Apostila MCC-II - Udesc

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUDESC

CENTRO DE CINCIAS TECNOLGICAS CCT

FACULDADE DE ENGENHARIA DE JOINVILLE FEJ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DEC

LLAABBOORRAATTRRIIOO DDEE MMAATTEERRIIAAIISS DDEE CCOONNSSTTRRUUOO AAGGRREEGGAADDOOSS

Professor: Tiago Bernardi Disciplina: Materiais de Construo II MCC-II

Joinville, Fevereiro de 2006.

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EENNSSAAIIOOSS TTEECCNNOOLLGGIICCOOSS

DISCIPLINA: Materiais de Construo II CDIGO: MCC-II

ASSUNTOS: Agregado Mido Agregado Grado

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RREEVVIISSOO BBIIBBLLIIOOGGRRFFIICCAA AAGGRREEGGAADDOOSS INTRODUO Agregados so relativamente baratos e no entram em reaes qumicas complexas com a gua;

portanto tm sido usualmente tratados como um material de enchimento inerte no concreto. Entretanto,

devido crescente compreenso do papel desempenhado pelos agregados na determinao de muitas

propriedades importantes do concreto, este ponto de vista tradicional, dos agregados como materiais

inertes esto sendo seriamente questionados.

As caractersticas dos agregados que so importantes para a tecnologia do concreto incluem

porosidade, composio granulomtrica, absoro de gua, forma e textura superficial das partculas,

resistncia compresso, mdulo de elasticidade e os tipos de substncias deletrias presentes. Estas

caractersticas derivam da composio mineralgica da rocha matriz (que afetada pelos processos

geolgicos de formao da rocha), das condies de exposio s quais a rocha foi submetida antes de

gerar o agregado, e dos tipos de operao e equipamento usados para a produo do agregado. Portanto,

so brevemente descritos, neste captulo, fundamentos sobre formao geolgica, classificao e

descrio das rochas e minerais, e os fatores do processamento industrial, que influenciam as

caractersticas dos agregados.

Agregados de minerais naturais, que compreendem mais de 90 por cento do total dos agregados

usados na produo do concreto, so aqui abordados com maior detalhe. Devido ao grande potencial de

uso, so tambm descritos os agregados de rejeitos industriais, tais como escria de alto-forno, cinza

volante, concretos reciclados e resduos selecionados de rejeitos urbanos. Finalmente, as principais

caractersticas dos agregados, que so importantes para a tecnologia do concreto, so analisadas em

detalhe.

IMPORTNCIA Sabe-se que os cimentos consistem de compostos qumicos que entram em reaes qumicas

com a gua e produzem produtos de hidratao complexos, com propriedades adesivas. Ao contrrio do

cimento, e embora ocupem 60 a 80 por cento do volume do concreto, os agregados so freqentemente

considerados como um material de enchimento inerte e, portanto, no se d muita ateno ao seu

possvel efeito nas propriedades do concreto. Os agregados podem exercer uma considervel influncia

na resistncia, estabilidade dimensional e durabilidade do concreto. Alm destas propriedades importantes

do concreto endurecido, os agregados tambm tm um papel fundamental na determinao do custo e da

trabalhabilidade das misturas de concreto, portanto, imprprio serem tratados com menos respeito

do que os cimentos.

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CLASSIFICAO E TERMINOLOGIA

Classificao dos agregados conforme a dimenso das partculas, massa especfica, ou origem

tm gerado uma terminologia especial que deve ser claramente entendida. Por exemplo, o termo

agregado grado usado para descrever partculas maiores do que 4,8mm (retidas na peneira n 4), e o

termo agregado mido so usados para partculas menores do que 4,8mm; tipicamente os agregados

midos contm partculas que variam, em dimenso, de 75 m (peneira n 200) a 4,8mm, e os agregados

grados de 4,8mm at cerca de 50mm, exceto para concreto massa, que pode conter agregado grado de

at 150mm.

A maioria dos agregados naturais, tais como areia e pedregulho tm massa unitria entre 1520 e

1680kg/m3 e produzem concretos normais com aproximadamente 2400kg/m3 de massa especfica. Para

fins especiais, agregados mais leves ou mais pesados podem ser usados para produzirem,

respectivamente, concretos leves e pesados. Geralmente, os agregados com massa unitria menor do que

1120kg/m3 so chamados leves, e aqueles com mais de 2080kg/m3 so designados pesados.

Em geral, os agregados para concreto so areia, pedregulho e pedra britada, procedentes de

jazidas naturais, e so, portanto, designados como agregados naturais. Por outro lado, os materiais

processados termicamente, tais como argila ou folhelho expandidos, que so usados para a produo de

concreto leve, so chamados agregados artificiais. Agregados feitos de rejeitos industriais, por exemplo,

escria de alto-forno e cinza volante, tambm pertence a esta categoria. Resduos selecionados de

rejeitos urbano e concreto reciclado de demolies de edifcios e de pavimentos tm sido tambm

investigados para uso como agregados, como descrito adiante.

AGREGADOS NATURAIS

Os agregados naturais constituem a classe mais importante de agregados para a produo de

concreto de cimento Portland. Aproximadamente, a metade do total do agregado grado consumido pela

indstria de concreto nos Estados Unidos consiste de pedregulhos; a maior parte do restante pedra

britada. As rochas carbonticas compreendem cerca de 2/3 do agregado britado; arenito, granito, diorito,

gabro e basalto perfazem o resto. A areia de slica natural predominantemente usada como agregado

mido, mesmo em muitos concretos leves. Agregados naturais so derivados de rochas de vrios tipos;

sendo que a maioria das rochas so compostas por vrios minerais. Um mineral definido como toda a

substncia inorgnica de ocorrncia natural com composio qumica mais ou menos definida e

usualmente com uma estrutura cristalina especfica. Uma reviso elementar dos aspectos de formao

geolgica e a classificao das rochas e minerais so essenciais para o entendimento no apenas do

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porque alguns materiais so freqentemente mais usados como agregados do que outros, mas tambm

das relaes microestrutura-propriedades do agregado.

AGREGADOS LEVES

Agregados com massa unitria menor que 1120kg/m3 so geralmente considerados leves, e tem

aplicao na produo de vrios tipos de concreto-leve. A menor massa devida microestrutura celular

ou altamente porosa. Cabe observar que materiais orgnicos de estrutura celular, tais como cavacos de

madeira, no devem ser usados como agregado por causa da sua falta de durabilidade, no meio alcalino e

mido do concreto de cimento Portland.

Agregados leves naturais so produzidos atravs do beneficiamento de rochas gneas vulcnicas

como pumicita, escria ou tufo. Agregados leves sintticos podem ser fabricados por tratamento trmico

de uma variedade de materiais, por exemplo, argilas, folhelhos, ardsia, datomita, perlita, vermiculita,

escria de alto-forno e cinza volante.

De fato, h um largo espectro de agregados leves, com massa unitria variando de 80 a 900kg/m3.

Agregados muito porosos, que esto na extremidade mais leve do espectro, so geralmente fracos e,

portanto, mais adequados para a produo de concretos isolantes no estruturais. Do outro lado do

espectro, esto aqueles agregados leves que so, relativamente, menos porosos; quando a estrutura

porosa consiste de poros finos uniformemente distribudos, o agregado usualmente resistente e capaz

de produzir concreto estrutural. A ASTM separa as especificaes relativas a agregados leves para uso

em concreto estrutural (ASTM C 330), concreto isolante (ASTM C 332), e concreto para produo de

blocos de alvenaria (ASTM C331). Essas especificaes contm critrios para granulometria, substancias

deletrias e massa unitria dos agregados, assim como para a massa especifica, resistncia e retrao

por secagem do concreto contendo o agregado.

AGREGADOS PESADOS

Comparado ao concreto normal, que tipicamente tem massa especifica de 2400kg/m3, concretos

pesados variam de 2880 a 6100kg/m3 e tm aplicao para blindagens de radiao nuclear. Agregados

pesados (isto , aqueles que tm massa especfica maior do que os agregados normais) so usados para

a produo de concreto pesado. Rochas naturais adequadas para a produo de agregados pesados

consistem predominantemente de dois minerais de brio, vrios minrios de ferro e um de titnio.

Um produto sinttico chamado fosfetos de ferro pode tambm ser usado como agregado pesado.

