UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC CENTRO DE CINCIAS TECNOLGICAS CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DEC

LABORATRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUO - II 1A PARTE - AGREGADOS

Professor: Lgia Vieira Maia Siqueira Disciplina: Materiais de Construo II MCC-II

Joinville, 19 de fevereiro de 2008

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ENSAIOS TECNOLGICOS

DISCIPLINA: Materiais de Construo II CDIGO: MCC-II CAPTULOS: Agregado Mido Agregado Grado

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REVISO BIBLIOGRFICA - AGREGADOSINTRODUOAgregados so relativamente baratos e no entram em reaes qumicas complexas com a gua; portanto tm sido usualmente tratados como um material de enchimento inerte no concreto. Entretanto, devido crescente compreenso do papel desempenhado pelos agregados na determinao de muitas propriedades importantes do concreto, este ponto de vista tradicional, dos agregados como materiais inertes est sendo seriamente questionado. As caractersticas dos agregados que so importantes para a tecnologia do concreto incluem porosidade, composio granulomtrica, absoro de gua, forma e textura superficial das partculas, resistncia compresso, mdulo de elasticidade e os tipos de substncias deletrias presentes. Estas caractersticas derivam da composio mineralgica da rocha matriz (que afetada pelos processos geolgicos de formao da rocha), das condies de exposio s quais a rocha foi submetida antes de gerar o agregado, e dos tipos de operao e equipamento usados para a produo do agregado. Portanto, so brevemente descritos, neste captulo, fundamentos sobre formao geolgica, classificao e descrio das rochas e minerais, e os fatores do processamento industrial, que influenciam as caractersticas dos agregados. Agregados de minerais naturais, que compreendem mais de 90 por cento do total dos agregados usados na produo do concreto, so aqui abordados com maior detalhe. Devido ao grande potencial de uso, so tambm descritos os agregados de rejeitos industriais, tais como escria de altoforno, cinza volante, concreto reciclado e resduos selecionados de rejeitos urbanos. Finalmente, as principais caractersticas dos agregados, que so importantes para a tecnologia do concreto, so analisadas em detalhe.

IMPORTNCIA Sabe-se que os cimentos consistem de compostos qumicos que entram em reaes qumicas com a gua e produzem produtos de hidratao complexos, com propriedades adesivas. Ao contrrio do cimento, e embora ocupem 60 a 80 por cento do volume do concreto, os agregados so freqentemente considerados como um material de enchimento inerte e, portanto, no se d muita ateno ao seu possvel efeito nas propriedades do concreto. Os agregados podem exercer uma considervel influncia na resistncia, estabilidade dimensional e durabilidade do concreto. Alm

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destas propriedades importantes do concreto endurecido, os agregados tambm tm um papel fundamental na determinao do custo e da trabalhabilidade das misturas de concreto, portanto, imprprio serem tratados com menos respeito do que os cimentos. CLASSIFICAO E TERMINOLOGIA Classificao dos agregados conforme a dimenso das partculas, massa especfica, ou origem tm gerado uma terminologia especial que deve ser claramente entendida. Por exemplo, o termo agregado grado usado para descrever partculas maiores do que 4,8mm (retidas na peneira n 4), e o termo agregado mido usado para partculas menores do que 4,8mm; tipicamente os agregados midos contm partculas que variam, em dimenso, de 75 m (peneira n 200) a 4,8mm, e os agregados grados de 4,8mm at cerca de 50mm, exceto para concreto massa, que pode conter agregado grado de at 150mm. A maioria dos agregados naturais, tais como areia e pedregulho tm massa unitria entre 1520 e 1680kg/m3 e produzem concretos normais com aproximadamente 2400kg/m3 de massa especfica. Para fins especiais, agregados mais leves ou mais pesados podem ser usados para produzirem, respectivamente, concretos leves e pesados. Geralmente, os agregados com massa unitria menor do que 1120kg/m3 so chamados leves, e aqueles com mais de 2080kg/m3 so designados pesados. Em geral, os agregados para concreto so areia, pedregulho e pedra britada, procedentes de jazidas naturais, e so, portanto, designados como agregados naturais. Por outro lado, os materiais processados termicamente, tais como argila ou folhelho expandidos, que so usados para a produo de concreto leve, so chamados agregados artificiais. Agregados feitos de rejeitos industriais, por exemplo, escria de alto-forno e cinza volante, tambm pertencem a esta categoria. Resduos selecionados de rejeitos urbanos e concreto reciclado de demolies de edifcios e de pavimentos tm sido tambm investigados para uso como agregados, como descrito adiante. AGREGADOS NATURAIS Os agregados naturais constituem a classe mais importante de agregados para a produo de concreto de cimento Portland. Aproximadamente, a metade do total do agregado grado consumido pela indstria de concreto nos Estados Unidos consiste de pedregulhos; a maior parte do restante pedra britada. As rochas carbonticas compreendem cerca de 2/3 do agregado britado; arenito, granito, diorito, gabro e basalto perfazem o resto. A areia de slica natural predominantemente usada como

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agregado mido, mesmo em muitos concretos leves. Agregados naturais so derivados de rochas de vrios tipos; sendo que a maioria das rochas composta por vrios minerais. Um mineral definido como toda a substncia inorgnica de ocorrncia natural com composio qumica mais ou menos definida e usualmente com uma estrutura cristalina especfica. Uma reviso elementar dos aspectos de formao geolgica e a classificao das rochas e minerais so essenciais para o entendimento no apenas do porque alguns materiais so freqentemente mais usados como agregados do que outros, mas tambm das relaes microestrutura-propriedades do agregado. AGREGADOS LEVES Agregados com massa unitria menor que 1120kg/m3 so geralmente considerados leves, e tem aplicao na produo de vrios tipos de concreto-leve. A menor massa devida microestrutura celular ou altamente porosa. Cabe observar que materiais orgnicos de estrutura celular, tais como cavacos de madeira, no devem ser usados como agregado por causa da sua falta de durabilidade, no meio alcalino e mido do concreto de cimento Portland. Agregados leves naturais so produzidos atravs do beneficiamento de rochas gneas vulcnicas como pumicita, escria ou tufo. Agregados leves sintticos podem ser fabricados por tratamento trmico de uma variedade de materiais, por exemplo, argilas, folhelhos, ardsia, datomita, perlita, vermiculita, escria de alto-forno e cinza volante. De fato, h um largo espectro de agregados leves, com massa unitria variando de 80 a 900kg/m3. Agregados muito porosos, que esto na extremidade mais leve do espectro, so geralmente fracos e, portanto, mais adequados para a produo de concretos isolantes no estruturais. Do outro lado do espectro, esto aqueles agregados leves que so, relativamente, menos porosos; quando a estrutura porosa consiste de poros finos uniformemente distribudos, o agregado usualmente resistente e capaz de produzir concreto estrutural. A ASTM separa as especificaes relativas a agregados leves para uso em concreto estrutural (ASTM C 330), concreto isolante (ASTM C 332), e concreto para produo de blocos de alvenaria (ASTM C331). Essas especificaes contm critrios para granulometria, substancias deletrias e massa unitria dos agregados, assim como para a massa especifica, resistncia e retrao por secagem do concreto contendo o agregado. AGREGADOS PESADOS Comparado ao concreto normal, que tipicamente tem massa especifica de 2400kg/m3, concretos pesados variam de 2880 a 6100kg/m3 e tm aplicao para blindagens de radiao nuclear.

