Perguntas e respostas comuns sobre agregados de concreto, areia e pedra

Introdução:

Agregados de areia e pedra são o termo geral para materiais como areia, seixos (cascalho), brita, blocos de pedra e materiais de pedra em projetos de conservação de água e construção, e são os principais materiais de construção para estruturas como concreto e alvenaria. Este artigo resume 14 dúvidas comuns sobre concreto, areia e agregados de pedra, na esperança de auxiliar projetos de construção.

1. O que deve ser observado quando agregados graúdos e finos entram no local?

•  Agregados grossos : controlam principalmente o tamanho das partículas, a gradação, o formato das partículas, o teor de pó de pedra e o teor de lama. Realizar inspeções macro para cada veículo; materiais não qualificados não devem ser descarregados. Além disso, inspecione todos os indicadores em lotes de acordo com as especificações.

•  Agregados finos : Controlam o módulo de finura, o teor de lama e o teor de grumos de lama. Realizar inspeções macro para cada veículo; materiais não qualificados não devem ser descarregados. Da mesma forma, conduza inspeções de lote de acordo com as especificações.

2. Por que o tamanho das partículas dos agregados graúdos deve ser controlado entre 5–25 mm?

O tamanho das partículas dos agregados graúdos é restrito pelo diâmetro dos tubos da bomba de concreto e pela altura de bombeamento. Geralmente, a relação entre o tamanho máximo de partícula distribuível e a altura de bombeamento aumenta. Por exemplo, quando a altura de bombeamento é <50m, a proporção entre o tamanho máximo de partícula de agregado grosso e o diâmetro do tubo de transporte deve ser ≤1:3; quando a altura de bombeamento é de 100m, essa proporção cai para 1:5, caso contrário ocorrerá bloqueio da tubulação.

3. Por que o teor de partículas escamosas dos agregados graúdos deve ser controlado no concreto bombeado?

Quando o teor de partículas escamosas é alto, a resistência à flexão e à compressão dos agregados graúdos escamosos é relativamente baixa e a resistência de ligação entre os agregados graúdos diminui, reduzindo assim a resistência do concreto. Para o concreto pré-misturado, um alto teor de partículas escamosas resultará em um formato deficiente das partículas dos agregados graúdos, reduzindo a fluidez do concreto. Ao mesmo tempo, agregados graúdos escamosos podem facilmente bloquear os tubos, causando bloqueio da bomba ou até rompimento dos tubos. Portanto, o concreto bombeado requer um teor de partículas escamosas ≤10%, e o concreto de alta resistência tem requisitos mais elevados.

4. Que tipo de areia é necessária para o concreto pronto?

O concreto pré-misturado requer areia média. Além de atender às especificações de gradação de areia, teor de lama e teor de pedaços de lama, também deve-se prestar atenção para garantir que o teor que passa por uma peneira de 0,315 mm não seja inferior a 15%. Isto tem um impacto significativo na bombeabilidade do concreto; se esse valor for muito baixo, ocorrerá entupimento da tubulação e o concreto terá pouca retenção de água e estará sujeito a sangramento.

5. Qual o impacto da areia muito fina?

Se a areia for muito fina, a demanda de água do concreto aumenta, e o concreto preparado com areia fina apresenta baixa trabalhabilidade e retenção de água, levando à redução da resistência do concreto e à fácil fissuração.

6. E se apenas houver areia fina disponível?

Se houver algum problema com a fonte de areia, o concreto bombeado pode ser preparado misturando areia fina com um pouco de areia industrializada. Por exemplo, areia fina com módulo de finura inferior a 2,0 pode ser misturada com areia manufaturada com módulo de finura de 3,0–3,2 em uma proporção de cerca de 6:4. Observe sua fluidez e capacidade de bombeamento, e ajustes específicos podem ser feitos através de mistura experimental.

7. Quais são as consequências do teor excessivo de lama arenosa?

O teor excessivo de lama na areia aumenta a demanda de água do concreto, reduz a retenção de água, aumenta a retração, reduz a resistência do concreto e torna as estruturas propensas a fissuras. Portanto, o teor de lama deve ser controlado para ≤3% (para C30–C50), e o concreto de alta resistência tem requisitos mais elevados.

