apostila materiais de construcao

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PROFº SERGIO AUGUSTO DE ONOFRE PROFº JOSÉ LUIZ CIESLACK ENG.CIVIL E DE SEGURANÇA DO TRABALHO ENG.CIVIL E DE SEGURANÇA DO TRABALHO

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1

TEORIA

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Sumário

CAPÍTULO 1 ..................................................................................................................................................................... 11

1. MATERIAIS ................................................................................................................................................................... 11

2. PROPRIEDADES........................................................................................................................................................ 12

2.3. Propriedades térmicas: ........................................................................................................................................ 14

2.4. Propriedades elétricas: ........................................................................................................................................ 14

2.5.Propriedades químicas:......................................................................................................................................... 14

CAPÍTULO 2 ..................................................................................................................................................................... 15

ROCHAS ........................................................................................................................................................................... 15

1.1DEFINIÇÃO .............................................................................................................................................................. 15

1.2UTILIZAÇÃO ............................................................................................................................................................ 15

1.3HISTÓRICO .............................................................................................................................................................. 15

1.4 APLICAÇÃO ............................................................................................................................................................ 16

1.5 CLASSIFICAÇÕES DAS ROCHAS .............................................................................................................................. 16

1.5.1 - Classificação Geológica: De acordo com a formação da rocha. .................................................................. 16

1.5.2 - Classificação Tecnológica: Baseado no mineral simples predominante na constituição das rochas e

determinante das suas características. ................................................................................................................... 16

1.5.3 - Classificação Combinada: Considera-se as duas classificações anteriores e a aplicação na Engenharia. As

rochas são classificadas em: ................................................................................................................................... 17

1.6 CARACTERÍSTICAS DE ROCHAS EMPREGADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ............................................................... 17

1.6.1 – Granito ........................................................................................................................................................ 17

1.6.2 – Calcários ...................................................................................................................................................... 18

1.6.3 - Basalto.......................................................................................................................................................... 18

1.6.4 - Mármores..................................................................................................................................................... 19

1.7 MINERAIS PRESENTES NAS PEDRAS DE CONSTRUÇÃO ......................................................................................... 19

1.7.1 - Quartzo ........................................................................................................................................................ 19

1.7.2 – Aluminossilicatos ......................................................................................................................................... 19

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1.7.3 - Silicatos de Ferro Magnésio ......................................................................................................................... 20

1.7.4 - Carbonatos e Sulfatos .................................................................................................................................. 20

1.8 PROPRIEDADES DAS PEDRAS ................................................................................................................................ 20

1.9. ESTUDOS TECNOLÓGICOS .................................................................................................................................... 23

1.9.1 - Características Físicas................................................................................................................................... 23

1.9.1.1 - Massa Específica: É a relação entre massa e volume. .............................................................................. 23

1.9.2 - Características Mecânicas ............................................................................................................................ 25

1.10 CLASSIFICAÇÃO QUANTO ÀS DIMENSÕES ...................................................................................................... 26

1.11 ALTERABILIDADE DA PEDRA ............................................................................................................................ 26

1.11.1 – Efeitos Físicos: ........................................................................................................................................... 27

1.11.2 – Efeitos Químicos ........................................................................................................................................ 27

1.12 EXPLORAÇÃO DE PEDREIRAS .............................................................................................................................. 29

1.12.1 - Definição de Pedreira................................................................................................................................. 29

1.12.2 - Critérios para escolha de uma Pedreira ..................................................................................................... 29

1.12.3 - Exploração 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 Região (Florianópolis) ................................................................................................... 32

1.14 PARTE PRÁTICA ................................................................................................................................................... 33

CAPÍTULO 3 ..................................................................................................................................................................... 37

AGREGADOS .................................................................................................................................................................... 37

2.1 DEFINIÇÃO ............................................................................................................................................................. 37

2.2 APLICAÇÕES........................................................................................................................................................... 37

2.3 CLASSIFICAÇÃO ..................................................................................................................................................... 37

2.3.1 Segundo a Origem .......................................................................................................................................... 37

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2.3.2 Segundo o Tamanho dos Grãos ..................................................................................................................... 38

2.3.3 Segundo à Massa Específica Aparente ........................................................................................................... 38

2.4 TIPOS DE AGREGADOS .......................................................................................................................................... 38

2.5 OBTENÇÃO 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 ÍNDICE DE QUALIDADE .......................................................................................................................................... 43

2.5.1 Resistência à Compressão .............................................................................................................................. 43

2.5.2 Resistência à Tração ....................................................................................................................................... 43

2.5.3 Resistência à Abrasão - Los Angeles............................................................................................................... 43

2.5.4 Substâncias Nocivas ....................................................................................................................................... 44

2.6 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS AGREGADOS ....................................................................................................... 45

2.6.1 Massa Específica Aparente: ........................................................................................................................... 45

2.6.2 Massa Específica Absoluta: ............................................................................................................................ 45

2.6.3 Massa Unitária: .............................................................................................................................................. 45

2.6.4 Umidade: ........................................................................................................................................................ 45

2.6.5 Inchamento: ................................................................................................................................................... 46

2.7 GRANULOMETRIA (COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO) ......................................................... 47

2.7.1 Limites Granulométricos do Agregado para Utilização em Concreto ............................................................ 48

2.7.1.1- Agregados Miúdos ..................................................................................................................................... 48

2.7.1.2- Agregados Graúdos .................................................................................................................................... 51

2.7.1.3- Composição de Agregados Miúdos ........................................................................................................... 51

2.7.1.4 Análise granulométrica de uma mescla ...................................................................................................... 53

2.8 PARTE PRÁTICA ..................................................................................................................................................... 53

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2. 8.1 – Amostragem (NBR 7216): ........................................................................................................................... 53

2.8.2 - Características Físicas: ................................................................................................................................. 54

2.8.3- Composição granulométrica (NBR 7217/1987) ............................................................................................ 55

2.8.4- Determinação da umidade ........................................................................................................................... 58

2.8.5- Inchamento das areias .................................................................................................................................. 61

2.8.6- Impurezas...................................................................................................................................................... 62

ANEXO ............................................................................................................................................................................. 64

FOLHA DE SERVIÇO ..................................................................................................................................................... 65

CAPÍTULO 4 ..................................................................................................................................................................... 67

AGLOMERANTES ............................................................................................................................................................. 67

3.1 DEFINIÇÃO ............................................................................................................................................................. 67

3.2 EMPREGO .............................................................................................................................................................. 67

3.3 MATÉRIA-PRIMA ................................................................................................................................................... 67

3.4 ATIVIDADE QUÍMICA ............................................................................................................................................. 67

3.4.1 - Quimicamente Inertes ................................................................................................................................. 67

3.4.2 - Quimicamente Ativos................................................................................................................................... 67

3.5 CLASSIFICAÇÃO ..................................................................................................................................................... 68

3.6 AGLOMERANTES AÉREOS...................................................................................................................................... 68

3.6.1 – Gesso ........................................................................................................................................................... 68

3.6.2 – Cimento Sorel .............................................................................................................................................. 71

3.6.3 – Cal Aérea ..................................................................................................................................................... 71

3.7 AGLOMERANTES HIDRÁULICOS ............................................................................................................................ 73

3.7.1 - Cal Pozolânica .............................................................................................................................................. 73

3.7.2 - Cal Metalúrgica ............................................................................................................................................ 74

3.7.3 - Cal Hidráulica ............................................................................................................................................... 74

3.7.4 - Cimento de Pega Rápida .............................................................................................................................. 76

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3.7.5 - Cimento Natural ........................................................................................................................................... 76

3.7.8 - Cimento Portland ......................................................................................................................................... 77

Composição Química do Cimento: .............................................................................................................................. 79

Propriedades dos compostos do cimento: ................................................................................................................. 80

Determinação da composição potencial ou teórica dos compostos do cimento:.................................................. 81

Tipo de cimento Portland: .......................................................................................................................................... 83

CAPÍTULO 5 ..................................................................................................................................................................... 89

ARGAMASSAS .................................................................................................................................................................. 89

4.1 DEFINIÇÃO ............................................................................................................................................................. 89

4.2 APLICAÇÃO ............................................................................................................................................................ 89

4.3 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS ...................................................................................................................... 90

4.3.1 - Estado Fresco: .............................................................................................................................................. 90

4.3.2 - Estado Endurecido: ...................................................................................................................................... 91

4.4 CLASSIFICAÇÃO DAS ARGAMASSAS ...................................................................................................................... 92

4.4.1 - Classificação quanto ao emprego: ............................................................................................................... 92

4.4.2 - Classificação quanto ao tipo de aglomerante: ............................................................................................. 92

4.4.3 – Classificação quanto à dosagem: ................................................................................................................ 92

4.4.4 - Classificação quanto à consistência: ............................................................................................................ 93

4.5 ARGAMASSAS AÉREAS .......................................................................................................................................... 93

4.5.1 - Argamassas de cal aérea: ............................................................................................................................. 93

4.5.2 - Argamassas de gesso: .................................................................................................................................. 93

4.6 ARGAMASSAS HIDRÁULICAS ................................................................................................................................. 93

4.6.1 - Argamassa de cimento: ................................................................................................................................ 93

4.6.2 - Argamassas mistas de cal e cimento: .......................................................................................................... 94

4.7 PATOLOGIAS RELACIONADAS ÀS ARGAMASSAS ................................................................................................... 95

Descolamento e esfarelamento .................................................................................................................................. 97

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Vesículas:..................................................................................................................................................................... 98

Manchas: ..................................................................................................................................................................... 99

- Cor dos materiais. ..................................................................................................................................................... 99

Eflorescência: .............................................................................................................................................................. 99

Estalactites ................................................................................................................................................................ 102

Bolor, Mofo e Limo: .................................................................................................................................................. 102

CAPÍTULO 5 ................................................................................................................................................................... 103

CONCRETOS .................................................................................................................................................................. 103

5.1 DEFINIÇÃO ........................................................................................................................................................... 103

5.2 TIPOS ................................................................................................................................................................... 103

5.3 CLASSIFICAÇÃO ................................................................................................................................................... 105

5.3.1 - Quanto às propriedades dos aglomerantes: ............................................................................................. 105

5.3.2 - Quanto ao tipo de agregados: ................................................................................................................... 106

5.3.3 - Quanto à consistência: ............................................................................................................................... 106

5.3.4 - Quanto ao processo de mistura, transporte e lançamento: ...................................................................... 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 à textura: ....................................................................................................................................... 106

5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO ............................................................................................................. 107

5.4.1 - Trabalhabilidade: ....................................................................................................................................... 107

5.4.2 – Medidas da Trabalhabilidade: ................................................................................................................... 107

a) Ensaios de consistência pelo abatimento do tronco de cone (NBR 7223/82): ................................................. 107

b) Ensaio de remoldagem de Powers: .................................................................................................................. 108

c) Ensaio Vebê: ...................................................................................................................................................... 109

d) Mesa de espalhamento: ................................................................................................................................... 109

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e) Caixa de Walz: ................................................................................................................................................... 110

f) Ensaios de penetração: ...................................................................................................................................... 111

5.4.3 - Exsudação: ................................................................................................................................................. 111

5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO .................................................................................................... 111

5.4.1 - Massa Específica: Massa da unidade de volume, incluindo os vazios. Varia principalmente com tipo de

agregado utilizado. Valores usuais:....................................................................................................................... 111

5.4.2 - Resistência aos esforços mecânicos: O concreto é um material que resiste bem aos .............................. 112

5.4.2.2 - Resistência à tração: ............................................................................................................................... 114

5.4.3 - Permeabilidade e absorção: ...................................................................................................................... 115

5.4.4 - Deformações: ............................................................................................................................................. 116

5.5 ANÁLISE ESTATÍSTICA DA RESISTÊNCIA DO CONCRETO: .................................................................................... 116

5.6 DOSAGEM DO CONCRETO .................................................................................................................................. 117

5.6.1 - Dosagem Empírica: .................................................................................................................................... 117

5.6.2 - Dosagem Experimental .............................................................................................................................. 125

5.6.2.1 - Método da ABCP/ACI .............................................................................................................................. 126

5.6.2.2 - Método do IPT/EPUSP ............................................................................................................................ 130

5.7 CONTROLE DE QUALIDADE DO CONCRETO ........................................................................................................ 134

5.7.1 - Responsabilidade pela composição e propriedades do concreto: ................................................................ 134

5.7.2 - Procedimento e plano de amostragem: .................................................................................................... 135

5.8 PRODUÇÃO DO CONCRETO ................................................................................................................................. 136

5.9 PATOLOGIA DO CONCRETO ................................................................................................................................ 137

CAPÍTULO 7 ................................................................................................................................................................... 138

MADEIRAS ..................................................................................................................................................................... 138

6.1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................................... 138

6.2 ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS .............................................................................................................. 138

6.2.1 – Classificação das Árvores: ......................................................................................................................... 138

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6.2.2 – Fisiologia (Partes componentes) e Crescimento das Árvores: .................................................................. 140

6.2.3 Estrutura fibrosa do lenho: Para sua sustentação, condução de sucos vitais e .......................................... 141

armazenamento de reservas nutritivas. ............................................................................................................... 141

6.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRA ................................................................................................................ 141

6.3.1 Celulose (C6H10O5)n: .................................................................................................................................. 142

6.3.2 Hemicelusose: .............................................................................................................................................. 142

6.3.3 Lignina: ......................................................................................................................................................... 142

6.4 IDENTIFICAÇÃO BOTÂNICA ................................................................................................................................. 143

6.5 PRODUÇÃO 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 peças: ......................................................................................................................... 145

6.6 DEFEITOS ............................................................................................................................................................. 146

6.6.1) Defeitos de Crescimento→Alterações no crescimento e estrutura fibrosa. .............................................. 146

6.6.2) Defeitos de Secagem→Secagem mal conduzida. Devidos a retratilidade da madeira durante os processos

de secagem natural ou artificial. ........................................................................................................................... 146

6.6.3) Defeitos de Produção→Desdobro e aparelhamento das peças. ............................................................... 147

6.6.4) Defeitos de Alteração→Agentes de deterioração - Mofos e manchas (azulamento), fungos e destruidores,

insetos xilófagos, furadores marinhos. ................................................................................................................. 147

6.7 SECAGEM ............................................................................................................................................................ 147

6.8 PRESERVAÇÃO ..................................................................................................................................................... 147

6.8.1) Deterioração: .............................................................................................................................................. 148

6.8.2) Principiais processos de preservação: ........................................................................................................ 148

6.8.3) Principais produtos de preservação: .......................................................................................................... 149

6.9 PROPRIEDADES FÍSICAS DAS MADEIRAS E ENSAIOS FÍSICOS .............................................................................. 150

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6.9.1 - PROPRIEDADES FÍSICAS E ENSAIOS FÍSICOS............................................................................................... 150

6.10 PROPRIEDADES MECÂNICAS E ENSAIOS MECÂNICOS ...................................................................................... 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 reconstituídas ........................................................................................................................... 153

CAPÍTULO 8 ................................................................................................................................................................... 155

MATERIAIS CERÂMICOS ................................................................................................................................................ 155

CERÂMICAS: .............................................................................................................................................................. 155

7.1 MATERIAIS CERÂMICOS ...................................................................................................................................... 156

7.1.1) DEFINIÇÕES: ................................................................................................................................................ 156

7.1.2) AS ARGILAS: ................................................................................................................................................ 156

7.1.4) CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CERÂMICOS USADOS NA CONSTRUÇÃO: ............................................... 161

7.1.5) FABRICAÇÃO DA CERÂMICA: ...................................................................................................................... 161

7.1.6) MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DE CERÂMICA: ............................................................................................. 164

7.1.7) REVESTIMENTOS CERÂMICOS: ................................................................................................................... 171

Bibliografia .................................................................................................................................................................... 174

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CAPÍTULO 1

1. MATERIAIS

Os materiais são constituídos de átomos, e são estes que determinam se o material é um plástico, madeira, metal ou ar... (é a estrutura geral do átomo que diferencia um material do outro). O domínio e o conhecimento das propriedades dos materiais são importantes para a indústria em geral (metalmecânica, química, elétrica, civil... etc), estas propriedades se referem ao comportamento do material em diversas situações e em níveis de solicitação do normal ao critico.

Quando escolhemos ou podemos dizer especificamos um material levamos em consideração vários fatores, por exemplo: serem bonitos, baratos, práticos, leves, resistentes, duráveis... etc. Inúmeros fatores podem ser citados uns mais gerais outros mais restritos ao emprego dado para o material.

Os produtos são feitos de materiais que conseguem atender não só, as exigências de mercado, mas também às exigências técnicas de adequação ao uso e ao processo de fabricação.

A especificação de um determinado material só 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, tração, torção, lixamento, corte... etc).

Como também a possibilidade da alteração das propriedades originais de um material muitas vezes é desejada até visando facilitar o trabalho com o material, no momento da fabricação, por exemplo. O comportamento em relação ao processo de fabricação e do modo como à peça será usada, devem ser previstos quando especificamos o material. Os materiais estão agrupados em duas famílias: -Materiais metálicos - ferrosos e não-ferrosos. -Materiais não-metálicos - naturais e sintéticos.

Essa separação em grupos está diretamente relacionada às propriedades desses materiais. Na simples verificação e comparação dos materiais da tabela podemos tirar conclusões sobre as propriedades dos materiais. Por exemplo: os materiais metálicos apresentam plasticidade, isto é, podem ser deformados sem se quebrarem e são bons condutores de calor e de eletricidade. Essa propriedade térmica e elétrica, esta ligada à mobilidade dos elétrons dos átomos de sua estrutura. Comparando agora os não metálicos verificamos que na sua maioria são maus condutores de calor e de eletricidade.

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2. PROPRIEDADES

Quando pensamos em utilizar um material pensamos em: dureza, fragilidade, resistência, impermeabilidade, elasticidade, condução do calor, etc. Ou seja, pensamos se as propriedades do mesmo suportam as solicitações do trabalho a que devem ser aplicado. Pensamos em propriedades, estas podem ser: - Propriedades físicas. -Propriedades químicas. 2.1. Propriedades físicas:

É o grupo de propriedades que determinam o comportamento do material no momento do processo de fabricação como também durante sua utilização posterior. 2.2. Propriedades mecânicas:

Conjunto de propriedades de grande importância na indústria mecânica. Estas propriedades são aquelas que surgem quando o material está sujeito a esforços de natureza mecânica. O que é avaliado é a capacidade que o material tem para transmitir ou resistir aos esforços que lhe são aplicados (é levado em conta no processo de fabricação e posterior utilização). →Resistência mecânica: é a resistência à ação de determinados tipos de esforços, como a tração e a compressão. Exemplo: cabo de aço.

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→Elasticidade: é a capacidade que um material deve ter de se deformar, quando submetido a um esforço, e de retornar a forma original quando o esforço termina. Exemplo: borracha, aço para fabricação de molas. →Plasticidade: é a capacidade que um material, quando submetido a um esforço tem de se deformar e mantiver está quando o esforço desaparece. Obs: a plasticidade pode se apresentar no material com maleabilidade e como ductibilidade. -Maleabilidade: é a propriedade que um material, por exemplo, um aço, apresenta de poder ser laminado, estampando, forjado, entortado e repuxado. -Ductibilidade: é o oposto de fragilidade, são materiais que, ao sofrerem a ação de uma força, deformam-se plasticamente sem se romperem. Exemplo: processos que necessitam conformação mecânica, como por exemplo, na prensagem, para fabricação de partes de carroceria de veículos, na laminação, para a fabricação de chapas, na extrusão, para a fabricação de tubos. →Dureza: é a resistência do material à penetração, deformação plástica permanente, ao desgaste mecânico. -Em geral materiais duros são também frágeis. -Quanto maior a dureza maior a resistência ao desgaste. →Fragilidade: é a baixa resistência aos choques. Podemos dizer que são materiais duros, que tendem a quebrar quando sofrem choques ou batidas. Exemplo: vidro. →Densidade: é a medida da quantidade de matéria (massa) que um material ocupa por volume. Por exemplo: tomemos 1cm3 de cortiça, 1cm3 de água e 1cm3 de chumbo.

Verifica-se que quantidades diferentes de matéria, num mesmo volume possuem massas diferentes. →Tenacidade: é a resistência a choques, pancadas, vibrações, golpes, impactos.

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2.3. Propriedades térmicas:

Determinam o comportamento dos materiais quando são submetidos a variações de temperatura. Está propriedade é 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 também estão relacionadas com a fabricação do material: →Ponto de fusão: temperatura que o material passa do estado sólido para o estado liquido (dentre os matérias metálicos o ponto de fusão e muito importante para determinar sua utilização). →Ponto de ebulição: é a temperatura em que o material passa do estado liquido para o estado gasoso. -Dilatação térmica: propriedade que faz com que os materiais em geral aumentem de tamanho quando a temperatura sobe. -Condutividade térmica: capacidade que determinados materiais tem de conduzir o calor.

2.4. Propriedades elétricas: -Condutividade elétrica: capacidade que determinados materiais tem de conduzir corrente elétrica. -Resistividade: resistência que o material oferece à passagem da corrente elétrica. Exemplo: a capa plástica que recobre o fio elétrico.

2.5.Propriedades químicas:

Estas propriedades se manifestam quando o material entra em contato com outros materiais ou com o ambiente. Elas se apresentam sob a forma de presença ou ausência de resistência à corrosão, aos ácidos, às soluções salinas.

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CAPÍTULO 2

ROCHAS

1.1DEFINIÇÃO

As rochas são todos os elementos que constituem a crosta terrestre, independente da sua origem, composição e estrutura, segundo a geologia.

A rocha é um agregado natural formado por um ou mais minerais que forma a crosta terrestre (LEINZ e AMARAL). Entendendo por mineral toda substância inorgânica natural, de composição química e estrutura definida.

Rochas são materiais constituintes essenciais da crosta terrestre, provenientes da solidificação magma ou de lavas vulcânicas, ou da consolidação de depósitos sedimentares, tendo ou não sofrido transformações metamórficas. São materiais que apresentam elevada resistência mecânica, podendo sofrer modificações quando em contato com ar e água em casos bastante especiais (ABNT - TB-3/ 1945, item 2º).

1.2UTILIZAÇÃO

Da extração das rochas são obtidos blocos, matacões, agregados e pedras de construção. Nas pedras de construção estão as pedras de alvenaria, de cantaria, guias, paralelepípedos, lajotas e placas de revestimento.

1.3HISTÓRICO -Materiais naturais são os mais antigos utilizados pelo homem, pois podem ser empregados sem grandes modificações em relação ao seu estado natural; - Estima-se a utilização de pedras, em formas primitivas de construções, em 3.000 A.C. na Espanha e sul da França; - As pirâmides do Egito foram erguidas com blocos de rochas calcárias (Idade Antiga); - A pedra foi o material estrutural mais importante na Idade Média. Como exemplo temos a construção dos castelos medievais e das grandes catedrais; - Século XIX surgimento das estruturas metálicas e século XX desenvolvimento do concreto armado. Estes novos materiais, por apresentarem boa resistência à tração e compressão, favorecem revolução nas formas e concepções arquitetônicas; - A pedra, no uso como material estrutural, teve grande impacto por não ter uma resistência à tração da mesma ordem de grandeza de sua resistência à compressão.

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1.4 APLICAÇÃO

A pedra de construção é usada como material suporte ou base nos muros de arrimo, fundações pouco profundas, blocos de pavimentação e como agregado (componente do concreto de cimento portland ou mistura betuminosa da pavimentação). Ainda é aplicada como material de acabamento e proteção, como por exemplo, placas de revestimentos de paredes e pisos, devido à sua durabilidade e efeito estético. Sua utilização como material agregado, complemento dos concretos de cimento e asfálticos, faz com que o material seja um dos mais importantes entre os materiais de construção.

