Aula Agregados

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

“AGREGADOS” Disciplina: Materiais de Construção Civil Curso: Engenharia da Mobilidade Professor: Carlos Augusto de Souza Oliveira Fonte: todas as figuras contidas nesta apresentação são de autoria de terceiros, utilizadas somente para fins didáticos.

AGREGADOS São materiais sem forma ou volume definidos, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para a produção de argamassas e concretos Os agregados mais utilizados na construção civil são de formação sedimentar (areias lavadas, britas calcárias) e metamórficas (britas de gnaisse)

AGREGADOS Ocupam em torno de 70% do volume do concreto. Essa alta porcentagem demonstra a importância que tem que se dar na avaliação da qualidade desta matéria-prima na produção de concretos;

Os agregados são relativamente baratos e não entram em reações químicas complexas com a água.

AGREGADOS Classificação:
Origem


Forma




Massa Unitária




Tamanho das Partículas

AGREGADOS Classificação:


Origem

Naturais → Encontrados na natureza sob a forma de agregados (areias, pedregulhos, seixos ou cascalhos rolados) Artificiais → São agregados beneficiados de modo a atingirem à condição adequada ao uso (areais artificiais, ou seja, pedriscos e rochas britadas)

AGREGADOS NATURAIS CALCÁRIO – CaCO3 Rocha sedimentar Empregada como agregado graúdo na produção de concretos;

AGREGADOS NATURAIS CALCÁRIO – CaCO3 Matéria prima para a produção de cimento e cal. A coloração do calcário varia de branco ao preto, podendo ser cinza clara, avermelhado, cinza escuro, preto.

AGREGADOS NATURAIS

AGREGADOS NATURAIS

SEIXO ROLADO É um sedimento fluvial; Formato arredondado; Superfície lisa; Formado de grãos de diâmetro em geral superior a 5 mm, podendo os grãos maiores alcançar diâmetros até superiores a cerca de 100 mm; Muito empregado, principalmente no norte do país, na produção de concretos; Menor resistência mecânica que as britas provenientes de rochas calcárias e de gnaisses.

AGREGADOS NATURAIS

Seixo Rolado - Tonalidades

AGREGADOS ARTIFICIAIS

Escória de granulada de alto-forno – Subproduto da fabricação do ferro-gusa;

AGREGADO ARTIFICIAL

Processo de granulação da escória de alto-forno

AGREGADOS ARTIFICIAIS

Argila expandida – Produto obtido por aquecimento de alguns tipos de argila na temperatura de 1200 oC;

AGREGADOS ARTIFICIAIS

Argila expandida – Produção de concretos leves São empregadas quando se deseja reduzir o peso próprio do concreto; Conseqüências: Alívio de carga nas fundações.

AGREGADOS ARTIFICIAIS

Argila expandida – Produção de concretos leves

AGREGADOS ARTIFICIAIS

Argila expandida – Produção de concretos leves

AGREGADOS Classificação: 

Quanto a formação – Tipo de rochas: Rocha ígneas (magmáticas) basalto;

→ Ex: Granito,

Rocha sedimentares → Ex: calcário, arenito; Rocha metamórficas → Ex: gnaisse (alteração do granito), mármore (alteração do calcário) e o quartzito (alteração do arenito).

AGREGADOS Classificação: 

Massa unitária (γγa) Leves → γa < 1 kg/dm3 (argilas expandidas, escória granulada de alto-forno, pedra-pomes, isopor); Normais → 1 < γa < 2 kg/dm3 (areias, pedregulhos, britas, seixos rolados); Pesados → γa > 2 kg/dm3 (hematita (Fe2O3), barita (BaSO4) e magnetita (Fe3O4);

AGREGADOS Classificação: 

Quanto a forma - Arredondados - Angulosos - Irregulares

AGREGADOS Classificação: 

Dimensão Agregado miúdo (areias) → Grãos passam pela peneira da ABNT de abertura de 4,8 mm e ficam retidos na peneira de abertura 0,075 mm (no 200); Agregados Graúdos (britas) → Grãos passam pela peneira da ABNT de abertura de 152 mm e ficam retidos na peneira de abertura 4,8 mm;

AGREGADO MIÚDOS

AGREGADOS Análise Granulométrica de agregado miúdo (areia)

AGREGADOS Análise Granulométrica de agregado miúdo (areia)

AGREGADOS Análise Granulométrica de agregado miúdo (areia)

AGREGADOS

AGREGADOS Análise Granulométrica de Agregado Graúdo (Brita)

AGREGADOS Classificação: 

O Agregado miúdo é classificado pelo seu módulo de finura (MF):

MF > 3,3 – areia grossa (concreto e chapisco); 2,4 < MF < 3,3 – areia média (emboço); MF< 2,4 – areia fina (reboco).