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Agregados pesados (isto , aqueles que tm massa especfica maior do que os agregados normais) so usados para a produo de concreto pesado. Rochas naturais adequadas para a produo de agregados pesados consistem predominantemente de dois minerais de brio, vrios minrios de ferro e um de titnio. Um produto sinttico chamado fosfetos de ferro pode tambm ser usado como agregado pesado. As normas ASTM C 637 e C 638, respectivamente, de especificaes e terminologia de agregados para concreto de blindagem radioativa, advertem que o agregado de fosfetos de ferro, quando usado em concreto de cimento Portland, gera gases inflamveis e possivelmente txicos, que podem desenvolver presses altas, se confinados. Minrios de ferro hidratados, minerais de boro e resduos metalrgicos granulares so as vezes incorporados aos agregados para a produo de concreto pesado, pois o boro e o hidrognio so muito efetivos na atenuao de neutros (captura). Pregos de ao inoxidvel, barras de ferro cortadas e balas de ferro tambm tm sido testados como agregados pesados, mas geralmente a tendncia do agregado segregar no concreto aumenta com a sua massa especfica. AGREGADOS DE CONCRETO RECICLADO E DE RESDUOS DE REJEITOS URBANOS Entulho de construes de concreto demolidas fornece fragmentos nos quais o agregado est contaminado por pasta endurecida de cimento, gipsita e outras substncias em menor quantidade. A frao que corresponde a agregado mido contm, principalmente, pasta endurecida de cimento e gipsita e inadequada para a produo de concreto. Entretanto, a frao que corresponde a agregado grado, embora coberta de pasta de cimento, tem sido usada com sucesso em vrios estudos de laboratrio e de campo. Uma reviso de vrios estudos, indica que, comparado ao concreto com agregado natural, o concreto do agregado reciclado teria no mnimo dois teros da resistncia compresso e do mdulo de elasticidade, bem como trabalhabilidade e durabilidade satisfatrias. O principal obstculo no uso do entulho de construo como agregado para concreto o custo de britagem, graduao, controle de p e separao dos constituintes indesejveis. Concreto reciclado ou concreto de entulho britado pode ser uma fonte economicamente vivel de agregados, em locais onde agregados de boa qualidade so escassos e quando o custo de disposio do entulho includo na anlise econmica. Com base no maior trabalho, j realizado, de reciclagem de pavimento de concreto, o Michigan State Department of Transportation, de Michigan/USA, publicou que o entulho reciclado pela britagem do pavimento existente foi mais barato do que usar, inteiramente material novo.

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A presena de vidro triturado no agregado tende a produzir misturas de concreto pouco trabalhveis e, devido ao alto teor de lcalis, afeta a sua resistncia e durabilidade a longo prazo. Metais como alumnio reagem com solues alcalinas e causam expanso excessiva. Papel e rejeitos orgnicos, com ou sem incinerao, causam problemas de pega e endurecimento no concreto de cimento Portland. Em geral, portanto rejeitos urbanos no so adequados para produzir agregados para uso em concreto estrutural. PRODUO DE AGREGADOS Jazidas de solo grosso graduado so uma boa fonte de areia natural e pedregulho. Mas, como usualmente depsitos de solo contm quantidades variveis de silte e argila, que prejudicam as propriedades do concreto fresco e endurecido, essas devem ser removidas por lavagem ou peneiramento a seco. A escolha de um processo ou outro ir obviamente influenciar a quantidade de materiais deletrios no agregado; por exemplo, recobrimentos de argila podem no ser removidos de forma to eficiente por peneiramento a seco, quanto por lavagem. Geralmente o equipamento de britagem faz parte das instalaes de produo do agregado, porque fraes acima de pedregulho podem ser britadas e misturadas, adequadamente, com material no fragmentado de tamanho similar. Novamente, a escolha do equipamento de britagem pode determinar a forma das partculas. Com rochas sedimentares laminadas, britadores tipo mandbula ou de impacto tendem a produzir partculas lamelares. A importncia da graduao apropriada do agregado no custo do concreto est hoje to bem estabelecida, que as usinas modernas de agregados, se produzirem areia e pedregulho ou pedra britada, tm os equipamentos necessrios para controlar as operaes de britagem, limpeza, separao granulomtrica e mistura de duas ou mais fraes para atender as especificaes do cliente. CARACTERSTICAS DOS AGREGADOS E SUA IMPORTNCIA O conhecimento de certas caractersticas dos agregados (isto , massa especifica, composio granulomtrica e teor de umidade) uma exigncia para a dosagem dos concretos. A porosidade ou a massa especfica, a composio granulomtrica, a forma e textura superficial dos agregados determinam as propriedades dos concretos no estado fresco. Alm da porosidade, a composio mineralgica do agregado afeta a sua resistncia compresso, dureza, mdulo de elasticidade e sanidade, que por sua vez influenciam vrias propriedades do concreto endurecido contendo o agregado. No diagrama ilustrativo das varias inter-relaes (Fig 1), evidente que as caractersticas

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dos agregados, importantes para a tecnologia do concreto, so decorrentes da microestrutura do material, das condies prvias de exposio e do processo de fabricao.

ROCHA MATRIZ

Exposio prvia e condicionantes

MICROESTRUTURA

Porosidade / Mas. Esp. Caractersticas da partcula Tamanho Forma Textura

Composio Mineralgica

Resistncia compresso Resistncia a abraso Mdulo de elasticidade Sanidade

Propriedades do concreto fresco Dosagem do Concreto 1 Consistncia 2 Coeso 3 Massa Especfica

Propriedades do concreto endurecido 1 Limite de resistncia 2 Resistncia abraso 3 Estabilidade dimensional 4 Durabilidade

Figura 1 - Diagrama ilustrativo de como a microestrutura, condies prvias de exposio e condicionantes do processo de fabricao do agregado determinam as suas caractersticas e como estas afetam o trao e as propriedades do concreto fresco e endurecido. Geralmente, as propriedades dos agregados so discutidas em duas partes com base

nas propriedades que afetam (1) as propores de dosagem e (2) o comportamento do concreto fresco e endurecido. Devido considervel sobreposio dos dois aspectos, mais apropriado dividir as propriedades nos seguintes grupos, baseados na microestrutura e condicionantes de fabricao: 1. Caractersticas dependentes da porosidade: massa especifica, absoro de gua, resistncia, dureza, mdulo de elasticidade e sanidade; 2. Caractersticas dependentes das condies prvias de exposio e condicionantes de fabricao: tamanho, forma e textura das partculas; 3. Caractersticas dependentes da composio qumica e mineralgica: resistncia, dureza, mdulo de elasticidade e substncias deletrias presentes.

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Massa especfica e Massa Unitria Para fins de dosagem do concreto, no necessrio determinar a massa especifica real de um agregado. Os agregados naturais so porosos; valores de porosidade at 2% so comuns para rochas gneas intrusivas, at 5% para rochas sedimentares densas, e de 10 a 40% para arenitos e calcrios muito porosos. Para efeito de dosagem do concreto, importante conhecer o volume ocupado pelas partculas do agregado, incluindo os poros existentes dentro das partculas. Portanto, suficiente a determinao da massa especfica, que definida como a massa do material por unidade de volume, incluindo os poros internos das partculas. Para muitas rochas comumente utilizadas, a massa especifica varia entre 2600 e 2700kg/m3; valores tpicos para granito, arenito e calcrio denso so 2690, 2650 e 2600kg/m3, respectivamente. Alm da massa especfica, outra informao usualmente necessria para a dosagem de concretos, a massa unitria, que definida como a massa das partculas do agregado que ocupam uma unidade de volume. O fenmeno da massa unitria surge, porque no possvel empacotar as partculas dos agregados juntas, de tal forma que no haja espaos vazios. O termo massa unitria assim relativo ao volume ocupado por ambos agregados e vazios. A massa unitria aproximada dos agregados comumente usados em concreto normal varia de 1300 a 1750kg/m3.

Absoro e Umidade Superficial Os vrios estados de umidade que podem existir em uma partcula de agregado esto esquematizados na Fig. 2 (a). Quando todos os poros permeveis esto preenchidos e no h um filme de gua na superfcie, o agregado dito estar na condio saturada superfcie seca (SSS), quando o agregado est saturado e tambm h umidade livre na superfcie, o agregado est na condio mida ou saturada. Na condio seca em estufa, toda a gua evaporvel do agregado foi removida pelo aquecimento a 100C. Capacidade de absoro definida como a quantidade total de gua requerida para trazer um agregado da condio seca estufa para a condio SSS; absoro efetiva definida como a quantidade de gua requerida para trazer o agregado da condio seca ao ar para a condio SSS.

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Figura 2 (a) e (b)

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A quantidade de gua em excesso alm da requerida para a condio SSS referida como umidade superficial. Os dados relativos capacidade de absoro, absoro efetiva e umidade superficial so invariavelmente necessrios para a correo das propores de gua e de agregado em misturas de concreto, feitas a partir de materiais estocados. Como uma primeira aproximao, a absoro de gua de um agregado, que facilmente determinada, pode ser usada como uma medida da sua porosidade e resistncia.