1.5 CLASSIFICAÇÕES DAS ROCHAS

1.5.1 - Classificação Geológica: De acordo com a formação da rocha.

a) Rochas Eruptivas, Magmáticas ou Ígneas: Formadas pelo resfriamento do magma (material rochoso em fusão). -Intrusivas: Solidificam-se à grande profundidade do solo. Ex.: granito, diorito, gabro, etc. -Efusivas: Solidificam-se na superfície do solo. Ex.: riolito, basalto, diábase, etc. -Filoneanas: Ex.: pórfiro. b) Rochas Sedimentares: São rochas estratificadas, geralmente depositadas debaixo d’água ou acumuladas através da ação do vento e do gelo. -Clásticas ou detríticas: Oriundas da destruição de rochas pré-existentes devido à ação de águas, ventos e geleiras (deposição de detritos). Ex.: arenito. -Precipitação química: Originária da transformação química sofrida por materiais em suspenso nas águas. Ex.: gipsita, calcário e dolomita. -Origem Orgânica (organógenas): Provêm da ação direta ou indireta de organismos ou da acumulação de seus restos (acumulação matéria orgânica). Ex.: calcário-fóssil, carvão-fóssil, turfa. c) Rochas Metamórficas: São rochas magmáticas ou sedimentares que sofreram alteração na sua textura original, estrutura cristalina ou composição mineralógica, devido a condições químicas e físicas abaixo da superfície terrestre (calor, pressão e água). Os tipos de rochas mais comuns neste grupo são mármore (provém da metamorfização do calcário), gnaisse (provém da metamorfização do granito), quartzito (provém da metamorfização do arenito), xisto e filito.

1.5.2 - Classificação Tecnológica: Baseado no mineral simples predominante na constituição das rochas e determinante das suas características.

a) Rochas Silicosas: Predomínio quase total da sílica (SiO2) sob a forma, normalmente, de quartzo puro. Possuem a maior resistência mecânica e maior durabilidade. Ex.: granito, basalto, grês silicoso, etc.

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b) Rochas Calcárias: Têm predomínio do cálcio, na forma de carbonato de cálcio (CaCO3) ou de sulfato de cálcio. Possui boa resistência mecânica e média durabilidade. Ex.: calcário, mármore, dolomita e gipsita. c) Rochas Argilosas: Predomínio da argila (silicatos hidratados de alumínio). Têm resistência mecânica e durabilidade baixíssimas. Ex.: argila comum, margas e xistos argilosos.

1.5.3 - Classificação Combinada: Considera-se as duas classificações anteriores e a aplicação na Engenharia. As rochas são classificadas em:

a) Rochas Sílicosas: Eruptiva, Sedimentares e Silicosas Metamórficas; b) Rochas Calcárias: Sedimentares e Metamórficas; c) Rochas Argilosas: Sedimentares. A Tabela 1 resume esta classificação. Tabela 1: Classificação das Rochas (PETRUCCI, 1976)

1.6 CARACTERÍSTICAS DE ROCHAS EMPREGADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

1.6.1 – Granito

- Rocha ígnea de profundidade; - Dura de textura cristalina e de grãos finos ou médios; - Compõem-se de quartzo, feldspato e mica;

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- Comum na natureza; - Apresenta fratura irregular ou concóide; - A cor predominante é dada pelo feldspato, podendo ser rósea, marrom, amarelada, cinza ou azulada; - O quartzo dá grânulos brancos ou pretos e a mica lhe dá o brilho; - Resistência à compressão é, em média, 150 MPa (1500kgf/cm²); - Densidade varia de 2,5 a 3,0; - Excelente pedra de construção, desde que não alterado; - Resistência mecânica e durabilidade são as maiores dentre as demais pedras de construção; - Usos: em calçamentos (resistência ao choque e desgaste), muros de arrimo, alvenarias e pontes em arcos (obras com esforços de compressão); - Principal uso: Como agregado para base de pavimentos, concretos de Cimento Portland e asfático. Atualmente utilizado como revestimento de pisos e paredes na forma polida (placas).

1.6.2 – Calcários

- Rocha sedimentar composta por carbonato de cálcio (CaCO3) e pequenas proporções de outras substâncias (óxido de ferro, de magnésio, argila); - Predomínio de carbonato de cálcio (CaCO3) são chamados de calcários calcíticos e predomínio de carbonato de magnésio CaMg (CO3) são chamados de calcário dolomíticos ou magnesianos; - Características: →Calcinação pela ação do calor, liberando gás carbônico.

CaCO3 + calor = CaO + CO2 →Atacadas pelos ácidos, desprendem CO2 com efervescência. →Riscadas facilmente pelo canivete (grau 3 na escala de Mohs). - Resistência à compressão é de 50 a 150 MPa (500 a 1500kgf/cm²); - Uso: Revestimento, produção de aglomerantes (extração da cal e fabricação do cimento) e, em algumas regiões, como agregados.

1.6.3 - Basalto

- Rocha ígnea de superfície; - De cor escura e textura compacta; - Constituída à base de feldspato; - Resistência à compressão é de 150 MPa (1500kgf/cm²); - Composto de silicatos de alumínio e cálcio, de vidro e piroxênio; - Tem grande resistência e dureza; - Como agregado apresentam duas desvantagens: grande dureza que desgasta os britadores e a forma dos grãos predominantemente lamelares; - Exige menos explosivos na exploração das pedreiras, devido ao seu fraturamento natural, fazendo seu custo de produção ser menor que o dos agregados graníticos;

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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 - Mármores

- Rochas derivadas do metamorfismo do calcário; - Tem textura compacta; - Resistência à compressão é de 100 MPa (1000kgf/cm²); - As impurezas dão a sua coloração; - Durabilidade e resistência à abrasão menor que granitos; - Representam o último grau de alteração de rochas (paragnaisses) ou provêm do metamorfismo do granito (ortognaisses); - Aspecto e características físicas e mecânicas 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 CONSTRUÇÃO

1.7.1 - Quartzo

A sílica (SiO2) ou quartzo livre é o mineral mais abundante na crosta terrestre. O quartzo é

a sílica cristalina, geralmente opaca ou de coloração branco leitoso. É somente atacada pelo ácido fluorídrico. Possui massa específica absoluta 2,65 e dureza 7. Apresenta alta resistência à compressão e grande resistência à abrasão. 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 lâminas hexaédricas; T = 1710° C: funde, resfriando-o rapidamente, dá origem ao quartzo vítreo (sílica amorfa), de massa específica 2,3.

A sílica amorfa ocorre sob forma de sílica hidratada SiO2 (H2O) opalina. Nessa forma pode reagir com a cal.

1.7.2 – Aluminossilicatos

Depois da sílica, a alumina (Al2O3) é o mais abundante constituinte da crosta terrestre.

Combinado com a sílica (SiO2) forma o grupo de aluminossilicatos. -Feldspato: K2O·Al2O3 · 6SiO2; Na2O·Al2O3 · 6SiO2; CaO·Al2O3 · 2SiO2 -Mica: silicatos de alumínio. Muscovita, Vermiculita; -Caulinita: silicatos de alumínio hidratado Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O

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1.7.3 - Silicatos de Ferro Magnésio

Geralmente denominados minerais negros. A massa específica é 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 são encontrados principalmente em rochas

sedimentares. Minerais mais importantes: -Calcita: CaCO3 (carbonato de cálcio cristalino) -Magnesita: Mg CO3, emprega-se em material refratário. -Dolomita: (CaCO3 . MgCO3) -Gesso: CaSO4 . 2H2O -Anidrita: CaSO4, transforma-se em gesso por hidratação.

1.8 PROPRIEDADES DAS PEDRAS

Para que as pedras possam ser utilizadas na construção, estas devem ter algumas qualidades,resultando na necessidade de controle de certas propriedades. As propriedades fundamentais são as seguintes:

Resistência Mecânica: É a capacidade de suportar a ação de cargas aplicadas sem entrar em colapso. Devem ser consideradas propriedades como resistência à Compressão, Tração, Flexão, Cisalhamento, Desgaste e Choque. - Compressão, Tração, Flexão, Cisalhamento: As pedras têm boa resistência à compressão e mal à tração. A resistência mecânica varia de acordo com a orientação nas rochas estratificadas e com o leito da pedreira nas rochas eruptivas. A umidade tem influência na resistência, variando na razão inversa da umidade. Nas pedras as deformações crescem menos rapidamente que as tensões, não seguindo a lei de Hooke. A resistência à compressão, geralmente, é o principal requisito na escolha da pedra. - Desgaste: É a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo. - Choque: As pedras suportam, além dos efeitos estáticos, os dinâmicos. Os ensaios podem ser feitos por normas alemãs ou americanas. Durabilidade: É a capacidade de manter as suas propriedades físico-mecânicas com o decorrer do tempo e ação de elementos agressivos (meio ambiente ou intrínsecos, físico, químico e mecânico). Influenciam a durabilidade: a Compacidade, Porosidade, Permeabilidade, Higroscopidade, Gelividade, Condutibilidade Térmica.

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Compacidade (C): É o volume de sólidos na unidade de volume da rocha natural. Está ligada à permeabilidade, à absorção, à higroscopicidade e à gelividade. Porosidade (P): É expressa pelo volume de vazios na unidade de volume total. É o complemento da compacidade. A pedra porosa é pouco resistente à compressão, é permeável e gelível. A porosidade está intimamente ligada à durabilidade. A classificação quanto à porosidade é a seguinte:

P < 1% : rocha muito compacta; 1% <P < 2.5% : rocha com pequena porosidade; 2,5% <P < 5% : rocha com porosidade regular;

5% <P < 10% : rocha bastante porosa; 10% <P < 20% : rocha muito porosa; P >20%: rocha fortemente porosa.

Permeabilidade: É a capacidade de se deixar atravessar por líquidos e gases. A água pode atravessar um corpo poroso por capilaridade, pressão ou ambas. Muito importante para reservatórios, coberturas, entre outros. Higroscopicidade: É a propriedade de absorver água por capilaridade. Tem grande importância na durabilidade. Condutividade Térmica e Elétrica: É a propriedade relacionada com a velocidade da transmissão de calor. As pedras, comparadas aos metais, podem ser consideradas más condutoras de calor, mesmo assim não podem ser consideradas bons isolantes térmicos. Em geral, as porosas são mais isolantes que as compactas. Devido à má condutibilidade o exterior sofre mais que o interior, a dilatação provoca o fendilhamento. Como exemplo temos a Tabela 2: Tabela 2: Densidade de massa aparente (ρ ), condutividade térmica (λ ) e calor específico (c) das pedras (LAMBERTS, R; DUTRA, L.; PEREIRA, F.O.R., 1997.) PEDRAS (incluindo junta de assentamento)

Material ρ Densidade de massa aparente (kg / m³)

λ Condutividade Térmica (W / (m.K))

c Calor Específico de Materiais (kJ / (kg.K))

granito, gneisse 2300-2900 3,00 0,84

ardósia, xisto 2000-2800 2,20 0,84

basalto 2700-3000 1,60 0,84

calcários / mármore > 2600 2,90 0,84

Outras 2300-2600 2,40 0,84

1900-2300 1,40 0,84

1500-1900 1,00 0,84

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< 1500 0,85 0,84

Gelividade: A água infiltrada na pedra transforma-se em gelo, conseqüentemente aumentando de volume. A pressão exercida pelo gelo é de 146 kgf / cm². Trabalhabilidade: É a capacidade da pedra em ser trabalhada com mínimo de esforço. Influenciam na trabalhabilidade: a Fratura , a Homogeneidade e a Dureza. Fratura: Está relacionada à facilidade ou dificuldade de extração, corte, polimento e aderência a aglomerantes. Refere-se à forma e ao aspecto da superfície de fragmentação da rocha. Os principais tipos de fratura são:

Plana: Material fácil de ser cortado em blocos de faces planas; Conchoidal: Difícil de ser cortada; Lisa: Fácil de polir; Áspera: Boa aderência; Escamosa: Dificuldade de cortar, mas fácil de lascar; Angulosa: Superfície de separação mais ou menos resistente.

Homogeneidade: Quando apresenta as mesmas propriedades em amostras diversas. A homogeneidade é uma qualidade fundamental, a ausência desta significa má qualidade da pedra. Dureza: É a propriedade relacionada à maior ou menor capacidade de se serrar. Esta propriedade afeta a trabalhabilidade da pedra e está intimamente ligada ao seu custo.

Brandas: Serradas facilmente pela serra de dentes. Ex.: Tufos vulcânicos.

Semi- duras: Serradas facilmente pela serra lisa com areia ou esmeril e dificilmente serradas por serra de dentes. Ex.: Calcários compactos.

Duras: Somente serradas na serra lisa. Ex.: Mármores. Duríssimas: Dificilmente serradas pela serra lisa, mas facilmente com as serras diamantadas. Ex.: Granito. Estética: É a aparência da pedra para fins de revestimento ou acabamento. Considera-se a Textura, a Estrutura e a Coloração. Textura: Relacionada ao detalhe da distribuição dos elementos mineralógicos. Estrutura: Relacionada à homogeneidade ou heterogeneidade dos cristais constituintes e da parte amorfa. Coloração: É determinada pela cor dos minerais essenciais ou de seus componentes acessórios. Importante quando a pedra tem finalidade decorativa, influenciando na maioria das vezes, no seu valor. Devido a sua variabilidade, a cor não serve para identificação mineralógica.

Quando usada para revestimentos a uniformidade e a durabilidade das cores são essenciais. A cor pode ser alterada pelo intemperismo. O polimento contribui na resistência à ação do tempo, acentuando as cores. Alguns minerais são nocivos à beleza das pedras como a pirita, marcassita, pirrotita e mica.

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1.9. ESTUDOS TECNOLÓGICOS

1.9.1 - Características Físicas

1.9.1.1 - Massa Específica: É a relação entre massa e volume.

- Massa Específica Aparente (d): No volume considera-se o material sólido e os vazios permeáveis e impermeáveis. Determinada pelo processo geométrico, frasco graduado ou balança hidrostática.

- Massa Específica Absoluta (D): Dada pelo peso da unidade sem os vazios. Determinada pelo picnômetro.

Figura 1: Massa Específica

Compacidade (C): É a relação entre massa específica aparente e massa específica absoluta.

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Porosidade (P): É a relação entre volume de vazios e volume aparente do material.

Classificação quanto à porosidade: -P < 1% : rocha muito compacta; -1% <P < 2.5% : rocha com pequena porosidade; -2,5% <P < 5% : rocha com porosidade regular; -5% <P < 10% : rocha bastante porosa; -10% <P < 20% : rocha muito porosa; -P >20%: rocha fortemente porosa. Permeabilidade: É a capacidade de se deixar atravessar por líquidos e gases. A água pode atravessar um corpo por capilaridade, pressão ou ambos. A absorção depende dos poros ligados ao exterior de acordo com a dimensão e disposição dos canais da pedra. Higroscopicidade: É a propriedade de absorver água por capilaridade. Importante para a durabilidade.

Condutividade Térmica e Elétrica: É a propriedade relacionada com a velocidade da transmissão de calor. As pedras, comparadas aos metais, podem ser consideradas más ondutoras de calor, mesmo assim não podem ser consideradas bons isolantes térmicos.

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Dureza: É a propriedade relacionada à maior ou menor capacidade de se serrar. Esta propriedade afeta a trabalhabilidade da pedra e está intimamente ligada ao seu custo. - Brandas: Serradas facilmente pela serra de dentes. Ex.: Tufos vulcânicos. - Semi- duras: Serradas facilmente pela serra lisa com areia ou esmeril e dificilmente serradas por serra de dentes. Ex.: Calcários compactos. - Duras: Somente serradas na serra lisa. Ex.: Mármores. - Duríssimas: Dificilmente serradas pela serra lisa, mas facilmente com as serras diamantadas. Ex.: Granito.

1.9.2 - Características Mecânicas

1.9.2.1- Resistência à Compressão, Tração, Flexão, Cisalhamento: As pedras, normalmente, resistem bem à compressão e mal à tração. Fatores como a orientação do esforço, nas rochas estratificadas e umidade influenciam na resistência. A resistência à compressão serve de dado para avaliação indireta das outras propriedades. -Cisalhamento = 1/10 a 1/15 da Resistência à Compressão . -Tração = 1/20 a 1/40 da Resistência à Compressão. -Flexão = 1/10 a 1/15 da Resistência à Compressão. Determinação da resistência à compressão: Na prensa coloca-se corpo de prova cúbico com 5 centímetros de arestas. Sendo: Rc = Resistência à compressão, P = Esforço aplicado, e S = Área da seção resistente.

Figura 2: Resistência à Compressão

1.9.2.2 - Desgaste: É a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo. O ensaio de desgaste pode ser feito de duas maneiras: -Material atritado contra um disco horizontal que gira, usando-se um abrasivo (areia ou coríndon)→ resistência à abrasão. O desgaste é feito pelas partes mais duras, dependendo também da dureza do abrasivo.

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→ recomendado para pedras e pisos de revestimento. -Material atritado por desgaste recíproco de pedaços de pedra em aparelhos como o Deval ou Los Angeles. É muito usado para qualificação da pedra como agregado para concreto asfáltico e lastro de ferrovias. →agregados. 1.9.2.3 - Resistência ao choque: Importante nas aplicações como molhes de enrocamento, pois o peso do bloco é fundamental para a estabilidade do molhe, não podendo ser partidos por choque durante a colocação. O ensaio consiste em deixar cair sobre o corpo-de-prova (cubo de 4 cm de lado) um peso de 45N (4,5 kg) quantas vezes forem necessárias para esmagar o cubo.

Figura 3: Aparelho para ensaio de choque.

1.10 CLASSIFICAÇÃO QUANTO ÀS DIMENSÕES

-Bloco de Rocha: Pedaço de rocha com diâmetro > 1m -Matacão: Pedaço de rocha com diâmetro 25 cm <∅ <1m -Pedra: Pedaço de rocha com diâmetro 7,6 cm<∅ < 25 cm -Pedregulho: Pedaço de rocha com diâmetro 4,8mm <∅ <7,6cm -Areia: Diâmetro 0,05mm <∅ < 4,8mm -Silte: Diâmetro 0,005mm <∅ <0,05mm -Argila: Diâmetro∅ <0,005mm

1.11 ALTERABILIDADE DA PEDRA

Modificação da suas características e propriedades por agentes atmosféricos ou outros agentes agressivos, atuando através de uma ação física ou química.

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1.11.1 – Efeitos Físicos:

- Variação de Temperatura: O aquecimento da rocha é 1 a 2,5 vezes mais do que a atmosfera. Cada constituinte mineralógico tem um coeficiente de dilatação térmica. As variações térmicas produzem esforços internos secundários que agindo continuamente podem causar a desagregação e a ruína total do material. - Crescimento dos cristais: O crescimento de cristais em fendas pré-existentes ou poros pode fragmentar a rocha. Esse crescimento pode ser devido à deposição de sais nas fendas e poros. Os sais precipitam quando a água de capilaridade evapora-se e ao cristalizar-se aumentam de volume, ocasionando um aumento de fissuração progressivo e lento.

1.11.2 – Efeitos Químicos

- Oxidação: Um dos processos químicos mais comuns. Afeta os compostos de ferro e a passagem do ferro bivalente (FeO2) a trivalente (FeO3) dá origem à coloração avermelhada. Exemplo: A oxidação dos sulfetos encontrado na forma de pirita (FeS2), marcassita (FeS2) ou pirrotita (Fe n – 1 Sn). Na presença de água e ar o sulfeto reage dando: 4 FeS2 + 15O2 + 8 Ca (OH)2 + 14 H2O→ 4 Fe (OH)3 + 8 (CaSO4. 2 H2O) - Ação do CO2: Certas rochas podem sofrer dissolução, como os calcários, cujo mineral essencial é a calcita, CaCO3, ou a dolomita CaMg (CO3)2. A dissolução dos calcários calcíticos é muito mais rápida que a dos calcários dolomíticos. O bicarbonato tem solubilidade 100 vezes mais que o carbonato. O bicarbonato de cálcio, sendo muito solúvel, é facilmente lixiviado. No caso dos calcários calcíticos verifica-se a seguinte reação:

-Hidratação: Pela hidratação a água é absorvida, ficando intimamente ligada à superfície mineral, penetrando em seus capilares, sendo que a estrutura cristalina do mineral é mantida. Depois da hidratação ocorre a hidrólise, responsável pela decomposição química do mineral, quebrando sua estrutura cristalina.

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Figura 4: Agentes de Ruína da Pedra (PETRUCCI, 1976)

Figura 5 : Alterações Típicas da Pedra e Agregados (PETRUCCI, 1976)

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1.12 EXPLORAÇÃO DE PEDREIRAS

1.12.1 - Definição de Pedreira

Pedreira é a denominação dada a uma jazida (depósito mineral ainda não explorado, natural) de mineral pétreo explorada.

1.12.2 - Critérios para escolha de uma Pedreira

a) Qualidade da jazida: Verificação através de observação direta ou estudo petrográfico. O estudo petrográfico determina: composição mineralógica da rocha e sua classificação petrográfica; estado de conservação da rocha; estrutura, granulação, textura, poros; presença de materiais nocivos. b) Quantidade e custo de remoção da camada superficial: A quantidade pode ser determinada por sondagens e topografia (curvas de níveis e levantamento de seções). c) Situação: - Localização da pedreira (facilidade para o serviço); - Acesso às vias de comunicação; - Vizinhança; - Distância ao centro consumidor; - Volume de trabalho de drenagem e regularização; - Rede elétrica e água potável; - Disponibilidade pessoal técnico e operário.

1.12.3 - Exploração de Pedreira

Conjunto de operações que permitem a retirada da pedra natural da jazida, reduzindo formas e tamanhos, tornando-as compatíveis para o uso e aplicação em obras de engenharia. Os tipos de exploração são os seguintes: a) Céu aberto; b) Subterrânea; c) Mista.

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Figura 6 : Vista Pedreira, Pomerode - SC (AREIA E BRITA, 1999)

1.13 POTENCIAL MINERAL BRASILEIRO

O Brasil, com seu território amplo e sua diversidade geológica, é um dos maiores potenciais de minérios do mundo, sendo um dos principais produtores mundiais de minérios, registrando uma produção de 83 substâncias minerais. Os terrenos antigos, ricos em depósitos minerais de grande significado econômico, são cerca de 42% do território nacional.

Com relação à distribuição das minas por substâncias minerais, verifica-se que 72,6% estão ligadas à indústria da construção civil: calcário (337); pedras britadas (348); areia e cascalho (265) e argilas comuns e plásticas (178). Os minerais metálicos compreendem 11,2% das minas, destacando ferro (82), ouro (20), alumínio (18), manganês (18), estanho (8) e cromo (6).

1.13.1 - Setor Mineral Catarinense

O valor da produção mineral em Santa Catarina no ano de 1998, foi cerca de R$ 287,6 milhões, para 21 tipos de bens minerais produzidos (carvão; pedras britadas; argilas comuns e plásticas; areias, seixos e saibros; água mineral; fluorita; conchas calcárias; areia industrial; calcário calcítico e dolomítico; fonolito e nefelina-sienito; caulim; bauxita; silex; granito ornamental; turfa; argila refratária; feldspato).

