,88 77,12
0,6 30 136,35 27,31 50,19 49,81
0,3 50 179,40 35,93 86,12 13,88
0,15 100 59,00 11,82 97,94 2,06
0,075 200 8,15 1,63 99,57 0,43
Fundo - 2,15 0,43 100,00 0,00
∑ - 499,30 100,00
Amostra 1 (g) 500 g
Fonte: o autor.
Figura 37 - Gráfico com granulometria da amostra B
Fonte: o autor.
A amostra B, contrariamente à amostra A, foge totalmente da zona ótima, porém,
ficando no limite da zona utilizável estabelecida pela NBR 7211 (2005). Sua dimensão
máxima característica de 6,3 mm, o que a descaracteriza como agregado miúdo, pois
68
conforme a NBR 7211 (ABNT, 2005) para ser agregado miúdo seus grãos devem estar entre
4,75 a 0,015 mm.
Tabela 13 – Tabela com valores do ensaio de granulometria da amostra B.
COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA - AMOSTRA B
ABERTURA
(mm)
Nº DA
PENEIRA
MÉDIA DAS
AMOSTRAS (g) % RETIDA
% RETIDA
ACUMULADA
%
PASSANTE
6,30 1/4” 25,70 5,15 5,15 94,85
4,75 4 21,00 4,21 9,37 90,63
2,36 8 74,10 14,86 24,23 75,77
1,18 16 109,15 21,89 46,11 53,89
0,60 30 119,80 24,02 70,14 29,86
0,30 50 106,65 21,39 91,53 8,47
0,15 100 29,45 5,91 97,43 2,57
0,075 200 10,45 2,10 99,53 0,47
Fundo - 2,35 0,47 100,00 0,00
∑ - 498,65 100,00
Amostra 1 (g) 500 g
Fonte: o autor.
Figura 38 - Gráfico com granulometria da amostra C.
Fonte: o autor.
69
Como visto na figura 38 a amostra C é a que mais se aproxima da zona ótima, apesar
dos seus grãos maiores fugirem, parcialmente do limite superior, e os menores, fugirem do
limite inferior. Possui MF igual a 2,3, apresentando-se no intervalo 2,2 a 2,9, tem dimensão
máxima característica igual a 4,75, o que ajudam a justificar a sua boa granulometria.
Tabela 14 – Tabela com valores do ensaio de granulometria da amostra C.
COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA - AMOSTRA C
ABERTURA
(mm)
Nº DA
PENEIRA
MÉDIA DAS
AMOSTRAS (g)
%
RETIDA
% RETIDA
ACUMULADA
%
PASSANTE
6,30 1/4” 0,00 0,00 0,00 100,00
4,75 4 4,81 0,96 0,96 99,04
2,36 8 32,53 6,51 7,48 92,52
1,18 16 46,53 9,31 16,79 83,21
0,60 30 99,84 19,99 36,78 63,22
0,30 50 175,65 35,17 71,94 28,06
0,15 100 116,20 23,26 95,21 4,79
0,075 200 21,99 4,40 99,61 0,39
Fundo - 1,95 0,39 100,00 0,00
∑ - 499,49 100,00
Amostra 1 (g) 500 g
Fonte: o autor.
Na figura 39, apresentam-se os módulos de finura das amostras A, B e C.
Figura 39 – Gráfico com o módulo de finura das amostras estudadas.
Fonte: o autor.
70
Vale ressaltar que a amostra B, além de ficar na zona utilizável percebeu-se sua
fragilidade, por ocasião da lavagem dos grãos para realização do ensaio para determinação do
teor de materiais pulverulentos. Também foi percebida a presença de leves grãos, de aspecto
brilhoso, o que foi supostamente entendido, como “mica”. Essa constatação tornou a amostra
desaconselhada para uso em concreto, uma vez que a NBR 7211 (ABNT, 2005), estabelece
que os agregados devem ser compostos por grãos de minerais duros, compactos, estáveis,
duráveis e limpos. Desse modo, o uso dessa amostra não deve ser recomendado para
confecção de concretos, especialmente, de estruturas. Isso também desperta para a
necessidade de cuidados com a qualidade dos agregados, os quais não devem receber menor
atenção do que os cimentos, uma vez que suas características podem comprometer a
resistência e a durabilidade dos concretos. Essa constatação também descredencia o uso da
amostra para concretos que fiquem sujeitos a desgaste superficiais, tais como pisos e
revestimento de superfícies hidráulicas ou a fluxo contínuo de água corrente, etc.
De acordo com os valores dos módulos de finura as amostras A e C podem ser
classificadas como areia média, enquanto a amostra B é uma areia grossa.
