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  • MATERIAIS DE CONSTRUO 1

    AGREGADOS

    PARA

    ARGAMASSAS E BETES

    Joana de Sousa Coutinho

    1999

  • I

    NDICE

    1. INTRODUO 1

    2. AGREGADOS 3

    2.1 - Classificao dos agregados 5

    2.1.1 - Classificao petrogrfica e mineralgica 5

    2.1.2 - Classificao segundo a densidade 8

    2.1.2.1 - Classificao de acordo com a massa volmica 8

    2.1.2.2 - Classificao segundo a baridade 10

    2.1.3 - Classificao segundo as dimenses das partculas 10

    3. PROPRIEDADES DOS AGREGADOS 11

    3.1 - Granulometria 12

    3.1.1 - Anlise granulomtrica 14

    3.1.2 - Peneiros e suas caractersticas 16

    3.1.3 - Procedimento para obteno de uma anlise granulomtrica 18

    3.1.4 - Curva granulomtrica 21

    3.1.4.1 - Traado da curva granulomtrica 21

    3.1.4.2 - Mistura de agregados 24

    3.1.4.3 - Fraccionamento de um agregado 26

    3.1.5 - Mdulo de finura 27

    3.1.6 - Designao do agregado 28

    3.1.7 - Peneiros a utilizar futuramente 30

    3.1.8 - Areias: Representao triangular de Feret; Compacidade 31

    3.2 - Forma das partculas 35

    3.2.1 - Generalidades 35

    3.2.2 - Determinao do ndice volumtrico 38

    3.2.3 - A influncia da forma na trabalhabilidade do beto 40

    3.3 - Resistncia mecnica 41

    3.3.1 - Determinao da tenso de rotura da rocha originria 42

    3.3.2 - Ensaios de compresso confinada-esmagamento 43

    3.3.3 - Ensaio de abraso e desgaste 47

    3.3.4 - Ensaios sobre partculas individuais 50

    3.3.5 - Ensaios comparativos 51

    3.4 - Resistncia humidificao e secagem 51

    3.5 - Resistncia congelao 52

  • II

    3.6 - Propriedades trmicas 54

    3.7 - Ligao pasta de cimento/agregado 56

    3.7.1 - Introduo 56

    3.7.2 - Avaliao da resistncia pasta de cimento/agregado 58

    3.8 - Reaces expansivas entre o cimento e o agregado 59

    3.8.1 - Reaco dos lcalis do cimento com a slica reactiva 60

    3.8.2 - Reaco dos lcalis com os carbonatos do agregado 69

    3.8.3 - Reaco dos sulfatos com o agregado 71

    3.9 - Substncias perniciosas 74

    3.9.1 - Classificao 74

    3.9.2 - Impurezas de origem orgnica 74

    3.9.3 - Sais minerais 76

    3.9.4 - Partculas finas 81

    3.9.5 - Partculas individualizadas, moles, leves e friveis 84

    3.10 - Ensaios sobre agregados 86

    3.11 - Determinaes necessrias para o clculo da composio do beto 88

    3.11.1 - Massa volmica e absoro 89

    3.11.2 - Baridade 97

    3.11.3 - Humidade e teor de gua 100

    3.11.4 - Correco da gua de amassadura devido humidade do agregado 102

    4. OBTENO DE AGREGADOS A PARTIR DA PEDREIRA 103

    4.1 - Introduo 103

    4.2 - Da pedreira ao agregado 107

    4.2.1 - Extraco da rocha 107

    4.2.2 - Taqueio 107

    4.2.3 - Transporte 108

    4.2.4 - Fragmentao 108

    4.2.4.1 - Britadores 109

    4.2.4.2 - Granuladores 112

    4.2.4.3 - Transporte entre britadores e granuladores 115

    4.2.5 - Peneirao 115

    4.2.6 - Lavagem 116

    4.2.7 - Armazenamento 118

    5. AMOSTRAGEM 121

  • III

    5.1 - Amostra representativa e plano de amostragem 121

    5.2 - Constituio da amostra em bruto 122

    5.3 - Mtodos de reduo de uma amostra 128

    5.3.1 - Redutor de amostras rotativo 129

    5.3.2 - Separador 130

    5.3.3 - Mtodo de esquartelamento 130

    5.3.4 - Mtodo de fraccionamento com p 131

    REFERNCIAS 132

  • 1

    AGREGADOS PARA ARGAMASSAS E

    BETES

    1. INTRODUO

    O beto um material constitudo pela mistura, devidamente proporcionada, de

    pedras e areia, com um ligante hidrulico, gua, e, eventualmente, adjuvantes. O ligante

    reage com a gua endurecendo e a mistura adquire coeso e resistncia que lhe permite

    servir como material de construo.

    O beto um material de construo de custo comparativamente reduzido cuja

    produo e uso tem vindo a crescer em todos os tipos de obras, a nvel mundial. Mesmo

    em estruturas onde outros materiais de construo so usados como materiais

    estruturais, tais como o ao ou a madeira, o beto tambm pode ser imprescindvel, por

    exemplo, nas fundaes.

