Definições e Obtenção de Agregados na Construção Civil

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL I Agregados Parte II httpswwwgooglecomsearchqextraC3A7C3A3odeareiaagregadotbmischved2ahUKEwjjyv2roMeAAxWVILkGHWBTAoMQ2cCegQIABAAoqextraC3A7C3A3odeareiaagregadogslcpCgNpbWcQAzoECCMQJzoHCCMQ6gIQJzoHCAAQigUQQzoFCAAQgAQ6CAgAEIAEELEDOgYIABAFEB46BAgAEB46BwgAEBgQgARQpBFYWFgtWZoB3AAeAOAAZQBiAHUL5IBBDAuNTWYAQCgAQGqAQtnd3Mtd2l6LWltZ7ABCsABAQsclientimgeiIynPZKOtNJXB5OUP4KaJmAgbih651biw1366imgrcwkzUG38afETvM Definições Pedreira Pedreira é a denominação dada a uma jazida depósito mineral ainda não explorado natural de mineral pétreo Como visto no capítulo anterior sobre rochas o critério de escolha da jazida leva em consideração 1 A qualidade da jazida 2 Quantidade de materiais e custo de remoção da camada superficial 3 Situação Obtenção dos Agregados Os agregados são obtidos através da redução de pedras grandes em geral por trituração em equipamentos mecânicos britadores A operação de obtenção dos agregados consiste em httpswwwcdegroupcomptbraplicacoesareiaeagregados 1 Extração da rocha Produção de blocos com grandes dimensões 2 Britador primário Redução do tamanho dos fragmentos 3 Transporte Transporte até o britador secundário 4 Britador Secundário Deixa os fragmentos com a dimensão final 5 Peneiramento Os grãos são separados em tamanhos diferentes conforme exigências da norma ou comercial 6 Lavagem Realizada quanto há grande quantidade de finos e principalmente quando a rocha matriz encontrase parcialmente alterada presença de argila Normatização httpswwwcdegroupcomptbraplicacoesareiaeagregados ABNT NBR 72112022 Agregados para concreto Especificação ABNT NBR 169152021 Agregados Amostragem ABNT NBR 170542022 Agregados Determinação da composição granulométrica Método de ensaio ABNT NBR 64672006 Agregados Determinação do inchamento de agregado miúdo Método de ensaio ABNT NBR 522009 Agregado miúdo Determinação da massa específica e massa específica aparente ABNT NBR 492001 Agregado fino Determinação de impurezas orgânicas ABNT NBR 169732021 Agregados Determinação do material fino que passa através da peneira 75 um por lavagem ABNT NBR 99392011 Agregado graúdo Determinação do teor de umidade total Método de ensaio ABNT NBR 99362013 Agregados Determinação do teor de partículas leves Método de ensaio ABNT NBR 302011 Agregado miúdo Determinação da absorção de água ABNT NBR 97752011 Agregado miúdo Determinação do teor de umidade superficial por meio do frasco de Chapman Método de ensaio ABNT NBR 532009 Agregado graúdo Determinação da massa específica e massa específica aparente e absorção de água Definições ABNT NBR 9935 2011 Material granular geralmente inerte com dimensões e propriedades adequadas para a preparação de argamassa ou concreto Os agregados são produzidos a partir de britagem de maciços rochosos pedra britada pó de pedra ou da exploração de ocorrências de material particulado natural areia seixo rolado ou pedregulho 31 agregado graúdo agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 475 mm NOTA Ressalvados os limites estabelecidos na Tabela 6 em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR 17054 com peneiras definidas pela ABNT NBR NM ISO 33101 32 agregado miúdo agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 475 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 µm 33 agregado total agregado resultante da britagem de rochas cujo beneficiamento resulta em uma distribuição granulométrica constituída por agregados graúdos e miúdos ou por mistura intencional de agregados britados e areia natural ou britada possibilitando o ajuste da curva granulométrica em função das características do agregado e do concreto a ser preparado com esse material 34 dimensão