MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Prof. LIA LORENA PIMENTEL
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Prof. LIA LORENA PIMENTEL
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Prof. LIA LORENA PIMENTEL
Argamassa e Concreto
Argamassa e Concreto
São materiais que tem a propriedade de se unir a outros
produzindo com a adição de água ou ar, um conjunto estável e
coeso
AglomerantesAglomerantes
AglomerantesAglomerantes
AéreosEndurecem pela ação do C o2 atm osferico
(C al com um , gesso)
H idráulicos
Endurecem pela ação da água (cim ento)
A tivos Inertes
Endurece por secagem , argilas
Aglom erantes
CimentoCimento•É um material pulverulento constituído de silicatos e aluminatos de cálcio, praticamente sem cal livre.
•O cimento portland resulta da moagem de um produto denominado clinquer, obtido pelo cozimento de mistura de calcareo e argila convenientemente dosada e homogenizada, de tal forma que toda cal se combine com os compostos argilosos, sem que depois do cozimento resulte cal livre em quantidades prejudiciais
O cimento comum é o dito cimento portland há vários tipos:
a)cimento de pega normal: (comum na praça)
b)cimento de pega rápida: (só a pedido)
c)cimento branco: (é comum, com a cor branca para efeito estético)
•O cimento é encontrado no mercado em sacos de papel com peso liquido de 50kg;
•Volume = 35,3 litros
•Densidade = 1420kg/m3
•Grandes obras - tempo de estocagem do cimento;
•Principal causa de deterioração: umidade; que provoca a hidratação do cimento;
•Hidratação: início do endurecimento: inspeção manual.
O cimento hidratado pode ser usado só em obras de pequenas responsabilidades e em argamassas de reboco e quando a
hidratação atingir o grau elevado o mesmo deve ser peneirado
Armazenamento do Armazenamento do cimentocimento
• Pilhas não maiores que 10 sacos;• Sobre estrados de madeira com altura de 30cm;• Afastadas de paredes do depósito cerca de
30cm;• Tempo de estocagem até 50dias = pilhas até 15
sacos;
• Tempo máximo de estocagem deve ser de 90 dias.
Adições:Adições:• São matérias-primas, que misturadas ao
clínquer na fase de moagem, fazem com que se obtenha os diversos tipos de cimento Portland disponíveis no mercado.
• As principais matérias-primas adicionadas ao clínquer são: o gesso, as escórias de alto-forno, os materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos.
Gesso:Gesso:• tem como função básica regular o tempo de
pega do cimento;
Escória de Alto Forno:Escória de Alto Forno:• subproduto das indústrias siderúrgicas,
resultante do processo de fusão do minério de ferro, com cal e carvão.
• A adição de escória contribui para a melhoria de algumas propriedades do cimento, como a durabilidade e a resistência à agentes químicos;
Materiais PozolânicosMateriais Pozolânicos::• rochas vulcânicas;
• matérias orgânicas fossilizadas na natureza;
• argilas queimadas em elevadas temperaturas;
• derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas;
“apresentam propriedades ligantes”
Materiais Carbonáticos:Materiais Carbonáticos:
• Minerais moídos e calcinados;
• Torna a mistura mais trabalhável;
• Lubrificante entre as partículas dos demais componentes do cimento.
Tipos de Cimento:Tipos de Cimento:
Cimento Portland Comum:Cimento Portland Comum:
• CP I: Comum; CP I - S: Com adição;• Consiste basicamente de clinquer + gesso;• C/ Adição possui pequena quantidade de
materiais pozolânicos, carbonáticos e escória;
• Aplicações: Argamassa de revestimento, assentamento, concreto, pré-moldados, pavimentos, piso, solo-cimento;
Cimento Portland Composto:Cimento Portland Composto:
• CP II - E: Cimento Portland Composto com Escória
• CP II - Z: Cimento Portland Composto com Pozolana
• Adição de 10% de aditivos;
• O + encontrado no mercado.
Cimento Portland de Alto Forno:Cimento Portland de Alto Forno:• CP III
• Contem maior adição de escória de alto-forno.
