UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS (UEA)

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA (EST)

COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO DO ÍNDICE DE FORMA

MANAUS-AM

MAR/2013

BIANCA GUEDES MOURA

RAFAEL COSTA FERNANDES

ESTUDO DO ÍNDICE DE FORMA

MANAUS-AM

MAR/2013

Trabalho solicitado

para obtenção de parcial

referente a disciplina de

Materiais de Construção Civil

I ministrada pela Prof. ª Dr. ª

Valdete Santos.

RESUMO

Para a obtenção de um concreto endurecido com a trabalhabilidade

adequada, é necessária a seleção e proporção adequada dos materiais. Pelo

menos três quartas partes do volume do concreto são ocupadas pelos

agregados, sendo assim, sua qualidade de considerável importância.Desta

forma realizou-se um estudo com o objetivo de analisar a forma destes

agregados.

Foram estudados 10 exemplares de pedras no dia 25 de fevereiro de

2014, no laboratório do curso de civil da Escola Superior de Tecnologia (EST),

o estudo teve início às 10h 30 min, e término às 11h. Posteriormente foi

calculado o índice de forma de cada exemplar.

Resultou-se que 3 das 10 amostras selecionadas, não estavam em

condições de uso para serem agregados graúdos no concreto, tendo Índice de

Forma superior a 3. Então se concluiu, quais tipos de fragmentos de rocha

podem ser utilizados para compor o concreto, conforme a NBR 7908.

PALAVRAS-CHAVE: Índice de Forma; agregados; NBR 7809

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................5

2. OBJETIVO GERAL........................................................................6

3. MATERIAIS E MÉTODOS.............................................................6

4. REVISÃO LITERÁRIA...................................................................7

4.1 AGREGADOS.............................................................................7

4.2 ABNT NBR 7809:2006 VERSÃO CORRIGIDA: 2008..............8

5. RESULTADOS.............................................................................10

6. CONCLUSÃO...............................................................................11

7. APÊNDICE...................................................................................12

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................15

1. INTRODUÇÃO

O concreto é o material mais utilizado na construção civil, composto por

uma mistura de cimento, agregados e água e sua resistência e durabilidade

depende da proporção dos materiais que o constituem. Sendo os agregados

cerca de 70% de sua constituição, estes tem forte influência nas características

finais do concreto.

Inicialmente, para se obter concreto é necessário verificar o panorama

dos agregados disponíveis, uma vez que a resistência a compressão do

concreto não é mais, necessariamente governada pela resistência da pasta

matriz.

O que define a resistência à compressão do material é o agregado ou

sua interface com a pasta. Desta maneira o agregado deixa de ser considerado

apenas um material inerte e se torna o fator limitante da resistência do

concreto, que passa a ser controlada por suas características físicas,

mecânicas e mineralógicas. Por esse motivo é fundamental que se conheça as

características dos agregados com os quais estão sendo trabalhados.

O estudo da dimensão dos agregados é fundamental para um concreto

de alta qualidade e para isto é utilizado o cálculo do índice de forma.

O índice de forma permite avaliar a qualidade de um agregado graúdo e

relação à forma dos grãos, ele se baseia na medida da relação entre o

comprimento e a espessura dos grãos do agregado.

5

2. OBJETIVO GERAL

Identificar e calcular o índice de forma de 10 amostras de agregado

graúdo colhidas no Laboratório de Materiais, Solos e Estruturas localizado no

Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Estado do Amazonas

(UEA) através das dimensões medidas no mesmo.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Materiais utilizados:

Laboratório;

Dez amostras de agregados;

Paquímetro analógico;

Bloco de anotações;

Câmera fotográfica.

Métodos:

Foram colhidas dez rochas presentes no Laboratório de Materiais, Solos

e Estruturas, e com a utilização de um paquímetro analógico foram medidas as

dimensões de cada rocha. Com isso, utilizou-se a fórmula do índice de forma

IF=l/e para obter os índices desejados e assim fazer sua análise.

l=maior medida mensurada (comprimento).

b= média medida mensurada (largura).

e= menor medida mensurada (espessura).