máxima característica 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 35 módulo de finura soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado nas peneiras da série normal dividida por 100 36 séries normal e intermediária de peneiras conjunto de peneiras sucessivas que atendem à ABNT NBR NM ISO 33101 com as aberturas estabelecidas na Tabela 1 Série normal Série intermediária Características e Propriedades dos agregados Os agregados possuem diversas características e propriedades cujo conhecimento e entendimento são fundamentais para a sua aplicação em concretos citase Composição granulométrica Massa específica Umidade Inchamento Superfície específica Impureza Formato dos grãos Reatividade dos grãos httpswwwcdegroupcomptbraplicacoesareiaeagregados httpswwwyoutubecomprofdrcarlosbalestra9165 amostra de campo é a porção representativa de um lote de agregados coletada nas condições prescritas nesta Norma seja na fonte de produção armazenamento ou transporte A amostra de campo é formada reunindose várias amostras parciais em número suficiente para os ensaios de laboratório Número e dimensões das amostras O número de amostras parciais é definido em função do volume de material e da maior ou menor variação de suas características O número deve ser suficiente para abranger todas as possíveis variações e assegurar representatividade da amostra Tabela 1 Quantidade de amostras a serem coletadas para ensaios físicos ou químicos Tamanho nominal do agregado Número mínimo de amostras parciais Quantidade mínima total da amostra de campo Em massa kg Em volume dm³ 95 mm 3 40 25 95 mm 19 mm 3 40 25 19 mm 375 mm 3 75 50 375 mm 75 mm 3 150 100 NOTA As massas ou volumes considerados referemse aos agregados de massa específica entre 2 gcm³ e 3 gcm³ A quantidade total da amostra de campo em volume leva em conta os critérios práticos usuais Tabela 2 Quantidade de amostras a serem coletadas para estudos em concreto dosagem e comprovação de resistência à compressão Tipo de agregado Emprego Massa mínima total da amostra de campo kg Agregado miúdo Apenas um agregado 200 Dois ou mais 150 por unidade Agregado graúdo Apenas um tipogradução 300 Duas ou mais gradações 200 por unidade A1 Fundamentação e restrições de uso Os procedimentos previstos neste Anexo estabelecem como deve ser realizada a redução de amostras de campo a um tamanho adequado para os ensaios de laboratório de maneira que a amostra para ensaio seja a mais representativa possível da amostra de campo A2 Escolha do procedimento A amostra de campo que se apresentar mais seca que a condição saturada superfície seca condição particular do agregado na condição saturada superfície seca conforme a ABNT NBR 169162020 33 deve ser levemente umedecida de modo a evitar perda de materiais finos Quando a amostra de campo apresentar umidade muito elevada deve ser seca até próximo à sua condição saturada superfície seca evitando a perda de materiais finos A redução pode ser realizada usando um separador mecânico conforme A21 recomendável ou por quarteamento conforme A22 Outros procedimentos de redução de amostra podem ser utilizados desde que seja garantida a representatividade da amostra de ensaio Redução das amostras Redução das amostras Agregados Miúdos Vídeo Granulometria httpswwwyoutubecomwatchvf WM2CISGwQt3s Agregados Graúdos Granulometria Efeito da Composição Granulométrica Cara Massa Unitária É a massa por unidade de volume incluindo o volume aparente dos grãos e dos vazios intergranulares A massa unitária tem grande importância porque é através dela que se convertem as composições das argamassas e concretos dadas em peso para volume e vice versa O teor de umidade influencia muito o peso unitário dos agregados miúdos devido ao fenômeno do inchamento