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CONCRETO Preparo, Controle e Recebimento

Capítulo 04

AGREGADOS

Ronald Rolim de Moura

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Capítulo 04

AGREGADOS

Sumário

4 AGREGADOS ................................................................................................................. 55

4.1 AGREGADO MIÚDO ................................................................................................... 61

4.2 AGREGADO GRAÚDO ................................................................................................. 64

4.3 ARMAZENAMENTO DOS AGREGADOS ...................................................................... 67

4.4 PRÁTICA ..................................................................................................................... 71

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4 AGREGADOS

Neste capítulo aborda-se as características exigíveis na recepção e produção dos

agregados miúdos e graúdos, de origem natural, já encontrados fragmentados ou

resultantes do britamento de rochas e destinados à produção de concretos.

Para os agregados sobre os quais não existem antecedentes de desempenho ou

que vão ser utilizados pela primeira vez, ou para as regiões em que não seja

economicamente possível a obtenção de agregados que preencham as condições

especificadas pelo projetista, o consumidor poderá utilizá-los desde que se comprove,

mediante parecer baseado em estudo experimental, que com os agregados disponíveis

pode-se produzir concreto de qualidade satisfatória.

Agregado é um material sem forma ou volume definido, geralmente inerte, de

dimensões e propriedades adequadas para o preparo de argamassa e concreto. Pode

ser classificado como Leve ou Pesado.

Para a produção de agregados industrializados tem-se os mais usuais na

construção civil (Figuras 4.1 a 4.5), que são: Granito (rocha plutônica ou intrusivas,

formadas devido à lenta cristalização de um magma em profundidade), Basalto (rocha

vulcânica básica, extrusiva que se forma por arrefecimento do magma solidificado na

superfície), Gnaisse (rocha metamorfósica, formada por camadas escuras de minerais

ferromagnesianos, como micas e anfíbolas, e camadas claras de cor branca, cinzenta ou

rosa, constituídas por quartzo e feldspatos), Calcário (rocha sedimentar, constituída de

mais de 50% de carbonato de sódio), Arenito (rocha sedimentar proveniente da

consolidação d sedimentos arenosos).

É considerado um Agregado Leve, o que tiver baixa massa específica (≤ 1800

kg/m3), como, por exemplo, os agregados expandidos de argila, escória siderúrgica,

vermiculita, ardósia, resíduos de esgoto sinterizado e outros.

É considerado Agregado Denso ou Pesado, o que tiver elevada massa específica

(≥ 3000 kg/m3), como, por exemplo, barita, magnetita, limonita e hematita.

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Todos os agregados usados em concreto de cimento Portland devem cumprir

com os requisitos estabelecidos na ABNT NBR 7211:2009 (Agregado para concreto). Essa

norma define os agregados como:

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a) Agregado miúdo

Areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis,

ou mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira com abertura de

malha 4,75 mm, ressalvados os limites estabelecidos na Tabela 4.1, em

ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248:2003 (Agregados -

Determinação da composição granulométrica) com peneiras definidas

pela ABNT NBR NM ISO 3310-1:1997 (Peneiras de ensaio – Requisitos

técnicos e verificação - Parte 1: Peneiras de ensaio com tela de tecido

metálico).

A curva granulométrica apresentando a zona utilizável e zona ótima do agregado

miúdo pode ser visualizada na Figura 4.6.

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a) Agregado graúdo

Pedregulho ou a brita proveniente de rochas estáveis, ou mistura de

ambos, cujos grãos passam por uma peneira com abertura de malha de

75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha 4,75 mm,

ressalvados os limites estabelecidos na Tabela 4.2, em ensaio realizado

de acordo com a ABNT NBR NM 248:2003, com peneiras definidas pela

ABNT NBR NM ISO 3310-1:1997.

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Como peneiras da série normal e intermediária, entende-se como o conjunto de

peneiras sucessivas que atendem a ABNT NBR NM ISO 3310-1:1997, com as aberturas

estabelecidas na NBR 7211:2009 - Agregados para Concreto, Tabela 4.3. A confecção de

peneiras para ensaio é abordada em duas normas:

a) A ABNT NBR NM ISO 3310-1:1997 (Peneiras de ensaio - Requisitos

técnicos e verificação - Parte 1: Peneiras de ensaio com tela de tecido

metálico) define a tolerâncias das aberturas e diâmetro dos fios, as

formas e medidas recomendadas, as tolerâncias da dimensão individual

das aberturas e seleção da distância entre os centros, a espessura da

chapa e a Forma e dimensões recomendadas.

b) A ABNT NBR NM ISO 3310-2:1997 (Peneiras de ensaio - Requisitos

técnicos e verificação - Parte 2: Peneiras de ensaio de chapa metálica

perfurada (define tolerâncias da dimensão individual das aberturas e

seleção da distância entre os centros, a espessura da chapa e as forma e

dimensões recomendadas.

