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Leonardo Amaro Gentil
2 Levantamento das Características dos Agregados produzidos em Portugal Trabalho realizado para o InIR pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, coordenado pelo Professor Fernando Castelo Branco
3 LEVANTAMENTO DAS CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS PRODUZIDOS EM PORTUGAL Relatório provisório Departamento de Ciências da Terra e Centro de Geociências da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra Fernando Castelo Branco Professor Auxiliar Convidado Colaborou: Mário Quinta Ferreira Professor Associado 15 de Junho de 2009
4 ÍNDICE 1. Introdução 3 2. Enquadramento normativo e regulamentar Enquadramento normativo europeu no âmbito dos agregados Descrição petrográfica Erro! Marcador não definido Propriedades geométricas Erro! Marcador não definido Propriedades físicas Propriedades mecânicas Propriedades térmicas e de meteorização Propriedades químicas Propriedades específicas dos fíleres Propriedades específicas dos agregados reciclados Propriedades específicas das escórias de alto-forno Apresentação e discussão dos resultados Metodologia Abrangência do estudo Petrografia Propriedades geométricas Propriedades físicas Propriedades mecânicas Propriedades térmicas e de meteorização Propriedades químicas Propriedades específicas de agregados e aplicações menos correntes 76 AGRADECIMENTOS 80 BIBLIOGRAFIA 80 ANEXOS 80 Anexo I. Questionário utilizado no Levantamento das características dos agregados produzidos em Portugal com vista à elaboração da carta portuguesa de agregados 80 Anexo II. Lista de empresas produtoras de agregados que participaram no estudo 80 Anexo III. Distribuição dos agregados produzidos em Portugal pelas respectivas dimensões declaradas pelos produtores 80 Versão provisória Fernando Castelo Branco 2/90
5 1. Introdução Com a implementação da Directiva dos Produtos da Construção e das normas harmonizadas que lhe estão associadas, as especificações portuguesas relativas aos agregados utilizados na construção rodoviária ficaram obsoletas, resultando desse facto uma necessidade premente de revisão do respectivo enquadramento regulamentar. Está abrangida por esta necessidade a regulamentação relativa à quase generalidade dos âmbitos de aplicação dos agregados, nomeadamente o betão hidráulico, as argamassas, as misturas betuminosas e as misturas não ligadas ou tratadas com ligantes hidráulicos, vulgo designadas por bases granulares e bases tratadas. Estando em curso a revisão das especificações técnicas dos principais Donos de Obra, torna-se fundamental e urgente conhecer com profundidade, extensão e rigor as propriedades dos agregados produzidos em Portugal, de forma a possibilitar o estabelecimento dos novos valores limite a requerer. Tendo em conta que a marcação CE é desde Junho de 2004 um requisito legal para os agregados e que já existem em Portugal aproximadamente três centenas de centros de produção de agregados (pedreiras e areeiros) certificados, entendeu-se chegado o momento de realizar um vasto levantamento das características dos agregados portugueses. Foi neste contexto que o InIR Instituto de Infra-Estruturas Rodoviárias, IP, promoveu o estudo que é apresentado neste relatório, contando para o efeito com a colaboração do Departamento de Ciências da Terra e do Centro de Geociências da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (DCT-FCTUC). Para concretizar os objectivos enunciados anteriormente, o DCT-FCTUC procedeu a um processo de recolha de dados junto das empresas produtoras de agregados. Neste processo foram abrangidas todas as empresas que à data de 30/10/2008 se encontravam certificadas no âmbito da marcação CE em Portugal continental e nas Regiões Autónomas. O levantamento dos dados junto dos produtores foi realizado através de um questionário, complementado pela solicitação da entrega dos documentos da marcação CE, nomeadamente certificados, declarações de conformidade e fichas técnicas. Foi ainda solicitado aos produtores o fornecimento dos relatórios de descrição petrográfica dos seus agregados. O nível de participação das empresas ultrapassou em muito as expectativas iniciais, tendo atingido ao fim de 3 meses após início do envio dos questionários uma participação da ordem dos 70% das empresas contactadas, abrangendo um conjunto de centros de produção certificados da ordem dos 80%. Participaram neste estudo 145 empresas produtoras de agregados, que correspondem a 68,1% das empresas certificadas e a 72,5% das empresas que foram contactadas, e foram abrangidos 228 centros de produção, o que corresponde a 78,9% dos centros de produção das empresas contactadas. Entre as entidades que colaboraram no estudo contam-se empresas produtoras da quase totalidade dos tipos de agregados. Participaram empresas produtoras de agregados naturais, artificiais e reciclados e foram abrangidos praticamente todos os tipos litológicos utilizados em Portugal para a produção de agregados. O estudo não abrangeu os agregados produzidos com escórias de siderurgia por não ter sido obtida a colaboração por parte das respectivas entidades produtoras. Versão provisória Fernando Castelo Branco 3/90
