MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO AGREGADOS AGREGADOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO AGREGADOS

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1 1 agregado aterial granular usado na construção. O agregado pode ser natural, artificial ou reciclado. : 70 a 80% do volume do betão 2

2 composição de 1 m 3 de betão : por exemplo cimento água agregados cimento 300kg 100 lt.(dm3) água 150lt. 150lt. agregado 1900kg 750lt Porque se acrescentam agregados ao cimento e água: Pasta de cimento instabilidade dimensional (fluência elevada e retracção elevada); custo elevado (o cimento é um material caro cerca de 0,1 /kg 2004), pois a sua produção envolve 3 consumos elevados de energia). agregado natural Agregado de origem mineral que foi sujeito apenas a processamento mecânico agregado natural ex. areias, godos Agregados britados de materiais naturais ex. as britas, areias britadas 4

3 agregado artificial agregado artificial Agregado de origem mineral resultante de um processo industrial envolvendo modificações térmicas ou outras. obtidos industrialmente ex. argila ou xisto expandidos (betão betão leve) agregado reciclado agregado reciclado Agregado resultante do processamento de materiais inorgânicos anteriormente usados na construção ex: trituração de betão endurecido (escombros) RCD Resíduos de construção e Demolição 5 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 finos Fracção do agregado que passa no peneiro de abertura 0,063 mm d/d dimensão do agregado Designação do agregado em termos das aberturas do peneiro inferior (d) e do superior (D), expressa como d/d. Esta designação admite a presença de algumas partículas retidas no peneiro superior (> D) e de algumas que passam no peneiro inferior (< d). agregado fino Designação dada aos agregados de menores dimensões, em que D 4 mm. O agregado fino pode provir da alteração natural das rochas e/ou da sua britagem ou do tratamento de agregados artificiais. agregado grosso Designação dada aos agregados de maiores dimensões em que D 4 mm e d 2 mm. 6

4 agregado natural 0/8 mm Designação dada ao agregado de origem fluvial ou glaciar em que D 8 mm. Este agregado pode ser produzido pela mistura de agregados processados. agregado de granulometria extensa Agregado que consiste numa mistura de agregados grossos e agregados finos em que d=0; D 45mm Pode ser produzido sem separar as fracções grossa e fina do agregado ou pela mistura de agregado grosso e agregados finos categoria Nível de uma propriedade de um agregado expresso por um intervalo de valores ou por um valor limite. Não existe qualquer relação entre as categorias das diferentes propriedades. lote Quantidade de produção, quantidade fornecida, quantidade parcialmente fornecida (carga de vagão de caminho de ferro, carga de um camião, carga de um navio) ou pilha de material produzido de uma única vez em condições que se presumem uniformes.em produção contínua, convém que a quantidade produzida durante um certo período seja tratada como um lote 7 Volume real das partículas V r assa volúmica = massa volume real = V r Baridade = massa volume do recipiente = V a Volume do recipiente Volume aparente V a Baridade intervalo granulométrico que compõe o agregado forma das partículas arranjo no recipiente (compacidade) 8

5 Classificação segundo a massa volúmica Agregados leves Agregados com γ normal Agregados pesados < 2000 kg/m a 3000 kg/m 3 > 3000 kg/m 3 agregados leves m.v. normal agregados pesados Areias kg/m 3 Granitos Basaltos Arenitos calcários 2250 < m.v. < 2450 kg/m3 betão comum 9 Classificação segundo a dimensão das partículas 4 mm areia britada por britagem BRITA Areia Areia rolada natural GODO AGREGADO FINO 4 mm 8 mm AGREGADO GROSSO 0 mm 2 mm agregado natural 0/8 mm D d D 4mm d 2 mm agregado de granulometria extensa, d=0; D 45mm A combinação mais usada no fabrico do betão é brita e + areia rolada a 10