A massa unitária no estado solto de uma areia está em torno de 15kgdm³ em estado seco As areias finas têm massas unitárias da ordem de 12kgdm³ 𝑀𝑈 𝑚 𝑉 kgm³ Massa Unitária Massa Unitária Massa Unitária Cara Umidade O teor de umidade é de grande importância no estudo dos agregados principalmente nos miúdos devido ao fenômeno do inchamento É definido como a razão entre a massa de água contida numa amostra e a massa desta amostra seca O resultado geralmente é expresso em porcentagem Conforme o teor de umidade temos o agregado nos seguintes estados Seco em estufa A umidade externa ou interna foi eliminada por um aquecimento a 100 C Seco ao ar Sem apresentar umidade superficial e possuindo umidade interna mas podendo não estar saturado Saturado Superfície Seca Não apresenta água livre na superfície mas os vazios permeáveis das partículas de agregados encontramse preenchidos de água Saturado Apresenta água livre na superfície Rocha Falcão Bauer Cara Umidade Rocha Material de Aula Cara Umidade Determinação Rocha Material de Aula Cara Umidade Saturado Superfície Seca SSS Cara Umidade Determinação Rocha Material de Aula Cara Inchamento das Areias ABNT NBR 64672006 Inchamento de agregado miúdo fenômeno relativo à variação de seu volume aparente provocado pela água livre pelos grãos do agregado que altera sua massa unitária Esse ensaio é importante em engenharia civil e geotécnica para avaliar a capacidade da areia de suportar estruturas e cargas além de prever o comportamento de um solo quando exposto à água Coeficiente de inchamento VhVs coeficiente entre os volumes úmido Vh e secos Vs de uma mesma massa de agregado Umidade crítica teor de umidade expresso em porcentagem determinado pelo gráfico da curva de inchamento acima do qual o coeficiente de inchamento pode ser considerado constante e igual ao coeficiente de inchamento médio Coeficiente de inchamento médio valor médio entre o coeficiente de inchamento máximo e aquele correspondente á umidade crítica VIDEO httpswwwyoutubecomwatchvD0QSzV53hiI Cara Inchamento das Areias ABNT NBR 64672006 Esse ensaio tem utilidade em situações nas quais as quantidades de areia utilizadas nos materiais cimentícios são dosadas em volume por exemplo argamassas fábricas de blocos de concreto pequenas e esses materiais estão estocados ao céu aberto Usar areia úmida no lugar da seca em uma dosagem em volume pode ocasionar uma redução de metade da massa dessa areia prevista Além de não disponibilizar os materiais no volume previsto os materiais cimentícios irão retrair mais fluidificar mais e ser menos resistentes O excesso de água certamente irá aumentar a relação águacimento causando um aumento da porosidade e redução da resistência do material Falcão Bauer Inchamento das Areias Cara Inchamento das Areias Determine a umidade crítica e o coeficiente de inchamento médio da areia representada na figura Rocha Material de Aula Cara Inchamento das Areias httpwwwclubedoconcretocombr201309inchamentodaareiahtml Cara Massa Específica Rocha Material de Aula Massa Específica aparente MEA é a relação da massa do agregado pelo volume aparente do agregado do envelope incluindo os poros permeáveis Massa Específica Absoluta ou real MER é a relação da massa do agregado pelo volume real do agregado O volume real pode ser com os poros impermeáveis e sem os permeáveis volume do esqueleto E também pode ser sem os poros impermeáveis e sem os poros permeáveis volume efetivo Vídeos Massa Específica Aparente httpswwwyoutubecomwatchvRX7gIwcFmgY Massa Unitária httpswwwyoutubecomwatchv5w8TnAT3yIt2s Cara Massa específica Agregado Miúdo Rocha Material de Aula Cara Massa específica Agregado Miúdo Cara Massa específica Agregado Graúdo Cara Massa específica Agregado Graúdo Cara Massa específica