03-Agregados

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José Carvalho

Jcm_carvalho@ipcb.pt

Ano Lectivo de 2011/2012

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

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1. Termos e definições

2. Características essenciais 3. Normalização

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

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Termos e definições

agregado

Material granular utilizado na construção. O agregado pode ser natural, artificial ou reciclado.

agregado natural

Agregado de origem mineral que foi sujeito apenas a processamento mecânico.

ex. areias, godos

agregado de granulometria extensa

Agregado que consiste numa mistura de agregados grossos e agregados finos.

NOTA: Pode ser produzido sem separação das fracções grossa e fina ou pela mistura de agregados grossos e agregados finos.

agregado artificial

Agregado de origem mineral resultante de um processo industrial compreendendo modificações térmicas ou outras.

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agregado reciclado

Agregado resultante do processamento de materiais inorgânicos anteriormente utilizados na construção.

fíler

Agregado cuja maior parte passa no peneiro de 0,063 mm e que pode ser adicionado aos materiais de construção para lhes conferir certas propriedades.

dimensão do agregado

Designação do agregado em termos das aberturas do peneiro inferior (d) e do superior (D), expressa como d/D.

agregado natural 0/8 mm

Designação dada ao agregado de origem fluvial ou glaciar em que D é menor ou igual a 8 mm.

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agregado fino

Designação dada aos agregados com partículas de menores dimensões em que D é menor ou igual a 4 mm.

NOTA: O agregado fino pode ser produzido a partir da desintegração natural da rocha ou do seixo e/ou da sua britagem, ou do tratamento de agregados artificiais.

agregado grosso

Designação dada aos agregados de maiores dimensões em que D é maior ou igual a 4 mm e d é maior ou igual a 2 mm.

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* Escolhido da série R40/3 (ISO) e NP 1458.

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finos

Fracção do agregado que passa no peneiro de 0,063 mm.

categoria

Nível de uma propriedade de um agregado expresso por um intervalo de valores ou por um valor limite.

granulometria

Distribuição dimensional das partículas que passam numa série especificada de peneiros, expressa pelas percentagens em massa.

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Dimensão do agregado (Critério ASTM)

Máxima Dimensão do Agregado (D)

Menor abertura do peneiro, da série de peneiros através da qual passa, pelo menos, 90% da massa do agregado.

Mínima Dimensão do Agregado (d)

Maior abertura do peneiro, da série de peneiros através da qual não passa, mais do que 5% da massa do agregado.

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Módulo de Finura

O módulo de finura é a soma das percentagens totais que ficam retidas em cada peneiro, da série normal, dividida por 100.

A série normal é a que começa no peneiro de 0,149 mm de abertura e se estende até à máxima dimensão do agregado.

Uma interpretação do módulo de finura pode ser a dimensão média ponderada do peneiro do grupo no qual é retido o material, sendo os peneiros contados a partir do mais fino.

Peneiro Malha (mm) 3" 76,20 (*) 2" (*)50,80 1" 1/2 38,10 (*) 1" (*)25,40 3/4" 19,10 (*) 1/2" (*)12,70 3/8" 9,52 nº 4 4,76 nº 8 2,38 nº 16 1,190 nº 30 0,590 nº 50 0,297 nº 100 0,149 nº 200 0,074

Peneiros para o cálculo do módulo de finura

Por exemplo:

Uma areia com mf=3,00 significa que a dimensão média é a correspondente ao 3.º peneiro da série (0,595 mm). O mf=5,00 significa que a dimensão média é a correspondente ao peneiro com 2,38 mm (5.º peneiro da série).

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ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

Agregado: Proveniência:

Resíduo no peneiro Percentagens acumuladas

Peneiro Malha Passados Retidos

(mm) (g) % (%) (%) 3" 76,20 0,00 0,00 100,00 0,00 (*) 2" (*)50,80 0,00 0,00 100,00 0,00 1" 1/2 38,10 0,00 0,00 100,00 0,00 (*) 1" (*)25,40 0,00 0,00 100,00 0,00 3/4" 19,10 0,00 0,00 100,00 0,00 (*) 1/2" (*)12,70 400,90 13,10 86,90 13,10 3/8" 9,52 1175,30 38,42 48,48 51,52 nº 4 4,76 1327,00 43,38 5,10 94,90 nº 8 2,38 77,30 2,53 2,58 97,42 nº 16 1,190 14,60 0,48 2,10 97,90 nº 30 0,590 14,60 0,48 1,62 98,38 nº 50 0,297 17,40 0,57 1,05 98,95 nº 100 0,149 13,70 0,45 0,60 99,40 nº 200 0,074 10,40 0,34 0,26 99,74 Resíduo 8,10 0,26 0,00 100,00 Totais 3059,30 100,00 (*) Série secundária

Peneiros para o cálculo do módulo de finura

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12 Exercício

MF_{Brita 1}= ? MF_{Brita 2}= ? MF_{Brita 3}= ? MF_Areia= ? a) Através do Material Passado Acumulado. b) Através do Material Retido.