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Figura 7: Distribuição do Valor da Produção Mineral do Estado de SC (AREIA E BRITA, 1999)

1.13.2 - Brita e Areia em Santa Catarina

A pedra britada tem grande distribuição em Santa Catarina. Na porção Leste é obtida do

beneficiamento das rochas graníticas e/ou granito-gnáissicas, além de seixos de leito de rios e de depósitos aluvionares provenientes destas litologias. Enquanto que na porção Oeste e Meio- Oeste a brita é produzida a partir de basaltos da Formação Serra Geral. As areias para utilização na Construção Civil tem ampla distribuição na porção Leste do Estado.

As principais áreas de extração localizam-se nos principais cursos d’água que transportam os sedimentos originários das rochas graníticas e granito-gnáissicas, bem como nos depósitos sedimentares da planície costeira. As porções Oeste e Meio Oeste de Santa Catarina, são pobres em depósitos de areia, principalmente areia grossa, contendo apenas depósitos localizados, associados às rochas sedimentares da Bacia do Paraná, pois os basaltos da Formação da Serra Geral, pobres em sílica, são bem dominantes.

A produção de pedras britadas, areia, seixos e saibro foi no total cerca de 31% do valor da produção mineral do estado no ano de 1998. A produção de brita foi de 20,2% e a de areia e seixos 10,8%. → Universo total da produção de brita: -Quantidade produzida: 3.986.555 m³; -Valor da Produção: R$ 58.218.915,00; -50 empresas produtoras de pedra britada; -65 minas outorgadas; -35 municípios produtores, de um total de 293 existentes. →Universo total da produção de areia para construção: -Quantidade produzida: 4.946.021 m³; -Valor da Produção: R$ 29.418.526,00; -130 empresas produtoras de areia;

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-181 minas outorgadas; -40 municípios produtores, de um total de 293 existentes.

1.13.3 - Pedras usadas na Região (Florianópolis)

a) Pó de pedra; b) Pedrisco; c) Brita n.º ¾; d) Brita n.º 1; e) Brita n.º 2 e; f) Pedra pulmão (Oriunda da britagem primária).

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Na Figura 9 encontra-se um fluxograma típico de uma pedreira. Figura 9: Fluxograma típico de uma pedreira (BAUER, L.A., 1995)

1.14 PARTE PRÁTICA 1.14.1 - Massa Específica Aparente: É a massa por unidade de volume compreendendo o volume absoluto do material sólido e o volume dos vazios impermeáveis. Obtida através da fórmula (1.1). Métodos de determinação:

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a) Processo geométrico: Utiliza-se um cubo com arestas normalmente de 5 cm. É o corpo-de-prova usado para o ensaio de resistência à compressão. As medidas das arestas para determinação do volume são efetuadas com um paquímetro. São realizadas duas medidas por aresta e as dimensões do cubo são calculadas como sendo a média das leituras.

b) Processo do frasco graduado: Coloca-se uma certa quantidade de água em uma proveta graduada e faz-se uma leitura inicial (Li). Determina-se a massa de uma certa porção da amostra (m) e coloca-se esta porção na proveta. Faz-se então a leitura final (Lf).

Este procedimento é indicado para cálculos rápidos, para amostras que possua geometria irregular. A precisão é pequena, dependendo da sensibilidade de leitura da proveta utilizada. c) Processo da balança hidrostática: O princípio deste ensaio baseia-se na lei de Arquimedes: “Todo corpo imerso num fluido está sujeito a uma força de baixo para cima igual ao peso de líquido por ele deslocado”.

Figura 9: Lei de Arquimedes

O valor do empuxo pode ser determinado pela diferença entre a massa de uma amostra em condições normais (m) e sua massa imersa (mi). Caso o fluido em questão seja a água (densidade igual a 1) o valor desta força em kgf será numericamente igual ao volume da amostra (em dm³).

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Execução do ensaio: -Pesa-se a amostra (m); -Tara-se a balança com o recipiente que conterá a amostra quando imersa na água; -Coloca-se a amostra no recipiente imerso e faz-se a pesagem imersa (mi).

Este método de determinação tem grande precisão e é recomendado para medida de laboratório. 14.2 - Massa Específica Absoluta: É a massa por unidade de volume compreendendo apenas o volume absoluto do material sólido. Obtida através da fórmula (1.2).

Os vazios impermeáveis são eliminados através de moagem prévia da amostra. Quanto menor a granulometria da amostra moída, mais preciso será o valor de “D”. a) Processo do Picnômetro: O picnômetro é um recipiente de vidro que possui uma rolha esmerilhada com um tubo capilar. Quando repleto por um líquido, consegue-se um volume bem definido e preciso.

Figura 10: Cálculo do volume da amostra através do picnômetro Execução do ensaio: -Pesa-se o picnômetro com água (Pag); -Pesa-se uma amostra de pó de pedra (m); -Retira-se um pouco da água do picnômetro, coloca-se a amostra (a) com auxílio de um funil e completa-se o restante do espaço com água; -Pesa-se o picnômetro com a amostra e água (Pag + a).

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Atenção: Deve-se eliminar cuidadosamente o ar aderido às partículas da amostra quando colocada no picnômetro, antes de começar o preenchimento total por água.

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CAPÍTULO 3

AGREGADOS

2.1 DEFINIÇÃO

Segundo a NBR 7211 (EB-4) agregados são materiais pétreos, obtidos por fragmentação artificial ou fragmentados naturalmente, com propriedades adequadas, possuindo dimensões nominais máxima inferior a 152mm e mínima superior ou igual a 0,075mm.

Material particulado, incoesivo, de atividades químicas praticamente nulas, constituídas de misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos (BAUER, 1995).

Material granular, sem forma e volume definidos, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia. São agregados as rochas britadas,os fragmentos rolados no leito dos cursos d’água e os materiais encontrados em jazidas, provenientes de alterações de rocha (PETRUCCI, 1987).

2.2 APLICAÇÕES -Lastros de vias férreas; -Bases para calçamentos; -Adicionados aos solos que constituem pista de rolamento; -Parte componente do material para revestimentos betuminosos; -Material de drenagem e para filtros; -Material granuloso e inerte (não sofre transformação química) na confecção de argamassas e concretos.

2.3 CLASSIFICAÇÃO

2.3.1 Segundo a Origem

Naturais: Aqueles que já encontram-se na natureza sob a forma (particulada) de agregados. São as areias (mina ou cursos d’água) e cascalhos. Artificiais: Aqueles que têm sua composição particulada obtida através de um trabalho de afeiçoamento pela ação do homem. Sendo as areias e pedras obtidas através da moagem de fragmentos maiores. Existem autores que classificam as areias e pedras obtidas por moagem como naturais, usando a designação de artificias para os obtidos a partir de materiais sintéticos, como produtos ou rejeitos industriais (argila expandida e escória moída).

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2.3.2 Segundo o Tamanho dos Grãos

Miúdo: Aquele material cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm* e ficam retidos na peneira 0,075 mm. Sendo a areia e o pedrisco. Graúdo: Aquele material cujos grãos ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm** e passam pela peneira 152 mm. Sendo as britas e o seixo rolado. * Podem ficar retidos até 15% em massa. ** Podem passar até 15% em massa.

Quando o material apresentar mais do que 15% e menos do que 85% da massa de grãos passantes ou retidos na peneira 4,8 mm de abertura, considera-se o agregado como uma MESCLA de miúdo e graúdo.

2.3.3 Segundo à Massa Específica Aparente

Leves: Aqueles com massa específica aparente menor que 2000 Kg/m³. Exemplos: Vermiculita, argila expandida e pumicita (pedra-pome). Normais: Aqueles cuja massa específica aparente está entre 2000 a 3000 Kg/m³. Exemplos: Areias quartzozas, seixos e britas de granito. Pesados: Aqueles que possuem massa específica aparente acima de 3000 Kg/m³. Exemplos: Minérios de barita, hematita e magnetita

2.4 TIPOS DE AGREGADOS -Filler: Material que passa na peneira n.º 200 (0,075 mm). -Areia: Material natural que passa na peneira de malha 4,8 mm (podendo ficar retido até 15% em massa); -Pedrisco: Material artificial que passa na peneira de malha 4,8 mm (podendo ficar retido até 15% em massa); -Brita: Material artificial que passa na peneira de malha 152 mm e fica retido na 4,8mm (podendo passar até 15%); -Seixo Rolado: Material natural que passa na peneira de malha 152 mm e fica retido na 4,8mm (podendo passar até 15%).

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2.5 OBTENÇÃO DOS AGREGADOS

2.5.1 Agregado Natural

A obtenção dos agregados naturais e a sua qualidade estão ligadas à sua origem

geológica. De acordo com a origem geológica, as jazidas classificam-se em: a) Origem residual: Depósitos encontrados próximo à rocha matriz. Normalmente possuem boa granulometria, mas grande quantidade de impurezas. b) Origem eólico: Depósito de materiais finos formados pela ação do vento. Possuem má granulometria, mas com bastante pureza. Exemplo: Dunas. c) Origem aluvial: Depósito de materiais formados pela ação transportadora da água. Podem ser fluviais ou marítimos. Os marítimos, geralmente, apresentam má granulometria e os fluviais são, na maioria das vezes, os melhores agregados encontrados na natureza. →Quanto ao tipo de jazida: - Bancos: jazida formada acima do leito do terreno; - Minas: jazida formada em subterrâneo; - Jazidas de rios: leitos e margens de cursos de água; - Jazidas de mar: praias e fundos do mar.

2.5.2 Agregado Artificial

Obtidos através da redução de pedras grandes, em geral por trituração em equipamentos

mecânicos (britadores). Normalmente a operação de produção dos agregados artificiais é a seguinte: 1º) Extração da Rocha: Produção de blocos com grandes dimensões. 2º) Fragmentação Secundária: Redução do tamanho dos blocos em dimensões adequadas para o britamento primário 3º) Transporte 1: Os fragmentos são transportados da pedreira até o britador primário através de correias ou transporte rodoviário, sendo este último mais oneroso. 4º) Britador Primário: Redução do tamanho dos fragmentos. 5º) Transporte 2: Os fragmentos de rocha são levados do britador primário ao secundário. 6º) Britador Secundário: Deixa os fragmentos com a dimensão final.

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7º) Peneiramento: Os grãos são separados em tamanhos diferentes, de acordo com as exigências da norma ou comerciais. 8º) Lavagem: É feita quando existe uma grande quantidade de finos e principalmente quando a rocha matriz encontra-se parcialmente alterada (presença de argila). 9º) Estocagem: Os agregados são armazenados em depósitos a céu aberto ou em silos: a) Extração da rocha e fragmentação secundária: · brita; · pedra britada (NBR-7225); · pedrisco / brita 0 (4,8 / 9,5); · pedra 1: (9,5 / 12,5); · pedra 2: (12,5 / 25); · pedra 3: (25 / 50); · pedra 4: (50 / 76); · pedra 5: (76 / 100); · pó de pedra (< 4,8mm); · areia de brita ( 0,15 mm<graduação<4,8mm); · filler (material passante na peneira 0,075mm); · pedra de mão (76 a 250mm); · restolho (material granular friável). b) Fabricação industrial: · agregado leve de argila expandida; · agregado leve de suprodutos industriais; · escórias industriais; · agregado de concreto e entulho reciclados.

2.5.2.1 Tipos de Britadores

a) De movimento alternado ( de mandíbula):

Os britadores de mandíbula são de dois tipos: De simples efeito e de duplo efeito. Fragmentam a pedra, esmagando-as de encontro à superfície triturante fixa, por meio de superfície triturante de movimento alternado (mandíbula móvel). A pedra ao ser triturada baixa pelo funil a cada afastamento da mandíbula móvel. Normalmente os britadores comuns são de duplo efeito. Estes possuem a vantagem de consumir menos mandíbulas.

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Figura 1: Esquema de britador de mandíbulas de simples efeito (PETRUCCI,1982).

Figura 2: Esquema de britador de mandíbulas de duplo efeito (PETRUCCI, 1982). b) De movimento Contínuo:

Neste caso podemos citar três tipos: Britador Giratório, Britador de Rolo e Britador de Martelo. Britador Giratório: Superfície triturante fixa é a superfície interna da cavidade cônica e a móvel é a parte externa do pinhão côncavo, que se afasta e se aproxima da cavidade cônica, devido a um excêntrico. Britador de Rolo: A britagem é feita por dois rolos separados de um pequeno intervalo que giram em sentidos contrários. Podem Ter superfícies lisas, corrugadas ou dentadas. Britador de Martelo: O material é jogado por pás móveis contra a superfície interna do britador. O choque é que provoca o fracionamento

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Figura 3: Tipos de britadores (AREIA E BRITA, 1999)

2.5.2.2 Tipos de Peneiras

a) Cilíndricas rotativas: A peneira cilíndrica rotativa é constituída de chapas de aço perfuradas e enroladas em forma cilíndrica, tendo uma inclinação de 4 a 6 graus. O refugo sai pela parte de baixo, podendo ser rebritado. A peneira é formada de várias seções, com diâmetro de furo crescente, da boca para a saída. Possui algumas desvantagens como: -Aproveitamento da superfície bastante pequena ( a área útil é de 1/10 da total); - Lenta: 10 a 25 r.p.m.: A velocidade não pode ser maior porque a força centrífuga prejudica a classificação, nem menor pois o material não escoa através do peneirador; - Custo e manutenção altos devidos ao desgaste, pois as peneiras de diâmetro menor são as menos resistentes e as que recebem as maiores cargas; - Deficiência na classificação; -Paradas com muita freqüência para manutenção. b) Planas vibratórias: Formadas de caixilhos superpostos, com inclinação em torno de 15 graus. São as mais modernas. Possui vantagens como: As pedras maiores não vão para as peneiras mais fracas, ocasionando um menor desgaste; - A classificação é rigorosa; - Um pequeno espaço é ocupado; - As telas são substituídas facilmente; - Maior aproveitamento da superfície; - Menor potência necessária

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2.5 ÍNDICE DE QUALIDADE

2.5.1 Resistência à Compressão

A resistência varia conforme o esforço de compressão se exerça paralela ou

perpendicularmente ao veio da pedra. O ensaio é feito em corpos-de-prova cúbicos de 4 cm de lado.

2.5.2 Resistência à Tração

Depende, também, da direção do esforço. È determinada pelo ensaio diametral, onde o

corpo-de-prova cilíndrico é submetido a um esforço perpendicular ao eixo do cilindro.

2.5.3 Resistência à Abrasão - Los Angeles

Abrasão é o desgaste superficial dos grãos, que sofreram atrição. A resistência a abrasão

mede a capacidade que o agregado tem de não sofrer alteração ao ser manuseado. A NBR 6465 trata do ensaio à abrasão. A abrasão Los Angeles deverá ser inferior a 50% em massa do material. A máquina do ensaio consta de um cilindro oco, de eixo horizontal, onde coloca-se dentro o agregado juntamente com bolas de ferro fundido. O procedimento de ensaio é seguinte: Pega-se uma amostra onde a quantidade é definida em função do tamanho dos grãos (Mn); - Coloca-se a amostra no tambor do equipamento limpo juntamente com cargas abrasivas (esferas metálicas); - Faz-se o tambor girar com velocidade de 30 à 33 rpm até completar 500 rotações; - Retira-se o material do tambor, separa-se as esferas metálicas, limpa-se as esferas com uma escova e passa a amostra nas peneiras 2,38mm e 1,68mm rejeitando o material que passa na última peneira; - Lava-se o material retido nas próprias peneiras e seca-se em estufa entre 105 e 110 °C durante 3h; - Pesa-se o material seco (m’n).

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2.5.4 Substâncias Nocivas

- Torrões de Argila: A presença de argila, nos agregados, sob a forma de torrões friáveis é muito nociva para resistência de concretos e argamassas, pois é um material de pouca resistência e as vezes expansivos. O teor é limitado na NBR 7211 (EB-4) e a sua determinação se faz pelo método NBR 7218 (MB-8). Para os agregados miúdos o teor limite é de 1,5% e para os agregados graúdos é de 1,0% para concreto cuja aparência seja importante, 2,0% para concretos submetidos a desgaste superficial e 3,0% para demais concretos. - Materiais carbonosos: Partículas de carvão, linhito, madeira e matéria vegetal sólida presentes no agregado. As partículas de baixa densidade são consideradas inconvenientes sendo inclusões de baixa resistência, prejudicando o concreto quando submetido a abrasão. A NBR 7211 (EB-4) fixa o teor em 0,5% em concreto cuja aparência é importante e 1,0% nos demais concretos. A determinação é feita pela ASTM C123. O ensaio consta da separação das partículas de carvão, linhito, madeira e matéria vegetal sólida, por sedimento do agregado em um líquido de massa específica igual a 2kg/d³ (cloreto de zinco ou tetrabromoetano). - Material pulverulento: Material fino constituído de silte e argila e passando na peneira 0,075mm. Os finos quando presentes em grande quantidade, aumentam a exigência de água dos concretos para uma mesma consistência. Os finos de certas argilas, em particular, propiciam maiores alterações de volume nos concretos, intensificando sua retração e redução limites. A determinação é feita pela (NBR 7219). Para agregados miúdos é de 3,0% para concretos submetidos à desgaste superficial e 5,0% para demais concretos. Para agregados graúdos de 1,0%. O limites, dos agregados miúdos, podem ser aumentados de 5 e 7% quando o material passante na peneira 0,075mm for constituído de grãos gerados durante o britamento da rocha. - Impurezas orgânicas: É a impureza mais freqüente nas areias. São detritos de origem vegetal, geralmente sob forma de partículas minúsculas, mas que em grande quantidade escurecem o agregado miúdo. É determinada através do ensaio colorimétrico NBR7220 que indica ou não a existência de impurezas orgânicas nas areias. Em caso afirmativo, segundo a NBR 7211, areia é considerada suspeita. Comprova-se a qualidade da areia pelo ensaio NBR 7221. O ensaio consiste no seguinte:

• Prepara-se duas argamassas 1:3:0,48; uma com areia suspeita e outra com areia conhecida de mesma granulometria composta em laboratório;

• Moldam-se 3 séries de corpos de prova para cada argamassa e rompe-se a 3, 7, e 28 dias; • Caso o decréscimo de resistência seja inferior a 10% a areia pode ser empregada; • Caso decréscimo seja superior à 10% adota-se o seguinte procedimento:

a) coloca-se a areia em lugar seco e ao ar livre para neutralizar a acidez; b) lava-se a areia com água de cal; c) substitui-se 5% do cimento em igual proporção em peso de cal. → Outras impurezas: -Cloretos: Quando em presença excessiva podem ocasionar problemas. Os revestimentos de argamassas feitos com agregados contendo cloretos são higroscópicos, gerando o aparecimento

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de eflorescências e manchas de umidade. No caso de concreto armado pode acelerar o fenômeno de corrosão da armadura. O uso de aceleradores de pega à base de cloreto de cálcio têm seu uso proibido para concretos protendidos. -Sulfatos: Podem acelerar e em certos casos retardar a pega de um cimento Portland. Dão origem as expansões no concreto pela formação da etringita (trisulfoalumitato de cálcio) ou sal de Candlot .

2.6 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS AGREGADOS

2.6.1 Massa Específica Aparente:

É a massa por unidade de volume, incluindo o material sólido e os vazios permeáveis e

impermeáveis. É determinado pelo frasco de Chapmann ou picnômetro. Seu valor é utilizado no cálculo do consumo de materiais em concretos e argamassas.

2.6.2 Massa Específica Absoluta:

É a massa por unidade de volume, estando incluso somente o material sólido que compõe

os grãos. Sua determinação, na maioria das vezes, não tem interesse para a construção civil.

2.6.3 Massa Unitária:

É a massa por unidade de volume, incluindo o volume aparente dos grãos e dos vazios

intergranulares. A massa unitária tem grande importância porque é através dela que converte-se as composições das argamassas e concretos dadas em peso para volume e vice-versa. O teor de umidade influencia muito o peso unitário dos agregados miúdos devido ao fenômeno do inchamento. A massa unitária no estado solto de uma areia está em torno de 1,5kg/dm³, em estado seco. As areias finas têm massas unitárias da ordem de 1,2kg/dm³.

2.6.4 Umidade:

O teor de umidade é de grande importância no estudo dos agregados, principalmente nos

miúdos devido ao fenômeno do inchamento. É definido como a razão entre a massa de água contida numa amostra e a massa desta amostra seca. O resultado geralmente é expresso em porcentagem. Conforme o teor de umidade, temos o agregado nos seguintes estados: a) Seco em estufa: A umidade, externa ou interna, foi eliminada por um aquecimento a 100° C; b) Seco ao ar: Sem apresentar umidade superficial e possuindo umidade interna, mas podendo não estar saturado; c) Saturado Superfície Seca: Não apresenta água livre na superfície, mas os vazios permeáveis das partículas de agregados encontram-se preenchidos de água; d) Saturado: Apresenta água livre na superfície.

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O teor de umidade no estado saturado superfície seca é denominado absorção. A

absorção é normalmente muito baixa podendo atingir, em casos excepcionais, a 2%. A determinação da umidade pode ser feita através de: - Secagem em estufa; - Secagem por aquecimento ao fogo; - Frasco de Chapman; - Picnômetro; - Aparelhos Especiais (Exemplo: Speedy Moisture Tester).

2.6.5 Inchamento:

A NBR 6467 (MB-215) cita que o inchamento de agregados miúdos é o fenômeno da

variação de seu volume aparente, provocado pela água absorvida. A areia usada em obra, geralmente, encontra-se úmida. Os teores de umidade normalmente encontrados estão em torno de 4 a 6%. A água livre aderente aos grãos provoca um afastamento entre eles, resultando no inchamento do conjunto. A curva da Figura mostra a representação gráfica do fenômeno de inchamento para a areia de graduação média, onde na abscissa estão marcados os teores de umidade e na ordenada os coeficientes de inchamento (relação entre os volume úmido e seco de uma mesma massa se areia).

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Figura 5: Curva de Inchamento da Areia

Por causa do gráfico surgiu a idéia de caracterizar-se uma areia, do ponto de vista do seu inchamento, de acordo com dois índices: a umidade crítica e o coeficiente médio de inchamento. Sendo: Umidade Crítica: É o teor de umidade acima do qual o inchamento permanece praticamente constante. Esta é conseguida através da construção gráfica. a) Traça-se uma tangente à curva paralela ao eixo das abscissas. b) Traça-se uma nova tangente à curva, paralela à corda que une a origem ao ponto de tangência da reta anterior. c) A umidade correspondente ao ponto de interseção das duas tangentes é a umidade crítica. A média dos coeficientes de inchamento no ponto correspondente à umidade crítica e coeficiente máximo observado, é definido como coeficiente médio de inchamento.

2.7 GRANULOMETRIA (COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO)

É a proporção relativa (expressa em percentagem) dos diferentes grãos que constituem o material. Expressa em material retido ou passante, por peneira ou acumulado. É determinada por

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peneiramento, através de peneiras normalizadas com determinadas aberturas, constituindo uma série padrão. No Brasil utiliza-se peneiras com malha de forma quadrada e uma sequencia tal que o lado de cada abertura tenha sempre o dobro do lado da abertura da malha da peneira anterior, começando pela 0,15mm. São as peneiras da série normal. Para caracterização de dimensões máximas e mínimas das partículas, existe as peneiras da série intermediária. De acordo com a NBR 7211/1983:

Parâmetros dos ensaios de peneiramento: -Dimensão máxima característica: abertura (mm) correspondendo a uma percentagem retida acumulada≤ à 5% em massa. -Dimensão mínima característica: abertura (mm) correspondendo a uma percentagem retida acumulada≥ à 95% em massa. -Módulo de Finura: soma das percentagens retidas acumuladas nas peneiras da série normal, dividido por 100.

