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