AGREGADOS Classificação: 

O Agregado Miúdo é classificado pelo seu módulo de finura (MF):

MF > 3,3

– areia grossa (concreto e chapisco);

AGREGADOS GRAÚDOS

GABIÃO É um estrutura de tela de aço galvanizado, normalmente no formato de um paralelepípedo, que é preenchida com pedras. Estas gaiolas são empilhadas, com travamento, sendo amarradas entre si, formando obras de proteção muito práticas, como muros de arrimo, proteção de margens de rio, etc.

GABIÃO

AGREGADOS GRAÚDOS MATACÃO: São grandes blocos arredondados;

Diâmetro maior que 256 mm;

São

produzidos

pelo

processo

de

intemperismo químico, conhecido como esfoliação esferoidal ou pelo desgaste de blocos arrastados por correntes fluviais.

AGREGADOS GRAÚDOS MATACÃO – INFLUÊNCIA EM SONDAGENS:

AGREGADOS

PRODUÇÃO

AGREGADOS - PRODUÇÃO

AGREGADOS

BRITADOR PRIMÁRIO

AGREGADOS

BRITADOR SECUNDÁRIO

AGREGADOS

SEPARAÇÃO VIA PENEIRAMENTO

AGREGADOS MEIO AMBIENTE – DEGRADAÇÃO AMBIENTAL

AGREGADOS MEIO AMBIENTE – DEGRADAÇÃO AMBIENTAL

São Thomé das Letras/MG

AGREGADOS MEIO AMBIENTE

AGREGADOS MEIO AMBIENTE

Pedreira de Salto de Pirapora/São Paulo

AGREGADOS

“ENSAIOS DE QUALIFICAÇÃO DE AGREGADOS

COM VISTA NA DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ”

QUALIDADE DOS AGREGADOS

O controle da qualidade dos agregados empregados na fabricação de concretos e de argamassas é imprescindível na garantia da qualidade do concreto (produto final). As características químicas e físicas dos agregados podem influência nas propriedades do concreto no estado fresco e no estado endurecido, bem como na sua durabilidade.

QUALIDADE DOS AGREGADOS

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), visando garantir a qualidade dos agregados empregados na fabricação dos concretos e argamassas elaborou metodologias (normas) para avaliar as propriedades físicas e químicas dos agregados. Os ensaios de qualificação são: - Composição granulométrica (NBR 7211); - Massa específica unitária (NM 53)

QUALIDADE DOS AGREGADOS Os ensaios de qualificação dos agregados: - Massa específica real (NBR 9756); - Absorção de água (NBR 9937 e NM 30); - Teor de materiais pulverulentos (NM 46); - Impurezas orgânicas húmicas (NM 49)); - Índice de forma (NBR7809); - Abrasão “los Angeles” (NM 51); - Reatividade potencial dos agregados (NBR 9773); - Ensaio de qualidade (NBR 7221); -Teor de argila em torrões e materiais friáveis (NBR7218), etc.

QUALIDADE DOS AGREGADOS - Massa específica real (NBR 9756) - Massa específica unitária (NM 53) Propriedades importantes na dosagem experimental de concretos. Através delas o tecnologista de concreto transforma traços em peso para traços em volume; O conhecimento destas propriedades é importante para a fabricação de concretos quando o objetivo é a redução do peso próprio da estrutura.

QUALIDADE DOS AGREGADOS - Absorção de água (NBR 9937 e NM 30) A porosidade do agregado influência nas propriedades mecânicas do concreto e na sua durabilidade. Quanto maior a porosidade do agregado menor será a sua resistência mecânica, e conseqüentemente, menor o desempenho mecânico do concreto; Agregados porosos aumenta a permeabilidade do concreto, reduzindo a sua resistência a penetração de fluídos;

QUALIDADE DOS AGREGADOS Índice de forma (NBR7809) A forma do agregado influência nas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido - Estado fresco: Agregados arredondados proporciona aos concretos maior trabalhabilidade, devido a maior facilidade de rolamento de suas partículas

QUALIDADE DOS AGREGADOS Índice de forma (NBR7809) A forma do agregado influência nas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido - Estado fresco: Agregados de forma cúbica e de textura rugosa, apresentam maior área específica, requerendo maior água de molhagem do concreto.

QUALIDADE DOS AGREGADOS Índice de forma (NBR7809); - Estado endurecido: Agregados arredondados apresentam menor aderência com a pasta de argamassa do concreto, conseqüentemente, menor ligação na zona de transição argamassa-agregado, corroborando para o menor desempenho mecânico. Agregados de forma cúbica e de textura rugosa, apresentam maior aderência com a pasta de argamassa do concreto, conseqüentemente, maior ligação na zona de transição argamassa-agregado, corroborando para o maior desempenho mecânico.