5.5. INCHAMENTO
Os resultados obtidos para os coeficientes médios de inchamento e umidade crítica em
nada revelam a inutilização das amostras estudadas, uma vez que a NBR 7211 (ABNT,
2005) não estabelece limites para tal. Os valores obtidos para o inchamento médio das três
amostras são relativamente baixos, uma vez que, normalmente, o inchamento médio das
areias, segundo Petrucci (1980), ocorre para teores de umidade de 4 a 6%, sendo este
decrescente (depois desses valores), para praticamente anular-se com a areia saturada. Os
resultados do inchamento das amostras A, B e C encontram-se nas figuras 40, 41 e 42, a
seguir.
71
Figura 40 – Gráfico representando o inchamento da amostra A.
Fonte: o autor.
Coeficiente médio de Inchamento = 1,42
Umidade Crítica = 4,55%
Figura 41 – Gráfico representando inchamento da amostra B.
Fonte: o autor.
Coeficiente médio de Inchamento = 1,37
Umidade Crítica = 6,10 %
72
Figura 42 – Gráfico representando inchamento da amostra C.
F
Fonte: o autor.
Coeficiente médio de Inchamento = 1,29
Umidade Crítica = 3,80 %
Esse inchamento, ainda segundo Petrucci (1980), depende da composição
granulométrica e do grau de umidade, sendo maior para as areias finas que apresentam maior
superfície específica.
Nesse sentido, recomenda-se que não se deva deixar de determinar o coeficiente
médio de inchamento, em virtude do seu conhecimento ser fundamental para determinação
dos traços de concreto (em volume), para se saber o aumento do volume do agregado quando
úmido.
5.6. MATERIAL PULVERULENTO
A NBR 7211 (ABNT, 2005) permite apenas 3% de material pulverulento para
concretos submetidos a desgaste superficial e 5% para concretos protegidos de desgastes
superficiais. Dessa forma, conforme pode ser observado na figura 43, nenhuma das amostras
serviria para ser utilizada em concretos que ficam expostos a desgaste, uma vez que todas elas
apresentam material pulverulento em teores superiores a 3%. Sobretudo a amostra C é a que
apresenta menos material pulverulento.
73
Figura 43 – Porcentagem da quantidade de material pulverulento.
Fonte: o autor.
Diante disso, destaca-se a afirmação de Effting (2014) que o material pulverulento,
quando presente em grande quantidade no concreto, reduz a sua resistência e aumenta a
exigência de água para obtenção da mesma consistência, propiciando maiores alterações de
volume, intensificando a retração.
5.7. MATÉRIA ORGÂNICA
Todas as amostras apresentaram baixos teores de matéria orgânica. Ensaios mais
precisos e com maior quantidade de amostras fazem-se necessários para estabelecer, em
definitivo a qualidade final dessas areias, nesse quesito. A figura 44 mostra as soluções
padrão e ao lado a coloração das amostras ensaiadas.
74
Figura 44 – Soluções padrão e amostras ensaiadas.
Fonte: MEIER (2011). Adaptado pelo autor.
A norma permite que as amostras fiquem no máximo da cor que corresponde a 300
ppm. Conforme claramente exposto na figura 44 as amostras tiveram uma coloração abaixo
de 50 ppm, ou seja, todas possuem matéria orgânica, entretanto estes teores estão dentro do
limite tolerado pela norma 7211 (ABNT, 2005).
Os resultados obtidos reforçam Frazão (2002), o qual afirma que os agregados miúdos,
normalmente contêm impurezas, em maior ou menor grau, em virtude das suas diferentes
fontes.
5.8. ARGILA EM TORRÕES E MATERIAIS FRIÁVEIS
Conforme o gráfico da figura 45, todas as amostras apresentaram torrões de argila em
torrões friáveis na sua composição, porém, apenas a amostra A, apresentou teor superior a
8%. Como a NBR 7211 limita esse teor ao máximo de 3%, recomenda-se que seja evitada a
utilização dessa amostra A em concretos, uma vez que esse excesso de argila quando não
dissolvido durante a mistura do concreto, ocasiona pontos fracos em seu interior e quando
dissolvidos envolvem os grãos resistentes dos agregados, reduzindo a aderência e,
consequentemente a resistência do concreto.
75
Figura 45 – Resultados em porcentagem do teor de argila em torrões.
Fonte: o autor.
A tabela 15 apresenta o resumo dos resultados dos ensaios realizados para facilitar a
compreensão dos parâmetros estudados.
Tabela 15 – Resumo dos resultados dos ensaios.