4. REVISÃO LITERÁRIA

6

4.1. AGREGADOS

Este trabalho trata-se de uma tentativa de esclarecer com clareza e

coerência o que são os Agregados de construção civil, tratando-se de

materiais com forma e volume aleatórios detentores de dimensões e

propriedades adequadas para a elaboração de materias na construção civil.

Têm um custo relativamente reduzido, sendo este um dos motivos para a sua

utilização. Os agregados com emprego constante na construção civil são a

areia e a brita.

Portanto este termo “agregados para a construção civil” é empregado no

Brasil para identificar um segmento do setor mineral que produz matéria-prima

mineral bruta ou beneficiada de emprego imediato na indústria da construção

civil. São basicamente a areia e a rocha britada. Portanto o termo “emprego

imediato na construção civil” – que consta da legislação mineral para definir

uma classe de substâncias minerais – não é muito exato, já que nem sempre

são usadas dessa forma. Muitas vezes entram em misturas – tais como o

concreto e a argamassa – antes de serem empregadas na construção civil.

Segundo o Serviço Geológico Americano (USGS – United States

Geological Survey), o consumo anual de bens minerais por habitante nos EUA,

em 2000, foi próximo de 10.000 kg. Deste total, 5.700 kg foram de brita e 4.300

kg de areia e cascalho. Considerando-se que parte da rocha britada foi usada

com fins industriais – cimento, cal, indústria química e metalurgia – o total de

agregados para a construção civil para cada indivíduo consumido em média

ultrapassa 7.500 kg.

Ou seja, 75% do consumo médio de bens minerais foram de agregados

para a construção civil. No século passado a produção total de agregados

apenas nos Estados Unidos aumentou de uma modesta quantidade de 58

milhões de toneladas em 1900 para 2,76 bilhões de toneladas em 2000.

Porem já no mercado brasileiro estes produtos são atendido por uma

ampla e diversificada gama de produtores, envolvendo cerca de 3.100

7

empresas: 600 de produção de brita e 2500 de extração de areia, com um total

de 75.000 empregos diretos e 250.000 indiretos.

A mineração de agregados para construção civil, em relação aos outros

setores da mineração brasileira, possui características típicas, destacando-se:

grandes volumes de produção, beneficiamento simples; baixo preço unitário;

alto custo relativo de transporte; e necessidade de proximidade das fontes

produtoras / local de consumo. Os agregados são considerados bens minerais

de uso social e matérias-primas.

O consumo de agregados per capita é um importante indicador da

situação econômica e social de um país, bem como seu nível de

desenvolvimento, uma vez que o uso de agregados é relacionado com a

melhoria da qualidade de vida e geração de conforto.

4.2 ABNT NBR 7809

Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro

Definição:

Índice de forma do agregado: Média da relação entre o comprimento e a

espessura dos grãos do agregado, ponderada pela quantidade de grãos de

cada fração granulométrica que o compõe.

Comprimento de um grão: Maior dimensão possível de ser medida em

qualquer direção do grão.

Espessura de um grão: Menor distância possível entre planos paralelos

entre si em qualquer direção do grão.

Materiais/equipamentos:

- Jogo de peneiras das séries normal e intermediária;

- Paquímetro com resolução de 0,1 mm, aferido;

- Estufa (105 a 110ºC);

Execução:

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01) Secar a amostra em estufa mantida a (105±5)°C até massa

constante;

02) Realizar a análise granulométrica da amostra, de forma a dividi-la

em frações, utilizando as séries normal e intermediária.

03) Desprezar as frações passantes na peneira com abertura de malha

9,5 mm e aquelas cujas porcentagens retidas individuais, em massa, sejam

iguais ou menores

que 5%.

