Materiais de Constru o Aula 1.0 Merged

Materiais de Construo 17/11/2013

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Centro de Engenharias Civil & Eltrica

Materiais de Construo

Engenharia Civil - UFT

Prof. Marcus Vinicius Ribeiro e Souza, MSc

Palmas - TO

2013


Aula 1 Propriedades gerais & Normalizao

INTRODUO

DEFINIO BSICA: Qualquer material utilizado na construo de uma edificao, desde

a locao e infraestrutura da obra at a fase de acabamento.

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INTRODUO

HISTRICO:

As necessidades humanas quanto a sua sobrevivncia so satisfeitas com o uso das matrias-primas disponveis na natureza.

O desenvolvimento do homem esteve sempre ligado a sua habilidade de detectar, manipular e aperfeioar os materiais disponveis para atender suas necessidades de manuteno, proteo, abrigo, etc.

Com a evoluo do homem surgem necessidades que levam transformao desses materiais de uma maneira simplificada, a fim de facilitar seu uso ou de criar novos materiais a partir deles. Assim, o homem comea a moldar a argila, a cortar a madeira e a lapidar a pedra. Outro exemplo de evoluo foi a descoberta do concreto que surgiu da necessidade do homem de um material resistente como a pedra, mas de moldagem mais fcil.

O conhecimento cientfico serve de suporte para o desenvolvimento e aperfeioamento desses materiais.

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INTRODUO

HISTRICO:

Nas construes, predominavam a pedra, a madeira e o barro. Em menor escala, os metais, os couros e as fibras vegetais.

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INTRODUO

HISTRICO:

Materiais de fceis moldagens e confeces.

Trabalhveis como o barro.

Resistentes como a pedra.

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Concreto

INTRODUO

HISTRICO:

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ferramentas

Tem

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uai

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FUTURO?

Casas sustentveis

Fim

no

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ism

o

Casa taipa


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INTRODUO

HISTRICO:

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Obra de Engenharia > materiais reais.

Barragem

Alvenarias

Ponte

INTRODUO

HISTRICO:

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Obra de Engenharia > materiais reais.

Muros de arrimo

Pavimentaes

Construes metlicas

INTRODUO

OBSERVAO: Nenhuma obra feita sem materiais e a qualidade e durabilidade

de uma construo dependem diretamente da qualidade e da durabilidade dos materiais que nela so empregados. Por isso, necessrio que o responsvel tcnico de uma edificao tenha em mente a importncia de conhecer as propriedades e aplicaes mais adequadas para cada material.

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INTRODUO

ESCOLHA DOS MATERIAIS - O responsvel tcnico da obra deve analisar os materiais de acordo com seguintes aspectos: Condies tcnicas: O material deve possuir propriedades que o

tornem adequado ao uso que se pretende fazer dele. Entre essas propriedades esto a resistncia, a trabalhabilidade, a durabilidade, a higiene e a segurana.

Condies econmicas: O material deve satisfazer as necessidades de sua aplicao com um custo reduzido no s de aquisio, mas de aplicao e de manuteno, visto que muitas obras precisam de servios de manuteno depois de concludas e que da manuteno depende a durabilidade da construo.

Condies estticas: O material utilizado deve proporcionar uma aparncia agradvel e conforto ao ambiente onde for aplicado.

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INTRODUO

CONSIDERAES GERAIS: 1. Determinar as propriedades

importantes para o caso.

2. Eleger os materiais que apresentam essas propriedades pelo menor custo global.

3. Conhecimento tcnico-cientfico + experincia

4. Questes ambientais: poluio, consumo de energia, etc.

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ESPECIFICAES DE MATERIAIS

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OBSERVAO: Usar sempre da maior exatido possvel definir todos os elementos

que possam variar de procedncia; Citar dados tcnicos do material desejado mesmo que paream

bvios para ns, podem no ser para o construtor; Nomear o material e tambm: a classificao, o tipo, a dimenso

desejada, cor, textura, padro e, eventualmente, a procedncia (marca);

No esquecer NENHUM material; Rever catlogos dos materiais especificados e estar sempre

atualizado; Organizar um guia para especificaes, a fim de no esquecer

detalhes como rodaps, ferragens...


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NORMALIZAO DOS MATERIAIS:

Gerar padres mnimos de qualidade; Padronizao das especificaes de materiais:

Processo de fabricao;

Acabamento;

Forma e dimenses;

Composio qumica;

Propriedades fsicas;

Ensaios, etc.

No Brasil > Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT).


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Outras entidades > objetivos mais especficos de materiais:

ABCP Associao Brasileira de Cimento Portland

IBC Instituto Brasileiro do Concreto

IBP Instituto Brasileiro do Pinho

ABRAGESSO Associao Brasileira dos fabricantes de chapas de Gesso

ABRAGESSO Associao Brasileira dos fabricantes de ls isolantes minerais

CBCA Centro brasileiro de construo em ao.

ANP Agncia Nacional de Petrleo e Gs Natural e Biocombustveis


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TIPOS DE NORMAS:

Normas: diretivas de clculos e mtodos de execuo de obra e servios, condies mnimas de segurana;

Especificaes: prescries dos materiais;

Padronizaes: dimenses para materiais ou produtos;

Terminologias: Regulam a nomenclatura;

Simbologia: convenes de desenho;

Classificaes: Ordenar e dividir grupos de elementos.

Obs.: NBR (Norma Brasileira) para qualquer tipo. Caracteriza-se pelas iniciais indicadas, seguida do nmero de ordem e, quando necessrio, seguida dos dois ltimos algarismos do ano em que foi feita ou alterada pela ltima vez.


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Definio: Normalizar padronizar atividades especficas e repetitivas. uma maneira de organizar as atividades por meio da criao e utilizao de regras ou normas.

A normalizao tem como objetivo contribuir para:

a) Qualidade;

b) Produtividade;

c) Tecnologia;

d) Eliminao de barreiras tcnicas e comerciais.

Normas Tcnicas:

Documentos aprovados por uma instituio reconhecida, que prev, para um uso comum e repetitivo, regras, diretrizes ou caractersticas para os produtos ou processos e mtodos de produo conexos, cuja observncia no obrigatria.