6 Como vantagens decorrentes deste levantamento podem destacar-se as seguintes: aos donos de obra disponibilizará informação útil para a definição dos valores limite a requerer para os diferentes parâmetros e âmbitos de aplicação, procurando equilibrar o binómio bom desempenho das estruturas onde os agregados são utilizados/real capacidade de fornecimento dos materiais que possam cumprir as especificações adoptadas, optimizando os custos das obras e minimizando os impactes ambientais decorrentes do potencial incremento das distâncias de transportes desses materiais; aos projectistas e construtores disponibilizará informação útil para a selecção dos parâmetros e/ou materiais a especificar e a utilizar em obra; aos produtores disponibilizará dados para benchmarking; aos investigadores disponibilizará informação relativa ao agregados produzidos em Portugal, com vista à elaboração de uma carta portuguesa de agregados; e, por último, à comunidade científica disponibilizará informação que lhe permitirá um melhor conhecimento dos agregados produzidos em Portugal, podendo até despertar o interesse de investigadores para o aprofundamento de alguns dos aspectos tratados no estudo. Para além desta introdução e das considerações finais fazem igualmente parte deste relatório uma parte em que se procura fazer o enquadramento normativo relativo aos agregados e outra em que se apresentam os resultados do levantamento realizado, descrevendo primeiro a metodologia seguida na recolha dos dados e fazendo depois a apresentação e discussão dos resultados obtidos. Tanto na secção de enquadramento normativo como na de apresentação de resultados do estudo optou-se por abordar primeiro os aspectos relativos aos agregados de utilização corrente, como sejam os agregados naturais, britados ou não, e depois os relativos aos restantes agregados, como são os fíleres e os reciclados. Versão provisória Fernando Castelo Branco 4/90
7 2. Enquadramento normativo e regulamentar Na presente secção procura-se fazer o enquadramento geral da normalização europeia relativa aos agregados com vista a introduzir os conceitos necessários à interpretação dos dados do estudo realizado que se apresentarão na secção seguinte. Inicialmente começa-se por fazer um breve enquadramento das normas europeias no âmbito dos agregados, passando depois a apresentar os requisitos que estas normas europeias estabelecem para o controlo das propriedades dos agregados. A forma como se estruturou a apresentação dos requisitos relativos às propriedades dos agregados seguiu a lógica que, grosso modo, está subjacente à estrutura das Normas Harmonizadas europeias neste âmbito. Assim, apresentam-se inicialmente os requisitos relativos às propriedades dos agregados correntes, agrupados por tipo de propriedade, começando pelas propriedades geométricas e acabando nas propriedades químicas, para depois se apresentarem os requisitos específicas dos agregados menos correntes como são os fíleres, os agregados leves, os reciclados e os produzidos com escórias da siderurgia. Na apresentação dos requisitos relativos às propriedades dos agregados houve ainda a intenção de referir alguns aspectos complementares que podem ter algum impacto no presente estudo, assim como em estudos que possam vir a ser desenvolvidos em complemento deste, nomeadamente: frequências mínimas de ensaio; critérios para avaliação da conformidade relativamente a um determinado nível de desempenho declarado; carácter de obrigatoriedade de declaração do desempenho relativamente a cada uma das propriedades; e, por último, qual o parecer da Comissão Técnica Portuguesa de Normalização em Agregados CT 154 relativamente a quais devem ser as propriedades abrangidas pela regulamentação nacional e que, por essa via, passe a ser obrigatório declarar o desempenho dos agregados Enquadramento normativo europeu no âmbito dos agregados A Directiva dos Produtos da Construção (DPC) estabelece que os Estados-membros tomam as medidas necessárias para que os produtos da construção destinados a ser utilizados nas obras só possam ser comercializados se estiverem aptos para a função a que se destinam, ou seja, se apresentarem características tais que as obras em que sejam incorporados, montados, aplicados ou instalados, se tiverem sido convenientemente planeadas e realizadas, possam satisfazer os requisitos essenciais que adiante se referirão, sempre que tais obras estejam sujeitas a regulamentações que contenham tais requisitos. Os requisitos essenciais especificados na directiva DPC são requisitos gerais que cada obra deve verificar, como sejam, por exemplo, resistência mecânica e estabilidade, segurança contra incêndios e protecção contra o ruído, entre outros. Não havendo uma correspondência directa entre esses requisitos essenciais e as propriedades dos materiais de construção neles incorporados, é necessário que se transponham os esses requisitos essenciais em propriedades a verificar por cada uma das suas componentes, nomeadamente pelos seus materiais constituintes. Versão provisória Fernando Castelo Branco 5/90