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Na Figura a tracejado representa-se a área que é proporcional ao módulo de finura e a escala das abcissas proporcional ao logaritmo da abertura da malha. (Coutinho, 1988).

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Características Essenciais Propriedades essenciais dos agregados para betão:

_{adequada resistência mecânica,} _{adequada forma,}

_{adequadas propriedades térmicas,}

_{adequadas propriedades químicas relativamente ao ligante e às acções} exteriores,

_{Isenção de impurezas.}

"A melhor informação que se pode obter sobre a qualidade de um inerte é a observação do comportamento do betão com ele confeccionado."

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Características Essenciais Resistência mecânica dos agregados:

O agregado influi em todas as propriedades do betão, e especialmente na sua resistência, através da composição granulométrica, da sua própria tensão de rotura e da resistência de ligação entre a pasta de cimento e a sua superfície.

À medida que se aumenta a dosagem de cimento de um betão, a sua tensão de rotura tende para um valor constante, que depende da tensão de rotura da rocha que constitui o agregado.

Sendo normalmente a tensão de rotura das rochas utilizadas como agregado superior a 60 ou 70 MPa, pode-se concluir que a resistência do betão normal só depende da resistência da pasta de cimento e da composição granulométrica.

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Características Essenciais Forma das partículas:

A forma das partículas influi muito sobre as propriedades do betão tais como:  _{trabalhabilidade,}

 _{ângulo de atrito interno,}  _compacidade,

 _{sobre todas as que dependem da quantidade de água de amassadura.}

A forma das partículas são caracterizadas por certos parâmetros geométricos, conforme estas se circunscrevem numa esfera ou num paralelepípedo rectangular.

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Características Essenciais Forma das partículas:

Segundo a relação entre os volumes das partículas e o volume de um paralelepípedo rectangular, pode estabelecer-se a seguinte classificação:

 _{partículas cúbicas}

 _{achatadas ou lamelares}

espessura/largura < 0,5

 _{alongadas ou aciculares}

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Características Essenciais

Influência da forma do agregado na trabalhabilidade do betão:

O ângulo de atrito interno do betão confeccionado com o agregado rolado é menor, o que conduz a maior trabalhabilidade e melhor arranjo das partículas, obtendo-se, portanto, maior compacidade em igualdade de coef. volumétricos dos dois tipos de agregado.

Uma forma defeituosa do agregado afecta desfavoravelmente o betão:

 _{a areia fina, em placas ou lamelas diminui a trabalhabilidade, exigindo um} acréscimo de água.

 _{O agregado grosso, alongado, produz um betão áspero, difícil de compactar e} que apresenta um limiar na trabalhabilidade; o excesso ou falta de água, mesmo em pequena proporção, pode provocar uma variação brusca e sensível na trabalhabilidade.

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Características Essenciais Propriedades térmicas:

 _{Coeficiente de dilatação térmica}

O agregado representa cerca de 70 a 80% do volume do betão e, por isso, é natural que o coeficiente de dilatação térmica do agregado tenha influência no do betão. Este fenómeno assume importância quando existe uma grande diferença entre os coeficientes de dilatação térmica do agregado, sobretudo o de maiores dimensões, e da pasta de cimento.

Uma grande variação de temperatura pode introduzir uma diferença apreciável nas dimensões relativas do agregado e da pasta de cimento, donde poderá resultar a rotura da ligação entre estes.

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Propriedades químicas - Reacções expansivas entre o cimento e o agregado:

A continuidade na zona da ligação entre a pasta de cimento e o agregado contribui para a maior homogeneidade e resistência do sólido (betão).

Existe contudo a possibilidade de se originarem reacções químicas entre o cimento e o agregado das quais resultem expansões que diminuam ou anulem a coesão e interrompam tal continuidade.

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Propriedades químicas - Reacções expansivas entre o cimento e o agregado: As reacções expansivas que hoje se conhecem são de

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tipos:

a) reacção, em meio húmido, entre os álcalis do cimento (sódio e potássio nele existentes) e a sílica não perfeitamente cristalizada do agregado;

b) reacção dos álcalis do cimento com o carbonato de magnésio de certos calcários;

c) reacção de determinadas formas da alumina do agregado (por exemplo dos feldspatos sódicos alterados ou caulinizados) com sulfatos ( provenientes quer do meio exterior, quer do próprio betão) em presença de soluções sobressaturadas de hidróxido de cálcio fornecidas pela hidratação do cimento portland.

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Características Essenciais Impurezas contidas no agregado:

As impurezas que o agregado contém podem interferir química ou fisicamente. As que interferem quimicamente são:

 _{partículas que dão origem a reacções químicas expansivas com o cimento;}  _{impurezas de origem orgânica;}

 _{impurezas de origem mineral (sais);} As que interferem fisicamente são:

 _{partículas com dimensões iguais ou inferiores às do cimento (que passam} através do peneiro de 75 μm e abertura), que interferem na estrutura do material hidratado, enfraquecendo-o;

 _{partículas com resistência baixa;}

 _{partículas com expansões e contracções excessivas devidas às alternâncias} de embebição e secagem.

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Normalização

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José Carvalho

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