As normas ASTM C 637 e C 638, respectivamente, de especificaes e terminologia de agregados para

concreto de blindagem radioativa, advertem que o agregado de fosfetos de ferro, quando usado em

concreto de cimento Portland, gera gases inflamveis e possivelmente txicos, que podem desenvolver

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presses altas, se confinados. Minrios de ferro hidratados, minerais de boro e resduos metalrgicos

granulares so as vezes incorporados aos agregados para a produo de concreto pesado, pois o boro e

o hidrognio so muito efetivos na atenuao de neutros (captura). Pregos de ao inoxidvel, barras de

ferro cortadas e balas de ferro tambm tm sido testados como agregados pesados, mas geralmente a

tendncia do agregado segregar no concreto aumenta com a sua massa especfica.

AGREGADOS DE CONCRETO RECICLADO E DE RESDUOS DE REJEITOS URBANOS

Entulho de construes de concreto demolidas fornece fragmentos nos quais o agregado est

contaminado por pasta endurecida de cimento, gipsita e outras substncias em menor quantidade. A

frao que corresponde a agregado mido contm, principalmente, pasta endurecida de cimento e gipsita

e inadequada para a produo de concreto. Entretanto, a frao que corresponde a agregado grado,

embora coberto de pasta de cimento, tem sido usada com sucesso em vrios estudos de laboratrio e de

campo. Uma reviso de vrios estudos indica que, comparado ao concreto com agregado natural, o

concreto do agregado reciclado teria no mnimo dois teros da resistncia compresso e do mdulo de

elasticidade, bem como trabalhabilidade e durabilidade satisfatrias.

O principal obstculo no uso do entulho de construo como agregado para concreto o custo de

britagem, graduao, controle de p e separao dos constituintes indesejveis. Concreto reciclado ou

concreto de entulho britado pode ser uma fonte economicamente vivel de agregados, em locais onde

agregados de boa qualidade so escassos e quando o custo de disposio do entulho includo na

anlise econmica. Com base no maior trabalho, j realizado, de reciclagem de pavimento de concreto, o

Michigan State Department of Transportation, de Michigan/USA, publicou que o entulho reciclado pela

britagem do pavimento existente foi mais barato do que usar, inteiramente material novo.

A presena de vidro triturado no agregado tende a produzir misturas de concretos pouco

trabalhveis e, devido ao alto teor de lcalis, afeta a sua resistncia e durabilidade a longo prazo. Metais

como alumnio reagem com solues alcalinas e causam expanso excessiva. Papel e rejeitos orgnicos,

com ou sem incinerao, causam problemas de pega e endurecimento no concreto de cimento Portland.

Em geral, portanto rejeitos urbanos no so adequados para produzir agregados para uso em concreto

estrutural.

PRODUO DE AGREGADOS

Jazidas de solo grosso graduado so uma boa fonte de areia natural e pedregulho. Mas, como

usualmente depsitos de solo contm quantidades variveis de silte e argila, que prejudicam as

propriedades do concreto fresco e endurecido, essas devem ser removidas por lavagem ou peneiramento

a seco. A escolha de um processo ou outro ir obviamente influenciar a quantidade de materiais deletrios

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no agregado; por exemplo, recobrimentos de argila podem no ser removidos de forma to eficiente por

peneiramento a seco, quanto por lavagem.

Geralmente o equipamento de britagem faz parte das instalaes de produo do agregado,

porque fraes acima de pedregulho podem ser britadas e misturadas, adequadamente, com material no

fragmentado de tamanho similar. Novamente, a escolha do equipamento de britagem pode determinar a

forma das partculas. Com rochas sedimentares laminadas, britadores tipo mandbula ou de impacto

tendem a produzir partculas lamelares. A importncia da graduao apropriada do agregado no custo do

concreto est hoje to bem estabelecida, que as usinas modernas de agregados, se produzirem areia e

pedregulho ou pedra britada, tm os equipamentos necessrios para controlar as operaes de britagem,

limpeza, separao granulomtrica e mistura de duas ou mais fraes para atender as especificaes do

cliente.

CARACTERSTICAS DOS AGREGADOS E SUA IMPORTNCIA

O conhecimento de certas caractersticas dos agregados (isto , massa especifica, composio

granulomtrica e teor de umidade) uma exigncia para a dosagem dos concretos. A porosidade ou a

massa especfica, a composio granulomtrica, a forma e textura superficial dos agregados determinam

as propriedades dos concretos no estado fresco. Alm da porosidade, a composio mineralgica do

agregado afeta a sua resistncia compresso, dureza, mdulo de elasticidade e sanidade, que por sua

vez influenciam vrias propriedades do concreto endurecido contendo o agregado. No diagrama ilustrativo

das varias inter-relaes (Fig 7-4), evidente que as caractersticas dos agregados, importantes para a

tecnologia do concreto, so decorrentes da microestrutura do material, das condies prvias de

exposio e do processo de fabricao.

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Geralmente, as propriedades dos agregados so discutidas em duas partes com base nas

propriedades que afetam (1) as propores de dosagem e (2) o comportamento do concreto fresco e

endurecido. Devido considervel sobreposio dos dois aspectos, mais apropriado dividir as

propriedades nos seguintes grupos, baseados na microestrutura e condicionantes de fabricao:

1. Caractersticas dependentes da porosidade: massa especfica, absoro de gua,

resistncia, dureza, mdulo de elasticidade e sanidade;

2. Caractersticas dependentes das condies prvias de exposio e condicionantes de

fabricao: tamanho, forma e textura das partculas;

3. Caractersticas dependentes da composio qumica e mineralgica: resistncia, dureza,

mdulo de elasticidade e substncias deletrias presentes.

Massa especfica e Massa Unitria Para fins de dosagem do concreto, no necessrio determinar a massa especifica real de um

agregado. Os agregados naturais so porosos; valores de porosidade at 2% so comuns para rochas

gneas intrusivas, at 5% para rochas sedimentares densas, e de 10 a 40% para arenitos e calcrios muito

Figura 7-4 Diagrama ilustrativo de como a microestrutura, condies prvias de exposio e condicionantes do processo de fabricao do agregado determinam as suas caractersticas e como estas afetam o trao e as propriedades do concreto fresco e endurecido.

ROCHA MATRIZ

Exposio prvia

e condicionantes

MICROESTRUTURA

Porosidade / Mas. Esp. Composio Mineralgica

Resistncia compresso Resistncia a abraso Mdulo de elasticidade

Sanidade

Caractersticas da partcula

Tamanho Forma Textura

Dosagem do Concreto

Propriedades do concreto fresco

1 Consistncia 2 Coeso 3 Massa Especfica

Propriedades do concreto endurecido

1 Limite de resistncia 2 Resistncia abraso 3 Estabilidade dimensional 4 Durabilidade

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porosos. Para efeito de dosagem do concreto, importante conhecer o volume ocupado pelas partculas

do agregado, incluindo os poros existentes dentro das partculas. Portanto, suficiente a determinao da

massa especfica, que definida como a massa do material por unidade de volume, incluindo os poros

internos das partculas. Para muitas rochas comumente utilizadas, a massa especifica varia entre 2600 e

2700kg/m3; valores tpicos para granito, arenito e calcrio denso so 2690, 2650 e 2600kg/m3,

respectivamente.

Alm da massa especfica, outra informao usualmente necessria para a dosagem de

concretos, a massa unitria, que definida como a massa das partculas do agregado que ocupam

uma unidade de volume. O fenmeno da massa unitria surge, porque no possvel empacotar as

partculas dos agregados juntas, de tal forma que no haja espaos vazios. O termo massa unitria

assim relativo ao volume ocupado por ambos agregados e vazios. A massa unitria aproximada dos

agregados comumente usados em concreto normal varia de 1300 a 1750kg/m3.

Absoro e Umidade Superficial Os vrios estados de umidade que podem existir em uma partcula de agregado esto

esquematizados na Fig. 7-5a. Quando todos os poros permeveis esto preenchidos e no h um filme de

gua na superfcie, o agregado dito estar na condio saturada superfcie seca (SSS), quando o

agregado est saturado e tambm h umidade livre na superfcie, o agregado est na condio mida ou

saturada. Na condio seca em estufa, toda a gua evaporvel do agregado foi removida pelo

aquecimento a 100C. Capacidade de absoro definida como a quantidade total de gua requerida

para trazer um agregado da condio seca estufa para a condio SSS; absoro efetiva definida como

a quantidade de gua requerida para trazer o agregado da condio seca ao ar para a condio SSS.