• Leva mais tempo para endurecer;
• Esse tempo a mais permite que os grãos e partículas que o compõem se liguem melhor entre si, proporcionando maior durabilidade e, principalmente, e resistência em idades mais avançadas.
Cimento Portland Pozolânico:Cimento Portland Pozolânico:
• CP IV
• Contém maior adição de materiais pozolânicos;
• Os materiais pozolânicos, como as escórias de alto-forno, apresentam propriedade potencial de atuar como ligante hidráulico.
Cimento Portland de Alta Cimento Portland de Alta Resistência Inicial:Resistência Inicial:
• CP V• Atinge altas resistências nos primeiros dias;• possui dosagem diferenciada de calcário e argila na
produção do clínquer, bem como a sua moagem mais fina, de modo que esse cimento, ao reagir com a água, adquira elevadas resistências, com velocidade muito maior;
• Aplicações: Tudo menos argamassa, concretos com desforma rápida principalmente.
Cimento Portland Branco:Cimento Portland Branco:• Composto basicamente de clínquer e gesso, sendo que no
processo de fabricação do seu clínquer é eliminado o ferro contido na argila, já que é esse mineral o responsável pela coloração cinza dos demais tipos de cimento Portland.
• Cimento branco não estrutural: argamassas e pastas;• Cimento branco estrutural: concretos; • O cimento branco estrutural, além de atender a uma
possível estética de projeto, também, faz com que a superfície reflita os raios solares, transmitindo menos calor para o interior da construção.
Classes do Cimento:Classes do Cimento:
A classe dos cimentos define a sua resistência mecânica aos 28 dias e, tal como os tipos de cimento, também é expressa de forma abreviada, ou seja, em código.
TABELA 3 – Classes de Cimento
DEFINIÇÃO ANTIGA DEFINIÇÃO NOVA
Resistência à
compressão aos
28 dias de idade
Código de
identificação da
classe
Resistência à
compressão aos
28 dias
Código de
identificação da
classe
250 Kgf/cm2 250 25Mpa 25
320 Kgf/cm2 320 32 Mpa 32
400 Kgf/cm2 400 40Mpa 40
Pega do cimentoPega do cimento•Pega não é endurecimento, é o fenômeno físico-químico através do qual a pasta de cimento, (aglomerante) se solidifica.
•Terminada a pega, continua o processo do endurecimento durante longo tempo, aumentando gradativamente a sua dureza e resistência.
•Define-se como inicio de pega o tempo que decorre desde a adição da água de amassamento ate o inicio das reações desta com os compostos de cimento.
•Em função do tempo de inicio de pega os cimentos podem ser:
•pega rápida - início da pega menos que 30 min
•pega semi-rápida - entre 30 e 60 min
•pega normal - acima de 60 min
•O fim da pega se dá de 5 a 10 horas após adicionada a água de amassamento
Pega do cimentoPega do cimento
>1 h
10 h
• Início da Pega• Massa + Viscosa• Temperatura sobe
•Fim da Pega• Massa resiste a pequenas cargas
• Adição de água
•O inicio da pega é importante, pois através deles se tem idéia do tempo disponível para trabalhar, transportar e lançar argamassas e concretos, bem como transitar sobre eles ou regá-los para execução da cura.
•Os fatores que influenciam a duração da pega são:
– grau de moagem– quantidade de água– temperatura
AgregadosÉ o material granular, sem forma e volumes definidos, geralmente inerte, de dimensão e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia
Aplicação: - lastros de vias
- bases para calçamento
- usado como material granuloso e inerte na confecção de argamassas e concreto
ImportânciaImportância
•Ponto de vista econômico: agregados fazem volume, aumentando o rendimento
•Ponto de vista técnico: diminuem a retração, aumentam a resistência a desgastes e ao fogo, influenciando na condutibilidade térmica.
ClassificaçãoClassificação1) Quanto a origem
• Naturais : Utilizados na forma em que são encontrados na natureza (areia, pedregulho, seixo rolado).
