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ESTUDOS DE AGREGADOS / 1 ESTUDO DE AGREGADOS PARA PAVIMENTAÇÃO TT 051 – PAVIMENTAÇÃO.

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1 ESTUDOS DE AGREGADOS / 1 ESTUDO DE AGREGADOS PARA PAVIMENTAÇÃO TT 051 – PAVIMENTAÇÃO

2 ESTUDOS DE AGREGADOS / 2 ESCOPO 1.Definição / Aplicação Definição / AplicaçãoDefinição / Aplicação 2.Classificação Classificação 3.Produção de agregados Produção de agregadosProdução de agregados 4.Amostragem Amostragem 5.Caracterização Tecnológica Caracterização TecnológicaCaracterização Tecnológica (Propriedades / Ensaios) (Propriedades / Ensaios) ESTUDO DE AGREGADOS TT 051- PAVIMENTAÇÃO 3 3

3 ESTUDOS DE AGREGADOS / 3 IMPORTÂNCIA E CONCEITUAÇÃO A proporção de agregados em misturas asfálticas é de aproximadamente 93 a 97% em peso. Influência do agregado e do ligante no desempenho de uma mistura asfáltica. Fonte: FHWA (2002).

4 ESTUDOS DE AGREGADOS / 4 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. AGREGADOS

5 ESTUDOS DE AGREGADOS / 5 Revestimentos (CCP, CBUQ, Blocos de Concretos). Bases, sub-bases e reforço (Camadas Granulares). AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO APLICAÇÕES 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

6 ESTUDOS DE AGREGADOS / 6 SAIBROS ALTERAÇÕES DE ROCHA AREIAS CASCALHOS LATERITAS AGREGADOS - CLASSIFICAÇÃO AGREGADOS NATURAIS: Aplicados da maneira como são extraídos da natureza.

7 ESTUDOS DE AGREGADOS / 7 AGREGADOS ARTIFICIAIS ( BRITA ) ORIGEM

8 ESTUDOS DE AGREGADOS / 8 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) AGREGADOS ARTIFICIAIS

9 ESTUDOS DE AGREGADOS / 9 AGREGADOS ARTIFICIAIS PEDRA BRITADA –ROCHAS ÍGNEAS GRANULAÇÃOÁCIDASINTERMEDIÁRIASBÁSICAS Grossa (Plutônica) GRANITODioritoGabro+ Friável Média (Hipoabissal) GranófiloPórfiroDIABÁSIO Fina (Vulcânica)RiolitoAndesitoBASALTO- Friável Cor Clara Cor Escura Densidade Baixa Densidade Alta

10 ESTUDOS DE AGREGADOS / 10 CLASSIFICAÇÃO Natural (areia, seixo rolado etc) NATUREZAArtificial (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 DISTRIBUIÇÃOGraduação Aberta DOS GRÃOSGraduação Uniforme Graduação em Degrau (descontínua)

11 ESTUDOS DE AGREGADOS / 11 Qualidade equipamentos estocagem maciço PRODUÇÃO DE AGREGADOS

12 ESTUDOS DE AGREGADOS / 12 PRODUÇÃO DE AGREGADOS

13 ESTUDOS DE AGREGADOS / 13 PRODUÇÃO DE AGREGADOS

14 ESTUDOS DE AGREGADOS / 14 Esquema Simplificado do Processo de Britagem PRODUÇÃO DE AGREGADOS

15 ESTUDOS DE AGREGADOS / 15 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 AGREGADOS ARTIFICIAIS PRODUÇÃO – ESQUEMAS DE BRITAGEM

16 ESTUDOS DE AGREGADOS / 16 Impacto + Desgaste por atrito Tipos de britagem

17 ESTUDOS DE AGREGADOS / 17 Impacto + Cisalhamento + Compressão Impacto + Compressão Tipos de britagem

18 ESTUDOS DE AGREGADOS / 18 Fracionamento

19 ESTUDOS DE AGREGADOS / 19 Estocagem

20 ESTUDOS DE AGREGADOS / 20 BRITAGEM – MÉDIO PORTE

21 ESTUDOS DE AGREGADOS / 21 BRITAGEM – GRANDE PORTE

22 ESTUDOS DE AGREGADOS / 22 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 Amostragem de Agregados

23 ESTUDOS DE AGREGADOS / 23 Agregado Graúdo Amostragem – deve ser feita diretamente na correia transportadora ou em diversos pontos do monte, e então misturada e quarteada.