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Figura 7-5 (a) e (b)

A quantidade de gua em excesso alm da requerida para a condio SSS referida como umidade

superficial. Os dados relativos capacidade de absoro, absoro efetiva e umidade superficial so

invariavelmente necessrios para a correo das propores de gua e de agregado em misturas de

concreto, feitas a partir de materiais estocados. Como uma primeira aproximao, a absoro de gua de

um agregado, que facilmente determinada, pode ser usada como uma medida da sua porosidade e

resistncia.

Normalmente, para rochas gneas intrusivas e rochas sedimentares densas, os valores de

correo de umidade so muito baixos, mas podem ser muito altos no caso de rochas sedimentares

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porosas, agregados leves e areias. Por exemplo, tipicamente, os valores de absoro efetiva de

agregados de trapp, arenito poroso e folhelho expandido so , 5 e 10%, respectivamente.

Areias podem sofrer um fenmeno, conhecido como inchamento. Dependendo do teor de

umidade e composio granulomtrica do agregado, pode ocorrer um aumento considervel do volume

aparente da areia (Fig. 7-5b), porque a tenso superficial da gua mantm as partculas afastadas. Como

a maioria das areias so despachadas para uso na condio saturada, podem ocorrer grandes variaes

nos consumos por betonada, se a dosagem for feita em volume. Por esta razo a dosagem de concreto

em massa tem se tornado uma prtica normalizada na maioria dos pases.

Resistncia Compresso, Resistncia Abraso, e Mdulo de Elasticidade

A resistncia compresso, a resistncia abraso e o mdulo de elasticidade dos agregados

so propriedades inter-relacionadas, que so muito influenciadas pela porosidade. Os agregados naturais

comumente usados para a produo de concreto normal, so geralmente densos e resistentes; portanto,

raramente so um fator limitante da resistncia compresso e do mdulo de elasticidade dinmico da

maioria dos granitos, basaltos, trapps, flints, arenito quartzitico e calcrios densos variam de 210 a

310MPa e de 70 a 90GPa, respectivamente. Quanto a rochas sedimentares, a porosidade varia numa

faixa mais larga, e da mesma forma a sua resistncia compresso e caractersticas relacionadas. Em

uma pesquisa, envolvendo 241 calcrios e 79 arenitos, enquanto a resistncia mxima compresso,

para cada tipo de rocha, foi da ordem de 240MPa, alguns calcrios e arenitos apresentaram resistncias

compresso to baixas quanto 96MPa, respectivamente.

Sanidade Considera-se que o agregado instvel quando mudanas no seu volume induzidas pelo

intemperismo, como ciclos alternados de umedecimento e secagem, ou congelamento e

descongelamento, resultam na deteriorao do concreto. Geralmente, a instabilidade ocorre para rochas

que tm uma certa estrutura porosa caracterstica. Concretos contendo alguns cherts, folhelhos,

calcrios e arenitos, tm se mostrado suscetveis a danos, pela cristalizao de gelo e sal dentro dos

agregados. Embora, uma alta absoro de gua seja usada, muitas vezes, como um ndice de

instabilidade, muitos agregados, como de pumicita e de argilas expandidas, podem absorver grandes

quantidades de gua, mas permanecerem estveis. A instabilidade esta, portanto, mais relacionada

distribuio do tamanho dos poros do que porosidade total do agregado. Distribuies de tamanho dos

poros que permitem s partculas dos agregados ficarem saturadas por umedecimento (ou

descongelamento no caso de ataque por gelo), mas impedem a drenagem fcil na secagem (ou

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congelamento), so capazes de causarem altas presses hidrulicas dentro das partculas. A sanidade

dos agregados frente ao do intemperismo determinada pelo Mtodo ASTM C88, que descreve um

procedimento padronizado para a determinao direta da resistncia do agregado a desintegrao pela

exposio a cinco ciclos de umedecimento e secagem; para o ciclo de umedecimento usada soluo

saturada de sulfato de sdio ou magnsio.

No caso de ataque por gelo, em adio distribuio do tamanho dos poros e ao grau de

saturao, h uma dimenso crtica de agregado abaixo da qual no iro ocorrer tenses internas

elevadas, capazes de fissurar a partcula. Para a maioria dos agregados, esta dimenso crtica maior do

que a dimenso normal dos agregados grados usados na prtica; entretanto, para algumas rochas

fracamente consolidadas (arenitos, calcrios, cherts e folhelhos), citado que esta dimenso varia na

faixa de 12 a 25mm.

Dimenso Mxima e Composio Granulomtrica Composio granulomtrica a distribuio das partculas dos materiais granulares entre vrias

dimenses, e usualmente expressa em termos de porcentagens acumuladas maiores ou menores do

que cada uma das aberturas de uma serie de peneiras, ou de porcentagens entre certos intervalos de

aberturas de uma serie de peneiras, ou de porcentagens entre certos intervalos de aberturas das peneiras.

Os requisitos para a composio granulomtrica de agregados grados e midos da ASTM C33

(Standard Specification for Concret Aggregates), so mostrados nas tabelas 7-5 e 7-6, respectivamente.

H vrias razes para a especificao de limites granulomtricos e da dimenso mxima

dos agregados, a mais importante a sua influncia na trabalhabilidade e custo. Por exemplo, areias

muito grossas produzem misturas de concreto speras e no trabalhveis, e areias muito finas aumentam

o consumo de gua (portanto, o consumo de cimento para uma dada relao gua/cimento) e so anti-

econmicas; agregados que no tm uma grande deficincia ou excesso de qualquer tamanho de

partcula, em especial, produzem as misturas de concreto mais trabalhveis e econmicas.

A dimenso mxima do agregado , convencionalmente, designada pela dimenso da abertura

da peneira, na qual ficam retidos 15% ou menos das partculas do agregado. Em geral, quanto maior a

dimenso mxima do agregado, menor ser a rea superficial por unidade de volume, que tem de ser

coberta pela pasta de cimento, para uma dada relao gua/cimento. Desde que o preo do cimento ,

usualmente, cerca de 10 vezes (em alguns casos at mesmo 20 vezes), mais caro que o preo do

agregado, qualquer ao que possa economizar cimento sem reduzir a resistncia e a trabalhabilidade do

concreto pode resultar em um beneficio econmico significativo. Alm do aspecto econmico, h outros

fatores que governam a escolha da dimenso mxima do agregado para uma mistura de concreto. De

acordo com uma regra prtica, usada pela construo civil, a dimenso mxima do agregado no deve ser

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maior que um quinto da dimenso mais estreita da frma na qual o concreto ser colocado; tambm no

deve ser maior que trs quartos da menor distancia livre entre as armaduras de reforo. Como partculas

maiores tendem a produzir mais microfissuras na zona de transio entre o agregado grado e a pasta de

cimento, nos concretos de alta resistncia a dimenso mxima do agregado limitada a 19mm.

O efeito da variedade de tamanho das partculas em reduzir o volume de vazios total de uma

mistura de agregados, pode ser demonstrado pelo mtodo mostrado na Fig 7-6a). Um bquer cheio com

partculas de 25mm, de tamanho e forma relativamente uniformes; um segundo bquer cheio com uma

mistura de partculas de 25 e 9mm. Abaixo de cada bquer, h uma proveta graduada com a quantidade

de gua requerida para preencher os vazios de cada bquer. evidente que quando dois tamanhos de

agregados so combinados em um bquer, o volume de vazios reduzido. Se partculas de vrios

tamanhos menores que 9mm forem adicionadas para se combinarem com os agregados de 25mm e 9mm,

uma reduo adicional de vazios ir resultar. Na prtica, pode-se obter um pequeno volume de vazios pelo

uso de agregados grados, regularmente contnuos com propores adequadas de areia contnua (Fig. 7-

6b). Os dados mostram que foi obtido um volume de vazios to baixo quanto 21%, quando 40% de areia

foi misturada com pedregulhos de 9 a 37mm. Do ponto de vista de trabalhabilidade das misturas de

concreto, sabe-se que, com certos materiais, a menor porcentagem das misturas de concreto, sabe-se

que, com certos materiais, a menor porcentagem de vazios (massa especifica mxima compactada) no

a mais satisfatria; o volume de vazios timo um pouco maior que o mnimo possvel.

