21/04/2014

1

Curso de formação em Gestão de obras

Disciplina: Materiais de construção

Prof. Nicodemos

12/04/14

Aula 3 e 4 – Agregados e concreto

AGREGADOS PARA CONCRETO INTRODUÇÃO

A NBR 9935(ABNT,1987) define agregado como o material: • Granular • Pétreo (duro, inflexible, tenaz), • Sem forma ou volume definido, • Relativamente Inerte • Origem: Natural ou Artificial

3.2. CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS 3.2.1. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM

Pag. 108

Os agregados naturais são aqueles encontrados em jazidas naturais ou que necessita de pequeno processamento.

Areia Britada Pedra Britada

Granito rocha ígnea intrusiva

Gnaisse rocha metamórfica

Basalto rocha ígnea eruptiva

Agregados artificiais são aqueles que, após sua extração da natureza, passam por um processo de industrialização.

21/04/2014

2

Pag. 108 Pag. 108

3.2.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO DOS GRÃOS

Agregados Graudos Agregados Miudo

A indicação da peneira refere-se à abertura da malha ou ao número de malhas quadradas, por polegada linear.

Granulometria por peneiramento

Porcentagem retida Porcentagem Acumulada Módulo de finura Diâmetro máximo

AGREGADOS

Análise granulométrica

- Porcentagem retida: é a porcentagem de material retido em uma

determinada peneira.

- Porcentagem acumulada: é a soma das porcentagens retidas em uma

determinada peneira e nas outras que lhe ficam acima da numeração.

- Módulo de finura: é a soma das porcentagens acumuladas em todas as

peneiras da série normal, dividida por 100. Quanto maior o módulo de finura

mais grosso será o agregado.

21/04/2014

3

Anote os dados dos próximos slides, para realização dos

cálculos das porcentagens retidas e acumuladas

Granulometria

1ª DETERMINAÇÃO

21/04/2014

4

21/04/2014

5

2ª DETERMINAÇÃO

21/04/2014

6

8,4 g

8,4 g

15,1 g

28,9 g 147.7 g

21/04/2014

7

242,9 g 63,4 g

18,4 g

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

0-------- X

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

0 ------- X

21/04/2014

8

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

9,6-------- X

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

16,6------- X

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

31,7------- X

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

132,8-------- X

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

234,1-------- X

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

79,4------- X

21/04/2014

9

% Retida = regra de 3 Total: 527,8--------100%

23,6------- X

Módulo de finura da areia 3.2.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO DOS GRÃOS

Agregado graúdo quando pelo menos 95% de sua massa é retida na peneira de malha 4,8 mm e passa na peneira 152 mm.

Os agregados podem ser divididos em graúdos e miúdos.

Agregado miúdo : Os grãos passam na peneira de malha 4,8 mm e ficam retidos na de 0,075 mm. Podem ser classificados como areia fina, média e grossa.

21/04/2014

10

MASSA ESPECÍFICA REAL:

De acordo com a massa específica aparente os agregados podem ser: leves (argila expandida, pedra-pomes, vermiculita), normais (pedras britadas, areias, seixos), e pesados (hematita, barita, magnetita).

+ Cimento + Água PASTA

Pag. 108 Pag. 108

21/04/2014

11

MASSA ESPECÍFICA REAL:

De acordo com a massa específica aparente os agregados podem ser: leves (argila expandida, pedra-pomes, vermiculita), normais (pedras britadas, areias, seixos), e pesados (hematita, barita, magnetita).

• Desmontadas com explosivos, elas são transportadas, geralmente por caminhões, até a instalação de britagem, onde as pedras são reduzidas a dimensões adequadas ao processamento industrial.

Calcários para a indústria de cimento

CIMENTO = calcário (80% a 95% ) + argila (5% a 20%) e pequenas quantidades de minério de ferro = clinquer O calcário fornece o óxido de cálcio A argila fornece sílica, óxido de alumínio e óxido de ferro.

Calcários para a indústria da cal • A cal é o resultado da calcinação de rochas calcárias quando aquecidas em fornos

a temperaturas superiores a 725ºC.

• Têm seu maior emprego na construção civil como aglomerante, dando-se preferência às cales magnesianas ou dolomíticas Concreto e

dosagem

É uma mistura de: Pedras grandes e pequenas - agregados graúdos. Areia – agregados míudos Cola – cimento

O concreto é uma tentativa de reconstrução da pedra natural. As pedras e a areia(inertes) são usadas umas para ocupar os espaços deixados pelas outras e o cimento molhado aglomera tudo.

21/04/2014

12

Cimento = Aglomerante Material ligante que tem por objetivo promover a união entre os grãos dos agregados.