04) Cada fração obtida de acordo com os itens acima deve ser

quarteada até obtenção do número de grãos obtidos na seguinte equação:

Onde, 200 é o número de grãos necessários para a realização do

ensaio; Ni é o número de grãos a serem medidos na fração i (Quando for

fracionário, arredondar ao inteiro mais próximo); Fii é a porcentagem de massa

retida individual da fração i.

05) Efetuar, com auxílio de paquímetro, a medida do comprimento e da

espessura de cada um dos grãos obtido.

5. RESULTADO

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A tabela a seguir expressa os dados coletados de 10 amostras de

agregados:

Dados Experimento Índice de Forma

Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Comprimento 28,50 mm

21,50 mm

26,50 mm

19,00 mm

26,00 mm

29,00 mm

22,00 mm

27,00 mm

55,00 mm

32,50 mm

Largura 22,00 mm

17,50 mm

19,50 mm

17,50 mm

19,50 mm

14,00 mm

17,00 mm

26,00 mm

29,50 mm

19,50 mm

Espessura 13,00 mm

11,00 mm

19,00 mm

9,50 mm

10,00 mm

7,00 mm

13,00 mm

7,00 mm

15,00 mm

15,00 mm

IF 2,19 1,95 1,39 2,00 2,60 4,14 1,69 3,86 3,67 2,17

De acordo com a norma estabelecida pela NBR 7809, os agregados com

grãos de forma cúbica tida como forma ótima para agregados britados, terão

índice próximo de 1; os grãos lamelares apresentarão valores bem mais altos,

sendo considerado aceitável o limite de 3.

Percebe-se, pelo resultado mostrado na tabela, que os únicos agregados

que passam do limite, são os agregados representados nas amostras 6, 8 e 9,

conforme as imagens correspondentes no apêndice

Observa-se que o agregado mais próximo do índice de 1 é a amostra 3,

sendo assim o mais próximo da forma esférica, menos ideal para agregados do

concreto, pois quanto mais arestas, maior a superfície de atrito e resulta em

maior resistência mecânica. Porém a forma esférica dá uma maior

trabalhabilidade do concreto.

6. CONCLUSÃO

10

Com a realização deste experimento pudemos observar as formas de

diversas pedras e pudemos notar também seu índice de forma. Tendo em vista

que a verificação destes índices nos permitiu ter uma noção clara e real da

qualidade não adequada de matéria prima que esta sendo realizada na

construção civil, uma vez que os índices apresentados em nosso experimento

não estão qualificados para uso .

Apesar da NBR 7908 ir além do paquímetro para o calculo do Índice de

Forma, os equipamentos disponíveis apenas permitiram o resultado pela forma,

desconsiderando algumas variáveis na norma. Então, apesar da não

integralização total do experimento, apenas com paquímetro foi-se possível

chegar a resultados satisfatórios para refinar a qualidade dos agregados

graúdos.

7. ANEXO

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FIGURA 1- Fotografia da amostra 1. FIGURA 2- Fotografia da amostra 2.

FIGURA 3- Fotografia da amostra 3. FIGURA 4- Fotografia da amostra 4.

FIGURA 5- Fotografia da amostra 5. FIGURA 6- Fotografia da amostra 6.

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FIGURA 7- Fotografia da amostra 7. FIGURA 8- Fotografia da amostra 8.

FIGURA 9- Fotografia da amostra 9. FIGURA 10- Fotografia da amostra 10

13

FIGURA 11- Fotografia das 10 amostras.

FIGURA 12- Fotografia do paquímetro utilizado.

FIGURA 13- Fotografia da dupla realizando o experimento.

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8. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS

Sites visitados em 02/03/2014:

http://ecivilufes.files.wordpress.com/2011/04/ensaios-de-

agregados-grac3bados.pdf

http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/

balancomineral2001/agregados.pdf

http://www.markengenharia.com.br/artigos/49CBC0426.pdf

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