24 ESTUDOS DE AGREGADOS / 24 Redução de amostra

25 ESTUDOS DE AGREGADOS / 25 Quarteamento Manual

26 ESTUDOS DE AGREGADOS / 26 Redução de amostra

27 ESTUDOS DE AGREGADOS / 27 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

28 ESTUDOS DE AGREGADOS / 28 Agregado Graúdo Amostragem – amostra deve ser representativa; Segregação é maior; Granulometria (Peneiramento); Densidade e Massa específica real e aparente; Perda por abrasão; Forma; Sanidade.

29 ESTUDOS DE AGREGADOS / 29 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.

30 ESTUDOS DE AGREGADOS / 30 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.

31 ESTUDOS DE AGREGADOS / 31 Tamanho e Graduação Pode ser com ou sem lavagem. Manual ou em peneirador automático. Análise Granulométrica

32 ESTUDOS DE AGREGADOS / 32 Exemplo de Frações Típicas de Agregados utilizados em Misturas ( BGS ou CBUQ)

33 ESTUDOS DE AGREGADOS / 33 GRADUAÇÕES

34 ESTUDOS DE AGREGADOS / 34 GRANULOMETRIAS CONTÍNUAS –Equação de Talbot Tamanho e Graduação

35 ESTUDOS DE AGREGADOS / 35 CLASSIFICAÇÃO DAS CURVAS CONTÍNUAS –Graduação aberta Bem graduado / sem finos Percentual de vazios > 30% 0,55 < n < 0,75 –Graduação densa Bem graduado / quantidade suficiente de finos Baixo percentual de vazios 0,35 < n < 0,55 Tamanho e Graduação

36 ESTUDOS DE AGREGADOS / 36 CLASSIFICAÇÃO DAS CURVAS CONTÍNUAS –Graduação uniforme Mau graduado / diâmetro máximo e mínimo muito próximos Elevado percentual de vazios n > 0,75 Permeabilidade Tamanho e Graduação

37 ESTUDOS DE AGREGADOS / 37 Equivalente de Areia (EA) Limpeza

38 ESTUDOS DE AGREGADOS / 38 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 (h 1 ) e da sedimentação (h 2 ). Para misturas asfálticas, EA>55%. Agregado Sedimentad Argila em suspensão Solução Floculad Proveta graduada Leitura da suspensão h1 Leitura da sedimentação h2

39 ESTUDOS DE AGREGADOS / 39 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.

40 ESTUDOS DE AGREGADOS / 40 A perda por abrasão Los Angeles consiste em submeter cerca de 5.000g de agregado a 500 até 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. Perda por Abrasão Parâmetro fundamental em Tratamentos Superficiais e Britas Graduadas. LA = Perda por abrasão Los Angeles (%) m i = massa inicial (mat.retido na # n˚ 8) m f = massa final (mat. Retido na # n˚ 12) Bases – LA 50% Revestimentos - LA 40%

41 ESTUDOS DE AGREGADOS / 41 Utilização da Máquina Los Angeles

42 ESTUDOS DE AGREGADOS / 42 Exemplos da Máquina Los Angeles

43 ESTUDOS DE AGREGADOS / 43 –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 Resistência ao choque e ao esmagamento - Choque

44 ESTUDOS DE AGREGADOS / 44 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. Resistência ao Choque - DNER ME 399/99