Na prtica, um parmetro emprico chamado mdulo de finura muitas vezes usado como um

ndice de finura do agregado. O mdulo de finura calculado com os dados da anlise granulomtrica,

pela soma das porcentagens retidas acumuladas do agregado em cada uma das peneiras de uma serie

especificada, sendo a soma dividida por 100. As peneiras usadas para a determinao do mdulo de

finura so: 150m (n 100), 300m (n 50), 600m (n 30), 1,18mm (n 16), 2,36mm (n8), 4,75mm (n4),

9,5mm (3/8), 19mm (3/4), 37,5mm (1 ), e maiores aumentando na proporo de 2 para 1. Pelos

dados tabulados na Fig. 7-7, so apresentados exemplos do mtodo de determinao do mdulo de finura

de agregados midos de trs procedncias, juntamente com a curva granulomtrica tpica. Pode-se

observar que quanto maior o mdulo de finura, mais grado o agregado.

Forma e Textura Superficial A forma e a textura das partculas dos agregados influenciam mais as propriedades do concreto

no estado fresco do que endurecido; comparadas s partculas lisas e arredondadas, as partculas de

textura spera, angulosas e alongadas requerem mais pasta de cimento para produzir misturas

trabalhveis e, portanto, aumentam o custo do concreto.

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Fig 7-6 (a) e (b)

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Fig. 7-7(a)

Fig. 7.7(b)

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A forma diz respeito s caractersticas geomtricas tais como: arredondada, angulosa, alongada

ou achatada. Partculas formadas por atrito tendem a ser arredondadas, pela perda de vrtices e arestas.

Areias de depsitos elicos, assim como areia e pedregulho de zonas martimas ou leitos de rio, tm

geralmente uma forma bem arredondada. Agregados de rochas intrusivas britadas possuem vrtices e

arestas bem definidos e so chamados de angulosos. Geralmente, produzem partculas

eqidimensionais. Calcrios estratificados, arenitos e folhelho tendem a produzir fragmentos alongados e

achatados, especialmente quando so usados britadores de mandbula no beneficiamento. Aquelas

partculas cuja espessura relativamente pequena em relao a outras duas dimenses, so chamadas

de lamelares ou achatadas, enquanto aquelas cujo comprimento consideravelmente maior do que as

outras duas dimenses so chamadas de alongados. Algumas vezes, um outro termo usado para

descrever a forma de agregados grados a rea especfica volumtrica, que definida como a relao

entre a rea superficial e o volume. Partculas esfricas ou bem arredondadas tem baixo valor de rea

especfica, mas partculas alongadas e achatadas possuem valor elevado de rea especfica.

Fotografias de partculas de vrias formas so mostradas na Fig. 2-3. Os agregados devem ser,

relativamente, isentos de partculas alongadas e lamelares. As partculas alongadas, em forma de lmina,

devem ser evitadas ou limitadas a no mximo 15%, em massa, do total do agregado. Este critrio se aplica

no apenas para agregado grado, mas tambm para areias artificiais (resultantes da britagem de rochas),

que contm gros alongados e produzem concreto muito spero.

A classificao da textura superficial, que definida pelo grau de quanto a superfcie do

agregado lisa ou spera, baseada em uma avaliao visual. A textura superficial do agregado depende

da dureza, granulao e porosidade da rocha matriz e da sua subseqente exposio ao de atrito.

Sendo, flint e escrias densas apresentam uma textura lisa, vtrea. Areia, pedregulhos e chert so lisos

em seu estado natural. Pedras britadas de granito, basalto e calcrio apresentam uma textura spera.

Pumicita, escria expandida e cinza volante sinterizada apresentam uma textura celular com poros

visveis.

H evidncias de que, pelo menos nas primeiras idades, a resistncia do concreto,

particularmente a resistncia flexo, pode ser afetada pela textura do agregado; uma textura mais

spera parece favorecer a formao de uma aderncia mecnica forte entre a pasta de cimento e o

agregado. Em idades mais avanadas, com o desenvolvimento de uma forte aderncia qumica entre a

pasta e o agregado, esse efeito pode no ser to importante.

Substncias Deletrias Substancias deletrias so aquelas que esto presentes como constituintes minoritrios, tanto

nos agregados grados quanto nos midos, mas que so capazes de prejudicar a trabalhabilidade, a pega

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e endurecimento e as caractersticas de durabilidade do concreto. Na Tabela 7-7, so apresentadas uma

lista de substncias nocivas, seus possveis efeitos no concreto e as quantidades mximas permitidas nos

agregados, fixadas pela Especificao ASTM C33.

Tabela 7-7 Limites de substncias deletrias nos agregados para concreto

Substncia

Efeitos deletrios possveis

no concreto

Teor mximo permitido (%, em

massa)

Agregado mido

Agregado gradoa

Material passante na

Peneira de 75 m de Abertura (N 200)

Concreto sujeito

abraso

Demais concretos

Afeta trabalhabilidade: Aumenta consumo

de gua

3b

5b

1

Torres de argila

e partculas friveis

Afeta trabalhabilidade e a resistncia abraso

3

5

Carvo e linhito

Concreto Aparente

Demais concretos

Afeta durabilidade; causa manchas

0,5

1,0

0,5

Chert (massa especfica menor do que

2400kg/m3)

Afeta durabilidade 5

a Os limites da ASTM C 33 para substncias deletrias no agregado grado variam com as condies de exposio e tipo de estrutura de concreto. Os valores apresentados aqui so para estruturas externas expostas a condies climticas moderadas. b No caso de areia artificial, se o material pulverulento menor do que 75 m consistir de p de fraturamento da rocha, essencialmente livre de argila ou folhelho, esses limites podem ser aumentados para 5 e 7%, respectivamente.

Fonte: 1991 Annual Book of ASTM Standardds, Section 4, Vol. 04.02.

Alm dos materiais listados na Tabela 7-7, h outras substncias que podem ter efeitos deletrios,

envolvendo reaes qumicas no concreto. Tanto para agregados midos quanto grados, a ASTM C33

exige que agregado para uso em concreto, que ser submetido a imerso em gua, exposio

prolongada atmosfera mida, ou contato com solo mido, no deve conter quaisquer materiais que

}

}

18

sejam potencialmente reativos com os lcalis do cimento, em quantidade suficiente para causar expanso;

a menos que tais materiais estejam presentes em quantidades desprezveis, o agregado pode ser usado

com um cimento contendo menos de 0,6% de lcalis ou com a adio de um material que tenha mostrado

evitar a expanso nociva da reao lcali-agregado. Sulfetos de ferro, especialmente marcassita,

presente como incluses em certos agregados, tm causado uma reao expansiva. No meio saturado de

cal do concreto de cimento Portland, sulfetos de ferro reativos podem se oxidar para formar sulfato ferroso,

que causa ataque por sulfatos ao concreto e a corroso da armadura de ao. Agregados contaminados

com gipsita ou outros sulfatos solveis, como sulfatos de magnsio, sdio ou potssio, tambm promovem

ataque por sulfatos. Recentemente, casos de falha na pega do concreto foram relatados, na produo de

dois blocos de fundao em usinas do sul da Irlanda. O problema foi atribudo presena de quantidades

significativas de chumbo e zinco (a maior parte na forma de sulfetos), no agregado calctico. Aqueles

blocos que tiveram problema de pega, continham 0,11% ou mais de composto de chumbo ou 0,15% ou

mais de composto de zinco, em massa do concreto. Sais solveis de chumbo ou zinco so retardadores

da hidratao do cimento Portland, de tal potncia, que concretos experimentais feitos com amostras do

agregado contaminado no desenvolveram qualquer resistncia aps 3 dias de cura. Deve-se observar eu

problemas de pega e endurecimento do concreto tambm podem ser causados por impurezas orgnicas

no agregado, como matria vegetal em decomposio que pode estar presente em forma de lodo orgnico

ou hmus.

MTODOS DE ENSAIO DE CARACTERIZAO DOS AGREGADOS

Para informaes adicionais, dada na Tabela 7-8 uma lista de mtodos de ensaio da ASTM para

determinao das vrias caractersticas dos agregados, incluindo o significado do ensaio.