6 ESTRUTURA E BETÃO EN... Normas dos produtos pré-fabricados de betão EN Eurocódigo 2 - Parte 1: Projecto de estruturas de betão Ultimo draft 12/03 EN (2000) Betão NP prevista em 2004 ENV (2000) Execução de estruturas em betão NP prevista em 2004 EN Ensaios do betão fresco NP EN a NP EN (2002) EN Ensaios do betão endurecido NP EN a NP EN (2003) EN 197 Cimento NP EN e NP EN (2001) EN 450 Cinzas volantes para betão NP EN 450 (pr EN e pren futuramente) EN 13791(DRAFT pren 13791, 1999) Avaliação da resistência do betão nas estruturas EN Ensaios do betão nas estruturas (NP EN e NP EN , 2003) EN (pren e pren , 2002) Sílica de fumo para betão EN Adjuvantes para betão NP EN (2002) EN Agregados para betão NP prevista em 2004 EN (2002) Agregados leves EN 1008 (2002) Água de amassadura para betão EN Pigmentos Norma Portuguesa NP EN Agregados para betão Granulats pour bétons Aggregates for concrete Norma harmonizada (obrigatória) NP EN Agregados obtidos por processamento de materiais naturais, artificiais ou reciclados e por mistura destes agregados e abrangidos por esta Norma anexo ZA Características essenciais 12

7 Produto: Utilização prevista: Características essenciais Forma, dimensão e massa volúmica Limpeza Resistência à fragmentação/ esmagamento Resistência ao polimento/abrasão/desgaste Composição/teor Estabilidade volumétrica ATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 NP 2004 EN Agregados obtidos por processamento de materiais naturais, artificiais ou reciclados e por mistura destes agregados e abrangidos por esta Norma Betão para edifícios, estradas e outros trabalhos de engenharia civil Secções relativas a requisitos constantes desta Nível (níveis) Norma ou de outra(s) Norma(s) e/ou classe(s) Notas 4.2 Dimensão do agregado Nenhum Designação (d/d) 4.3 Granulometria Nenhum Tolerância/categoria 4.4 Forma das partículas do agregado grosso Nenhum Categoria 5.5 assa volúmica e absorção de água Nenhum Valor declarado 4.5 Teor de conchas do agregado grosso Nenhum Categoria 4.6 Finos Nenhum Categoria 5.2 Resistência à fragmentação do agregado grosso Nenhum Categoria 5.3 Resistência ao desgaste do agregado grosso Nenhum Categoria Resistência ao polimento Nenhum Categoria Resistência à abrasão Nenhum Categoria Resistência à abrasão provocada por pneus com correntes Nenhum Categoria 6.2 Cloretos Nenhum Valor declarado Sulfatos solúveis em ácido Nenhum Categoria Enxofre total Nenhum Limite de aceitação/rejeição Constituintes que alteram o tempo de presa e Nenhum Limite de a resistência do betão aceitação/rejeição 6.5 Teor de carbonatos das areias para camadas de desgaste de pavimentos de betão Estabilidade volumétrica - retracção por secagem Nenhum Nenhum Valor declarado Limite de aceitação/rejeição Constituintes que afectam a estabilidade Nenhum Limite de volumétrica das escórias de alto-forno arrefecidas aceitação/rejeição por ar Absorção de água 5.5 assa volúmica e absorção de água Nenhum Valor declarado Substâncias perigosas: NOTA em ZA.1 acima mencionada Nenhum Terceiro parágrafo da Emissão radioactiva (agregados H.3.3 Identificação da matéria-prima secção ZA.3 de origem radioactiva H.4 Gestão da produção usados no betão de edifícios) Libertação de metais pesados Libertação de compostos de carbono poliaromáticos Libertação de outras substâncias perigosas Durabilidade face ao Resistência ao gelo/degelo do agregado Nenhum Categoria gelo/degelo grosso Durabilidade face à reacção álcalis-sílica Anexo ZA Reacção álcalis-sílica Nenhum Valor declarado Características essenciais Forma, dimensão e massa volúmica Limpeza Resistência à fragmentação/esmagamento Resistência ao polimento/abrasão/desgaste Composição/teor Estabilidade volumétrica Absorção de água Substâncias perigosas:emissão radioactiva (agregados de origem radioactiva usados no betão de edifícios) Libertação de metais pesados Libertação de compostos de carbono poliaromáticos Libertação de outras substâncias perigosas Durabilidade face ao gelo/degelo Durabilidade face à reacção álcalis-sílica 13 Norma Portuguesa Agregados para betão Remete para as normas de ensaio : NP EN NP EN 932 Ensaios para determinação das propriedades gerais dos agregados NP EN 933 Ensaios para determinação das propriedades geométricas dos agregados NP EN 1097 Ensaios das propriedades mecânicas e físicas dos agregados NP EN 1367 Ensaios das propriedades térmicas e de meteorização dos agregados NP EN 1744 Ensaios para determinação das propriedades químicas dos agregados NP EN 932 Ensaios para determinação das propriedades gerais dos agregados Parte 1: étodos de amostragem Parte 2: étodos de redução de amostras laboratoriais Parte 3: Procedimento e terminologia para a descrição petrográfica simplificada Parte 5: Equipamento comum e calibração Parte 6: Definições de repetibilidade e reprodutibilidade