45 ESTUDOS DE AGREGADOS / 45 Treton

46 ESTUDOS DE AGREGADOS / 46 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. Esmagamento - DNER ME 197/97

47 ESTUDOS DE AGREGADOS / 47 10% finos

48 ESTUDOS DE AGREGADOS / 48 A resistência ao cisalhamento depende da textura superficial. Superfície específica alta – maior consumo de ligante asfáltico. Textura ou Microtextura macrotextura microtextura

49 ESTUDOS DE AGREGADOS / 49 –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 - Resistência ao Polimento e Coeficiente de atrito procedimentos de avaliação indireta Textura ou Microtextura

50 ESTUDOS DE AGREGADOS / 50 Importante para avaliar indiretamente o contato entre grãos e a resistência ao cisalhamento Formas –Agregados Cúbicos – preferíveis –Agregados Lamelares – indesejáveis ( Relação a/b > 6) Ensaio de Cubicidade – determinação do Índice de Forma (f) –f = 1,0 – Agregado cúbico (calcáreo) –f = 0,0 – Agregado lamelar (basalto) Recomendação – f > 0,5 Forma de Agregados

51 ESTUDOS DE AGREGADOS / 51 Placa de Lamelaridade

52 ESTUDOS DE AGREGADOS / 52 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 %. Absorção

53 ESTUDOS DE AGREGADOS / 53 –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 Adesividade

54 ESTUDOS DE AGREGADOS / 54 Capacidade de uma mistura de se manter coesa durante toda sua vida de serviço. Adesividade Ensaios visuais – DNER ME 078/94 e ME 079/94. Ensaios mecânicos – Lottman Modificado, AASHTO T-283, entre outros.

55 ESTUDOS DE AGREGADOS / 55 Sólidos –Cal hidratada –Pós calcáreos –Cimento Portland Líquidos –Alcatrões (10%) –Dopes a base de amina (0,5 a 2,5%) Corretivos de adesividade

56 ESTUDOS DE AGREGADOS / 56 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 MgSO 4 (Sulfato de Magnésio) ou Na 2 SO 4 (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%. Sanidade - DNER ME 089/94

57 ESTUDOS DE AGREGADOS / 57 Sanidade

58 ESTUDOS DE AGREGADOS / 58 Sanidade ApósAntes

59 ESTUDOS DE AGREGADOS / 59 Massa Específica Real, Aparente e Efetiva do Grão

60 ESTUDOS DE AGREGADOS / 60 Massa específica Real do Grão e Aparente do Grão Massa específica real do grão Massa específica aparente do grão Massa específica efetiva do grão V ppn = volume de poros permeáveis não preenchidos com asfalto

61 ESTUDOS DE AGREGADOS / 61 AGREGADO GRAÚDO DNER-ME 081/98 e ASTM C Ensaios para Determinação da Densidade de Agregados

62 ESTUDOS DE AGREGADOS / 62 Cesto metálico e balança com dispositivo para pesagem hidrostática No Laboratório D r = massa específica real D a = massa específica aparente a = absorção (%)

63 ESTUDOS DE AGREGADOS / 63 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 Ensaios para Determinação da Densidade de Agregados

64 ESTUDOS DE AGREGADOS / 64 No Laboratório - Enxugamento da superfície dos Agregados

65 ESTUDOS DE AGREGADOS / 65 Densidade Real dos Grãos (D r ) Utilização do Picnômetro Onde:A: Picnômetro vazio B: Picnômetro + Material C: Picnômetro + Material + Água (ºC) D: Picnômetro + Água (ºC)

66 ESTUDOS DE AGREGADOS / 66 AGREGADO MIÚDO DNER-ME 084/95 (Picnômetro de 500 ml) Densidade Real dos Grãos (D r ) A B C

67 ESTUDOS DE AGREGADOS / 67 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.

68 ESTUDOS DE AGREGADOS / 68 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. Massa Específica Aparente – DNER ME 195/97

69 ESTUDOS DE AGREGADOS / 69 Densidade Efetiva – (dosagem de mistura asfáltica) – NBR quando absorção <1% quando absorção >1%


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