Normas Regulamentadoras (NR):

Documentos aprovados por rgos governamentais em que se estabelecem as caractersticas de um produto ou dos processos e mtodos de produo com eles relacionados, com incluso das disposies administrativas aplicveis e cuja observncia obrigatria.





Normas Nacionais:

So as normas editadas por uma organizao nacional de normas.

No Brasil, as normas brasileiras so os documentos elaborados segundo procedimentos definidos pela ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas).

As normas brasileiras so identificadas pela ABNT com a sigla NBR nmero/ano e so reconhecidas no territrio nacional.






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Normas Regionais:

So estabelecidas por um organismo regional de normalizao, para aplicao em um conjunto de pases.

Normas do Mercosul desenvolvidas pela AMN (Associao Mercosul de Normalizao.

Normas COPANT (Comisso Pan-Americana de Normas Tcnicas) elaboradas nos seus comits tcnicos.





Normas Internacionais:

So normas tcnicas estabelecidas por um organismo internacional de normalizao, resultantes da cooperao e de acordos entre grande nmero de naes independentes, com interesses comuns.

Normas ISO: So aquelas elaboradas e editadas pela Organizao Internacional de Padronizao (Internacional Organization for Standardization).





Elaborao das Normas:

O processo de elaborao das normas brasileiras dentro da ABNT de responsabilidade dos Comits Brasileiros (CB).

A elaborao de normas nacionais inicia-se com a identificao da necessidade do estabelecimento de padres tcnicos nacionais para produtos, servios, mtodos de ensaio ou de amostragem.

Aps os estudos do CB o projeto submetido consulta pblica por um perodo de tempo preestabelecido.






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Elaborao das Normas:

CB-02 - elaborao das normas tcnicas de componentes, elementos, produtos ou servios utilizados na construo civil (planejamento, projeto, execuo, mtodos de ensaio, armazenamento, transporte, operao, uso e manuteno e necessidades do usurio, subdivididas setorialmente);

CB-18 - normalizao no setor de cimento, concreto e agregados, compreendendo dosagem de concreto, pastas e argamassas; aditivos, adesivos, guas e elastmeros (terminologia, requisitos, mtodos de ensaio e generalidades).





Existem sete tipos de normas elaboradas pela ABNT:

1. Classificao - ordena, designa, distribui e/ou subdivide conceitos, materiais ou objetos;

2. Procedimento - fixa rotinas e/ou condies para a execuo de clculos, projetos, obras, servios e instalaes; emprego de materiais e produtos industriais; rotinas administrativas; elaborao de documentos; segurana na execuo ou na utilizao de obras, equipamentos, instalaes ou processos;

3. Padronizao - restringe a variedade pelo estabelecimento de um conjunto metdico e preciso de condies a serem satisfeitas, com o objetivo de uniformizar as caractersticas geomtricas e/ou fsicas de elementos de fabricao, produtos semi-acabados, desenhos e projetos;





4. Simbologia - fixa convenes grficas que devem ser associados a produtos e indicaes de servios;

5. Terminologia - define, relaciona e/ou d equivalncia em diversas lnguas de termos tcnicos empregados, visando ao estabelecimento de uma linguagem uniforme;

6. Especificao - fixa as caractersticas fsicas, qumicas, etc. de materiais, processos, componentes, equipamentos e elementos de construo, bem como as condies exigveis para aceitao e/ou rejeio de matrias-primas e produtos;

7. Mtodo de Ensaio - prescreve a maneira de determinar ou verificar as caractersticas, condies ou requisitos exigidos de material ou produto e obra ou instalao.






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As normas tm uma funo orientadora e purificadora no mercado e sempre foram obrigatrias.

As normas so recomendaes, com base na melhor tcnica disponvel e certificada num determinado momento, para se atingir um resultado satisfatrio.

As normas continuam valendo como padres mnimos de referncia.





PROCESSO DE AVALIAO DE QUALIDADE

1. Selecionar normas ou regulamentos;

2. Coletar amostras, realizar ensaios;

3. Realizar inspees;

4. Realizar auditorias no Sistema de Gesto da Qualidade da empresa;

5. Avaliar e acompanhar o produto no mercado.





AVALIAO DE QUALIDADE DO PRODUTO

1. Inspeo: processo de medir, ensaiar ou examinar um produto ou servio:

por atributo: usada quando a conformidade no medida, mas apenas rotulada (por exemplo, a anlise da presena de manchas ou de trincas);

por varivel: usada onde a caracterstica avaliada mensurvel, como, por exemplo, a avaliao das dimenses, da resistncia, entre outras;

2. Auditoria: usada para avaliar se as atividades desenvolvidas na empresa esto de acordo com o que foi planejado, se o planejamento foi eficazmente implementado e se os objetivos traados pela empresa podero ser atingidos.






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Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade no Habitat PBQP-H

O objetivo principal do programa o combate no-conformidade intencional s normas tcnicas na fabricao de materiais e aos componentes para a construo civil.

Para cada segmento de produtos existe um PSQ (Programa Setorial da Qualidade) especfico, definido por entidades setoriais nacionais representantes de cada setor.














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CLASSIFICAO

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CRITRIOS DE CLASSIFICAO:

Quanto a ORIGEM:

Naturais so aqueles encontrados na natureza, prontos para serem utilizados. Em alguns casos precisam de tratamentos simplificados como uma lavagem ou uma reduo de tamanho para serem utilizados. Como exemplo desse tipo de material, temos a areia, a pedra e a madeira.

Artificiais so os materiais obtidos por processos industriais. Como exemplo, pode-se citar os tijolos, as telhas e o ao.

Combinados so os materiais obtidos pela combinao entre materiais naturais e artificiais. Concretos e argamassas so exemplos desse tipo de material.

CLASSIFICAO

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CRITRIOS DE CLASSIFICAO:

Quanto a FUNO:

Materiais de vedao so aqueles que no tm funo estrutural, servindo para isolar e fechar os ambientes nos quais so empregados, como os tijolos de vedao e os vidros.

Materiais de proteo so utilizados para proteger e aumentar a durabilidade e a vida til da edificao. Nessa categoria podemos citar as tintas e os produtos de impermeabilizao.

