Apostila Materiais de Construcao

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MATERIAIS DE CONSTRUO 1TEORIA

PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

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SumrioCAPTULO 1 ..................................................................................................................................................................... 11 1. MATERIAIS................................................................................................................................................................... 11 2. PROPRIEDADES........................................................................................................................................................ 12 2.3. Propriedades trmicas: ........................................................................................................................................ 14 2.4. Propriedades eltricas: ........................................................................................................................................ 14 2.5.Propriedades qumicas:......................................................................................................................................... 14 CAPTULO 2 ..................................................................................................................................................................... 15 ROCHAS ........................................................................................................................................................................... 15 1.1DEFINIO.............................................................................................................................................................. 15 1.2UTILIZAO ............................................................................................................................................................ 15 1.3HISTRICO.............................................................................................................................................................. 15 1.4 APLICAO ............................................................................................................................................................ 16 1.5 CLASSIFICAES DAS ROCHAS .............................................................................................................................. 16 1.5.1 - Classificao Geolgica: De acordo com a formao da rocha. .................................................................. 16 1.5.2 - Classificao Tecnolgica: Baseado no mineral simples predominante na constituio das rochas e determinante das suas caractersticas. ................................................................................................................... 16 1.5.3 - Classificao Combinada: Considera-se as duas classificaes anteriores e a aplicao na Engenharia. As rochas so classificadas em: ................................................................................................................................... 17 1.6 CARACTERSTICAS DE ROCHAS EMPREGADAS NA CONSTRUO CIVIL ............................................................... 17 1.6.1 Granito ........................................................................................................................................................ 17 1.6.2 Calcrios ...................................................................................................................................................... 18 1.6.3 - Basalto.......................................................................................................................................................... 18 1.6.4 - Mrmores..................................................................................................................................................... 19 1.7 MINERAIS PRESENTES NAS PEDRAS DE CONSTRUO ......................................................................................... 19 1.7.1 - Quartzo ........................................................................................................................................................ 19 1.7.2 Aluminossilicatos......................................................................................................................................... 19 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

3 1.7.3 - Silicatos de Ferro Magnsio ......................................................................................................................... 20 1.7.4 - Carbonatos e Sulfatos .................................................................................................................................. 20 1.8 PROPRIEDADES DAS PEDRAS ................................................................................................................................ 20 1.9. ESTUDOS TECNOLGICOS .................................................................................................................................... 23 1.9.1 - Caractersticas Fsicas................................................................................................................................... 23 1.9.1.1 - Massa Especfica: a relao entre massa e volume. .............................................................................. 23 1.9.2 - Caractersticas Mecnicas ............................................................................................................................ 25 1.10 CLASSIFICAO QUANTO S DIMENSES ...................................................................................................... 26 1.11 ALTERABILIDADE DA PEDRA ............................................................................................................................ 26 1.11.1 Efeitos Fsicos: ........................................................................................................................................... 27 1.11.2 Efeitos Qumicos........................................................................................................................................ 27 1.12 EXPLORAO DE PEDREIRAS .............................................................................................................................. 29 1.12.1 - Definio de Pedreira................................................................................................................................. 29 1.12.2 - Critrios para escolha de uma Pedreira..................................................................................................... 29 1.12.3 - Explorao de Pedreira .............................................................................................................................. 29 1.13 POTENCIAL MINERAL BRASILEIRO ...................................................................................................................... 30 1.13.1 - Setor Mineral Catarinense ......................................................................................................................... 30 1.13.2 - Brita e Areia em Santa Catarina ................................................................................................................. 31 1.13.3 - Pedras usadas na Regio (Florianpolis) ................................................................................................... 32 1.14 PARTE PRTICA ................................................................................................................................................... 33 CAPTULO 3 ..................................................................................................................................................................... 37 AGREGADOS .................................................................................................................................................................... 37 2.1 DEFINIO............................................................................................................................................................. 37 2.2 APLICAES........................................................................................................................................................... 37 2.3 CLASSIFICAO ..................................................................................................................................................... 37 2.3.1 Segundo a Origem .......................................................................................................................................... 37 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

