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ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DOS AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL . Maria da Graça de Vasconcelos Xavier Ferreira, PhD E-mail: mariadagracaferreira@yahoo.com.br Universidade Católica de Pernambuco. NOSSO ENCONTRO. 1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 2. SOBRE OS AGREGADOS 3. REFLEXÃO E CONVITE.
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ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DOS AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL Maria da Graça de Vasconcelos Xavier Ferreira, PhD E-mail: mariadagracaferreira@yahoo.com.br Universidade Católica de Pernambuco
NOSSO ENCONTRO 1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 2. SOBRE OS AGREGADOS 3. REFLEXÃO E CONVITE
NOSSO ENCONTRO • 1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS • Relevância do tema • Econômica • Ambiental
A INDÚSTRIA DE CIMENTO PORTLAND 1,5 BILHÃO DE TONELADA DE CIMENTO PORTLAND PRODUZIDA NO MUNDO ANUALMENTE CASAS; HOSPITAIS; ESTRADAS; BARRAGENS... USA-SE DUAS VEZES MAIS CONCRETO DO QUE A SOMA DOS OUTROS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO: MADEIRA; AÇO; ALUMÍNIO; PLÁSTICO...
IMPORTÂNCIA DO CONCRETO • ITAIPÚ: • Espetáculo de concreto (D.P.) • A maior geradora de energia limpa e renovável do planeta • É considerada uma das sete maravilhas da engenharia civil no mundo moderno, ao lado, por exemplo, do Eurotúnel (FRA/ING), da GoldenGate (EUA) e do Canal do Panamá • Volume de concreto utilizado: 12,7 mi. de m³ http://www.itaipu.gov.br/sala-de-imprensa/itaipunamidia/espetaculo-de-concreto?page=11
CONCEITOS CONCRETO:material compósito resultado da mistura de cimento portland, água e agregados. TIPOS DE CONCRETO:armado; ciclópico; de alto desempenho; leve... PARÂMETROS QUE INTERFEREM NO DESEMPENHO DO CONCRETO: Tipo do cimento, relação a/c, agregados, confecção, cura...
NOSSO ENCONTRO SOBRE OS AGREGADOS
CONCEITO AGREGADOS fragmentos sólidos de origem, composição e granulometria variadas que são adicionados ao cimento para a fabricação de materiais diversos, contribuindo para o desempenho desejado (adequado) desse material. No concreto: cerca de 70% a 80% do volume
USOS DO CIMENTO CIMENTO + ÁGUA + AREIA= ARGAMASSA CIMENTO + ÁGUA + AGREGADOS GRAÚDOS E MIÚDOS= CONCRETO CIMENTO + ÁGUA +AGREGADOS GRAÚDOS E MIÚDOS+ ESTRUTURAS METÁLICAS = CONCRETO ARMADO
AGREGADOS Segundo Mehta e Monteiro, 1994, a fase agregado é a principal responsável pela massa unitária, módulo de elasticidade e estabilidade dimensional do concreto. As características mais importantes de um agregado são sua massa específica, textura, granulometria, resistência à abrasão e sanidade.
SUPERFÍCIE ESPECÍFICA CUBO INICIAL DE 1 cm DE ARESTA E 1g DE PESO
AGREGADOS ABNT NBR 7211 AGO. / 2005 AGREGADOS PARA CONCRETO - ESPECIFICAÇÃO EMENDA 1 Válida a partir de 29.05.2009
TIPOS DE AGREGADOS Miúdo é o que passa na peneira de 4,75mm e fica retido na peneira com abertura de 150m. Graúdo é o que passa na peneira de 75mm e fica retido na de 4,75mm.
ESPECIFICAÇÃO ABNT NBR 7211 AGO./2005 4. Requisitos gerais 4.1 Os agregados devem ser compostos por grãos de minerais duros, compactos, estáveis, duráveis e limpos, e não devem conter substâncias de natureza e em quantidade que possam afetar a hidratação e o endurecimento do cimento, a proteção da armadura contra a corrosão, a durabilidade ou, quando for requerido, o aspecto visual externo do concreto.
ESPECIFICAÇÃO ABNT NBR 7211 AGO./2005 4. Requisitos gerais (Continuação) 4.1 O exame petrográficorealizado de acordo com a ABNT NBR 7389 e interpretado por profissional capacitado, fornece alguns dos subsídios necessários para o cumprimento destas condições.