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Normalmente, para rochas gneas intrusivas e rochas sedimentares densas, os valores de correo de umidade so muito baixos, mas podem ser muito altos no caso de rochas sedimentares porosas, agregados leves e areias. Por exemplo, tipicamente, os valores de absoro efetiva de agregados de trapp, arenito poroso e folhelho expandido so , 5 e 10%, respectivamente. Areias podem sofrer um fenmeno, conhecido como inchamento. Dependendo do teor de umidade e composio granulomtrica do agregado, pode ocorrer um aumento considervel do volume aparente da areia (Fig. 2 (b) ), porque a tenso superficial da gua mantm as partculas afastadas. Como a maioria das areias so despachadas para uso na condio saturada, podem ocorrer grandes variaes nos consumos por betonada, se a dosagem for feita em volume. Por esta razo a dosagem de concreto em massa tem se tornado uma prtica normalizada na maioria dos pases. Resistncia Compresso, Resistncia Abraso, e Mdulo de Elasticidade.

A resistncia compresso, a resistncia abraso e o mdulo de elasticidade dos agregados so propriedades inter-relacionadas, que so muito influenciadas pela porosidade. Os agregados naturais comumente usados para a produo de concreto normal, so geralmente densos e resistentes; portanto, raramente so um fator limitante da resistncia compresso e do mdulo de elasticidade dinmico da maioria dos granitos, basaltos, trapps, flints, arenito quartzitico e calcrios densos variam de 210 a 310MPa e de 70 a 90GPa, respectivamente. Quanto a rochas sedimentares, a porosidade varia numa faixa mais larga, e da mesma forma a sua resistncia compresso e caractersticas relacionadas. Em uma pesquisa, envolvendo 241 calcrios e 79 arenitos, enquanto a resistncia mxima compresso, para cada tipo de rocha, foi da ordem de 240MPa, alguns calcrios e arenitos apresentaram resistncias compresso to baixas quanto 96MPa, respectivamente. Sanidade Considera-se que o agregado instvel quando mudanas no seu volume induzidas pelo intemperismo, como ciclos alternados de umedecimento e secagem, ou congelamento e descongelamento, resultam na deteriorao do concreto. Geralmente, a instabilidade ocorre para rochas que tm uma certa estrutura porosa caracterstica. Concretos contendo alguns cherts, folhelhos, calcrios e arenitos, tm se mostrado suscetveis a danos, pela cristalizao de gelo e sal dentro dos agregados. Embora, uma alta absoro de gua seja usada, muitas vezes, como um ndice de instabilidade, muitos agregados, como de pumicita e de argilas expandidas, podem absorver

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grandes quantidades de gua, mas permanecerem estveis. A instabilidade esta, portanto, mais relacionada distribuio do tamanho dos poros do que porosidade total do agregado. Distribuies de tamanho dos poros que permitem s partculas dos agregados ficarem saturadas por umedecimento (ou descongelamento no caso de ataque por gelo), mas impedem a drenagem fcil na secagem (ou congelamento), so capazes de causarem altas presses hidrulicas dentro das partculas. A sanidade dos agregados frente ao do intemperismo determinada pelo Mtodo ASTM C88, que descreve um procedimento padronizado para a determinao direta da resistncia do agregado a desintegrao pela exposio a cinco ciclos de umedecimento e secagem; para o ciclo de umedecimento usada soluo saturada de sulfato de sdio ou magnsio. No caso de ataque por gelo, em adio distribuio do tamanho dos poros e ao grau de saturao, h uma dimenso crtica de agregado abaixo da qual no iro ocorrer tenses internas elevadas, capazes de fissurar a partcula. Para a maioria dos agregados, esta dimenso crtica maior do que a dimenso normal dos agregados grados usados na prtica; entretanto, para algumas rochas fracamente consolidadas (arenitos, calcrios, cherts e folhelhos), citado que esta dimenso varia na faixa de 12 a 25mm.

Dimenso Mxima e Composio Granulomtrica Composio granulomtrica a distribuio das partculas dos materiais granulares entre vrias dimenses, e usualmente expressa em termos de porcentagens acumuladas maiores ou menores do que cada uma das aberturas de uma serie de peneiras, ou de porcentagens entre certos intervalos de aberturas de uma serie de peneiras, ou de porcentagens entre certos intervalos de aberturas das peneiras. Os requisitos para a composio granulomtrica de agregados grados e midos da ASTM C33 (Standard Specification for Concret Aggregates), so mostrados nas tabelas 7-5 e 7-6, respectivamente. H vrias razes para a especificao de limites granulomtricos e da dimenso mxima dos agregados, a mais importante a sua influncia na trabalhabilidade e custo. Por exemplo, areias muito grossas produzem misturas de concreto speras e no trabalhveis, e areias muito finas aumentam o consumo de gua (portanto, o consumo de cimento para uma dada relao gua/cimento) e so anti-econmicas; agregados que no tm uma grande deficincia ou excesso de qualquer tamanho de partcula, em especial, produzem as misturas de concreto mais trabalhveis e econmicas. A dimenso mxima do agregado , convencionalmente, designada pela dimenso da abertura da peneira, na qual ficam retidos 15% ou menos das partculas do agregado. Em geral, quanto

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maior a dimenso mxima do agregado, menor ser a rea superficial por unidade de volume, que tem de ser coberta pela pasta de cimento, para uma dada relao gua/cimento. Desde que o preo do cimento , usualmente, cerca de 10 vezes (em alguns casos at mesmo 20 vezes), mais caro que o preo do agregado, qualquer ao que possa economizar cimento sem reduzir a resistncia e a trabalhabilidade do concreto pode resultar em um beneficio econmico significativo. Alm do aspecto econmico, h outros fatores que governam a escolha da dimenso mxima do agregado para uma mistura de concreto. De acordo com uma regra prtica, usada pela construo civil, a dimenso mxima do agregado no deve ser maior que um quinto da dimenso mais estreita da frma na qual o concreto ser colocado; tambm no deve ser maior que trs quartos da menor distancia livre entre as armaduras de reforo. Como partculas maiores tendem a produzir mais microfissuras na zona de transio entre o agregado grado e a pasta de cimento, nos concretos de alta resistncia a dimenso mxima do agregado limitada a 19mm. O efeito da variedade de tamanho das partculas em reduzir o volume de vazios total de uma mistura de agregados, pode ser demonstrado pelo mtodo mostrado na Fig 3 (a). Um bquer cheio com partculas de 25mm, de tamanho e forma relativamente uniformes; um segundo bquer cheio com uma mistura de partculas de 25 e 9mm. Abaixo de cada bquer, h uma proveta graduada com a quantidade de gua requerida para preencher os vazios de cada bquer. evidente que quando dois tamanhos de agregados so combinados em um bquer, o volume de vazios reduzido. Se partculas de vrios tamanhos menores que 9mm forem adicionadas para se combinarem com os agregados de 25mm e 9mm, uma reduo adicional de vazios ir resultar. Na prtica, pode-se obter um pequeno volume de vazios pelo uso de agregados grados, regularmente contnuos com propores adequadas de areia contnua (Fig. 3 (b)). Os dados mostram que foi obtido um volume de vazios to baixo quanto 21%, quando 40% de areia foi misturada com pedregulhos de 9 a 37mm. Do ponto de vista de trabalhabilidade das misturas de concreto, sabe-se que, com certos materiais, a menor porcentagem das misturas de concreto, sabe-se que, com certos materiais, a menor porcentagem de vazios (massa especifica mxima compactada) no a mais satisfatria; o volume de vazios timo um pouco maior que o mnimo possvel. Na prtica, um parmetro emprico chamado mdulo de finura muitas vezes usado como um ndice de finura do agregado. O mdulo de finura calculado com os dados da anlise granulomtrica, pela soma das porcentagens retidas acumuladas do agregado em cada uma das peneiras de uma serie especificada, sendo a soma dividida por 100. As peneiras usadas para a determinao do mdulo de finura so: 150m (n 100), 300m (n 50), 600m (n 30), 1,18mm (n

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16), 2,36mm (n8), 4,75mm (n4), 9,5mm (3/8), 19mm (3/4), 37,5mm (1 ), e maiores aumentando na proporo de 2 para 1. Pelos dados tabulados na Fig. 7-7, so apresentados exemplos do mtodo de determinao do mdulo de finura de agregados midos de trs procedncias, juntamente com a curva granulomtrica tpica. Pode-se observar que quanto maior o mdulo de finura, mais grado o agregado. Fig 3 (a) e (b)

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Fig. 4(a)

Fig. 4(b)