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Quando se trata de agregados, dois conceitos são importantes:

a) Dimensão máxima característica

Grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado,

correspondente à abertura nominal em milímetros da malha da peneira

da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma

porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em

massa.

b) Módulo de finura

Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado

da série normal, dividida por 100.

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4.1 AGREGADO MIÚDO

A amostra representativa de um lote de agregado miúdo, coletada de acordo

com a ABNT NBR NM 26:2001 (Agregados – Amostragem) e reduzida para ensaio de

acordo com a ABNT NBR NM 27:2001 (Agregados - Redução da amostra de campo para

ensaios de laboratório), deve satisfazer os requisitos prescritos na NBR 7211:2009,

quanto a distribuição granulométrica, substâncias nocivas e durabilidade.

A distribuição granulométrica, determinada segundo a ABNT NBR NM 248:2003,

deve atender aos limites estabelecidos na Tabela 4.2. Podem ser utilizados como

agregado miúdo para concreto materiais com distribuição granulométrica diferente das

zonas estabelecidas na Tabela 4.1, desde que estudos prévios de dosagem comprovem

sua aplicabilidade.

A quantidade de substâncias nocivas não deve exceder os limites máximos em

porcentagem estabelecidos na Tabela 4.4 com relação à massa do material.

Quando o material fino que passa através da peneira 75 μm por lavagem,

conforme procedimento de ensaio estabelecido na ABNT NBR NM 46:2003 (Agregados

- Determinação do material fino que passa através da peneira 75µm, por lavagem), for

constituído totalmente de grãos gerados durante a britagem de rocha, os valores

constantes na tabela 14 podem ter seus limites alterados de 3% para 10% (para concreto

submetido a desgaste superficial) e de 5% para 12% (para concreto protegido do

desgaste superficial), desde que seja possível comprovar, por apreciação petrográfica

realizada de acordo com a ABNT NBR 7389-1:2009 (Apreciação petrográfica de materiais

naturais, para utilização como agregado em concreto), que os grãos constituintes não

interferem nas propriedades do concreto. São exemplos de materiais inadequados os

materiais micáceos, ferruginosos e argilo-minerais expansivos.

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O agregado total é resultante da britagem de rochas cujo beneficiamento resulta

numa distribuição granulométrica constituída por agregados graúdos e miúdos ou por

mistura intencional de agregados britados e areia natural ou britada, possibilitando o

ajuste da curva granulométrica em função das características do agregado e do concreto

a ser preparado com esse material. Os limites desta norma referentes ao agregado total

devem atender aos critérios de ponderabilidade em massa entre os agregados graúdos

e miúdos que o compõem.

Para agregado total, o limite de material fino pode ser composto até 6,5%, desde

que seja possível comprovar, por apreciação petrográfica, realizada de acordo com a

ABNT NBR 7389:2009 (Agregados - Análise petrográfica de agregado para concreto

Parte 1: Agregado miúdo), que os grãos constituintes não interferem nas propriedades

do concreto.

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Quanto a Durabilidade a ABNT NBR 12655:2006 define que em agregados

provenientes de regiões litorâneas, ou extraídos de águas salobras ou ainda quando

houver suspeita de contaminação natural (regiões onde ocorrem sulfatos naturais como

a gipsita) ou industrial (água do lençol freático contaminada por efluentes industriais),

os teores de cloretos e sulfatos não devem exceder os limites estabelecidos na Tabela

4.5.

Para evitar a ocorrência de reações expansivas deletérias devido à reação álcali-

agregado, deve ser atendido o que estabelece a ABNT NBR 15577-1:2008 (Agregados -

Reatividade álcali-agregado. Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e

medidas preventivas para uso de agregados em concreto).

Em determinadas regiões ou para concretos com determinados requisitos

específicos, pode ser necessária a exigência, por parte do consumidor, de prescrições

especiais adicionais, ficando a seu critério os limites e os métodos de ensaio. Algumas

destas prescrições ou os métodos para sua determinação são exemplificados na Tabela

4.6.