19

Tabela 7-8 Ensaios normalizados da ASTM para caracterizao de agregados

N do Mtodo Critrio ou Caracterstica Importncia ASTM* ABNT Assunto relacionado

Resistncia abraso

e desintegrao

ndice de qualidade do agregado; resistncia ao desgaste de pisos,

pavimento

ASTM C 131 ASTM C 535 ASTM C 779

NBR 6465/84

Porcentagem mxima de perda de massa

Profundidade e tempo de desgaste

Resistncia ao congelamento e

degelo

Escamamento

superficial, aspereza, perda de seo e esburacamento

ASTM C 666 ASTM C 682

N mximo de ciclos ou perodo p/ resistir aocongelamento fator

durabilidade

Resistncia desintegrao por

sulfatos

Durabilidade sob ao

do intemperismo

ASTM C 88

NBR 12695/92 NBR 12696/92 NBR 12697/92

Perda de massa,

partculas danificadas

Forma da partcula e textura superficial

Trabalhabilidade do concreto fresco

ASTM C 295 ASTM D 3398

NBR 7809/83

Porcentagem mxima

de partculas lamelares ou alongadas

Composio granulomtrica

Trabalhabilidade do concreto fresco;

economia

ASTM C 117 ASTM C 136

NBR 7217/87

Porcentagens

mximas e mnima passantes em

peneiras normalizadas

Massa unitria

Clculos de dosagem; classificao

ASTM C 29

NBR 7810/83 NBR 7251/82

Massa compactada e massa no estado

slido

Massa especfica

Clculos de dosagem

ASTM C 127, agr. Mido

ASTM C 128, agr. grado

NBR 9776/87

NBR 9937/87

_

Absoro e umidade

superficial

Controle da qualidade

do concreto

ASTM C 70 ASTM C 127 ASTM C 128 ASTM C 566

NBR 9775/87 NBR 9777/87 NBR 9937/87 NBR 9939/87

_

Resistncia

compresso e flexo

Aceitao de

agregado mido reprovado em outros

testes

ASTM C 39 ASTM C 78

NBR 7221/87

Resistncia maior do

que 95% da resistncia obtida com

areia limpa

Terminologia e definio dos constituintes

Entendimento e comunicao inequvocos

ASTM C125 ASTM C 294

NBR 9935/87 NBR 7225/82 NBR09942/87

_

Constituintes dos

agregados

Determinao do teor de materiais deletrios

e orgnicos


NBR 7220/87 NBR 7221/87 NBR 7219/87

Porcentagem mxima

individual dos constituintes

20


NBR 9936/87 NBR 7218/87 NBR 7389/92

Resistncia reatividade com

lcalis e variao de volume

Sanidade contra a mudana de volume

ASTM C 227 ASTM C 289 ASTM C 295 ASTM C 342 ASTM C 586

NBR 9773/87 NBR 9774/87 NBR 7389/92 NBR 10340/88

Expanso mxima, teores de slica e dos constituintes alcalinos

A maioria dos testes e caractersticas listadas esto referenciadas na ASTM C 33.

N. T Os mtodos brasileiros disponveis tambm foram acrescentados tabela, para facilitar

eventuais pesquisas; mas, no representam, necessariamente, equivalncia direta com o mtodo americano relacionado na mesma linha.

N.T. Como anteriormente mencionado, no Brasil, mais usual a classificao de agregados pela massa especfica e no pela massa unitria

BIBLIOGRAFIA MEHTA, P. KUMAR E MONTEIRO, PAULO J.M. CONCRETO ESTRUTURA,

PROPRIEDADES E MATERIAIS, EDITORA PINI 1a EDIO JUN/2000

21

EENNSSAAIIOOSS TTEECCNNOOLLGGIICCOOSS

DISCIPLINA: Materiais de Construo II CDIGO : MCC-II

ASSUNTOS: Agregado Mido Agregado Grado

22

EENNSSAAIIOOSS TTEECCNNOOLLGGIICCOOSS 1 AGREGADO MIDO 1.1 DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA REAL (FRASCO DE CHAPMAN) 1.2 DETERINAO DA UMIDADE SUPERFICIAL (FRASCO DE CHAPMAN) 1.3 DETERMINAO DA UMIDADE TOTAL PELO MTODO DE ESTUFA 1.4 DETERINAO DA UMIDADE TOTAL PELO MTODO DA FRIGIDEIRA 1.5 DETERMINAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA 1.6 DETERMINAO DE IMPUREZAS ORGNICAS HMICAS 1.7 DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA UNITRIA NO ESTADO SOLTO 1.8 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PUVERULENTOS 1.9 DETERMINAO DO TEOR DE ARGILA EM TORRES E MATERIAIS FRIVEIS 1.10 DETERMINAO DO INCHAMENTO 2 AGREGADO GRADO 2.1 DETERMINAAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA 2.2 DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA UNITRIA NO ESTADO SOLTO 2.3 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS 2.4 DETERMINAO DA ABSORO E DA MASSA ESPECFICA 2.5 DETERINAO DO TEOR DE UMIDADE TOTAL Realizaes dos Ensaios em sala de aula: 1AM 1.1 ao 1.5 2AM 1.6 ao 1.9 3AM 1.10 1AGa 2.1 1AGb 2.2 ao 2.5 D Dosagem e confeco do concreto 2D Desforma dos corpos de prova CT Controles tecnolgicos dos corpos de prova rompimento para determinao das resistncias

23

1 AGREGADO MIDO

1.1 DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA REAL OU ABSOLUTA DO AGREGADO MIDO POR

MEIO DO FRASCO DE CHAPMAN. NORMA: NBR 9776 (MAR/1987) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Frasco de Chapman; - gua; - 500g de agregado mido [amostra seca em estufa (105 a 110 C) at a constncia de massa]; - Funil; - Esptula; - Forma metlica; - Estufa.

EXECUO:

01) Preparar a amostra para a execuo do ensaio; 02) Colocar gua at a marca de 200cm3, cuidando para que no fique gua aderida nas paredes; 03) Colocar cuidadosamente o agregado mido com o auxlio do funil e da esptula; 04) Ligeiramente inclinado, rotacionar (vai-vm) o frasco de Chapman de modo a propiciar a sada de

pequenas bolhas de ar; 05) Verificar se no existe gua ou agregado mido aderido nas paredes do gargalo; 06) Deixar o frasco de Chapman nivelado e vertical; 07) Realizar a Leitura (L) na escala graduada do gargalo.

RESULTADO: A massa especfica absoluta calculada pela frmula: = 500 (g/cm3) ou (kg/dm3) L - 200

O resultado deve ser expresso com trs algarismos significativos. Duas determinaes consecutivas, feitas com amostra do mesmo agregado mido, no podem diferir entre si mais que 0,05 g/cm3.

24

1 AGREGADO MIDO 1.2 DETERMINAO DA UMIDADE SUPERFICIAL EM AGREGADOS MIDOS POR MEIO DO

FRASCO DE CHAPMAN. NORMA: NBR 9775 (MAR/1987) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Frasco de Chapman; - gua; - 500g de agregado mido; - Funil; - Esptula; - Forma Metlica.

EXECUO:

01) Colocar gua at a marca de 200cm3, cuidando para que no fique gua aderida nas paredes; 02) Colocar cuidadosamente o agregado mido com o auxlio do funil e da esptula; 03) Ligeiramente inclinado, rotacionar (vai-vm) o frasco de Chapman de modo a propiciar a sada de

pequenas bolhas de ar; 04) Verificar se no existe gua ou agregado mido aderido nas paredes do gargalo; 05) Deixar o frasco de Chapman nivelado e vertical; 06) Realizar a Leitura (L) na escala graduada do gargalo.

RESULTADO: A umidade calculada por uma das seguintes frmulas: H = [ L (500/) 200 ] x 100 ou H = 100 x [ 500 (L 200) x ] 700 L x (L 700) Onde: H a porcentagem de umidade, L a leitura no frasco e a massa especfica absoluta do agregado. O resultado final da umidade superficial dever ser a mdia de duas determinaes consecutivas,feitas com amostras do mesmo agregado colhidas ao mesmo tempo e de locais diferentes. Os resultados no devem diferir entre si mais do que 0,5%.

