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TT 051 PAVIMENTAÇÃO
ESTUDO DE AGREGADOS PARA PAVIMENTAÇÃO
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ESTUDO DE AGREGADOS
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• ESCOPO
• Definição / Aplicação
• Classificação
• Produção de agregados
• Amostragem
• Caracterização Tecnológica
• (Propriedades / Ensaios)

TT 051- PAVIMENTAÇÃO
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Importância e Conceituação

• A proporção de agregados em misturas asfálticas é
  de aproximadamente 93 a 97 em peso.

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Agregados

• Os materiais pétreos usados em pavimentação,
  conhecidos genericamente como agregados, podem
  ser naturais ou artificiais encontrados
  diretamente na natureza ou passam por algum tipo
  de processo para sua adequação.
• Exemplo Areia, Seixo Rolado, Pedra Britada,
  Escória, etc.

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AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
APLICAÇÕES

• Revestimentos (CCP, CBUQ, Blocos de Concretos).
• Bases, sub-bases e reforço (Camadas Granulares).

FUNÇÕES

• Estabilidade mecânica dos revestimentos
• Resiste à abrasão superficial
• Suporta as tensões solicitantes do tráfego e as
  transmite as camadas inferiores de forma atenuada.

TIPOS

• Naturais
• Artificiais

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AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO
AGREGADOS NATURAIS Aplicados da maneira como são
extraídos da natureza.

• SAIBROS
• ALTERAÇÕES DE ROCHA
• AREIAS
• CASCALHOS
• LATERITAS

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AGREGADOS ARTIFICIAIS ( BRITA )
ORIGEM
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AGREGADOS ARTIFICIAIS

• PEDRA BRITADA
• ROCHAS ÍGNEAS
• Formadas pelo resfriamento e cristalização da
  rocha fundida (magma)
• Granulação grossa ? esfriamento lento (GRANITO)
• Granulação fina ? esfriamento mais rápido
  (BASALTO)
• Muita variação de granulação, textura e
  densidade.
• Rocha Ácida ? alto teor de sílica (má adesividade)

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AGREGADOS ARTIFICIAIS

• PEDRA BRITADA
• ROCHAS ÍGNEAS

GRANULAÇÃO ÁCIDAS INTERMEDIÁRIAS BÁSICAS
Grossa (Plutônica) GRANITO Diorito Gabro Friável
Média (Hipoabissal) Granófilo Pórfiro DIABÁSIO ?
Fina (Vulcânica) Riolito Andesito BASALTO - Friável
Cor Clara Cor Clara ? Cor Escura Cor Escura
Densidade Baixa Densidade Baixa ? Densidade Alta Densidade Alta
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Classificação
Natural (areia, seixo rolado etc) NATUREZA Arti
ficial (areia de brita, pedra britada
etc) Reciclado (agregado de resíduo sólido
) Graúdo (retido na peneira de 2,0 mm) Miúdo
(passante na peneira de 2,0mm) TAMANHO De
enchimento (65 a 100 passante na peneira
200 e 100 passante na peneira 40) Graduação
Bem-graduada ou Densa DISTRIBUIÇÃO Graduação
Aberta DOS GRÃOS Graduação Uniforme Graduação
em Degrau (descontínua)
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Produção de Agregados
maciço
equipamentos
Qualidade
estocagem
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Produção de Agregados
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Produção de Agregados
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Produção de Agregados
Esquema Simplificado do Processo de Britagem
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AGREGADOS ARTIFICIAIS

• PRODUÇÃO ESQUEMAS DE BRITAGEM

• Fase 1 Britagem Primária Britadores de
  Mandíbula
• Fase 2 Britagem Secundária Rebritadores de
  mandíbula / girosféricos (rebritadores de cone)
• Fase 3 - Britagem Terciária Girosféricos
  (rebritadores de cone)
• Fase 4 Britagem Quaternária Hidrocônicos,
  girosféricos rocha/rocha, ou moinhos de barra ou
  de bola

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Tipos de britagem
Impacto
Impacto Desgaste por atrito
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Tipos de britagem
Impacto Cisalhamento Compressão
Impacto Compressão
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Fracionamento
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Estocagem
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BRITAGEM MÉDIO PORTE
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BRITAGEM GRANDE PORTE
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Amostragem de Agregados
DNER PRO 120/97 e NBR NM 26 (NBR 7616) Coleta de
Amostra de Agregados
DNER PRO 199/94 e NBR NM 27 (NBR 9941) Redução de
Amostra de Campo de Agregados para Ensaios de
laboratório
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Agregado Graúdo

• Amostragem deve ser feita diretamente na
  correia transportadora ou em diversos pontos do
  monte, e então misturada e quarteada.

