A densidade do agregado refere-se à medida da massa por unidade de volume de material granular, como brita, areia ou cascalho. A densidade é uma consideração crucial na indústria da construção ao calcular a quantidade necessária para projetos específicos e determinar a resistência e durabilidade da mistura. No entanto, existem muitas medidas de densidade.
Dois cálculos de densidade são particularmente úteis para profissionais da construção, pois consideram as propriedades de certos tipos de agregados e como estes irão influenciar o seu projeto específico: densidade aparente e densidade relativa. Cada um calcula uma medição de densidade distinta, embora relacionada, e ambos são úteis em aplicações específicas.
Medições de Densidade para Agregados
Existem duas medidas principais para calcular a densidade de agregados para profissionais da construção: densidade aparente e densidade relativa.
1. Densidade aparente
A densidade aparente, também conhecida como densidade aparente, calcula a massa do material agregado por unidade de volume. A medição da densidade aparente inclui as partículas e também os espaços vazios entre elas. Esta medida é expressa em quilogramas por metro cúbico (kg/m³) ou libras por pé cúbico (lb/ft³).
Os construtores usam a medição da densidade aparente para calcular a quantidade de material agregado necessária para um determinado trabalho, como misturar concreto ou asfalto ou preencher espaços vazios. A densidade aparente de um determinado agregado dá aos profissionais da construção uma visão sobre sua trabalhabilidade, resistência e durabilidade.
2. Densidade Relativa
A densidade relativa ou gravidade específica do material agregado mede a razão entre a densidade do material em comparação com a densidade da água em uma determinada temperatura e pressão. A medição calcula quanto volume o material irá deslocar quando colocado na água. O cálculo da densidade relativa é expresso como um número sem unidades.
A água tem uma densidade relativa de 1. Os agregados têm uma densidade relativa mais alta que a água. A faixa de densidades relativas agregadas é normalmente entre 2,0-2,9. Os profissionais da indústria testam agregados quanto à densidade relativa usando uma base seca em forno ou uma base seca de superfície saturada, dependendo da aplicação para a qual o agregado está sendo usado.
As medições de densidade relativa são úteis para considerar tanto a densidade de uma substância quanto sua porosidade. Agregados mais porosos têm mais espaços vazios que a água irá preencher. Esses agregados ocupam menos espaço na água do que agregados menos porosos. A absorção é uma consideração crucial em agregados quando são usados em misturas de concreto. Agregados com altas taxas de absorção podem impactar a trabalhabilidade, resistência e durabilidade da mistura devido à sua maior necessidade de água.
Projetos que exigem medições de densidade
Os profissionais da construção utilizam medições de densidade relativa e aparente em diversas circunstâncias e projetos, dependendo das aplicações específicas.
Misturas de concreto – Os cálculos de densidade aparente e densidade relativa são cruciais para misturar concreto. Os construtores usam a densidade aparente dos tipos de agregados para determinar a quantidade de agregado, areia e cimento necessários para a resistência e trabalhabilidade desejadas das misturas de concreto. As medições de densidade relativa ajudam os construtores a avaliar a porosidade e a compactação dos agregados, o que impacta a proporção de água na mistura. Misturas asfálticas – A densidade aparente é a medida mais importante para agregados em asfalto para prever sua resistência e longevidade. As misturas asfálticas combinam agregados com betume. A água não é um componente da mistura asfáltica, portanto uma medição da densidade relativa não é tão útil quanto uma medição da densidade aparente. Capacidade de carga – A densidade aparente de determinados agregados impacta a capacidade de carga das camadas do solo na engenharia geotécnica. O cálculo da densidade aparente ajuda a avaliar a compactação e estabilidade do solo para diversos projetos. Avaliações de qualidade agregada – A densidade relativa é útil na avaliação da qualidade de um determinado material agregado para determinados trabalhos. Agregados que são menos porosos e têm maior densidade em comparação com a água são melhores para projetos de construção pesada, como projetos estruturais ou de suporte de carga. Os agregados leves são normalmente mais porosos, mas funcionam bem para projetos onde há requisitos rígidos de peso.
Faixas de densidade relativa e aparente para tipos de agregados
| Tipo agregado | Tamanho da partícula | Densidade relativa | Densidade aparente |
| Agregado fino | ≤ 4,75 mm | 2,4-2,9 | 1.400 a 1.800 kg/m³ (87 a 112 lb/ft³) |
| Agregado Médio | 4,75 mm-19 mm | 2,4-2,9 | 1.400 a 1.800 kg/m³ (87 a 112 lb/ft³) |
| Agregado Grosso | 4,75 mm-37,5 mm | 2,4-2,9 | 1.350 a 1.650 kg/m³ (84 a 103 lb/ft³) |
| Agregado Leve | 4,75 mm-37,5 mm | 0,9-2,2 | 800 a 1.400 kg/m³ (50 a 87 lb/ft³) |
| Agregado Pesado | 4,75 mm-37,5 mm | 2,5-4,0 | 2.500 a 4.000 kg/m³ (156 a 250 lb/ft³) |
Otimizando a densidade de misturas agregadas
Otimizar a mistura de um grupo de agregados é uma forma de atingir a maior densidade aparente e ao mesmo tempo manter as características de desempenho desejadas. Quando os fabricantes fazem isso, permitem que os construtores melhorem a eficiência do material, aumentem a resistência e a durabilidade e diminuam a permeabilidade da mistura a elementos externos, como água e outras substâncias.
Mistura de agregados bem graduada – Selecionar uma mistura de agregados bem graduada que contenha uma variedade de tamanhos de partículas é vital para reduzir espaços vazios e aumentar a densidade da mistura. Teor de umidade adequado – O controle da umidade na mistura de agregados permite que os construtores aumentem a densidade dos agregados, pois a umidade excessiva leva a uma menor densidade por unidade de volume. Forma e textura agregadas – Grânulos angulares ou de textura áspera aderem uns aos outros e melhoram a compactação geral do que partículas redondas e de textura lisa. Tipo de material agregado – Certos tipos de agregados são mais densos que outros e são desejáveis em termos de resistência e durabilidade, embora agregados leves sejam úteis em aplicações específicas. Vibração e compactação – A aplicação de vibração ou compactação mecânica ajuda a reduzir os vazios de ar em uma mistura agregada e aumenta a densidade aparente.
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