ABNT NBR 7389-1 (Miúdos) • ITENS A SEREM OBSERVADOS: • Distribuição granulométrica • Substâncias nocivas • Durabildade • Ensaios específicos
ABNT NBR 7389-1 ( Miúdos) DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
ABNT NBR 7389-1 ( Miúdos) SUBSTÂNCIAS NOCIVAS
ABNT NBR 7389-1 ( Miúdos) DURABILIDADE
ABNT NBR 7389-1 ( Miúdos) ENSAIOS ESPECIAIS
ABNT NBR 7389-1 (Graúdos) • Granulometria: • a) distribuição granulométrica; • b) forma dos grãos; • c) desgaste • 2. Substâncias nocivas • 3. Durabilidade • 4. Ensaios especiais
ABNT NBR 7389-1 (Graúdos) DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
ABNT NBR 7389-1 (Graúdos) SUBSTÂNCIAS NOCIVAS
ABNT NBR 7389-1 (Graúdos) ENSAIOS ESPECIAIS
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1( Miúdos) ABNT NBR 7389–2 (Graúdos) Válida a partir de 06.09.2009 – 1ª edição 06.08.2009 Cancela e substitui a ABNT NBR 7389:1992
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1 (Miúdos) 3 Termos e definições 3.1 análise petrográfica Estudos macroscópicos e microscópicos executados em laboratório especializado visando a identificação detalhada dos constituintes de um agregado miúdo e avaliação das implicações de suas propriedades ou características no comportamento do concreto. A análise petrográfica deve ser executada por geólogo ou outro profissional técnica e legalmente habilitado.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1 (Miúdos) 3.2 Grãos inócuos: não reagem em contato com o cimento e apresentam resistência físico mecânica adequada. Ex: quartzo, feldspato pouco alterado minerais ferromagnesianos, turmalina, fragmento de conchas (desde que não friáveis) 3.3. Grãos deletérios: reagem em contato com a pasta de cimento, mesmo apresentando resistência físico-mecânica adequada. Ex: calcedônia, opala, vidro, certas formas de pirita, marcassita, pirrotita, gipsita e anidrita. A matéria orgânica também pode ser deletéria.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1 (Miúdos) 3.4 Grãos potencialmente deletérios: podem apresentar reação nociva com a pasta de cimento, devido a seus aspectos estruturais, texturais e/ou mineralógicos. Ex: quartzito, arenito, alguns tipos de argilito e siltito. 3.5 Grãos friáveis: apresentam resistência mecânica inadequada, podendo ser desagregados sob pressão manual através de uma espátula. Ex: feldspato alterado, argilito, siltito, mica e torrões de argila.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1 (Miúdos) 5. Propriedades e características 5.1 Cor Cor predominante do conjunto de grãos secos 5.2 Distribuição granulométrica Segundo a ABNT NBR NM 248 5.3 Forma dos grãos (Figura 1)
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1 (Miúdos)
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1 (Miúdos) 5. Propriedades e características 5.4 Superfície dos grãos Deve ser descrita a textura da superfície (polidos, foscos ou rugosos). A ocorrência de películas de recobrimento ou impregnações externas, identificando sempre que possível a substância.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1 (Miúdos) 5. Propriedades e características 5.5 Composição mineralógica e classificação tecnológica Contar 500 grãos para frações compondo mais que 15% do total Contar 100 grãos para percentuais entre 5% e 15% Ignorar frações com menos de 5% Fragmentos de rocha devem ser descritos de forma clara. Ex: rocha composta de quartzo, feldspato e mica; rocha carbonática predominantemente calcítica; filito
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-1( Miúdos) 5. Propriedades e características Não é necessário distinguir espécies como anfibólios, piroxênios, carbonatos. De posse da identidade mineralógica dos grãos classificá-los nas classes estabelecidas: inócuos, deletérios, potencialmente reativos ou friáveis. O relatório ainda deve sugerir ensaios adicionais, se for o caso.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) 5.1 Análise macroscópica Examinar macroscopicamente a amostra e classificá-la quanto ao tipo: cascalho, fragmento de rocha, testemunho de sondagem, pedra britada ou outro tipo conforme a ABNT NBR 9935. Avaliar as propriedades físico-mecânicas, classificando se a rocha constituinte conforme a tabela 1.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) Tabela 1 – Avaliação das propriedades físico-mecânicas Inserir tabela 1
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) • 5.1 Análise macroscópica • Cor ou gama de cores no estado úmido; • Estrutura (maciça, foliada, bandada ou outra) • Granulação predominante dos minerais principais (grossa, média ou fina); • Fraturas, cavidades, poros e aspectos similares, mencionando se estão abertos ou preenchidos;
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) • 5.1 Análise macroscópica • Natureza do material de preenchimento, se possível; • Evidências de alteração:oxidação de minerais opacos, presença de hidróxidos de ferro, alteração de feldspatos e outras; • Eventual presença de xenólitos ou intrusões máficas
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) • 5.2 Análise microscópica • Textura; • Granulação predominante dos minerais principais (grossa, média ou fina); • - Composição mineralógica:minerais principais e subordinados. Caso ocorram minerais opacos, o profissional habilitado deve indicar o percentual (estimado ou por contagem) de ocorrência. Entre os opacos, os sulfetos merecem atenção especial, pois podem levar a manifestações patológicas.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) • 5.2 Análise microscópica • Hábito dos minerais: idiomórfico, subdiomórfico ou xenomórfico; • - Formato dos grãos: isométricos, achatados, alongados ou outro; • - Estado de alteração dos minerais: oxidação de minerais opacos, presença e distribuição de hidróxidos de ferro, cloritização de biotitas, sericitização de feldspatos ou outro.
