Agregados para concreto -...
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Agregados para concreto
Material granular
sem forma e volume
definidos;
Geralmente inerte; e
Propriedades
adequadas para uso
em obras de
Engenharia
Tipos de agregados
Rochas britadas
Fragmentos rolados
nos leitos dos
cursos d’água;
Materiais
encontrados em
jazidas provenientes
de alterações de
rocha
Aplicações de agregados
Lastro de vias
férreas;
Bases para
calçamentos;
Camadas
drenantes;
Aplicações de agregados
Reforço das
camadas de um
pavimento;
Concretos
asfálticos;
Aplicações de agregados
Argamassas para
assentamento e
revestimento de
pisos, paredes e
tetos;
Aplicações de agregados
Concretos:
Simples;
Armado;
Protendido; e
Especiais.
Argamassas e concretos
Funções dos agregados:
resistir aos esforços:
mecânicos
ao desgaste
ao intemperismo
reduzir as variações volumétricas; e
reduzir o custo.
Classificação dos agregados
Naturais:
areia;
pedregulho,
cascalho ou seixo
rolado.
Classificação dos agregados
Artificiais:
pedra britada;
areia artificial;
escória siderúrgica;
argila expandida;
cinza volante
sinterizada; etc.
Classificação dos agregados
Massa específica
Leves Normais Pesados
Vermiculita Areia Minérios de
ferro
Argila
expandida
Seixo rolado Minérios de
bário
Poliestireno
expandido
Pedra britada Sucata
metálica
Classificação dos agregados
Tamanho dos grãos Filer: material que passa na # 0,075 mm
rejeito da britagem de rochas
Miúdo: material que passa na # 4,8 mm
areia natural ou artificial
Classificação dos agregados
Tamanho dos grãos Graúdo: material que fica retido na # 4,8 mm
seixo rolado:
Classificação dos agregados
Tamanho dos grãos Graúdo: material que fica retido na # 4,8 mm
pedra britada:
Classificação dos agregados
Tamanho dos grãos Mescla: mistura de miúdo com graúdo
Aplicações do filer
Espessador de asfaltos diluídos
Mastiques betuminosos
Argamassas e concretos betuminosos
Borracha artificial
Concretos pobres
Agregado miúdo
NBR 7211 – Agregados
para concreto: areia
natural ou resultante da
britagem de rochas
estáveis, ou a mistura
de ambas, cujos grãos
passam na # 4,8 mm e
ficam retidos na # 0,075
mm
Agregado miúdo
Massa específica real
Picnômetro
Frasco de Chapman
NBR 9777
2,65 g/cm3
Agregado miúdo
Massa unitária NBR 7251
Estados solto ou compactado
Teor de umidade Areia seca: 1,50 kg/dm3
Areia pouco úmida: 1,30 kg/dm3
Areia muito úmida: 1,20 kg/dm3
Granulometria Areia média seca 1,50
kg/dm3
Areia fina seca 1,40 kg/dm3
Umidade e absorção
Umidade interna
Absorção
É mínima: 2%
Seco em
estufa
Seco ao
ar
Saturado
sup. secaSaturado
sup. molhada
água livre
absorção
efetiva
absorção umidade
superficial
umidade total
Umidade superficial
Aderida à superfície dos grãos
Inchamento
Umidade em % 100*sM
MMh
sh
Umidade em agregados
Massa do agregado
úmido
Massa do agregado
seco
sh Mh
M *100
100 hs M
hM *
100
100
100*)1( s
h
M
Mh sh M
hM *)1
100(
Métodos para determinar a
umidade
Secagem em estufa
Frasco de Chapman
NBR 9776
Picnômetro
Speedy moisture
tester
CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2
Inchamento da areia Na areia úmida a água forma em torno dos grãos uma tênue
película provocando um afastamento entre eles ocasionando o
aumento de volume do conjunto.
Inchamento da areia
Coeficiente de inchamento
Inchamento em %
s
sh
V
VVI
100*)(
s
sh
V
VVI
Relação entre volumes úmido e seco
)100
100(
h
V
V
h
s
s
h
Curva de inchamento da areia
1,00
1,04
1,08
1,12
1,16
1,20
1,24
1,28
1,32
1,36
0 2 4 6 8 10 12 14
Umidade, %
Re
laç
ão
Vh/V
s
Umidade
crítica
hcrit = 4,8%
Inchamento
médio
30,1s
h
V
V
Composição granulométrica
É a proporção relativa dos diferentes tamanhos de grãos que se encontram constituindo o todo.