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Forma e Textura Superficial A forma e a textura das partculas dos agregados influenciam mais as propriedades do concreto no estado fresco do que endurecido; comparadas s partculas lisas e arredondadas, as partculas de textura spera, angulosas e alongadas requerem mais pasta de cimento para produzir misturas trabalhveis e, portanto, aumentam o custo do concreto. A forma diz respeito s caractersticas geomtricas tais como: arredondada, angulosa, alongada ou achatada. Partculas formadas por atrito tendem a ser arredondadas, pela perda de vrtices e arestas. Areias de depsitos elicos, assim como areia e pedregulho de zonas martimas ou leitos de rio, tm geralmente uma forma bem arredondada. Agregados de rochas intrusivas britadas possuem vrtices e arestas bem definidos e so chamados de angulosos. Geralmente, produzem partculas eqidimensionais. Calcrios estratificados, arenitos e folhelho tendem a produzir fragmentos alongados e achatados, especialmente quando so usados britadores de mandbula no beneficiamento. Aquelas partculas cuja espessura relativamente pequena em relao a outras duas dimenses, so chamadas de lamelares ou achatadas, enquanto aquelas cujo comprimento consideravelmente maior do que as outras duas dimenses so chamadas de alongados. Algumas vezes, um outro termo usado para descrever a forma de agregados grados a rea especfica volumtrica, que definida como a relao entre a rea superficial e o volume. Partculas esfricas ou bem arredondadas tem baixo valor de rea especfica, mas partculas alongadas e achatadas possuem valor elevado de rea especfica. Fotografias de partculas de vrias formas so mostradas na Fig. 2-3. Os agregados devem ser, relativamente, isentos de partculas alongadas e lamelares. As partculas alongadas, em forma de lmina, devem ser evitadas ou limitadas a no mximo 15%, em massa, do total do agregado. Este critrio se aplica no apenas para agregado grado, mas tambm para areias artificiais (resultantes da britagem de rochas), que contm gros alongados e produzem concreto muito spero. A classificao da textura superficial, que definida pelo grau de quanto a superfcie do agregado lisa ou spera, baseada em uma avaliao visual. A textura superficial do agregado depende da dureza, granulao e porosidade da rocha matriz e da sua subseqente exposio ao de atrito. Sendo, flint e escrias densas apresentam uma textura lisa, vtrea. Areia, pedregulhos e chert so lisos em seu estado natural. Pedras britadas de granito, basalto e calcrio apresentam uma textura spera. Pumicita, escria expandida e cinza volante sinterizada apresentam uma textura celular com poros visveis.

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H evidncias de que, pelo menos nas primeiras idades, a resistncia do concreto, particularmente a resistncia flexo, pode ser afetada pela textura do agregado; uma textura mais spera parece favorecer a formao de uma aderncia mecnica forte entre a pasta de cimento e o agregado. Em idades mais avanadas, com o desenvolvimento de uma forte aderncia qumica entre a pasta e o agregado, esse efeito pode no ser to importante. Substncias Deletrias Substancias deletrias so aquelas que esto presentes como constituintes minoritrios, tanto nos agregados grados quanto nos midos, mas que so capazes de prejudicar a trabalhabilidade, a pega e endurecimento e as caractersticas de durabilidade do concreto. Na Tabela 7-7, so apresentadas uma lista de substncias nocivas, seus possveis efeitos no concreto e as quantidades mximas permitidas nos agregados, fixadas pela Especificao ASTM C33. Tabela 1 - Limites de substncias deletrias nos agregados para concreto Efeitos deletrios possveis no concreto Teor mximo permitido (%, em massa)

Substncia

Agregado mido

Agregado gradoa

Material passante na Peneira de 75 m de Abertura (N 200) Concreto sujeito abraso Demais concretos Torres de argila e partculas friveis Carvo e linhito Concreto Aparente Demais concretos Chert (massa especfica menor do que 2400kg/m3) Afeta durabilidade Afeta trabalhabilidade e a resistncia abraso Afeta durabilidade; causa manchas 3 5 Afeta trabalhabilidade: Aumenta consumo de gua 3b 5b

}

1

0,5 1,0

}

0,5

5

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Os limites da ASTM C 33 para substncias deletrias no agregado grado variam com as condies de exposio e tipo de estrutura de concreto. Os valores apresentados aqui so para estruturas externas expostas a condies climticas moderadas. b No caso de areia artificial, se o material pulverulento menor do que 75 m consistir de p de fraturamento da rocha, essencialmente livre de argila ou folhelho, esses limites podem ser aumentados para 5 e 7%, respectivamente. Fonte: 1991 Annual Book of ASTM Standardds, Section 4, Vol. 04.02. Alm dos materiais listados na Tabela 7-7, h outras substncias que podem ter efeitos deletrios, envolvendo reaes qumicas no concreto. Tanto para agregados midos quanto grados, a ASTM C33 exige que agregado para uso em concreto, que ser submetido a imerso em gua, exposio prolongada atmosfera mida, ou contato com solo mido, no deve conter quaisquer materiais que sejam potencialmente reativos com os lcalis do cimento, em quantidade suficiente para causar expanso; a menos que tais materiais estejam presentes em quantidades desprezveis, o agregado pode ser usado com um cimento contendo menos de 0,6% de lcalis ou com a adio de um material que tenha mostrado evitar a expanso nociva da reao lcali-agregado. Sulfetos de

a

ferro, especialmente marcassita, presente como incluses em certos agregados, tm causado uma reao expansiva. No meio saturado de cal do concreto de cimento Portland, sulfetos de ferro reativos podem se oxidar para formar sulfato ferroso, que causa ataque por sulfatos ao concreto e a corroso da armadura de ao. Agregados contaminados com gipsita ou outros sulfatos solveis, como sulfatos de magnsio, sdio ou potssio, tambm promovem ataque por sulfatos. Recentemente, casos de falha na pega do concreto foram relatados, na produo de dois blocos de fundao em usinas do sul da Irlanda. O problema foi atribudo presena de quantidades significativas de chumbo e zinco (a maior parte na forma de sulfetos), no agregado calctico. Aqueles blocos que tiveram problema de pega, continham 0,11% ou mais de composto de chumbo ou 0,15% ou mais de composto de zinco, em massa do concreto. Sais solveis de chumbo ou zinco so retardadores da hidratao do cimento Portland, de tal potncia, que concretos experimentais feitos com amostras do agregado contaminado no desenvolveram qualquer resistncia aps 3 dias de cura. Deve-se observar eu problemas de pega e endurecimento do concreto tambm podem ser causados por impurezas orgnicas no agregado, como matria vegetal em decomposio que pode estar presente em forma de lodo orgnico ou hmus.

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MTODOS DE ENSAIO DE CARACTERIZAO DOS AGREGADOS Para informaes adicionais, dada na Tabela 7-8 uma lista de mtodos de ensaio da ASTM para determinao das vrias caractersticas dos agregados, incluindo o significado do ensaio.Tabela 2 - Ensaios normalizados da ASTM para caracterizao de agregadosCaracterstica Resistncia abraso e desintegrao Importncia ndice de qualidade do agregado; resistncia ao desgaste de pisos, pavimento Escamamento superficial, aspereza, perda de seo e esburacamento ASTM* ASTM C 131 ASTM C 535 ASTM C 779 ASTM C 666 ASTM C 682 N do Mtodo ABNT NBR 6465/84 Critrio ou Assunto relacionado Porcentagem mxima de perda de massa Profundidade e tempo de desgaste N mximo de ciclos ou perodo p/ resistir aocongelamento fator durabilidade NBR 12695/92 NBR 12696/92 NBR 12697/92 NBR 7809/83 Perda de massa, partculas danificadas

Resistncia ao congelamento e degelo

Resistncia desintegrao por sulfatos

Durabilidade sob ao do intemperismo

ASTM C 88

Forma da partcula e textura superficial Composio granulomtrica

Trabalhabilidade do concreto fresco

ASTM C 295 ASTM D 3398 ASTM C 117 ASTM C 136 ASTM C 29

Porcentagem mxima de partculas lamelares ou alongadas Porcentagens mximas e mnima passantes em peneiras normalizadas Massa compactada e massa no estado slido _

Trabalhabilidade do concreto fresco; economia Clculos de dosagem; classificao

NBR 7217/87

Massa unitria

NBR 7810/83 NBR 7251/82 NBR 9776/87 NBR 9937/87

Massa especfica

Clculos de dosagem

ASTM C 127, agr. Mido ASTM C 128, agr. grado ASTM C 70 ASTM C 127 ASTM C 128 ASTM C 566 ASTM C 39 ASTM C 78 ASTM C125 ASTM C 294

