UNIDADE01 AGREGADO202006

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UFBA-ESCOLA POLITÉCNICA-DCTM

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

SETOR DE MATERIAIS

Materiais de Construção II

ROTEIRO DE AULAS

AGREGADO

Unidade I

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II

INTRODUÇÃO

:

QUALIDADE, CONTROLE E GARANTIA

CONTROLE DE QUALIDADE ANOS

UM LUXO 50 -60

UMA DESPESA 60 - 70

UM ARGUMENTO DE VENDA 70 - 80 UMA FONTE DE LUCRO 80 - 90 UMA QUESTÃO DE SOBREVIVÊNCIA 90

QUALIDADE

- Conceitos Básicos

“ADEQUAÇÃO AO USO” - J. M. JURAM

“CONFORMIDADE AOS REQUISITOS” - EDWARD DEMING “CARACTERÍSTICAS DO PRODUTO OU SERVIÇO QUE SATISFAZEM ÀS NECESSIDADES DO USUÁRIO E GERAM SATISFAÇÃO” - KAORU ISHIKAWA

QUALIDADE

- é o produto, o processo, ou o serviço estar adequado a uma finalidade. DEVE SATISFAZER AO USUÁRIO

CONTROLE

- é o conjunto de atividades técnicas e planejadas, para alcançar uma meta e assegurar um nível predeterminado de qualidade.

GARANTIA

é o conjunto de atividades planejadas, que levando em conta os fatores técnicos e humanos, se implementam através de sistemáticas de treinamento, motivação e controle de todas as etapas do processo.

CONTROLE TOTAL DA QUALIDADE

QUALIDADE TOTAL -

Em um local de trabalho de 3a categoria, o pessoal deixa lixo no chão e ninguém apanha.

Em um local de trabalho de 2a categoria, o pessoal deixa lixo no chão, mas existem alguém que apanha.

Em um local de trabalho de 1a categoria, ninguém joga lixo no chão, mas se acontecer todos apanham..

Para que se tenha qualidade total é necessário que haja a satisfação de:

CLIENTES – usuário que busca satisfazer suas necessidades através de um produto ou serviço que consome;

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EMPREGADOS: são todos aqueles que executam tarefas e possuem qualificação específica para executarem um conjunto de operações que resulta num produto ou serviço prestado.

ACIONISTAS – pessoas que investem recursos financeiros para que um produto ou serviço possa ser realizado e disponibilizado no mercado, visando obter lucro;

COMUNIDADE: conjunto de pessoas formado por clientes, não clientes, empregados e acionistas, além do meio ambiente, que sofrem a influência dos efeitos trazidos por um produto ou serviço

PADRÃO OU NÍVEL -

está associado a definição de qualidade.

O PRODUTO, PROCESSO OU SERVIÇO PODE ATENDER À MESMA FUNÇÃO ATRAVÉS DE PADRÕES DISTINTOS.

“ADEQUAÇÃO AO USO” NA CONSTRUÇÃO CIVIL, PODE SER

ENTENDIDA COMO:

Ter resistência estrutural adequada Ser funcional

Possuir as condições ideais de habitalidade Ter vida útil elevada (ser durável)

Possuir baixo custo de operação e manutenção Ter preço acessível

• PLANEJAMENTO atender as normas gerais de desempenho, código de obras e regulamento

CONTROLE • PROJETO atender as normas específicas de desempenho, as normas e documentos prescritos.

DA • MATERIAIS produzir e receber de acordo o especificado. QUALIDADE • EXECUÇÃO atender ao projeto e ao especificado

• USO assegurar a adequada utilização e manutenção do produto

GARANTIA DA QUALIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO

Itens contemplados na disciplina “Materiais de Construção II” Qualificação dos materiais destinados a concreto

Recebimento e armazenamento de materiais destinados a concreto Produção do material concreto

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Obs.: o conteúdo desta disciplina estará contido nas NORMAS, nacionais ou estrangeiras, e na

bibliografia apresentada.