Materiais com funo estrutural so aqueles que suportam as cargas e demais esforos atuantes na estrutura. A madeira, o ao e o concreto so exemplos de materiais utilizados para esse fim.


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PROPRIEDADES & CARACTERSTICAS

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PROPRIDADES GERAIS DOS CORPOS: So as qualidades exteriores que caracterizam e distinguem os materiais. Um determinado material conhecido e identificado por suas propriedades e por seu comportamento perante agentes exteriores.

I. EXTENSO: a propriedade que possuem os corpos de ocupar um lugar no espao.

II. MASSA: a quantidade de matria e constante para o mesmo corpo, esteja onde estiver.

III. PESO: definido como a fora com que a massa atrada para o centro da Terra varia de local para local.

IV. VOLUME: o espao que ocupa determinada quantidade de matria.

V. POROSIDADE: a propriedade que tem a matria de no ser contnua, havendo espaos entre as massas.


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PROPRIDADES GERAIS DOS CORPOS:

VI. DUREZA: definida como a resistncia que os corpos opem ao serem riscados.

Resist. ao risco.

Diamante: mais duro.

Escala de Mohs

- Quem risca o quadro o giz?


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VII. Tenacidade:

Resistncia ao choque ou percusso.

Ex: Vidro alta dureza, baixa tenacidade.

VIII. Maleabilidade:

a propriedade que um material, por exemplo, um ao, apresenta de poder ser laminado, estampando, forjado, entortado e repuxado, sem se romperem.


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IX. Ductibilidade:

Capacidade de formar fios, sem se romper.

X. Durabilidade:

Permanecer inalterado com o tempo.


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XI. Desgaste:

Perda da qualidade ou dimenses com o uso contnuo.

Ex: Pisos com trfego alto, ambientes agressivos

XII. Elasticidade:

Retornar forma primitiva aps a aplicao de fora.

Ex: Borracha


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XIII. VOLUME APARENTE: Volume baseados nas dimenses que o corpo aparenta ter.

XIV. VOLUME REAL: Volume medido considerando os vazios (poros) existentes dentro e fora do corpo.

XV. Densidade: a medida da quantidade de matria (massa) que um material ocupa por volume. Por exemplo: tomemos 1cm de cortia, 1cm de gua e 1cm de chumbo.

Verifica-se que quantidades diferentes de matria, num mesmo volume possuem massas diferentes.


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XVI. Massa especfica:

Relao entre a massa e o volume de um corpo.

a massa por unidade de volume.

XVII.Peso especfico:

Relao entre o peso e o volume de um corpo.

o peso por unidade de volume.

g = P / V r = m / V


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ESFOROS MECNICOS:

Os materiais de construo esto constantemente submetidos a solicitaes como cargas, peso prprio, ao do vento, entre outros, que chamamos de esforos. Dependendo da forma como os esforos se aplicam a um corpo, recebe uma denominao.

COMPRESSO mesma direo/sentido contrrio/ encurtamento

TRAO mesma direo/sentido contrrio/ alongamento

ESFOROS MECNICOS:

FLEXO deformao na direo perpendicular ao qual aplicado

TORO esforo aplicado no sentido de rotao do material

CISALHAMENTO ou de CORTE esforo que provoca a ruptura por cisalhamento.

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CLASSIFICAO DOS MATERISAIS NA INDSTRIA DA CONSTRUO CIVIL

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Cermicos

Betuminosos

Madeiras

Metais Rochas

Aglomerantes

Vidros Plsticos

Borrachas

Tintas e vernizes Materiais

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1 - Rochas:

As rochas so todos os elementos que constituem a crosta terrestre, independente da sua origem, constituio e estrutura.

So materiais que apresentam elevada resistncia mecnica, podendo sofrer modificaes quando em contato com o ar e gua, em alguns casos.


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1 Rochas (cont.):

Aplicao: Usadas como suporte em bases de obras de terra, blocos de pavimentao e agregado (concreto).

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2 - Aglomerantes:

Fixar ou aglomerar materiais.

Em geral, so pulverulentos (em forma de p).

Misturados com gua, tm a capacidade de se aglutinar superfcies devido secagem.

Aplicao:

So utilizados para a obteno de pastas, argamassas e concretos.

CAP

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3 - Madeiras:

Material leve, boa resistncia mecnica e de fcil trabalho.

Aplicao:

-Obtida em grandes quantidades com preo acessvel.

-Manuseada com ferramentas simples e ser reutilizada.

-Permite fceis ligaes e emendas.


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4 - Materiais cermicos:

Obtidos pelo cozimento da argila (sol ou fornos).

Apresentam elevada resistncia compresso.

So utilizados nas construes e obras monumentais.

Principais produtos: adobe, tijolos comuns, telhas comuns, louas e azulejos.

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5 - Metais:

Materiais bons condutores de calor e eletricidade, grande resistncia e deformabilidade.

Ferro, cobre e alumnio so os mais utilizados.

So utilizados como elementos estruturais nas construes e na confeco de mquinas e peas.

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6 Betuminosos:

Representados pelo betume (asfaltos e alcatres).

Natureza orgnica ( base de carbono, principalmente hidrocarbonetos).

So utilizados na pavimentao e impermeabilzaes.


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7 Plsticos:

Compostos orgnicos com comportamento plstico (moldvel sob baixa presso).

Bons isolantes, resistentes corroso, mas em geral, tm baixas resistncia esforos. Os principais tipos so os polietilenos, acrlicos, resinas epxis, polisteres e silicones.

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7 Plsticos (cont.):

Tubulaes de gua, esgoto e energia. Placas, colas, peas (tomadas), laminados, etc.

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8 Borrachas:

Material de composio vegetal. Apresenta alta elasticidade.

Utilizadas como isolantes e elementos de proteo.


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9 Vidros:

Material base de slica.

Transparentes e impermeveis gases e lquidos.

Elevada resistncia ataques qumicos e baixa resistncia choques mecnicos e trmicos.

Utilizados no envidraamento (esquadrias), paredes, coberturas, decorao.

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10 Tintas e vernizes:

Material de revestimento, consistncia lquida ou pastosa, para cobrir, proteger e embelezar superfcies.