8. Como os pedaços de lama na areia e na pedra afetam o concreto?

Além dos mesmos efeitos adversos da lama, os pedaços de lama na areia e na pedra podem reduzir severamente a resistência do concreto. Por exemplo, pedaços de lama podem enfraquecer a superfície de fratura do concreto; ao despejar o solo, pedaços de lama flutuam e formam defeitos côncavos na superfície após secagem e encolhimento.

9. Por que devem ser utilizadas pedras de menor tamanho na preparação de concreto de alta resistência?

•  À medida que o tamanho das partículas dos agregados graúdos aumenta, a ligação com a pasta de cimento enfraquece, aumentando a descontinuidade da estrutura interna dos materiais de concreto e levando à redução da resistência do concreto.

•  Agregados grossos restringem a retração do cimento no concreto. Devido aos diferentes módulos elásticos dos agregados graúdos e da pasta de cimento, são geradas tensões de tração no interior do concreto. Essa tensão de tração aumenta com o aumento do tamanho das partículas do agregado graúdo, reduzindo ainda mais a resistência do concreto.

•  À medida que o tamanho das partículas dos agregados graúdos aumenta, a orientação dos cristais de Ca(OH)₂ na zona de transição da interface dos agregados graúdos aumenta, enfraquecendo a estrutura da interface e reduzindo a resistência do concreto.

Os testes mostram :

•  Em concreto com agregados grossos de 15 a 25 mm, a largura da fissura na interface ao redor dos agregados é de cerca de 0,1 mm, o comprimento da fissura é 2/3 da circunferência da partícula e as fissuras na interface estão mais conectadas às fissuras na pasta de cimento circundante.

•  Em concreto com agregados grossos de 5 a 10 mm, a largura da fissura na interface é uniforme, apenas 0,03 mm, e o comprimento da fissura é de apenas 1/6 da circunferência da partícula.

•  Para agregados graúdos de diferentes tamanhos, as bolsas de água formadas sob as partículas após o endurecimento do concreto acumulam-se de forma diferente. Agregados graúdos maiores têm bolsas maiores e com mais água. Depois que a água nas bolsas de água evapora, as rachaduras formadas na interface são mais largas do que as das partículas menores, resultando em menor resistência da interface.

10. Por que a resistência do concreto seixoso é 3–4 MPa menor do que a do concreto britado com a mesma proporção de mistura?

A superfície rugosa dos agregados graúdos contribui para a resistência da interface entre a pasta de cimento e os agregados. De acordo com anos de testes, o concreto preparado com seixos, por um lado, contém mais pedras desgastadas e seu próprio índice de britagem é inferior ao da brita. Por outro lado, sua superfície lisa leva a uma baixa resistência de interface, de modo que a resistência do concreto preparado com ela é 3–4 MPa menor que a do concreto britado com a mesma proporção de mistura.

11. Por que o teor de umidade da areia e da pedra deve ser medido a cada turno?

Areia e pedra representam cerca de 800–1100kg/m³ em concreto pré-misturado. Cada 1% de teor de umidade afetará o consumo de água no concreto em 8–11kg. A areia, geralmente coletada em rios, apresenta uma grande variação no teor de umidade. Se o teor de umidade não for detectado regularmente e o volume de água de mistura for ajustado em tempo hábil, isso causará grandes flutuações no abatimento, na trabalhabilidade e na resistência de cada lote de concreto.

12. O que é reação álcali-agregado?

A reação álcali-agregado refere-se à reação química entre álcalis no concreto e agregados com sílica ativa como composição química, gerando gel álcali-sílica que absorve água e incha. A tensão de expansão causa fissuras no concreto.

13. Como prevenir a reação álcali-agregado?

Se os agregados grossos locais contiverem sílica ativa, o teor alcalino das misturas de concreto deverá ser estritamente limitado. De acordo com o "Código para Projeto de Estruturas de Concreto" (GB50010-2002), ao utilizar agregados alcalino-ativos, o teor alcalino total de todos os materiais no concreto deve ser ≤3% da massa do concreto.

14. Quais itens devem ser inspecionados quando o cimento entra na obra?

Para cada 500t de cimento, uma amostragem aleatória deve ser realizada para inspeções como resistência à compressão, resistência à flexão (3d, 28d), consumo de água de consistência, tempo de pega inicial e final e solidez.