8 Para efeitos de aplicação da directiva, a Comissão Europeia mandatou o Comité Europeu de Normalização (CEN), através do mandato M 125 Aggregates, no sentido de que este organismo desenvolvesse toda a documentação normativa necessária à verificação dos requisitos essenciais, tendo, para tal, estabelecido quais as propriedades relevantes a verificar pelos agregados para que os requisitos essenciais fossem satisfeitos, quais os âmbitos de aplicação em que a sua verificação é requerida e quais os níveis de controlo a implementar na sua verificação. Dentro do corpo de normas a elaborar pelo CEN, podem distinguir-se dois grupos: as normas harmonizadas, que são aquelas que estão mandatadas pela Comissão Europeia e que especificam os produtos, sob a forma de exigências quanto ao seu comportamento funcional, e que estabelecem as propriedades a verificar, definem a forma de classificar os agregados mediante os resultados obtidos relativamente a cada uma dessas propriedades e dão orientações quanto ao controlo a desenvolver para verificar a sua conformidade; e a normas de ensaio, as quais estão directamente relacionadas com as anteriores, já que estabelecem os procedimentos de ensaio para determinação das propriedades dos agregados especificadas pelas normas harmonizadas. Tendo em vista a certificação da conformidade dos produtos de construção, relativamente às especificações para eles estabelecidas por cada um dos Estados-membros no tocante às propriedades especificadas nas normas harmonizadas, a directiva DPC estabelece uma metodologia de controlo da conformidade, a qual prevê quatro níveis diferenciados de controlo, onde podem intervir, para além do produtor, entidades certificadoras, designadas neste contexto por entidades notificadas, nos moldes que mais adiante se referirão. Quadro 1 Lista de Normas Harmonizadas no âmbito do mandato M 125 Aggregates Referências EN EN EN EN EN EN EN EN Título Agregados para betão Agregados para misturas betuminosas e tratamentos superficiais para estradas, aeroportos e outras áreas circulação Agregados leves Parte 1: Agregados leves para betão, argamassa e calda de injecção Agregados leves Parte 2: Agregados leves para misturas betuminosas e tratamentos superficiais e para aplicações em camadas de materiais não ligados ou ligados Agregados para argamassa Agregados para materiais não ligados ou tratados com ligantes hidráulicos utilizados em trabalhos de engenharia civil e na construção rodoviária Enrocamentos Parte 1: Especificações Agregados para balastro de via férrea De acordo com a directiva DPC, a conformidade de um produto com os requisitos para eles especificados deve ser evidenciada pelo produtor por via da marcação CE, a qual deve ser aposta no próprio produto, numa etiqueta nele fixada, na respectiva embalagem ou nos respectivos documentos comerciais de acompanhamento. Versão provisória Fernando Castelo Branco 6/90
9 Consoante o nível de controlo adequado à aplicação em causa, a marcação CE poderá expressar simplesmente uma declaração de conformidade pelo produtor ou, nos casos em que seja requerida, poderá ainda expressar uma certificação de conformidade, sendo esta uma responsabilidade da entidade certificadora notificada para o efeito. No Quadro 1 listam-se as Normas Harmonizadas elaboradas pelo CEN para dar resposta ao mandato M125. No Quadro 2 listam-se as normas de ensaio elaboradas pelo CEN no âmbito das Normas Harmonizadas listadas anteriormente Descrição petrográfica A natureza petrográfica de um agregado é identificada por análise petrográfica e é, em antes de tudo, uma propriedade que identifica o agregado. Quando nos referimos a um agregado granítico temos por base uma análise petrográfica simplificada que nos permite identificar a natureza litológica da matéria-prima usada na produção desse agregado. Para este efeito, a descrição petrográfica segue o procedimento definido pela norma EN Ainda assim, a descrição petrográfica não tem como único objectivo identificar o tipo de rocha usado na produção do agregado. A descrição petrográfica pretende também identificar: a composição mineralógica (quartzo, feldspatos, calcite, dolomite, etc.), incluindo a proporção em que aparecem os seus minerais constituintes; a dimensão dos grãos dos constituintes principais, a textura, a anisotropia, a porosidade, a vesicularidade (em rochas vulcânicas), a cor; e o estado de alteração e meteorização dos minerais. A descrição pode também incluir comentários sobre a presença, mesmo que em pequenas quantidades, de alguns constituintes que podem ser preocupantes em certas circunstâncias (tais como opala, micas ou outros filosilicatos, sulfatos, sulfuretos de ferro e materiais orgânicos). De acordo com as normas harmonizadas EN e EN 13043, a frequência mínima que se deve adoptar para reconfirmar a descrição petrográfica é