A campanha experimental, incluiu a caracterização dos agregados utilizados, para determinar a composição dos betões (Subcapítulo 4.2.1 e 4.2.2), e de forma a compreender de que modo as suas propriedades condicionam o desempenho dos betões produzidos, nomeadamente o conhecimento de requisitos geométricos e físicos dos agregados.
Assim, neste subcapítulo, apresentam-se e analisam-se os resultados dos ensaios de análise granulométrica, massa volúmica e absorção de água, baridade e volume de vazios e índice de forma, a que os agregados foram submetidos. A descrição das metodologias de ensaio foi apresentada no subcapítulo 3.2.3.
Os resultados obtidos nos ensaios aos agregados são obtidos a partir do cálculo da média aritmética dos resultados de três amostras de cada agregado.
4.2.1 Análise granulométrica
A análise granulométrica foi determinada de acordo com o procedimento descrito na norma NP EN 933 - 1 (subcapítulo 3.2.3.). O ensaio de análise granulométrica do agregado disponibiliza a informação sobre a curva granulométrica, a máxima dimensão do agregado, o módulo de finura e a percentagem de finos dos agregados.
A relevância deste ensaio na campanha experimental está descriminado no subcapítulo 3.3, aquando da determinação das quantidades de agregados no betão pelo método de Faury, de forma a maximizar a compacidade dos betões produzidos.
Os resultados da distribuição de tamanho das partículas estão apresentados em conjunto - areia 0/2, areia 0/4, brita 1 e brita 2, no Quadro 4.1 e representado na Figura 4.1.
63 Quadro 4.1 – Análise granulométrica dos agregados finos e grossos, peneiros utilizados de acordo com a NP EN 933 - 2, percentagem do material retido no fundo (P), e o módulo de finura (MF).
Peneiro (mm)
% Acumulada do material retido em cada peneiro
Areia 0/2 Areia 0/4 Brita 1 Brita 2
31,5 100 100 100 100 22,4 100 100 100 100 20,0 100 100 100 98,012 16,0 100 100 100 72,081 14,0 100 100 95,100 43,443 12,5 100 100 92,000 22,261 11,2 100 100 88,423 14,100 10,0 100 100 75,885 9,415 8,0 100 100 50,590 5,821 6,3 100 99,279 28,350 2,800 5,6 100 97,922 16,832 2,000 4,0 100 93,353 3,541 1,796 2,0 99,991 77,967 1,062 1,508 1,0 99,022 49,480 0,354 1,391 0,5 80,458 22,591 0,202 1,242 0,25 25,375 8,127 0,139 1,007 0,125 0,813 1,647 0,064 0,817 0,063 0,166 1,122 0,040 0,803 %f 0,24 1,47 0,10 1,15 MF 1,943 3,468 6,440 7,143
Figura 4.1 – Curvas granulométricas dos agregados. (a) – Curva granulométrica da areia 0/2; (b) – Curva granulométrica da areia 0/4; (c) – Curva granulométrica da brita 1; (d) – Curva granulométrica da brita 2.
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Da análise do Quadro 4.1, e segundo a norma NP EN 12620 [30] os agregados grossos e finos em termos de requisitos gerais da granulometria devem estar definidos por uma categoria (Quadro 2 da norma NP EN 12620 [30]). Nomeadamente, o agregado grosso Brita 1 enquadra- se na categoria GC85/20 e a Brita 2 enquadra-se na categoria,GC85/20. Enquanto o agregado
fino Areia 0/4 enquadra-se na categoria GF85 e a Areia 0/2 enquadra-se na categoria GF85.
Relativamente há percentagem de finos que passa no peneiro 0,063 mm, segundo a norma NP EN 12620 [30] o valor também deve ser definido pela correspondente categoria para os valores máximos do teor de finos. De acordo com a norma NP EN 12620 [30], a categoria dos agregados é atribuída pela percentagem de materiais que passa o peneiro de abertura de malha 0,063 mm (Quadro 11 da norma NP EN 12620 [30)]. Assim, os agregados grossos, tanto a Brita 1 e como Brita 2, correspondem à categoria f1,5, uma vez que a percentagem de
material que passa no peneiro de abertura de malha de 0,063 mm é inferior a 1,5%. Os agregados finos, tanto a Areia 0/4 como a Areia 0/2, correspondem à categoria f3, uma vez que
a percentagem de material que passa no peneiro de abertura de malha de 0,063 mm é inferior a 3%.