NORMALIZAÇÃO

NORMALIZAR - estabelecer códigos técnicos para permitir melhor entendimento entre comunidade

cientifica, produtora, vendedora e cliente.

As normas técnicas formam a base sobre a qual se estruturam e se operacionalizam os programas de controle da qualidade, certificação de conformidade e garantia da qualidade.

ESPECIFICAÇÕES - Fixam condições que os materiais devem satisfazer. MÉTODOS - Fixam os procedimentos na execução de ensaios.

PROCEDIMENTOS - Fixam os procedimentos na execução de serviços ou obras. PADRONIZAÇÕES - Estabelecem as dimensões para os materiais ou produtos. TERMINOLOGIA - Regularizam a nomenclatura técnica.

PRINCIPAIS ENTIDADES COPANT - Comissão Penamericana de Normas Técnicas CEB - Comité Européen du Beton

ISO - Internacional Standartization Organization

RILEM - Reunion Internationale des Laboratoires d’Essais et des recherches sur les Materiaux et

les structures

NORMAS MAIS CONHECIDAS

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

AASHO - American Society of State Highway Officials Materials AFNOR - Association Française de Normalization

ASTM - American Society for Testing Materials BS - British Standard

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I - AGREGADOS

Materiais granulosos, de preferência inertes, com dimensões e propriedades variáveis, que podem ser selecionados adequadamente à obra de engenharia que se pretende executar.

1. USO

LASTRO DE VIAS FÉRREAS BASES DE CALÇAMENTO

RODOVIAS (Adicionamento ao Solo., Revestimento Betuminoso) ARGAMASSAS E CONCRETOS

Como cerca de 75% do volume de concreto é ocupado pelos agregados, areia e pedra, é evidente que suas propriedades e características refletem no comportamento do concreto no estado fresco e no estado endurecido. Deste modo, o controle destes materiais é fundamental para a obtenção de concretos com as características desejadas.

2. FUNÇÃO DOS AGREGADOS

2.1 Econômica - material de menor custos que o cimento 2.2 Técnica - maior estabilidade dimensional

- maior durabilidade

2.3 Estética - com beleza e menor custo

3. CLASSIFICAÇÃO

3.1 QUANTO À ORIGEM

3.1.1 Naturais - já são encontrados na natureza sob forma de agregado

(areia natural, pedregulho, pedra pome, etc.)

3.1.2 Artificiais - necessitam de um trabalho de beneficiamento.(areia

artificial, brita, escória de alto forno, argila expandida, etc.)

3.2 QUANTO ÀS DIMENSÕES 3.2.1 Miúdos

materiais que passam na peneira 4,8 mm e ficam retidos na peneira 0.075 mm (areia natural, pedrisco, etc.)

3.2.2 Graúdos

materiais que passam na peneira 76 mm e ficam retidos na peneira 4,8 mm (brita, pedregulho, etc.)

3.3 QUANTO À MASSA ESPECÍFICA

3.3.1 Leves ( < 2,0 Mg/m3) (kg/dm3) 3.3.2 Normais ( 2,0 a 3,0 Mg/m3)

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3.3.3 Pesados ( > 3,0 Mg/m3)

4 . OBTENÇÃO

Informações a serem obtidas quando da realização do trabalho prático de concreto.

5. AGREGADO PARA CONCRETO

Na escolha dos agregados deve-se analisar as seguintes características:

5.1. Granulometria

5.2. Resistência mecânica dos grãos 5.3. Forma dos grãos

5.4. Textura dos grãos

5.5. Impurezas minerais e orgânicas 5.6. Inatividade química (durabilidade)

5.7. Reatividade potencial (reação alcali-agregado) 5.8. Porosidade dos grãos

5.1 GRANULOMETRIA

DEFINIÇÃO

É um método de análise que visa a classificar as partículas de uma amostra de agregado pelos respectivos tamanhos e a medir, em massa, as frações correspondentes a uma dada faixa de dimensões. PENEIRAS Série Normal – 75 mm / 37,5 mm / 19 mm / 9,5 mm / 4,75 mm / 2,36 mm / 1,18 mm 600 µm / 300 µm / 150 µm Série Intermediária – 63 mm / 50 mm / 31.5 mm / 25 mm / 12,5 mm / 6,3 mm COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA

Proporção relativa das massas dos diferentes tamanhos dos grãos que constituem o agregado expressa em percentagem.