de 1/(3 anos) e 1/(5 anos), respectivamente. Relativamente à obrigatoriedade da determinação desta propriedade no âmbito da marcação CE, as normas harmonizadas EN 12620, EN e EN requerem que a descrição petrográfica seja declarada pelos produtores, nomeadamente na secção relativa à designação e descrição, pelo que os produtores têm de incluir a correspondente informação nos documentos da marcação CE, nomeadamente nas fichas técnicas Propriedades geométricas As propriedades geométricas são diversas e, de uma forma geral dependem directa e fortemente do processo de fabrico dos agregados, podendo algumas delas depender também da natureza litológica da matéria-prima que lhes dá origem e até da natureza do maciço explorado. São exemplo de propriedades que dependem quase que exclusivamente do processo de fabrico aquelas que se relacionam com a dimensão das partículas do agregado. Versão provisória Fernando Castelo Branco 7/90
10 Quadro 2 Lista de normas de ensaio elaboradas pelo CEN no âmbito dos agregados Título Referência Ensaios para determinação das propriedades gerais dos agregados Parte 1: Métodos de amostragem EN Parte 2: Métodos de redução de amostras laboratoriais EN Parte 3: Método e terminologia para a descrição petrográfica simplificada EN Parte 5: Equipamento comum e calibração EN Parte 6: Definições de repetibilidade e reprodutibilidade EN Ensaios das propriedades geométricas dos agregados Parte 1: Análise granulométrica. Método da peneiração EN Parte 2: Determinação da distribuição granulométrica. Peneiros de ensaio, dimensão nominal das aberturas EN Parte 3: Determinação da forma das partículas. Índice de achatamento EN Parte 4: Determinação da forma das partículas. Índice de forma EN Parte 5: Determinação da percentagem de superfícies esmagadas e partidas nas partículas nos agregados grossos EN Parte 6: Determinação do coeficiente de escoamento dos agregados EN Parte 7: Determinação do teor de conchas nos agregados grossos EN Parte 8: Determinação do teor de finos. Ensaio de equivalente de areia EN Parte 9: Determinação do teor de finos. Ensaio do azul de metileno EN Parte 10: Determinação do teor de finos. Granulometria dos fíleres (peneiração por jacto de ar) EN Parte 11: Ensaios de classificação para os constituintes dos agregados reciclados grossos EN Ensaios das propriedades mecânicas e físicas dos agregados Parte 1: Determinação da resistência ao desgaste (micro-deval) EN Parte 2: Métodos para a determinação da resistência à fragmentação EN Parte 3: Determinação da baridade e do volume de vazios EN Parte 4: Determinação dos vazios do fíler seco compactado EN Parte 5: Determinação do teor em água por secagem em estufa ventilada EN Parte 6: Determinação da massa volúmica e da absorção de água EN Parte 7: Determinação da massa volúmica do fíler. Método do picnómetro EN Parte 8: Determinação do coeficiente de polimento EN Parte 9: Determinação da resistência ao desgaste provocado por pneus com correntes: Ensaio nórdico EN Parte 10: Altura de sucção de água EN Ensaios das propriedades térmicas e de meteorização dos agregados Parte 1: Determinação da resistência ao gelo-degelo EN Parte 2: Ensaio do sulfato de magnésio EN Parte 3: Ensaio de ebulição para basaltos Sonnenbrand EN Parte 4: Determinação da retracção por secagem EN Parte 5: Determinação da resistência ao choque térmico EN Parte 6: Determinação da resistência ao gelo-degelo na presença de sal EN Ensaios das propriedades químicas dos agregados Parte 1: Análise química EN Parte 2: Determinação da resistência à reacção álcali-agregado EN Parte 3: Preparação de eluatos por lixiviação dos agregados EN Parte 4: Determinação da susceptibilidade à água dos fíleres para misturas betuminosas EN Parte 5: Determinação dos sais de cloretos solúveis em ácido EN Parte 6: Determinação da influência do extracto dos agregados no tempo de início de presa do cimento EN Versão provisória Fernando Castelo Branco 8/90
11 Como propriedades que dependem sobretudo do processo de fabrico mas que, ainda assim, também dependem de maneira relevante da natureza litológica da matéria-prima podem destacar-se as que se relacionam com a forma das partículas. Embora a forma do agregado seja conferida pelos equipamentos de britagem, sendo para esse efeito determinante a escolha dos equipamentos, a sua regulação, o número de estágios de fragmentação e até a quantidade e regularidade dos fluxos circulantes, a maior ou menor facilidade de atingir bons desempenhos no que se refere à forma do agregado também depende da natureza da matéria-prima. É muito mais fácil obter agregados calcários com boa forma do que agregados quartzíticos. É igualmente mais fácil obter um agregado com boa forma a partir de um granito de grão grosseiro do que de um granito de grão fino. Como propriedades geométricas que também dependem da natureza do maciço explorado temos, por exemplo, aquelas que se relacionam com a limpeza do agregado, como sejam o equivalente de areia e o azul de metileno. Um maciço calcário muito contaminado por argilas aumenta