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Areia Arti ficial – definições, inf ormações gerais

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O que são os Agregados?

Segundo Frazão e Paraguassu (1998), os materiais rochosos são utilizados na

construção civil de diversas formas e finalidades, como por exemplo:

- Pedra britada, pedrisco, areia artificial, pó de pedra, seixos e areia natural para

uso em concreto hidráulico e betuminoso, como filtros e transições em barragens

de terra, como lastro em ferrovias, estradas, aeroportos, etc.

- Placas de pedra para revestimento de paredes e pisos.

- Blocos de rocha utilizados como elementos estruturais tais como, muros de arrimo,

proteção de encosta, etc.

Os materiais rochosos na forma granular são denominados de agregados. Estes

materiais devem possuir dimensões e propriedades adequadas para o seu uso em construção

civil e são classificados da seguinte maneira:

• Quanto à origem - são denominados naturais aqueles que são extraídos da natureza

na forma de fragmentos como areia e pedregulho. Os artificiais são os materiais que

passam por processos de fragmentação, como pedra e areia britada.

• Quanto à densidade - tem-se, agregados leves (pedra pomes, vermiculita, argila

expandida, etc.), agregados pesados (barita, magnetita, limonita, etc.) e agregados

normais (areia, pedregulhos e pedra britada).

• Quanto ao tamanho dos fragmentos - Agregados graúdo (diâmetro mínimo

superior a 4,8mm) e Agregados miúdo (diâmetro máximo igual ou inferior a

4,8mm).

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Material Rochoso x Qualidade do Agregado

As características físicas e químicas dos agregados possuem estreita relação com a

origem geológica e consequentemente mineralógica da rocha que os originou. Estas

características (textura, mineralogia, parâmetros físicos e produtos de alteração) podem ser

observadas e descritas por métodos e termos geológico-geotécnicos tradicionais, que

objetivam a avaliação do potencial destes materiais rochosos para o uso como materiais de

construção.

Algumas características, quando do uso de agregados principalmente em misturas de

concreto de cimento portland e ligantes betuminosos, devem ser levadas em consideração, tais

como apresentadas a seguir:

• Tamanho da Partícula: A distribuição granulométrica pode ser determinada por métodos

convencionais de peneiramento. Agregados para concreto devem possuir uma adequada

distribuição granulométrica, para obter maior compacidade, resultando em menor índice de

vazios, permitindo maior economia de cimento e ganho de resistência. Para o concreto

asfáltico, as frações granulométricas utilizadas dependerão do tipo de pavimento a ser

realizado.

• Forma das Partículas: Arredondada, irregular, angular, alongada, etc. Para o concreto

hidráulico a forma das partículas deve ser a mais equidimensional possível, para garantir a

facilidade no manuseio e operação, aumentar a compacidade e promover maior resistência do

concreto. Para o concreto asfáltico a forma das partículas deve ser, também, a mais

equidimensional possível, neste caso, para diminuir o consumo de betume e também,melhorar a resistência mecânica.

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• Resistência: Para uso em concreto hidráulico o agregado deve possuir adequada

resistência mecânica para suportar as solicitações físico-mecânicas durante a preparação do

concreto, com aquelas advindas dos esforços estruturais. Com relação ao uso em misturas

betuminosas o agregado deve ter boa resistência a compressão para resistir ao peso dos

veículos.

• Densidade: A densidade é um bom indicador da alterabilidade do agregado. Baixos

valores indicam má qualidade do agregado devido ao aumento da porosidade, alteração e

muitas vezes a presença de argilominerais.

• Variação volumétrica: Deve-se, muitas vezes, a variações cíclicas de umidade. Os

agregados devem possuir pequena ou nenhuma variação volumétrica devido a ciclos de

umedecimento e secagem. Expansão e contração do agregado produzem forças de tração que

podem fissurar o concreto.

• Dilatação Térmica: Mudanças de volume do agregado produzidas por variação na

temperatura. Agregados devem ter coeficientes de dilatação térmica que sejam iguais em

todas as direções, e todos os minerais constituintes devem possuir os mesmos coeficientes.

• Condutividade térmica: Habilidade do agregado em conduzir calor. Agregados com

baixa condutividade termal são desejáveis para prevenção do congelamento através do

pavimento.