CÁLCULO

PENEIRA MASSA RETIDA % RETIDA % ACUMULADA

4,75 mm 17 1,7 2 2,36 mm 175 17,5 19 1,18 mm 348 34,8 54 600 µm 215 21,5 76 300 µm 92 9,2 85 150 µm 85 8,5 93 75 µm 42 X X total 1000 X X

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Percentagem retida - percentagem em massa, em relação à amostra total do agregado, que fica retida numa determinada peneira, tendo passado pela peneira da série normal ou intermediária imediatamente superior.Percentagem retida acumulada - soma das percentagens retidas nas peneiras de abertura de malha maior e igual a uma determinada peneira.

Curva granulométrica - representação gráfica das percentagens retidas acumuladas em cada peneira em relação à dimensão da abertura de sua malha. A percentagem retida acumulada é representada em escala natural (ordenada) e a abertura da peneira em escala logarítmica (abscissa).

Dimensão máxima característica - grandeza correspondente à abertura nominal, em milímetro, da malha da peneira da série normal ou intermediária, na qual o agregado apresenta uma percentagem retida acumulada, em massa, igual ou imediatamente inferior a 5%.Módulo de finura - soma das percentagens retidas acumuladas em massa de agregado, em todas as peneiras da série normal, dividida por 100.

5.2.RESISTÊNCIA MECÂNICA DOS GRÃOS

Os grãos devem ser mais resistentes que a pasta. Verificação da resistência à compressão:

5.2.1 Agregados artificiais

Faz-se o ensaio de resistência à compressão em corpos de prova cúbicos da rocha original (Europa). No Brasil extraímos os corpos de prova cilíndricos.

5.2.2 Agregados naturais

Faz-se um ensaio de qualidade (ensaio comparativo de resistência)

Comparação de resistência de corpos de prova de argamassa ou de concreto de duas séries, uma feita com o agregado em questão e outra com agregado de qualidade reconhecida. As duas séries são feitas com o mesmo cimento, mesmo traço e ensaiadas aos 3, 7 e 28 dias de idade.

5.3 Forma dos grãos - Índice de Forma

Influi na consistência dos concretos. Pode influir na resistência do concreto.

Grãos angulosos (agregados britados) Grãos arredondados (agregados naturais)

Coeficiente volumétrico Cv = Vg :Ve

Vg - Volume do grão

Ve - Volume da esfera que circunscreve o grão

Índice de forma

c - comprimento de um grão -Maior dimensão possível de ser medida e define a direção do

comprimento

e - espessura de um grão -Menor distância possível entre paralelos entre si e à direção do

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IF = c / e

Limite da NBR 7211 é IF não superior a 3

5.4 Textura dos Grãos

Influi na consistência e na resistência dos concretos. Problemas de aderência da pasta.

Grãos lisos Grãos rugosos

5.5 Impurezas minerais

Podem prejudicar a aderência da pasta aos grãos com diminuição da resistência.

5.5.1 Materiais pulverulentos:

Devido a elevada superfície específica afetam a consistência, influindo na resistência do concreto.

Partículas com diâmetro < 75 µm

Método de ensaio: NBR 7219 Especificações : NBR 7211

Limites

Agregados miúdos

concretos estruturais < 5%

concretos pavimentações < 3% (desgaste) Agregados graúdos: < 1%

5.5.2 Argila em torrões:

Podem prejudicar a consistência e a aderência da pasta aos grãos com diminuição da resistência.