o risco de se obterem agregados com mau desempenho no que se refere à sua limpeza. Em todo o caso, ao nível do processo de fabrico existem mecanismos que permitem minimizar ou até eliminar este risco. Os restantes grupos de propriedades, como sejam as propriedades físicas, mecânicas, químicas e de alterabilidade depende sobretudo da natureza da matéria-prima e do maciço explorado, havendo pouco a fazer ao nível da gestão da produção para alterar o desempenhos dos agregados relativamente a essas propriedades Granulometria Em função da sua granulometria, o agregado pode classificar-se entre um dos cinco seguintes grupos dimensionais: Fíler agregado constituído maioritariamente por partículas de dimensão inferior a 0,063 mm; Agregado fino Agregado constituído maioritariamente por partículas de dimensão inferior a 4 mm, no caso dos agregados para betão, 2 mm, no caso dos agregados para misturas betuminosas, ou 6,3 mm, no caso dos agregados para misturas não ligadas ou tratadas com ligantes hidráulicos; Agregado grosso Agregado constituído maioritariamente por partículas entre dois diâmetros d e D, em que d pode ser maior ou igual a 1 mm e D deve ser maior do que 4 mm, no caso dos agregados para betão, 2 mm, no caso dos agregados para misturas betuminosas, ou 6,3 mm, no caso dos agregados para misturas não ligadas ou tratadas com ligantes hidráulicos, e menor que 45 mm, no caso dos agregados para misturas betuminosas, ou 90 mm, no caso dos agregados para misturas não ligadas ou tratadas com ligantes hidráulicos; Agregado de granulometria extensa Agregado que consiste numa mistura de agregados grossos e agregados finos; Enrocamento Agregado constituídos maioritariamente por blocos de grande dimensão, podendo variar entre 45 mm e 15 toneladas. A granulometria de um agregado é descrita de forma distinta consoante o grupo dimensional a que pertence o agregado. Versão provisória Fernando Castelo Branco 9/90
12 No caso dos fíleres, a granulometria é determinada pelo método de ensaio especificado pela norma NP EN e deve satisfazer a distribuição apresentada no Quadro 3. Quadro 3 Requisitos da granulometria para o fíler comercial Dimensão do peneiro (mm) Limites inferiores e superiores para resultados individuais % de passados, em massa Amplitude máx. da granulometria declarada pelo produtor (*) , a , a Nota A amplitude da granulometria é baseada nos últimos 20 valores observados no Controlo da Produção em Fábrica. 90% dos resultados declarados devem estar dentro deste limite, devendo todos os resultados devem estar dentro dos limites inferiores e superiores da granulometria definidos na coluna 2. No caso dos enrocamentos, a granulometria é expressa tendo em conta o diâmetro dos blocos ou tendo em conta a sua massa, seguindo os procedimentos especificados na norma EN O desempenho dos enrocamentos relativamente à sua granulometria é especificado através de fusos granulométricos definidos na norma EN que impõem limites inferiores e superiores. Quadro 4 Abertura dos peneiros para especificar a dimensão dos agregados finos, grossos ou de granulometria extensa Série Base Série Base + 1 Série Base ,6 (5) (*) ,3 (6) (*) ,2 (11) (*) ,5 (12) (*) ,4 (22) (*) ,5 (32) (*) 31,5 (32) (*) 31,5 (32) (*) Nota Os valores arredondados de aberturas de peneiros indicados entre parêntesis podem ser utilizados como descrições simplificadas das dimensões dos agregados Versão provisória Fernando Castelo Branco 10/90
13 No caso dos restantes tipos de agregados, ou seja agregados finos, grossos e de granulometria extensa, a granulometria é descrita tendo como ponto de partida a dimensão do agregado, d/d, verificando para ela os requisitos gerais, os limites gerais e tolerâncias para o peneiro intermédio e as tolerâncias da granulometria típica. Relativamente à granulometria destes agregados ainda se especifica o conteúdo de finos. A dimensão do agregado d/d é definida tendo em conta que a maior parte das partículas do agregado têm diâmetros compreendidos entre os peneiros de aberturas d e D. No caso dos agregados finos e de granulometria extensa a dimensão é 0/D. Quando se define a dimensão do agregado d/d espera-se que passe uma pequena % de partículas no peneiro de abertura d e que fique retida uma pequena % de partículas no peneiro de abertura D. A definição da dimensão deve ser feita escolhendo um par de diâmetros d/d numa das séries apresentadas no Quadro 4, tendo o cuidado de utilizar uma única série. Não é correcto, por exemplo, escolher um dos diâmetros na série Base + 1 e o outro na série Base + 2. Para a definição correcta da dimensão do agregado é necessário: em 1º lugar, verificar o cumprimento dos requisitos gerais da granulometria, escolhendo para o efeito uma das categorias apresentadas no Quadro 5 e verificando os limites especificados para os diâmetros 2D, 1,4D, D, d e d/2 Como se pode ver no quadro, as categorias disponíveis variam com o tipo de aplicação No caso dos agregados finos e de granulometria extensa não se aplicam limites para d e d/2 ; Quadro 5 Requisitos gerais para a granulometria de agregados finos, grossos ou de granulometria extensa Agregado Grosso Fino (continua) % de passados, em massa 2 D 1,4 D (1) D (2) d d/2 Categoria G Âmbito de aplicação a 99 0 a 10 0 a 2 G C 90/10 EN a a 99 0 a 15 0 a 5 G C 90/15 EN EN a a 99 0 a 20 0 a 5 G C 90/20 EN a a 99 0 a 15 0 a 2 EN G C 85/ a a 99 0 a 15 0 a 5 EN a a 99 0 a 20 0 a 5 G C 85/ a a 99 0 a 20 0 a 5 G C 80/20 EN EN EN EN EN a a 99 0 a 35 0 a 5 G C 85/35 EN a a EN a G F 85 EN a a EN a a G F 80 EN Versão provisória Fernando Castelo Branco 11/90