A cor, principal caracterstica, visa causar sensao nas pessoas: peso de objetos, distncia, etc.

Composta por pigmento (cor), veculo (parte lquida voltil ou no), carga (minerais: consistncia e durao)


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Aula 2 Pedras Naturais

INTRODUO

DEFINIO: 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.

NBR 6502 (Rochas e solos)

Material slidos, consolidado e constitudo por um ou mais minerais, com caractersticas fsicas e mecnicas especficas para cada tipo.

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Elevada resistncia mecnica, podendo sofrer modificaes quando em contato com ar e gua.

INTRODUO

HISTRICO: 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. no sul da Inglaterra

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Stonehenge


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INTRODUO

HISTRICO: 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;

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INTRODUO

ROCHAS NA ENGENHARIA: Direcionando nosso estudo para as rochas como parte da engenharia,

podemos destacar duas finalidades das mesmas: Local de instalaes de obras: as rochas podem ser utilizadas como

fundaes de obras, como material de base para tneis, galerias, entre outros.

Material de construo: materiais como pedras brita, areia, componentes de misturas cermicas, pedras para revestimento, matrias-primas da cal e do cimento, so originrios de rochas estudadas pela geologia.

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INTRODUO

ROCHAS NA ENGENHARIA: CARACTERSTICAS QUE INFLUENCIAM NO COMPORTAMENTO DAS

ROCHAS:

Composio mineralgica: refere-se aos minerais que compem cada rocha.

Textura: o modo como os minerais esto distribudos.

Estrutura: refere-se homogeneidade ou heterogeneidade dos cristas constituintes.

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COMPOSIO DAS ROCHAS

MINERAIS: Os minerais so definidos como substncias slidas, naturais,

inorgnicas e homogneas, que possuem composio qumica definida e estrutura atmica caracterstica. So compostos qumicos resultantes da associao de tomos de dois ou mais elementos. A composio de uma rocha quanto aos minerais nela presentes determinada com o auxlio da anlise petrogrfica.

PRINCIPAIS MINERAIS QUE COMPEM ROCHAS USADAS NA CONST.

CIVIL: Caulinita - o principal componente de argilas. Sua massa especfica de 2,6 e sua dureza de 1.

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COMPOSIO DAS ROCHAS

PRINCIPAIS MINERAIS QUE COMPEM ROCHAS USADAS NA CONST. CIVIL:

Feldspato - o material mais abundante na natureza. Apresenta-se nas cores branca, cinza, rosa e avermelhada. Possui massa especfica entre 2,55 e 2,76 e a dureza de aproximadamente 6. Est presente na constituio de rochas gneas (granito), sedimentares (arenito) e metamrficas (gnaisses). Quartzo - um dos minerais mais comuns na natureza. Possui as cores incolor, leitosa e cinza, Sua dureza 7 e a massa especfica de 2,65. Est presente na composio das rochas gneas (granito), sedimentares (arenito) e metamrficas (quartzitos, gnaisses). Mica - Possui composio qumica complexa. Possui dureza de 2 a 3 na escala Mohs.

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COMPOSIO DAS ROCHAS

PRINCIPAIS MINERAIS QUE COMPEM ROCHAS USADAS NA CONST. CIVIL:

Calcita - Mineral solvel em meio cido. Apresenta cores incolor e branca. Tem massa especfica de 2,7 e dureza 3. Est presente nas rochas sedimentares (calcreo) e metamrficas (mrmores). Dolomita - Mineral menos solvel em meio cido que a calcita. Apresenta cor branca e dureza de 3,5. Compe as rochas sedimentares (calcreos dolomticos) e metamrficas (mrmores dolomticos).

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FORMAO E CLASSIFICAO DAS ROCHAS

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CLASSIFICAO: Uma rocha definida como um corpo slido natural, resultante de um

processo geolgico determinado, formado por agregados de um ou mais minerais arranjados, segundo condies de temperatura e presso existentes durante sua formao.

De acordo com o processo de formao, podemos classificar as rochas em:

Rochas gneas Rochas Sedimentares Rochas Metamrficas


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CLASSIFICAO: Rochas gneas - Resultam da solidificao do magma.

I. Formada em profundidade rochas plutnicas ou intrusivas estrutura cristalina textura de graduao grossa.

II. Formada na superfcie extravasamento de lava rochas vulcnicas ou extrusivas estrutura que pode ser vtrea ou cristalina textura com graduao fina.


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CLASSIFICAO: Rochas gneas - Bom comportamento geomecnico que as demais

rochas e so as mais utilizadas na construo civil. Por serem mais resistentes, so mais abrasivas, o que pode causar desgaste nos equipamentos utilizados para trabalhar esse tipo de rocha;

Exemplos:


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CLASSIFICAO: Rochas Sedimentares - So resultantes da consolidao de

sedimentos, ou seja, formam-se a partir de partculas minerais provenientes da desagregao e transporte de rochas pr-existentes.

Rochas mais brandas, isto , com menor resistncia mecnica. Formao das rochas sedimentares

Duas etapas:

I. Processo mecnico deposio arranjo dos fragmentos de rocha em camadas diferentes rochas primrias.

II. Processo qumico e fsico sedimentos - condies de baixas presses e temperatura conhecido por diagnese rochas secundrias


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CLASSIFICAO: Exemplos: Oriundas da deposio de rochas que se destruram. Ex.: arenito (1). Precipitao qumica: Ex.: gipsita (2) e calcrio. Origem Orgnica: acumulao matria orgnica .Ex.: carvo-fssil (3).

(1) (2) (3)


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CLASSIFICAO: Rochas Metamrficas - Resultam de outras rochas pr-existentes que,

no decorrer dos processos geolgicos, sofreram mudanas mineralgicas, qumicas e estruturais, que provocaram a instabilidade dos minerais, os quais tendem a se transformar e rearranjar sob novas condies.

Como exemplos de rochas metamrficas podemos citar: gnaisses, quartzitos, mrmores, ardsias, entre outras.