É expressa em termos de porcentagem em massa: do material que passa; ou
do material retido por peneira.
MB 7 (NBR 7217) Análise granulométrica de agregados.
MB 6 (NBR 7216) Amostragem de agregados
Séries de
peneiras
Tyler Série Série
Mesh Normal Intermediária
76 mm
64 mm
50 mm
38 mm
32 mm
25 mm
19 mm
12,5 mm
9,5 mm
6,3 mm
n.º 4 4,8 mm
n.º 8 2,4 mm
n.º 14 1,2 mm
n.º 28 0,6 mm
n.º 48 0,3 mm
n.º 100 0,15 mm
Análise granulométricaPeneiras (mm) Massa retida (g) % retida % acumulada
9,5 0 0 0
6,3 0 0 0
4,8 30 3 3
2,4 260 26 29
1,2 200 20 49
0,6 190 19 68
0,3 150 15 83
0,15 100 10 93
Fundo 70 7 100
Massa final (g) 1000
Dimensão máxima característica 4,8 mm
Módulo de finura 3,25
Dimensão máxima característica (Diâmetro máximo)
Abertura da peneira em que ficar retida, acumulada, uma
porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5%
Módulo de finura (Módulo de Abrams)
Soma das porcentagens retidas, acumuladas, na série
normal de peneiras, dividida por 100.
Curva granulométrica
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
9,56,34,82,41,20,60,30,15Fundo
Abertura das peneiras, mm
% a
cu
mu
lad
a
Classificação das areias
segundo o módulo de finura
Muito grossas MF > 3,90
Grossas 3,30 < MF < 3,90
Médias 2,40 < MF < 3,30
Finas MF < 2,40
Impurezas orgânicas
São constituídas por húmus geralmente de origem vegetal
Ação nas argamassas e concretos neutralizam a água alcalina das argamassas e
concretos inibindo as reações de hidratação do cimento; retardamento da pega;
endurecimento lento
Cura cuidadosa
Baixas resistências nas
primeiras idades
Cura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosaCura cuidadosa
Impurezas orgânicas
Em filmes
impedem a aderência pasta - agregado
acarretando em diminuição da resistência
mecânica
Avaliação do teor de impurezas orgânicas
nas areias
MB 10 (NBR 7220) - Ensaio colorimétrico
MB 95 (NBR 7221) - Ensaio de qualidade da areia
Impurezas orgânicas - MB 10
Materiais pulverulentos
Silte (0,002 < f < 0,06 mm)
Argila (f < 0,002 mm)
Em pó
preenche os vazios, aumentando a trabalhabilidade
Em filmes
impede a aderência do grão à pasta de cimento
Determinação do teor de materiais pulverulentos
MB 9 - NBR 7219
Outras substâncias nocivas
Argila em torrões
inclusões de baixa resistência
determinação pelo MB 8 (NBR 7218)
Materiais carbonosos
intumescem e desagregam o concreto
afetam o endurecimento do cimento
determinação pela ASTM C123
– separação em líquido de g = 2 kg/dm³
Areias artificiais
Originadas da britagem de rochas Granito: são as melhores
Basalto: grãos lamelares e aciculares
Areia artificial - Influência nas
argamassas e concretos
Trabalhabilidade
forma do grão
elevado teor de material pulverulento
requer lavagem
Resistência à tração e ao desgaste
forma e textura superficial do grão
Substâncias nocivas - EB 4
Torrões em argila (NBR 7218) 1,5
Materiais carbonosos (ASTM C123) em concreto aparente
– 0,5
nos demais concretos– 1,0
Materiais pulverulentos (NBR 7219) em concreto submetido a desgaste superficial
– 3,0
nos demais concretos– 5,0
Limites máximos em % da massa do material
Agregados Graúdos - NBR 7211
Pedregulho ou a brita proveniente de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira 152 mm e ficam retidos na peneira 4,8 mm.
