Agregados

Segundo Fonseca (2009), a forma das partículas de agregado influencia diretamente as propriedades do concreto, como a trabalhabilidade, o ângulo de atrito interno, a compacidade e, em última análise, todas aquelas que dependem da quantidade de água de amassamento. Embora a resistência à abrasão de concretos tenha um acréscimo com a dureza e rugosidade dos agregados graúdos (TARR; FARNY, 2008), é a resistência ao desgaste da argamassa composta pelos agregados miúdos e pelo cimento, assim como a ligação desta com os agregados graúdos, que condiciona a resistência à abrasão dos compósitos cimentícios (FONSECA, 2009).

Segundo Ugur, Demirdag e Yavuz (2010), a resistência à abrasão Los Angeles do agregado graúdo exerce influência substancial na qualidade da camada superficial de estruturas como pisos de concreto, principalmente na resistência à abrasão dos compósitos. Mencionam, ainda, que a resistência à abrasão dos agregados tem relação direta com as propriedades das rochas de origem, como a resistência (KAHRAMAN; FENER, 2007), a porosidade, a

9,5 280 a 330 310 a 360 320 a 375 350 a 405 360 a 415

Dimensão máxima nominal do

agregado, mm Cimento, * kg/m 3 37,5 25,0 19,0 12,5

dureza, entre outras. Tais autores determinaram equações que modelam relações evidentes entre as propriedades das rochas e a resistência à abrasão Los Angeles dos agregados. Com relação aos agregados miúdos, a distribuição granulométrica destes exerce um papel de extrema importância na determinação do consumo de água de amassamento do concreto, na trabalhabilidade, na exsudação e no acabamento superficial (CHODOUNSKY; VIECILI, 2007). Geralmente, uma redução do teor de agregados finos pode resultar em incremento da resistência à abrasão, desde que não haja aumento excessivo da exsudação e segregação das misturas de concreto (ACI 302.1R, 2004). Além disso, de acordo com Tarr e Farny (2008) e Chodounsky e Viecili (2007), a camada superficial de argamassa dos concretos contendo areia natural resiste melhor ao desgaste do que as superfícies dos concretos contendo agregados finos proveniente da britagem de rochas.

Li, Ke e Zhou (2011) estudaram a influência das características físicas e mineralógicas de diferentes tipos de agregados miúdos oriundos da britagem de rochas em concretos convencionais empregados em pavimentos. Dentre algumas características, os autores avaliaram a influência da rugosidade superficial, da resistência ao esmagamento e do teor de material fino inferior a 75 μm (4,3 %, 7%, 10 %, 15 %, 20%) presente nas areias artificiais. Os autores concluíram que o teor de 10 % dos microfinos presentes nas areias proporcionou acréscimos significativos nas propriedades mecânicas e na resistência à abrasão dos concretos quando em comparação aos demais teores estudados. Somando-se a isto, o aumento na rugosidade superficial das partículas promoveu melhoras nessas propriedades.

Singh e Siddique (2012) investigaram as propriedades mecânicas e a resistência à abrasão de concretos contendo areia de fundição. Os autores avaliaram a influência da substituição do agregado miúdo natural por areia de fundição em diferentes teores (0 %, 5 %, 10 %, 15 % e 20 %, em massa) nas propriedades mencionadas. Como resultados encontrados, tais autores destacam que com o aumento no teor de substituição foi possível verificar incrementos significativos nas propriedades mecânicas e na resistência à abrasão dos concretos. Além disso, observaram que a resistência à abrasão do concreto mostra ter forte correlação com as propriedades mecânicas testadas, independentemente do teor de substituição de areia e do tempo de cura.