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OFERTA NACIONAL DE AGREGADOS

Os recursos em agregados para a indústria da construção civil são abundantes no

Brasil. Em geral, os grandes centros consumidores encontram-se em regiões geologicamente

favoráveis à existência de reservas de boa qualidade. A participação dos tipos de rochas

utilizadas na produção de pedra britada é a seguinte: granito e gnaisse - 85,0%; calcário e

dolomito - 10,0%; basalto e diabásio - 5,0%. Algumas regiões, entretanto, têm recursos

insuficientes em rochas adequadas para britagem. Entre elas, podemos citar as cidades

situadas na Bacia do Paraná, onde não raramente a pedra britada tem que ser transportada por

distâncias superiores a 100 km. O número de empresas que produzem pedra britada é da

ordem de 250, na maioria de controle familiar, e são responsáveis por cerca de 15.000

empregos diretos. Do total das pedreiras, 60,0% produzem menos que 200.000 t métricas/ano;

30,0% produzem entre 200.000 t/ano e 500.000 t/ano e 10,0% produzem mais que 500.000

t/ano.

Os principais locais de produção de areia são várzeas e leitos de rios, depósitos

lacustres, mantos de decomposição de rochas, arenitos e pegmatitos decompostos. No Brasil,

90,0% da areia é produzida em leitos de rios. No Estado de São Paulo, a relação é diferente.

45,0% é proveniente de várzeas, 35,0% de leitos de rios e o restante de outras fontes. Cerca de

2.000 empresas se dedicam à extração de areia, na grande maioria, pequenas empresas

familiares, gerando cerca de 45.000 empregos diretos. 60,0% produzem menos de 6.000

m³/mês; 35,0% entre 6.000 e 15.000 m³/mês e 5,0% mais que 15.000 m³/mês.

Areia e pedra britada caracterizam-se pelo baixo valor e grandes volumes produzidos.

O transporte responde por cerca de 2/3 do preço final do produto, o que impõe a necessidade

de produzi-las o mais próximo possível do mercado, que são os aglomerados urbanos. Omaior problema para o aproveitamento das reservas existentes é a urbanização crescente que

esteriliza importantes depósitos ou restringe a extração. A ocupação do entorno de pedreiras

por habitações e restrições ambientais à utilização de várzeas e leitos de rios para extração de

areia criam sérios problemas para as lavras em operação. Em consequência, novas áreas de

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extração estão cada vez mais distantes dos pontos de consumo, encarecendo o preço final dos

produtos. A Região Metropolitana de São Paulo, por exemplo, “importa“ quase toda areia que

consome, sendo boa parte de locais que ficam a mais de 100 km.

Consumo: A distribuição do consumo de pedra britada é a seguinte: 50,0% para a

produção de concreto; 30,0% para pavimentação asfáltica; 13,0% para a produção de artefatos

de cimento e pré-moldados; outros usos como lastro de ferrovia, contenção de taludes, etc.,

respondem pelos restantes 7,0%. Com um consumo, em 2000, da ordem de 1,6 milhão de

metros cúbicos/mês, a Região Metropolitana de São Paulo é o maior mercado consumidor de

pedra britada do país. Outros grandes mercados são as Regiões Metropolitanas de Belo

Horizonte, Rio de Janeiro, Curitiba e Porto Alegre e as Regiões de Campinas, Sorocaba e

Baixada Santista no Estado de São Paulo. No País, 50,0% da areia produzida é destinada à

fabricação de concreto e os 50,0% restantes em agregados diversos. A Região Metropolitana

de São Paulo é o maior mercado consumidor de areia.

NORMAS TÉCNICAS PARA AGREGADOS

A norma técnica que fixa as características exigidas na recepção e produção dos

agregados graúdos e miúdos, de origem natural, já encontrados fragmentados ou resultantes

de britamento de rochas e destinados à produção de concretos, é a ABNT NBR-7211.

A realização de ensaio para determinação da reação álcali-carbonato em agregados

está igualmente previsto na referida norma. Segundo a norma, os agregados devem ser

compostos de minerais duros, compactos, duráveis e isentos de substâncias nocivas emquantidades que possam afetar a hidratação e o endurecimento do cimento, a proteção da

ferragem contra a corrosão, a durabilidade ou quando for requerido, o aspecto visual do

cimento.