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Redução de amostra
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Quarteamento Manual
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Redução de amostra
2
1
4
3
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Caracterização Tecnológica

• As características tecnológicas dos agregados
  servem para assegurar uma fácil distinção de
  materiais, de modo a poder comprovar sua
  homogeneidade, bem como selecionar um material
  que resista, de maneira adequada, às cargas e à
  ação ambiental às quais o pavimento irá sofrer.

• Graduação
• Limpeza
• Resistência a abrasão, ao choque e ao desgaste
• Textura superficial
• Forma das partículas
• Absorção de água

• Sanidade
• Adesividade
• Massa específica real, aparente e efetiva

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Agregado Graúdo

• Amostragem amostra deve ser representativa
• Segregação é maior
• Granulometria (Peneiramento)
• Densidade e Massa específica real e aparente
• Perda por abrasão
• Forma
• Sanidade.

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Agregado Miúdo

• Amostragem amostra deve ser representativa
• Segregação é menor
• Granulometria (igual ao graúdo)
• Densidade e Massa específica real e aparente
• Angularidade (FAA)
• Matéria Orgânica
• Equivalente de Areia.

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Material de Enchimento - Fíler

• Material a granel ou ensacado
• Sem problemas de segregação
• Evitar grumos
• Densidade Real Frasco Le Chatelier
• Superfície específica
• Exemplo Cal, Cimento, Pó calcáreo, Pó de pedra .

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Tamanho e Graduação
Análise Granulométrica

• Pode ser com ou sem lavagem.
• Manual ou em peneirador automático.

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Exemplo de Frações Típicas de Agregados
utilizados em Misturas ( BGS ou CBUQ)
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Graduações
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Tamanho e Graduação

• GRANULOMETRIAS CONTÍNUAS
• Equação de Talbot

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Tamanho e Graduação

• CLASSIFICAÇÃO DAS CURVAS CONTÍNUAS
• Graduação aberta
• Bem graduado / sem finos
• Percentual de vazios gt 30
• 0,55 lt n lt 0,75
• Graduação densa
• Bem graduado / quantidade suficiente de finos
• Baixo percentual de vazios
• 0,35 lt n lt 0,55

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Tamanho e Graduação

• CLASSIFICAÇÃO DAS CURVAS CONTÍNUAS
• Graduação uniforme
• Mau graduado / diâmetro máximo e mínimo muito
  próximos
• Elevado percentual de vazios
• n gt 0,75
• Permeabilidade

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Equivalente de Areia (EA)
Limpeza
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Equivalente de Areia (EA)

• Tem por finalidade a identificação de finos
  plásticos no agregado miúdo.
• Colocar o material na proveta com solução
  padronizada deixar em repouso agitar ler a
  altura da suspensão (h1) e da sedimentação (h2).
  Para misturas asfálticas, EAgt55.

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Matéria Orgânica

• Comparação de coloração de uma amostra com branco
  após 24 horas de imersão em ácido tânico.
• Em misturas a quente, a matéria orgânica é
  queimada no secador da usina.

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Perda por Abrasão

• A perda por abrasão Los Angeles consiste em
  submeter cerca de 5.000g de agregado a 500 até
  1.000 revoluções no interior do cilindro de uma
  máquina Los Angeles (v 33 rpm).
• 10 esferas padronizadas de aço são adicionadas ao
  agregado, causando um efeito danoso.

LA Perda por abrasão Los Angeles () mi massa
inicial (mat.retido na n 8) mf massa final
(mat. Retido na n 12)
Parâmetro fundamental em Tratamentos Superficiais
e Britas Graduadas.
Bases LA ? 50 Revestimentos
- LA ? 40
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Utilização da Máquina Los Angeles
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Exemplos da Máquina Los Angeles
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Resistência ao choque e ao esmagamento
- Choque

• Ensaio de Tenacidade Treton
• Simula a resistência ao impacto (choque) quando
  submetido a golpes de soquete em um cilindro
• Importante para aeroportos
• - Esmagamento
• Simula a resistência a ação de cargas estáticas
  quando submetido a pressão de um êmbolo em um
  cilindro
• Importante para áreas de estacionamento

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Resistência ao Choque - DNER ME 399/99

• O ensaio de impacto ou choque consiste em dar
  uma série de golpes com um soquete padrão no
  agregado colocado dentro do cilindro do aparelho
  Treton. Calcula-se a perda de massa após o
  impacto.

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Treton
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Esmagamento - DNER ME 197/97

• O ensaio de esmagamento mede a resistência do
  agregado submetido à compressão de uma carga
  variável de até 40tf, aplicada uniformemente
  sobre os agregados colocados dentro de um
  cilindro. A razão de carga é de 4tf/min.
  Determina-se a carga que conduz a uma quebra de
  10 do material.

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10 finos
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Textura ou Microtextura

• A resistência ao cisalhamento depende da textura
  superficial.
• Superfície específica alta maior consumo de
  ligante asfáltico.