8 NP EN 933 Ensaios para determinação das propriedades geométricas dos agregados Parte 1: Análise granulométrica. étodo de peneiração Parte 2: Determinação da distribuição granulométrica. Peneiros de ensaio, dimensão nominal das aberturas Parte 3: Determinação da forma das partículas. Índice de achatamento Parte 4: Determinação da forma das partículas - Índice de forma Parte 5: Determinação da percentagem de superfícies esmagadas e partidas nos agregados grossos Parte 6: Determinação do coeficiente de escoamento. Parte 7: Determinação do teor de conchas. Percentagem de conchas nos agregados grossos Parte 8: Determinação do teor de finos. Ensaio do equivalente de areia Parte 9: Determinação do teor de finos. Ensaio do azul de metileno Parte 10: Determinação do teor de finos. Granulometria dos fíleres (peneiração por jacto de ar) Parte 11: Ensaios de classificação para os constituintes dos agregados grossos reciclados 15 NP EN 1097 Ensaios das propriedades mecânicas e físicas dos agregados Parte 1: Determinação da resistência ao desgaste (micro-deval) Parte 2: étodos para a determinação da resistência à fragmentação Parte 3: Determinação da baridade e do volume de vazios Parte 4: Determinação dos vazios do fíler seco compactado Parte 5: Determinação do teor de humidade por secagem em estufa ventilada Parte 7: Determinação da massa volúmica do fíler. étodo do picnómetro Parte 8: Determinação do coeficiente de polimento Parte 9: Determinação da resistência ao desgaste provocado por pneus com correntes: Ensaio Nórdico Parte 10: Altura de absorção da água NP EN 1367 Ensaios das propriedades térmicas e de meteorização dos agregados Parte 2: Ensaio do sulfato de magnésio Parte 4: Determinação da retracção por secagem NP EN 1744 Ensaios para determinação das propriedades químicas dos agregados Parte 1: Análise química 16