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) • 5.2 Análise microscópica • Grau de alteração da rocha: sã, pouco alterada, medianamente alterada ou fortemente alterada; • - Presença (ou ausência) de fases e minerais deletérios quanto à reação álcali-agregado; estimar o seu teor e, se pertinente, seu modo de ocorrência, granulometria e relação com os outros minerais. As principais fases e minerais deletérios podem ser consultados na Anexo A da ABNT NBR 15577-3:2008
ANÁLISE PETROGRÁFICA Agregado para concreto ABNT NBR 7389-2(Graúdos) • 5.2 Análise microscópica • Estadomicrofissural indicando, onde aplicável, se a microfissuração é ausente, moderada ou forte • Natureza (ígnea, sedimentar ou metamórfica)
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO ABNT NBR 15577-1 a 6 Válida a partir de 14.05.2008 Reação álcali-agregado (RAA) – reação química entre alguns constituintes presentes em certos tipos de agregados e componentes alcalinos que estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. Sua ocorrência está condicionada à presença simultânea de três fatores: agregado potencialmente reativo, umidade e álcalis.
RAA http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/125/imagens/125alcali4.jpg&imgrefurl=http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/125/imprime59011.asp&usg=__UIdR9IGRawEjFPajp5e3FtR4r94=&h=312&w=338&sz=44&hl=pt-BR&start=0&zoom=1&tbnid=RC83TFHX_bafM:&tbnh=158&tbnw=171&ei=OsCtTZ71F4KQ0QHIq7SfCw&prev=/search%3Fq%3Drea%25C3%25A7%25C3%25A3o%2Balcali-agregado%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN%26biw%3D1920%26bih%3D826%26tbm%3Disch&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=137&vpy=78&dur=158&hovh=216&hovw=234&tx=98&ty=112&oei=OsCtTZ71F4KQ0QHIq7SfCw&page=1&ndsp=33&ved=1t:429,r:0,s:0
RAA EM UM VIADUTO http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://lh4.ggpht.com/_PR8ZKUe4Yc0/Sy21WyQ3iHI/AAAAAAAAK3E/jzarLdgPB_o/clip_image004%255B3%255D.gif%3Fimgmax%3D800&imgrefurl=http://theconstructor.org/concrete/deleterious-substances-in-aggregate-alkali-aggregate-reactions/858/&usg=__N4M5kI5onTTw3vYD-MVh8MAyPpQ=&h=404&w=554&sz=62&hl=pt-br&start=18&zoom=0&tbnid=D1c-GVu-Z0QMtM:&tbnh=97&tbnw=133&prev=/images%3Fq%3Dalkali%2Baggregate%2Breaction%26um%3D1%26hl%3Dpt-br%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:pt-BR:official%26channel%3Ds%26biw%3D1280%26bih%3D607%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO Reação álcali-sílica (RAS) – tipo de reação álcali-agregado em que participam a sílica reativa dos agregados e os álcalis, na presença do hidróxido de cálcio originado pela hidratação do cimento, formando um gel expansivo. Sílica reativa: opala, tridimita, cristobalita, vidro vulcânico entre outros. Reação que mais rapidamente se desenvolve.
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO Reação álcali-silicato (RAS ou RASS) – tipo de reação álcali-agregado em que participam alguns silicatos presentes em certas rochas. Os silicatos mais comuns são o quartzo tensionado por processos tectônicos e os minerais da classe dos filossilicatos presentes em ardósias, filitos, xistos, gnaisses, granulitos, quartzitos, entre outros. Reação que mais lenta do que a álcali-sílica.
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO Reação álcali- carbonato (RAC) – tipo de reação álcali-agregado em que participam os álcalis e agregados rochosos carbonáticos. A forma mais conhecida é a desdolomitização da rocha e consequente enfraquecimento da ligação pasta-agregado. Não há formação de gel expansivo, mas de compostos cristalizados como brucita, carbonatos alcalinos, carbonato cálcico e silicato magnesiano.
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO No Nordeste Cinco barragens do sistema hidrelétrico do Rio São Francisco apresentaram RAA (Moxotó, Paulo Afonso I, II, III e IV), além de duas barragens dos sistemas de abastecimento d’água das Regiões Metropolitanas do Recife (Tapacurá) e de Salvador (Joanes II). Em Recife Em 1999 a Ponte Paulo Guerra (Ponte do Pina) Em 2004 o Areia Branca