Rochas utilizadas na produção de agregado graúdo Granito
Basalto
Gnaisse
Diorito
Gabro
Diabase
Calcário
Quartizito
Arenito
São as melhores pois
são mais estáveis
Forma dos grãos
Arredondados - cascalhos
Angulares com arestas vivas - britas
Melhor forma
Esférica para cascalhos;
Cúbica para britas
Classificação dos grãos quanto
as suas dimensões
Comprimento (C) - maior dimensão
Largura (L) - diâmetro da menor abertura
circular que o agregado passa
Espessura (e) - distância mínima entre
dois planos paralelos que contêm o grão
Classificação dos grãos quanto
as suas dimensões
Normais
quando as três dimensões têm a mesma
ordem de grandeza
– C / L < 2 e L / e < 2
Aparência:
– Cúbicos
– Esféricos
– Tetraédricos
Classificação dos grãos quanto
as suas dimensões Lamelares
quando há grande variação na ordem de
grandeza das três dimensões
Alongados ou em forma de agulhas
(aciculares)
– C / L > 2 e L / e < 2
Discóides ou quadráticos
– C / L < 2 e L / e > 2
Planos ou em forma de placas
– C / L > 2 e L / e > 2
Classificação dos grãos quanto
às arestas cantos e facesNormais
Angulosos
– Arestas vivas, cantos angulosos e faces planas
Arredondados
– Sem arestas, cantos arredondados e faces convexas
Irregulares
Conchoidais
– Uma ou mais faces côncavas
Defeituosos
– Apresentam partes com seções grossas ou
enfraquecidas em relação à forma geral do agregado
Influência da forma do agregado
graúdo nas propriedades do
concreto Propriedades do concreto
Trabalhabilidade do concreto fresco
Resistência do concreto endurecido
Características do agregado
Dimensão máxima característica
Granulometria
Forma
– Arredondada
– Angulosa
Influência da forma do agregado
graúdo nas propriedades do
concreto
Forma arredondada
Menor índice de vazios;
Menor quantidade de areia no concreto;
Menor superfície específica da mistura fresca;
Menor quantidade de água de amassamento;
Maior resistência.
Influência da forma do agregado
graúdo nas propriedades do
concreto
Forma arredondada
Facilita o movimento dos grãos;
Boa trabalhabilidade com menos água;
– Para a mesma quantidade de água: o concreto de
seixo rolado é mais plástico que o de pedra britada;
– Para a mesma trabalhabilidade: consome se menos
água no concreto de seixo rolado.
Influência da forma do agregado
graúdo nas propriedades do
concreto Pedra britada
Forma angulosa e superfície áspera;
Maior aderência à argamassa que envolve o
grão;
Para a mesma relação água / cimento:
– Menor trabalhabilidade;
– Maior resistência.
O material pulverulento afeta mais o concreto de
seixo rolado que o concreto de pedra britada
pela diminuição da aderência
Massa específica
Absoluta
Real
Aparente
Depende da rocha
Rocha densa e impermeável
Porosa
Volume aparente do grão
Espaço ocupado pelo grão no concreto
Massa específica e absorção de água de
agregado graúdo: MB 2698 Colocar a amostra em imersão em água
durante 24 horas;
Secar a superfície dos grãos e
determinar a sua massa no estado
saturado superfície seca (B);
Colocar a amostra na balança
hidrostática e determinar a sua massa
imersa na água (C);
Colocar a amostra para secar em estufa
por 24 horas e determinar a sua massa
no estado seco em estufa (A).
Massa unitária de agregado
graúdoMassa da unidade de volume aparente do
agregado (inclui no volume os vazios entre
os grãos)
Importância
Conversão de traços;
Cálculo do consumo de material por m³ de
concreto;
Massa unitária de agregado
graúdo Fatores que afetam
Teor de umidade
– aumento da massa (não ocorre o fenômeno do
inchamento)
Grau de adensamento
– menos dependente do que o agregado miúdo
Forma e volume do recipiente
– Cilíndrico ou paralelepipédico
Resistência e durabilidadeRochas inertes
Sem alteração química sobre o cimento
Inalteráveis– ao ar
– à água
– a variações de temperatura
Verificação da alterabilidade do agregado pelo método M-14 do IPT-SP
– determinação da perda de massa após 5 ciclos de imersão do agregado em uma solução de sulfato de sódio, por 20h, seguido de secagem em estufa a 105ºC, por 4h
– perda de massa máxima de 15%
O ensaio de absorção pode dar também uma indicação de aptidão do agregado para a alterabilidade
Granulometria
Amostragem: NBR 7216 (MB 6)
Análise granulométrica: NBR 7217
(MB 7)
Composição granulométrica
Dimensão máxima característica
Módulo de finura