As legendas da Tabela 4.5 são as seguintes:

a) Agregados que excedam os limites estabelecidos para cloretos podem ser

utilizados em concreto, desde que o teor total trazido ao concreto por todos os

seus componentes (água, agregados, cimento, adições e aditivos químicos),

verificado por ensaio realizado pelo método ABNT NBR 14832:2002 (Cimento

Portland e clínquer - Determinação de cloreto pelo método do íon seletivo) ou

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ASTM C 1218, não exceda os seguintes limites, dados em porcentagem sobre a

massa de cimento:

Concreto protendido ≤ 0,06%;

Concreto armado exposto a cloretos nas condições de serviço da

estrutura ≤ 0,15%;

Concreto armado em condições de exposição não severas (seco ou

protegido da umidade nas condições de serviço da estrutura) ≤ 0,40%;

Outros tipos de construção com concreto armado ≤ 0,30%.

b) O método da ABNT NBR 14832:2002 estabelece como determinar o teor de

cloretos em clínquer e cimento Portland. Neste caso específico, o método pode

ser utilizado para o ensaio de agregados.

c) Agregados que excedam o limite estabelecido para sulfatos podem ser utilizados

em concreto, desde que o teor total trazido ao concreto por todos os seus

componentes (água, agregados, cimento, adições e aditivos químicos) não

exceda 0,2% ou que fique comprovado o uso no concreto de cimento Portland

resistente a sulfatos conforme a ABNT NBR 5737:1992, no concreto.

4.2 AGREGADO GRAÚDO

A amostra representativa de um lote de agregado graúdo, coletada de acordo

com a ABNT NBR NM 26:2001 e reduzida para ensaio de acordo com a ABNT NBR NM

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27:2001, deve satisfazer os requisitos de distribuição granulométrica, forma dos grãos e

desgaste.

A distribuição granulométrica, determinada segundo a ABNT NBR NM 248:2003,

deve atender aos limites indicados para o agregado graúdo constantes na Tabela 4.1.

O índice de forma dos grãos do agregado não deve ser superior a 3, quando

determinado de acordo com a ABNT NBR 7809:2006 Versão Corrigida:2008 (Agregado

Graúdo – Determinação do Índice de forma pelo método do paquímetro).

O índice de desgaste por abrasão “Los Angeles”, determinado segundo a ABNT

NBR NM 51:2001 (Agregado graúdo - Ensaio de abrasão “Los Ángeles”), deve ser inferior

a 50%, em massa, do material.

A quantidade de substâncias nocivas não deve exceder os limites máximos em

porcentagem estabelecidos na Tabela 4.7 com relação à massa do material.

Quanto a Durabilidade a ABNT NBR 12655:2006 define que para agregados

analisados individualmente, provenientes de regiões litorâneas, ou extraídos de águas

salobras ou ainda quando houver suspeita de contaminação natural (regiões onde

ocorrem sulfatos naturais como a gipsita) ou industrial (água do lençol freático

contaminada por efluentes industriais), os teores de cloretos e sulfatos não devem

exceder os limites estabelecidos na Tabela 4.3.

As legendas da Tabela 4.7 são as seguintes:

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a) Quando não for detectada a presença de materiais carbonosos durante a

apreciação petrográfica, pode-se prescindir do ensaio de quantificação

dos materiais carbonosos (ASTM C 123).

b) Para agregados produzidos a partir de rochas com absorção de água

inferior a 1%, determinados conforme a ABNT NBR NM 53:2003

(Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica

aparente e absorção de água), o limite de material fino pode ser alterado

de 1% para 2%.

c) Para agregado total, definido conforme 3.6, o limite de material fino pode

ser composto até 6,5%, desde que seja possível comprovar, por

apreciação petrográfica, realizada de acordo com a ABNT NBR 7389-

2:2009 (Agregados - Análise petrográfica de agregado para concreto

Parte 2: Agregado graúdo), que os grãos constituintes não interferem nas

propriedades do concreto. São exemplos de materiais inadequados os

materiais micáceos, ferruginosos e argilo-minerais expansivos.

Para agregado total, resultante da britagem de rochas cujo beneficiamento

resulta numa distribuição granulométrica constituída por agregados graúdos e miúdos

ou por mistura intencional de agregados britados e areia natural ou britada,

possibilitando o ajuste da curva granulométrica em função das características do

agregado e do concreto a ser preparado com esse material. Os limites referentes ao

agregado total devem atender aos critérios de ponderabilidade em massa entre os

agregados graúdos e miúdos que o compõem.

