1) O documento discute as propriedades e classificações de agregados para construção civil, incluindo rochas naturais e artificiais usadas historicamente e atualmente. 2) As propriedades físicas, químicas e mecânicas de agregados são detalhadas, assim como sua influência nas propriedades do concreto fresco e endurecido. 3) Diferentes tipos de agregados são classificados de acordo com origem, densidade, tamanho de grão e natureza.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO
TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO I
AGREGADOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL
Prof. Fábio Henrique de Melo Ribeiro, MSc.
Eng. Civil e Eng. Seg. Trab.

2. A Rocha e a Humanidade
Na antiguidade
Na modernidade

3. Rochas na Antiguidade
Monumentos
Obras
Artes

4. Aqueduto de Segovia (Espanha)

5. Pavimento com meta-siltito (Tiradentes, MG)

6. Ponte de pedra (Tiradentes, MG)

7. Portal em moledos (E. da Gracios, PR)

8. Monumento ao Cristo Redentor (RJ)

9. Teatro Municipal de São Paulo na
inauguração

10. Usos na modernidade
Concretos hidráulicos
Concretos betuminosos
Lastros ferroviários
Enrocamentos
Revestimentos

11. Diversidade na modernidade

12. Edificação em enxaimel (Blumenal, SC)

13. Túnel viário na Rodovia dos Imigrantes (SP)

14. Rodovia dos Imigrantes (Baixada Santista)

15. Rochas como agregados
Agregado = denominação dada para fragmentos
de rocha originados de ação mecânica promovida
pelo homem (ex. pedra britada e areia de
britagem) ou por ação da natureza (pedregulhos ou
cascalhos e areias)

16. Seixos rolados

17. Classificação conforme a obtenção
AGREGADOS
NATURAIS ARTIFICIAIS
Areia de Pedra britada
Areia natural Cascalho
britagem

18. Classificação conforme a densidade
AGREGADOS
LEVES PESADOS
NORMAIS
Argila expandida Magnetita
Vermiculita Areia natural Barita
Areia de britagem Escória
Pedra britada
Cascalho

19. Classificação conforme a natureza
AGREGADOS
NATURAIS ARTIFICIAIS
Escória britada
Areia natural
Argila expandida
Cascalho
Outros
Areia de britagem
Pedra britada

20. Classificação conforme a dimensão
AGREGADOS
GRAÚDOS MIÚDOS
Cascalho Areia natural
Pedra britada Areia de britagem

21. Classificação dimensional dos agregados
Agregado graúdo: 4,75mm (n.4) / 75mm(3”)
Agregado miúdo: 0,150 mm (#100) / 4,75mm
Pedrisco: 4,75mm / 12,5mm (1/2”)
Pó de pedra: < 6,3mm (1/4”)
Filler: < 0,150mm

22. Processos de produção de agregados
Desmonte ou dragagem
Britagem
Classificação

23. Desmonte por explosão

24. Pedreira em bancadas

25. Estoque finos de britagem (1)

26. Estoque de finos de britagem (2)

27. Central de concreto em uma obra

28. Classificador em espiral

29. Caracterização das rochas
Determinação de suas propriedades
• Fundamentos
• Conceitos
• Técnicas
Procedimentos
• Análise
• Determinação
• Ensaios

30. PORM DCPCAÃ D
RGA A E AAITÇO E
GSOED EPEA M EAOA
ET RSE MRSS INRDRS
D ARGDSAAACNTUÃ C IL
E GEAOPR OSRÇO IV
Propriedades das rochas
Petrográficas
Químicas
Físicas
Mecânicas

31. Propriedades petrográficas (NBR 12768)
Composição mineralógica
Estrutura & textura
Grau de alteração
Grau de fissuração
Minerais secundários e impurezas

32. Impurezas
Torrões de argila e materiais friáveis (NBR 7218)
Materiais carbonosos
(ASTM C 123)
Matéria orgânica
(NBR 7221)

33. Influência das impurezas
Matéria orgânica: retarda a pega e endurecimento
Sais minerais: altera a pega e endurecimento
Material < # 200: aumenta consumo de água, diminui
trabalhabilidade e resistência
Macios e friáveis: diminui resistência
Minerais reativos: produtos expansivos; degradação

34. Estruturas e texturas

35. Formas de fragmento

36. Propriedades químicas
Reatividade química (NBR 9773 e ASTM C 1260)
Cloretos (NBR 9917 e NBR 14832)
Sulfatos (NBR 9917)