2.7.1 Limites Granulométricos do Agregado para Utilização em Concreto

2.7.1.1- Agregados Miúdos

A granulometria é determinada segundo a NBR 7217, cuprindo os limites somente de uma

das zonas indicadas na Tabela 2.

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(A) Em cada uma das zonas pode haver uma tolerância de até no máximo de 5 unidades (%) em um só dos limites marcados com a letra A ou distribuídos em vários deles. (B) Para o agregado miúdo resultante de britamento, este limite poderá ser 80. Obs: A amostra do ensaio deve seguir a NBR 7216. Considerações: 1º) Podem ser utilizadas areias cuja granulometria não se enquadre em qualquer uma das zonas indicadas na Tabela 2, desde que realize-se estudos prévios de dosagem ou que a faixa granulométrica seja de uso consagrado em determinada região. 2º) Depois que se define o emprego de um agregado pertencente a um a zona granulométrica, a mudança para material pertencente a outra zona somente deverá ser aprovada após estudo de dosagem. 3°) Uma diminuição de 0,2 no módulo de finura do agregado miúdo num determinado concreto geralmente implica numa substituição de aproximadamente 3% da massa deste material por uma massa equivalente de agregado graúdo para manter mais ou menos constante as características do concreto.

Apesar destas prescrições de norma, ressalta-se que as areias da zona 3 são mais

adequadas para concreto. A antiga norma brasileira EB-4 e a norma americana ASTM C33 apresentam recomendações de faixas granulométricas muito mais restritas do que as propostas pela NBR 7211. A Tabela 3 apresenta as faixas.

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Porcentagem retida acumulada, em peso, nas peneiras de abretura nominal, em mm, de

152 76 64 50 38 32 25 19 12,5 9,5 6,3 4,8 2,4

0 - - - - - - - - 0 0-10 - 80-100 95-100

1 - - - - - - 0 0-100 - 80-100 92-100 95-100 -

2 - - - - - 0 0-25 75-100 90-100 95-100 - - -

3 - - - 0 0-30 75-100 87-100 95-100 - - - - -

4 - 0 0-30 75-100 90-100 95-100 - - - - - - -

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(A)

- - - - - - - - - - - - -

Obs.: As areias normalmente consumidas e Florianópolis enquadram-se nas zonas 3 e 4, apresentando módulo de finura próximo a 3%.

2.7.1.2- Agregados Graúdos

A amostra representativa de um lote de agregado graúdo, coletada de acordo com a norma

NBR 7216, deve satisfazer os limites prescritos na Tabela 5.

Tabela 5: Limites granulométricos de agregado graúdo (NBR 7211/83) (A) Para determinadas obras ou concretos, o consumidor poderá pactuar com o produtor o fornecimento de agregados, cuja variabilidade em suas características difere dos limites indicados na tabela.

2.7.1.3- Composição de Agregados Miúdos

As areias das mais diversa granulometrias podem ser utilizadas para concreto. Entretanto, existem alguns limites ou faixas granulométricas em que se consegue melhores

resultados em termos de dosagem, seja do ponto de vista técnico ou econômico. A antiga EB-4 e a ASTM C33 apresentam limitações bem mais rígidas que a NBR 7211.

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Portanto, é interessante que se façam composições de agregados miúdos de modo a obter uma mistura com características granulométricas o mais próximo possível das especificações da Zona 3 (NBR 7211) ou ASTM C33.

Depois que as curvas forem plotadas, procurará fazer num procedimento gráfico a composição de uma mistura cujo resultado esteja enquadrado dentro de qualquer uma das faixas mostradas na Figura 6. O procedimento é o seguinte:

• Sobre as linhas verticais correspondentes a abertura de diversas peneiras, dividir o segmento de reta que une os pontos de interseção das curvas granulométricas plotadas dos agregados em 10 partes;

• Unir os pontos obtidos das divisões sobre os segmentos de reta de forma que cada curva obtida repesente misturas entre agregados, numa variação de 10 em 10%;

• Detectar visualmente qual das curvas melhor se enquadra na faixa granulométrica usada como referência. A % da mistura dos dois agregados miúdos será aquela que gerou esta curva.

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2.7.1.4 Análise granulométrica de uma mescla

Quando o agregado é uma mescla, mistura de agregado graúdo e miúdo, a análise

granulométrica deve ser feita em separado (fração miúda e fração graúda). O procedimento é o seguinte: Fazer o peneiramento do agregado na seqüência de peneiras destinadas aos agregados graúdos. Caso ficar retida na peneira 4,8mm uma porcentagem retida acumulada maior que 15% ou menor que 85%, deve-se fazer as seguintes considerações: 1º) Adotar como peso da fração graúda o somatório dos pesos retidos nas peneiras com abertura maior ou igual a 4,8mm. Sobre este peso calcular as porcentagens retidas e retidas acumuladas e se determinará as dimensões características máximas e mínimas e o módulo de finura; 2º) Do material passante na peneira 4,8mm se extrairá amostra representativa (superior a 500g e aproximadamente 1 kg) e com ela se efetuará o estudo de granulometria da fração miúda. O relatório final deve apresentar: % fração graúda da mescla, dimensões máximas e mínimas características, módulo de finura; % fração miúda da mescla, suas dimensões máximas e mínimas características e módulo de finura.

2.8 PARTE PRÁTICA

2. 8.1 – Amostragem (NBR 7216):

Para a determinação das propriedades físicas dos agregados devem ser feitas amostras. A

amostra deve representar um lote, ou seja, possuir todas as características do mesmo, principalmente com relação à granulometria. Para a formação da amostra é necessário coletar materiais em diversos pontos do depósito ou silo, agrupá-los e homogeneizá-los. →Quarteamento: -Forma-se cone com material homogeneizado; -Achata-se para obter tronco de cone com maior base possível; -Divide-se o tronco de cone em 4 partes aproximadamente iguais, segundo dois eixos ortogonais; -Toma-se duas partes opostas, homogeneiza-se e repete-se a operação sucessivamente até obter-se a amostra desejada. A Tabela apresenta as quantidades mínimas de amostras para realização de diferentes ensaios de caracterização dos agregados.

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Em laboratório: - Agregado Graúdo: Quarteamento para obter tamanho da amostra para ensaio desejado. - Agregado Miúdo:Amostra vinda do campo passa por separador de amostras.

2.8.2 - Características Físicas:

a) Massa específica aparente: É determinada basicamente utilizando-se os mesmos procedimentos empregados para rocha (item 1.14.1). Agregado graúdo - Processo frasco graduado; - Processo balança hidrostática Agregado miúdo - Processo frasco graduado (frasco de Chapman); - Processo do picnômetro; - Processo da balança hidrostática. b) Massa específica absoluta: A sua determinação não tem sentido prático para a tecnologia dos agregados. c) Massa específica unitária (NBR 6466): É a relação entre a massa de um agregado e seu volume compreendendo o volume aparente e o vazio intergranulares (Vunit).

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Procedimento: - Utiliza-se um paralelepípedo de volume superior a 15litros (Vrec). O enchimento do recipiente deve ser feito com uma altura de lançamento não superior a 10 cm da borda; - Enche-se bastante o recipiente e com um a régua metálica faz-se a arrasadura da superfície eliminando-se o excesso (no caso do agregado miúdo); - No caso do agregado graúdo, faz-se uma compensação entre as partes que se sobressaem do recipiente com as que ficam abaixo da borda; - Pesa-se o recipiente vazio (mr); - Pesa-se o recipiente com agregado (mra).

2.8.3- Composição granulométrica (NBR 7217/1987)

A composição granulométrica deve ser determinada de acordo com a NBR 7217 (1987). A

coleta da amostra deve ser feita de acordo com a NBR 7216. A amostra que vai para o laboratório de ser umedecida para evitar a segregação e misturada cuidadosamente, formando duas amostras para o ensaio. A massa mínima da amostra de ensaio é mostrada na Tabela 8.

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Procedimento:

• Secar as amostras M1 e M2 em estufa (105-110°C), esfriar a temperatura ambiente e determinar suas massas;

• Tomar amostra M1 e reservar a outra; • Encaixar as peneiras da série normal e intermediária, seqüência crescente da base para o topo; • Após a peneira 0,15mm colocar um fundo; • Colocar a amostra sobre a peneira; • Peneirar por agitação mecânica a amostra M1; • Remover o material retido em cada peneira para uma bandeja; • Escova-se a peneira. O material removido do lado interno é considerado como material retido, e o

do lado externo será o passante. Cálculo: Para cada uma das amostras calcula-se a porcentagem retida, em massa, em cada peneira, aproximação 0,1%. As amostras devem apresentar necessariamente a mesma dimensão máxima característicae, nas demais peneiras, os valores de porcentagem retida individual não devem diferir em mais de 4%. Se isto ocorrer, repetir o peneiramento para outras amostras de ensaio até que atinjam esta exigência. As porcentagens médias retidas acumuladas devem ser calculadas, para cada peneira, com aproximação de 1%. O Módulo de Finura deve ter aproximação de 0,01.

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Exemplo prático:

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2.8.4- Determinação da umidade

a) Processo de secagem em estufa: Colhida uma amostra e levada ao laboratório, deve-se:

• Pesar a amostra no estado úmido (mh); • Secar em estufa a uma temperatura de 105° C a110°C até constância de peso; • Pesar a amostra no estado seco (ms).

Este método tem boa precisão mas é muito demorado e exige equipamento caro (estufa), sendo recomendado somente para trabalhos em laboratório.

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b) Processo de secagem ao fogo: É utilizado quando necessita-se de determinações rápidas em campo.

Figura 7 - Determinação da umidade da areia (GOMES, et al. 1999). Pesagem da amostra no estado úmido (mh), cerca de 500g (amostra representativa do material);

• Coloca-se o material em uma frigideira ao fogo até evaporação da água; • Pesagem da amostra no estado seco (ms).

Peneiras

(mm)

Massa Porcentagens Massa Porcentagens Média %

retida Retida Acumulada retida (g) Retida Acumulada acumulada (g)

50 ---

38 200 1,3 1,3 200 1,0 1,0 1

32 500 3,1 4,4 600 3,0 4,0 4

25 1500 9,4 13,8 2000 10,0 14,0 14

19,5 12500 78,0 91,8 15200 76,0 90,0 91

12,5 800 5 96,8 1200 6,0 96,0 96

9,5 200 1,3 98,1 200 1,0 97,0 98

4,8 100 0,6 98,7 200 1,0 98,0 98

Fundo 200 1,3 100 400 2,0 100 100

Soma 16000 100 20000 100

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Obs.: Os processos a e b determinam a umidade total do agregado. c) Processo do frasco de Chapman: Para execução deste ensaio precisa-se da massa específica aparente do agregado, podendo ser determinada pelo próprio frasco de Chapman.

• Pesagem da amostra no estado úmido (mh), cerca de 500g; • Preenchimento do frasco com 200ml de água; • Coloca-se a amostra e fazer a leitura final (L).

Este método determina a umidade superficial do agregado (h). d) Speedy Moisture Tester: O equipamento é composto por uma garrafa metálica com uma tampa com um manômetro. O teste consiste em colocar a umidade do agregado em contato com o carbureto de cálcio gerando um gás dentro da garrafa. O gás ocasiona um aumento de pressão interna na garrafa que é registrada no manômetro da tampa. A pressão lida no manômetro está associada a um determinado grau de umidade uma vez que a amostra colocada tem massa padronizada (5, 10 ou 20g). -Pesar uma amostra (5, 10 ou 20g); -Colocar duas ampolas de carbureto de cálcio na garrafa contendo a amostra; -Colocar duas esferas de aço, fechar e agitar a garrafa até estabilização da pressão; -Usar a tabela de calibração para determinação da umidade equivalente à pressão lida.

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2.8.5- Inchamento das areias

Procedimento do Ensaio: 1- Preencher a caixa padronizada (Volume = Vc e Massa = Mc) com agregado seco, segundo procedimento descrito para determinação da massa unitária. 2- Determinar a massa do conjunto (Mc + A). 3- Determinar a massa da amostra (ms): ms = (Mc + a) – Mc. 4- Calcular a massa de água necessária para obter-se 1% de umidade (ms/100). 5- Colocar a amostra do agregado numa caixa metálica de grandes dimensões (Ver Tabela 7, página 45), adicionar a água e homogeneizar o conjunto. 6- Preencher a caixa padronizada com agregado miúdo, proceder a arrasadura. O material excedente deve retornar a caixa maior. Pesar a caixa contendo a amostra úmida (Mc + ah). 7- Determinar a massa da amostra úmida (mh): mh = (Mc + ah) – (Mc). 8- Calcular o coeficiente de inchamento pela fórmula acima. 9- Repetir os procedimentos 4 a 8 para teores de umidade crescentes de 1 em 1% até que o valor do coeficiente de inchamento apresente uma diminuição em duas determinações consecutivas. 10- Traçar o gráfico de inchamento determinando a umidade crítica e coeficiente de inchamento médio.

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2.8.6- Impurezas

a) Matéria Orgânica: O teor de matéria orgânica de um agregado miúdo deve ser feita de acordo com a norma NBR 7220/1987. Procedimento de ensaio: 1º Coletar amostra representativa de acordo com a NBR 7216, formar uma amostra de ensaio de 200g. O material deve estar úmido, sempre que possível, para evitar a segregação da fração pulverulenta. 2º Soluções químicas utilizadas no ensaio: Solução de hidróxido de sódio a 3% (Hidróxido de sódio: 30g e água destilada: 970g) e Solução de ácido titânico a 2% (Ácido Tânico: 2g, Álcool: 10ml e Água Destilada: 90ml). 3º Num frasco erlenmeyer adicionar 200g de agregado miúdo seco ao ar e 100ml da solução hidróxido de sódio. Agitar vigorosamente e deixar em repouso durante 24 horas.

Simultaneamente, preparar uma solução padrão, adicionando a 3ml da solução de ácido tânico, 97ml da solução de hidróxido de sódio. Agitar e deixar em repouso por 24 horas. 4º Após este período, transferir esta solução para um tubo de ensaio e, a seguir, filtrar a solução que contém a amostra de agregado, usando um papel filtro qualitativo. Transferir o material filtrado para um tubo de ensaio de mesmo diâmetro que o utilizado para armazenar a solução padrão. 5º Executar a comparação das cores das duas soluções:

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-Se a solução padrão tiver cor equivalente a da solução da amostra, o teor de matéria orgânica será de 300ppm . -Se a solução da amostra for mais escura: teor de matéria orgânica > 300ppm. -Se a solução da amostra for mais clara: teor de matéria orgânica < 300ppm. b) Material Pulverulento: A determinação do material pulverulento, passante na peneira 0,075mm, é da seguinte maneira: 1º Coletar amostra representativa de acordo com a NBR 7216, formar uma amostra de ensaio ligeiramente superior a 100g. O material deve estar úmido, sempre que possível, para evitar a segregação da fração pulverulenta. 2º Secar a amostra em estufa (105 a 110°C). 3º Determinar a massa seca do agregado (ms). 4º Colocar o material em um recipiente e adicionar água em grande quantidade, misturando a amostra nesta água com freqüência. Verter a solução (água suja com pó) sobre um conjunto de peneiras superpostas (#1,2 e #0,075mm). Colocar água novamente e repetir a operação de lavagem tantas vezes quantas foram necessárias para que se obtenha uma solução praticamente limpa. 5º Coletar o material restante no recipiente e retido nas duas peneiras para uma bandeja metálica e secar em estufa até constância de massa (msf). O material pulverulento da amostra (Mp) será determinado pela seguinte expressão:

→Em anexo encontram-se as Folhas de Serviço usadas no Laboratório da Materiais de Construção para composição granulométrica de agregado graúdo e miúdo.

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ANEXO

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FOLHA DE SERVIÇO INTERESSADO: PROCEDÊNCIA DA AMOSTRA: DATA DO ENSAIO:

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FOLHA DE SERVIÇO INTERESSADO: PROCEDÊNCIA DA AMOSTRA: DATA DO ENSAIO:

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CAPÍTULO 4

AGLOMERANTES

3.1 DEFINIÇÃO São produtos empregados na construção civil para fixar ou aglomerar materiais entre si.

Em geral são pulverulentos e quando misturados à água tem capacidade de aglutinar e formar suspensões coloidais, endurecendo por simples secagem e/ou em conseqüência de reações químicas, aderindo à superfície com as quais foram postos em contato.

3.2 EMPREGO

São utilizados na obtenção de pastas, argamassas e concretos .

3.3 MATÉRIA-PRIMA

Para os materiais aglomerantes terem uso na construção civil é necessário que sejam abundantes na natureza e tenham condições de aproveitamento econômico. As matérias-primas que atendem estas exigências, atualmente, são: Argila, Gipsita, Calcário Dolomito e Resíduos das centrais termoelétricas (cinzas volantes) e Subprodutos da indústria siderúrgica (escória de altoforno).

3.4 ATIVIDADE QUÍMICA

3.4.1 - Quimicamente Inertes

Endurecem ao meio ambiente pela evaporação da água de amassamento. O processo

reversível e a baixa resistência mecânica faz com que não interesse à construção civil. Exemplo: misturas argilosas

3.4.2 - Quimicamente Ativos

O endurecimento é decorrente de uma reação química, nas condições ambiente de

temperatura e pressão. É de maior interesse para a construção civil, tendo um grande campo de aplicação. Atingem altas resistências físico-mecânicas e mantêm-se estáveis nessa condição. Exemplo: cales, cimentos e gessos.

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São divididos em: - Aglomerantes Aéreos: Empregados somente ao ar, pois não resistem satisfatoriamente quando imersos em água. - Aglomerantes Hidráulicos: Podem ser empregados na água ou ao ar, resistindo satisfatoriamente quando imerso em água.

3.5 CLASSIFICAÇÃO Os aglomerantes podem ser classificados como: - Naturais: Utilizam apenas uma matéria-prima na sua fabricação. - Artificiais: Utilizam mais de uma matéria-prima na sua fabricação. - Simples: Aqueles que após cozimento não recebem a adição de outros produtos. - Compostos: Aqueles que após cozimento recebem a adição de produtos, chamados hidraulites. - Mistos: Composição de dois aglomerantes. Exemplos: - Cimento na cal: Aumentar a resistência e diminuir a dissolução do aglomerante que é aéreo. - Cal no cimento: Aumentar a plasticidade para facilitar a desempenagem. - Com adições: São aglomerantes aos quais são feitas adições de materiais inertes e ativos, com a finalidade dar coloração especial, reduzir o calor de hidratação, melhorar a plasticidade. Ex: pó xadrex, filler calcário, etc. (Inertes) e cimento Portland Pozolânico e Alto-forno (Ativos).

3.6 AGLOMERANTES AÉREOS

3.6.1 – Gesso

É um aglomerante natural resultante da queima do CaSO4.2H2O (sulfato de cálcio di-

hidratado→ gipsita). Também chamado de gesso de estucador, gesso Paris ou gesso de pega rápida.

A temperatura de cozimento é na ordem de 160°C a 250°C. O gesso transforma-se em

uma anidrita solúvel (material ávido por água), transformando-se rapidamente em hemi-hidratado quando em contato com a água.

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De 400°C a 600 °C se transforma em anidrita insolúvel (inerte, não dá pega). De 900°C a 1200 °C obtém -se o gesso de pega lenta.

A exploração é economicamente viável quando o teor de CaSO4.2H2O for superior à 70%. Nas jazidas nacionais o teor é > 90%.

Os Estados Unidos é o maior produtor e consumidor mundial de gipsita, a produção em 1999 foi da ordem de 19,4 milhões de toneladas. A indústria cimenteira é a maior consumidora mundial, enquanto nos países desenvolvidos, a indústria de gesso e seus derivados absorve a maior parte da gipsita produzida. Cerca de 94,3% das reservas brasileiras estão na Bahia (44,4%), Pará (31,5%) e Pernambuco 18,4%), o restante é distribuído entre Maranhão, Ceará, Rio Grande do Norte, Piauí, Tocantins e Amazonas.

A produção provém dos Estados de Pernambuco (1.276.572t, 87,6% da produção nacional), Bahia (20.000t), Ceará (74.597t), Maranhão (50.975t), Amazonas (24.165t) e Tocantins (10.000t). Pernambuco é também o principal produtor nacional de gesso participando com 546.927 t (91% da produção nacional), ocorrendo produção também no Ceará (43.759t) e Tocantins (8.000t).

As fábricas de cimento situadas nos Estados de São Paulo e na região Sul utilizam, como substituto da gipsita, o fosfogesso gerados como subproduto no processo de obtenção do ácido fosfórico nas indústrias de fertilizantes fosfatados. Fabricação do Gesso: - Extração (céu aberto ou subterrânea); - Britagem; - Queima (desidratação térmica da gipsita); - Moagem do produto; - Seleção em frações granulométricas (pré - fabricação, revestimento, moldagem). Propriedades do Gesso : - Pega: Início com 2 a 3 minutos e fim com 15 a 20 minutos; - Ataca o aço, portanto deve-se usar armaduras galvanizadas e para trabalhá-lo empregar ferramentas em latão; - Baixa capacidade de aderência à madeira; - Alta solubilidade ( não deve ser empregado no exterior); - Capacidade isolante tipo médio (semelhante `a madeira seca e ao tijolo); -Resistência do gesso é inversamente proporcional à relação água/aglomerante, não ultrapassando 10MPa; - Pequena retratibilidade (utilizado em moldagem); - Aglomerante baixo consumo de energia (não ultrapassa 300°C. Características do Gesso: - Endurecimento rápido; - Plasticidade da pasta fresca; - Lisura da superfície, permitindo destacar o aspecto decorativo (placas de forro para cozinha e banheiro, bem como acabamentos de encontros de parede e teto). Propriedades Estudadas:

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- Granulometria: Distribuição do tamanho dos grãos, um indicador da plasticidade da pasta e da lisura (acabamento) de sua superfície; - Sanidade: Verificação de sua estabilidade superficial; - Tempo de pega: Intervalo de tempo necessário para que a pasta se solidifique, indicando a velocidade das reações químicas; - Variação dimensional: Verificação da sua estabilidade volumétrica em condições de exposição adversas.

A anidrita de alta temperatura é obtida por calcinação a 1180°C. Características do produto de desidratação: a) Hemidratos CaSO4.1/2 H2O Hemidrato α: Produto bem cristalizado obtido pela desidratação em autoclave em pressões superiores a 1000KPa. Gesso aplicado em odontologia. Hemidrato β: Produto microporoso, mal cristalizado, obtido pela desidratação realizada à pressão atmosférica, com pressão parcial de vapor de água. Utilizado na Construção Civil. b) Anidrita III Solúvel: Produto contendo água de cristalização em baixos teores (0,06 e 0,11 moléculas de H2O). Muito reativa, transforma-se em hemidrato com a umidade do ar. A transformação da anidrita III em hemidrato é chamada de estabilização do gesso. Tem-se verificado que ele se dá após 12 horas de armazenamento do produto em atmosfera de 80 % umidade. c) Anidrita II Insolúvel: Chamada também de anidrita supercalcinada, quando obtida a 350°C ou ainda gesso calcinado à morte quando obtida entre 700 e 800°C. É constituinte dos gessos de construção de dureza elevada.