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Os principais ensaios para definição da viabilidade de uso de agregados em concretos,

com as respectivas normas técnicas são os seguintes:

• ASTM-128 Absorção

• NBR-9776 Massa específica absoluta

• NBR-6465 Abrasão Los Angeles Forma do grão

• NBR-7809 Índice de forma

• MB-1065 Durabilidade

• MB-892 Resistência à compressão simples

• ASTM-88 Durabilidade

• DNER ME 42 Esmagamento

• NBR-7219 Material pulverulento

• NBR-7218 Torrões de argila

• NBR-7217 Análise granulométrica

• Reatividade álcalis carbonato método acelerado NBR

• Análise química

•

Análise petrográfica• Estudo de desempenho do agregado em dosagens de concreto e argamassa.

Tipos de Brita

Tipo UsoPó de brita e brita 0 Usina de asfalto: como agregado. Diminuir os espaços vazios,

juntamente com areia. Premoldados: como agregado.Brita 00 Pisos: especial para pisos de marmorite e outros.Brita 1 Construção Civil: como agregado no concreto.

Brita 2 e 3 Construção Pesada: como drena em barragens.

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As pedras muito pequenas para se tornarem brita, também usada em construções,

acabam descartadas. Elas costumavam ser utilizadas na composição de asfalto, mas a queda

de investimentos em pavimentação está deixando as pilhas de cascalho acumuladas nos pátios

das pedreiras. O descarte chega a representar entre 25 e 30% do total do material desmontado

nas rochas. Os pesquisadores do Cetem estudam a melhor forma de utilizar esse resíduo,

moendo a fração fina de brita até chegar à granulometria da areia. A técnica traz uma solução

para dois problemas ambientais: o destino final do rejeito das pedreiras e o fim da extração de

areia dos rios.

Além de provocar o assoreamento dos rios, as atividades dos areais são responsáveis

pela suspensão de argila, deixando a água turva e dificultando o tratamento nas estações.

Além disso, as escavações produzem lagos propícios ao surgimento do mosquito da dengue.

- O ideal seria produzir areia artificial para que não houvesse a necessidade de

exploração de areia nas margens dos rios - diz Sampaio.

Qualidade e custo equivalentes aos da areia natural

Matéria-prima para tanto não vai faltar. Só na região metropolitana do Rio há mais de

cinqüenta pedreiras. A pesquisa, que começou este mês, deve durar dois anos e vai custar R$

360 mil, vindos da Financiadora de Projetos e Pesquisas (Finep). Um britador deverá chegar

nos próximos dias para o início dos testes na unidade piloto do Cetem, no Fundão. Os

pesquisadores vão visitar as pedreiras e analisar a qualidade da brita para então começar a

fabricar a areia no laboratório.

- Nem toda pedra de brita serve para a produção de areia artificial. A maioria serve e

não compromete a qualidade da construção - assegura o pesquisador.

A moagem no britador acontece com o atrito entre os próprios grãos, o que garante aforma arredondada que se aproxima do aspecto da areia lavada. Além do benefício ambiental,

areia obtida deve ter um custo menor do que o da natural.

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- O fino da brita tem custo zero para as pedreiras. Já tem meio caminho andado para a

produção da areia. Além disso o transporte das áreas de extração é eliminado. Acredito que

será uma areia de preço competitivo - diz Sampaio.

A areia artificial de brita já é utilizada em larga escala em diversos países europeus,

nos Estados Unidos e na África do Sul. No Brasil, já é produzida em São Paulo. Os

pesquisadores do Cetem devem começar os primeiros testes da areia do Rio. Em dois anos, a

areia clonada deve dar forma a corpos de prova que serão submetidos a testes de resistência

nos laboratórios de Engenharia Civil da UFRJ.

- Acredito que em dez anos, 40% da areia utilizada no estado seja artificial,

diminuindo os danos nas margens dos rios. As leis ambientais são importantes, mas devem ser

acompanhadas de uma proposta alternativa - diz o pesquisador.

(Fonte Original: O Globo On Line, Quinta-feira, 10 de janeiro de 2002)

Elaborado por: Eng. Luciene Cristina Chiari

Observação: este trabalho foi realizado a partir de compilações de dados coletados na internet

de diversos sites.

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