• Artificiais : Utilizados após interferência do homem (pedra britada, areias artificiais/pedriscos).
2) Quanto ao tamanho2) Quanto ao tamanho
• Miúdos : segundo a ABNT(EB22/58) é aquele material que passa pela peneira Nº 4 de malha quadrada de lado 4,8mm. Porém, até 15% dos grânulos podem ficar retido. Por exemplo, a areia, o pó de pedra e o saibro.
• Graúdos : é o material que fica retido na peneira Nº4. Por exemplo, a brita e o seixo rolado.
Agregados MiúdosAgregados Miúdos
É a areia natural ou pedrisco.
O agregado miúdo pode ser ainda classificado em 4 tamanhos:
Classificação Módulo de finura (MF)
Muito grossa (pedrisco)
> 3,90
Grossa entre 3,30 e 3,90 Média entre 2,40 e 3,30 Fina < 2,40
• Areias Artificiais– são provenientes do britamento das rochas
(pedrisco).– A areia pode vir com muito pó de pedra,
impedindo sua aderência e a presença de partículas irregulares faz a argamassa ficar áspera, havendo maior necessidade de água.
• Rios – são lavadas naturalmente portanto as de
melhor qualidade.
Umidade da AreiaUmidade da Areia• Para corrigir a quantidade de água que deverá
ser empregada na confecção de concretos e argamassas.
• De arcodo com o seu teor de umidade podemos considerar os agregados nos estados:
-Seco em estufa
-Seco ao ar
-Saturado superfície seca (existe água nos seus poros)
-Saturada (existe água absorvida ao redor da partícula)
Determinação da Umidade na Determinação da Umidade na ObraObra
• pesa-se uma amostra de agregado no estado em que vai ser utilizado, determinando-se, assim, o peso úmido (Ph);
• leva-se essa amostra ao fogo numa frigideira, mexendo-se a areia até que esteja totalmente seca; pesa-se em seguida e determina-se o peso seco (Ps);
• aplica-se a fórmula:
Umidade %Umidade % : U% = PU - PS x100
PS
Inchamento das areiasInchamento das areias
• É o afastamento entre as partículas devido a presença de água livre adsorvida à parede (superfície) das mesmas
U%3
28*
I%A maior parte das areias vem com umidade de 2 a 7%
* inchamento máximo
7
2) Impurezas Orgânicas:
•O húmus pode envolver a areia, diminuindo a aderência da argamassa e pode neutralizar a argamassa
(argamassa = alcalina/ húmus = acido).
3) Outras substâncias nocivas:
•gravetos, torrões de argila, mica e sais. (fissuras)
•Sais (sulfato e cloretos)combina c/ compostos do cimento, formando sal que se expande - fissuras
Agregado Graúdo:Agregado Graúdo:
Classificação:
•Naturais - pedregulhos ou seixos rolados.
•Artificiais - britas, pedras britadas ou cascalho.
•Os agregados graúdos devem ser de origem de rochas estáveis, isto é, inalteráveis sob a ação do ar, da água ou de gelo;
•No Brasil são obtidos da trituração de rochas de granito, basalto e gnaise.
Classificação por tamanho:Classificação por tamanho:
• Brita 0 : 9,5 a 4,8mm
• Brita 1 : 19 a 9,5mm
• Brita 2 : 25 a 19mm
• Brita 3 : 50 a 25mm
• Brita 4 : 76 a 50mm
• Brita 5 : 100 a 76mm
*Para o concreto utiliza-se números 1 e 2
PedregulhosPedregulhos
• são esféricos, facilitando a manipulação do concreto na sua forma plástica (usa-se menos água), possui menor índice de vazios. Porém sua aderência é um pouco mais fraca devido a sua superfície lisa.
BritasBritas
• possuem quinas, saliências e reentrâncias, exigindo maior quantidade de água para manipulação do cimento. Contudo sua aderência é maior, dando boas características de tração ao concreto.