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d) Anidrita I : Chamada de anidrita de alta temperatura ou anidrita α, obtida por calcinação da gipsita à 1200°C. Resfriamento transforma-se em anidrita II. e) Gesso de construção: Produto de calcinação da gipsita contendo hemidrato em uma % mínima específico que varia de país para país.

3.6.2 – Cimento Sorel

Foi descoberto pelo eng. francês Sorel no século passado. São preparados por uma

mistura de magnésia calcinada com cloreto de zinco e óxido de zinco com cloreto de magnésia. Quase não utilizado no Brasil, bastante comum na Europa, devido às suas propriedades.

Pode ser feito uma espécie de concreto chamado xilolita, produto da mistura da magnésia Sorel com material de enchimento (resíduos de cortiça, de couro, restos de madeira, lã celulósica, asbestos, areia, talco, pó de pedra, etc. A xilolita com matéria orgânica tem menor resistência, mas melhora a propriedade de isolamento e a xilolita com material inorgânico possui maior resistência, porém a diminuição da qualidade de isolamento acústico e térmico.

Dá a pega em menos de 24 horas, dependendo da proporção elementos constituintes, endurece completamente antes de quatro meses. Resulta em material duro e resistente à abrasão. Sofre a ação da água, deteriorando-se quando repetidamente molhado.

3.6.3 – Cal Aérea

É um aglomerante natural, proveniente de rochas existentes na natureza (calcários e

dolomitos). A temperatura de cozimento cerca de 900°C. A reação química básica que dá origem ao aglomerante é:

Na cal aérea o índice de hidraulicidade (R) deve ser inferior a 0,1. Este índice é definido como:

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Classificação quanto ao rendimento: - Gordas: Rendimento é superior a 82%. 1m³ deste tipo de cal dá mais de 1,82 m³ de pasta, ou seja, são necessários menos de 550kg da cal para obter 1m³ de pasta. - Magras: Rendimento é inferior a 82%. 1m³ deste tipo de cal dá menos de 1,82 m³ de pasta, ou seja, são necessários mais de 550kg de cal para obter 1m³ de pasta.

O conceito de rendimento é função da definição de consistência da pasta. A consistência é arbitrária, normalmente determinada pelo abatimento de um cilindro de 5 cm de diâmetro e 10cm de altura, que se deforma para 8,7cm pela remoção do molde. Cal de variedade cálcica oferece melhores rendimentos que cal magnesiana. A hidratação da cal virgem dá origem à: - Cal Extinta: È o produto resultante da adição de grande quantidade de água à cal virgem dando como produto resultante uma pasta. Classificação das cales segundo o tempo de extinção : a) Extinção Rápida: Quando a extinção se inicia antes de 5 minutos. A extinção deverá ser procedida adicionando a cal à água cobrindo-a toda. Não permitir o desprendimento do vapor, adicionando sempre mais água. b) Extinção Média: Quando a extinção se inicia entre 5 e 30 minutos. Água adicionada à cal, até cobri-la toda. Mexer sempre que necessário. c) Extinção Lenta: Quando a extinção se inicia depois de 30 minutos. Água adicionada à cal, até umedece-la completamente, esperando que a reação se inicie. Depois, se for necessário, adicionar cautelosamente mais água.

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- Cal Hidratada: È o produto obtido pela adição de água à cal virgem. A quantidade de água é apenas aquela necessária para formação do Ca(OH)2, que é um pó seco. Este processo é feito em fábrica. As cales rápidas normalmente são as cálcicas e as lentas as magnesianas. Procedimentos observados na utilização das cales : -Cal virgem em pedra: O material deve ficar de 3 a 5 dias na água, para cal destinada à argamassa de assentamento e 7 dias para argamassa de revestimento. -Cal hidratada: Usada diretamente (em pó) na confecção de argamassas. Para que seja evitado danos futuros nos revestimentos, deve ser feita uma mistura da cal com areia e água 24 horas antes de sua utilização ou produzir-se, com a mesma antecedência, leite de cal (cal + água). Observação:

Atualmente em Santa Catarina, especialmente na região da grande Florianópolis, usa- se muito argamassas usinadas de cal e areia, tanto para assentamento de alvenaria quanto para revestimento. A esta mistura adiciona-se cimento Portland na obra. Neste caso a cal utilizada nas usinas é a cal virgem em pó e sua extinção é feita por reatores(tanques com pás giratórias). A cal é adicionada à água com o misturador ligado e é preparada uma pasta durante o tempo de mais ou menos 8 horas. Após este tempo, a nata de cal formada é misturada com areia em misturadores contínuos de rosca sem fim ou em betoneiras estacionárias. A mistura permanece em estoque até sua comercialização por um período de 2 a 5 dias.

Para revestimentos, deve-se usar a cal misturada com areia que tem a capacidade de tornar o material mais poroso, permitindo a penetração do CO2; diminuir os efeitos da retração por secagem e baixar o custo da argamassa.

Segundo o DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral) a participação da produção de cal virgem representa cerca de 66,0% da produção nacional e a da cal hidratada 34,0% em 1999. Em 1998 esses percentuais eram de 67,0% e 33,0% respectivamente. A Região Sudeste, tradicional produtora, respondeu por 87,8% de toda a cal produzida no país, seguida da Região Nordeste com 5,6%, Região Sul com 4,3%, Região Centro-Oeste com 1,8% e Região Norte com 0,5%. As Unidades da Federação mais importantes neste contexto, foram: São Paulo, 17,4% da produção de cal virgem e 75,5% da produção de cal hidratada, Minas Gerais com 25,0% da cal virgem e 17,3 da cal hidratada, Rio de Janeiro, 26,0% da cal virgem, Espírito Santo 20,6% da cal virgem, Bahia 6,4% da cal virgem e Rio Grande do Sul, 5,6% da cal hidratada.

É importante observar que parcela considerável da produção de cal virgem está fortemente atrelada à indústria de aço, mais precisamente 51,5% da produção brasileira de cal virgem, em 1999, foi produção cativa de responsabilidade de Usinas Siderúrgicas, o que representou quase 30,0% de toda a produção nacional.

3.7 AGLOMERANTES HIDRÁULICOS

3.7.1 - Cal Pozolânica

É uma mistura feita com a cal aérea e a pozolana. Descoberta pelos romanos onde eles

misturavam uma cinza vulcânica, encontrada próxima ao Vesúvio com a cal hidratada, obtendo

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um aglomerante que endurecia com a água. A cal hidratada entra em proporção variável de 25 a 45%. Atualmente é um aglomerante em desuso, mas sendo importante para documentação técnica, além do valor histórico, pois existe ainda hoje, restos de ruínas de construções realizadas com ele, como o cais de Calígula.

3.7.2 - Cal Metalúrgica

É um produto semelhante a cal pozolânica, sendo que a pozolana é substituída pela

escória de alto forno finamente pulverizada. Na sua fabricação ocorre britagem, moeduras, peneiramento da escória metalúrgica e imediata mistura à cal hidratada em proporções variáveis de quatro a dois para um em peso. Esse produto é normalizado na França, constituindo a atéria- prima para elaboração do cimento de alvenaria. Este produto não existe em nosso país.

3.7.3 - Cal Hidráulica

Recebem o nome de cal hidráulica uma família de aglomerantes de composição variada,

obtidos pela calcinação de rochas calcárias, natural ou artificialmente, tenham uma quantidade considerável de materiais argilosos. O produto endurece sob a água, mas pela quantidade de hidróxido de cálcio que contém, sofre também a ação de endurecimento pela carbonatação roveniente da fixação do CO2 do ar. O processo de fabricação é semelhante ao da cal comum (aérea). Normalmente utilizam-se dois fornos contínuo, sendo o produto calcinado imediatamente extinto. A extinção, neste caso, serve para hidratar o óxido de cálcio presente, transformando-o em hidróxido, para que seja evitado posteriores expansões nocivas ao comportamento do material, e servindo também para, através do efeito mecânico desta expansão,obter uma pulverização natural do produto. A operação de extinção da cal hidráulica é muito delicada.

A proporção de água não deve ultrapassar os limites convenientes, para evitar a eventual hidratação dos silicatos produzidos. Depois da extinção da cal hidráulica, o produto é peneirado e encontra-se em condições de expedição e emprego.

A cal hidráulica não é um produto apropriado para construções sob a água. Sua pega é muito lenta, sendo mais adequada a um uso de menos responsabilidadde, como em misturas denominadas cimentos de alvenaria.

De acordo com o teor de argila nas cales hidráulicas, elas se dividem em (detalhes Tabela 1):

• Fracamente; • Medianamente; • Propriamente; • Eminentemente hidráulicas.

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3.7.4 - Cimento de Pega Rápida

Quando a relação entre os componentes argilosos e a cal é superior a 0,6 na rocha

calcário-argilosa utilizada, o cozimento abaixo da temperatura de fusão, que é aproximadamente 1000°C, é produzido um material praticamente sem cal livre.

É verdade que nem sempre é possível evitar a presença de uma pequena quantidade de cal livre, devido à heterogeneidade darocha ou à deficiência de temperatura em determinados pontos do forno. As pedras cozidas e moídas são misturadas a água, formando uma pasta que endurece pela hidratação dos silicatos e aluminatos, sendo que os últimos reagem rapidamente, por isso a denominação de pega rápida.

O aglomerante estudado tem o nome de “cimento natural de pega rápida” ou cimento romano (patenteado por Joseph Parker, 1796) , sendo esta última denominação imprópria, pois os romanos nunca se utilizaram de material dessa natureza. O índice de hidraulicidade está entre 0,6 e 0,8. Pode-se produzir o cimento romano a partir de misturas de calcário e argila que passa a denominar-se de cimento artificial de pega rápida.

3.7.5 - Cimento Natural

Nos calcários que após a calcinação dão índices de hidraulicidade entre 0,5 e 0,65 e se a

temperatura for elevada até a fusão parcial, é obtido um aglomerante praticamente sem cal livre e com pega não muito rápida, por causa da menor proporção de aluminatos de cálcio.

Denomina-se de “cimento natural de pega lenta”. Possui boas qualidades técnicas. Sua produção depende da composição adequada da rocha calcária utilizada como matéria-prima.

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3.7.8 - Cimento Portland

Histórico:

O cimento originou a cerca de 4.500 anos. Os monumentos do Egito antigo já utilizavam uma liga constituída de gesso calcinado. As grandes obras gregas e romanas foram construídas com o uso de certas terras de origem vulcânica que possuem propriedades de endurecimento sob a ação da água.

Apenas no século XVIII, no ano de 1756, o inglês John Smeaton descobriu um produto de alta resistência por meio da calcinação de calcáreos moles e argilosos.

A partir de então seguiu-se o desenvolvimento de outros cimentos hidráulicos, como o "cimento romano" obtido por James Parker.

Em 1818 o francês Louis Vicat consegue resultados satisfatórios, misturando componentes argilosos e calcários, ficando conhecido como o inventor do cimento artificial.

No dia 21 de outubro de 1824, seis anos depois, o inglês Joseph Aspdin, pedreiro, requereu patente para a fabricação de seu cimento, ao qual chamou de Portland por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland.

Na realidade este cimento ainda era uma cal hidráulica, pois não havia alcançado a temperatura de fusão incipiente, necessária para a formação do "clínquer."

A superioridade do cimento sobre as cales hidráulicas foi provada por Grant que se dedicou ao estudo do cimento Portland. A evolução industrial permitiu maiores temperaturas para a obtenção de melhor clínquer, e também melhor moagem, levou até ao cimento dos nossos dias o qual ainda está sendo aperfeiçoado.

Atualmente, o cimento é um material rigorosamente definido, cuja a fabricação segue princípios científicos bem estabelecidos. A grande versatilidade de emprego e as notáveis qualidades de adaptação a novos produtos e métodos construtivos aumentam, a cada dia, a já ampla gama de aplicações do cimento Portland.

Atualmente o Brasil produz cimento Portland comum, de alta resistência inicial, de alto forno, branco e pozolânico.

Definição: O cimento pode ser definido como todo o material com propriedades adesivas e coesivas capaz de unir fragmentos de minerais entre si de modo a formar um todo compacto. Esta definição abrange uma grande variedade de materiais (NEVILLE, 1997).

O cimento é um produto obtido pela pulverização do clínquer constituído essencialmente de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo eventualmente, adições de certas substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam o eu emprego (BAUER, 1995).

O cimento Portland é um aglomerante hidráulico (endurece através de reações com a água e conserva suas propriedades e estabilidade em meio aquoso) obtido pela mistura homogênea de clínquer Portland, sulfato de cálcio e adições normalizadas finamente moído. De uma forma mais suscinta seria um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ação de água.

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Matérias-primas: As matérias-primas utilizada na fabricação do cimento Portland devem conter Cálcio(Ca), Silício (Si), Alumínio (Al) e Ferro (Fe), estes elementos químicos, combinados, produzem compostos hidráulicos ativos. -Pedra calcária – CaO (cal) + CO2 (gás carbônico)⇒ O calcário é um mineral dos mais abundantes na crosta terrestre. È composto predominantemente por carbonato de cálcio e por carbonatos de cálcio mais carbonatos de magnésio. Estes podem ser Calcíticos, Dolomíticos ou Magnesianos dependendo das concentrações de cálcio e magnésio presentes na sua composição. -Argila – SiO2 (sílica) + Al2O3 (alumina) + Fe2O3 (óxido de ferro) + impurezas (magnésio, álcalis e outros óxidos)→ As argilas são rochas constituídas de um certo número de minerais em proporções variáveis. Os minerais argilosos são essencialmente silicatos de alumínio hidratados. Em algumas argilas o alumínio é substituído parcialmente pelo ferro, podendo conter os elementos alcalinos e alcalinos-terrosos. -Gipsita (gesso)→ É o sulfato de cálcio que tem como finalidade controlar o tempo de pega (endurecimento) do cimento após a adição de água. -Minério de ferro→O mais comumente usado é a hematita (Fe2O3) por ser o mineral de ferro mais abundante e importante comercialmente.

Vale salientar que a cal, a sílica, a alumina e o óxido de ferro constituem cerca de 95% a 96% do total na análise de óxidos, tornando-se os componentes essenciais do cimento Portland.

Etapas do processo de Fabricação: -Extração das matérias-primas; -Britagem das matérias-primas; -Dosagem da mistura crua; -Moagem das matérias-primas→Fabricação da farinha; -Homogeneização da farinha; -Pré-aquecimento e Pré-calcinação da farinha; -Calcinação da farinha→Fabricação do clínquer; -Homogeneização do clíquer; -Moagem do clínquer e adições→ Fabricação do cimento; -Homogeneização e estocagem do cimento; -Ensacamento e expedição do cimento.

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Composição Química do Cimento:

Estes compostos reagem entre sí no forno, formando uma série de produtos mais

complexos e com exceção de um pequeno resíduo de cal que não teve tempo suficiente para reagir é atingido um equilíbrio químico. Durante o resfriamento o equilíbrio químico não é mantido, e a velocidade de resfriamento influencia no grau de cristalização e quantidade de material amorfo presente no clínquer frio. As propriedades do material amorfo, conhecido como fase vítrea diferem consideravelmente daquelas dos compostos cristalinos com uma composição química similar. O cimento deve ser considerado como estando em equilíbrio congelado: após resfriado reproduzem equilíbrio existente à temperatura de cliquerização.

Esta hipótese é considerada no cálculo dos Teores de Compostos de Cimentos Comerciais. A “composição potencial” é calculada a partir das quantidades de óxidos presentes

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no clínquer como se tivesse ocorrendo completa cristalização. É pratica comum da indústria de cimento calcular o teor de compostos do cimento Portland a partir da análise dos óxidos usando uma série de equações desenvolvidas por BOUGE. A Tabela 2 mostra os compostos constituintes do cimento. Tabela 3: Constituintes do cimento

Propriedades dos compostos do cimento:

Usualmente considera-se como os principais constituintes do cimento : silicato tricálcico (C3S); silicato dicálcico (C2S); aluminato tricálcico (C3A) e ferro aluminato tetracálcico (C4AF). - C3S: Composto essencial do cimento Portland. Responsável pela resistência inicial. Reage em poucas horas liberando grande quantidade de calor. - C2S: Composto de pega lenta com fraca resistência até os 28 dias. Libera pequena quantidade de calor.

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- C3A: Composto de pega instantânea liberando altíssima quantidade de calor de hidratação. Baixa resistência e não resiste à águas sulfatadas. - C4AF: Composto de pega rápida; a presença de Fe2O3 fixa a alumina e melhora o desempenho do cimento ao ataque de águas sulfatadas.

Determinação da composição potencial ou teórica dos compostos do cimento:

R. H. BOGUE, PCA (Portland Cement Association), introduziu um método baseado em leis

estequiomátricas química, admitindo a cristalização total dos componentes do clínquer do cimento Portland. O Método de Bogue admite que as reações químicas de formação dos compostos sejam completas e- admite que a presença de impurezas (MgO e álcalis) possam ser ignoradas. (ASTM C-150 ou NBR 5737).

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Tipo de cimento Portland:

No Brasil, assim como em todos os países do mundo são produzidos diversos tipos de cimento com diferentes características físicas, mecânicas e químicas. O seu emprego racional depende do conhecimento dessas características que orientam a escolha do tipo adequado a cada finalidade.

A durabilidade de uma obra de concreto é função: da resistência mecânica, de estabilidade dimensional e da resistência química do concreto (as quais são governadas pelo principal constituinte que é o cimento).

Os principais tipos de cimento produzidos no Brasil dividem-se em: a) Os constituídos principalmente de clínquer tipo Portland, tais como cimento comum, o de alta resistência inicial, média resistência a sulfatos e alta resistência a sulfatos. b) Os constituídos de clínquer tipo Portland e adições ativas: escória de alto forno e pozolânica. c) O cimento Portland branco, cujo clínquer não contém óxido de ferro;

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d) Cimento Aluminoso, produzido a partir da fusão de uma mistura de calcário e bauxita

Propriedades Massa Específica:

A massa específica (d) do cimento Portland é determinada de acordo com as prescrições da NBR 6474. Relação entre massa e volume do cimento.

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Finura:

A área específica é determinada através de um aparelho chamado Permeabilímetro. Caracteriza a finura, que influi no grau de atividade do cimento. Tempo de Pega: A caracterização da pega dos cimentos é feita pela determinação de dois tempos distintos tempo de início e o tempo de fim de pega. Os ensaios são feitos com pasta de consistência normal com o aparelho de Vicat. Nesse aparelho mede-se a resistência à penetração de uma agulha na pasta de cimento ( NBR 11581). Pasta de Cimento:

O tempo de pega do cimento é determinado, pelo ensaio do aparelho de Vicat. A pasta é misturada em proporção que conduz a uma consistência denominada normal. Essa consistência normal é verificada no mesmo aparelho de Vicat, utilizando-se a chamada sonda de Tetmajer, um corpo cilíndrico, metálico, liso, de 10mm de diâmetro e terminado em seção reta. A sonda é posta a penetrar verticalmente em pasta fresca por ação de um peso total (incluindo sonda) de 300g.

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Resistência: A resistência mecânica dos cimentos é determinada pela ruptura à compressão de corpos-de-prova realizados com argamassa. O processo é descrito pormenorizadamente no método NBR 7215 da ABNT. Resistência de uma Argamassa Normal de cimento nas idades indicadas: 1, 3, 7 e 28 dias. Armazenamento e conservação do cimento Portland:

Para garantir suas propriedades, o cimento deve permanecer livre de umidade até que seja utilizado. Caso isto não aconteça a sua capacidade aglomerante será comprometida. A embalagem original (sacos de duas folhas de papel extensível) é suficiente para manter a integridade do produto, desde que sejam respeitadas algumas regras de armazenamento : -o depósito de cimento deve ser totalmente protegido das intempéries, evitando lugares que tenham empoçamento, goteiras e umidade;

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-empilhamento no máximo 10 sacos, evitando assim a compactacão do cimento no saco, para cimentos consumidos num período de armazenamento inferior a 15 dias, pode ser empilhado quinze sacos. Este empilhamento deve ser realizado sobre estrados de madeira, distantes aproximadamente 30cm do chão. Também devem ficar afastados da parede para que não absorva a umidade existente na parede. Deve haver espaços entre as pilhas. Quando o piso for impermeabilizado os sacos poderão ser colocados sobre lona plástica; -o prazo de validade de 90 dias (norma brasileira) se refere ao produto sob condições ideais de acondicionamento, transporte e armazenamento; -o cimento deve ser utilizado obedecendo-se a ordem de sua entrada no depósito, de tal maneira que os cimentos mais antigos sejam comercializados antes dos cimentos novos; -os lotes de cimentos devem ser identificados por tipos, marcas e datas de forma que não sejam misturados (facilitam) ; -caso o cimento seja pouco afetado pela umidade, ele ainda poderá ser aproveitado em serviços onde não seja necessárias grandes resistências, devendo ser previamente peneirado em malha de pequena abertura.

Tipos de cimento portland e suas aplicações:

A ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland, elaborou uma tabela com os principais tipos de cimento encontrados no mercado com suas respectivas aplicações.

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CAPÍTULO 5

ARGAMASSAS

4.1 DEFINIÇÃO

Misturas de aglomerantes e agregados com água, possuindo capacidade de endurecimento (NBR–7200).

São materiais de construção constituídos por uma mistura íntima (homogênea) de um ou mais aglomerantes, agregado miúdo e água (exceto argamassas betuminosas). Ainda podem ser adicionados produtos especiais para melhorar ou conferir determinadas propriedades ao conjunto (PETRUCCI, 1993).

As argamassas são constituídas de um material ativo, a pasta, e um material inerte, o agregado miúdo.

As pastas são misturas íntimas de um ou mais aglomerantes e água. As pastas quando preparadas com excesso de água são denominadas natas.

4.2 APLICAÇÃO -As argamassas são muito utilizadas em construção; -No assentamento tijolos, pedras, blocos, pastilhas, cerâmicas, etc.; -Revestimento de paredes e tetos (emboço e reboco); -Regularização de pisos e reparos de peças de concreto.

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As natas de cal são utilizadas em revestimentos e pinturas. As natas de cimento são utilizadas para fazer ligação de argamassas e concretos de cimento e para injeções.

As pastas têm uso restrito em construções, tanto pelo seu elevado custo como, também pelos efeitos secundários que se manifestam, principalmente a retração.

A adição de agregado miúdo à pasta, no caso das argamassas de cimento, é com a finalidade de torná-las mais econômicas e eliminar em parte as modificações de volume (diminuir os efeitos da retração); no caso das argamassas de cal, a adição de areia , além de oferecer as vantagens citadas anteriormente, tornam as argamassas mais permeáveis ao ar para permitir o acesso do gás carbônico para ocorrer a carbonatação.

4.3 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS

As argamassas devem ter algumas propriedades, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. As propriedades são estas:

4.3.1 - Estado Fresco:

Período decorrido entre a mistura de aglomerantes e agregados com a água e o início das

reações de pega. No estado fresco, as argamassas devem possuir as seguintes propriedades:

-Consistência: É a propriedade de uma argamassa em apresentar maior ou menor facilidade de se opor à resistência a uma dada deformação. A quantidade de água adicionada e o uso de aditivos especiais (plastificantes e superplastificantes) são fatores que influenciam a consistência da argamassa. -Retenção da consistência: É a propriedade da argamassa em manter sua consistência após em contato com um substrato. É importante para as argamassas de assentamento das alvenarias e peças cerâmicas de revestimento e dependem fundamentalmente da retenção de água. -Coesão e tixotropia: A coesão é a capacidade de argamassa fresca em manter seus constituintes homogêneos sem segregação. As argamassas de assentamento e revestimento de alvenarias devem possuir uma boa coesão. A forma mais utilizada para conseguir-se a coesão em argamassas de assentamento e revestimento é usando a cal hidratada. Argamassas tixotrópicas exigem uma baixa energia para alterarem sua forma, mas depois de alterada, conseguem mantê-la mesmo sob ação da gravidade. A tixotropia é propriedade exigida nas argamassas de assentamento de peças cerâmicas e argamassas de recuperação. Para alcançá-la pode-se usar aditivos a base de polímeros e adições minerais como cinza volante, microssílica, cinza da casca de arroz, entre outras. -Plasticidade: É a propriedade da argamassa fresca em deformar-se e reter certas deformações após a redução das tensões que lhe forem impostas. Depende da coesão, consistência e retenção de água.