Método de ensaio: NBR 7218 Especificações : NBR 7211

Limites

Agregados miúdos : < 1,5% Agregados graúdos: concreto estrutural < 3% com desgaste < 2% concreto aparente < 1%

5.5 Impurezas Orgânicas

Pode retardar a pega e diminuir a resistência

Método de ensaio : NBR 7220 Especificações NBR 7221

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Solucão de Na OH a 3% NaOH - 30 g Água destilada - 970 g

Solução Padrão: Sol. ácido tânico a 2% Ácido Tânico - 2 g

Alcool a 95O - 10 ml Água destilada - 90 ml Amostra de areia: 200 g

Solução de NaOH: 100 ml

Solução ácido tânico: 3 ml Solução de NaOH: 97ml

Comparação das cores

Intensidade de cor inferior a da Solução Padrão

5.6 Inatividade Química

Os agregados devem ser inalteráveis ao ar, à água e às variações de temperatura e não devem reagir com o cimento.

Verificação da durabilidade: ASTM

Submeter-se o agregado à ação de uma solução de Na2SO4 ( cinco ciclos de 20 horas de iersão na

solução seguida de 4 horas de secagem em estufa).

Perda de peso:

[(Mi - Mf)/Mf] x 100 < 15%

5.7 Reatividade Potencial

Reação Alcalí-Agregado

A reação se inicia com o ataque dos minerais silicosos do agregado pelos hidróxidos originados dos álcalis ( K2O e Na2O) do cimento.

Fatores que influenciam na intensidade da reação são múltiplos e dependem de:

• quantidade total de álcalis do cimento

• da forma em que o álcali é liberado

• da dosagem do concreto

• da granulometria do agregado

• da reatividade do agregado

5.8 Porosidade dos grãos

p = porosidade

Vv = volume de vazios Vt = volume total

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A resistência diminui com maior porosidade

O problema é mais acentuado nos calcáreos e nos arenitos. Especificações da AFNOR:

cocreto em contato com água: p < 3% concreto fora do contacto com água: p <5%

CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS PARA CÁLCULOS DIVERSOS

1. MASSA ESPECÍFICA 2. MASSA UNITÁRIA 3. UMIDADE

4. INCHAMENTO

1. MASSA ESPEÇÍFICA

Na massa específica leva em consideração somente o volume e a massa dos grãos. ρ = Mg/Vg

Mg - Massa dos Grãos

Vg - Volume Real dos Grãos

A Massa Específica é empregada para:

- Cálculos de Consumo de materiais - Elememto auxiliar em diversos cálculos

2. MASSA UNITÁRIA

µ = M/Vt

M = massa do agregado

Vt = volume total do material, inclusive o dos vazios entre os grãos.

Emprego: Trasformação de medição em massa para volume e vice-versa

3. UMIDADE

h = (Ma/Ms) x100

Ma = massa de água

Ms = massa do material seco Mh = massa do material úmido

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Ma = Mh - Ms Determinação: ver aluas práticas

Emprego: Correção das dosagens dos agregados e da água dos concretos

4. INCHAMENTO I = (∆V/Vs) x 100 I = [(Vh-Vs) : Vs] x 100

Vh = Vs ( 1 + I/100) Vh/Vs = 1 + I/100 ou Vh/Vs = µs/µh [( 100 + h)/100] I = Inchamento(%) V = Variação de volume Vs = Volume da areia seca Vh = Volume da areia úmida

Vh/Vs = Ci = Coeficiente de Inchamento

CORREÇÕES NAS MEDIÇÕES DOS AGREGADOS

a) Correção de Massa Ms = massa seca

h = umidade do agregado

Deseja-se: Mh = massa do agregado úmido

h = (MH2O/Ms) x 100 h = [(Mh-Ms)/ Ms] x100 Mh = Ms[( 100 + h)/100]

Mh = Ms ( 1 + h/100)

como (1 + h/100) é o coeficiente de umidade ( Ch)

Mh = Ms x Ch

b) Correção de volume

Vs = volume do agregado seco I = inchamento do agregado (%)

Deseja-se: Vh = volume úmido do agregado

I = (∆V/Vs) x 100; I = [(Vh - vs)/Vs] x100;Vh = Vs [(100 + I)/100]; Vh/Vs = 1 + I/100 como 1 + I/100 é o coeficiente de inchamento, temos:

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