Água de Amassamento:Água de Amassamento:
• Relação água-cimento (x) litros água/kg cimento
• a/c entre 0,5 a 0,6 litros > resistência
CONCRETO•É o resultado da mistura de um aglomerante (em geral o cimento), de agregados (areia, brita, pedregulho) e água;
• No momento da mistura ele se apresenta sob a forma de uma pasta viscosa e plástica que facilita a trabalhabilidade e moldagem;
•Certos aditivos (diz-se adjuvantes) permitirão, além disso, de melhorar as qualidades intrínsecas do concreto.
CONCRETO
O tempo de pega, que termina logo que a pasta não é mais maleável, se estende de 2 a 5 horas, dependendo do tipo de aglomerante e da temperatura ambiente;
•O tempo de endurecimento (cura), que tornará o concreto uma rocha artificial inalterável, irá de alguns dias a vários meses de acordo com o tipo de aglomerante utilizado.
CIMENTO
Apenas em situações muito particulares serão recomendados cimentos de maior resistência;
•No Brasil o cimento mais consumido é o CP II-E-32 (NBR 11578);
•Na pré-fabricação utiliza-se o CP V-ARI - Alta Resistência Inicial (NBR 5733).
ÁGUA
•A colocação da água tem por objetivo hidratar o cimento;
•Essa água deverá em todos os casos ser perfeitamente limpa e não deverá conter matérias orgânicas ou substâncias químicas;
•Deve-se evitar o uso de água armazenada durante muito tempo em um recipiente metálico, devido ao risco da oxidação.
AGREGADOS• Os agregados constituem o
esqueleto dos concretos e das argamassas,
• Os vazios existentes entre eles serão preenchidos pelo aglomerante (cimento);
• A forma dos agregados influi na resistência final do material.
• Podem ser citados ainda os agregados artificiais, resíduos de uma atividade específica, tal como a indústria metalúrgica.
FABRICAÇÃO DO CONCRETO
Mistura manual Mistura em betoneira
Concreto Usinado
MOLDAGEM•deve-se cuidar para que a altura de queda do concreto jamais exceda 80 cm, • No caso do uso de fôrmas de madeira deve-se inicialmente molhar a mesma, • no adensamento do concreto podem ser utilizados a vibração ou a compactação.
•Após a moldagem, deve-se efetuar o acabamento da superfície;
•Durante o endurecimento, deve-se procurar manter sempre as fôrmas úmidas;
•efetuar a desmoldagem após o endurecimento completo do concreto.
CONCRETO ARMADO
• Apesar de ter ser um material de alta resistência à compressão, o concreto é frágil quando solicitado à tração;
• Para melhorar este problema, são colocadas armaduras metálicas no interior das peças de concreto, reforçando significativamente a resistência do concreto à tração, tornando-o um material de construção ideal.
ARMADURA
Ferragem Pilar
Ferragem viga
Dosagem do concreto
c : a : p : x
cpa
xA
1mx
A 1Ax
m
c- kg de cimento ( c = 1 );
a- kg de agregado miúdo por kg de cimento;
p- kg de agregado graúdo por kg de cimento;
m- soma dos dois anteriores;
x ou fator a/c - kg (ou 1) de água por kg de cimento;
A ou H- razão entre a água e os materiais secos
DOSAGEM DO CONCRETO
•O teste do cone de Abrams permite obter facilmente o grau de plasticidade e de corrigir as proporções dos constituintes no concreto.
Traços do concreto
a)Traço em peso, relativo ao peso de cimento
1:a:p:x => 1:2:2,5:0,5
b) Traço em peso, por saco de cimento
1:50a:50p:50x => 1:100:125:25
c) Traço em peso, por consumo de cimento (kg de cimento/m3 de concreto). Adotando-se C = 390 kg/m3, tem-se:
C:Ca:Cp:Cx => 390:780:975:195
d) Traço dos agregados em volume, por kg de cimento:
1:1,33:1,78:0,5
e) Traço dos agregados em volume (l), por litro de cimento (c=1,42 kg/l)
1:1,89:2,53:0,71
f) Traço em volume (1/m3), relativo ao consumo de cimento(kg/m3);
C=390 kg/m3 390:520:750:195