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-Retenção de água: É a capacidade de argamassa fresca em manter sua consistência ou trabalhabilidade quando sujeita à solicitações que provoquem perda de água (evaporação ou sucção do substrato). Os aglomerantes são os principais responsáveis pela capacidade de retenção de água, devido à elevada área específica e à grande capacidade de adsorção de suas partículas. Nas argamassas mistas de cal e cimento os fatores que influenciam a retenção de água são a área específica (finura do aglomerante); a natureza da cal (cales dolomíticas apresentam melhores características do que as calcíticas); a maturação prévia das argamassas de cal (período de repouso antes da aplicação); o valor da relação agregado/aglomerante e cal/cimento (traços com elevado consumo de aglomerante, a retenção de água é elevada independente do teor de cal; a retenção de água melhora com o aumento da relação cal/cimento no traço) e a capacidade de absorção da base (sucção capilar do substrato influencia diretamente na retenção de água da argamassa). A retenção de água também influencia em algumas propriedades do estado endurecido como retração na secagem e resistência mecânica final. -Adesão inicial: É a propriedade da argamassa fresca em permanecer adequadamente unida à base após sua aplicação. Sofre influencia da coesão e plasticidade da argamassa e pelas propriedades do substrato ( absorção inicial e rugosidade). Esta propriedade está diretamente ligada a aderência da argamassa ao substrato no estado endurecido.

4.3.2 - Estado Endurecido:

É o período decorrido entre a mistura de aglomerantes e agregados com a água e o fim

das reações de pega. No estado endurecido, as argamassas devem possuir as seguintes propriedades:

-Resistência Mecânica: Independente do tipo de aplicação de uma argamassa, esta sempre será submetida a algum tipo de esforço mecânico após seu endurecimento. As argamassas de assentamento são solicitadas à compressão, as argamassas de revestimento à abrasão superficial, impacto e tensões de cisalhamento (movimentações do substrato e/ou variações térmicas/higrométricas). A resistência mecânica de uma argamassa depende do tipo e teor de aglomerante empregado. O cimento Portland é o principal responsável por esta propriedade nas misturas convencionais. Misturas muito ricas em cimento provocam uma alta retração volumétrica além de diminuírem a capacidade do material em absorver pequenas deformações sem fissurar. -Deformabilidade: É a propriedade da argamassa em se deformar sem criar tensões no material. Importante nos revestimentos e assentamentos de unidades de alvenaria. -Permeabilidade: É a capacidade de um material em se deixar atravessar por um fluido. Pode ser controlada pelo tipo e quantidade de aglomerante usado. O uso do cimento Portland em proporções adequadas pode diminuir a permeabilidade de um revestimento argamassado. Enquanto que com teores excessivos podem levar a fissuração por retração hidráulica comprometendo a permeabilidade. -Retração volumétrica: É a retração resultante da reação química dos aglomerantes (cal e cimento Portland) e remoção da água adsorvida nos produtos de hidratação durante a secagem.

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Alguns fatores influenciando a retração: o teor de aglomerante (determina a retração por hidratação e carbonatação, relacionadas aos processo de endurecimento da pasta aglomerante); o volume de água (quanto maior o volume de água utilizado na confecção da argamassa, maior será a retração final, devido ao aumento do volume da pasta); granulometria dos agregados (uso de agregados de composição granulométrica contínua e com módulo de finura não muito baixos conduzem a um menor volume de vazios a serem preenchidos pela pasta, além de diminuir o consumo de água de misturas necessário à obtenção de uma consistência adequada) e condições ambientais (temperatura e umidade do ambiente de aplicação da argamassa influenciam na retração, temperaturas elevadas e umidades baixas intensificam o processo facilitando a saída da água adsorvida nos produtos de hidratação). -Aderência: É a capacidade da argamassa em se fixar no substrato onde é aplicada. Quando a argamassa entra em contato com o substrato, ocorre migração de água de um material para o outro, carreando materiais cimentícios. Este material ao hidratar, fixa-se nos poros superficiais do substrato, ocasionando a aderência da argamassa. Alguns fatores afetam a aderência de uma argamassa: adesão inicial, rugosidade e absorção inicial do substrato, retenção de água, tipo de aglomerante empregado e granulometria dos agregados.

4.4 CLASSIFICAÇÃO DAS ARGAMASSAS

4.4.1 - Classificação quanto ao emprego:

a) Comuns: Quando se destinam a uso comum. Exemplos: Argamassa para rejuntamentos, para revestimentos, para pisos, injeções, etc.). c) Especiais: Quando destinadas a uso não comum. Exemplos: Refratárias (resistir altas temperaturas), de reparos, etc.

4.4.2 - Classificação quanto ao tipo de aglomerante:

a) Aéreas: Quando utiliza-se um ou mais aglomerantes aéreos. Exemplos: De cal aérea, gesso, magnésia sorel. b) Hidráulicas: Quando utiliza-se um ou mais aglomerantes hidráulicos. Exemplos: Cal hidráulica e cimento Portland comum). c) Mistas: Quando utiliza-se um aglomerante aéreo e um aglomerante hidráulico. Exemplos: Cal e cimento.

4.4.3 – Classificação quanto à dosagem:

a) Pobres ou Magras: Quando o volume de pasta é insuficiente para preencher o volume de vazios. b) Cheias: Quando o volume de pasta preenche exatamente os vazios do agregado. c) Ricas ou gordas: Quando há excesso de pasta.

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4.4.4 - Classificação quanto à consistência:

a) Secas: É necessário aplicar uma energia significativa para poder conformá-la na sua forma final. Exemplo: argamassas magras utilizadas em contrapiso. b) Plásticas: Com um pequeno esforço atinge a sua forma final. Exemplos: Argamassas de assentamento de tijolos, blocos, peças cerâmicas e de revestimento de alvenarias. c) Fluídas: Escorrem e se auto-nivelam sem qualquer esforço além da força da gravidade para sua aplicação. Exemplo: Argamassas de preenchimento de blocos de concreto.

4.5 ARGAMASSAS AÉREAS

4.5.1 - Argamassas de cal aérea:

Tem uso bastante limitado (apenas para interiores de edificações), devido a baixa

resistência mecânica (menor que 1MPa aos 28 dias) e alta retração na secagem. Não devem secar de maneira muito rápida porque as reações de carbonatação necessitam da presença de água. Não devem ser utilizadas composições muito ricas nem com muita quantidade de água devido ao problema da retração. Na utilização da cal hidratada deve ser feita uma mistura prévia, anterior ao uso para que se complete a extinção da cal. Empregadas na proteção de elementos construtivos de madeira, aços, concreto, etc.

4.5.2 - Argamassas de gesso:

São empregadas em revestimentos internos de acabamento fino. Normalmente, em lugar

da argamassa, emprega-se o gesso puro, sem adição de areia. O gesso não necessita da adição de agregado para evitar a retração hidráulica. O agregado, quando utilizado, serve apenas para baratear a mistura, já que diminui a sua resistência. Quando deseja-se uma superfície muito lisa não se faz uso da areia. As pastas e argamassas de gesso também possuem uma elevada resistência a altas temperaturas. -Traço para gesso em forma de pasta: 1: 0,6- 0,7 (gesso: água), em volume. -Traço para argamassa: 1:1-3 (gesso: areia), em volume.

4.6 ARGAMASSAS HIDRÁULICAS

4.6.1 - Argamassa de cimento:

As argamassas de cimento e areia têm alguns empregos como chapiscos, assentamento

de pisos, contrapisos, pisos, assentamento alvenarias e argamassa armada. São caracterizadas pela pouca trabalhabilidade (baixa coesão) e grande resistência.

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4.6.2 - Argamassas mistas de cal e cimento:

São as mais empregadas na construção civil. Possuem propriedades como resistência

(conferida pelo cimento), trabalhabilidade (conferida pela cal) e retenção de água (conferida pela cal). São empregadas em emboços e rebocos e assentamento de alvenaria. A proporção da mistura depende da utilização desejada. São recomendados alguns traços em função do tipo de aplicação. Abaixo estão listadas algumas proporções usuais para argamassas utilizadas na construção civil: -Assentamento de alvenaria pouco resistentes→1: 2: 8 - 10 (cimento, cal hidratada, areia). -Assentamento de alvenaria de média resistência, alvenaria estrutural→1: 2: 6 (cimento, cal hidratada, areia). -Assentamento de alvenaria de alta resistência ou sujeitas a ambientes agressivos→1:1/2: 3 - 4,5 (cimento, cal hidratada, areia). -Emboço e reboco (interno e externo)→1: 2 : 8 - 10 (cimento, cal hidratada, areia). -Chapisco→1: 2 - 3 (cimento e areia). -Revestimentos finos, tetos e forros falsos de gesso→1: 0 - 2 (gesso e areia). -Contrapiso para assentamento de carpete e cerâmica→1:3 – 4 (cimento e areia).

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4.7 PATOLOGIAS RELACIONADAS ÀS ARGAMASSAS

Nos rebocos os defeitos mais comuns são as manchas, o bolor, os descolamentos, as fissuras,o esfarelamento e as vesículas. Além dos defeitos de execução (superfície irregular, falta de prumo, furos, etc.). Várias causas contribuem para estas patologias. As principais são: Fatores externos aos revestimentos, má aplicação do revestimento, mau proporcionamento das argamassas e tipo e qualidade dos materiais utilizados para preparar as argamassas de revestimento. Fissuras: Podem ser causadas por rachaduras da alvenaria devido aos tijolos soltos da argamassa de assentamento ou também pela deficiência na aderência entre a alvenaria e o próprio revestimento. Geralmente são conseqüência de rachaduras e descolamentos nas paredes. De modo geral, os principais fatores que estão ligados às fissuras no reboco são: - Movimentação térmica e higroscópica exagerada do revestimento; - Movimentação térmica e higroscópica diferenciada entre a base (alvenaria) e revestimento; - Propriedade de aderência do reboco; - Má execução do revestimento; - Envelhecimento natural dos materiais ou fadiga; - Condições e/ou meios a que está exposto; - Alvenaria com superfície regular para assegurar a ligação com o revestimento.

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De acordo com exposto, percebe-se que a durabilidade do reboco não depende apenas de suas propriedades. Uma rachadura na parede, por exemplo, implica também em rachaduras no reboco, já que está a ela aderida. A separação do reboco da parede (descolamento) também implica em fissuras, uma vez que o reboco, ficando sem apoio, flexiona-se, quebrando na região tracionada.

Diante deste caso, para saber se a fissura está apenas no reboco, deve-se retirá-lo em uma pequena área em torno da fissura e observar se existem trincas na alvenaria ou tijolos soltos.

Durante a remoção do reboco também é possível perceber e avaliar a aderência entre o mesmo e alvenaria.

Caso a causa seja o desprendimento dos tijolos ou trincas, deve-se tratar de corrigí-las. Se for verificado o descolamento, sua causa deve ser investigada e eliminada, para só então partir para os reparos.

Fissuras na direção horizontal nas alturas das fiadas também são comuns. Estas acontecem quando o reboco é executado antes que a argamassa de assentamento seque. Esta secagem sempre causa uma diminuição da altura da parede, por isso a parede não deve ser revestida antes que isto ocorra pois, quando ela acontece, se o reboco já foi executado, ele acaba sendo esmagado e fissurado. O problema é mais grave quanto mais espessas forem as juntas de assentamento.

Um dos tipos mais comum de fissuras em reboco é aquele em forma de “couro de crocodilo” ou “teia de aranha”. VERÇOZA (1991) diz que é a resultante da variação volumétrica do próprio reboco, podendo ser decorrente de uma expansão ou retração durante a fase de endurecimento.

As fissuras de retração ocorrem quando a argamassa seca muito rápido ou quando ela possui quantidades de água exageradas.

Os fatores que interferem na retração de uma argamassa são: -Consumo de aglomerante; - Porcentagem de finos existente na mistura; - Teor de água de amassamento; - Aderência do revestimento com a base, número de camadas aplicadas, espessuras das camadas, tempo decorrido entre uma aplicação e outra, rápida perda de água durante o endurecimento por ação intensiva de ventilação e/ou insolação, entre outras.

Na verdade, o último fator está relacionado com os demais, pois a presença elevada de aglomerante e de finos implica em elevada quantidade de água de amassamento. Quando esta é exagerada, grande parte dela não permanece no reboco (é perdida para o meio) causando uma diminuição volumétrica significativa e, conseqüentemente, implica em fissuras de retração. É comum acontecer em traços mais ricos.

Em paredes excessivamente ensolaradas, VERÇOZA (1991) aconselha que o reboco deve ser mantido úmido por três dias para propiciar uma secagem lenta. Desta forma, a argamassa adquire resistência e consegue resistir as tensões de secagem.

As fissuras por expansão, acontecem geralmente quando há magnésio na cal ou ainda quando a cal não foi bem extinta. Nos casos mais comuns estas expansões vem acompanhadas de vesículas. A expansão do reboco também pode ocorrer por efeito de criptoflorescência, que VERÇOZA (1991) define como sendo o crescimento de sais e cristais no interior dos materiais.

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Para corrigir as fissuras tanto de expansão quanto de retração, deve-se esperar que as mesmas se estabilizem. Isto acontece assim que cessa a secagem e expansão.

Se a fissura é pequena (menor que meio milímetro) a sua correção é mais fácil. Normalmente consegue-se bom resultado com aplicações de nata de cal sobre a

superfície, fazendo com que ela penetre nas fissuras. Nos casos onde as fissuras são maiores, a aplicação de nata de cal não consegue corrigir

porque normalmente ela trinca novamente ao secar. VERÇOZA (1991) recomenda que seja feito um grauteamento, o qual implica em aplicações de argamassa com aditivo de expansão.

As fissuras de expansão e retração, chamadas por VERÇOZA (1991) como fissuras devidas exclusivamente ao reboco restringem danos apenas à estética da construção.

Descolamento e esfarelamento

O descolamento é quando o reboco solta da parede em placas ou em blocos. Normalmente, é caracterizado pela formação de um bolsão sobre o revestimento e também

pelo som cavo ao se bater no reboco. Pode ocorrer entre as camadas do reboco: entre o chapisco e o reboco, ou entre o emboço e o guarnecimento. Ocorre em locais com umidade constante, costumando aparecer em porões e/ou ambientes sem ventilação.

O esfarelamento é uma forma especial de descolamento. O reboco vai desagregando-se em grãos ou em pó. A causa mais frequente para a ocorrência deste defeito é o emprego de argamassa fraca ou pobre (com pouco aglomerante).

Outra causa pode ser a carbonatação lenta da cal. Geralmente ocorre em argamassas magnesianas ou quando é feita uma pintura impermeável antes do endurecimento total do reboco, pois neste caso, o ar custa a penetrar prejudicando a cura do revestimento. Nos ambientes pouco arejados também pode acontecer o mesmo problema.

Eventualmente o esfarinhamento pode ser corrigido através de emprego de vernizes de alta colatividade, mas em casos em que a falta de coesão é grande, esta medida não é adequada, pois o descolamento surge nas camadas mais profundas. Na maioria dos casos, o verniz apenas diminui o esfarinhamento da superfície, não ajuda na ligação parede/revestimento.

Então, a única forma é remover todo o revestimento e refazê-lo com argamassa adequada. As causas mais comuns de descolamento e esfarelamento são: - Infiltrações da água através da outra face da parede. Esta umidade produz pressão e ocasiona o desprendimento do revestimento; a medida que o descolamento avança surgem fissuras e na fase mais adiantada o reboco cai; - Depósito de eflorescência entre o tijolo e o reboco, ou pela presença de mica na areia. Como a mica é expansiva o reboco expande e se solta da superfície; - Argamassa pobre ou rica. No primeiro, a quantidade de aglutinante não é suficiente para assegurar a ligação com a superfície. A ancoragem de uma argamassa é feita exclusivamente pelo aglomerante; é ela que dá a adesão necessária à argamassa. Este tipo de revestimento é reconhecido pela característica de esfarelar-se facilmente. Já, no segundo, o excesso deste produto na argamassa implica em retração significativa na secagem; se ela for maior que a força de ancoragem o reboco se soltará. Neste último, se as lesões forem pequenas, basta fazer o conserto nas áreas prejudicadas, senão, a correção é mesmo retirar o revestimento e refazê-lo

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com argamassa de adequada. CINCOTTO (1988), determina 1:3 a proporção limite para que a argamassa não seja considerada rica e, 1:16 o limite para argamassas pobres, ambos considerando a cal como aglomerante; - Falta de chapisco e tijolos sem porosidade. Em ambos os casos, a superfície não é adequada para garantir a sua aderência com o revestimento. A falta de chapisco ou sua execução inadequada impede que se tenha uma base rugosa, capaz de segurar o reboco. Já, os poros dos tijolos são essenciais para permitir que a argamassa penetre no seu interior, agarrando-se assim fortemente à superfície. A ligação entre a base e o revestimento se dá pela penetração do aglomerante na base e o endurecimento subseqüente. Tijolos com ranhuras ajudam a suprir tal problema, seguido de uma camada de chapisco; - Reboco excessivamente espesso. Nestes casos, o peso do reboco normalmente ultrapassa a sua força de aderência com a superfície a situação tende a se agravar com o tempo. VERÇOZA (1991) recomenda limitar este revestimento entre 2 e 4cm. A correção também implica em refazê-lo; - Reboco mal executado. Segundo CINCOTTO (1988), quando o reboco é alisado excessivamente propicia uma camada de cal na superfície. Por carbonatação, forma-se uma película de carbonato que age como uma barreira que impede a penetração do anidrido carbônico, impedindo o endurecimento do interior da camada de revestimento.

Antes de executar o reboco é importante molhar a superfície. Esta operação faz com que a água puxe o aglomerante para dentro dos poros, dando a ancoragem necessária. Além disto, evita que a argamassa perca água para a superfície a ser rebocada. A perda exagerada pode prejudicar as reações de hidratação do cimento e, conseqüentemente, a eficiência do aglomerante.

Vesículas:

Vesículas são descolamentos pontuais isolados que podem ser manifestar nos rebocos ou nas pinturas, formando pequenas crateras (máximo de 7cm).

De acordo com BAUER (1997), a presença de materiais dispersos na argamassa que manifestam posterior variação volumétrica, geram vesículas no revestimento endurecido.

Esta incidência patológica geralmente está ligada a cliptoflorescência. De acordo com VERÇOZA (1988), cliptoflorescência é uma formação salina oculta referente ao crescimento de sais ou cristais no interior dos materiais. Segundo ele, as vesículas no reboco surgem quando se emprega argamassa com algum componente expansivo, tais como argila, matéria orgânica, resíduos metálicos ou madeira ( a madeira incha ao umedecer). Mais raramente as vesículas podem ser formadas quando a própria cal da argamassa foi levada ao reboco antes de estar bem extinta, resultando em descolamentos, fissuras e vesículas. Em todos os casos a solução é refazer todo o reboco, pois o defeito é generalizado por toda a superfície, não podendo prever quando vai parar.

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Manchas:

O aparecimento de manchas em rebocos, segundo VERÇOZA (1991), pode ser originado no próprio material da argamassa, ou provir dos tijolos. As substâncias causadoras de manchas aparecem em ambos os materiais.

Para eliminá-las, a remoção da umidade é sempre boa solução, pois ela é quem dissolve as substâncias e as traz para a superfície. Outra medida é retirar todo o reboco e colocar um novo, pois as pinturas feitas sobre reboco manchado raramente dão resultados satisfatórios, pois acabam sempre reaparecendo. Substituir o reboco é, de início, uma solução mais cara, porém, dá resultados melhores e mais garantidos.

Existem ainda as manchas por contaminação atmosférica. É muito comum o recobrimento do revestimento externo de edificações por pó, fuligem e partículas contaminantes. Os fatores que influenciam na existência dessas manchas são: - Vento; - Chuva direta; - Chuva escorrida; - Temperatura; - Porosidade do material de revestimento; - Textura superficial; - Formas da fachada;

- Cor dos materiais. As manchas devidas a eflorescências, bolor e limo são muito freqüentes nos revestimentos.

Eflorescência: É uma manifestação patológica que depende essencialmente da água. A eflorescência é a formação de depósitos de coloração geralmente esbranquiçada,

originados pela migração de água rica em sais, vinda do interior dos componentes que compõe a alvenaria e/ou concreto. Em casos raros, o sal pode ser depositado pela atmosfera, devido à presença de indústrias químicas ou situações similares nas proximidades, que lancem produtos químicos no ar ou ainda pode ser poeira trazida pelo ar.

São bem comuns nas paredes de tijolos. O barro utilizado para tijolos geralmente contém cal, que combinará para formar eflorescência de carbonato ou sulfato de cálcio. O barro também pode ter pirita, que dará eflorescência ferruginosas e, se tiver origem marítima, poderá conter cloretos e sulfatos.

Segundo PINTO (1996), não é possível determinar o teor de sais solúveis que cause a formação da eflorescência. Às vezes, uma quantidade de sal alcalino de 0,01% já é suficiente para causar a sua formação. Porém, o seu aparecimento depende não só do teor de sal solúvel; é também necessário que exista água e pressão hidrostática para ocasionar a saída da solução para a superfície.

UEMOTO (1988), cita os seguintes fatores externos que contribuem para o seu aparecimento:

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- Quantidade da solução que sai para a superfície. Quanto maior a quantidade de água, maior será a quantidade de sal solubilizado, principalmente para os sais pouco solúveis; - Tempo de contato entre a água e os sais também influencia o aparecimento do fenômeno. Quanto maior for este período, maior será a solubilização dos sais; - Temperatura: o aumento desta facilita a solubilização dos sais além de acelerar a velocidade de evaporação da umidade; - Capilaridade: favorece o movimento da solução com sais pelo interior dos elementos construtivos. Por isto, existem casos em que a eflorescência acaba se depositando sobre um componente com um menor teor de sais, porém, com uma melhor capilaridade.

Na maioria dos casos as eflorescências apenas trazem o mal aspecto da construção, não interferindo na segurança da edificação. Porém, existem casos em que o sal formado pode trazer o descolamento dos revestimentos e/ou pinturas, desagregação das paredes e até queda de elementos construtivos. Isto acontece quando os sais não conseguem atravessar o reboco ou a pintura; acabam depositando-se nas sua interfaces e provocam o seu desprendimento.

Para prevenir as eflorescência deve-se evitar o uso de materiais com elevado teor de sais solúveis, não utilizar tijolos com elevado teor de sais sulfatos evitando desta forma a formação de substâncias solúveis em água e produtos expansivos.