AGLOMERANTE ÁGUA CONCRETO + = AGREGADO +

Cimento . O cimento é um aglomerante hidráulico produzido a partir de uma mistura de rocha calcária e argila. A finura é uma propriedade que influencia diretamente a velocidade da reação de hidratação do cimento, pois a hidratação ocorre em função do contato do cimento com a água. Quanto maior a finura, menor será o tamanho do grão do cimento, maior será a superfície exposta e, portanto, maior a velocidade de reação.

O clínquer tem como matérias-primas o calcário e a argila, ambos obtidos de jazidas em geral situadas nas proximidades das fábricas de cimento. A rocha calcária é primeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporções adequadas, com argila moída.

O gesso tem como função básica controlar o tempo de pega, isto é, o início do endurecimento do clínquer moído quando este é misturado com água.

21/04/2014

13

As escórias de alto-forno são obtidas durante a produção de ferro-gusa nas indústrias siderúrgicas e se assemelham aos grãos de areia.

O resultado é um produto de natureza granular que finamente moído adquire propriedades cimentantes e quando adicionado ao cimento contribui na redução do calor de hidratação, da exsudação e da segregação em concretos.

Os materiais pozolânicos são rochas vulcânicas ou certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas (550oC a 900oC), ligante hidráulico:

A reação só vai acontecer se, além da água, os materiais pozolânicos moídos em grãos finíssimos também forem colocados em presença de mais um outro material, o clinquer.

O emprego das pozolanas como adição do cimento melhora a trabalhabilidade e resistência do concreto, além de aumentar a durabilidade e diminuir a vulnerabilidade aos meios agressivos, como ambientes marítimos e expostos a sulfatos.

O clínquer é justamente um desses materiais, no processo de hidratação, libera hidróxido de cálcio (cal) que reage com a pozolana. Esse é o motivo pelo qual a adição de materiais pozolânicos ao clínquer

Os materiais carbonáticos são rochas moídas, que apresentam carbonato de cálcio em sua constituição tais como o próprio calcário.

21/04/2014

14

A adição de material carbonático, serve também para tornar os concretos e as argamassas mais trabalháveis, porque os grãos ou partículas desses materiais moídos têm dimensões adequadas para se alojar entre os grãos ou partículas dos demais componentes do cimento, funcionando como um verdadeiro lubrificante. Quando presentes no cimento são conhecidos como fíler calcário.

Materiais carbonáticos - F •De acordo com as adições: (gesso, material carbonático, escoria de alto forno e pozolana) e com a resistência à compressão mínima que atinge em 28 dias, o cimento recebe uma nomenclatura composta das seguintes partes:

simples – I

composto – II

de alto forno –III

pozolânico – IV

ARI ( alta resistência) - V

E: escoria

Z: pozolana

F: filler

• Cimento Portland Comum CP I e CP I-S (NBR 5732)

–Sem quaisquer adições além do gesso, é muito adequado para o uso em construções de concreto em geral quando não há exposição a sulfatos do solo ou de águas subterrâneas;

Aplicações dos tipos de cimento

+

• Cimento Portland Comum CP I e CP I-S (NBR 5732)

–É usado em serviços de construção em geral, quando não são exigidas propriedades especiais do cimento;

–Também é oferecido ao mercado o Cimento Portland Comum com Adições CP I-S, com 5% de material pozolânico em massa, recomendado para construções em geral, com as mesmas características.

Aplicações dos tipos de cimento

+ +

5% de pozolana

21/04/2014

15

• Cimento Portland CP II (NBR 11578) – É uma espécie de cimento comum modificado

– Gera calor em uma velocidade menor do que o gerado pelo Cimento Portland Comum;

– Seu uso é mais indicado em lançamentos maciços de concreto, onde o grande volume da concretagem e a superfície relativamente pequena reduzem a capacidade de resfriamento da massa;

– Apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos contidos no solo;

– Recomendado para obras correntes de engenharia civil sob a forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento.

• Cimento Portland CP II-Z

• (com adição de material pozolânico): empregado em obras civis em geral, subterrâneas, marítimas e industriais;

+ +

Pozolana = CPII- Z

• Cimento Portland Composto CP II-E

• (com adição de escória granulada de alto-forno): combina com bons resultados o baixo calor de hidratação com o aumento de resistência do Cimento Portland Comum.

+ +

Escoria = CPII- E

•Cimento Portland Composto CP II-F • (com adição de material carbonático - fíller): para

aplicações gerais. Pode ser usado em argamassas de assentamento, revestimento, argamassa armada, concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro, concreto-massa, elementos pré-moldados e artefatos de concreto, pisos e pavimentos de concreto, solo-cimento, dentre outros.

+ +

Filler = CPII- F

• Cimento Portland de Alto Forno CP III – (com escória - NBR 5735)

• emprego das pozolanas como adição – É um tipo de cimento que apresenta maior

impermeabilidade e durabilidade, baixo calor de hidratação, alta resistência à expansão - reação álcali-agregado, resistente a sulfatos;

– Pode ter aplicação geral, mas é particularmente vantajoso em obras de concreto-massa, tais como barragem, peças de grandes dimensões, pilares.