Absoro e umidade superficial

Controle da qualidade do concreto

NBR 9775/87 NBR 9777/87 NBR 9937/87 NBR 9939/87 NBR 7221/87

_

Resistncia compresso e flexo Terminologia e definio dos constituintes

Aceitao de agregado mido reprovado em outros testes Entendimento e comunicao inequvocos

Resistncia maior do que 95% da resistncia obtida com areia limpa _

NBR 9935/87 NBR 7225/82 NBR09942/87 NBR 7220/87 NBR 7221/87 NBR 7219/87 NBR 9936/87 NBR 7218/87 NBR 7389/92 NBR 9773/87 NBR 9774/87 NBR 7389/92 NBR 10340/88

Constituintes dos agregados

Determinao do teor de materiais deletrios e orgnicos

ASTM C 40 ASTM C 87 ASTM C 117 ASTM C 123 ASTM C 142 ASTM C 295 ASTM C 227 ASTM C 289 ASTM C 295 ASTM C 342

Porcentagem mxima individual dos constituintes

Resistncia reatividade com lcalis e variao de volume

Sanidade contra a mudana de volume

Expanso mxima, teores de slica e dos constituintes alcalinos

20

ASTM C 586 A maioria dos testes e caractersticas listadas esto referenciadas na ASTM C 33. N. T Os mtodos brasileiros disponveis tambm foram acrescentados tabela, para facilitar eventuais pesquisas; mas, no representam, necessariamente, equivalncia direta com o mtodo americano relacionado na mesma linha. N.T. Como anteriormente mencionado, no Brasil, mais usual a classificao de agregados pela massa especfica e no pela massa unitria Algumas das Normas NBR mencionadas na tabela j possuem uma verso atualizada disponvel no laboratrio.

BIBLIOGRAFIA MEHTA, P. KUMAR E MONTEIRO, PAULO J.M. CONCRETO ESTRUTURA, PROPRIEDADES E MATERIAIS, EDITORA PINI 1a EDIO JUN/2000

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ENSAIOS TECNOLGICOS1 AGREGADO MIDO ________________________________________________________________ 22 1.1 AGREGADO MIDO - DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA E MASSA ESPECFICA APARENTE._______________________________________________________________ 22 1.2 DETERMINAO DA UMIDADE SUPERFICIAL EM AGREGADOS MIDOS POR MEIO DO FRASCO DE CHAPMAN. _____________________________________________________ 24 1.3 DETERMINAO DA UMIDADE TOTAL EM AGREGADOS MIDOS PELO MTODO DA ESTUFA. _________________________________________________________________ 25 1.4 DETERMINAO DA UMIDADE TOTAL EM AGREGADOS MIDOS PELO MTODO DA FRIGIDEIRA. ______________________________________________________________ 26 1.5 AGREGADOS - DETERMINAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA______________ 27 1.6 AGREGADO MIDO - DETERMINAO DE IMPUREZAS ORGNICAS ________________ 30 1.7 DETERMINAO DO INCHAMENTO DO AGREGADO MIDO _______________________ 31 1.8 AGREGADO EM ESTADO SOLTO - DETERMINAO DA MASSA UNITRIA ____________ 33 1.9 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS DO AGREGADO MIDO__ 34 1.10 DETERMINAO DO TEOR DE ARGILA EM TORRES E MATERIAIS FRIVEIS ________ 35

2 AGREGADOS GRADOS ____________________________________________________________ 37 2.1 AGREGADOS - DETERMINAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA______________ 37 2.2 AGREGADO EM ESTADO SOLTO - DETERMINAO DA MASSA UNITRIA ____________ 40 2.3 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS DO AGREGADO GRADO _ 41 2.5 DETERMINAO DO TEOR DE UMIDADE TOTAL DO AGREGADO GRADO ___________ 44

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1 - AGREGADO MIDO 1.1 AGREGADO MIDO - DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA E MASSA ESPECFICA APARENTE.

NORMA: ABNT NM 52: 2002 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS: Balana Capacidade mnima de 1kg e sensibilidade de 0,1g; Frasco Aferido; Estufa Recipiente para amostra 500g de agregado mido gua; Esptula;

EXECUO: 01) Pesar 500g de amostra na condio saturada superfcie seca amostra das baias externas ( m s ); 02) Colocar a amostra no frasco e registrar a massa do conjunto ( m1 ); 03) Encher o frasco com gua at prximo da marca de 500ml. 04) Mov-lo de forma a eliminar as bolhas de ar. 05) Aps 1h, aproximadamente, completar com gua at a marca de 500cm e determinar a massa total ( m2 ) 06) Retirar o agregado mido do frasco e sec-lo a (105 + ou 5)C at massa constante. 07) Esfriar a amostra e pesar ( m ) RESULTADO: a) A massa especfica aparente do agregado seco: m d1 = V Va Onde: d1 = massa especfica aparente do agregado seco (g/cm) m = massa da amostra seca em estufa (g) V = volume da gua adicionada ao frasco (cm) Va = volume da gua adicionada ao frasco (cm) de acordo com a seguinte frmulaVa = m2 m1

a

Onde: m2 = massa total (frasco + agregado + gua) em g. m1 = massa do conjunto (frasco + agregado) em g.

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a = massa especfica da gua (g/cm)b) Massa especfica do agregado saturado superfcie seca ms d2 = V VA Onde: d 2 = massa especfica do agregado saturado superfcie seca (g/cm) ms = massa da amostra na condio saturada superfcie seca (g) V = volume da gua adicionada ao frasco (cm) Va = volume da gua adicionada ao frasco (cm) conforme frmula citada acima.

c) Massa especfica (agregados a serem utilizados em concreto em sua condio natural de umidade) m d3 = m m (V VA ) s

a

Onde: d 3 = a massa especfica do agregado (g/cm) m = massa da amostra seca em estufa (g) V = volume da gua adicionada ao frasco (cm) Va = volume da gua adicionada ao frasco (cm) conforme frmula citada acima. ms = massa da amostra na condio saturada superfcie seca (g)

a = massa especfica da gua (g/cm)O resultado deve ser expresso com trs algarismos significativos. Os resultados realizados com a mesma amostra no devem diferir em mais de 0,02 g/cm3 para a massa especfica.

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1.2

DETERMINAO DA UMIDADE SUPERFICIAL EM AGREGADOS MIDOS POR MEIO DO FRASCO DE CHAPMAN.

NORMA: NBR 9775 (MAR/1987) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; Frasco de Chapman; gua; 500g de agregado mido; Funil; Esptula; Forma Metlica;

EXECUO: 01) Colocar gua at a marca de 200cm3, cuidando para que no fique gua aderida nas paredes; 02) Colocar cuidadosamente o agregado mido com o auxlio do funil e da esptula; 03) Ligeiramente inclinado, rotacionar (vai-vm) o frasco de Chapman de modo a propiciar a sada de pequenas bolhas de ar; 04) Verificar se no existe gua ou agregado mido aderido nas paredes do gargalo; 05) Deixar o frasco de Chapman nivelado e vertical; 06) Realizar a Leitura (L) na escala graduada do gargalo. RESULTADO: A umidade calculada por uma das seguintes frmulas: H = ( L 500/ - 200) x 100 ou H = 100 x [ 500 (L 200) x ] x ( L 700 ) 700 L Onde: H a porcentagem de umidade, L a leitura no frasco e a massa especfica absoluta do agregado. O resultado final da umidade superficial deve ser a mdia de duas determinaes consecutivas, feitas com amostras do mesmo agregado colhidas ao mesmo tempo e de locais diferentes. Os resultados no devem diferir entre si mais do que 0,5%.

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1.3

DETERMINAO DA UMIDADE TOTAL EM AGREGADOS MIDOS PELO MTODO DA ESTUFA.

NORMA: No normalizado pela ABNT MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; Estufa; Forma metlica (vasilhame); 500g de agregado mido (Pi); Esptula; Luvas;

EXECUO: 01) Com muito cuidado e com as luvas proceda; 02) Colocar o agregado dentro do vasilhame e levar at a estufa por 24 horas at a consistncia de massa; 03) Retire a fora com o agregado da estufa; 04) Deixar esfriar e pesar o agregado agora seco (Pf). RESULTADO: A umidade calculada pela seguinte frmula H = (Pi Pf) x 100 (%) Pf Onde: Pi o peso inicial ou peso do agregado mido e Pf o peso final ou peso do agregado seco.

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1.4

DETERMINAO DA UMIDADE TOTAL EM AGREGADOS MIDOS PELO MTODO DA FRIGIDEIRA.