25

1 AGREGADO MIDO 1.3 DETERMINAO DA UMIDADE TOTAL EM AGREGADOS MIDOS PELO MTODO DA

ESTUFA NORMA: No normalizado pela ABNT MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Estufa; - Forma metlica (vasilhame); - 500g de agregado mido (Pi); - Esptula; - Luvas.

EXECUO:

01) Com muito cuidado e com as luvas proceda; 02) Colocar o agregado dentro do vasilhame e levar at a estufa por 24 horas at a consistncia de

massa (mesma massa); 03) Retire a fora com o agregado da estufa; 04) Deixar esfriar e pesar o agregado agora seco (Pf).

RESULTADO: A umidade calculada pela seguinte frmula H = (Pi Pf) x 100 (%) Pf Onde: Pi o peso inicial ou peso do agregado mido e Pf o peso final ou peso do agregado seco.

26

1 AGREGADO MIDO 1.4 DETERMINAO DA UMIDADE TOTAL EM AGREGADOS MIDOS PELO MTODO DA

FRIGIDEIRA. NORMA: No normalizado pela ABNT MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Fonte de calor (Liquinho); - Vasilha (Tacho/frigideira) - 500g de agregado mido (Pi); - Esptula; - Luvas;

EXECUO:

01) Com muito cuidado e com as luvas proceda; 02) Colocar o agregado dentro do vasilhame e levar at a fonte de calor; 03) Com a esptula mexer constantemente; 04) Perceba que a gua (umidade) retida no agregado est evaporando; 05) Assim que parar a evaporao, retire o vasilhame da fonte de calor; 06) Apague a fonte de calor; 07) Deixar esfriar e pesar o agregado agora seco (Pf); 08) Repetir o procedimento at atingir a constncia de massa.

RESULTADO: A umidade calculada pela seguinte frmula H = (Pi Pf) x 100 (%) Pf Onde: Pi o peso inicial ou peso do agregado mido e Pf o peso final ou peso do agregado seco.

27

1 AGREGADO MIDO 1.5 DETERMINAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA DO AGREGADO MIDO NORMA: NBR 7217 (FE/1982) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Srie de Peneiras denominadas normal [(4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15)mm e Fundo]; - Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - 2 kg de agregado mido seco e estufa at a constncia de massa; - Peneirador automtico.

EXECUO:

01) Formar a amostra para o ensaio seguindo a tabela abaixo:

Agregado Mido Agregado Grado D.Max = 9,5mm 5kg

1kg D.Max = 19mm 5kg D.Max = 25mm 5kg D.Max = 38mm 10kg

02) Montar a srie de peneiras e fundo apropriadamente; 03) A amostra peneirada atravs da srie normal de peneiras, de modo que seus gros sejam

separados e classificados em diferentes tamanhos; 04) O peneiramento deve ser contnuo, de fora que aps 1 minuto de peneiramento contnuo, atravs

de qualquer peneira no passe mais que 1% do peso total da amostra (Peneirador automtico por 5 min e peneiramento manual at que no passe quantidade significativa de material);

05) O material retido em cada peneira e fundo separado e pesado; 06) As pesagens devem ser feitas com aproximao de 0,1%do da amostra; 07) Se um agregado fino apresentar entre 5% a 15% de material mais grosso do que 4,8mm, ser ele

ainda considerado globalmente como agregado mido; 08) Se um agregado grosso apresentar at 15% de material passando pela peneira 4,8mm, ser ele,

ainda, globalmente considerado como agregado grado; 09) Se, porm, mais do que 15% de um agregado fino for mais grosso do que 4,8mm, ou mais do que

15% de um agregado grosso passar na peneira 4,8mm, sero consignadas separadamente as composies granulomtricas das partes do material acima e abaixo da referida peneira.

28

RESULTADO:

PENEIRA # Peso retido (g) % Retida % Retida Acumulada 4,8mm Peso retido na #

4,8mm Peso retido X 100

Total %Retida

2,4mm Peso retido na # 2,4mm

Peso retido X 100 Total

%Ret. Acum. Anterior + % Retida

1,2mm Peso retido na# 1,2mm












Fundo Peso retido no fundo Peso retido X 100 Total


Total Somatrio= peso da amostra

100%

Dimenso Mxima Caracterstica (DMC): Analisa-se a coluna da % Retidas Acumuladas de cima para baixo, o primeiro valor maior que 5%

corresponde a uma abertura de peneira, logo a D.M.C. igual a abertura de peneira imediatamente superior.

Mdulo de Finura (M.F.): O Mdulo de Finura calculado pela frmula: M.F. = % Retida Acumulada Fundo e # intermedirias 100 Srie de peneiras da srie normal: 0,15, 0,30, 0,60, 1,20, 2,40, 4,80, 9,50, 19,0, 38,0 e maiores aumentando na proporo de 2 para 1. Classificao do agregado:

Agregado Mdulo de Finura Muito Grosso MF 3,90

Grosso 3,30 MF < 3,90 Mdio 2,40 MF < 3,30 Fino MF < 2,40

29

1 AGREGADO MIDO 1.6 DETERMINAO DE IMPUREZAS ORGNICAS HMICAS EM AGREGADO MIDO NORMA: NBR 7220 (AGO/1987) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Copos de Becker de 400ml e de 1000ml; - 200g de agregado mido seco ao ar; - gua destilada; - Hidrxido de sdio (Soda custica); - Provetas graduadas de 10ml e 100ml; - Frasco Erlenmeyer de 250ml e 100ml; - Funil de haste longa; - Papel filtro qualitativo; - Tubo de ensaio; - Haste universal; - Colorimetro ou kit com Solues Padro; - Basto de vidro.

EXECUO:

01) Preparar no Copo de Becker de 1000ml a soluo de hidrxido de sdio a 3%, para isso, adicionar 30g de hidrxido de sdio (NaOH) a 970g de gua destilada (H2O), com o auxlio do basto de vidro, mexer at a dissoluo total do hidrxido de sdio;

02) Colocar a areia no Frasco de Erlenmeyer e adicionar 100ml da soluo de hidrxido de sdio a 3%;

03) Agitar vigorosamente e deixar em repouso por 24; 04) Com o auxlio da haste universal, funil, papel filtro e do Copo de Becker de 400ml, filtrar a soluo

contida no frasco de Erlenmeyer; 05) Encher um tubo de ensaio com a soluo filtrada; 06) Efetuar a anlise colorimtrica (comparao) entre a soluo filtrada e o colormetro ou com o kit

das Solues Padro. Ou simplesmente com soluo padro preparada no laboratrio 07) Preparar soluo padro (Soluo de cido Tnico)

RESULTADO: O resultado dar-se- e partes de matria orgnica por um milho de partes de gua (ppm), para que isso ocorra comparamos a soluo analisada com a escala colorimtrica padro, cujas matrizes, da mais clara para a mais escura, correspondem a 100, 200, 300, 400 e 500 ppm. A soluo padro preparada no laboratrio corresponde a 300 ppm, sendo assim se a soluo filtrada estiver mais escura que a soluo padro, a areia contm mais impurezas orgnicas do que a norma permite e deve-se realizar o ensaio de qualidade da areia.

30

1 AGREGADO MIDO 1.7 DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA APARENTE OU UNITRIA NO ESTADO SOLTO NORMA: NBR 7251 (ABR/1982) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana com limite de erro de 0,5%; - Recipiente paralelepipdico; - Estufa (105 a 110C); - P / concha; - Rgua.

*Recipiente dimenses mnimas: D.Max. (mm) Base (mm) Altura (mm) Volume (dm3) (V)

4,8 316 x 316 150 15 >4,8 e 50 316 x 316 200 20

> 50 447 x 447 300 60 EXECUO:

01) Preparar a amostra a ser ensaiada de modo que esta tenha pelo menos o dobro do volume do recipiente utilizado;

02) Sempre que a amostra ensaiada no estiver no estado seco, deve ser indicado o teor de umidade correspondente;

03) O recipiente dever ser cheio por meio de uma concha/p, sendo o agregado lanado de uma altura de 10 a 12cm do topo do recipiente;

04) A superfcie dever ser alisada com uma rgua tomando como limite as bordas da caixa (rasar o topo);

05) O recipiente pesado (kg) com o material nele contido, a massa do agregado (Ma) a diferena entre este e do recipiente vazio;

06) Durante a execuo do ensaio deve-se tomar cuidado com a caixa (recipiente) para que no ocorra segregao das partculas devido a batidas ou trepidaes na mesma, bem como com o agregado lanado (derramado da concha para a caixa);

07) Devem-se promover pelo menos trs determinaes com amostras distintas Ma (1) Ma(2) e Ma (3).