    As propriedades do beto endurecido so muito importantes e dependem de

    variadssimos factores. No entanto, ao contrrio da maioria dos materiais estruturais,

    que so fornecidos pela fbrica j prontos a serem utilizados nas construes, a

    produo, transporte, colocao e compactao do beto so da responsabilidade dos

    tcnicos de engenharia civil. Tambm de referir que as propriedades do beto

    endurecido no so estticas e vo evoluindo ao longo do tempo. Por exemplo, cerca de

    50 a 60% da resistncia final desenvolve-se nos primeiros 7 dias, 80 a 85% em 28 dias e

    mesmo ao fim de 30 anos de idade do beto, tm-se verificado aumentos mensurveis

    de resistncia (Figura1).

  • 2

    05

    101520253035404550

    Idade (Anos)

    Res

    ist

    ncia

    c

    ompr

    ess

    o M

    Pa

    1A 2A 3A 4A 5A 10A

    Figura 1 Variao da resistncia compresso de cubos de 20 cm de aresta (usados

    at a NP ENV 206 entrar em vigor), de beto com razo gua/cimento igual a 0.50 e

    agregado rolado com dimenso mxima de 50 mm, conservados em ambiente hmido a

    20C 2C (adaptado de Coutinho, 1974).

    Os constituintes do beto so:

    - ligante (cimento ou cimento e adies)

    - gua

    - agregados e, eventualmente,

    - adjuvantes

    Os agregados ocupam em geral 70-80% do volume do beto isto , cerca de

    do volume total!

    Por exemplo, 1 metro cbico de beto poder ter a seguinte composio:

    - 300 kg de cimento (corresponde a cerca de 100 litros do volume do beto),

    - 150 litros de gua

    e, portanto, ter-se- cerca de

    - 750 litros de agregado.

    A presa e o endurecimento do beto ocorrem devido a uma srie de reaces

    qumicas entre o ligante e a gua a que se d o nome de hidratao.

  • 3

    Figura 2- Central de beto: a importncia dos agregados que ocupam 70 a 80% do

    volume do beto.

    2. AGREGADOS

    O uso de, apenas, da pasta de cimento (cimento e gua) endurecida como material

    de construo, seria possvel devido sua resistncia mas, com duas grandes

    desvantagens:

    - instabilidade dimensional (fluncia elevada e retraco elevada);

    - custo elevado (o cimento um material caro cerca de 20$00/kg (1999), pois a

    sua produo envolve consumos elevados de energia).

    Estas desvantagens podem ser ultrapassadas, ou, pelo menos minimizadas

    acrescentando agregados pasta de cimento isto , usando BETO.

    O objectivo deve ser o uso da maior quantidade possvel de agregados tal que as

    suas partculas sejam aglomeradas pela pasta de cimento, ou seja, deve ser utilizado

    agregado com partculas da maior dimenso possvel compatvel com as condies da

    obra, com granulometria desde a areia fina ao agregado grosso de modo a minimizar o

    contedo de vazios na mistura de agregados como tambm a quantidade de pasta de

    cimento necessria. Assim, a mistura de agregados deve ter a maior compacidade

    possvel o que, em geral, conduz a um volume de 70 a 80% do volume total do beto.

    O agregado constitudo por partculas, sobretudo de rochas, ou por partculas

    provenientes de depsitos arenosos ou ainda, por partculas artificiais especificamente

  • 4

    fabricadas para o emprego em beto ou ainda por partculas obtidas por reciclagem de

    determinados materiais, de dimenses que variam geralmente entre cerca de 0,1 mm e

    20 cm e esto dispersas pela pasta de cimento, sendo necessrio tomar em conta que as

    caractersticas do agregado afectam profundamente o comportamento do beto.

    At h pouco tempo utilizava-se entre ns o termo "inerte", mas as partculas de

    rochas que o constituem no so realmente inactivos, na medida em que as suas

    propriedades fsicas, trmicas e por vezes qumicas afectam o desempenho do beto

    com elas fabricadas (Neville, 1995), isto , as partculas de agregado podem, em certas

    condies, reagir com a matriz cimentcia do beto (Bertolini et Pedefferi, 1995). Alis

    na verso portuguesa da Pr-Norma Europeia ENV 206 (1990), "Beto, comportamento,

    produo, colocao e critrios de conformidade" - NP ENV 206 (1993), ainda

    utilizado o termo inerte em vez de AGREGADO que definido como sendo:

    Material constitudo por substncias naturais ou artificiais, britadas ou no, com

    partculas de tamanho e forma adequados para o fabrico de beto.

    As propriedades mais importantes exigidas a um agregado para produzir beto so

    de natureza geomtrica, fsica e qumica tais que apresentem:

    1 adequada forma e dimenses proporcionadas (granulometria), segundo

    determinadas regras;

    2 adequada resistncia s foras;

    3 adequadas propriedades trmicas;

    4 adequadas propriedades qumicas relativamente ao