Agregado Graúdo Cara Massa específica Agregado Graúdo Massa específica γ Massa específica do agregado seco γ γ m ms ma gcm³ Massa específica aparente γa γa m m ma gcm³ Cara Porosidade de Agregados Além de influenciarem nas propriedades dos materiais cimentícios no estado fresco os agregados também influenciam nas propriedades dos materiais cimentícios no estado endurecido O agregado natural pouco poroso por ser mais rígido que a pasta de cimento é fundamental para reduzir a retração aumentar o módulo de elástico e reduzir a fluência dos materiais cimentícios NEVILLE BROOKS 2013 Quanto maior o volume de agregados natural nos materiais cimentícios menor será a retração maior o módulo elástico e menor a fluência dos materiais cimentícios A seleção do tipo de agregado natural é fundamental para se definir essas características Concretos de elevada resistência requerem também agregados selecionados de resistência elevada pois podem limitar a resistência do material Falcão Bauer Forma dos Grãos Agregado Graúdo Maior dimensão comprimento a Menor dimensão espessura c Dimensão intermediária largura b Índice de forma Agregado Graúdo Relação entre o comprimento e a espessura dos grãos do agregado Para o concreto fresco a forma do agregado é tanto melhor quanto mais próxima da cúbica ou seja quanto menores as relações lb e be Os agregados alongados lamelares e discoides são difíceis de serem misturados e manuseados exigindo uma quantidade maior de argamassa resultando também em geral num consumo maior de cimento Forma dos Grãos Agregado Graúdo Material retido n4 48 mm FORMATO DOS GRÃOS Grãos alongados ou lamelares Prejudicam a trabalhabilidade Geram mais vazios entre os grãos e exigem maior consumo de cimento no concreto Forma das partículas NBR 7389 Grau de esfericidade e de arredondamento Forma dos Grãos Agregado Graúdo Alongado Lamelar C comprimento L largura e espessura C L 2 e L 2 Normal C L 2 e L e 2 Alongado C L 2 e L 2 Lamelar NBR 78092005 IF Ce 30 IF índice de forma Forma dos Grãos Agregado Graúdo FORMATO DOS GRÃOS AGREGADO LAMELAR C e Le 2 C comprimento L largura e espessura FORMATO DOS GRÃOS AGREGADO NORMAL CL 2 Le 2 C comprimento L largura e espessura FORMATO DOS GRÃOS AGREGADO ALONGADO CL 2 Le 2 C comprimento L largura e espessura Forma dos grãos Os agregados naturais têm grãos cubóides de superfície arredondada e lisa Os agregados industrializados têm superfícies angulosas e extremamente irregulares Depende da natureza da rocha e do tipo de britador O granito produz grãos de melhor forma que o basalto que produz apreciável quantidade de grãos lamelares Textura dos Grãos Agregado Graúdo Desgaste dos Grãos Agregado Graúdo Desgaste dos Grãos Agregado Graúdo Substância Nocivas Impurezas Orgânicas Referese à presença de materiais de origem orgânica como resíduos de plantas microrganismos e compostos orgânicos diversos em depósitos de areia Essas impurezas podem afetar a qualidade da areia tornandoa menos adequada para certas aplicações como construção fundição ou filtração A presença de impurezas orgânicas pode resultar em propriedades indesejáveis como baixa resistência aumento da porosidade comprometimento da estabilidade e possível degradação com o tempo Portanto a remoção ou redução eficaz dessas impurezas é crucial para garantir a utilidade e durabilidade das areias em diversos contextos industriais e de engenharia VIDEO httpswwwyoutubecomwatchvWWoLkvh3Yu0 Substância Nocivas Impurezas Orgânicas Substância Nocivas Material Pulverulento É o material fino como silte e argila que passa na peneira 0075 mm Quando presentes em grande teor aumentam a demanda da água de amassamento para uma mesma consistência do concreto e da argamassa Certos materiais argilosos podem provocar maiores alterações