37. Materiais rochosos reativos
Opala
Obsidiana
Cristobalita
Tridimita
Calcedônia
Silex
Andesitos, riolitos
Quartzo deformado

38. Condicionantes
Presença de álcalis em teor > 0,6 %Na2O equiv.
Grande quantidade de cimento no concreto
Ingresso de íons alcalinos de outras fontes
Quantidade, tamanho e grau de reatividade das partículas
Grau de umidade do ambiente da obra
Temperatura ambiente

39. Prevenção / remediação
Não usar cimentos com alta alcalinidade
Conteúdo total de álcalis no concreto < 3 kg/m3
Dosar adequadamente o cimento do concreto
Interromper a migração da umidade ambiente
Lavar areias litorâneas com água doce
Utilizar pozolanas:
• Escória granulada de AF
• Pedra pomes moída
• Cinza volante
• Argila calcinada
• Microssílica

40. Propriedades físicas
Granulometria (NBR NM 248)
Materiais < # 200 (NBR NM 46)
Densidade, Porosidade e Absorção (NBR NM 52 e 53)
Massa Unitária (NBR 7251 E 7810)

41. Séries de peneiras ABNT
Série normal Série auxiliar
(mm) (mm)
75 -
- 63
- 50
37,5 -
- 31,5
- 25
19 -
- 12,5
9,5 -
- 6,3
4,75 -
2,36 -
1,18 -
0,60 -
0,30 -
0,15 -

42. Limites granulométricos (agregado graúdo)
(NBR 7211)
100
90
80
Porcentagem retida acumulada
70
60
50
4,75/12,5 Inferior
40
4,75/12,5 Superior
30
9,5/25 Inferior
20 9,5/25 Superior
10 19/31,5 Inferior
19/31,5 Superior
0
100 10 1
Abertura das peneiras (mm)

43. Limites granulométricos - agregado miúdo
(NBR 7211)
100
90
80
P o rc e n ta g e m re ti d a a c u m u l a d a
70
60
50
40 Inferior Utilizável
30 Inferior ótima
20 Superior Ótimal
10 Superior Utilizável
0
10 1 0,1 0,01
Abertura das peneiras (mm)

44. Módulos de finura - agregados miúdos
(NBR 7211)
Módulo de finura: soma das % acumuladas na série
normal divida por 100
Zona ótima: 2,20 < MF < 2,90
Zona utilizável inferior: 1,55 < MF < 2,20
Zona utilizável superior: 2,90 < MF < 3,50

45. Ensaios especiais para agregados graúdos
(NBR 7211)
Densidade absoluta e aparente e absorção (NBR NM 53)
Partículas leves (NBR 9936)
Umidade total (NBR 9939)
Módulo de elasticidade e poisson (NBR 10341)
Esmagamento (NBR 9938)
Desgaste por atrito (NBR 12042)
Compressão uniaxial (NBR 6953)

46. Ensaios especiais para agregado miúdo
(NBR 7211)
Densidade (NBR NM 52)
Massa unitária (NBR 7251)
Absorção (NBR NM 30)
Inchamento (NBR 6467)
Partículas Leves (NBR 9936)
Umidade Superficial (NBR 9775)

47. * Como os agregados não entram nas reações
químicas complexas com a água, eles tem sido
usualmente tratados como materiais de enchimento
inerte no concreto.
* Os agregados apresentam características muito
importantes para a tecnologia do concreto.
Características dos agregados:
Porosidade
Composição granulométrica
Absorção de água
Forma e textura superficial das partículas
Resistência à compressão
Módulo de elasticidade
Tipos de substâncias deletérias presente.

48. Características dos agregados:
Os agregados têm influência sobre as propriedades dos
concretos tanto no estado fresco como no estado
endurecido.
No estado fresco: Porosidade ou a massa
específica, composição granulométrica, permeabilidade,
forma e textura superficial dos agregados
No estado endurecido: Resistência à
compressão, dureza, módulo de elasticidade e sanidade.