4 2.3.2 Segundo o Tamanho dos Gros ..................................................................................................................... 38 2.3.3 Segundo Massa Especfica Aparente........................................................................................................... 38 2.4 TIPOS DE AGREGADOS .......................................................................................................................................... 38 2.5 OBTENO DOS AGREGADOS ............................................................................................................................... 39 2.5.1 Agregado Natural ........................................................................................................................................... 39 2.5.2 Agregado Artificial.......................................................................................................................................... 39 2.5.2.1 Tipos de Britadores ..................................................................................................................................... 40 2.5.2.2 Tipos de Peneiras ........................................................................................................................................ 42 2.5 NDICE DE QUALIDADE .......................................................................................................................................... 43 2.5.1 Resistncia Compresso .............................................................................................................................. 43 2.5.2 Resistncia Trao ....................................................................................................................................... 43 2.5.3 Resistncia Abraso - Los Angeles............................................................................................................... 43 2.5.4 Substncias Nocivas ....................................................................................................................................... 44 2.6 CARACTERSTICAS FSICAS DOS AGREGADOS ....................................................................................................... 45 2.6.1 Massa Especfica Aparente: ........................................................................................................................... 45 2.6.2 Massa Especfica Absoluta: ............................................................................................................................ 45 2.6.3 Massa Unitria: .............................................................................................................................................. 45 2.6.4 Umidade: ........................................................................................................................................................ 45 2.6.5 Inchamento: ................................................................................................................................................... 46 2.7 GRANULOMETRIA (COMPOSIO GRANULOMTRICA DO AGREGADO) ......................................................... 47 2.7.1 Limites Granulomtricos do Agregado para Utilizao em Concreto............................................................ 48 2.7.1.1- Agregados Midos ..................................................................................................................................... 48 2.7.1.2- Agregados Grados .................................................................................................................................... 51 2.7.1.3- Composio de Agregados Midos ........................................................................................................... 51 2.7.1.4 Anlise granulomtrica de uma mescla ...................................................................................................... 53 2.8 PARTE PRTICA ..................................................................................................................................................... 53 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

5 2. 8.1 Amostragem (NBR 7216):........................................................................................................................... 53 2.8.2 - Caractersticas Fsicas: ................................................................................................................................. 54 2.8.3- Composio granulomtrica (NBR 7217/1987) ............................................................................................ 55 2.8.4- Determinao da umidade ........................................................................................................................... 58 2.8.5- Inchamento das areias .................................................................................................................................. 61 2.8.6- Impurezas...................................................................................................................................................... 62 ANEXO ............................................................................................................................................................................. 64 FOLHA DE SERVIO ..................................................................................................................................................... 65 CAPTULO 4 ..................................................................................................................................................................... 67 AGLOMERANTES ............................................................................................................................................................. 67 3.1 DEFINIO............................................................................................................................................................. 67 3.2 EMPREGO .............................................................................................................................................................. 67 3.3 MATRIA-PRIMA ................................................................................................................................................... 67 3.4 ATIVIDADE QUMICA ............................................................................................................................................. 67 3.4.1 - Quimicamente Inertes ................................................................................................................................. 67 3.4.2 - Quimicamente Ativos................................................................................................................................... 67 3.5 CLASSIFICAO ..................................................................................................................................................... 68 3.6 AGLOMERANTES AREOS...................................................................................................................................... 68 3.6.1 Gesso ........................................................................................................................................................... 68 3.6.2 Cimento Sorel .............................................................................................................................................. 71 3.6.3 Cal Area ..................................................................................................................................................... 71 3.7 AGLOMERANTES HIDRULICOS ............................................................................................................................ 73 3.7.1 - Cal Pozolnica .............................................................................................................................................. 73 3.7.2 - Cal Metalrgica ............................................................................................................................................ 74 3.7.3 - Cal Hidrulica ............................................................................................................................................... 74 3.7.4 - Cimento de Pega Rpida .............................................................................................................................. 76 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

6 3.7.5 - Cimento Natural........................................................................................................................................... 76 3.7.8 - Cimento Portland ......................................................................................................................................... 77 Composio Qumica do Cimento:.............................................................................................................................. 79 Propriedades dos compostos do cimento: ................................................................................................................. 80 Determinao da composio potencial ou terica dos compostos do cimento:.................................................. 81 Tipo de cimento Portland: .......................................................................................................................................... 83 CAPTULO 5 ..................................................................................................................................................................... 89 ARGAMASSAS.................................................................................................................................................................. 89 4.1 DEFINIO............................................................................................................................................................. 89 4.2 APLICAO ............................................................................................................................................................ 89 4.3 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS ...................................................................................................................... 90 4.3.1 - Estado Fresco: .............................................................................................................................................. 90 4.3.2 - Estado Endurecido: ...................................................................................................................................... 91 4.4 CLASSIFICAO DAS ARGAMASSAS ...................................................................................................................... 92 4.4.1 - Classificao quanto ao emprego: ............................................................................................................... 92 4.4.2 - Classificao quanto ao tipo de aglomerante:............................................................................................. 92 4.4.3 Classificao quanto dosagem: ................................................................................................................ 92 4.4.4 - Classificao quanto consistncia: ............................................................................................................ 93 4.5 ARGAMASSAS AREAS .......................................................................................................................................... 93 4.5.1 - Argamassas de cal area: ............................................................................................................................. 93 4.5.2 - Argamassas de gesso: .................................................................................................................................. 93 4.6 ARGAMASSAS HIDRULICAS ................................................................................................................................. 93 4.6.1 - Argamassa de cimento:................................................................................................................................ 93 4.6.2 - Argamassas mistas de cal e cimento: .......................................................................................................... 94 4.7 PATOLOGIAS RELACIONADAS S ARGAMASSAS................................................................................................... 95 Descolamento e esfarelamento .................................................................................................................................. 97 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