NORMA: No normalizado pela ABNT MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; Fonte de calor (Liquinho); Vasilha (Tacho/frigideira) 500g de agregado mido (Pi); Esptula; Luvas;

EXECUO: 01) 02) 03) 04) 05) 06) 07) 08) Com muito cuidado e com as luvas proceda; Colocar o agregado dentro do vasilhame e levar at a fonte de calor; Com a esptula mexer constantemente; Perceba que a gua (umidade) retida no agregado est evaporando; Assim que parar a evaporao, retire o vasilhame da fonte de calor; Apague a fonte de calor; Deixar esfriar e pesar o agregado agora seco (Pf); repetir o procedimento at atingir a constncia de massa.

RESULTADO: A umidade calculada pela seguinte frmula H = (Pi Pf) x 100 (%) Pf Onde: Pi o peso inicial ou peso do agregado mido e Pf o peso final ou peso do agregado seco.

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1.5

AGREGADOS - DETERMINAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA

Agregado Mido: NORMA: ABNT NBR NM 248: 2003 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Srie de Peneiras denominadas normal: 4,75mm - 2,36mm - 1,18mm - 600 m - 300 m 150 m e fundo; Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; 2 kg de agregado mido seco em estufa at a constncia de massa; Agitador de Peneiras;

EXECUO: 01) Formar a amostra para o ensaio seguindo a tabela abaixo: Agregado Mido Mn. 0,3kg Ensaio: 0,5kg Agregado Grado D.Max = 9,5mm D.Max = 12,5mm D.Max = 19mm D.Max = 25mm D.Max = 37,5mm

1kg 2kg 5kg 10kg 15kg

02) Montar a srie de peneiras e fundo apropriadamente; 03) Colocar a amostra ou pores da mesma sobre a peneira superior do conjunto, de modo a evitar a formao de uma camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras. A tabela abaixo mostra a mxima quantidade de material sobre as telas das peneiras: Agregado Mido Agregado Grado D.Max = 4,75mm D.Max = 9,5mm D.Max = 12,5mm D.Max = 19mm D.Max = 25mm D.Max = 37,5mm

0,2kg

0,33Kg 0,67kg 0,89kg 1,4kg 1,8kg 2,7kg

04) A amostra peneirada atravs da srie normal de peneiras, de modo que seus gros sejam separados e classificados em diferentes tamanhos; 05) O peneiramento deve ser contnuo, de forma que aps 1 minuto de peneiramento contnuo, atravs de qualquer peneira no passe mais que 1% do peso total da amostra (agitador de peneiras por 5 min e peneiramento manual at que no passe quantidade significativa de material); 06) O material retido em cada peneira e fundo separado e pesado; 07) O somatrio de todas as massas no deve diferir mais de 0,3% da massa inicial da amostra.

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08) Se um agregado fino apresentar entre 5% a 15% de material mais grosso do que 4,8mm, ser ele ainda considerado globalmente como agregado mido; 09) Se um agregado grosso apresentar at 15% de material passando pela peneira 4,8mm, ser ele, ainda, globalmente considerado como agregado grado; 10) Porm, se mais do que 15% de um agregado fino for mais grosso do que 4,8mm, ou mais do que 15% de um agregado grosso passar na peneira 4,8mm, sero consignadas separadamente as composies granulomtricas das partes do material acima e abaixo da referida peneira. RESULTADO: PENEIRA # 4,75mm 2,36mm 1,18mm 0,6mm 0,3mm 0,15mm Fundo Total Peso retido (g) Peso retido na # 4,8mm Peso retido na # 2,4mm Peso retido na# 1,2mm Peso retido na # 0,6mm Peso retido na # 0,3mm Peso retido na # 0,15mm Peso retido no fundo Somatrio= peso da amostra % Retida Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total 100% % Retida Acumulada %Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida

Dimenso Mxima Caracterstica (DMC): Corresponde abertura da malha da peneira (em mm) na qual o agregado apresenta uma porcentagem retira acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% da massa. Mdulo de Finura (M.F.): O Mdulo de Finura calculado pela frmula:

M.F. = % Retida Acumulada Fundo e # intermedirias 100

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Classificao do agregado: Abertura da malha das peneiras (mm) 9,5 6,3 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 Fundo Faixas em relao as % retidas acumuladas Limites Inferiores Limites Superiores Zona Zona Zona Zona Utilizvel tima Utilizvel tima 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 5 10 0 10 20 25 5 20 30 50 15 35 55 70 50 65 85 95 85 90 95 100 100 100 100 100 Agregado Mido Zona utilizvel inferior Zona tima Zona utilizvel inferior Mdulo de Finura 1,55 MF < 2,20 2,20 MF < 2,90 2,90 MF < 3,50

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1.6 AGREGADO MIDO - DETERMINAO DE IMPUREZAS ORGNICAS NORMA: ABNT NBR NM 49:2001 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 0,01g; Copos de Becker de aproximadamente 1000ml; 200g de agregado mido seco ao ar; gua destilada; Hidrxido de sdio (Soda custica); Provetas graduadas de 10ml e 100ml; Frasco Erlenmeyer com rolha esmerilhada de 250ml; Funil de haste longa; Papel filtro qualitativo; Tubo de ensaio; Colormetro ou kit com Solues Padro; Basto de vidro.

EXECUO: 01) Preparar no Copo de Becker de 1000ml a soluo de hidrxido de sdio a 3%, para isso, adicionar 30g de hidrxido de sdio (NaOH) a 970g de gua destilada (H2O), com o auxlio do basto de vidro, mexer at a dissoluo total do hidrxido de sdio; 02) Colocar a areia no Frasco de Erlenmeyer e adicionar 100ml da soluo de hidrxido de sdio a 3%; 03) Agitar vigorosamente e deixar em repouso por 24 2h em ambiente escuro; 04) Com o auxlio do funil, papel filtro e do Copo de Becker de 400ml, filtrar a soluo contida no frasco de Erlenmeyer; 05) Encher um tubo de ensaio com a soluo filtrada; 06) Efetuar a anlise colorimtrica (comparao) entre a soluo filtrada e o colormetro ou com o kit das Solues Padro. Ou simplesmente com soluo padro preparada no laboratrio (Soluo de cido Tnico) RESULTADO: O resultado dar-se- e partes de matria orgnica por um milho de partes de gua (ppm), para que isso ocorra comparamos a soluo analisada com a escala colorimtrica padro, cuja as matizes, da mais clara para a mais escura, correspondem a 100, 200, 300, 400 e 500 ppm. A soluo padro preparada no laboratrio corresponde a 300 ppm, sendo assim se a soluo filtrada estiver mais escura que a soluo padro, a areia contm mais impurezas orgnica do que a norma permite e deve-se realizar o ensaio de qualidade da areia.

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1.7 DETERMINAO DO INCHAMENTO DO AGREGADO MIDO NORMA: ABNT NBR 6467:2006 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; 4 kg de agregado mido seco e estufa at a constncia de massa; forma retangular pequena; Proveta graduada; Rgua; Concha ou p;

EXECUO: 01) A amostra do agregado dever estar na temperatura ambiente; 02) O volume do Agregado a ser ensaiado dever ser no mnimo o dobro do volume da forma pequena (4kg); 03) Colocar a amostra dentro da forma grande; 04) Adicionar gua seguindo a tabela abaixo para obter o teor de umidade requerido;; Teor de Umidade (%) Quantidade de gua (g)

0 0

0,5 20

1 20

2 40

3 40

4 40

5 40

7 80

9 80

12 120

05) Homogeneizar a amostra com esta quantidade de gua adicionada, com isso asseguramos uma umidade constante em toda a amostra; 06) Determinar a massa unitria tendo como caixa a forma pequena ( = Massa ); Volume 07) Despejar o contedo da forma pequena na forma grande; 08) Homogeneizar a amostra; 09) Volte ao item 04, adicione uma nova quantidade de gua, determine novamente a massa unitria, assim sucessivamente para os diversos teores de umidade. (0,5 1 2........7 9 12%) RESULTADO: Para os diversos teores de umidade (10 teores), calcular os respectivos coeficientes de inchamento pela seguinte frmula: Vh Vo Onde: =

s h

x

(100 + H) 100

s = massa especfica aparente do agregado seco. h = massa especfica aparente do agregado no estado mido.H = teor de umidade do agregado, em % Elaborar um grfico tendo como eixo das abcissas (eixo x) os teores de umidade, e como eixo das ordenadas (eixo y) os coeficientes de inchamento.