Como a umidade é uma necessidade para a formação da eflorescência, recomenda-se proteger a alvenaria recém terminada da chuva e executar uma eficiente vedação e impermeabilização para impedir umidade do solo e da chuva. Pode-se ainda optar por tintas impermeáveis nas paredes externas, nos casos de alvenaria aparente, diminuindo desta forma a absorção da água da chuva pelo tijolo. Para evitar a reação tijolo-cimento, deve-se optar pela argamassa mista. Os cimentos pozolânicos ou de alto forno liberam menor quantidade de cal na sua hidratação, conseqüentemente, diminuem a quantidade de sal dissolvido.

VERÇOZA (1991), diz que para avaliar se um tijolo tem condições de eflorescência, deve-se colocá-lo de pé dentro de um prato com água durante doze horas. Depois de seco, se ele apresentar manchas no topo e nas laterais, indicará que há presença de sais solúveis. a) Manchas brancas com aspecto de nuvem

Caracteriza-se por um depósito de sal branco, pulverulento e bastante solúvel em água. É o tipo mais comum de eflorescência (UEMOTO, 1988 apud LUZ, 2000).

Geralmente só prejudica o aspecto estético, pois não interfere no desempenho da estrutura onde aparece. A maior lesão que pode causar é o descolamento da pintura. Existem casos em que se pode ter a presença da eflorescência, porém, a pintura não sofre descolamento porque a umidade com o sal a atravessa sem desprendê-la, mas geralmente deixa mancha sobre ela.

Pode aparecer em superfícies de alvenaria aparente ou revestidas com argamassa, juntas de assentamento, próximas a caixilhos mal vedados, em peças cerâmicas e/ou em suas juntas.

Se o seu acúmulo se der no plano entre a alvenaria e a pintura, poderá implicar no desprendimento da última.

Os sais formados originam-se de tijolos, cimentos, agregados, da água utilizada no amassamento, poluição atmosférica e ainda da reação química entre os compostos do tijolo e cimento.

Este tipo de eflorescência geralmente apresenta sais de sulfato de sódio, potássio, cálcio e magnésio e carbonatos de sódio e de potássio.

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Se a eflorescência estiver na parte externa de uma alvenaria recém terminada, a mesma deve desaparecer sozinha já que, como os sais são solúveis em água, a ação das chuvas prolongadas é capaz de removê-la. A eliminação mais rápida da eflorescência pode ser feita com uma escova de aço, seguida de lavagem com água abundante, atentando-se para que a mesma penetre na alvenaria para dissolver os sais. b) Mancha branca com aspecto de escorrimento

Caracteriza-se por um depósito de cor branca com aspecto de escorrimento, muito aderente e pouco solúvel em água. Não é tão comum, como a eflorescência do tipo I e é mais difícil de ser eliminada.

Forma-se geralmente sobre as superfícies de concreto e alvenaria, podendo também se originar próxima de elementos de concreto. Neste últimos, as mais comuns costumam aparecer próximas às juntas de concretagem, já que a água percola por elas com maior facilidade e também em superfícies onde ocorre a exsudação.

Este depósito de cor branca é carbonato de cálcio, resultante da reação do hidróxido de cálcio ( do cimento) com o gás carbônico (do ar).

O hidróxido de cálcio (Ca (OH)2), originado nas reações de hidratação do cimento, em contato com a água da chuva, dissolve-se e deposita-se nas superfícies das fachadas. Com a presença do gás carbônico (do ar) e com a evaporação da água, esta cal transforma-se em carbonato de cálcio.

Este produto formado não afeta a estabilidade da alvenaria; apenas prejudica o efeito estético da edificação. Como o sal formado é mais grosso que os sulfatos, o mesmo não atravessa os revestimentos e pinturas, podendo então causar o seu desprendimento.

A remoção destes produtos das superfícies pode ser feita com solução de ácido muriático. Se a quantidade a ser retirada for exagerada, deve-se primeiramente optar por uma

remoção mecânica e, só então, aplicar a solução citada. Existem casos em que é difícil eliminar totalmente esta eflorescência e a aplicação

repetitiva da solução pode ser prejudicial à durabilidade do componente. c) Mancha branca entre juntas de alvenaria

Depósito de sal branco entre juntas de alvenaria aparente, que se apresentam fissuradas devido à expansão da argamassa de assentamento, podendo ocorrer tanto em fachadas expostas à ação da chuvas como nas não expostas.

Em zonas abrigadas das chuvas, a expansão e fissuração são resultantes da hidratação do sulfato de cálcio. O produto formado nesta reação é o gesso, o qual ocupa um volume maior que o inicial.

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Já, em zonas úmidas da alvenaria, a expansão e fissuração são causadas devido à formação do “sal de Candlot” ou etringita (Al2O3. 3CaO. 3 Ca SO4. 31 H2O). Este produto também é expansivo e resulta da reação entre o sulfato de cálcio e aluminato de cálcio hidratado.

O primeiro pode ser originário do tijolo ou das reações entre os sulfatos de sódio e potássio existentes com a cal do cimento, enquanto que o segundo resulta do cimento.

Estalactites

De acordo com PINTO (1996) apud LUZ (2000), estalactite é um tipo de eflorescência, causada pelo gotejamento de água proveniente de excessiva concentração de umidade. Esta água carrega sais solúveis presentes nos componentes estruturais que vão acumulando-se em pontos da superfícies, formando saliências, através de sucessivas deposições dos mesmos.

É uma concreção mineral que geralmente se forma em tetos de pavimentos superiores, quando se tem a laje de cobertura ou a caixa d’ água imediatamente acima. Como estes elementos costumam apresentar deficiência na impermeabilização e estão constantemente em contato com a umidade, a água acaba penetrando-os e carreando os sais para a face inferior da laje .

Bolor, Mofo e Limo: São também danos provocados pela umidade. Segundo ALUCCI, et al. (1988) apud LUZ (2000), o bolor ou mofo é uma alteração

observável macroscopicamente na superfície de diferentes materiais, sendo resultado do desenvolvimento de microorganismos pertencentes ao grupo dos fungos.

Nas edificações, promovem a decomposição de revestimentos ou de material orgânico sobre eles depositados.

VERÇOZA (1991), diz que o bolor é uma manifestação de um tipo de microvegetais, os fungos.

Como os fungos não têm clorofila, sua raízes segregam enzimas que fazem a decomposição. Estas enzimas funcionam como um ácido sobre o material onde cresce o fungo. O material é então atacado e queimado, ficando com cor escura. Diante disto, começam a aparecer manchas e, mais tarde, a superfície começa a desagregar.

Ainda, segundo ALUCCI, et al. (1988), os fungos têm seu desenvolvimento bastante afetado pelas condições ambientais, sendo a presença de umidade fundamental para propiciar o seu desenvolvimento.

VERÇOZA (1991) diz que os fungos podem se desenvolver em cerâmica, concreto, argamassa, metais e até mesmo em vidros. Tal facilidade se deve ao fato de necessitarem de poucos alimentos, podendo muitas vezes se alimentarem de partículas depositadas com o pó.

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O acúmulo de fungos na superfície melhora a aderência da poeira sobre a mesma e, como esta (a poeira) é uma fonte de nutrientes para estes organismos, facilita o seu desenvolvimento. A presença de trincas e frestas sobre a película da pintura, por tornar o ambiente mais abrigado, também favorece o crescimento de fungos.

A eliminação de fungos nem sempre é fácil. A forma mais eficiente é retirar as condições para sua sobrevivência, ou seja, evitar umidade superior a 75% e temperaturas entre 10 e 35ºC.

Ambientes impermeabilizados impedem a presença de umidade e se forem adequadamente ventilados inibem a sua permanência. Argamassas com adição controlada de silicone ajudam na prevenção da umidade. As eliminações superficiais com pano úmido não removem as suas raízes, fazendo com que o mofo reapareça rapidamente.

Já o limo, de acordo com VERÇOZA (1991), são vegetais microscópicos que não atacam diretamente o substrato, porém, além do mau aspecto (cor verde) podem desagregar lentamente as argamassas devido à pressão de suas raízes entre grãos e poros.

Estas manifestações patológicas ocorrem freqüentemente em paredes de tijolos úmidos. Eles desagregam lentamente os tijolos, deixando a superfície opaca, causando um mau

aspecto.

CAPÍTULO 5

CONCRETOS

5.1 DEFINIÇÃO

Produto resultante do endurecimento de uma mistura, em determinadas proporções, de cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água. As funções da pasta (cimento + água) são: -dar impermeabilidade ao concreto; -dar trabalhabilidade ao concreto; -envolver os grãos; -preencher os vazios entre os grãos. As funções do agregado são: -reduzir o custo do concreto; -reduzir as variações no volume (diminuição das retrações); -contribuir com grãos com resistência superior ao da pasta.

5.2 TIPOS

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a) Concreto Simples ou Hidráulico: Preparado com cimento, agregado graúdo, agregado miúdo e água. Tem grande resistência aos esforços de compressão, mas pequena resistência aos esforços de tração. b) Concreto Armado: Possui elevada resistência, tanto aos esforços de tração como aos de compressão. Além do cimento, agregado graúdo, agregado miúdo e água, utiliza-se armadura ou ferragem (barras de aço). c) Concreto Magro: É um concreto simples com reduzido teor de cimento. É mais econômico, mas deve ser usado quando não for exigido tanta resistência e impermeabilidade. Exemplos: Contrapisos e bases de fundações e pavimentos. d) Concreto Protendido: É o concreto onde, através da tração dos cabos de aço, é introduzido pré-tensões de tal grandeza e distribuição, que as tensões de tração resultantes do carregamento são neutralizadas a um nível ou grau desejado. e) Concretos Especiais: Concreto leves (porosos, aerados ou celulares; com agregados leves ou com agregados sem finos) : Caracterizados pela baixa massa específica aparente em relação aos concretos normais ou tradicionais. Nas construções possuem baixo peso próprio e elevado isolamento térmico. O isolamento térmico é melhorado com o acréscimo da porosidade.

O termo concreto leve é usado para concreto cuja massa é menor que 1.800 kg/m3. Concretos com aditivos : Concretos que faz uso de plastificantes, incorporadores de ar, superplastificantes, aceleradores ou retardadores de pega e endurecimento. O uso de plastificantes possibilita a redução da água para uma mesma trabalhabilidade, aumentando a resistência, ou a redução do teor de cimento, mantendo a resistência no mesmo valor. As bolhas de ar incorporado ao concreto atuam como um agregado fino adicional, que possui coeficiente de atrito nulo em relação aos grãos rígidos vizinhos, melhorando a plasticidade e a trabalhabilidade do concreto fresco. Concreto massa : Utilizado em peças de grandes dimensões (barragens), sem armadura, caracterizado por baixos consumos de cimento, agregados de elevado diâmetro máximo, e com geração de baixa quantidade de calor de hidratação. Concretos injetados ou coloidais : Obtido a partir da injeção de com uma argamassa, de modo a preencher os vazios de um agragedo graúdo, colocado anteriormente nas formas. Concretos à vácuo : A quantidade de água utilizada para misturar e adensar o concreto é maior do que a necessária para a hidratação do aglomerante. Para facilitar o lançamento emprega-se o teor de água adequado à trabalhabilidade desejada e posterior elimina-se a água em excesso, com relação as necessidades das reações químicas. A água é eliminada por sucção e ao mesmo tempo aplica-se uma forte compressão às faces externas do concreto. O procedimento consiste em aplicar sobre a massa uma placa rígida composta por treliças recobertas por um tecido forte e permeável, e sobre estas, outra parede repousando sobre borrachas, formando uma cavidade sobre o concreto. Concretos refratários : Quando o concreto tiver que suportar elevadas temperaturas ou mudanças térmicas é preciso um concreto especial, tendo o nome de refratário, onde as características próprias levam a um comportamento adequado naquelas temperaturas. O concreto normal perde suas qualidades a 200-300°C, desagregando-se, pois os compostos hidratados do cimento perdem sua água de constituição. Os agregados do tipo silícico sofrem transformações cristalinas a 600-800°C e os agregados calcários produz, a estas temperaturas, a descarbonatação e a desintegração da massa. Para obter este tipo de concreto, deve-se usar cimento aluminoso como aglomerante e, como agregados, materiais refratários mais ou menos

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silícicos, para temperaturas pouco elevadas, mais aluminosos, para temperaturas maiores, e, agregados como o coridon, o carborundo, a cromita, a magnesita, entre outros, para temperaturas elevadas. Concretos ciclópicos : Concreto simples que contém pedra de mão. Concretos projetados : Concreto transportado pneumaticamente através de uma mangueira e projetado sobre uma superfície a uma alta velocidade. Concretos de alta resistência : Concretos onde a resistência à compressão é superior a 40 MPa e peso normal de 2.400 kg/m3. Concretos de alto desempenho : A microssílica impõe ao concreto uma melhoria nas suas mais importantes características. Isto é conseguido através da atuação da microssílica na microestrutura do concreto através de dois efeitos: atua quimicamente reagindo com o Hidróxido de Cálcio (CH) transformando-o em Sílicato de Cálcio Hidratado (CSH), que é um dos principais componentes do concreto endurecido responsáveis pela sua resistência, e atua também como material inerte preenchendo os poros do concreto e tornando-os descontínuos. Com o uso da microssílica o concreto passa a ter : maior resistência à compressão, porosidade próxima de zero, maior resistência à abrasão e à corrosão química, maior adesão a outras superfícies de concreto e melhor aderência com o aço, dentre outras vantagens. A reação química acontece principalmente na interface entre argamassa de cimento e agregado graúdo, a qual constitui-se em um ponto vulnerável do concreto. Por isto, com o uso da microssílica há uma maior aderência entre agregado e pasta, e o ponto "fraco" do concreto passa a ser o agregado. Isto é evidenciado observando-se a superfície de ruptura do concreto de alto desempenho na compressão, mostrando os agregados totalmente rompidos. Podemos citar entre outras aplicações as seguintes : Edifícios em concreto (por reduzir tempo de execução, aumentar a área útil, tornar a estrutura mais durável e proporcionar uma economia em torno de 20%); Pontes e viadutos (permite maiores vãos, rapidez de execução e aumento da vida útil, além de economia); Soleiras de vertedouros de usinas Hidrelétricas (devido à sua boa resistência à abrasão); Pisos industriais (indicado por ter alta resistência à abrasão bem como a ataques químicos); Obras marítimas (por se tratar de um material com permeabilidade próxima de zero é fortemente indicado o seu uso em ambientes agressivos); Recuperação de estruturas (pela sua grande aderência a superfícies de concreto, dispensando a utilização de epóxi para união das superfícies); Peças pré moldadas (seu uso impõe agilidade à produção); Concreto projetado (elimina o problema da reflexão no concreto projetado).

5.3 CLASSIFICAÇÃO Os concretos simples ou hidráulicos podem ser classificados:

5.3.1 - Quanto às propriedades dos aglomerantes:

- Comum; - Moderado calor de hidratação; - Alta resistência inicial; - Resistentes à águas sulfatadas; - Baixo calor de hidratação.

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5.3.2 - Quanto ao tipo de agregados:

- Leves: Quando são executados com agregados leves. Exemplos: Pérolas de isopor, argila expandida, etc.) - Pesados: Quando são executados com agregados pesados. Exemplos: Minérios de barita, magnetita e limonita. - Normais: Quando são executados com agregados normais. Exemplos: Areias quartizosas, britas graníticas.

5.3.3 - Quanto à consistência:

- Fracamente Plásticos: Abatimento do tronco de cone (Slump) menor que 5cm; - Medianamente plástico: Slump maior que 5cm e menor que 15cm; - Fortemente plástico: Slump maior que 15cm.

5.3.4 - Quanto ao processo de mistura, transporte e lançamento:

- Manual; - Mecânico.

5.3.5 - Quanto ao processo de adensamento:

- Manual; - Mecânico (vibração, pervibração, centrifugação, jateamento).

5.3.6 - Quanto ao seu destino:

- Estrutural; - Secundário.

5.3.7 - Quanto ao processo de dosagem:

- Experimental; - Empírica.

5.3.8 - Quanto à textura:

- Gordo: Quando possui elevado teor de argamassa; - Magro: Quando possui baixo teor de argamassa; - Rico: Quando possui elevado teor de cimento; - Pobre: Quando possui baixo teor de cimento.

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5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

5.4.1 - Trabalhabilidade:

De acordo com PETRUCCI (1983), é uma propriedade qualitativa que identifica a maior ou

menor aptidão do concreto para ser aplicado com determinada finalidade sem perda de sua homogeneidade. A consistência é um dos principais fatores que influenciam a trabalhabilidade.

A trabalhabilidade compreende duas propriedades essenciais: A Consistência ou Fluidez que é função da quantidade de água adicionada ao concreto e a Coesão que é a medida da facilidade de adensamento e de acabamento, avaliada pela facilidade de desempenar e julgamento visual da resistência à segregação. É função da quantidade de finos da mistura, bem como da granulometria dos agregados graúdo e miúdo e da proporção relativa entre eles. Os principais fatores que afetam e determinam a trabalhabilidade são: a) Fatores internos: -Consistência: Função da relação água/materiais secos (umidade do concreto); -Traço: Proporção relativa entre cimento e agregados; -Granulometria: Distribuição granulométrica dos agregados e proporção relativa entre eles; -Forma dos grãos dos agregados; -Tipo e finura do cimento. b) Fatores externos: -Tipo de aplicação (finalidade); -Tipo mistura (manual ou mecânica); -Tipo de transporte (calhas, bombas, etc.), lançamento, adensamento e dimensões peças.

5.4.2 – Medidas da Trabalhabilidade:

Os aparelhos e métodos para medirem a trabalhabilidade possuem limitações por não conseguirem introduzir todas as variáveis no fenômeno. A maioria dos métodos medem somente a consistência e tem como base uma das seguintes proposições:

-Medida de deformação causada a uma massa de concreto fresco pela aplicação de força determinada. -Medida do esforço necessário para gerar na massa de concreto fresco, uma deformação preestabelecida. Os processos empregados podem ser:

a) Ensaios de consistência pelo abatimento do tronco de cone (NBR 7223/82):

O equipamento para ensaio de abatimento do tronco de cone é bastante simples. Consiste numa haste de socamento de um tronco de cone de 300 mm de altura, 100 mm de diâmetro no topo e 200 mm de diâmetro na base. O tronco de cone é preenchido com concreto, em três camadas de alturas aproximadamente iguais, adensadas cada uma com 25 golpes com uma barra de 16mm

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de diâmetro e depois vagarosamente suspenso (10 a 12 segundos). O concreto sem suporte abate-se pelo seu próprio peso. A diminuição da altura do tronco de cone é chamada de abatimento do concreto. Existem valores de abatimento (Slump) recomendados em função do tipo de aplicação do concreto: -Volume grande de concreto com pouca armadura, utilizado para sapatas e blocos de fundação. -Aproximadamente 4cm; -Concreto utilizado para vigas, pilares, lajes onde o lançamento é manual ou com caçambas. -De 6 a 8 cm; -Concreto bombeado. De 8 a 12 cm.

O ensaio de abatimento pode ser utilizado para fazer a verificação do bom proporcionamento da mistura. Se a superfície do concreto apresentar excesso ou falta de argamassa e quando o concreto é abatido por pancadas laterais, se estiver mal proporcionado, com falta de coesão, a mistura desagrega. O operador influência no ensaio devido a forma como ele retira o molde, podendo fazer o abatimento variar em até 4cm (dependendo de sua consistência).

b) Ensaio de remoldagem de Powers:

A principal parte do aparelho é um recipiente cilíndrico, dentro do qual se encontra um anel concêntrico suspenso acima do fundo. O conjunto é fixado a uma mesa de consistência (flow- table). O cone de abatimento utilizado no slump test serve para a moldagem do concreto a ser ensaiado. Retirado o cone de abatimento, um disco metálico (1,9kg) é colocado no topo do concreto moldado. A mesa é, então, posta em funcionamento num ritmo de uma queda por segundo, até que o fim da operação seja alcançado quando o traço marcado na haste atingir o topo de referência existente na guia. A essa altura, a forma do concreto mudou de um tronco de cone para um cilindro. O esforço requerido para conseguir essa remoldagem é expresso pelo número de golpes registrados. O ensaio de Powers é eminentemente laboratorial, mas sua validade decorre do fato de que o esforço, para remoldagem, está estritamente ligado à consistência. O ensaio de Powers foi modificado por Wuerpel, que substituiu a mesa de consistência por uma vibratória. O número de segundos necessários à remoldagem passou a ser um índice de caracterização da consistência do concreto.

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c) Ensaio Vebê:

O equipamento de ensaio, que foi desenvolvido pelo engenheiro sueco V. Bährner, consiste de uma mesa vibratória, um recipiente cilíndrico, um tronco de cone, e um disco de vidro ou plástico com movimento livre e descendente o qual serve como referência do final do ensaio.

O tronco de cone é colocado no recipiente, em seguida é preenchido com concreto, e depois removido. O disco é posicionado no topo do tronco de cone e a mesa vibratória é ligada. O tempo necessário para remoldar o concreto da forma tronco-cônica para a cilíndrica, até que o disco esteja em contato com todo o concreto, é a medida da consistência e este valor é anotado como sendo o índice Vebe, em segundos. Apropriado para concreto fracamente plástico. É normalizado na Grã-Bretanha

d) Mesa de espalhamento:

Utilizado na Alemanha e normalizado no Brasil. É medido pelo espalhamento de um tronco de cone de concreto sujeito a golpes. É apropriado para os concretos medianamente e fortemente plástico. O aparelho consta essencialmente de uma mesa metálica de 70 x 70cm de diâmetro,

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montada sobre um suporte que lhe permite aplicar quedas de 4 cm. Um molde, com a forma de um tronco de cone de 13cm de topo e 20cm de base e altura de 20cm, é colocado no centro da mesa e o enchimento é feito em duas camadas e compactado da mesma maneira que o ensaio de abatimento. O molde é então removido e são aplicados ao concreto 15 quedas, através de uma manivela agindo sobre um excêntrico. O concreto se espalha sobre a mesa; mede-se o diâmetro médio do concreto espalhado.

e) Caixa de Walz:

Enche-se uma caixa de dimensões padronizadas com concreto e mede-se o rebaixamento que ocorrerá na massa após ser feito o adensamento (por vibração). Apropriado para concretos fracamente plásticos.

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f) Ensaios de penetração:

A trabalhabilidade é medida pela capacidade do concreto em se deixar penetrar por um objeto de formas e pesos padronizados. Na Europa são utilizados outros tipos de ensaios de pouco interesse aqui no país que são os de Graff, Humm e Irribarien (Norma Espanhola) e Kelly (Norma Americana).

5.4.3 - Exsudação:

Forma particular de segregação, onde a água da mistura tende a elevar-se à superfície do concreto recentemente lançado. Fenômeno causado pela incapacidade dos constituintes sólidos do concreto fixarem toda água da mistura, depende muito das propriedades do cimento.

O resultado da exsudação é o topo de cada camada de concreto tornar-se muito úmido e, se a água é impedida de evaporar pela camada que lhe é superposta, podendo resultar em uma camada de concreto poroso, fraco e de pouca durabilidade.

Não existem ensaios para medida da segregação; a observação visual e a inspeção por testemunhos extraídos do concreto endurecido são, geralmente, adequados para determinar se a segregação é um problema em uma dada situação. Existe, porém, um ensaio normalizado da ASTM para medição da taxa de exsudação e da capacidade total de exsudação de uma mistura de concreto. Segundo a ASTM C 232, uma amostra de concreto é colocada e consolidada num recipiente de 250 mm de diâmetro e 280 mm de altura. A água de exsudação acumulada na superfície é retirada em intervalos de 10 minutos durante os primeiros 40 minutos e, daí em diante, em intervalos de 30 minutos. A exsudação é expressa em termos da quantidade de água acumulada na superfície, em relação à quantidade de água existente na amostra. A exsudação provoca:

• enfraquecimento da aderência pasta-agregado e pasta-armadura; • aumento da permeabilidade; • formação da nata de cimento na superfície do concreto, precisando remove-la ao executar • concretagem de nova etapa.