49. Resistência à compressão e módulo de elasticidade:
* Propriedades inter-relacionadas, muito influenciadas
pela porosidade.
* Valores típicos de 210 a 310 MPa e de 70 a 90 GPa,
respectivamente.
* Resistência à compressão: Capacidade que o
material possui de resistir à tensão de compressão sem
ruptura (MEHTA & MONTEIRO, 1996).
* Fatores que podem influenciar a resistência à
compressão: relação a/c, número de vazios,
teor de finos, cura, adensamento, tipo de
agregado, etc.
* Agregados graúdos menores : + resistência
* Agregados graúdos muito maiores :
- resistência

50. * Módulo de elasticidade: Relação entre a tensão e a
deformação no regime elástico. A importância do limite
elástico no projeto estrutural baseia-se no fato de que
ele está associado a tensão máxima permissível que o
material pode suportar, sem sofrer deformações
permanentes.
* O módulo de elasticidade é determinado em
testemunhos de rocha, preparados da mesma forma
que os utilizados nos ensaios de resistência à
compressão porém, utilizando, de preferência, a
relação altura/diâmetro dos corpos-de-prova de 2,5 a
3,0.

51. Permeabilidade: É a facilidade com que os fluidos,
tanto líquidos como gases, podem ingressar no
concreto e se deslocar no seu interior.
Porosidade: Poros internos nas partículas, que está
relacionada com a massa específica, possuindo
diferentes formas e tamanhos. Refere-se a totalidade
dos vazios.
Obs.: * O agregado ocupa de 65% a 85 % da massa
do concreto (ANDRIOLO & SGARBOZA, 1993).
* O agregado no concreto é assumido
normalmente como sendo impermeável (MEHTA &
MONTEIRO, 1994). Porém, devido ao seu grande
volume no concreto, uma excessiva porosidade do
agregado pode contribui para a porosidade global do
concreto.

52. Forma e textura superficial: A forma e a textura
das partículas dos agregados influenciam mais as
propriedades do concreto no estado fresco do que no
estado endurecido.
Forma: Diz respeito às características geométricas, tais
como:
* Arredondadas: Partículas formadas pelo atrito
com consequente perda de vértices e arestas. Ex: areia
e pedregulho de zonas marítimas ou leito de rio.
* Angulosos: Agregados de rochas intrusivas
britadas que possuem vértices e arestas bem definidas.
* Lamelares ou achatadas: Partículas cuja
espessura é relativamente pequena em relação as
outras duas dimensões.
* Alongadas: Partículas cujo comprimento é
consideravelmente maior do que as outras duas
dimensões.

53. Textura superficial: Grau de quanto a superfície do
agregado é lisa ou áspera, baseado em uma avaliação
visual. A textura superficial do agregado depende da:
*Dureza;
*Granulação;
*Porosidade da rocha matriz e da sua
subseqüente exposição à ação de atrito.
A resistência do concreto, particularmente a
resistência à flexão, pode ser afetada pela textura do
agregado; uma textura mais áspera parece favorecer
a formação de uma aderência mecânica mais forte
entre a pasta de cimento e o agregado. Em idades
mais avançadas, com o desenvolvimento de uma
forte aderência química entre a pasta e o agregado,
esse efeito pode não ser tão importante.

54. A impermeabilidade torna-se a principal propriedade
para os concretos que, expostos ao ar, sofrem os
ataques de águas agressivas ou à ação destruidora dos
agentes atmosféricos.
Influência dos agregados na permeabilidade:
A permeabilidade, porosidade e absorção dos
agregados influenciam propriedades tais como a
aderência entre o agregado e a pasta de cimento
hidratada, a resistência do concreto ao
congelamento e ao degelo, bem como a sua
estabilidade química e sua resistência à abrasão.
Obs.:
* No concreto, devido à presença do agregado, os
fluidos têm que percorrer um caminho que se torna
mais tortuoso (pasta e zona de transição), o que
reduz a área efetiva de escoamento.

55. * Os agregados podem conter poros, que geralmente
são descontínuos. Além disso, as partículas de
agregados são envolvidas pela pasta de cimento, de
modo que seus poros não contribuem para a
permeabilidade do concreto (NEVILLE, 1997).
Exsudação: Forma de segregação em que parte da
água da mistura tende a subir para a superfície de
um concreto recém aplicado.
* Parte da água que sobe fica aprisionada sob as
partículas de agregado graúdo e sob as barras da
armadura, criando-se, assim, regiões de fraca
aderência. Essa água deixa vazios do tipo bolsas e
lentes e, como todos os vazios têm igual orientação,
aumenta a permeabilidade do concreto no plano
horizontal, podendo ser criada uma região horizontal
de menor resistência.