7 Vesculas:..................................................................................................................................................................... 98 Manchas: ..................................................................................................................................................................... 99 - Cor dos materiais. ..................................................................................................................................................... 99 Eflorescncia: .............................................................................................................................................................. 99 Estalactites ................................................................................................................................................................ 102 Bolor, Mofo e Limo: .................................................................................................................................................. 102 CAPTULO 5 ................................................................................................................................................................... 103 CONCRETOS .................................................................................................................................................................. 103 5.1 DEFINIO........................................................................................................................................................... 103 5.2 TIPOS ................................................................................................................................................................... 103 5.3 CLASSIFICAO ................................................................................................................................................... 105 5.3.1 - Quanto s propriedades dos aglomerantes: ............................................................................................. 105 5.3.2 - Quanto ao tipo de agregados: ................................................................................................................... 106 5.3.3 - Quanto consistncia:............................................................................................................................... 106 5.3.4 - Quanto ao processo de mistura, transporte e lanamento:...................................................................... 106 5.3.5 - Quanto ao processo de adensamento: ...................................................................................................... 106 5.3.6 - Quanto ao seu destino: .............................................................................................................................. 106 5.3.7 - Quanto ao processo de dosagem: ............................................................................................................. 106 5.3.8 - Quanto textura:....................................................................................................................................... 106 5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO ............................................................................................................. 107 5.4.1 - Trabalhabilidade: ....................................................................................................................................... 107 5.4.2 Medidas da Trabalhabilidade: ................................................................................................................... 107 a) Ensaios de consistncia pelo abatimento do tronco de cone (NBR 7223/82):................................................. 107 b) Ensaio de remoldagem de Powers: .................................................................................................................. 108 c) Ensaio Veb: ...................................................................................................................................................... 109 d) Mesa de espalhamento: ................................................................................................................................... 109 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

8 e) Caixa de Walz: ................................................................................................................................................... 110 f) Ensaios de penetrao: ...................................................................................................................................... 111 5.4.3 - Exsudao: ................................................................................................................................................. 111 5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO .................................................................................................... 111 5.4.1 - Massa Especfica: Massa da unidade de volume, incluindo os vazios. Varia principalmente com tipo de agregado utilizado. Valores usuais:....................................................................................................................... 111 5.4.2 - Resistncia aos esforos mecnicos: O concreto um material que resiste bem aos.............................. 112 5.4.2.2 - Resistncia trao: ............................................................................................................................... 114 5.4.3 - Permeabilidade e absoro: ...................................................................................................................... 115 5.4.4 - Deformaes: ............................................................................................................................................. 116 5.5 ANLISE ESTATSTICA DA RESISTNCIA DO CONCRETO: .................................................................................... 116 5.6 DOSAGEM DO CONCRETO .................................................................................................................................. 117 5.6.1 - Dosagem Emprica: .................................................................................................................................... 117 5.6.2 - Dosagem Experimental .............................................................................................................................. 125 5.6.2.1 - Mtodo da ABCP/ACI .............................................................................................................................. 126 5.6.2.2 - Mtodo do IPT/EPUSP ............................................................................................................................ 130 5.7 CONTROLE DE QUALIDADE DO CONCRETO ........................................................................................................ 134 5.7.1 - Responsabilidade pela composio e propriedades do concreto: ................................................................ 134 5.7.2 - Procedimento e plano de amostragem: .................................................................................................... 135 5.8 PRODUO DO CONCRETO................................................................................................................................. 136 5.9 PATOLOGIA DO CONCRETO ................................................................................................................................ 137 CAPTULO 7 ................................................................................................................................................................... 138 MADEIRAS ..................................................................................................................................................................... 138 6.1 INTRODUO ...................................................................................................................................................... 138 6.2 ORIGEM E PRODUO DAS MADEIRAS .............................................................................................................. 138 6.2.1 Classificao das rvores: ......................................................................................................................... 138 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