Em determinadas regiões ou para concretos com determinados requisitos

específicos, pode ser necessária a exigência, por parte do consumidor, de prescrições

especiais adicionais, ficando a seu critério os limites e os métodos de ensaio. Algumas

destas prescrições ou os métodos para sua determinação são exemplificados na Tabela

4.8.

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4.3 CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS NA PRÁTICA

No comércio as areias (agregados miúdos) são classificadas como fina, média e

grossa e as britas (agregados graúdos) são classificados como 1, 2, 3 ou 4. Essa

nomenclatura não é aprece na NBR 7211:2009 que define e especifica os agregados para

concreto.

Então, como definir na prática se uma areia é fina, média ou grossa, a partir de

sua análise granulometria?

A antiga NBR 7211:1983 - Agregados para Concreto, que foi substituída pela

edição de 2009, apresentava uma tabela onde classificava o agregado miúdo como:

muito fina, fina, média e grossa (Tabela 4.9). Essa tabela não é mais apresentada na

edição de 2009 dessa norma.

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Já Ambrozewicz (2012) apresenta a finura das areias classificadas de acordo com

seu módulo de finura, conforme pode ser verificado na Tabela 4.10.

No mesmo caso do agregado miúdo, fica a questão de como definir na prática o

tamanho de uma brita, a partir de sua análise granulometria?

A antiga NBR 7225:1993 que foi cancelada pela ABNT, apresentava uma tabela

onde classificava a pedra britada, conforme pode ser verificado na Tabela 4.11, mas no

comércio, pode-se encontrar britas classificadas como na Tabela 4.12.

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4.4 ARMAZENAMENTO DOS AGREGADOS

A ABNT NBR 12655:2006 (Concreto de cimento Portland – Preparo, controle e

recebimento – Procedimento) define que os agregados devem ser armazenados

separadamente em função da sua graduação granulométrica, de acordo com as

classificações indicadas na ABNT NBR 7211:2009 (Agregados para concreto –

Especificação).

Não deve haver contato físico direto entre as diferentes graduações. Cada fração

granulométrica deve ficar sobre uma base que permita escoar a água livre de modo a

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eliminá-la. O ideal é que o depósito destinado ao armazenamento dos agregados seja

construído de maneira tal que evite o contato com o solo e impeça a contaminação com

outros sólidos ou líquidos que possam ser prejudiciais ao concreto.

Normalmente a armazenagem dos agregados não requer qualquer cuidado

especial. Por se tratarem de minerais naturais, não representam qualquer perigo para a

saúde ou meio ambiente, nem sofrem alterações com o tempo.

Para o armazenamento dos agregados no canteiro de obras poderá ser

utilizado tapumes laterais de madeira (Figura 4.7), evitando a mistura de agregados

de diferentes dimensões, deve-se fazer uma pequena inclinação no solo, para que a

água escoe no sentido inverso da retirada dos agregados, podendo-se colocar uma

camada com aproximadamente 10 cm de brita que possibilite a drenagem do excesso de

água.

A NBR 7212:2012 (Execução de concreto dosado em central) especifica que o

armazenamento dos materiais componentes do concreto deve ser feito em locais ou

recipientes apropriados, de modo a não permitir a contaminação por elementos

indesejáveis, evitando a alteração ou a mistura de componentes com características e

de procedências diferentes, sendo que os Agregados devem ser armazenados de

maneira a evitar a mistura das diversas granulometrias, procedências ou outras

características requeridas conforme a NBR 6118:2007 (Projeto de estruturas de

concreto – Procedimento).

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PRÁTICA

4.1 Em uma pequena obra foi construída uma baia nas seguintes dimensões: Base = 2,5

m x 1,5 m; Altura = 1,2 m. Sabe-se que a massa unitária dessa brita é de 1,43 kg/dm3.

Quantas toneladas de brita cabem nessa baia?

4.2 Em uma Central Dosadora de Concreto, os agregados são acondicionados

individualmente em quatro silos dosadores com capacidade 5m³ cada, sendo dois

desses silos destinados para brita. Quantas toneladas cabem nos silos destinados à

brita, sabendo-se que a massa unitária dessa brita é de 1,43 kg/dm3?