Mrmore (provm do calcrio)

Gnaisse (provm da metamorfizao do granito)


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CICLO ROCHA - SOLO:

Sedimentos

Rocha gnea

Magma Rocha

Metamrfica

Rocha Sedimentar

Transporte, eroso, intemperismo

Compactao, cimentao, cristalizao

Metamorfismo

Fuso


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Aula 2 Pedras Naturais

CRITRIOS PARA ESCOLHA DE UMA ROCHA:

Critrios econmicos: referem-se ao custo do material e sua disponibilidade no local ou prximo ao local de utilizao.

Critrios tcnicos: referem-se caractersticas que o material possui que atendem s finalidades da aplicao pretendida.

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Qual rocha utilizar? Que propriedades devo considerar ?

PROPRIEDADES DAS PEDRAS

PRINCIPAIS PROPRIEDADES DAS PEDRAS NATURAIS:

Para definir o uso, ou no, de uma pedra necessrio conhecer as propriedades das pedras naturais e como influem nas caractersticas do material. Alm da composio mineralgica, textura e estrutura vistas anteriormente pode-se citar as seguintes propriedades:

Resistncia mecnica

Durabilidade

Trabalhabilidade

Esttica

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Resistncia mecnica - definida como a resistncia que a pedra oferece ao ser submetida aos diferentes tipos de esforos mecnicos, como compresso, trao, flexo e cisalhamento, alm da resistncia ao desgaste e ao choque (tenacidade). De maneira geral, as pedras naturais resistem melhor compresso do que aos demais esforos. Clivagem so planos de rompimento potenciais ou reais,

paralelos, que refletem planos de fraqueza na estrutura cristalina regular dos minerais.

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Implicaes da Clivagem na resistncia: Se bem desenvolvida em uma direo desgaste do mineral por

atrito. Facilitam a infiltrao fixao de sujeiras manchas nas rochas. Somada a grandes coeficientes de dilatao e variaes trmicas

amplas enfraquecem progressivamente a rocha aumentam as infiltraes de agentes lquidos.

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Durabilidade - a durabilidade a capacidade que tem o material de manter suas propriedades e desempenhar sua funo no decorrer do tempo, dependendo de vrias caractersticas entre elas a compacidade, a permeabilidade, a condutividade trmica, gelividade e a porosidade. Compacidade o volume de slidos na unidade de volume da

rocha natural.

Permeabilidade - a capacidade de se deixar atravessar por lquidos e gases. A gua pode atravessar um corpo poroso por capilaridade, presso ou ambas. Muito importante para reservatrios, coberturas, entre outros.

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Durabilidade Condutividade Trmica: a propriedade relacionada com a

velocidade da transmisso de calor. As pedras, comparadas aos metais, podem ser consideradas ms condutoras de calor. Em geral, as porosas so mais isolantes que as compactas. Devido m condutibilidade. O exterior sofre mais que o interior, a dilatao provoca o fendilhamento.

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Durabilidade Condutividade Trmica:

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Durabilidade Gelividade A gua infiltrada na pedra transforma-se em gelo,

consequentemente aumentando o volume. A presso exercida pelo gelo de 146 kgf/cm.

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Gelo Juntas

Ciclo Gelo - Degelo Chuva



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Durabilidade Porosidade expressa pelo volume de vazios na unidade de

volume total. A pedra porosa pouco resistente compresso, permevel e gelvel. A porosidade est intimamente ligada durabilidade.

Quanto porosidade, as rochas se classificam:

P < 1% : rocha muito compacta;

1%


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Trabalhabilidade Fratura: est relacionada facilidade ou dificuldade de extrao,

corte. Refere-se forma e ao aspecto da superfcie de fragmentao da rocha.

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Esttica - depende da textura, da estrutura e colorao da pedra, caractersticas que esto relacionadas aos minerais que compem a mesma.

Textura: relacionada ao detalhe da distribuio dos elementos mineralgicos.

Estrutura: relacionada homogeneidade ou heterogeneidade dos cristais constituintes.

Colorao: determinada pela cor dos minerais essenciais. Importante pela finalidade decorativa e influncia no valor da pedra.

Devido a sua variabilidade, a cor no serve para identificao mineralgica. Quando usada para revestimentos a uniformidade e a durabilidade das cores so essenciais. A cor pode ser alterada pelo intemperismo. O polimento contribui na resistncia ao do tempo, acentuando as cores.

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Aula 2 Pedras Naturais (CARACTERIZAO TECN. DAS PEDRAS)

CARACTERIZAO TECNOLGICA DAS PEDRAS

CONSIDERAES GERAIS:

A escolha da melhor rocha como uso estrutural ou para revestimento, precede o conhecimento de suas propriedades intrnsecas, que, conjugado ao conhecimento do meio fsico no qual ficar submetida a rocha e s suas solicitaes de uso, definem sua qualificao e viabilidade de emprego.

O uso inadequado dos materiais ptreos pode levar ao comprometimento da durabilidade e da esttica, e, consequentemente, implicaes de ordem econmica e de segurana.

As propriedades intrnsecas das rochas compreendem parmetros fsicos, fsico-mecnicos e qumico-mineralgicos. So determinados mediante anlises e ensaios tecnolgicos.



DU

RA

BIL

IDA

DE





2




NB

R 1

58

45

*ATIVIDADE: Leitura do documento moodle e seu resumo.




x = obrigatria x = importante x = muito importante

- = desnecessria





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Aula 2 Pedras Naturais (APLICAES)

Principal aplicao: em revestimento, como placas ou ladrilhos, em pisos e escadas de interiores e exteriores,fachadas e paredes de interiores e exteriores. Tambm so consumidas na forma de peas acabadas e semi-acabadas, como tampos de mesas e de bancadas de cozinhas ou de lavatrios.

Pavimentao: empregadas em caladas, ruas, sarjetas, etc., geralmente em estado natural, sem processamento, na forma de paraleleppedos e lajotas.

Alvenaria: elementos estruturais em edificaes, compondo principalmente paredes. Alm das funes estticas, desempenham importante funo de sustentao, suportando cargas compressivas.