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Textura ou Microtextura
- Resistência ao Polimento e Coeficiente de
atrito procedimentos de avaliação indireta

• Máquina Dorry (CPA) ou Pêndulo Britânico (VRD)
• Simula a resistência do agregado ao polimento
  pela ação do tráfego (revestimentos)
• Avaliam a textura superficial do agregado
  Microtextura
• Importante para a resistência à derrapagem em
  pista seca e baixas velocidades

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Forma de Agregados

• Importante para avaliar indiretamente o contato
  entre grãos e a resistência ao cisalhamento
• Formas
• Agregados Cúbicos preferíveis
• Agregados Lamelares indesejáveis ( Relação a/b
  gt 6)
• Ensaio de Cubicidade determinação do Índice de
  Forma (f)
• f 1,0 Agregado cúbico (calcáreo)
• f 0,0 Agregado lamelar (basalto)
• Recomendação f gt 0,5

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Placa de Lamelaridade
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Absorção

• Agregados porosos absorvem água e asfalto e
  necessita uma quantidade adicional de ligante
  para preencher os vazios e promover coesão.
• Absorção massa após imersão 24 h / massa
  inicial seca
• Cuidados quando absorção for superior a 2 .

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Adesividade

• Ensaio de Adesividade
• Simula a resistência do agregado em manter a
  película betuminosa e a capacidade de adsorção
  pela imersão em água aquecida.
• Materiais ácidos (granito) ? HIDROFÍLICOS não
  têm boa adesividade com água
• Materiais básicos (basalto) ? HIDROFÓBICOS - têm
  boa adesividade com água

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Adesividade

• Capacidade de uma mistura de se manter coesa
  durante toda sua vida de serviço.

• Ensaios visuais DNER ME 078/94 e ME 079/94.
• Ensaios mecânicos Lottman Modificado, AASHTO
  T-283, entre outros.

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Corretivos de adesividade

• Sólidos
• Cal hidratada
• Pós calcáreos
• Cimento Portland
• Líquidos
• Alcatrões (10)
• Dopes a base de amina (0,5 a 2,5)

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Sanidade -DNER ME 089/94

• Visa determinar a resistência do agregado à
  desintegração química intemperismo
• O basalto, por exemplo, se deteriora formando
  argila que não é desejável em uma mistura
  asfáltica
• O ensaio consiste em atacar o agregado com uma
  solução saturada de MgSO4 (Sulfato de Magnésio)
  ou Na2SO4 (Sulfato de Sódio) por cinco ciclos de
  16 a 18 horas a 21ºC. O resultado é expresso como
  a perda de peso que deve ser inferior a 12.

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Sanidade
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Sanidade
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Massa Específica Real, Aparente e Efetiva do Grão
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Massa específica Real do Grão e Aparente do Grão

• Massa específica real do grão

Massa específica aparente do grão
Massa específica efetiva do grão
Vppn volume de poros permeáveis não preenchidos
com asfalto
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Ensaios para Determinação da Densidade de
Agregados
AGREGADO GRAÚDO DNER-ME 081/98 e ASTM C 127-88
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No Laboratório

• Cesto metálico e balança com dispositivo para
  pesagem hidrostática

Dr massa específica real Da massa específica
aparente a absorção ()
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Ensaios para Determinação da Densidade de
Agregados
Agregados Graúdos ASTM C127 - AASHTO T85
DNER ME 081/94 -
NBR 9937
Gsa A Densidade Real
A - C Gsb A
Densidade Aparente
B - C a (B - A) x 100 Absorção
A
A Peso do agregado seco em estufa B Peso do
agregado na condição Saturada Superfície
Seca C Peso do agregado imerso em água
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No Laboratório - Enxugamento da superfície dos
Agregados
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Densidade Real dos Grãos (Dr)

• Utilização do Picnômetro

Onde A Picnômetro vazio B Picnômetro
Material C Picnômetro Material Água
(ºC) D Picnômetro Água (ºC)
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Densidade Real dos Grãos (Dr)
AGREGADO MIÚDO DNER-ME 084/95 (Picnômetro de 500
ml)
A
B
C
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Massa Aparente

• É a relação entre a massa e o volume do material,
  sem levar em conta os vazios de ar
• Utilizado para transformar unidades volumétricas
  em gravimétricas e vice-versa
• Utilizar caixa de madeira com 12cm de lado.

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Massa Específica Aparente DNER ME 195/97

• É a relação entre a massa e o volume do material
  sem levar em conta os vazios de ar.
• Utilizado para transformar unidades volumétricas
  em gravimétricas e vice-versa.

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Densidade Efetiva (dosagem de mistura
asfáltica) NBR 12891
quando absorção lt1
quando absorção gt1