14 Quadro 5 Requisitos gerais para a granulometria de agregados finos, grossos ou de granulometria extensa (continuação) Agregado % de passados, em massa 2 D 1,4 D (1) D (2) d d/2 Categoria G Âmbito de aplicação Natural 0/ a a G NG 90 EN Granulometria extensa a a G A 90 EN EN EN a a G A 85 EN a EN a a G A 80 EN a G A 75 EN Nota 1 Quando as aberturas dos peneiros calculadas como 1,4 D e d/2 não corresponderem a números exactos das dimensões de malhas das séries de peneiros R20 da ISO 565:1990, deve ser adoptado o peneiro com a abertura mais próxima Nota 2 A percentagem de passados em D pode ser superior a 99%, mas em tais casos o produtor deve documentar e declarar a granulometria típica, incluindo os peneiros D, d, e d/2 e os peneiros da série base mais a série 1 ou da série base mais a série 2 intermédia entre d e D. Os peneiros com uma relação inferior a 1,4 vezes relativamente ao peneiro inferior mais próximo, podem ser excluídos em 2º lugar, consoante se trate de um agregado grosso ou de um agrado fino ou de granulometria extensa, verificar respectivamente: o cumprimento dos limites gerais e tolerâncias para o peneiro intermédio, no caso dos agregados grossos, escolhendo para o efeito uma das categorias apresentadas no Quadro 6 A verificação destes requisitos está dispensada a agregados cuja relação D/d seja inferior a 2; e Quadro 6 Limites gerais e tolerâncias da granulometria para o peneiro intermédio de agregados grossos D/d Peneiro intermédio (1) mm < 4 D/1,4 4 D/2 Não requerido Limites gerais e tolerâncias para o peneiro intermédio (% de passados, em massa) Limites gerais 25 a a a a a 70 Tolerância na granulometria típica ± 15 ± 17,5 Categoria G T Âmbito de aplicação G 25/15 EN GT C 25/15 EN G 20/15 EN GT C 20/15 EN G T 15 EN G 20/17,5 EN GT C 20/17,5 EN G T 17,5 EN G NR EN GT C NR EN G T NR EN Nota 1 Quando a abertura do peneiro intermédio, calculada como acima indicado, não corresponder a nenhuma dimensão de malha da série de peneiros R20 da ISO 565:1990, deve ser adoptado o peneiro com a abertura mais próxima Versão provisória Fernando Castelo Branco 12/90
15 o cumprimento das tolerâncias da granulometria típica, no caso dos agregados finos ou de granulometria extensa, escolhendo para o efeito uma das categorias apresentadas no Quadro 7 No caso específico dos agregados utilizados em betão hidráulico, a norma estabelece para os agregados finos e de granulometria extensa tolerâncias para determinados peneiros, conforme apresentado nos Quadros 8 e 9, não havendo opções de escolha. Quadro 7 Tolerâncias da granulometria típica declarada pelo produtor de agregados finos e de agregados de granulometria extensa Peneiro D Tolerâncias % de passados, em massa Peneiro D/2 Peneiro 0,063 Agregado Fino Categoria Agregado de Granulometria Extensa Âmbito de aplicação ± 5 ± 10 ± 3 G TC 10 G TC 10 EN ± 5 ± 10 ± 3 GT F 10 GT A 10 EN ± 5 ± 20 ± 3 G TC 20 G TC 20 EN ± 5 ± 20 ± 4 GT F 20 GT A 20 EN ± 7,5 ± 25 ± 5 GT F 25 GT A 25 EN Não requerido G TC NR G TC NR EN GT F NR GT A NR EN Quadro 8 Tolerâncias da granulometria típica declarada pelo produtor do agregado fino e do agregado natural 0/8 para utilização corrente em betões hidráulicos Abertura do peneiro mm Tolerâncias % de passados, em massa 0/1 0/2 0/4 0/8 8 ± 5 4 ± 5 2 ± 5 ± 10 1 ± 5 ± 20 ± 20 ± 10 0,250 ± 25 ± 25 ± 20 ± 10 0,125 ± 3 0,063 ± 5 ± 5 ± 3 ± 2 Quadro 9 Requisitos da granulometria típica declarada pelo produtor dos agregados de granulometria extensa utilizados em betões hidráulicos Abertura do peneiro mm 0/6, 3 0/8 0/10 0/11,2 0/12,5 Limites gerais relativos aos peneiros da coluna 1 para cada uma das dimensões indicadas em baixo % de passados, em massa 0/14 0/16 0/20 0/22,4 0/31,5 0/40 0/ ± ± 20 40± 20 40± 20 40± 20 40± ± 20 40± 20 40± 20 40± 20 5,6 70± 20 6,3 70± ± ± 20 11,2 70± ± ± 20 22,4 70± 20 Versão provisória Fernando Castelo Branco 13/90