APLICAES DAS PEDRAS NA CONSTRUO CIVIL




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UTILIZAO





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Alvenaria / Estrutura (com chapisco)

Emboo

Argamassa colante

Rocha ornamental

Selante elastomrico

Rocha ornamental





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G-fix (ao inox 304)







Insert tipo LS


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Palmas - TO

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Aula 2 Pedras Naturais (EXTRAO E BENEFICIAMENTO)

Lavra de ardsia - Corte de corpos

tabulares a partir do piso de bancada

EXTRAO & BENEFICIAMENTO







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DEFEITO NATURAL TRINCA

DEFEITOS



DEFEITO NATURAL - MANCHA

DEFEITOS




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DEFEITO NATURAL OXIDAO

DEFEITOS



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MATERIAIS DE CONSTRUO CIVIL

TINTAS NA

CONSTRUO CIVIL

HISTRICO

Antes de 1900

- As tintas possuem base mineral.

- So fabricadas artesanalmente

- H uma limitada escolha nas cores.

Depois de 1900

- As tintas so sintticas

- So preparadas industrialmente

- H liberdade na escolha de cores

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Funo esttica e protetora

Situao atual:

Reduo do impacto ambiental, gerando uma grande inovao nos produtos

Baixo odor, reduo de solventes aromticos

Menor teor de slidos

Substituio por emulses produtos de base aquosa

Combinao das funes

Decorao

Proteo da base(durabilidade dos substratos)

Impede corroso de metais

Reduz absoro de gua de argamassas e a sua lixiviao

Reduz absoro de gua de madeiras

Funes especiais

Higiene, retardar chama, anti-esttica

Reduz reflexo da radiao trmica

Sinalizao

Segurana do trabalho

DEFINIO

So os produtos mais usados para proteger materiais, so constitudos essencialmente de uma

suspenso de partculas opacas (pigmentos) em veculo fluido. A principal funo das partculas cobrir e decorar a superfcie, a do veculo,

aglutinar as partculas e formar a pelcula de proteo. Alm desses, as tintas modernas contm outros componentes (aditivos) (Bauer, 1994)

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Tintas convencionais, com alto teor de solventes e com baixo teor de slidos.

So tintas antiquadas de alto VOC. High VOC

Tintas modernas, de baixo VOC. Tintas de baixo teor de solventes e com alto

teor de slidos. Low VOC

Tintas modernas, com baixssimo teor de solventes. So tintas modernas nas

quais a maior parte dos solventes foi substitudo por gua. So tintas de

baixssimo VOC. Low VOC

Tintas modernssimas, de zero VOC Tintas sem solventes e com altssimo

teor de slidos.. So tintas 100% slidos ou No VOC

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Aglutinante das partculas de pigmento

o formador do filme propriamente dito.

Sem a presena da resina, todos os demais componentes de

uma tinta no teriam aderncia junto ao substrato.

Propriedades mecnicas - trao, elasticidade

Permeabilidade

Resistncia ao intemperismo radiao UV, gua, poluentes

Resistncia qumica alcalinidade da argamassa

Aderncia

Orgnicos podem ou no apresentar solubilidade

Solveis: possuem alto poder de tingimento, so mais caros e mais txicos tambm chamados corantes

Inorgnicos influem no aspecto da pintura como cor, textura

Inertes ou cargas funes: enchimento, textura, resistncia abraso

Ativos - funes: Promover cor; Propriedade anticorrosiva; Reflexivos

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Cargas minerais so elementos inorgnicos de

origem mineral extrados de jazidas.

Servem para ajustar o brilho, para aumentar o

teor de slidos da tinta (poder de enchimento)

e, dependendo da carga, aumentar a

resistncia abraso.

voltil, por isso chamado de veculo voltil

O teor corrigido conforme a necessidade momentos antes da aplicao. Varia conforme a absoro(porosidade) e rugosidade do substrato

Tinta ltex(emulso aquosa): tem como solvente a gua

Funes bsicas:

Dissolver a resina esmaltes, leo, epoxi

Conferir viscosidade adequada para aplicao

Influir na secagem

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Substncias adicionadas em pequenas propores na

tinta entre 0,1% a2%

Proporciona funes especficas:

Biocidas: fungicidas, bactericidas, algicidas ao contra microrganismos biolgicos

Reolgicos: estabilizar emulses manter os pigmentos em suspenso, facilitar a aplicao

Agentes dispersantes: tensoativos facilitam a produco

Secantes: aceleram a secagem de tintas alqudicas

TINTAS NA

CONSTRUO CIVIL

EFICINCIA

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EFICINCIA

EFICINCIA

SISTEMA CONVENCIONAL

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Fundo: produto destinado primeira demo ou mais demos sobre a superfcie e funciona como uma ponte de aderncia entre o substrato e a tinta de acabamento.

Selador: aplicao em materiais porosos argamassa e madeira; uniformizao da absoro do substrato.

Primer: proteo anticorrosiva de metais e algumas vezes para madeira

Fundo preparador: promover a coeso de partculas soltas pintura calcinada, argamassa sem coeso, gesso

Massa: correo de irregularidades da superfcie j selada produto pastoso e com elevado teor de cargas. Torna a

superfcie mais lisa e homognea; massa PVA para interiores e acrlica para exteriores; massa a leo para madeira

Tinta de acabamento: fornecer as propriedades necessrias

para o fim a que se destina, inclusive tonalidade parte visvel do sistema de pintura

Substratos porosos: concreto, argamassa, cermica, gesso

Ltex(PVAc, acrlico, texturas)

Esmalte sinttico

Tinta epxi

Tintas base de cal (caiao)

Tinta de base de silicatos alcalinos (sdio, potssio) Selador para materiais porosos como argamassa

Verniz acrlico, poliuretnico, epoxi

Silicones

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REVESTIMENTO TEXTURIZADO

REVESTIMENTO TEXTURIZADO

Madeira e derivados

leo

Esmalte sinttico (alqudica), base solvente e base gua

Impregnante, base solvente e base gua

Verniz sinttico, poliuretnico monocomponente e com filtro solar e poliuretnico bicomponente com filtro solar

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Madeira e derivados

Stain: Penetra na

madeira e no forma

filme, transformando-

se numa proteo

flexel, hidrorrepelente

e fungicida.

