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Materiais de Construção Agregados Breve introdução aos materiais tradicionais MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO é uma subdivisão do ESTUDO DOS MATERIAIS; uma área de conhecimento maior: CIÊNCIA dos Materiais. Classificação dos Materiais Segundo a sua constituição química a) Metais b) Cerâmicos c) Polímeros d) Compósitos e) Semi-condutores A Ciência dos Materiais os classifica dependendo da sua constituição química ou propriedades físicas: “Materiais de Construção” estuda apenas aqueles materiais que tem utilidade na construção civil. E os classificamos segundo sua função no processo de construção. Agregados Aglomerantes Argamassas Concreto simples Concreto armado Madeira Polímeros Vidro Revestimentos; São materiais tradicionais. A pesquisa e evolução dos materiais resgata materiais não tradicionalmente utilizados na construção civil e os adéqua. A pesquisa também otimiza os materiais tradicionais. Agregados Agregados para Concreto e Argamassas Agregados são materiais que, no início do desenvolvimento do concreto, eram adicionados à massa de cimento e água, para dar-lhe “corpo”, tornando-a mais econômica. Hoje eles representam cerca de oitenta por cento do peso do concreto e sabemos que além de sua influência benéfica quanto à retração e à resistência, o tamanho, a densidade e a forma dos seus grãos podem definir várias das características desejadas em um concreto. Devemos ter em mente que um bom concreto não é o mais resistente, mas o que atende as necessidades da obra com relação à peça que será moldada. Logo, a consistência e o modo de aplicação acompanham a resistência como sendo fatores que definem a escolha dos materiais adequados para compor a mistura, que deve associar trabalhabilidade à dosagem mais econômica. Os agregados, dentro desta filosofia de custo-benefício, devem ter uma curva granulométrica variada e devem ser provenientes de jazidas próximas ao local da dosagem. Isto implica em uma regionalização nos tipos de pedras britadas, areias e seixos que podem fazer parte da composição do traço. Com relação ao tamanho dos grãos, os agregados podem ser divididos em graúdos e miúdos. graúdo, todo o agregado que fica retido na peneira de número 4 (malha quadrada com 4,8 mm de lado) miúdo o que consegue passar por esta peneira. Podem também ser classificados como artificiais ou naturais, sendo artificiais as areias e pedras provenientes do britamento de rochas, pois necessitam da atuação do homem para modificar o tamanho dos seus grãos. Como exemplo de naturais, temos as areias extraídas de rios ou barrancos e os seixos rolados (pedras do leito dos rios). Outro fator que define a classificação dos agregados é sua massa específica aparente, onde podemos dividi-los em: leves (argila expandida, pedra-pomes, vermiculita), normais (pedras britadas, areias, seixos) e ... pesados (hematita, magnetita, barita). Devido à importância dos agregados dentro da mistura, vários são os ensaios necessários para sua utilização e servem para definir sua granulometria, massa especifica real e aparente, módulo de finura, torrões de argila, impurezas orgânicas, materiais pulverulentos, etc. A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) é o órgão que define estes ensaios e suas formas de execução. Os resultados dos mesmos vão implicar na aprovação dos agregados para sua utilização no concreto. Uma das vantagens do concreto dosado em central é, portanto, que este pacote de ensaios já está embutido na contratação dos serviços de concretagem. Existe uma paralela entre agregados e solos. A classificação dos solos também corresponde a Graúdo e Miúdo. Por exemplo devemos diferenciar “solo arenoso” do agregado areia. a) Pedregulho - solos cuja propriedades dominantes são devidas à sua parte constituída pelos grãos minerais de diâmetros superiores a 4,8 mm e inferiores a 76 mm; b) Areia - solos cujas propriedades dominantes são devidas à sua parte constituída pelos minerais de diâmetro máximos superiores a 0,05 mm e inferiores a 4,8 mm; c) Silte - solo que apresenta apenas a coesão para formar, quando seco, torrões facilmente desagregáveis pela pressão dos dedos; suas propriedades dominantes são devidas à parte geralmente constituída pelos grãos de diâmetros máximos superiores a 0,005 mm e inferiores a 0,05 mm; d) Argila - solo que apresenta características marcantes de plasticidade; quando suficientemente úmido molda-se facilmente em diferentes formas; quando seco apresenta coesão bastante para constituir torrões dificilmente desagradáveis por pressão dos dedos; suas propriedades dominantes são devidas à parte constituída pelos grãos de diâmetros máximos inferiores a 0,005 mm; Tipos de Solos Graúdo Miúdo Conhecer sobre solos é fundamental pois é a origem de alguns agregados. e) Solos Misturados - os solos em que não se verifiquem nitidamente as predominância de propriedades anteriormente referidas serão designados pelo nome do tipo de solo, cujas propriedades sejam mais acentuadas, seguido de adjetivos correspondentes aos que o completam. Por exemplo: argila arenosa, argila silto-arenosa, silto-argiloso, micáceo com areia fina. f) Solos