Agregados para concreto Prof. Netlio Alarc³n Fioratti Materiais de Constru§£o Civil

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  • Agregados para concreto Prof. Netlio Alarcn Fioratti Materiais de Construo Civil
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  • Agregados para concreto Generalidades Geologia e petrografia Definio e classificao Formas de obteno Propriedades
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  • No incio do sculo XX, com o desenvolvimento dos primeiros estudos sobre concreto de cimento portland, acreditava-se somente na funo de enchimento (70 a 80% do volume) e barateamento do custo (da ordem de 20% do custo). Acreditava-se na inrcia do material. Por ser barato e abundante, tornava-se fcil acreditar em seu papel secundrio. Generalidades
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  • Depois do anos 50, quando algumas obras de grande vulto tiveram que ser reconstrudas quase que totalmente passou-se a verificar que muitas propriedades dos concretos esto intimamente ligadas aos agregados. Inicialmente considerava-se somente a resistncia mecnica, numa segunda fase, relacionada com a descoberta das reaes lcali-agregado as propriedades dos agregados passaram a ser devidamente estudadas. Generalidades
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  • Nos ltimos anos, a crescente evoluo dos traos e dos concretos de altos desempenhos tornou cada vez mais necessria a pesquisa das propriedades dos agregados. Generalidades
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  • A crosta terrestre pode ser dividida: Substrato rochoso. Terrenos sedimentares. Essas duas partes so constitudas essencialmente de minerais, embora quase sempre esto mescladas com matria orgnica. Geologia e petrografia
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  • As rochas, conforme sua gnese podem ser classificadas como: gneas. Sedimentares (origem da degradao fsico/qumica de outras rochas aglutinadas por cimentos naturais). Metamrficas (origem nas modificaes decorrentes da variao de temperatura e/ou presso em rochas pr- existentes). Geologia e petrografia
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  • Um conceito bsico de cincia dos materiais: A microestrutura de qualquer material est diretamente relacionada s suas propriedades. Por exemplo: Geologia e petrografia Arranjo da microestrutura Compacidade Absoro
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  • Rochas gneas apresentam melhores condies devido sua composio mineralgica, textura e estrutura, pois tendem a produzir microestruturas mais densas e compactas. Exemplos tpicos: Granitos e basaltos (com exceo para os basaltos com estrutura vesicular). Geologia e petrografia
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  • Rochas metamrficas tambm possuem grande potencial mas a estrutura orientada, como nos xistos, pode limitar o uso. Exemplos tpicos: Gnaisse e quartzito. Geologia e petrografia
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  • Rochas sedimentares apresentam a menor aptido por serem sempre muito porosas, possurem menor resistncia mecnica e, em alguns casos, estrutura em forma de camada, o que dificulta o desempenho na forma granular. Exemplos tpicos: Arenitos e argilitos. Geologia e petrografia
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  • Tabela 1: Algumas caractersticas em funo da origem dos agregados.
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  • Geologia e petrografia Figura 1: Testemunhos extrados de jazida de origem sedimentar. Figura 2: Testemunhos extrados de jazida de origem no sedimentar.
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  • Geologia e petrografia Figura 3: Comparao da estrutura interna do material.
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  • A definio mais aceita para agregado : Material granular, sem forma ou volume definidos, de dimenses e propriedades adequadas s obras de engenharia, em particular ao fabrico de concretos e argamassas de cimento Portland. Definio e classificao
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  • Quanto origem: Naturais: encontrados na natureza j preparados para o uso sem outro beneficiamento que no seja lavagem ou classificao granulomtrica. Exemplo: areia de rio, pedregulho, seixo rolado, areia de cava, etc. Britados: submetidos a processo de cominuio, geralmente por britagem, para que possam se adequar ao uso. Exemplo: pedra britada (brita), pedrisco, pedregulho britado, etc. Definio e classificao
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  • Artificiais: derivados de processos industriais. Exemplo: argila expandida e pelotizada, vermiculita expandida, etc. Reciclados: podem ser resduos industriais granulares que tenham propriedades adequadas ou proveniente do beneficiamento de entulho de construo e demolio selecionado para esta aplicao. Exemplo: escria de alto forno, entulho de construo e demolio, etc. Definio e classificao
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  • Quanto dimenso dos gros: Agregado grado (passante na #152mm e retido na #4,75mm). Agregado mido (passante na #4,75mm e retido na #0,075mm). Definio e classificao
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  • Quanto massa unitria: Agregados naturais: tem massa unitria entre 1500 e 1700 kg/m e produzem concretos com aproximadamente 2400 kg/m. Agregados definidos como leves e pesados podem ser usados para a produo dos chamados respectivamente de concretos leves e pesados Agregados leves : os produzidos a partir da expanso trmica da argila, escria, vermiculita, ardsia e resduo mineral de esgoto. Agregados pesados: barita, hematita e limonita. Definio e classificao
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  • Figura 4: Agregado natural.