Metlicos, ferrosos e no ferrosos

leo

Esmalte sinttico(alqudica), base solvente e

base gua

Esmalte sinttico (alqudica), base solvente e

base gua, dupla ao

Epxi

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TINTAS NA

CONSTRUO CIVIL

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Execuo de pintura: deve ser considerada desde a fase da definio do projeto.

Exemplo: os detalhes de projeto influem na durabilidade da pintura, principalmente em fachada externa de edifcios.

Fatores que determinam a escolha:

As condies do meio onde ser exposta a superfcie a ser pintada grau de agressividade da atmosfera local, condies climticas, a natureza do substrato se alvenaria, madeira, gesso

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Pintar com temperatura entre 10 e 40 C, e com umidade relativa do ar no superior a 80%.

Pinturas fora destas condies podero apresentar problemas de secagem, aderncia, corrugamento, marcas de rolo, manchas de brilho e cor, dentre outros.

Aplicaes com temperatura superior a 30 C e com umidade relativa do ar inferior a 40%, provocam secagem muito rpida, podendo ocorrer falta de aderncia, marcas de rolo, manchas de brilho e cor.

Nestes casos recomendamos aplicar em horrios de menor temperatura, sem incidncia direta do sol.

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As sobras de tinta podem ser conservadas.

Voc deve armazen-las em local coberto, longe do calor e umidade.

A lata deve estar bem fechada para que no se forme uma pelcula sobre a tinta.

Em hiptese alguma jogue o restante de tinta pelo ralo.

Durabilidade: funo do tipo de polmero, da sua

formulao, microestrutura, composio qumica dos pigmentos, tipo de acabamento, aditivos presentes

Degradao da pelcula alterao de propriedades fsico-qumicas e mecnicas como colorao, brilho, manchas brancas ou escuras, pulverulncia, fissuras, aumento de porosidade, perda da flexibilidade.

A superfcie de aplicao tem elevada influncia na

durabilidade da pintura

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PATOLOGIAS NA PINTURA: A performance final de uma tinta

aplicada depende basicamente da tinta em si, da preparao da superfcie e da aplicao. Se um desses

pontos no for atingido, a pintura entrar em colapso em maior ou menor tempo.

A grande maioria das causas das falhas de pintura so

ocasionadas pelo preparo incorreto d superfcie ou falha na aplicao do produto.

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EFLORESCNCIA: So manchas esbranquiadas que aparecem sobre a pelcula de tinta sendo causadas

quando o produto aplicado sobre reboco mal curado, com altas concentraes de sais. Para que esse problema no ocorra necessrio aguardar a cura total

do reboco por 30 (trinta) dias, eliminar eventuais infiltraes e confirmando-se concentraes anormais de

sais aplicar o fundo preparador de paredes.

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DESCASCAMENTOS: causado quando a pintura feita sobre uma superfcie caiada, aplicao da primeira demo de tinta sem diluio ou incorretamente diluda ,

ou por preparo incorreto da superfcie. Para corrigir esse defeito deve-se raspar e escovar as partes soltas ou mal aderidas e a seguir aplicar o fundo preparador de

paredes.

ENRUGAMENTO: Pode ser causado por aplicao de camada muito grossa, secagem sob a luz do Sol ou repintura sobre a primeira demo no convenientemente

seca. Corrige-se aplicando demos nas espessuras recomendadas e aguarda-se a cura total da primeira demo.

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MOFO: O aparecimento de mofo, fungos e algas propiciado por ambientes excessivamente midos ou quentes, com pouca circulao de ar ou pouco

iluminados, quer favorecem o desenvolvimento de microorganismos que se nutrem nas superfcies onde proliferam. Em condies normais, as tintas devem

apresentar boa resistncia a esses microorganismos. Corrige-se o problema lavando a superfcie com gua

uma soluo de gua sanitria diluda (1:1) com gua potvel e a seguir repintando a superfcie.

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TRINCAS DE ESTRUTURAS: So causadas de um modo geral por movimentos da estrutura. Para correo deve-se abrir mais a trinca com uma ferramenta apropriada

dando-lhe o formato em V. Escovar, corrigir com reboco e a seguir regularizar a superfcie com massa e aplicar camadas de textura acrlica com reforo de

nylon.

BOLHAS EM PAREDES EXTERNAS: Normalmente ocorrem por aplicao de massa PVA ou por infiltraes de gua. Para corrigir deve-se raspar o material fracamente

aderido, eliminar eventuais infiltraes, selar a superfcie com o fundo preparador de paredes e s utilizar massa acrlica em exteriores.

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MATERIAIS CERMICOS

Materiais constitudos de produtos qumicos inorgnicos, excluindo os metais, utilizveis aps tratamento em altastemperaturas. (American Ceramic Society)

Componentes de construo obtidos por moldagem, secagem e cozimento de misturas base de argilas.

As Cermicas compreendem todos os materiais inorgnicos, no-metlicos, obtidos geralmente aps tratamento trmico em temperaturas elevadas

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Surgem como materiais alternativos pedra; Assrios - 4000 a. C., registros de cermica vidrada Egpcios - utilizao na construo Gregos - pouco uso Romanos - Alvenarias cpulas Sculo VII - Porcelana chinesa rabes - Valorizam na Espanha Londres - Incndio de 1666 (substituio das edificaes em madeira por alvenarias de tijolos) Brasil - introduzidos pelos portugueses durante o Imprio Com o aparecimento de estruturas de ao / concreto funo de vedao;

Porta de Ishtar, sculo VII a.C. Fonte: ALCNTARA (1997)

Quinta de Beau Sejor Benfica; Portugal, sculo XIX. Fonte: ALCNTARA (1997)

Argila

NBR6502 - Rochas e Solos : Solo com caractersticas de plasticidade com gua, moldagem fcil de formas, coeso quando seco, difcil desagregao por presso dos dedos, partculas menores que 5 m.