de volume nos concretos o que influencia na variação volumétrica A ABNT NBR 7219 determina os procedimentos de ensaios para determinação do material pulverulento A ABNT NBT 7211 determina os limites para o teor de material pulverulento de acordo com o tipo de agregado e aplicação do concreto Substâncias Nocivas Torrões de Argila A argila pode estar presente em forma de torrões friáveis é nociva para resistência dos concretos e argamassa já que a argila é um material de pouca resistência e pode ser expansiva A norma ABNT NBR 7211 limita a presença de torrões de argila em 3 para as areias naturais E de 1 para agregados graúdos para concretos aparentes de 2 de concreto com desgaste superficial e de 3 para outros concretos A ABNT NBR 7218 especifica os métodos de ensaios para determinação dos torrões de argilas nos agregados para argamassas e concretos Video httpswwwyoutubecomwatchvy4GaofezkMt 152s Substâncias Nocivas Agregados Graúdos Agregados Miúdos Exercícios de Fixação 1 Qual é a importância da escolha de areias de alta qualidade com baixo teor de materiais orgânicos na produção de concreto de alta performance 2 Liste pelo menos três propriedades do concreto que podem ser afetadas negativamente pela presença de materiais orgânicos nas areias 3 Explique como a presença de materiais orgânicos pode influenciar a durabilidade do concreto e discuta medidas para mitigar esse efeito 4 Considerando a massa unitária MU do agregado no estado seco de 1525 kgm3 e a massa específica ME de 265 kgdm3 determine o volume de vazios Vv sabendo que Vv 1MUME 5 Você é responsável pelo controle de qualidade dos materiais em concreteira e ao receber uma areia você realizou um ensaio de umidade pesando 500g da areia recebida e após 24 H em estufa essa areia pesou 480g determine a umidade livre U mhmsms Exercícios de Fixação 6 Um engenheiro é responsável por determinar o traço para produção de um concreto na betoneira ele definiu o traço conforme mostrado no quadro abaixo considerando que ele deve utilizar a medida de volume para a execução do traço determine a O volume de brita b O volume de areia adicionada considerando o coeficiente de inchamento de 122 c Quantidade de água que a areia 126 kg tem se sua umidade for 2 d Defina o traço c a b a final em relação a 50 kg de cimento ou uma saca de cimento considerando que os materiais serão colocados na betoneira por meio de uma padiola de 10 dm³ Materiais Quantidade MU kgdm³ ME kgdm³ Cimento kg 50 315 162 Areia kg 126 263 14 Brita kg 150 265 15 Água l 30 1 1 001 m³ ou 100 dm³ ou 100 litros 74 l 252 kg 50 kg 1 saco de cimento 9 90 litros 10 100 litros 3 30 litros Exercícios de Fixação 7 Considerando o volume do recipiente 5 dm³ e a massa do recipiente 2670 g complete a tabela e determine a umidade crítica de inchamento U Mr a g MU kgdm³ CÁPSULA mc g mc agw g mc ags g h CI 0 10088 CAP1 366 1529 1529 05 9857 CAP2 330 1374 1369 1 9516 CAP3 330 1333 1324 2 9379 CAP4 277 1050 1035 3 8643 CAP5 241 888 869 4 8640 CAP6 204 791 768 5 8496 CAP7 317 804 781 7 8512 CAP8 224 875 832 9 8589 CAP9 212 1125 1050 12 8610 CAP10 214 767 717 Exercícios de Fixação 7 Considerando o volume do recipiente 5 dm³ e a massa do recipiente 2670 g complete a tabela e determine a umidade crítica de inchamento 1 11 12 13 14 15 0 2 4 6 8 10 Coeficiente de Inchamento Teor de Umidade Real CI Umidade Crítica Agregados Parte II httpswwwgooglecomsearchqextraC3A7C3A3odeareiaagregadotbmischved2ahUKEwjjyv2roMeAAxWVILkGHWBTAoMQ2cCegQIABAAoqextraC3A7C3A3odeareiaagregadogslcpCgNpbWcQAzoECCMQJzoHCCMQ6gIQJzoHCAAQigUQQzoFCAAQgAQ6CAgAEIAEELEDOgYIABAFEB46BAgAEB46BwgAEBgQgARQpBFYWFgtWZoB3AAeAOAAZQBiAHUL5IBBDAuNTWYAQCgAQGqAQtnd3Mtd2l6LWltZ7ABCsABAQsclientimgeiIynPZKOtNJXB5OUP4KaJmAgbih651biw1366imgrcwkzUG38afETvM