Apostila materiais de constru§ao civil 1 concreto

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Apostila materiais de construçao civil 1 - CONCRETO

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  • 1. 11. PEDRAS NATURAIS1.1 DefinioDo ponto de vista de geologia, denominam-se rochas todos os elementos constituintes dacrosta terrestre, quaisquer que sejam sua origem, composio e estrutura.A ABNT define: "Rochas so materiais constituintes essenciais da crosta terrestreprovenientes da solidificao do magma ou de rochas vulcnicas ou da consolidao dedepsitos sedimentares, tendo ou no sofrido transformaes metamrficas. Estesmateriais apresentam elevada resistncia mecnica, somente modificvel por contatos coma gua e ar em casos muito especiais.1.2 UtilizaoDa rocha podem ser extrados blocos, mataces, agregados e pedras de construo; nestasltimas encontram-se pedras de alvenaria, guias, paraleleppedos, lajotas e placas derevestimento.1.3 HistricoOs materiais naturais so os mais antigos utilizados pelo homem pelo fato de poderem serempregados sem grandes transformaes em relao ao seu estado original. estimado que em 3.000 AC as pedras j eram utilizadas em formas primitivas deconstrues. Ainda na idade antiga, destacam-se contrues vultuosas como as pirmidesdo Egito erigidas com blocos de rochas calcrias. Na idade mdia, a pedra foi o materialestrutural mais importante. A construo de suntuosos castelos medievais e grandescatedrais uma prova disto.Posteriormente, com o aparecimento das estruturas metlicas no sculo XIX e odesenvolvimento do concreto armado no sculo XX, a pedra, como material estrutural,sofreu forte impacto principalmente por no ter uma resistncia trao da mesma ordemde grandeza de sua resistncia compresso. Os novos materiais, em contrapartida, porpossuirem boa resistncia trao e compresso propiciaram uma verdadeira revoluo nasformas e concepes arquitetnicas.Diante da situao criada, a pedra de construo passou a ter seu campo de aplicao bemdefinido e limitado: muros de arrimo, fundaes pouco profundas, blocos de pavimentaodescontnua e agregado componente do concreto de cimento portland ou da misturabetuminosa usada em pavimentao.Mais adiante, a pedra foi utilizada sob novas formas de aplicao, como por exemploplacas de revestimentos de paredes e pisos funcionando, neste caso, no como materialsuporte ou de base, mas como elemento de acabamento e proteo, devido sua grandedurabilidade e efeito esttico inigualvel pela cor e textura. Mas ainda como materialagregado que hoje o material ocupa novamente a primeira linha em importncia dentre osmateriais de construo.