9 6.2.2 Fisiologia (Partes componentes) e Crescimento das rvores: .................................................................. 140 6.2.3 Estrutura fibrosa do lenho: Para sua sustentao, conduo de sucos vitais e .......................................... 141 armazenamento de reservas nutritivas. ............................................................................................................... 141 6.3 COMPOSIO QUMICA DA MADEIRA................................................................................................................ 141 6.3.1 Celulose (C6H10O5)n: .................................................................................................................................. 142 6.3.2 Hemicelusose: .............................................................................................................................................. 142 6.3.3 Lignina: ......................................................................................................................................................... 142 6.4 IDENTIFICAO BOTNICA ................................................................................................................................. 143 6.5 PRODUO DA MADEIRA ................................................................................................................................... 144 6.5.1) Corte ........................................................................................................................................................... 144 6.5.2) Toragem e Falquejamento: ......................................................................................................................... 144 6.5.3) Desdobro (ou desdobramento): ................................................................................................................. 145 6.5.4) Aparelhamento das peas: ......................................................................................................................... 145 6.6 DEFEITOS ............................................................................................................................................................. 146 6.6.1) Defeitos de CrescimentoAlteraes no crescimento e estrutura fibrosa............................................... 146 6.6.2) Defeitos de SecagemSecagem mal conduzida. Devidos a retratilidade da madeira durante os processos de secagem natural ou artificial. ........................................................................................................................... 146 6.6.3) Defeitos de ProduoDesdobro e aparelhamento das peas. ............................................................... 147 6.6.4) Defeitos de AlteraoAgentes de deteriorao - Mofos e manchas (azulamento), fungos e destruidores, insetos xilfagos, furadores marinhos. ................................................................................................................. 147 6.7 SECAGEM ............................................................................................................................................................ 147 6.8 PRESERVAO ..................................................................................................................................................... 147 6.8.1) Deteriorao: .............................................................................................................................................. 148 6.8.2) Principiais processos de preservao: ........................................................................................................ 148 6.8.3) Principais produtos de preservao: .......................................................................................................... 149 6.9 PROPRIEDADES FSICAS DAS MADEIRAS E ENSAIOS FSICOS .............................................................................. 150 PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

10 6.9.1 - PROPRIEDADES FSICAS E ENSAIOS FSICOS............................................................................................... 150 6.10 PROPRIEDADES MECNICAS E ENSAIOS MECNICOS ...................................................................................... 152 6.11 MADEIRAS TRANSFORMADAS .......................................................................................................................... 153 6.11.1) Madeiras laminadas .................................................................................................................................. 153 6.11.2) Madeiras laminadas compensadas ou contreplacados de madeira......................................................... 153 6.11.3) Madeiras aglomeradas ............................................................................................................................. 153 6.11.4) Madeiras reconstitudas ........................................................................................................................... 153 CAPTULO 8 ................................................................................................................................................................... 155 MATERIAIS CERMICOS ................................................................................................................................................ 155 CERMICAS: .............................................................................................................................................................. 155 7.1 MATERIAIS CERMICOS ...................................................................................................................................... 156 7.1.1) DEFINIES: ................................................................................................................................................ 156 7.1.2) AS ARGILAS: ................................................................................................................................................ 156 7.1.4) CLASSIFICAO DOS MATERIAIS CERMICOS USADOS NA CONSTRUO: ............................................... 161 7.1.5) FABRICAO DA CERMICA: ...................................................................................................................... 161 7.1.6) MATERIAIS DE CONSTRUO DE CERMICA:............................................................................................. 164 7.1.7) REVESTIMENTOS CERMICOS: ................................................................................................................... 171 Bibliografia .................................................................................................................................................................... 174