ZONA DE TRANSIÇÃO ENTRE AGREGADO-PASTA DE ARGAMASSA

s Pa ta a de am rg sa as

do ga re Ag

s Pa ta a de sa as

do ga re Ag

am rg

QUALIDADE DOS AGREGADOS - Teor de materiais pulverulentos (NM 46) Materiais pulverulentos são partículas com dimensão abaixo de 0,075 mm. No estado fresco, influência na demanda de água, na taxa de exsudação de água, na trabalhabilidade do concreto e da argamassa (filito?), e na segregação do concreto; No estado endurecido, influência na resistência à compressão e na porosidade do concreto devido a maior demanda de água de amassamento.

QUALIDADE DOS AGREGADOS Teor de argila em torrões e materiais friáveis (NBR7218) •

Argila tem característica expansiva na presença da água;

• Argilas aumenta a absorção de água do agregado; • Materiais friáveis reduzem a resistência por abrasão dos concretos; • A norma determina limites aceitáveis nos agregados miúdos.

QUALIDADE DOS AGREGADOS - Impurezas orgânicas húmicas (NM 49) São matérias orgânicas que podem estar presentes nos agregados miúdos, influenciando principalmente na reologia (início e fim de pega) dos concretos; Ensaio: 1 – Teste comparativo de cor entre duas soluções; 2 – 200g do agregado em uma solução a 3% hidróxido de sódio; 2 –Uma solução (padrão) com hidróxido de sódio a 3% e ácido tânico a 2%;

QUALIDADE DOS AGREGADOS - Impurezas orgânicas húmicas (NM 49)

QUALIDADE DOS AGREGADOS Ensaio de qualidade (NBR 7221) Consiste em moldar argamassas com agregados de qualidade, conhecida, e com agregados com qualidade suspeita.

A qualidade do agregado é avaliada através da diferença, percentual, da resistência à compressão das argamassas.

QUALIDADE DOS AGREGADOS Ensaio de qualidade (NBR 7221)

QUALIDADE DOS AGREGADOS Abrasão “los Angeles” (NM 51)

QUALIDADE DOS AGREGADOS Desgaste por Abrasão (NBR 12042)

DETERIORAÇÃO POR DESGASTE SUPERFICIAL

Reatividade potencial dos agregados (NBR 9773) Expansão por ação das reações entre os álcalis do cimento e certos constituintes silicosos de agregados reativos; A reação química entre constituintes silicosos, provenientes do agregado, e hidróxidos alcalinos presente no cimento, como o hidróxido de sódio e o hidróxido de potássio Os produtos da reação álcali-agregado são expansivos e podem se manifestar através: expansões, movimentações diferenciais, fissurações, exsudação de gel e redução da resistência mecânica do concreto.

ENSAIOS EM LABORATÓRIO AGREGADOS Reação álcali-agregado: reação entre o álcalis do cimento Portland e minerais reativos presentes no agregado graúdo

álcalis

ENSAIOS EM AGREGADOS

USINA HIDRELÉTRICA DE APOLÔNIO SALES Localizada na região de Moxotó (divisa dos estados da Bahia, Alagoas e Pernambuco) apresentou graves problemas de operação devido ao emprego de agregados graúdos provenientes de rochas cujos minerais são reativos com os álcalis do cimento Portland.

ENSAIOS EM LABORATÓRIO AGREGADOS

Trincas ocasionadas por reação álcalis-agregado.

REAÇÃO ALCALÍ AGREGADO

ENSAIOS EM LABORATÓRIO AGREGADOS Microestrutura do concreto devido a reação álcalis-agregado.

ENSAIOS EM LABORATÓRIO AGREGADOS Ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV

ENSAIOS COMPLEMENTARES Análise Química

ENSAIOS COMPLEMENTARES Equipamento de difração de raios X

ENSAIOS COMPLEMENTARES Análise de difração de raios X

ENSAIOS COMPLEMENTARES Ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura

Análise de Microscopia Eletrônica de Varredura

Análise Esquemática da Estrutura do Concreto

ENSAIOS COMPLEMENTARES Ensaios de Análise Térmica

PROGRAMA Referência Bibliográficas MEHTA, P. K., MONTEIRO, P. J. M.; Concreto: Estrutura, Propriedade e Materiais. São Paulo: Editora PINI, 1ª Ed., 1994. NEVILLE, A . M.; Propriedades do Concreto. São Paulo: Editora PINI, 1ª Ed., 1989.



NBR 6118 (2003) - Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado. São Paulo: ABNT



HELENE, P. R. L.; Manual para Reparo, Reforço e Reabilitação de Estruturas de Concreto. São Paulo: Editora PINI, 1992.