– Obras em ambiente agressivos, esgotos, efluente industriais, pilares de pontes, pavimentação de estradas e

pistas de aeroportos

• Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) - (NBR 13116)

– Designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de

BC. Por exemplo: CP III-32 (BC) é o Cimento Portland de Alto-Forno com baixo calor de hidratação, determinado pela sua composição;

– Este tipo de cimento tem a propriedade de retardar o desprendimento de calor em peças de grande massa de concreto.

21/04/2014

16

• Cimento Portland Branco (CPB) – (NBR 12989)

–Classificado em dois subtipos:

•Estrutural: aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos, com classes de resistência 25, 32 e 40, similares às dos demais tipos de cimento

•Não estrutural: não tem indicações de classe e é aplicado, por exemplo, em rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais.

• Cimento Portland CP IV – 32

• emprego das pozolanas como adição – Para obras correntes, sob a forma de argamassa,

concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento;

– É especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos;

– Torna o concreto mais impermeável, mais durável, apresentando resistência mecânica à compressão superior à do concreto feito com Cimento Portland Comum, a idades avançadas;

– Apresenta características particulares que favorecem sua aplicação em casos de grande volume de concreto devido ao baixo calor de hidratação.

• Cimento Portland CP V ARI - (Alta Resistência Inicial - NBR 5733) – Possui valores aproximados de resistência à compressão?

de 26 Mpa? a 1 dia de idade e de 53 MPa aos 28 dias;

– É recomendado no preparo de concreto e argamassa para produção de artefatos de cimento elementos arquitetônicos pré-moldados e pré-fabricados;

– Pode ser utilizado em todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desforma rápida. O desenvolvimento dessa propriedade é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer, e pela moagem mais fina do cimento.

Um mesmo tipo de cimento pode ter diferentes classes de resistência, representada por um número correspondente à resistência em megapascais (Mpa), obtida em ensaio específico.

Pascal: Pressão exercida por uma força de 1 Kg sobre uma área de 1m2, de forma distribuída.

Força = N = 1Kg . m/s2

Pressão = 1N / m2 = 1Pa (1 Pascal)

Mega (Mega Sena) é na casa de

1 Mega Pascal (MPa) = 1 milhão de Pascal ‘’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’ = 10,1972 Kgf/cm²

32 Mega Pascal = 32 MPa = 326,3104 Kgf/cm²

21/04/2014

17

O ensaio para determinar a classe de resistência do cimento é descrito em detalhes na NBR 7215 e de forma resumida consiste em moldar amostras (também chamadas de corpos-de-prova) de uma argamassa composta por 1 medida do cimento a ser analisado e 3 medidas de areia , 1 : 3.

As amostras são mantidas em condições adequadas e ensaiadas em idades de 1, 3, 7 e 28 dias. Os resultados mínimos de resistência devem ser de: A resistência mínima aos 28 dias é a classe de resistência do cimento.

21/04/2014

18

21/04/2014

19

• Sacos

– Galpões fechados

– Estrados de madeira a 10cm do solo e a 10cm das paredes

– Empilhamento máximo: 10 sacos

– Tempo máximo: 30 dias (canteiro)

Armazenamento

Armazenamento

Mas, o que é FCK ? O (fck) é um sigla que significa a resistência característica do concreto aos 28 dias para efeito de dimensionamento e cálculo estrutural do (PROJETO). Ou seja, é a resistência mínima que o concreto deve atender dentro de uma análise estatística, para que garanta a estabilidade da estrutura.

Mas, o que é FCK ? O (fck) é um sigla que significa a resistência característica do concreto para efeito de dimensionamento e cálculo estrutural do (PROJETO).

Mas, o uqe é o Fcj? O Fcj é o cálculo da resistência média

aos 28 dias de todas as amostras colhidas de do concreto. O j = 28 dias

21/04/2014

20

v

E o que é o Slump teste? É o ensaio de abatimento, realizado com uma amostra do concreto fresco para garantir a constância água/cimento, que garante: Consistência, Plasticidade, Trabalhabilidade.

O concreto fresco é moldado em 3 camadas, iguais e adensadas, cada uma com 25 golpes

Abat.

Slump teste: O concreto fresco é moldado em 3 camadas, iguais e adensadas, cada uma com 25 golpes

21/04/2014

21

Slump 80 10mm

CONCRETO ALTO ADENSÁVEL

200 30 mm

(C. Alto Adensável)

A principal característica do concreto fresco é a trabalhabilidade. O que define a trabalhabilidade exigida é: 1- O tipo de Obra ( dimensões das peças) 2- O afastamento e distribuição das barras das armaduras 3- O método de lançamento, bombeável ou não 4- A facilidade o dificuldade de fazer o adensamento 5- O tipo de acabamento desejado

21/04/2014

22