4.2.2 Massa volúmica e absorção de água
A massa volúmica e a absorção de água foram determinadas de acordo com o procedimento descrito na norma NP EN 1097- 6 (subcapítulo 3.2.3.), e que especifica procedimentos distintos para agregados finos e agregados grossos.
O Quadro 4.2 apresenta os resultados da massa volúmica impermeável (a), massa volúmica
das partículas secas em estufa (rd), a massa volúmica dos agregados saturados com
superfície seca (ssd), e a absorção de água registada após 24h de imersão (WA24).
Quadro 4.2 – Massa volúmica e absorção de água dos agregados finos e grossos obtidos de acordo com a norma NP EN 1097-6.
a - massa volúmica impermeável; rd - massa volúmica das partículas secas em estufa; ssd - massa volúmica
dos agregados saturados com superfície seca; WA24 - absorção de água registada após 24h de imersão.
A determinação dos valores das massas volúmicas (Kg/m3) foram necessários para a determinação da dosagem dos agregados, em massa, a incorporar no betão, uma vez que através do método de Faury obtém-se a quantidade dos agregados a incorporar no betão em volume (Anexo D.1). Da análise dos resultados verifica-se que os agregados possuem valores de absorção de água (WA24) inferiores a 2%.
Agregados a (kg/m3) rd (kg/m3) ssd (kg/m3) WA24 (%) Agregado Fino Areia 0/2 2646,5 2616,4 2616,3 0,434 Areia 0/4 2613,5 2615,7 2614,9 0,030 Agregado Grosso Brita 1 2696,0 2618,2 2647,0 1,100 Brita 2 2713,0 2632,0 2661,8 1,135
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4.2.3 Baridade e volume de vazios
A baridade e o volume de vazios foram determinados de acordo com o procedimento descrito na norma NP EN 1097- 3 (subcapítulo 3.2.3.).
Os resultados obtidos nestes ensaios estão apresentados no Quadro 4.3.
Quadro 4.3 – Baridade (b) e percentagem de volume de vazios (%v) dos agregados finos e grossos obtidos de acordo com a norma NP EN 1097 - 3.
Agregados b (kg/m3) %v
Agregado Fino Areia 0/2 1500 42,7
Areia 0/4 1530 41,5
Agregado Grosso Brita 1 1400 46,5
Brita 2 1379 47,6
Dos valores apresentados no Quadro 4.3, constata-se que a areia 0/4 possui o resultado mais elevado de baridade, seguido da areia 0/2, da brita 1 e finalmente, da brita 2. De referir que a baridade depende da forma das partículas do agregado, do arranjo das partículas no recipiente e do grau de compactação.
Relativamente ao volume de vazios, conforme o Quadro 4.3 os agregados finos são os menos porosos.
Face ao exposto verifica-se que os agregados da campanha experimental são agregados densos (normal) [29], uma vez que as areias têm uma baridade entre 1200 a 1600 Kg/m3 e as britas entre 1300 a 1500 Kg/m3[29].
4.2.4 Índice de forma
O índice de forma foi determinado de acordo com o procedimento descrito na norma NP EN 933 - 3 (subcapítulo 3.2.3.). Dado que a norma é aplicável unicamente às frações granulométricas compreendidas entre 4 e 63 mm, apenas se determinou o índice de forma para os agregados grossos, nomeadamente a Brita 1 e a Brita 2. No Quadro 4.4 apresenta-se o valor do índice de forma para a Brita 1 e Brita 2.
Quadro 4.4 – Índice de Forma (SI) em percentagem do agregado grosso de acordo com a norma NP EN 933 – 4.
Agregados SI (%)
Agregado grosso Brita 1 16%
Brita 2 19%
Dos valores apresentados no Quadro 4.4, constata-se que a brita 1 e a brita 2 têm valores de índice de forma inferiores a 20%. De acordo com a norma NP EN 12620 [30], a categoria dos agregados para os valores máximos do índice de forma é atribuído pelo valor do índice de
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forma, nomeadamente a percentagem de agregados não cúbicos (Quadro 9 da norma NP EN 12620 [30)]. Neste sentido, a brita 1 e a brita 2 enquadram-se na categoria SI20, para os valores
máximos do índice de forma para o betão [30].