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Traar a curva de inchamento, de modo a obter uma representao aproximada do fenmeno, conforme a prxima pgina: A umidade crtica (ponto C) a umidade indicada pela interseco da reta vertical com o eixo x, sendo este teor de umidade o responsvel pelo maior inchamento do agregado. O Coeficiente de Inchamento Mdio (CIM) a mdia aritmtica dos pontos A e B. onde: CIM = A + B A = coeficiente mximo. 2 B = coeficiente para a umidade crtica. Determinao da umidade crtica:

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1.8 AGREGADO EM ESTADO SOLTO - DETERMINAO DA MASSA UNITRIA NORMA: ABNT NBR 7251:1982 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana com limite de erro de 0,5% da amostra; Recipiente paralelepipdico; Estufa (105 a 110C); P / concha; Rgua. *Recipiente dimenses mnimas: D.Max. (mm) Base (mm) 316 x 316 4,8 316 x 316 >4,8 e 50 > 50 447 x 447

Altura (mm) 150 200 300

Volume (dm3) (V) 15 20 60

EXECUO: 01) Preparar a amostra a ser ensaiada de modo que esta tenha pelo menos o dobro do volume do recipiente utilizado; 02) Sempre que a amostra ensaiada no estiver no estado seco, deve ser indicado o teor de umidade correspondente; 03) Encher o recipiente dever com o auxlio de uma concha/p, sendo o agregado lanado de uma altura de 10 a 12cm do topo do recipiente; 04) A superfcie dever ser alisada com uma rgua tomando como limite as bordas da caixa (rasar o topo); 05) O recipiente pesado (kg) com o material nele contido, a massa do agregado (Ma) a diferena entre este e do recipiente vazio; 06) Durante a execuo do ensaio deve-se tomar cuidado com a caixa (recipiente) para que no ocorra segregao das partculas devido a batidas ou trepidaes na mesma, bem como com o agregado lanado (derramado da concha para a caixa); 07) Deve-se promover pelo menos trs determinaes com amostras distintas Ma(1) Ma(2) e Ma(3); RESULTADO: A massa especfica aparente a mdia de trs determinaes dividindo-se a mdia das massas pelo volume do recipiente utilizado.

= Ma (g / cm3) V

mdio =

(1) + (2) + (3) 3

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1.9 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS DO AGREGADO MIDO NORMA: ABNT NBR NM 46:2006 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Conjunto de Peneiras ( # 1,18mm e # 0,075mm); Uma recipiente para lavagem do agregado; gua corrente; Estufa; Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; Agregado mido [amostra seca em estufa (105 5)C at a constncia de massa]; Recipiente de vidro; Luvas.

EXECUO: 01) Pesar a amostra do agregado conforme a tabela abaixo: D.Max (mm) 2,36 4,75 9,5 19 37,5 02) 03) 04) 05) 06) Massa Mnima (g) (mi) 100 500 1000 2500 5000

Coloca-se o agregado no recipiente; Coloca-se gua dentro do recipiente de modo que no transborde quando for agitada; Agita-se para provocar a separao e suspenso do material pulverulento; Verte-se a gua com o material em suspenso pelo conjunto de peneiras; Lavar as peneiras sobre o recipiente, de modo que todo o material retido nelas, volte para junto da amostra em anlise; 07) Repete-se o processo (volte ao item 02) at que a gua se torne clara. Para verificar isso utiliza-se o recipiente de vidro; 08) O agregado lavado finalmente seco em estufa at a constncia de massa; 09) Pesa-se o agregado seco (mf).

RESULTADO: O Percentual do material pulverulento calculado pela frmula: m = (mi mf) mi x 100 (%)

m a porcentagem de material mais fino que a peneira de # 0,075mm por lavagem (material pulverulento); mi a massa original da amostra seca, em gramas; mf - a massa da amostra seca aps a lavagem, em gramas. Obs. O resultado deve ser a mdia aritmtica de duas determinaes.

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1.10

DETERMINAO DO TEOR DE ARGILA EM TORRES E MATERIAIS FRIVEIS

NORMA: NBR 7218:1982 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Recipiente; Srie de peneiras; Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; Agregado mido seco e estufa (105 a 110C) at a constncia de massa ( 1500g); Estufa;

EXECUO: 01) Peneiras o agregado mido atravs da srie abaixo: # 76mm # 38mm # 19mm # 4,8mm # 1,2mm 02) Formar as amostras para o ensaio com os pesos mnimos indicados na tabela: MATERIAL RETIDO ENTRE PENEIRAS 1,2 e 4,8mm 4,8 e 19mm 19 e 38mm 38 e 76mm PESO MNIMO DA AMOSTRA (kg) (Pi) 0,2 1 3 5

03) Colocar cada uma das amostras em diferentes recipientes; 04) Espalha-las na forma e analisar a presena de argila em torres; 05) Identificar todas as partculas com aparncia de torres de argila ou materiais friveis, pressiona-las com os dedos, de modo a desfaz-las (destorroamento); 06) Peneirar cada uma das amostras em suas respectivas peneiras, seguindo o quadro abaixo: AMOSTRA 1,2 e 4,8mm 4,8 e 19mm 19 e 38mm 38 e 76mm PENEIRA P/REMOO DE RESDUOS 0,6mm 2,4mm 4,8mm 4,8mm

07) Pesar cada material retido em suas respectivas peneiras (Pf); 08) Calcular o teor parcial da argila em torres e materiais friveis (TA) de cada frao indicando-a em porcentagem segundo a expresso:

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% TA = (Pi Pf ) x 100 Pi RESULTADO: O teor global da argila em torres calculado segundo a expresso:

(% TA x Retida*)

* Valor extrado da anlise granulomtrica, correspondente a faixa de peneiras segundo o item 02 deste ensaio.

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2 AGREGADOS GRADOS 2.1 AGREGADOS - DETERMINAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA Agregado Grado: NORMA: ABNT NBR NM 248:2003 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Srie de Peneiras denominadas normal: ( ... 31,5 - 25 19 12,5 9,5 - 6,3 4,75)mm e fundo; Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; 2 kg de agregado mido seco em estufa at a constncia de massa; Agitador de Peneiras;

EXECUO: 01) Formar a amostra para o ensaio seguindo a tabela abaixo: Agregado Mido 0,3kg Agregado Grado D.Max = 9,5mm D.Max = 12,5mm D.Max = 19mm D.Max = 25mm D.Max = 37,5mm

1kg 2kg 5kg 10kg 15kg

02) Montar a srie de peneiras e fundo apropriadamente; 03) Colocar a amostra ou pores da mesma sobre a peneira superior do conjunto, de modo a evitar a formao de uma camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras. A tabela abaixo mostra a mxima quantidade de material sobre as telas das peneiras: Agregado Mido Agregado Grado D.Max = 4,75mm D.Max = 9,5mm D.Max = 12,5mm D.Max = 19mm D.Max = 25mm D.Max = 37,5mm

0,2kg

0,33Kg 0,67kg 0,89kg 1,4kg 1,8kg 2,7kg

04) A amostra peneirada atravs da srie normal de peneiras, de modo que seus gros sejam separados e classificados em diferentes tamanhos; 05) O peneiramento deve ser contnuo, de forma que aps 1 minuto de peneiramento contnuo, atravs de qualquer peneira no passe mais que 1% do peso total da amostra (agitador de peneiras por 5 min e peneiramento manual at que no passe quantidade significativa de material); 06) O material retido em cada peneira e fundo separado e pesado; 07) O somatrio de todas as massas no deve diferir mais de 0,3% da massa inicial da amostra. 08) Se um agregado fino apresentar entre 5% a 15% de material mais grosso do que 4,8mm, ser ele ainda considerado globalmente como agregado mido; 09) Se um agregado grosso apresentar at 15% de material passando pela peneira 4,8mm, ser ele, ainda, globalmente considerado como agregado grado;

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10) Se porm, mais do que 15% de um agregado fino for mais grosso do que 4,8mm, ou mais do que 15% de um agregado grosso passar na peneira 4,8mm, sero consignadas separadamente as composies granulomtricas das partes do material acima e abaixo da referida peneira.

