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Terraplanagem e Pavimentação

Prof. MSc. Ruiter da Silva Souza

-De acordo com a norma ABNT NBR 9935/2005, que determina a terminologia dosagregados, o termo agregado é definido como material sem forma ou volumedefinido, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para produçãode argamassas e de concreto.

-Woods (1960) define agregado como sendo uma mistura de pedregulho, areia,pedra britada, escória ou outros materiais minerais usada em combinação com umligante para formar um concreto, uma argamassa etc.

-O agregado escolhido para uma determinada utilização deve apresentarpropriedades de modo a suportar tensões impostas na superfície do pavimento etambém em seu interior.

-O desempenho das partículas de agregado é dependente da maneira como sãoproduzidas, mantidas unidas e das condições sob as quais vão atuar. A escolha éfeita em laboratório onde uma série de ensaios é utilizada para a predição do seucomportamento posterior quando em serviço.

MATERIAIS - AGREGADOS

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-Os agregados usados em pavimentação podem ser classificados segundo a natureza, tamanho e distribuição dos grãos.

AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO

Quanto à natureza das partículas:

a) Agregados naturais - constituídos de grãos oriundos da alteração das rochaspelos processos de intemperismo ou produzidos por processos de britagem:pedregulhos, seixos, britas, areias, etc.

b) Agregados artificiais são aqueles em que os grãos são produtos ou subprodutosde processo industrial por transformação física e química do material: escória dealto forno, argila calcinada, argila expandida.

AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO

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Quanto ao tamanho individual dos grãos:

a) Agregado graúdo é o material retido na peneira nº 10 (2,0 mm): britas, cascalhos,seixos, etc.

b) Agregado miúdo é o material que passa na peneira nº 10 (2,0 mm) e fica retido napeneira nº 200 (0,075 mm): pó-de-pedra, areia, etc.

c) Agregado de enchimento ou material de enchimento (filler) é o que passa pelomenos 65 % na peneira nº 200 (0,075 mm): cal extinta, cimento Portland, pó dechaminé, etc.

-Os agregados graúdos, miúdos e material de enchimento são não-plásticos einertes em relação aos demais componentes de uma mistura de agregados.

AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO

Quanto à distribuição ou graduação dos grãos:

a) Agregado de graduação densa é aquele que apresenta uma curva granulométricade material bem graduado e contínua, com quantidade de material fino, suficientepara preencher os vazios entre as partículas maiores.

b) Agregado de graduação aberta é aquele que apresenta uma curvagranulométrica de material bem graduado e contínua, com insuficiência dematerial fino, para preencher os vazios entre as partículas maiores.

c) Agregado tipo macadame é aquele que possui partículas de um único tamanho, ochamado "one size agregate". Trata-se, portanto, de um agregado degranulometria uniforme onde o diâmetro máximo é, aproximadamente, o dobro dodiâmetro mínimo.de agregados.

AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO

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-O diâmetro máximo de um agregado é a abertura da malha da menor peneira naqual passam, no mínimo, 95%, do material. O diâmetro mínimo é a abertura damalha da maior peneira na qual passam, no máximo, 5% do material.

AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO

Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

-As características tecnológicas de um agregado servem para assegurar suauniformidade, bem como a escolha de um material que resista, de forma adequada,as cargas que o pavimento irá suportar.

As características dos agregados que devem ser levadas em conta nos serviços depavimentação, são as seguintes:

a) Granulometria;b) Forma;c) Absorção de água;d) Resistência ao choque e ao desgaste;e) Durabilidade;f) Limpeza;g) Adesividade;h) Massa específica aparente;i) Densidade real e aparente do grão;

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Granulometria

-A granulometria do agregado, representada pela curva de distribuiçãogranulométrica, é uma das características que asseguram estabilidade* aospavimentos, em consequência do maior atrito interno obtido por entrosamento daspartículas, desde a mais graúda à partícula mais fina.

-Em misturas asfálticas a distribuição granulométrica do agregado influencia quase todas as propriedades importantes incluindo rigidez, estabilidade, durabilidade, permeabilidade, trabalhabilidade, resistência à fadiga e à deformação permanente, resistência ao dano por umidade induzida etc.

*Estabilidade de uma mistura- Carga máxima suportada pela mistura betuminosaquando sujeita a esforços sob determinadas condições de ensaio.