2. 21.4 Classificao das Rochas1.4.1 Classificao Geolgicaa - Rochas gneas ou magmticas: Formadas pela consolidao do material proveniente deuma fuso total ou parcial do magma.b - Rochas sedimentares: Formadas pela consolidao de sedimentos transportados edepositados pela gua ou pelo vento.c - Rochas metamrficas: Formadas pela alterao gradual das rochas sedimentares ou dasrochas gneas pela ao de calor e altas presses.1.4.2 Classificao Tecnolgicaa - Rochas silicosas: So rochas em que predomina a slica. Tm as maiores resistnciasmecnicas e maior durabilidade.b - Rochas calcrias: Predomina o CaCO3.So rochas de boa resistncia mas dedurabilidade considerada mdia.c- Rochas argilosas: Predomina a argila. Tm baixssima resistncia mecnica ebaixssima durabilidade.1.4.3 Classificao combinadaRochas Silicosas: - gneas - Sedimentares - MetamrficasRochas Calcrias: - Metamrficas- SedimentaresRochas Argilosas: - Sedimentares1.5 Caractersticas Fsicas1.5.1 Massa Especfica a relao entre massa e volume.Massa Especfica Aparente ( d1 ): No volume considera-se o material slido, os vaziospermeveis e impermeveis.d1 = m / Vap 3. 3Massa Especfica Absoluta ( D ): Do volume, eliminam-se todos os espaos vazios.D = m / VabsPorosidade ( P ): a relao entre o volume de vazios e o volume aparente do material.P = Vv / Vap => (Vap - Vabs) / Vap => (m/d1 - m/D) / m/d1P = 1 d1/DClassificao quanto porosidade:P < 1%= Rocha muito compacta1% < P < 2,5% = Rocha com pequena porosidade2,5% < P < 5% = Rocha com regular porosidade5% < P < 10% = Rocha bastante porosa10% < P < 20% = Rocha muito porosaP > 20% = Rocha fortemente porosaCompacidade ( C ): a relao entre o volume de slidos e o volume aparente da pedra.C = Vabs / Vap => m/D / m/d1C = d1/DPermeabilidade: a propriedade de se deixar atravessar por gases e lquidos.Higroscopicidade: a propriedade de absorver gua por capilaridade.Gelividade: Consiste na transformao em gelo, com consequente aumento de volume, dagua infiltrada na pedra.Condutibilidade Trmica: Propriedade relacionada com a velocidade de transmisso decalor. Comparada com os metais, as pedras podem ser consideradas ms condutoras decalor, apesar de no poderem ser consideradas bons isolantes trmicos. Comparando-se odesempenho de paredes construidas com diversos materiais de construo quanto aoisolamento trmico e considerando uma parede de 12cm de espessura de tijolo furadorebocada como referncia:- Parede de 12cm tijolo furado rebocada = 100%- Parede de 12cm tijolo macio rebocada = 77%- Parede de 2,5cm de madeira = 67%- Parede de 15cm de concreto = 62%- Parede de 20cm de pedra =56%Dureza: A escala de dureza de Mohs tem pouca importncia no estudo tecnolgico daspedras. Praticamente avalia-se a dureza pela maior ou menor facilidade de se deixar serrar,classificando-se as pedras em:a - Brandas: Serradas facilmente por serra de dentes. Ex: Tufos vulcnicos. 4. 4b - Semiduras: Dificilmente serradas por serra de dentes e facilmente pela serra lisa comareia ou esmeril. Ex: Calcrios compactos.c - Duras: S serradas pela serra lisa. Ex: mrmores.d - Durssimas: Dificilmente serradas pela serra lisa, facilmente com serras diamantadas oucom carborundum. Ex: granito.Esta propriedade importante porque afeta a trabalhabilidade da pedra e est intimamenteligada ao seu custo.1.6 Caractersticas Mecnicas1.6.1 Resistncia compresso, trao, flexo e cisalhamento:As pedras em geral resistem bem compresso e mal trao. Certos fatores influem naresistncia como orientao do esforo no caso de rochas estratificadas e umidade. Aresistncia compresso um dado interessante para poder-se avaliar indiretamente asoutras propriedades.- Cisalhamento = 1/10 a 1/15 da resistncia compresso.- Trao = 1/20 a 1/40 da resistncia compresso.- Flexo =1/10 a 1/15 da resistncia compresso.1.6.2 DesgasteExistem duas maneiras de executar um ensaio de desgaste. Sua escolha est condicionadaao tipo de aplicao desejado da rocha:a - O material atritado contra um disco horizontal que gira e usa-se um abrasivo, areia oucorndon ( resistncia abraso). Este ensaio e recomendado para pedras de revestimentode piso.b - Por desgaste recproco (atrito) de pedaos de pedra. O ensaio mais conhecido o deAbraso Los Angeles e recomendado para qualificao de agregados para uso emconcretos asflticos ou de cimento Portland.1.7 Rochas mais comumente empregadas em construo civil1.7.1 GranitoRocha gnea muito dura de textura cristalina e de gros finos ou mdios. Tem fraturairregular ou concide (conchoidal) e muito comum na natureza. Compem-se de quartzo,feldspato e mica. A cor predominante do granito depende principalmente do feldspato e 5. 5pode ser rsea, marrom, amarelada, cinza ou azulada. Sua densidade varia de 2,5 a 3,0 esua resistncia compresso , em mdia, 150 MPa.O granito exelente pedra de construo, desde que no se apresente alterado. Suaresistncia mecnica e durabilidade esto entre as maiores em se tratando de pedrasutilizadas em construo. Sua dureza, entretanto, dificulta o trabalho da pedra, sendo poristo vantajoso executar-se este trabalho prximo extrao porque a gua da pedreira quepermanece em seus interstcios e vazios facilita muito a ao das ferramentas. Estapropriedade tambm responsvel pelo enorme desgaste sofrido pelos britadores e peneirasempregados na produo de agregados. muito indicado para calamento, por resistirexcepcionalmente bem ao choque e desgaste. Em todas as obras em que predomina osesforos de compresso aconselhvel o seu uso, tais como muros de arrimo, alvenarias emesmo pontes em arco.Sua utilizao principal como agregado (base de pavimentos, concretos asflticos e decimento Portland). Atualmente tem sido muito utilizado como revestimento de pisos eparedes na forma polida por sua aparcia esttica (textura, colorao), resistncia aodesgaste e durabilidade.1.7.2 GnaissesRochas metamrficas que caracterizam-se pela xistosidade particular que constitui aestrutura gnissica. Representam o ltimo grau de alterao de rochas sedimentares econstituem o grupo do paragnaisses ou ento provm do metamorfismo dos granitos e sochamados ortognaisses.Apresentam o aspecto e caractersticas fsicas e mecnicas semelhantes a dos granitos eportanto possuem praticamento os mesmos usos.1.7.3 CalcriosSo rochas sedimentares compostas basicamente por carbonatos de clcio associados, emcertos casos, aos carbonatos de magnsio. Os calcrios formados predominantemente porcarbonato de clcio so denominados "calcrios calcticos" e aqueles que apresentamquantidade expressiva de carbonato de magnsio so conhecidos por "calcrios dolomticosou magnesianos".As pedras calcrias podem ser facilmente distinguidas das demais por trs propriedadesimportantes:a - Calcinam-se pela ao do calor, liberando gs carbnico.CaCO3 + calor = CaO + CO2b - Atacadas pelos cidos, desprendem CO2 com efervecncia.c - So facilmente riscadas pelo canivete (grau 3 na escala de Mohs).So utilizadas como revestimento, na produo de aglomerantes (cal e cimento Portland) e,em algumas regies, como agregados. 6. 61.7.4 MrmoresSo rochas originadas do metamorfismo dos calcrios. Apresentam as mesmaspropriedades anteriormente descritas para o calcrio. Sua principal utilizao emconstruo civil e no revestimento de interiores sob forma de placas. Apresentamdurabilidade e resistncia abraso inferiores as do granito.1.7.5 BasaltoRocha gnea constituida base de feldspato. Utilizado em calamentos, uma rocha decolorao cinza escuro que tem grande resistncia e dureza. Como agregados apresentamalgumas caracterticas importantes: a primeira, a grande dureza que provoca desgaste