Conforme Viecili (2004), em concretos com resistência acima de 56 MPa, a dureza dos agregados graúdos tem influência mínima na resistência ao desgaste, uma vez que ocorre uma redução da relação água/aglomerante (a/agl). Por conseqüência, uma melhora significativa da argamassa é esperada, a qual passa a contribuir de forma incisiva para a

resistência à abrasão do concreto. Já para resistências entre 21 MPa e 35 MPa, a resistência à compressão do agregado graúdo tem forte influência nos resultados, pois nestes concretos a relação a/agl da matriz cimentícia passa a ser o elo mais fraco, desgastando-se mais facilmente. Portanto, no caso de agregados de baixa qualidade, todo o concreto pode passar por um processo de desgaste rapidamente.

Özturan e Çeçen (1997) estudaram o efeito dos tipos de agregado graúdo nas propriedades mecânicas dos concretos com diferentes resistências. Eles concluíram que concretos convencionais feitos com basalto e seixo mostraram resistência à compressão similar; já os concretos com agregados calcários apresentaram resistência um pouco superior aos anteriores. Com relação aos CAR, a maior resistência à tração foi obtida por meio da combinação entre agregados basálticos e calcários quando em comparação aos concretos contendo seixo. Complementarmente, o efeito de quatro tipos de agregados graúdos na resistência à compressão e resistência à flexão de concretos convencionais e de alta resistência foi relatado por Ezeldin e Aitcin (1991)7 _{apud Kiliç et al. (2008). Os autores}

relatam que o tipo de agregado graúdo não influencia de maneira significativa as propriedades mecânicas dos concretos convencionais. No entanto, os CAR contendo agregado calcário produziram maior resistência à compressão do que as misturas de concreto contendo seixo ou agregados graníticos. Também foi relatado que o comportamento à flexão dos CAR não foi influenciado pelos tipos de agregados. É importante ressaltar o estudo proposto por Liu (1981) citado por Mehta e Monteiro (2014), onde o autor verificou a utilização de diferentes agregados na resistência à abrasão de concretos, e ressalta-se que compósitos produzidos com agregados calcários apresentam baixa resistência ao desgaste abrasivo, fato que pode ser visualizado na figura 5 (b).

Kiliç et al. (2008) examinaram a influência do tipo de agregado nas características mecânicas e de resistência à abrasão de CAR contendo sílica ativa. Cinco tipos diferentes de agregados (gabro, basalto, quartzo, calcário e arenito) foram utilizados. Os concretos constituídos por gabro apresentaram a maior resistência à compressão e à tração na flexão, assim como a maior resistência à abrasão, enquanto concretos contendo arenito mostraram ter as menores resistências mecânicas e ao desgaste. Os autores também relatam que agregados altamente resistentes à abrasão produziram concretos com elevada resistência a tal propriedade, onde foi possível verificar uma forte correlação, com coeficiente de determinação (R²) de 88 %.

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7 _{EZELDIN, A. S.; AITCIN, P. C. Effect of coarse aggregate on the behaviour of normal and high strength} concretes. Cement Concrete Aggregates. v. 13, n. 2, p 121-124, 1991.

Saikia e Brito (2014) avaliaram a influência da substituição parcial de agregados calcários naturais por agregado reciclado de polietileno tereftalato (PET), em teores de 5 %, 10 % e 15 %, frente às propriedades mecânicas e ao desgaste de concretos convencionais (a/agl 0,53). Os autores observaram ganhos na resistência à abrasão dos concretos com o acréscimo na utilização dos agregados reciclados (PET); e, atribuem tal comportamento às características do agregado de PET, uma vez que o plástico apresenta elevada tenacidade e bom comportamento à abrasão. No entanto, a resistência à compressão dos compósitos foi reduzida com a presença do resíduo, o que segundo os autores está relacionada a falta de aderência na zona de transição entre o agregado reciclado e a matriz. Os autores não verificaram uma boa correlação entre as propriedades mecânicas e a resistência à abrasão, e destacam que os ensaios de compressão avaliam a resistência da massa, enquanto que os ensaios de abrasão medem a qualidade da superfície. Enfatizam ainda que, como o agregado tem um efeito importante sobre as propriedades da superfície do concreto, a qualidade e o tipo de agregado têm uma influência significativa na sua resistência abrasão.