ENSAIOS AMOSTRAS
A B C
Massa Específica (g/cm³) 2,621 2,551 2,635
Massa Unitária (Kg/m³) 1373,08 1451,63 1486,19
Material Pulverulento (%) 3,71 4,26 3,095
Argila em torrões e Materiais friáveis (%) 8,00 1,75 1,95
Matéria Orgânica (ppm) 30 75 25
Granulometria Zona Utilizável Zona Utilizável Zona Ótima
Umidade Superficial 3,60 2,44 1,39
Inchamento (Coeficiente Médio) 1,42 1,37 1,29
Módulo de Finura 2,75 3,40 2,40
Tipo de areia Média Grossa Média
Fonte: o autor.
76
6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Neste capítulo são apresentadas as principais conclusões, sugestões e recomendações
para estudos futuros obtidos a partir da realização do presente trabalho.
Os estudos realizados demonstraram que as areias estudadas, apesar de largamente
utilizadas para concretos na RMC, não constituem boas alternativas para utilização em
concretos, uma vez que não atendem, simultaneamente, a todos os requisitos recomendados
pela NBR 7211 (ABNT, 2005). Apesar das curvas granulométricas das areias terem se
aproximado da zona ótima ou da zona utilizável, para uso em concretos, foi detectado em
todas elas, o excesso de material pulverulento, o que as tornam impróprias, por exemplo, para
concretos que fiquem sujeitos a desgaste superficial, como também contribui para a perda de
resistência do concreto, para intensificação da retração e para o acréscimo no custo de sua
produção, em virtude da necessidade do aumento do teor de cimento, o qual é o componente
mais caro do concreto.
À luz da norma ABNT NBR 7211 (2005), a amostra B, em particular, se
descaracterizou como agregado miúdo, por apresentar grãos com diâmetro superior a 4,75
mm, além da fragilidade dos seus grãos, relatada anteriormente, o que denota a falta de rigor
técnico no emprego das areias em questão, podendo-se intuir que podem estar sendo
produzidos concretos de qualidade duvidosa na RMC.
As areias estudadas, invariavelmente, também apresentaram matéria orgânica na sua
composição, a qual também é maléfica para os concretos, porém, os teores encontrados estão
dentro do limite tolerado pela norma ABNT NBR 7211 (2005).
A presença de torrões de argila nas areias constitui-se em mais um elemento
desclassificatório da sua qualidade, uma vez que a indesejada presença dos mesmos pode
interferir na hidratação do cimento e concorrer para a decomposição da pasta, para o
surgimento de eflorescências e manchas na superfície dos concretos. , tonando-as, inclusive,
desaconselhadas para emprego em concretos aparentes. Esses torrões de argila, quando não
dissolvidos durante a mistura do concreto, ocasionam pontos fracos no interior do concreto e
quando dissolvidos envolvem os grãos resistentes dos agregados, reduzindo a aderência e,
consequentemente a resistência do concreto. Nesse contexto, a amostra A, em particular, a
qual apresentou um teor de 8% de torrões de argila, bem superior, portanto, aos 3% tolerados
pela norma, tornam-na não recomendada para utilização em concretos, pela motivação
anteriormente já exposta.
77
Em resumo, conclui-se que a amostra C, procedente de Missão Velha, é a amostra que
apresenta melhor qualidade para produção de concretos, sendo a de pior qualidade a amostra
B, a qual não deve ser indicada para concretos que exijam altas resistências ou que fiquem
sujeitos a desgaste superficiais, como, tais pisos, revestimento de superfícies hidráulicas
sujeitas a fluxo contínuo de água corrente, etc.
Finalmente, recomenda-se que sejam realizados novos ensaios de caracterização da
areias, com uma maior quantidade de amostras, para que se possam inferir com maior
segurança os seus parâmetros físicos, tendo em vista as dificuldades observadas para sua
extração, dificuldades estas proporcionadas pela notável escassez desses materiais na RMC.
6.1. SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS
Para dar prosseguimento aos estudos apresentados neste trabalho, sugere-se:
a) Realizar os mesmos ensaios abrangendo uma maior quantidade de amostras e
uma quantidade maior jazidas;
b) Realizar os ensaios de outras propriedades das areias da região, tais como
forma, dureza, resistência, constituição química, etc.;
c) Realizar levantamentos para descoberta de novas jazidas na região, tendo em
vista a escassez das fontes existentes;
d) Realizar ensaios de dosagem de concreto utilizando os agregados miúdos
estudados, para verificar a sua real influência das suas propriedades físicas na qualidade do
concreto.
78
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