Material natural, terroso, de baixa granulometriacompostos por: argilominerais e impurezas orgnicas

e inorgnicas

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Componentes das Argilas

Slica - SiO2 (40 - 80%)

Menor plasticidade,

Menor retrao por secagem

Nos produtos calcinados:

Menor resistncia trao, resistncia ao choquetrmico e refratariedade


xido de alumnio - Al2O3 (10 - 40%)

Maior refratariedade - entre 70% e 80%

xido de ferro - Fe2O3 (< 8%)

Confere cor avermelhadaMenor plasticidadeMenor refratariedade


Feldspatos sdicos, potssicos ou clcicos

Menor refratariedade, ponto de fuso e plasticidade

Maior densidade de massa, resistncia e estanqueidade

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Sais solveis (K2SO4, Na2SO4, NaCl, Na2CO3)Menor plasticidade e refratariedadecausam eflorescncias

Carbonatos ou sulfatos de clcio

Silicatos e fosfatos de clcio - Fundentes

Matria orgnicaAumenta plasticidade, retrao e porosidade

Ensaios de Caracterizao das Argilas

Identificao da composio qumica e mineralgica

Distribuio granulomtrica

Plasticidadegua retida entre as particulas lamelares dos argilominerais + foras de atrao entre as partculas (Van der Walls e eletrostticas)

ndices de Attenberg:Limite de liquidez (LL)Limite de plasticidade (LP): ndice de plasticidade: LL -LP


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Processo para a Cermica Vermelha

Processo para a Cermica Vermelha

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Processo para Tijolo CermicoExtrao do barro (argila)

.

Processo para Tijolo Cermico

.

Caixo alimentador onde o barro colocado por gravidade e triturado pela primeiravez.

Misturador mistura, amassa e fornece a quantidade de guanecessria.


.

Maromba ou extrusora prensa formando uma s barraj com os furos do tijolo a ser fabricado

Esteira transportadora transporta a barra damaromba para o corte.

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Processo para o Tijolo CermicoConformao por extruso


.

Mquina de corte com dois fiosde ao que cortam os tijolos no tamanho desejado

Prateleiras de secagem antes de ir para a queima os tijolos ficamexpostos ao vento para secarembem, pois podem trincar no forno.


.

Prateleiras de secagem secagem artificial em estufa

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Forno os tijolos so colocados emfileiras espaadas e a temperaturade queima geralmente situa-se entre 900 e 1400C

Classificao os tijolos soclassificados em requeimado (2 linha com trincas e defeitos) e emprprio para reboco (1 linha).

Processo para Tijolo CermicoQueima em Forno Tipo Tnel

Processo para Revestimentos Cermicos

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Processo para Revestimentos Cermicos

argila

feldspato

slica

Moinho de bolas

Filtro-prensa

torta plsticabarbotina

Misturador

20-25% gua

Atomisadorp com 5-6% gua

Prensa Extrusora1000 t

3-5 dias a 70-80C

Secador

EsmaltaoForno a rolos

Forno tnel

60-150 min a 1300C

40-70 h a 1300C

Inspeo Retificao Inspeo

SeparaoEmpacotamento e expedio

Classificao

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Lajotas

Bloco Cermico

Bloco Cermico

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Bloco Cermico

Tijolo Macio Cermico

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Revestimento Cermico


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Refratrios

So materiais utilizados para revestimentos de fornos, reatores e inmeros outros equipamentos, com o objetivo de confinar as altas temperaturas, para fins diversos.

Apresentam estabilidade, tanto fsica quanto qumica s altas temperaturas;

Devem possuir outras propriedades, como: resistncia a quente, abraso, eroso, ao ataque qumico por slidos, lquidos ou gases e s variaes bruscas de temperatura.

Seu emprego se faz necessrio em temperaturas acima de 500 C.

Aplicaes de alguns refratrios

- Tijolos de argila super-refratria- Revestimentos de fornos de fuso dealumnio, altos-fornos e panelas paratransferncia de metais lquidos.

- Tijolos de argila refratria - Revestimentos de fornos de cimento e de cal, altos-fornos, e incineradores.

- Tijolos refratrios de alumina- Fornos de caldeiras, paredes dos refinadoresde vidro, revestimentos de paredes dereatores, etc

- Tijolos refratrios de slica - Revestimentos de reatores qumicos, fornospara cermicas, etc.

Funes Trmicas

Revestimentos isolantes para fornos de alta temperatura isolamento

Revestimentos isolantes para fornos de alta temperatura (metais fundidos, escrias) refratariedade

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o produto da composio bsica, em obra, de Blocos, unidos entre si por argamassa, constituindo um conjunto resistente e estvel.

1. Alvenaria Estrutural No Armada

2. Alvenaria Estrutural Armada

3. Alvenaria Estrutural Parcialmente Armada

4. Alvenaria Estrutural Protendida

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1UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINSCURSOS DE ENGENHARIA - REUNI


Prof. Fbio Henrique de Melo Ribeiro, MSc.

Eng. Civil e Eng. Seg. Trab.

DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS

Prof. Fbio Henrique de Melo Ribeiro, MSc.

Eng. Civil e Eng. Seg. Trab.

Consultor Snior

DURABILIDADE DASESTRUTURAS


2DURABILIDADE DASESTRUTURAS



Estruturas de concreto contemporneas cada vez maisvulnerveis ao surgimento precoce de manifestaespatolgicas.

Principais razes

Negligncia humanaMeio ambiente mais agressivoTcnicas modernas de dimensionamento

Novos materiais de eficincia questionvelArquitetura ousada

Em suma, pode-se constatar que a durabilidade das estruturas est intimamente ligada agressividade que o meio proporciona, alm da boa execuo e utilizao das estruturas.


3 As estruturas expostas aos agentes agressivos, sofrem uma deteriorao resultante de uma vasta gama de diferentes reaes que podem acontecer simultaneamente.

Estas reaes podem ser de origens qumicas, fsicas e mecnicas.




DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS

4DURABILIDADE DASESTRUTURAS

BARBOSA (2004)

PORQU CONSTRUIR ESTRUTURAS DURVEIS?

Atender a durabilidade traz melhoria da qualidade da estrutura, com vantagens econmicas.

O aumento das manifestaes patolgicas e aes na justia em defesa do consumidor acarretando o aumento de gastos com manuteno e indenizaes aos usurios.


Em pases desenvolvidos estima-se que 40% dosrecursos da indstria da construo sejam aplicados no reparo e manuteno de estruturas j existentes.


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