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CAPTULO 1 1. MATERIAISOs materiais so constitudos de tomos, e so estes que determinam se o material um plstico, madeira, metal ou ar... ( a estrutura geral do tomo que diferencia um material do outro). O domnio e o conhecimento das propriedades dos materiais so importantes para a indstria em geral (metalmecnica, qumica, eltrica, civil... etc), estas propriedades se referem ao comportamento do material em diversas situaes e em nveis de solicitao do normal ao critico. Quando escolhemos ou podemos dizer especificamos um material levamos em considerao vrios fatores, por exemplo: serem bonitos, baratos, prticos, leves, resistentes, durveis... etc. Inmeros fatores podem ser citados uns mais gerais outros mais restritos ao emprego dado para o material. Os produtos so feitos de materiais que conseguem atender no s, as exigncias de mercado, mas tambm s exigncias tcnicas de adequao ao uso e ao processo de fabricao. A especificao de um determinado material s pode ser feita quando se pode prever o que vai acontecer quanto solicitado por fatores do cotidiano de trabalho do material (que podem ser: aquecimento, resfriamento, dobramento, trao, toro, lixamento, corte... etc). Como tambm a possibilidade da alterao das propriedades originais de um material muitas vezes desejada at visando facilitar o trabalho com o material, no momento da fabricao, por exemplo. O comportamento em relao ao processo de fabricao e do modo como pea ser usada, devem ser previstos quando especificamos o material. Os materiais esto agrupados em duas famlias: -Materiais metlicos - ferrosos e no-ferrosos. -Materiais no-metlicos - naturais e sintticos. Essa separao em grupos est diretamente relacionada s propriedades desses materiais. Na simples verificao e comparao dos materiais da tabela podemos tirar concluses sobre as propriedades dos materiais. Por exemplo: os materiais metlicos apresentam plasticidade, isto , podem ser deformados sem se quebrarem e so bons condutores de calor e de eletricidade. Essa propriedade trmica e eltrica, esta ligada mobilidade dos eltrons dos tomos de sua estrutura. Comparando agora os no metlicos verificamos que na sua maioria so maus condutores de calor e de eletricidade.



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2. PROPRIEDADESQuando pensamos em utilizar um material pensamos em: dureza, fragilidade, resistncia, impermeabilidade, elasticidade, conduo do calor, etc. Ou seja, pensamos se as propriedades do mesmo suportam as solicitaes do trabalho a que devem ser aplicado. Pensamos em propriedades, estas podem ser: - Propriedades fsicas. -Propriedades qumicas. 2.1. Propriedades fsicas: o grupo de propriedades que determinam o comportamento do material no momento do processo de fabricao como tambm durante sua utilizao posterior. 2.2. Propriedades mecnicas: Conjunto de propriedades de grande importncia na indstria mecnica. Estas propriedades so aquelas que surgem quando o material est sujeito a esforos de natureza mecnica. O que avaliado a capacidade que o material tem para transmitir ou resistir aos esforos que lhe so aplicados ( levado em conta no processo de fabricao e posterior utilizao). Resistncia mecnica: a resistncia ao de determinados tipos de esforos, como a trao e a compresso. Exemplo: cabo de ao.



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Elasticidade: a capacidade que um material deve ter de se deformar, quando submetido a um esforo, e de retornar a forma original quando o esforo termina. Exemplo: borracha, ao para fabricao de molas. Plasticidade: a capacidade que um material, quando submetido a um esforo tem de se deformar e mantiver est quando o esforo desaparece. Obs: a plasticidade pode se apresentar no material com maleabilidade e como ductibilidade. -Maleabilidade: a propriedade que um material, por exemplo, um ao, apresenta de poder ser laminado, estampando, forjado, entortado e repuxado. -Ductibilidade: o oposto de fragilidade, so materiais que, ao sofrerem a ao de uma fora, deformam-se plasticamente sem se romperem. Exemplo: processos que necessitam conformao mecnica, como por exemplo, na prensagem, para fabricao de partes de carroceria de veculos, na laminao, para a fabricao de chapas, na extruso, para a fabricao de tubos. Dureza: a resistncia do material penetrao, deformao plstica permanente, ao desgaste mecnico. -Em geral materiais duros so tambm frgeis. -Quanto maior a dureza maior a resistncia ao desgaste. Fragilidade: a baixa resistncia aos choques. Podemos dizer que so materiais duros, que tendem a quebrar quando sofrem choques ou batidas. Exemplo: vidro. Densidade: a medida da quantidade de matria (massa) que um material ocupa por volume. Por exemplo: tomemos 1cm3 de cortia, 1cm3 de gua e 1cm3 de chumbo.

Verifica-se que quantidades diferentes de matria, num mesmo volume possuem massas diferentes. Tenacidade: a resistncia a choques, pancadas, vibraes, golpes, impactos.



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2.3. Propriedades trmicas:Determinam o comportamento dos materiais quando so submetidos a variaes de temperatura. Est propriedade verificada no comportamento que o material pode oferecer quando em trabalho (materiais resistente a altas temperaturas ou baixas temperaturas) um material pode contrair ou dilatar com a temperatura, sua estrutura pode se alterar. O conhecimento dessas propriedades tambm esto relacionadas com a fabricao do material: Ponto de fuso: temperatura que o material passa do estado slido para o estado liquido (dentre os matrias metlicos o ponto de fuso e muito importante para determinar sua utilizao). Ponto de ebulio: a temperatura em que o material passa do estado liquido para o estado gasoso. -Dilatao trmica: propriedade que faz com que os materiais em geral aumentem de tamanho quando a temperatura sobe. -Condutividade trmica: capacidade que determinados materiais tem de conduzir o calor.