9 consultar Produto: Utilização prevista: Características essenciais Forma, dimensão e massa volúmica Limpeza ATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 NP 2004 EN Do ANEXO 2004 ZA, já visto Características essenciais Forma, dimensão e massa volúmica Agregados obtidos por processamento de materiais naturais, artificiais ou reciclados e por mistura destes agregados e abrangidos por esta Norma Betão para edifícios, estradas e outros trabalhos de engenharia civil Secções relativas a requisitos constantes desta Norma ou de outra(s) Norma(s) Nível (níveis) e/ou classe(s) Notas 4.2 Dimensão do agregado Nenhum Designação (d/d) 4.3 Granulometria Nenhum Tolerância/categoria 4.4 Forma das partículas do agregado grosso Nenhum Categoria 5.5 assa volúmica e absorção de água Nenhum Valor declarado 4.5 Teor de conchas do agregado grosso Nenhum Categoria 4.6 Finos Nenhum Categoria Granulometria NP EN 932 Ensaios para determinação das propriedades gerais dos agregados Parte 1: étodos de amostragem Parte 2: étodos de redução de amostras laboratoriais NP EN 933 Ensaios para determinação das propriedades geométricas dos agregados Parte 1: Análise granulométrica. étodo de peneiração Parte 2: Determinação da distribuição granulométrica. Peneiros de ensaio, dimensão nominal das aberturas 17 granulometria A distribuição das partículas de um dado agregado segundo as dimensões dessas partículas muita influência nas propriedades do betão compacidade e trabalhabilidade modo como as patículas se arrumam maior ou menor facilidade com que o betão é amassado, transportado, colocado, compactado e acabado e a menor ou maior facilidade de segregação durante essas operações 18

10 granulometria análise granulométrica cada classe granulométrica contem partículas com dimensões entre valores iguais às aberturas dos dois peneiros limites A análise granulométrica de um agregado consiste em separar uma amostra desse agregado em classes d i < partículas < d i+1 de dimensão d i d i+1 19 NP EN 933 Ensaios para determinação das propriedades geométricas dos agregados Parte 1: Análise granulométrica. étodo de peneiração Para agregados naturais ou artificiais incluindo os leves, com dimensão nominal até 63mm, mas excluindo fíler (0) Princípio O ensaio consiste na separação, por meio de um conjunto de peneiros, de um material em diversas classes granulométricas de granulometria decrescente. étodo Lavagem seguida de peneiração a seco. agregados leves peneiração a seco sem lavagem) (certos 20

11 Preparação do provete 1. Redução 2. Secar a 110ºC até massa constante e deixar arrefecer 3. Pesar 1 Procedimento do ensaio 1. Lavagem, secagem até massa constante,, deixar arrefecer e pesar 2 2. Peneiração 3. Pesagem 4. Cálculos e representação gráfica 21 Preparação do provete Redução de acordo com NP EN e (NP) EN Existem vários métodos para redução do tamanho de uma amostra: 1 - Redutor de amostras rotativo 2 - Divisor, esquartelador ou crivo (riffle-box) 3 - étodo de esquartelamento (inquartação) 4 - étodo de fraccionamento com pá 22

12 Preparação do provete Redução de acordo com NP EN e (NP) EN de modo que que a massa do provete (m.v.normal) seja: áxima dimensão D mm assa do provete (mínimo) kg ,6 0,6 0,2 Secar a 110ºC até massa constante e deixar arrefecer Pesar 1 Pesagens sucessivas após secagem com pelo menos 1h de intervalo e não diferindo mais de 0,1% 23 Procedimento do ensaio 1. Lavagem Agitar o provete de ensaio com o vigor necessário para se obter a separação completa e suspensão dos finos 1mm ou 2 mm protecção 0,063mm Até sair límpida 110 ±5ºC secagem até massa constante Arrefecer Pesar 2 24

13 até massa constante 2. Peneiração A peneiração pode ser considerada completa quando a massa do material retido não se alterar mais de 1.0 % durante 1 min de peneiração. Pesagens sucessivas após secagem com pelo menos 1 h de intervalo e não diferindo mais que 0,1% Agitação manual ou mecânica retirar depois os peneiros um a um, agitando cada peneiro manualmente garantindo que não existe perda de material, utilizando, por ex., fundo e tampa. Transferir todo o material que passa através de cada peneiro para o peneiro seguinte da coluna, antes de continuar a peneiração com este peneiro 25 d De forma a evitar a sobrecarga dos peneiros, a fracção retida sobre cada peneiro, no fim da peneiração (expressa em gramas), não deverá ultrapassar: Peneiro com abertura d (mm) A d 200 áximo retido (gr.) Quando o máximo retido é ultrapassado a) dividir a fracção retida em porções inferiores ao máximo especificado, e peneirá-las umas após as outras; b) dividir a porção da amostra que passa através do peneiro de abertura imediatamente superior, com o auxílio de um divisor de amostras ou por esquartelamento, e prosseguir a peneiração com o provete de ensaio reduzido, tendo em conta as reduções efectuadas no cálculos 26 posteriores.