16 Por último, na descrição da granulometria de um agregado considera-se ainda o conteúdo de finos, ou seja a percentagem de partículas que passam no peneiro 0,063mm, que é descrito através de categorias conforme apresentado no Quadro 10. Quadro 10 Categorias para os valores máximos do conteúdo de finos Tipo de agregado Grosso Conteúdo de finos (< 0,063 mm) EN Agregados para betão Categoria f EN Agregados para misturas betuminosas EN Agregados para misturas não ligadas 0,5 f 0,5 1 f 1 1,5 f 1,5 2 f 2 f 2 4 f 4 f 4 f 4 > 4 f Declarado f Declarado f Declarado Não requerido f NR f NR f NR 3 f 3 f 3 5 f 5 7 f 7 9 f 9 Granulometria extensa 11 f 11 Não aplicável > 11 f Declarado f f f Declarado Não requerido f NR f NR 3 f 3 Natural 0/8 mm 10 f f 16 Não aplicável Não aplicável > 16 f Declarado Não requerido f NR 3 f 3 f 3 f 3 7 f 7 10 f 10 f 10 f 10 Fino 16 f 16 f 16 f f 22 f 22 f 22 > 22 f Declarado f Declarado f Declarado Não requerido f NR f NR f NR De acordo com as normas harmonizadas EN 12620, EN e EN 13242, a frequência mínima que se deve adoptar para controlar a granulometria dos agregados é semanal. A avaliação da conformidade é realizada para lotes que não devem ultrapassar os 6 meses, devendo pelo menos 90% dos resultados situar-se dentro dos limites especificados. O carácter de obrigatoriedade apresentado pelas várias normas harmonizadas relativamente aos vários parâmetros da granulometria varia de norma para norma nos termos apresentados no Quadro 11. Versão provisória Fernando Castelo Branco 14/90
17 Quadro 11 Obrigatoriedade dos requisitos da granulometria para efeitos da marcação CE no âmbito das normas harmonizadas EN 12620, EN e EN Requisito da granulometria Dimensão (Aplicável a todos os agregados) Requisitos gerais (Aplicável a todos os agregados) Limites gerais e tolerâncias relativas ao peneiro intermédio (Aplicável aos agregados grossos) Tolerâncias da granulometria típica declarada pelo produtor (Aplicável aos agregados finos e de granulometria extensa) Teor de finos (Aplicável a todos os agregados) EN Agregados para betão EN Agregados para misturas betuminosas EN Agregados para misturas não ligadas Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório para os agregados em que: a) D > 11,2 e D/d > 2 ou b) D 11,2 e D > 4 Não é aplicável se: a) D > 11,2 e D/d 2 ou b) D 11,2 e D 4 Quando requerido (*) para agregados com D/d 2 Não é aplicável se: D/d < 2 Quando requerido (*) para agregados com D/d 2 Não é aplicável se: D/d < 2 Obrigatório Quando requerido Quando requerido Quando requerido Quando requerido Não é aplicável a agregados de granulometria extensa Quando requerido Nota Nos casos em que as normas harmonizadas referem que a propriedade deve ser determinada quando requerido, a obrigatoriedade da verificação do requisito respectivo e/ou a declaração do desempenho relativo a essa propriedade no âmbito da marcação CE está dependente de a regulamentação nacional especificar a sua obrigatoriedade. O parecer da Comissão Técnica CT 154 relativamente à relevância dos requisitos da granulometria para efeitos da marcação CE foi no sentido de que a regulamentação dos agregados deveria tornar obrigatória a declaração do desempenho dos agregados para todos os requisitos da granulometria, na medida em que sejam aplicáveis, conforme definido no Quadro Forma A forma dos agregados é avaliada de maneira distinta consoante se trate de uma agregado fino ou de uma agregado grosso ou de granulometria extensa. No caso dos agregados finos, a avaliação é feita através angulosidade do agregado medida segundo o procedimento especificado na norma EN 933-6, o qual utiliza, para o efeito, um angulómetro que mede o tempo de escoamento do agregado num recipiente cónico dotado de um orifício na sua parte inferior. O desempenho do agregado fino relativamente à sua forma/angulosidade é expresso através de uma categoria, conforme Quadro 12. Quadro 12 Categorias para os valores mínimos da angulosidade dos agregados finos Coeficiente de escoamento Categoria E CS 38 E CS E CS E CS 30 < 30 E CS Declarado Não requerido E CS NR Versão provisória Fernando Castelo Branco 15/90
18 Nos casos dos agregados grossos e da fracção grossa dos agregados de granulometria extensa, a avaliação do desempenho quanto à forma das partículas faz-se por via de um de dois métodos alternativos, a saber: Índice de achatamento (FI), segundo o procedimento especificado pela norma EN 933-3; Índice de forma (SI), segundo o procedimento especificado pela norma EN Embora estejam disponíveis estes dois métodos para avaliar a forma dos agregados, considera-se como método de referência o índice de achatamento. Com base nos valores de índice de achatamento ou de índice de forma descreve-se o desempenho do agregado através da escolha de uma categoria que se lhes ajuste, nos termos apresentados nos Quadros 13 ou 14, respectivamente. Quadro 13 Categorias para os valores máximos do índice de achatamento Índice de achatamento EN Agregados para betão Categoria FI EN Agregados para misturas betuminosas EN Agregados para misturas não ligadas 10 FI FI 15 FI 15 FI FI 20 FI 20 FI FI FI FI 35 FI 35 FI FI 50 FI 50 FI 50 > 50 FI Declarado FI Declarado FI Declarado Não requerido FI NR FI NR FI NR Quadro 14 Categorias para os valores máximos do índice de forma Índice de forma EN Agregados para betão Categoria SI EN Agregados para misturas betuminosas EN Agregados para misturas não ligadas 15 SI 15 SI SI 20 SI 20 SI SI SI SI SI 40 SI 35 SI SI 50 > SI 55 SI 55 > 55 SI Declarado SI Declarado SI Declarado Não requerido SI NR SI NR SI NR Versão provisória Fernando Castelo Branco 16/90