2.4. Propriedades eltricas:-Condutividade eltrica: corrente eltrica. capacidade que determinados materiais tem de conduzir

-Resistividade: resistncia que o material oferece passagem da corrente eltrica. Exemplo: a capa plstica que recobre o fio eltrico.

2.5.Propriedades qumicas:Estas propriedades se manifestam quando o material entra em contato com outros materiais ou com o ambiente. Elas se apresentam sob a forma de presena ou ausncia de resistncia corroso, aos cidos, s solues salinas.



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CAPTULO 2 ROCHAS1.1DEFINIOAs rochas so todos os elementos que constituem a crosta terrestre, independente da sua origem, composio e estrutura, segundo a geologia. A rocha um agregado natural formado por um ou mais minerais que forma a crosta terrestre (LEINZ e AMARAL). Entendendo por mineral toda substncia inorgnica natural, de composio qumica e estrutura definida. Rochas so materiais constituintes essenciais da crosta terrestre, provenientes da solidificao magma ou de lavas vulcnicas, ou da consolidao de depsitos sedimentares, tendo ou no sofrido transformaes metamrficas. So materiais que apresentam elevada resistncia mecnica, podendo sofrer modificaes quando em contato com ar e gua em casos bastante especiais (ABNT - TB-3/ 1945, item 2).

1.2UTILIZAODa extrao das rochas so obtidos blocos, mataces, agregados e pedras de construo. Nas pedras de construo esto as pedras de alvenaria, de cantaria, guias, paraleleppedos, lajotas e placas de revestimento.

1.3HISTRICO-Materiais naturais so os mais antigos utilizados pelo homem, pois podem ser empregados sem grandes modificaes em relao ao seu estado natural; - Estima-se a utilizao de pedras, em formas primitivas de construes, em 3.000 A.C. na Espanha e sul da Frana; - As pirmides do Egito foram erguidas com blocos de rochas calcrias (Idade Antiga); - A pedra foi o material estrutural mais importante na Idade Mdia. Como exemplo temos a construo dos castelos medievais e das grandes catedrais; - Sculo XIX surgimento das estruturas metlicas e sculo XX desenvolvimento do concreto armado. Estes novos materiais, por apresentarem boa resistncia trao e compresso, favorecem revoluo nas formas e concepes arquitetnicas; - A pedra, no uso como material estrutural, teve grande impacto por no ter uma resistncia trao da mesma ordem de grandeza de sua resistncia compresso.



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1.4 APLICAOA pedra de construo usada como material suporte ou base nos muros de arrimo, fundaes pouco profundas, blocos de pavimentao e como agregado (componente do concreto de cimento portland ou mistura betuminosa da pavimentao). Ainda aplicada como material de acabamento e proteo, como por exemplo, placas de revestimentos de paredes e pisos, devido sua durabilidade e efeito esttico. Sua utilizao como material agregado, complemento dos concretos de cimento e asflticos, faz com que o material seja um dos mais importantes entre os materiais de construo.

1.5 CLASSIFICAES DAS ROCHAS1.5.1 - Classificao Geolgica: De acordo com a formao da rocha. a) Rochas Eruptivas, Magmticas ou gneas: Formadas pelo resfriamento do magma (material rochoso em fuso). -Intrusivas: Solidificam-se grande profundidade do solo. Ex.: granito, diorito, gabro, etc. -Efusivas: Solidificam-se na superfcie do solo. Ex.: riolito, basalto, dibase, etc. -Filoneanas: Ex.: prfiro. b) Rochas Sedimentares: So rochas estratificadas, geralmente depositadas debaixo dgua ou acumuladas atravs da ao do vento e do gelo. -Clsticas ou detrticas: Oriundas da destruio de rochas pr-existentes devido ao de guas, ventos e geleiras (deposio de detritos). Ex.: arenito. -Precipitao qumica: Originria da transformao qumica sofrida por materiais em suspenso nas guas. Ex.: gipsita, calcrio e dolomita. -Origem Orgnica (organgenas): Provm da ao direta ou indireta de organismos ou da acumulao de seus restos (acumulao matria orgnica). Ex.: calcrio-fssil, carvo-fssil, turfa. c) Rochas Metamrficas: So rochas magmticas ou sedimentares que sofreram alterao na sua textura original, estrutura cristalina ou composio mineralgica, devido a condies qumicas e fsicas abaixo da superfcie terrestre (calor, presso e gua). Os tipos de rochas mais comuns neste grupo so mrmore (provm da metamorfizao do calcrio), gnaisse (provm da metamorfizao do granito), quartzito (provm da metamorfizao do arenito), xisto e filito. 1.5.2 - Classificao Tecnolgica: Baseado no mineral simples predominante na constituio das rochas e determinante das suas caractersticas. a) Rochas Silicosas: Predomnio quase total da slica (SiO2) sob a forma, normalmente, de quartzo puro. Possuem a maior resistncia mecnica e maior durabilidade. Ex.: granito, basalto, grs silicoso, etc.