RESULTADO: PENEIRA # 31,5mm 25mm 19mm 12,5mm 9,5mm 6,3mm 4,75mm Fundo Total Peso retido (g) Peso retido na # 31,5mm Peso retido na # 25mm Peso retido na# 19mm Peso retido na# 12,5mm Peso retido na # 9,5mm Peso retido na # 6,3mm Peso retido na # 4,75mm Peso retido no fundo Somatrio= peso da amostra % Retida Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total Peso retido X 100 Total 100% % Retida Acumulada %Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida %Ret. Acum. Anterior + % Retida

Dimenso Mxima Caracterstica (DMC): Corresponde abertura da malha da peneira (em mm) na qual o agregado apresenta uma porcentagem retira acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% da massa. Mdulo de Finura (M.F.): O Mdulo de Finura calculado pela frmula: M.F. = % Retida Acumulada Fundo e # intermedirias 100

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Classificao do agregado: Faixas em relao as porcentagens retidas acumuladas Abertura das Brita Brita Brita Brita Brita Peneiras 4,75 / 12,5 9,5 / 25 19 / 31,5 25 / 50 37,5 / 75 (mm) N 0 N 1 N 2 N 3 N 4 75 0-5 63 5 - 30 50 0 - 5 75 - 100 37,5 5 - 30 90 - 100 31,5 0 - 5 75 - 100 95 - 100 25 0-5 5 - 25 87 - 100 19 2 - 15 65 - 95 95 - 100 12,5 0 -5 40 - 65 92 - 100 9,5 2 - 15 80 - 100 92 - 100 6,3 40 - 65 92 - 100 95 - 100 4,75 80 - 100 95 - 100 2,36 95 - 100

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2.2 AGREGADO EM ESTADO SOLTO - DETERMINAO DA MASSA UNITRIA NORMA: ABNT NBR 725:1982 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana com limite de erro de 0,5% da amostra; Recipiente paralelepipdico; Estufa (105 a 110C); P / concha; Rgua. *Recipiente dimenses mnimas: D.Max. (mm) Base (mm) 316 x 316 4,8 316 x 316 >4,8 e 50 > 50 447 x 447

Altura (mm) 150 200 300

Volume (dm3) (V) 15 20 60

EXECUO: 08) Preparar a amostra a ser ensaiada de modo que esta tenha pelo menos o dobro do volume do recipiente utilizado; 09) Sempre que a amostra ensaiada no estiver no estado seco, deve ser indicado o teor de umidade correspondente; 10) Encher o recipiente dever com o auxlio de uma concha/p, sendo o agregado lanado de uma altura de 10 a 12cm do topo do recipiente; 11) A superfcie dever ser alisada com uma rgua tomando como limite as bordas da caixa (rasar o topo); 12) O recipiente pesado (kg) com o material nele contido, a massa do agregado (Ma) a diferena entre este e do recipiente vazio; 13) Durante a execuo do ensaio deve-se tomar cuidado com a caixa (recipiente) para que no ocorra segregao das partculas devido a batidas ou trepidaes na mesma, bem como com o agregado lanado (derramado da concha para a caixa); 14) Deve-se promover pelo menos trs determinaes com amostras distintas Ma(1) Ma(2) e Ma(3); RESULTADO: A massa especfica aparente a mdia de trs determinaes dividindo-se a mdia das massas pelo volume do recipiente utilizado.

= Ma (g / cm3)V

mdio =

(1) + (2) + (3)3

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2.3 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS DO AGREGADO GRADO NORMA: ABNT NBR NM 46:2006 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Conjunto de Peneiras ( # 1,18mm e # 0,075mm); Uma recipiente para lavagem do agregado; gua corrente; Estufa; Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; Agregado mido [amostra seca em estufa (105 5)C at a constncia de massa]; Recipiente de vidro; Luvas.

EXECUO: 10) Pesar a amostra do agregado conforme a tabela abaixo: D.Max (mm) 2,36 4,75 9,5 19 37,5 11) 12) 13) 14) 15) Massa Mnima (g) (mi) 100 500 1000 2500 5000

Coloca-se o agregado no recipiente; Coloca-se gua dentro do recipiente de modo que no transborde quando for agitada; Agita-se para provocar a separao e suspenso do material pulverulento; Verte-se a gua com o material em suspenso pelo conjunto de peneiras; Lavar as peneiras sobre o recipiente, de modo que todo o material retido nelas, volte para junto da amostra em anlise; 16) Repete-se o processo (volte ao item 02) at que a gua se torne clara. Para verificar isso utiliza-se o recipiente de vidro; 17) O agregado lavado finalmente seco em estufa at a constncia de massa; 18) Pesa-se o agregado seco (mf).

RESULTADO: O Percentual do material pulverulento calculado pela frmula: m = (mi mf) mi x 100 (%)

m a porcentagem de material mais fino que a peneira de # 0,075mm por lavagem (material pulverulento); mi a massa original da amostra seca, em gramas; mf - a massa da amostra seca aps a lavagem, em gramas. Obs. O resultado deve ser a mdia aritmtica de duas determinaes.

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2.4 AGREGADO GRADO - DETERMINAO DE MASSA ESPECFICA, MASSA ESPECFICA APARENTE E ABSORO DE GUA. NORMA: NBR NM 53:2003 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g e com dispositivo para manter o recipiente que conter a amostra suspenso na gua, no centro do prato da balana); Recipiente / Forma; Cesto aramado; Fio de nylon; Tanque com gua; Peneiras # 4,8mm e # 2,4mm; Estufa; Luvas.

EXECUO: 01) Peneirar a amostra na peneira 4,8mm desprezando todo o material passante; 02) A massa mnima da amostra a ser ensaiada funo da Dimenso Mxima Caracterstica do agregado conforme a tabela abaixo: D.M.C. (mm) 12,5 ou menor 19 25 37,5 50 63 75 125 150 03) 04) 05) 06) 07) 08) 09) 10) Massa Mnima (kg) 2,0 3,0 4,0 5,0 8,0 12,0 18,0 75,0 125,0

Lavar a amostra e seca-la em estufa at a constncia de massa; Deixar a amostra esfriar at a temperatura ambiente; Imergir o agregado em gua, temperatura ambiente, por um perodo de (24 4) h; Remover a amostra da gua e espalha-la sobre um pano absorvente, promovendo a retirada da gua superficial (enxugando) de cada partcula; Pesar a amostra com aparncia opaca, na condio saturada de superfcie seca (ms); Zerar a balana, com a corrente e o cesto, imersos em gua; Colocar a amostra (B) no cesto, imerg-lo e determinar o seu peso (ma); Secar a amostra em estufa at a constncia de massa, determinar a massa do agregado (m);.

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RESULTADO:

Massa especfica do agregado seco:

d =

m ( g/cm3 ) m - ma

d = massa especfica do agregado seco (g) m = massa ao ar da amostra seca (g) ma = massa em gua da amostra (g)

Massa especfica na condio saturada superfcie seca: ms ( g/cm3 ) ms - ma

ds =

ds = massa especfica do agregado na condio saturado superfcie seca (g) ms = massa ao ar da amostra na condio saturada superfcie seca (g) ma = massa em gua da amostra (g)

Massa especfica aparente: ( g/cm3 ) m ms - ma

da =

da = massa especfica aparente do agregado (g) m = massa ao ar da amostra seca (g) ms = massa ao ar da amostra na condio saturada superfcie seca (g) ma = massa em gua da amostra (g)

Absoro: (%)

A = ms m x 100 m

A = absoro da gua em porcentagem m = massa ao ar da amostra seca (g) ms = massa ao ar da amostra na condio saturada superfcie seca (g) Obs. O resultado do ensaio a mdia de duas determinaes.

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2.5 DETERMINAO DO TEOR DE UMIDADE TOTAL DO AGREGADO GRADO NORMA: NBR 9939:1987 MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:-

Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; Recipiente / Forma; Agregado grado com umidade (condio de uso); Estufa; Luvas.

EXECUO: 01) A massa mnima da amostra a ser ensaiada funo do Dimenso Mxima Caracterstica do agregado conforme a tabela abaixo: D.M.C. (mm) 9,5 12,5 19 25 38 50 76 Massa Mnima (g) (Mi) 1500 2000 3000 4000 6000 8000 13000

02) Secar a amostra e estufa at a constncia de massa; 03) Deixar a amostra esfriar at a temperatura ambiente; 04) Pesar a amostra seca (Mf). RESULTADO: O teor de umidade total calculado pela frmula: H = (Mi - Mf) x 100 (%) Mf

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FORMULRIOS PARA REGISTRO DOS RESULTADOS

ANEXO 01 AGREGADO MIDO Arquivo em Excel na Internet ou no Xerox. ANEXO 02 AGREGADO GRADO Arquivo em Excel na Internet ou no Xerox.