RESULTADO: A massa especfica aparente a mdia de trs determinaes dividindo-se a mdia das massas

pelo volume do recipiente utilizado. = Ma (kg / dm3) V mdio = (1) + (2) + (3) 3

31

1 AGREGADO MIDO

1.8 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS DO AGREGADO MIDO NORMA: NBR 7219 (FEV/1982) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Conjunto de Peneiras 1,2mm e 0,075mm; - Uma vasilha para lavagem do agregado (tacho); - gua corrente; - Estufa; - Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Agregado mido [amostra seca e estufa (105 a 110C) at a constncia de massa]; - Luvas.

EXECUO:

01) Pesar a amostra do agregado conforme a tabela abaixo:

D.Max (mm) PESO MNIMO (kg) (Pi) 4,8 1

> 4,8 e < 19 3 19 5

02) Coloca-se o agregado na vasilha; 03) Coloca-se gua dentro da vasilha de modo que no transborde quando for agitada; 04) Agita-se para provocar a separao e suspenso do material pulverulento; 05) Verte-se a gua com o material em suspenso pelo conjunto de peneiras; 06) Lavar as peneiras sobre a vasilha, de modo que todo o material retido nelas, volte para junto da

amostra em anlise; 07) Repete-se o processo (volte ao item 02) at que a gua se torne lmpida e cristalina; 08) O agregado lavado finalmente seco em estufa at a constncia de massa; 09) Pesa-se o agregado seco (Pf).

RESULTADO: O Percentual do material pulverulento calculado pela frmula: MP = (Pi Pf ) x 100 (%) Pi

32

1 AGREGADO MIDO

1.9 DETERMINAO DO TEOR DE ARGILA EM TORRES E MATERIAIS FRIVEIS NORMA: NBR 7218 (AGO/1982) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Formas metlicas (bandejas); - Srie de peneiras; - Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Agregado mido seco e estufa (105 a 110C) at a constncia de massa ( 1500g); - Estufa.

EXECUO:

01) Peneiras o agregado mido atravs da srie abaixo: 76mm 38mm 19mm 4,8mm 1,2mm

02) Formar as amostras para o ensaio com os pesos mnimos indicados na tabela:

MATERIAL RETIDO ENTRE PENEIRAS

PESO MNIMO DA AMOSTRA (kg) (Pi)

1,2 e 4,8mm 0,2 4,8 e 19mm 1 19 e 38mm 3 38 e 76mm 5

03) Colocar cada uma das amostras em diferentes formas metlicas; 04) Espalha-las na forma e analisar a presena de argila em torres; 05) Identificar todas as partculas com aparncia de torres de argila ou materiais friveis, pression-

las com os dedos, de modo a desfaz-las (destorroamento); 06) Peneirar cada uma das amostras em suas respectivas peneiras, seguindo o quadro abaixo:

AMOSTRA PENEIRA P/REMOO DE RESDUOS

1,2 e 4,8mm 0,6mm 4,8 e 19mm 2,4mm 19 e 38mm 4,8mm 38 e 76mm 4,8mm

07) Pesar cada material retido em suas respectivas peneiras (Pf); 08) Calcular o teor parcial da argila em torres e materiais friveis (TA) de cada frao indicando-a

em porcentagem segundo a expresso:

% TA = (Pi Pf ) x 100 Pi

33

RESULTADO: O teor global da argila em torres calculado segundo a expresso:

(% TA x Retida*)

*Valor extrado da anlise granulomtrica, correspondente a faixa de peneiras segundo o item 02 deste ensaio.

34

1 AGREGADO MIDO 1.10 DETERMINAO DO INCHAMENTO DO AGREGADO MIDO (simplificado) NORMA: Baseado na Norma NBR 6467 (AGO/1987) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - 4 kg de agregado mido seco e estufa at a constncia de massa; - Forma retangular pequena; - Proveta graduada; - Frasco Erlenmeyer de 250ml e 100ml; - Funil de haste longa; - Rgua; - Concha ou p; - Paqumetro.

EXECUO:

01) A amostra do agregado dever estar na temperatura ambiente; 02) O volume do Agregado a ser ensaiado dever ser no mnimo o dobro do volume da forma

pequena (4kg); 03) Colocar a amostra dentro da forma grande; 04) Adicionar gua seguindo a tabela abaixo para obter o teor de umidade requerido;; Teor de Umidade

(%)

0

0,5

1

2

3

4

5

7

9

12

Quantidade de gua

(g)

0

20

20

40

40

40

40

80

80

120

05) Homogeneizar a amostra com esta quantidade de gua adicionada, com isso assegura uma

umidade constante em toda a amostra; 06) Determinar a massa unitria tendo como caixa a forma pequena ( = Massa ); Volume 07) Despejar o contedo da forma pequena na forma grande; 08) Homogeneizar a amostra; 09) Volte ao item 04, adicione uma nova quantidade de gua, determine novamente a massa unitria,

assim sucessivamente para os diversos teores de umidade. (0,5 1 2 ........... 7 9 12%) RESULTADO: Para os diversos teores de umidade (10 teores), calcular os respectivos coeficientes de

inchamento pela seguinte frmula: Vh = s x (100 + HS) Vo h 100

35

Onde: s = massa especfica aparente do agregado seco. h = massa especfica aparente do agregado no estado mido. H = teor de umidade do agregado, em %. Elaborar um grfico tendo como eixo das abscissas (eixo x) os teores de umidade, e como eixo das ordenadas (eixo y) os coeficientes de inchamento. Traar a curva de inchamento, de modo a obter uma representao aproximada do fenmeno, conforme a prxima pgina: A umidade crtica (ponto C) a umidade indicada pela interseco da reta vertical com o eixo x, sendo este teor de umidade o responsvel pelo maior inchamento do agregado. O Coeficiente de Inchamento Mdio (CIM) a mdia aritmtica dos pontos A e B. CIM = A + B 2 Onde: A = coeficiente mximo. B = coeficiente para a umidade crtica.

36

Determinao da umidade crtica:

37

2 AGREGADOS GRADOS 2.1 DETERMINAO DA COMPOSIO GRANULOMTRICA DO AGREGADO GRADO NORMA: NBR 7217 (FEV/1982) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Srie de Peneiras denominadas normal [(76 64 50 38 32 25 19 12,5 9,5 6,3 4,8)mm e Fundo] (uma peneira acima do dimetro mximo visual do agregado);

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Peneirador automtico; - Agregado grado seco ao ar.

EXECUO:

01) Formar a amostra para o ensaio seguindo a tabela abaixo:

Agregado Mido Agregado Grado D.Max = 9.5mm 5kg

1kg D.Max = 19mm 5kg D.Max = 25mm 5kg D.Max = 38mm 10kg

02) Montar a srie de peneiras e fundo apropriadamente; 03) A amostra peneirada atravs da srie normal de peneiras, de modo que seus gros sejam

separados e classificados em diferentes tamanhos; 04) O peneiramento deve ser contnuo, de fora que aps 1minuto de peneiramento contnuo, atravs

de qualquer peneira no passe mais que 1% do peso total da amostra (Peneirador automtico por 15min);

05) O material retido em cada peneira e fundo separado e pesado; 06) As pesagens devem ser feitas com aproximao de 0,1%do da amostra; 07) Se um agregado fino apresentar entre 5% a 15% de material mais grosso do que 4,8mm, ser ele

ainda considerado globalmente como agregado mido; 08) Se um agregado grosso apresentar at 15% de material passando pela peneira 4,8mm, ser ele,

ainda, globalmente considerado como agregado grado; 09) Se, porm, mais do que 15% de um agregado fino for mais groso do que 4,8mm, ou mais do que

15% de um agregado grosso passar na peneira 4,8mm, sero consignados separadamente as composies granulomtricas das partes do material acima e abaixo da referida peneira.