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Granulometria

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Limpeza

-Agregados normalmente apresentam materiais que os tornam impróprios parautilização: vegetação, conchas e grumos de argila presentes sobre a superfície daspartículas do agregado graúdo. O teor desses materiais deve ser pequeno.

-As especificações de serviço apresentam limites aceitáveis para a presença desses materiais.

-Avaliado através do ensaio de equivalente de areia.

-O ensaio de equivalente de areia, descrito na norma DNER-ME 054/97, determina aproporção relativa de materiais do tipo argila ou pó em amostras de agregadosmiúdos.

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Limpeza

-Nesse ensaio, uma amostra de agregado, com tamanhos de partículas menores doque 4,8mm medida em volume numa cápsula padrão, é colocada em uma provetacontendo uma solução de cloreto de cálcio-glicerina-formaldeído e mantida emrepouso por 20 minutos. Em seguida o conjunto é agitado por 30 segundos e, apóscompletar a proveta com a solução até um nível predeterminado, deixado emrepouso por mais 20 minutos, conforme mostrado na Figura 3.13. Após esse período,é determinada a altura de material floculado em suspensão (h1). Com um bastãopadronizado que é introduzido na proveta, é determinada a altura de agregadodepositado por sedimentação (h2).

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Limpeza

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Limpeza

-Por exemplo, para que um agregado possa ser utilizado em concreto asfáltico, o equivalente de areia deve ser de pelo menos 55%.

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Forma

-A forma predominante entre os grãos de um agregado é avaliada por um índice,denominado Índice de Forma, cuja determinação se faz por meio de ensaioespecífico, normalizado pelo DNER.

-Na construção de revestimentos asfálticos do tipo tratamento superficial éimportante que a maioria dos agregados empregados tenham a forma cúbica.

-No caso de revestimento por mistura admite-se agregados com formas lamelares oualongadas.

-A forma das partículas é caracterizada pela determinação do índice de forma (f) emensaio descrito no método DNER-ME 086/94. Esse índice varia de 0,0 a 1,0, sendo oagregado considerado de ótima cubicidade quando f = 1,0 e lamelar quando f = 0,0.É adotado o limite mínimo de f = 0,5 para aceitação de agregados quanto à forma.

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Forma

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Absorção de água

- A porosidade do agregado é avaliada por intermédio de ensaios de absorção deágua.

- Indica a quantidade de água que um agregado é capaz de absorver. Édeterminada em função da diferença de pesos, expressos em percentagem,observados em uma amostra que, inicialmente é mergulhada em água por 24horas e depois seca em estufa a 100 ºC - 110 ºC, até constância de peso.

- Agregados naturais ou britados com elevada porosidade normalmente não devemser utilizados em misturas asfálticas, pois além de consumirem maior quantidadede ligante asfáltico, podem apresentar porosidade variável conforme aamostragem, o que dificulta o estabelecimento do teor de ligante, podendoresultar em excesso ou falta do mesmo.

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Resistência ao Choque e ao Desgaste

-A resistência ao choque e ao desgaste está associada à ação do tráfego ou aosmovimentos recíprocos das diversas partículas.

-A resistência ao choque é avaliada pelo ensaio Treton e a resistência ao desgastepelo ensaio Los Angeles, ambos normalizados pelo DNER/DNIT.

-A norma DNER-ME 399/99 descreve o método para determinar a perda ao choqueem material pétreo britado, pelo emprego do aparelho Treton, em amostraobedecendo a uma faixa granulométrica padronizada.

-O aparelho consiste de um cilindro de aço, oco, aberto em ambas as extremidades.O cilindro é colocado sobre uma chapa de base de aço, sobre a qual se assenta um outro cilindro maciço, também de aço, de tal forma que coincidam seus eixos de revolução.

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Resistência ao Choque e ao Desgaste

-O cilindro oco é mantido em posição por pinos de aço fixados à chapa de base. Um martelo cilíndrico deverá cair livremente sobre a amostra a ensaiar, pelo orifício do cilindro, do topo deste. A suspensão do martelo far-se-á por quaisquer meios que garantam sua queda nas condições exigidas. A Figura 3.15 mostra um equipamento utilizado e fases do ensaio.