com Matéria Orgânica - caso um dos tipos acima apresente teor apreciável de matéria orgânica será anotada sua presença. Exemplo: argila arenosa com matéria orgânica; g) Turfas - solos com grandes porcentagens de partículas fibrosas de material carbonoso ao lado de matéria orgânica do estado coloidal; h) Alteração de Rocha - é o solo proveniente da desagregação das rochas in situ pelos diversos agentes geológicos. Será descrito pela respectiva textura, plasticidade e consistência ou compacidade, sendo indicados ainda o grau de alteração e, se possível, a rocha de origem; i) Solos Superficiais - a zona abaixo da superfície do terreno natural, igualmente constituída de mistura de areias, argilas e matéria orgânica - exposta à ação dos fatores climáticos e de agentes de origem vegetal e animal será designada simplesmente como solo superficial. Agregados: Graúdos ou Miúdos Leves, Normais ou Pesados Naturais ou Artificiais Então a classificação dos agregados pode ser... PROPRIEDADE FÍSICA DOS AGREGADOS Segundo Petrucci (1970) define-se agregado como o material granular, sem forma e volume definidos, geralmente inerte de dimensões e propriedades adequadas para a engenharia. Os agregados conjuntamente com os aglomerados, especificamente o cimento, formam o principal material de construção; o concreto. Pela importância, é fundamental o conhecimento das propriedades dos agregados, pois influenciam diretamente no comportamento desses. Os agregados miúdos (areias) e os agregados graúdos (seixos e britas) apresentam características distintas de propriedades físicas e que são determinadas através de ensaios experimentais sendo os principais conforme a seguir: Agregados miúdos Massa específica real: é a massa da unidade de volume excluindo-se os vazios entre grãos e os permeáveis, ou seja, a massa de unidade de volume dos grãos do agregado. Sua determinação é feita através do picnômetro ou do frasco de Chapman, preferencialmente. Segundo Petrucci (1970), a massa específica real do agregado miúdo gira em torno de 2,65Kg/dm3.Massa específica aparente: é o peso da unidade de volume, incluindo-se os vazios contidas nos grãos. É determinada preenchendo-se um recipiente de dimensões bem conhecidas com agregado deixando-o cair de uma altura de 10 a 12cm. É também chamada de unitária, sendo útil para a conversão das argamassas a concretos, em reação de peso para o volume. A areia, no estado solto, apresenta o peso unitário em forma de 1,50kg/dm3. Teor de umidade: é a relação da massa de água absorvida pelo agregado que preenche total ou parcialmente as vazias, e a massa desse agregado quando seco. Sua determinação é feita, principalmente por meio da secagem em estufa; método do fogareiro; método do speedy; frasco de Chapman; outros. Granulometria: é a proporção relativa, em porcentagem, dos diferentes tamanhos dos grãos que constituem o agregado. A composição granulométrica tem grande influência nas propriedades futuras das argamassas e concretos. É determinada através de peneiramento, através de peneiras com determinada abertura constituindo uma série padrão. A granulometria determina, também, o diâmetro máximo do agregado, que é a abertura da peneira em que fica retida acumulada uma percentagem igual ou imediatamente inferior a 5%. Outro índice importante determinado pela granulometria é o módulo de finura, que é a soma das porcentagens retidas acumuladas divididas por 100. Impurezas orgânicas: são materiais indesejáveis que estão presentes nas areias e que devida sua origem orgânica exercem ação prejudicial sobre a pega e o endurecimento das argamassas e concretos. A verificação das impurezas orgânicas da areia é feita através de comparação da amostra de agregado miúdo, misturado com uma solução de hidróxido de sódio, e de uma solução padrão de ácido tânico. a intensidade da cor da solução que continha a areia em relação à solução de ácido tânico, informa se esta areia tem quantidade inferior ou superior a 300ppm. Teor de material pulverulento: são partículas de argila que podem influenciar decisivamente no comportamento do concreto. A sua determinação é feita através da lavagem da areia, pois a água elimina essas partículas. A argila quando em pó fino contribuem no preenchimento dos vazios da areia, fazendo com que o cimento envolva melhor os grãos da areia. Entretanto, quando a argila envolve os grãos de areia e não se separa na mistura, afeta diretamente o desempenho da mistura. Agregados graúdos Peso unitário: é o peso da unidade de volume aparente do agregado, ou seja, incluindo no volume os vazios entre os grãos. Segundo Petrucci (1970) a unidade nãoa feta grandemente o agregado graúdo, pois no agregado graúdo a unidade não provoca o fenômeno do inchamento. A determinação é feita através do enchimento de uma recipiente paralelepípedico, deixando-se cair o agregado no recipiente até preenche-lo. Diferentemente do agregado miúdo, quando o provocar vazios na superfície, deve haver uma compensação, colocando-se grãos nesses vazios. Atividade: Montar um painel, com o catálogo dos agregados comercializados na sua região, os classifique segundo sua origem e segundo suas dimensões. Manter o painel entre 30x30 até 50x90 cm