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RESULTADO:

PENEIRA # Peso retido (g) % Retida % Retida Acumulada 76mm Peso retido na #

76mm Peso retido X 100

Total %Retida

38mm Peso retido na # 38mm



19mm Peso retido na# 19mm









2,4mm


1,2mm


0,6mm


0,3mm





Fundo Peso retido no fundo Peso retido X 100 Total


Total Somatrio= peso da amostra

100%

Dimenso Mxima Caracterstica (DMC): Analisa-se a coluna da % Retidas Acumuladas de cima para baixo, o primeiro valor maior que 5%

corresponde a uma abertura de peneira, logo a D.M.C. igual a abertura de peneira imediatamente superior.

Mdulo de Finura (M.F.): O Mdulo de Finura calculado pela frmula: M.F.= % Retida Acumulada Fundo e # intermedirias 100 Srie de peneiras da srie normal: 0,15, 0,30, 0,60, 1,20, 2,40, 4,80, 9,50, 19,0, 38,0 e maiores aumentando na proporo de 2 para 1. Classificao do agregado:

D.M.C. Brita 9,5mm 0 ou pedrisco 19mm 1 25mm 2 38mm 3 64mm 4

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2 AGREGADOS GRADOS

2.2 DETERMINAO DA MASSA ESPECFICA APARENTE OU UNITRIA NO ESTADO SOLTO NORMA: NBR 7251 (ABR/1982) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana com limite de erro de 0,5%; - Recipiente paralelepipdico *; - Estufa (105 a 110C); - P / concha; - Rgua. -

*Recipiente dimenses mnimas: D.Max. (mm) Base (mm) Altura (mm) Volume (dm3) (V)

4,8 316 x 316 150 15 >4,8 e 50 316 x 316 200 20

> 50 447 x 447 300 60 EXECUO:

08) Preparar a amostra a ser ensaiada de modo que esta tenha pelo menos o dobro do volume do recipiente utilizado;

09) Sempre que a amostra ensaiada no estiver no estado seco, deve ser indicado o teor de umidade correspondente;

10) O recipiente dever ser cheio por meio de uma concha/p, sendo o agregado lanado de uma altura de 10 a 12cm do topo do recipiente;

11) A superfcie dever ser alisada com uma rgua tomando como limite as bordas da caixa (rasar o topo);

12) O recipiente pesado (kg) com o material nele contido, a massa do agregado (Ma) a diferena entre este e do recipiente vazio;

13) Durante a execuo do ensaio deve-se tomar cuidado com a caixa (recipiente) para que no ocorra segregao das partculas devido a batidas ou trepidaes na mesma, bem como com o agregado lanado (derramado da concha para a caixa);

14) Devem-se promover pelo menos trs determinaes com amostras distintas Ma (1) Ma(2) e Ma (3).

RESULTADO: A massa especfica aparente a mdia de trs determinaes dividindo-se a mdia das massas

pelo volume do recipiente utilizado. = Ma (kg / dm3) V mdio = (1) + (2) + (3) 3

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2 AGREGADOS GRADOS

2.3 DETERMINAO DO TEOR DE MATERIAIS PULVERULENTOS DO AGREGADO GRADO NORMA: NBR 7219 (FEV/1982) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Conjunto de Peneiras 4,8mm*, 1,2mm e 0,075mm; - Uma vasilha para lavagem do agregado (tacho); - gua corrente; - Estufa; - Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Agregado grado [amostra seca e estufa (105 a 110C) at a constncia de massa]; - Luvas.

* Peneira recomendada pelos autores desta. EXECUO:

01) Pesar a amostra do agregado conforme a tabela abaixo:

D.Max (mm) PESO MNIMO (kg) (Pi) 4,8 1

> 4,8 e < 19 3 19 5

02) Coloca-se o agregado na vasilha; 03) Coloca-se gua dentro da vasilha de modo que no transborde quando for agitada; 04) Agita-se para provocar a separao e suspenso do material pulverulento; 05) Verte-se a gua com o material em suspenso pelo conjunto de peneiras; 06) Lavar as peneiras sobre a vasilha, de modo que todo o material retido nelas, volte para junto da

amostra em anlise; 07) Repete-se o processo (volte ao item 02) at que a gua se torne lmpida e cristalina; 08) O agregado lavado finalmente seco em estufa at a constncia de massa; 09) Pesa-se o agregado seco (Pf).

RESULTADO: O Percentual do material pulverulento calculado pela frmula: MP = (Pi Pf ) x 100 (%) Pi

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2 AGREGADOS GRADOS

2.4 DETERMINAO DA ABSORO E DA MASSA ESPECFICA ABSOLUTA DOS AGREGADOS

GRADOS NORMA: NBR 9777 (MAR/1987) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g e com dispositivo para engatar o recipiente

que conter a amostra (corrente e cesto); - Recipiente / Forma; - Cesto aramado; - Corrente; - gua; - Tanque para gua; - Peneiras 4,8mm e 2,4mm; - Estufa; - Luvas.

EXECUO:

01) Peneirar a amostra na peneira 4,8mm desprezando todo o material passante; 02) A massa mnima da amostra a ser ensaiada funo da Dimenso Mxima Caracterstica do

agregado conforme a tabela abaixo:

D.M.C. (mm) Massa Mnima (kg) 12,5 ou menor 2,0

19 3,0 25 4,0 38 5,0 50 8,0 64 12,0 76 18,0 125 75,0 152 125,0

03) Lavar a amostra e seca-la em estufa at a constncia de massa; 04) Deixar a amostra esfriar at a temperatura ambiente; 05) Determinar a massa do agregado seco (A); 06) Imergir o agregado em gua, temperatura ambiente, por um perodo de (24 4) h; 07) Remover a amostra da gua e espalha-la sobre um pano absorvente, promovendo a retirada da

gua superficial (enxugando) de cada partcula; 08) Pesar a amostra com aparncia opaca, na condio saturada de superfcie seca (B); 09) Zerar a balana, com a corrente e o cesto, imersos em gua; 10) Colocar a amostra (B) no cesto, imerg-lo e determinar o seu peso (C);

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RESULTADO: Massa especfica na condio seca: seco = A ( kg/dm3 ) B - C Massa especfica na condio saturada superfcie seca: sss = B ( kg/dm3 ) B - C Absoro: abs = B A x 100 (%) A Nota: A diferena B C numericamente igual ao volume do agregado excluindo-se os vazios

permeveis. Duas determinaes consecutivas com amostras do mesmo agregado no devem diferir em mais

de 0,02 kg/dm3 ou g/ dm3. O resultado da absoro deve ser expresso com o nmero de algarismos significativos decorrente

do procedimento do ensaio. Para agregados grados com absoro menor que 2%, os resultados de duas determinaes consecutivas no deve diferir mais que 0,25%.

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2 AGREGADOS GRADOS 2.5 DETERMINAO DO TEOR DE UMIDADE TOTAL DO AGREGADO GRADO NORMA: NBR 9939 (AGO/1987) MATERIAIS/EQUIPAMENTOS:

- Balana Cap. Mnima de 1kg e sensibilidade de 1g; - Recipiente / Forma; - Agregado grado com umidade (condio de uso); - Estufa; - Luvas.

EXECUO:

01) A massa mnima da amostra a ser ensaiada funo da Dimenso Mxima Caracterstica do agregado conforme a tabela abaixo:

D.M.C. (mm) Massa Mnima (g)

(Mi) 9,5 1500 12,5 2000 19 3000 25 4000 38 6000 50 8000 76 13000

02) Secar a amostra e estufa at a constncia de massa; 03) Deixar a amostra esfriar at a temperatura ambiente; 04) Pesar a amostra seca (Mf).

RESULTADO: O teor de umidade total calculado pela frmula: H = (Mi - Mf) x 100 (%) Mf

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2 AGREGADOS GRADOS 2.6 DOSAGEM DO CONCRETO * Procedimento adotado ser o do Prof. Vicente Coney Campiteli da Universidade Estadual de Ponta Grossa Paran. Este procedimento est no artigo: CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND: UM MTODO DE DOSAGEM, e se encontra na internet: http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/tiago/.

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FORMULRIOS PARA REGISTRO DOS RESULTADOS

ANEXO 01 AGREGADO MIDO Arquivo em Excel na Internet http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/tiago/ ANEXO 02 AGREGADO GRADO Arquivo em Excel na Internet http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/tiago/

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Apostila MCC-II - Udesc