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  • Definio e classificao Figura 5: Agregado britado.
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  • Definio e classificao Figura 6: Agregado reciclado de indstria plstica.
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  • Definio e classificao Figura 7: Agregado artificial (argila calcinada).
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  • Definio e classificao Figura 8: Agregado mido reciclado de cermica.
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  • Agregados naturais: O processo se inicia com a prospeco da jazida que visa localizar, identificar e avaliar (volume e qualidade dos materiais) essas jazidas que podem ser areeiros ou cascalheiras. Elas podem ocorrer nos leitos dos rios ou serem localizadas como camadas das formaes superficiais do solo. Ainda h a alternativa da explotao de dunas superficiais de formao bsica por areia elica. Possui gros arredondados de superfcie polida, o que auxilia na trabalhabilidade do concreto. Formas de obteno
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  • Agregados britados: Produzidos em pedreiras desenvolvidas a partir do afloramento de rochas. A prospeco no s determina volumes e qualidade, mas tambm determina o melhor mtodo de explorao. Em geral so usados desmontes por explosivos, seguido por britagem e seleo granulomtrica por peneiramento. Formas de obteno
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  • Agregados artificiais: Produzidos a partir de operaes industriais que envolvem geralmente aglomerao de partculas slidas que por tratamento trmico resultam nos agregados expandidos. Formas de obteno
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  • Agregados reciclados: Geralmente provm da britagem de entulho pr selecionado, contendo principalmente fragmentos de argamassa, concreto e elementos cermicos. Ainda podem ser material granular originado de rejeitos de alguns processos industriais que aps ensaios so considerados adequados. Formas de obteno
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  • Resistncias mecnicas Compresso: Em concretos convencionais geralmente a matriz do concreto possui resistncia inferior dos agregados. Nos concretos de altas resistncias, os gros dos agregados pode apresentar resistncia insuficiente, necessitando cuidados especiais na escolha dos agregados. Se o agregado for de origem sedimentar, sua resistncia deve ser previamente verificada, mesmo para concretos comuns. Propriedades correlatas
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  • Trao e choque: durante a betonagem os maiores gros podem sofrer choques considerveis, que no geral no superam a resistncia do agregado. Em caso de suspeita de fragilidade, pode-se avaliar o desgaste do agregado durante a betonagem. Abraso: em algumas aplicaes a resistncia abraso deve ser considerada, como em pistas de aeroportos, vertedouros de barragens e pistas rodovirias. Propriedades correlatas
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  • Fragilidade (esmagamento) No geral no h necessidade de avaliar esta propriedade. Caso haja suspeita de dficit de resistncia, pode-se avali-la pelo ensaio de esmagamento. Propriedades correlatas
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  • Forma dos gros Influi no concreto ao alterar-lhe a trabalhabilidade, em conseqncia altera as condicionantes de bombeamento, lanamento e adensamento. O cascalho apresenta gros cubides, de superfcies lisas enquanto os agregados industrializados tem forma de gros que dependem da natureza da rocha mter e, para uma mesma rocha, do tipo de britador final da linha de britagem, gros estes de arestas vivas e superfcies rugosas. Propriedades correlatas
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  • Gros irregulares tm maior superfcie especfica que os cubides e tem o inconveniente de poderem ficar presos com mais facilidades nas barras das armaduras. Portanto, para uma mesma trabalhabilidade, o concreto feito com gros irregulares necessitar de mais finos e mais gua de amassamento, logo, dever se mais dispendioso (maior consumo de cimento) para que no haja detrimento da resistncia. Propriedades correlatas
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  • Por outro lado, devido a sua forma e textura superficial, os concretos confeccionados com agregados irregulares apresentam maior aderncia da argamassa aos gros, aumentando assim sua resistncia final. Propriedades correlatas
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  • Impurezas Orgnicas: podem interferir nas reaes de hidratao do cimento (hmus) alm de serem prejudiciais pela insero de fragmentos de baixa resistncia mecnica e provocar manch