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Resistência ao Choque e ao Desgaste

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Resistência ao Choque e ao Desgaste

-O ensaio comumente utilizado para medir a resistência à abrasão é o ensaio deabrasão Los Angeles. Nesse ensaio uma amostra de agregado de cerca de 5.000g(mi) é submetida a 500 ou 1.000 revoluções no interior do cilindro de umequipamento padronizado (Figura 3.14). Um número variado de esferas de aço,conforme a granulometria da amostra, é adicionado no cilindro, induzindo impactosnas partículas durante as suas revoluções. O resultado é avaliado pela redução demassa dos agregados retidos na peneira de no 12 (1,7mm) em relação à massainicial da amostra especificada, conforme a expressão 3.2:

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Resistência ao Choque e ao Desgaste

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Resistência ao Choque e ao Desgaste

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Durabilidade/Sanidade

-A durabilidade do agregado está relacionada a resistência ao intemperismo. Éavaliada por meio de um ensaio em que o agregado é submetido ao ataque de umasolução padronizada de sulfatos de sódio ou de magnésio.

-Esse ensaio de Sanidade é descrito com detalhes nos métodos de ensaios doDNER.

-Por outro lado, os agregados para serem usados na pavimentação betuminosadevem ser isentos de substâncias nocivas, tais como argila, matéria orgânica, etc,caracterizando, assim, a limpeza do agregado.

-A perda de massa resultante desse ataque químico ao agregado deve ser de nomáximo 12%.

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Durabilidade/Sanidade

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Adesividade

-Uma das qualidades essenciais a se exigir de um agregado a ser usado emrevestimentos asfálticos é que tenha boa adesividade, isto é, não haja possibilidadede deslocamento da película betuminosa pela ação de água.

-Em geral, os agregados básicos ou hidrofílicos (calcários, basaltos) têm maioradesividade do que os ácidos ou hidrofóbicos (granitos, gnaisses).

-A adesividade satisfatória pode ser conseguida mediante o emprego de pequenas percentagens de substâncias melhoradoras de adesividade.

-Esses corretivos de adesividade podem dividir-se em dois grandes grupos: ossólidos (cal extinta, pó calcário, cimento Portland) e os líquidos (alcatrão e dopes),que são os mais utilizados.

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

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Brita corrida: é o resultante da britagem, sem haver qualquer processo deseparação Granulométrica.

Adesividade

-Os ensaios para determinação das características de adesividade podem sersubdivididos em dois grupos: aqueles que avaliam o comportamento de partículas deagregados recobertas por ligante asfáltico e aqueles que avaliam o desempenho dedeterminadas propriedades mecânicas de misturas sob a ação da água.

-No método DNER-ME 078/94 a mistura asfáltica não-compactada é imersa em águae as partículas cobertas pelo ligante asfáltico são avaliadas visualmente.

-Na norma ASTM D 1075 a resistência à compressão simples (RC’) de amostras demisturas compactadas após imersão em água a 50º C durante 24 horas écomparada com a resistência de amostras idênticas não-imersas (RC).

AGREGADOS – CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS

-MEDINA, J., 1997, Mecânica dos Pavimentos. 1ª edição, 380 p. Rio de Janeiro-RJ,Editora UFRJ.

-MARQUES, G.L.O., 2010, Notas de Aula da Disciplina Pavimentação. Versão: 06.2,210 p. Juiz de Fora-MG.

-ALMEIDA, G.C.P., 2005, Caracterização Física e Classificação dos Solos, 145 p.Juiz de Fora-MG.

-Manual de pavimentação. 3.ed. – Rio de Janeiro, 2006. 274p. (IPR. Publ., 719).

-Pavimentação asfáltica : formação básica para engenheiros / Liedi BarianiBernucci... [et al.]. – Rio de Janeiro : PETROBRAS: ABEDA, 2006, 504 f. : il.

-Diretrizes básicas para estudos e projetos rodoviários: escopos básicos / instruçõesde serviço. - 3. ed. - Rio de Janeiro, 2006. 484p. (IPR. Publ., 726).

-Diretrizes básicas para elaboração de estudos e projetos rodoviários: instruçõespara acompanhamento e análise. - Rio de Janeiro, 2010. 564p. (IPR. Publ. 739).

BIBLIOGRAFIA