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b) Rochas Calcrias: Tm predomnio do clcio, na forma de carbonato de clcio (CaCO3) ou de sulfato de clcio. Possui boa resistncia mecnica e mdia durabilidade. Ex.: calcrio, mrmore, dolomita e gipsita. c) Rochas Argilosas: Predomnio da argila (silicatos hidratados de alumnio). Tm resistncia mecnica e durabilidade baixssimas. Ex.: argila comum, margas e xistos argilosos. 1.5.3 - Classificao Combinada: Considera-se as duas classificaes anteriores e a aplicao na Engenharia. As rochas so classificadas em: a) Rochas Slicosas: Eruptiva, Sedimentares e Silicosas Metamrficas; b) Rochas Calcrias: Sedimentares e Metamrficas; c) Rochas Argilosas: Sedimentares.A Tabela 1 resume esta classificao. Tabela 1: Classificao das Rochas (PETRUCCI, 1976)

1.6 CARACTERSTICAS DE ROCHAS EMPREGADAS NA CONSTRUO CIVIL1.6.1 Granito - Rocha gnea de profundidade; - Dura de textura cristalina e de gros finos ou mdios; - Compem-se de quartzo, feldspato e mica;PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

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- Comum na natureza; - Apresenta fratura irregular ou concide; - A cor predominante dada pelo feldspato, podendo ser rsea, marrom, amarelada, cinza ou azulada; - O quartzo d grnulos brancos ou pretos e a mica lhe d o brilho; - Resistncia compresso , em mdia, 150 MPa (1500kgf/cm); - Densidade varia de 2,5 a 3,0; - Excelente pedra de construo, desde que no alterado; - Resistncia mecnica e durabilidade so as maiores dentre as demais pedras de construo; - Usos: em calamentos (resistncia ao choque e desgaste), muros de arrimo, alvenarias e pontes em arcos (obras com esforos de compresso); - Principal uso: Como agregado para base de pavimentos, concretos de Cimento Portland e asftico. Atualmente utilizado como revestimento de pisos e paredes na forma polida (placas). 1.6.2 Calcrios - Rocha sedimentar composta por carbonato de clcio (CaCO3) e pequenas propores de outras substncias (xido de ferro, de magnsio, argila); - Predomnio de carbonato de clcio (CaCO3) so chamados de calcrios calcticos e predomnio de carbonato de magnsio CaMg (CO3) so chamados de calcrio dolomticos ou magnesianos; - Caractersticas: Calcinao pela ao do calor, liberando gs carbnico. CaCO3 + calor = CaO + CO2 Atacadas pelos cidos, desprendem CO2 com efervescncia. Riscadas facilmente pelo canivete (grau 3 na escala de Mohs). - Resistncia compresso de 50 a 150 MPa (500 a 1500kgf/cm); - Uso: Revestimento, produo de aglomerantes (extrao da cal e fabricao do cimento) e, em algumas regies, como agregados. 1.6.3 - Basalto - Rocha gnea de superfcie; - De cor escura e textura compacta; - Constituda base de feldspato; - Resistncia compresso de 150 MPa (1500kgf/cm); - Composto de silicatos de alumnio e clcio, de vidro e piroxnio; - Tem grande resistncia e dureza; - Como agregado apresentam duas desvantagens: grande dureza que desgasta os britadores e a forma dos gros predominantemente lamelares; - Exige menos explosivos na explorao das pedreiras, devido ao seu fraturamento natural, fazendo seu custo de produo ser menor que o dos agregados granticos;PROF SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO PROF JOS LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANA DO TRABALHO

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- Uso: Em revestimentos de pisos com grande fluxo de pedestres (placas polidas) e pisos para jardins (forma bruta). 1.6.4 - Mrmores - Rochas derivadas do metamorfismo do calcrio; - Tem textura compacta; - Resistncia compresso de 100 MPa (1000kgf/cm); - As impurezas do a sua colorao; - Durabilidade e resistncia abraso menor que granitos; - Representam o ltimo grau de alterao de rochas (paragnaisses) ou provm do metamorfismo do granito (ortognaisses); - Aspecto e caractersticas fsicas e mecnicas semelhantes a dos granitos; - Tem quase os mesmos usos que o granito; - Uso: Em revestimento interior sob a forma de placas.