19 Como se observa nos Quadros 13 e 14, as categorias adoptadas nos diferentes âmbitos de aplicação não são totalmente coincidentes, tanto no caso do Índice de achatamento como no Índice de forma, sendo as diferenças justificadas pela maior ou menor relevância que esta propriedade tem nos diferentes âmbitos de aplicação. O contributo da forma do agregado é mais relevante nalguns tipos de misturas betuminosas do que nos betões ou nas misturas não ligadas. De acordo com as normas harmonizadas EN 12620, EN e EN 13242, a frequência mínima que se deve adoptar para controlar a forma dos agregados é mensal. Estas normas não estabelecem a dimensão do lote para efeitos de avaliação da conformidade, pelo que se depreende ser necessário verificar a conformidade em cada amostra. O carácter de obrigatoriedade apresentado pelas normas harmonizadas EN 12620, EN e EN relativamente à declaração do desempenho dos agregados quanto à sua forma é coincidente e aponta para a não obrigatoriedade, a não ser que a regulamentação nacional o requeira. Relativamente a esta obrigatoriedade, o parecer da Comissão Técnica CT 154 foi no sentido de que a regulamentação deveria tornar obrigatória a declaração do desempenho dos agregados unicamente no que se refere ao Índice de achatamento Percentagem de superfícies partidas e esmagadas No caso dos agregados de origem marinha ou aluvionar importa avaliar se e quanto as partículas que constituem o agregado foram sujeitas a processos de britagem. Para o efeito os agregados são ensaiados pelo método especificado pela norma EN 933-5, determinandose a percentagem de partículas esmagadas ou partidas. Este método de ensaio consiste na inspecção visual das partículas do agregado e sua separação em 4 grupos de partículas, determinado o respectivo peso relativo de cada um deles, a saber: partículas semi-britadas, incluindo as totalmente britadas; partículas semi-roladas, incluindo as totalmente roladas; partículas totalmente britadas, separadas a partir do primeiro grupo; e partículas totalmente roladas, separadas a partir do segundo grupo. Com base nas percentagens de alguns destes grupos de partículas classificam-se os agregados, seguindo os critérios apresentados no Quadro 15. Esta propriedade só é considerada no âmbito dos agregados grossos e de granulometria extensa usados em misturas betuminosas e nas misturas não ligadas. Nota Na designação desta propriedade utilizam-se os termos esmagadas e partidas uma vez que no processo de britagem as partículas quebram por esmagamento, por acção de compressão, e por corte, por acção da pancada de um martelo ou impactor. De acordo com as normas harmonizadas EN e EN 13242, a frequência mínima que se deve adoptar para controlar a % de partículas esmagadas e partidas dos agregados é mensal. Estas normas não estabelecem a dimensão do lote para efeitos de avaliação da conformidade, pelo que se depreende ser necessário verificar a conformidade em cada amostra. Versão provisória Fernando Castelo Branco 17/90
20 Quadro 15 Categorias para a percentagem de partículas esmagadas e partidas Percentagem de partículas: Categoria C Totalmente britadas (*) Semi-britadas (*) Totalmente roladas EN Agregados para misturas betuminosas EN Agregados para misturas não ligadas 90 a C 100/0 30 a a a 1 C 95/1 90 a a 1 C 90/1 90 a a 3 C 90/3 50 a a 10 C 50/10 C 50/10 50 a a 30 C 50/30 C 50/30 < 50 > 30 C Declarado Não requerido 0 a 50 C NR/50 Não requerido 0 a 70 C NR/70 < 50 > 70 C Declarado Não requerido C NR C NR Nota Por partículas britadas entende-se esmagadas e partidas O carácter de obrigatoriedade apresentado pelas normas harmonizadas EN e EN relativamente à declaração do desempenho dos agregados quanto à percentagem de partículas esmagadas e partidas é coincidente e aponta para a não obrigatoriedade, a não ser que a regulamentação nacional o requeira. Relativamente a esta obrigatoriedade, o parecer da Comissão Técnica CT 154 foi no sentido de que a regulamentação deveria tornar obrigatória a declaração do desempenho dos agregados quanto a esta propriedade. A norma harmonizada EN não referencia esta propriedade pelo que se considera que não é aplicável no âmbito da marcação CE de agregados para betão Teor de conchas O teor de conchas é uma propriedade que só é considerada no âmbito dos agregados grossos de origem marinha e no contexto deste relatório só interessa quando aplicados em betão hidráulico. Nos restantes âmbitos de aplicação não tem qualquer efeito prático. Relativamente a esta propriedade, os agregados grossos classificam-se de acordo com as categorias apresentadas no Quadro 16. Quadro 16 Categorias para os valores máximos do teor de conchas Teor de conchas Categoria SC 10 SC 10 > 10 SC Declarado Não requerido SC NR De acordo com as normas harmonizadas EN 12620, a frequência mínima que se deve adoptar para controlar o teor de conchas dos agregados é anual. Esta norma não estabelece a dimensão do lote para efeitos de avaliação da conformidade, pelo que se depreende ser necessário verificar a conformidade em cada amostra. Versão provisória Fernando Castelo Branco 18/90