14 3. Pesagem P fundo R 7 R 6 R 1 R2 R 5 R 3 Finos que passam o peneiro de 63µm ( f = 1 ) + P R 4 Finos removidos por lavagem R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 P 1-2 TOTAL 1 ~ R 1 / 1 100% R 2 / 1 100% R 3 / 1 100% R 4 / 1 100% R 5 / 1 100% R 6 / 1 100% R 7 / 1 100% P / 1 100% ( 1-2 ) / 1 100% 100% 27 P fundo Relatório de ensaio Análise granulométrica étodo de peneiração EN Laboratório: Identificação da amostra Data: Joana de Sousa Operador: Coutinho 4. Cálculos R 7 R 1 R 6 R 5 R 2 R 3 R 4 Procedimento usado: lavagem e peneiração/peneiração a seco (riscar o que não interessa) assa seca total 1 = (ou 1' = ver anexo B) assa seca após lavagem 2 = assa seca dos finos removidos por lavagem 1 2 = Dimensão das aberturas do peneiro mm , ,5 0,25 0,125 0,063 aterial restante no fundo P = P assa do material retido (R i) R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 kg Percentagem do material retido Percentagem cumulativa do material passado Ri Retidos R Passados 100 i acumulados (arredondado ao número inteiro mais próximo) Verificação: ( ΣR i + P) < 1% Senão repetir o ensaio ( 1 2 ) + P Percentagem de finos (f) que passa o peneiro de 63 µm = 100 = 1 (arredondado à décima mais próxima) ΣRi + P = Observações: 2 ( ΣR i + P) 100 = < 1 % 2 A massa seca do provete de ensaio deverá ser registada como 1 quando determinada directamente ou como 1' quando é calculada a partir de um par de provetes. 28

15 RESULTADOS da análise granulométrica f = P R 3 R 2 ( 1 2 ) + 1 é a massa do provete seco é a massa do material seco com granulometria superior a 63 µm 29 1 P é a massa do material peneirado retido no recipiente do fundo (Kg) R 1 ATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 NP 2004 EN Características essenciais Produto: Utilização prevista: Características essenciais Forma, dimensão e massa volúmica Limpeza consultar Forma, dimensão e massa volúmica Agregados obtidos por processamento de materiais naturais, artificiais ou reciclados e por mistura destes agregados e abrangidos por esta Norma Betão para edifícios, estradas e outros trabalhos de engenharia civil Secções relativas a requisitos constantes desta Norma ou de outra(s) Norma(s) Nível (níveis) e/ou classe(s) NP EN 933 Ensaios para determinação das propriedades geométricas dos agregados Parte 1: Análise granulométrica. étodo de peneiração Parte 2: Determinação da distribuição granulométrica. Peneiros de ensaio, dimensão nominal das 30 aberturas Notas 4.2 Dimensão do agregado Nenhum Designação (d/d) 4.3 Granulometria Nenhum Tolerância/categoria 4.4 Forma das partículas do agregado grosso Nenhum Categoria 5.5 assa volúmica e absorção de água Nenhum Valor declarado 4.5 Teor de conchas do agregado grosso Nenhum Categoria 4.6 Finos Nenhum Categoria Granulometria NP EN 932 Ensaios para determinação das propriedades gerais dos agregados Parte 1: étodos de amostragem Parte 2: étodos de redução de amostras laboratoriais