1.7 MINERAIS PRESENTES NAS PEDRAS DE CONSTRUO1.7.1 - Quartzo A slica (SiO2) ou quartzo livre o mineral mais abundante na crosta terrestre. O quartzo a slica cristalina, geralmente opaca ou de colorao branco leitoso. somente atacada pelo cido fluordrico. Possui massa especfica absoluta 2,65 e dureza 7. Apresenta alta resistncia compresso e grande resistncia abraso. T 570 C: passa do estado beta para alfa aumentando 1,5 vezes seu volume; T = 870 C: transforma-se em tridimita e cristaliza sob forma de finas lminas hexadricas; T = 1710 C: funde, resfriando-o rapidamente, d origem ao quartzo vtreo (slica amorfa), de massa especfica 2,3. A slica amorfa ocorre sob forma de slica hidratada SiO2 (H2O) opalina. Nessa forma pode reagir com a cal. 1.7.2 Aluminossilicatos Depois da slica, a alumina (Al2O3) o mais abundante constituinte da crosta terrestre. Combinado com a slica (SiO2) forma o grupo de aluminossilicatos. -Feldspato: K2OAl2O3 6SiO2; Na2OAl2O3 6SiO2; CaOAl2O3 2SiO2 -Mica: silicatos de alumnio. Muscovita, Vermiculita; -Caulinita: silicatos de alumnio hidratado Al2O3 2SiO2 2H2O



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1.7.3 - Silicatos de Ferro Magnsio Geralmente denominados minerais negros. A massa especfica maior que os outros silicatos e a dureza varia entre 5,5 e 7,5. 1.7.4 - Carbonatos e Sulfatos Os carbonatos e sulfatos formadores de rochas so encontrados principalmente em rochas sedimentares. Minerais mais importantes: -Calcita: CaCO3 (carbonato de clcio cristalino) -Magnesita: Mg CO3, emprega-se em material refratrio. -Dolomita: (CaCO3 . MgCO3) -Gesso: CaSO4 . 2H2O -Anidrita: CaSO4, transforma-se em gesso por hidratao.

1.8 PROPRIEDADES DAS PEDRASPara que as pedras possam ser utilizadas na construo, estas devem ter algumas qualidades,resultando na necessidade de controle de certas propriedades. As propriedades fundamentais so as seguintes: Resistncia Mecnica: a capacidade de suportar a ao de cargas aplicadas sem entrar em colapso. Devem ser consideradas propriedades como resistncia Compresso, Trao, Flexo, Cisalhamento, Desgaste e Choque. - Compresso, Trao, Flexo, Cisalhamento: As pedras tm boa resistncia compresso e mal trao. A resistncia mecnica varia de acordo com a orientao nas rochas estratificadas e com o leito da pedreira nas rochas eruptivas. A umidade tem influncia na resistncia, variando na razo inversa da umidade. Nas pedras as deformaes crescem menos rapidamente que as tenses, no seguindo a lei de Hooke. A resistncia compresso, geralmente, o principal requisito na escolha da pedra. - Desgaste: a perda de qualidades ou de dimenses com o uso contnuo. - Choque: As pedras suportam, alm dos efeitos estticos, os dinmicos. Os ensaios podem ser feitos por normas alems ou americanas. Durabilidade: a capacidade de manter as suas propriedades fsico-mecnicas com o decorrer do tempo e ao de elementos agressivos (meio ambiente ou intrnsecos, fsico, qumico e mecnico). Influenciam a durabilidade: a Compacidade, Porosidade, Permeabilidade, Higroscopidade, Gelividade, Condutibilidade Trmica.



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Compacidade (C): o volume de slidos na unidade de volume da rocha natural. Est ligada permeabilidade, absoro, higroscopicidade e gelividade. Porosidade (P): expressa pelo volume de vazios na unidade de volume total. o complemento da compacidade. A pedra porosa pouco resistente compresso, permevel e gelvel. A porosidade est intimamente ligada durabilidade. A classificao quanto porosidade a seguinte: P < 1% : rocha muito compacta; 1%

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