5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO

5.4.1 - Massa Específica: Massa da unidade de volume, incluindo os vazios. Varia principalmente com tipo de agregado utilizado. Valores usuais:

Concretos não-armados: 2.300kg/m3 Concretos armados: 2.500kg/m3 * A massa específica fazendo-se uso de agregados leves é da ordem de 1.800kg/m3 e com agregados pesados é de 3.700kg/m3.

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5.4.2 - Resistência aos esforços mecânicos: O concreto é um material que resiste bem aos esforços de compressão e mal aos de tração. A resistência à tração é da ordem de um décimo da resistência à compressão. Resiste mal ao cisalhamento devido as tensões de distensão que verificam-se nos planos inclinados. Os fatores que afetam a resistência mecânica são: a. Relação água/cimento b. Idade c. Forma e graduação dos agregados d. Tipo de cimento e. Forma e dimensões do corpo-de-prova f. Velocidade de aplicação de carga de ensaio g. Duração da carga

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Fatores a serem controlados na produção do concreto: a) Fator água/cimento: Principal fator a ser controlado quando se deseja atingir uma determinada resistência. A resistência do concreto é inversamente proporcional à relação água- cimento. É uma relação não linear, podendo ser expressa, normalmente pela função:

Esta expressão é chamada de “Lei de Abrams”. O excesso água colocado na mistura para que se obtenha uma consistência necessária ao processo de mistura, lançamento e adensamento ocasiona, após o endurecimento, vazios na pasta de cimento. Quanto maior o volume de vazios, menor será a resistência do material. b) Idade do concreto: A resistência do concreto progride com a idade, devido ao processo de hidratação do cimento que se processa ao longo do tempo. Em projetos, é usual utilizar a

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resistência do concreto aos 28 dias como padrão, após esta idade (para o cimento Portland Comum) o aumento de resistência é muito pequeno. A seguir estão alguns estimadores da resistência à compressão: fc28= 1,25 à 1,50fc7; fc28= 1,70 à 2,50fc3; fc90= 1,05 à 1,20fc28; fc365= 1,10 à 1,35fc28.

O coeficiente decresce com o aumento da resistência, isto é, para concretos menos resistentes (Por exemplo: fc28 = 15MPa) pode-se assumir os limites superiores e para os mais resistentes (18Mpa<fc28>30MPa), os limites inferiores. Para concretos de alta resistência ou aqueles confeccionados com cimentos muito finos, os coeficientes apresentados são muito grandes. c) Forma e graduação dos agregados: Os concretos confeccionados com seixos rolados tendem a ser menos resistentes do que aqueles confeccionados com pedra britada, possuindo o mesmo fator água/cimento, devido a menor aderência pasta/agregado. Este efeito só é significativo para concretos de elevada resistência.

A granulometria do agregado graúdo também influencia a resistência do concreto. Concretos confeccionados com britas de menor diâmetro tendem a gerar concretos mais resistentes, mantida a relação água/cimento. d) Tipo de cimento: A composição química do cimento ( proporção de C3S e C2S) influenciam na resistência concreto, bem como a adição de escórias e pozolanas. Quanto mais fino possuir a mistura, maiores são as resistências iniciais do cimento. e) Forma e dimensões do corpo-de- prova: Para o ensaio de resistência à compressão do concreto, utiliza-se o corpo-de-prova cilíndrico de 15cm de diâmetro por 30cm de altura. f) Velocidade e aplicação da carga: Quando aplica-se velocidades maiores a tendência é gerara valores de resistências mais elevados. Em velocidades mais baixas existe um tempo maior para propagação de fissuras que ocorrem durante o carregamento, levando o corpo-de-prova ao colapso em níveis de carga inferiores. Portanto esta velocidade é normalizada (0,3 - 0,8MPa/s ou 530 a 1410kgf/s) no Brasil. g) Duração da carga: Nas cargas de curta duração o concreto resiste a maiores níveis de carga, devido a velocidade da propagação das fissuras. 5.4.2.2 - Resistência à tração: Propriedade de difícil determinação direta. Sua importância está ligada a alguns tipos de aplicação (exemplo dos pavimentos de concreto), devido a resistência à tração ser desprezada para efeito de cálculo. Determina-se de duas maneiras: a) Por compressão diametral: Rompe-se o cilindro confeccionado para a resistência à compressão conforme mostra a figura abaixo (NBR 7222/83):

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Na falta da determinação, a NBR 6118 permite que sejam adotados os seguintes valores:

5.4.3 - Permeabilidade e absorção: O concreto é um material poroso. A interconecção de vazios de água ou ar poderá tornar o concreto permeável. As razões da porosidade são:

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Quase sempre é necessário utilizar uma quantidade de água superior a que se precisa para hidratar o aglomerante, esta água ao evaporar deixa vazios.

Com a combinação química diminuem os volumes absolutos do cimento e água que entram na reação.

Durante o amassamento ocorre incorporação ar na massa. Para que se obtenha concretos com baixa absorção e permeabilidade, deve-se tomar as

seguintes providências: -Utilizar baixos fatores água/cimento (aumentar o consumo de cimento ou utilizar aditivos redutores de água como plastificantes, superplastificantes e incorporadores de ar); -Substituir parcialmente o cimento por pozolanas (cinzas volantes, cinza da casca de arroz ou microssílica) para preencher os vazios capilares do concreto através da reação entre pozolana e hidróxido de cálcio liberado nas reações de hidratação do cimento. -Utilizar agregados com maior teor de finos, mas não de natureza argilosa. 5.4.4 - Deformações: As variações de volume dos concretos são devido aos fatores citados a seguir: -Retração autógena: Variação de volume absoluto dos elementos ativos do cimento que se hidratam. -Retração plástica: Variação de volume do concreto ainda no estado fresco com a perda de água. -Retração hidráulica irreversível: Variação do volume de concreto endurecido pela saída de água dos poros capilares; -Retração hidráulica reversível: Variação de água dos poros capilares devido a mudanças na umidade do ar. -Dilatação e retração térmica: Variação do volume do material sólido com a temperatura. -Cargas externas: A atuação de cargas externas originam as deformações imediatas e deformações lentas, estas últimas relacionadas também à perda de água dos poros capilares.

5.5 ANÁLISE ESTATÍSTICA DA RESISTÊNCIA DO CONCRETO:

Para a análise estatística do concreto deve-se observar as seguintes notações:

fcj: resistência do concreto à compressão prevista para j dias de idade; fck: resistência característica do concreto à compressão; fctj: resistência característica do concreto à tração prevista para j dias de idade; fctk: resistência característica do concreto à tração; Ϭ: coeficiente de variação; Sd: desvio padrão; n: número de corpos de prova.

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5.6 DOSAGEM DO CONCRETO 5.6.1 - Dosagem Empírica: Processo de seleção e proporcionamento de materiais constituintes do concreto baseado em valores médios de propriedades físicas e mecânicas destes materiais, conseguidos através da experiência prévia de tecnologias e bibliografias neste assunto. Este procedimento é recomendado para obras de pequeno volume. A NBR 6118 (NB1) estabelece as seguintes condições:

• quantidade mínima de cimento/m3 de concreto de 330 Kg;

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• proporcionamento (agregado miúdo/volume total de agregado de 30 a 50%) para trabalhabilidade adequada;

• quantidade mínima de água para trabalhabilidade adequada. a) Notação para o desenvolvimento das fórmulas: a: Kg agregado miúdo por Kg de cimento; p: Kg agregado graúdo por Kg de cimento; m: Kg agregado total por Kg de cimento (m = a + p); x: Kg de água por Kg de cimento (a/c); i: índice de inchamento da areia; C: consumo de cimento por m3 de concreto; H: relação água/materiais secos Ϭa = massa unitária do agregado miúdo; Ϭp = massa unitária do agregado graúdo; da = massa específica aparente do agregado miúdo; dp = massa específica aparente do agregado graúdo; dc = massa específica do cimento.

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b.3) Determinação do fator água/materiais secos (H) em função da dimensão máxima característica do agregado graúdo e do tipo de adensamento a que o concreto estará sujeito em obra. Os valores de H conduzem a concretos com abatimentos na faixa de 6 a 9 cm de acordo com a Tabela 1. Tabela 1: Valores de H em função de Φ max e tipo de adensamento

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Obs: Capacidade da cuba da betoneira (eixo inclinado) é de 500 litros. A capacidade máxima de mistura é de 80% deste valor (400 litros). O volume de mistura é o somatório dos volumes unitários dos materiais. A Tabela 5 auxiliará no cálculo da produção de concreto.

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5.6.2 - Dosagem Experimental: Processo de dosagem baseado nas características específicas dos materiais que serão realmente usados na obra. Os processos de dosagem experimental exigem que sejam determinadas algumas propriedades anteriormente mencionadas no método de dosagem empírico. Quase todos os métodos baseiam-se em duas leis fundamentais: - Lei de Abrams: “A resistência do concreto é proporcional ao fator água/cimento”. (Ver equação 5.1)

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- Lei de Lyse: “ Quantidade de água a ser empregada em um concreto confeccionado com um determinado grupo de materiais (mesmo cimento, agregados graúdo e miúdo) para obter-se uma dada trabalhabilidade, independe do traço deste concreto”.

No Brasil utiliza-se muito dois métodos de dosagem: O Método da ABCP/ACI e o Método IPT/EPUSP.

5.6.2.1 - Método da ABCP/ACI

Baseia-se no fato de que cada tipo de agregado graúdo possui um volume de vazios que

será preenchido por argamassa, devendo existir uma parte de argamassa adicional. Esta argamassa deverá servir como lubrificante entre os grãos de agregado graúdo para que se consiga uma trabalhabilidade adequada. A quantidade de argamassa será em função da quantidade de vazios e do tipo de areia empregado, já que as areias mais grossas geram argamassas mais ásperas (menos lubrificantes). a) Parâmetros de dosagem: Materiais: -Tipo, massa específica e nível de resistência aos 28 dias do cimento utilizado; -Análise granulométrica e massa específica dos agregados disponíveis; -Massa unitária compactada do agregado graúdo. Concreto: Dimensão máxima característica admissível de acordo com a NBR 6118 deve ser: - Menor do que ¼ da menor distância entre faces de formas; - Menor do que 1/3 da espessura das lajes; - Menor do que 5/6 do espaçamento das armaduras em camadas horizontais; - Menor do que 1,2 vezes do menor espaçamento entre camadas na vertical; - Menor do que 1/3 do diâmetro da tubulação (quando o concreto for bombeado); Consistência desejada (Slump); -Condições de exposição ou finalidade da obra; -Resistência de dosagem: Em função da resistência característica. b) Procedimentos: b.1) Fixação da relação água/cimento: Fixado em função de critérios de durabilidade (Ver Tabela 6).

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Observações: Quando não existe restrições quanto à durabilidade, o fator a/c será determinado através de um gráfico em função da resistência de dosagem (fcj) (Gráfico 1 em anexo), determinada na mesma forma do item 5.6.1, b.1 , Procedimento.

Se não possuir a resistência do cimento, deve-se utilizar o valor correspondente a sua especificação, por exemplo, CP I 32, entrar no Gráfico 1, na curva correspondente a resistência 32. Caso o cimento utilizado não seja o cimento Portland Comum, emprega-se as expressões propostas por Helene (1993), apresentadas no item 5.6.1, b.2 ,

Procedimento. b.2) Determinação do consumo de água do concreto (Cag):

É feito em função da consistência e da dimensão máxima característica do agregado (Tabela 7):

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proporções e determinar a massa unitária compactada(Mc). A solução escolhida deverá ser aquela que conduza ao maior Mc.

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5.6.2.2 - Método do IPT/EPUSP

1) Estudo Teórico: 1.1) Conceitos fundamentais: a) A relação água/cimento (a/c) é o parâmetro mais importante no concreto estrutural; b) Definida a/c e os materiais, a R e durabilidade do concreto passam a ser únicas; c) O concreto é mais econômico quanto maior for a Dmax do agregado graúdo e menor abatimento do tronco de cone; d) Correções assumidas como “leis de comportamento” :

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d.6) Notação: fcj: resistência à compressão axial à idade j, em Mpa; a/c: relação água/cimento em massa, em (Kg/Kg); a: relação agregado miúdo seco/cimento, em (Kg/Kg); p: relação agregado graúdo seco/cimento, (Kg/Kg); m: relação agregados secos/cimento, (Kg/Kg); k1 k2 k3 k4, k5: constantes que dependem materiais. d.7) Diagrama de dosagem:

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Sendo: C : consumo de cimento por m3 de concreto adensado em kg/m3 d : massa específica do concreto, medida em canteiro em kg/m3; dc : massa específica do cimento, medida em kg/m3; da: massa específica do agregado miúdo, medida em kg/m3; dp : massa específica do agregado graúdo, medida em kg/m3. 1.2) Cálculo da resistência de dosagem:

2- Estudo Experimental: 2.1) Princípios: · 03 pontos são necessários para se obter o diagrama de dosagem; · avaliação dos traços (1:m) (cimento: agregados secos totais, em massa); · traço 1: 5 (avaliação preliminar em betoneira); · traço 1: 3,5 (confecção traço rico); · traço 1: 6.5 (confecção traço pobre). 2.2) Etapa 1: Determinação do teor ideal de argamassaα para o traço 1: 5 (teor ideal de argamassa na mistura: mínimo possível). · excesso de argamassa, maior custo, ocasiona riscos fissuração; · falta de argamassa ocasiona porosidade ou falha concretagem. a) Determinação do traço unitário: 1:a :p

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b) Determinar para cada a a quantidade material para abastecer a betoneira;

c) Pesar e lançar os materiais na betoneira (acréscimos sucessivos de argamassa: cimento + areia) sem alterar agregado graúdo ; d) Determinar o teor de argamassa ideal: · definição : colher de pedreiro; verificação vazios e falhas, exsudação, coesão e abatimento. e) realizar nova mistura com o traço 1:5 e o teor de argamassa ideal “definitivo”, e determinar as seguintes características: · relação a/c necessária para obter a consistência; · consumo cimento/m3 concreto; · consumo água/m3 concreto; · slump test; · massa específica concreto fresco; · moldar corpos de prova para rompimento.

5.7 CONTROLE DE QUALIDADE DO CONCRETO Baseado na NBR12655/1996

5.7.1 - Responsabilidade pela composição e propriedades do concreto: - Profissional responsável pelo projeto estrutural: · registro resistência característica concreto fck (desenho e memórias do projeto);

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· especificação de fck para etapas construtivas (retirada de cimbramento, aplicação de protensão ou manuseio de pré-moldados); · especificação requisitos correspondentes à durabilidade da estrutura e de propriedades especiais do concreto (consumo mínimo de cimento, relação água/cimento, módulo de deformação estático mínimo na idade de desforma, etc.). - Profissional responsável pela execução da obra: · escolha modalidade preparo concreto; · concreto preparado na obra é responsável pelas etapas de execução (dosagem, ajuste e comprovação do traço, armazenamento dos materiais constituintes, medidas dos materiais e do concreto e mistura) e pela definição da condição de preparo; · escolha tipo de concreto, consistência, dimensão máxima agregado e outras propriedades de acordo com projeto e condições de aplicação, tipo de cimento, aceitação do concreto, cuidados requeridos pelo processo construtivo, retirada do escoramento. - Responsável pelo recebimento do concreto: · proprietário da obra ou responsável técnico pela obra; · documentação comprobatória NBR 12655 (relatórios de ensaios, laudos e outros) devem estar o canteiro de obra, durante toda construção, arquivada e preservada pelo prazo legislação vigente, salvo concreto produzido em central.

5.7.2 - Procedimento e plano de amostragem:

- Controle da qualidade, atuar em diferentes fases do processo de produção. - Verificar materiais no canteiro corresponde aos utilizados na dosagem: Cimento (mesma marca comercial e especificação), agregado miúdo (mesma granulometria), agregado graúdo (mesma dimensão máxima característica, origem mineralógica e forma dos grãos) e as quantidades relativas dos constituintes do concreto (traço). - Quando dosado em obra: Pelo menos uma vez dia verificar colocação materiais na betoneira.

Quando concreto usinado: coleta de amostras e reconstituirão do traço recém misturado. Para cada tipo e classe de concreto colocado em uma estrutura realizar seguintes ensaios:

- Consistência abatimento tronco de cone (Slump Test) NBR 7223 ou Espalhamento tronco de cone (Mesa de espalhamento) NBR 9606; - Resistência à Compressão.

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5.8 PRODUÇÃO DO CONCRETO

A produção do concreto consiste em uma série de operações ou serviços executados e controlados (mistura, transporte, lançamento, adensamento e cura) para que seja possível obter um concreto com as propriedades especificadas, de acordo com o projeto.

a) Manuseio e estocagem dos materiais: -Cimento: Embalados em saco de papel, abrigados da chuva e umidades excessivas, as pilhas não devem ter mais do que 10 sacos em altura (a não ser que o tempo de estocagem seja inferior a 15 dias, admitindo-se pilhas de até 15 sacos de altura). Utilizar barracões, cobertos e protegidos, com estrados de madeira ou material equivalente, evitando o contato direto dos sacos de cimento. Período médio de estocagem: 30 dias.

Pode ser de 60 dias em locais de clima seco, bastante reduzido em locais de clima úmido. -Agregados: Evitar segregação durante o lançamento das pilhas, pilhas de diferentes materiais devem estar bem separadas para evitar misturas que venham a interferir nas proporções da mistura final, evitar que o material contenha solos e outras impurezas.

Durante o carregamento, evitar que a pá ou lâmina da carregadeira trabalhem muito rente ao solo. Com os agregados miúdos devem tomar cuidado para que enxurradas carreiem as parcelas finas. -Água: Não pode ter contaminação por materiais como açúcar, cloretos, ácido húmico, etc. b) Proporcionamento: Dde acordo com a dosagem em laboratório; c) Mistura: Manual ou Mecânica (Betoneiras); e) Transporte: Do local de amassamento para local de lançamento.

Quanto à direção: horizontal, vertical e oblíquo. Pode ocorrer problemas durante o transporte: Hidratação do cimento, evaporação,

absorção e trituração. Atualmente maior parte do concreto é lançado em estrutura de edifícios pelo processo de bombeamento. e) Lançamento: Colocar no ponto onde deverá permanecer definitivamente. f) Adensamento: Manual: Barras de aço (soquetes) e Mecânico: Vibrador, vibrador de forma e placa, réguas vibratórias, mesas vibratórias, centrifugação. g) Cura

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5.9 PATOLOGIA DO CONCRETO a) Destruição do concreto armado por esforços mecânicos (limites de utilização, fissuras por esforços mecânicos excessivos, rupturas por choque, deformações excessivas); b) Destruição da armadura do concreto armado sob a ação de agentes químicos ou eletroquímicos (corrosão da armadura);

c) Destruição do próprio concreto (corrosão do concreto) sob a ação de agentes químicos (substâncias orgânicas, ácidos inorgânicos, sais inorgânicos, água pura, aditivos), físicos (retração hidráulica, variação térmica, dimensionamento das juntas de dilatação, argila e silte, fogo, gelividade, abrasão) ou biológicos (fungos, bactérias, bolores e vegetais); →Ocorrências mais comuns de corrosão do concreto: - Concretos em solos agressivos, tubulações de esgotos sanitários, concretos em ambientes industriais, concretos no mar ou em atmosferas marítimas, pavimentos de concretos não revestidos. d) Depreciação do concreto por manchas e eflorescências;

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e) Defeitos congênitos de execução do concreto armado: Bicheiras (superfície perfurada), Chochos (vazios internos), Deformações geométricas (fôrmas mal feitas), Resistência menor que prevista nos cálculos (falta de tecnologia, pessoal desqualificado), Segregação (concreto lançado em queda livre ou quando ocorre falta ou excesso de vibração).

CAPÍTULO 7

MADEIRAS

6.1 INTRODUÇÃO

A madeira é um material leve, de boa resistência mecânica e trabalhada facilmente. É um material renovável, cujo processamento industrial requer baixo consumo de energia. (Tem a característica especial de ser renovável, desde que as florestas sejam adequadamente manejadas).

Resiste bem aos esforços de tração e compressão, onde a rede cristalina é a celulose, de alta resistência à tração, e a matriz amorfa é a lignina, de alta resistência à compressão.

6.2 ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS

6.2.1 – Classificação das Árvores:

Estes vegetais botanicamente pertencem ao ramo dos Fanerógamos ou Esperamtófitos, vegetais completos, isto é, dotados de raízes, caule, folhas e flores. Reproduzem-se por sementes, classificando-se de acordo com sua germinação e crescimento em: a) Endógenas: De germinação interna (desenvolvimento se processa de dentro para fora). Compreendem as árvores tropicais, monocotiledôneas, de pouco ou nenhum interesse na produção de madeira para fins estruturais, como por exemplo: Palmeira, Bambu Palmito, etc.

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b) Exógenas: De germinação externa. O desenvolvimento da árvore se processa pela adição de novas camadas concêntricas de células, de fora para dentro – Anéis de crescimento. Constitui grupo de árvores aproveitáveis para produção de madeira para construção. Estas árvores compreendem dois grupos: as Ginospermas e as Angiospermas. b.1) Ginospermas (softwood): -Classe importante das coníferas ou resinosas; -Não produzem frutos, tem sementes (pinhas) descobertas; -Folhas perenes em forma de agulha, folhas aciculares e tem, geralmente, lenho de madeira branca; -Compreende 35% das espécies conhecidas, com cerca de 400 espécies industrialmente úteis. b.2) Angiospermas ou dicotiledôneas (hardwood): -Denominadas de frondosas, folhosas ou “árvores de madeira de lei”, esta última denominação brasileira; -Sementes em frutose folhas achatadas, largas (latifólios) e caducas; -Abrangem 65% das espécies conhecidas, com 1.500 espécies úteis: 50% frondosas tropicais e 15 % em zonas temperadas.

6.2.2 – Fisiologia (Partes componentes) e Crescimento das Árvores:

Compõem uma árvore a raiz, o caule e a copa. -Raiz: Ancora a árvore no solo água (sais minerais): Seiva bruta. -Tronco ou caule: Sustenta a copa com sua galharia. Conduz a seiva bruta e seiva elaborada. -Copa: Se desdobra em ramos, folhas, flores e frutos. Nas folhas água e sais minerais. Seiva elaborada.

Quando é feito um corte transversal em qualquer ponto de uma árvore, no tronco, por exemplo, encontram-se as seguintes partes: Casca, câmbio, lenho (alburno e cerne), medula e raios medulares (Figura 1). a) Casca: Responsável pela proteção da árvore contra agentes externos. Protege o lenho. Veículo da seiva elaborada das folhas para o lenho do tronco. Não tem importância para construção e é eliminada no aproveitamento do lenho. A casca divide-se em: Casca Externa: Cortiça (outer bark) ou camada cortical (tecido morto) e Casca Interna: Líber (inner bark) ou floema (tecido vivo). a.1) Cortiça: -Protege os tecidos mais novos do ambiente, de excessos de evaporação e dos agentes de destruição; -Racha, cai e é renovada; -Não apresenta interesse como material de construção. Em algumas espécies como o sobral, a corticeira, o angico, entre outros, a casca apresenta um tecido suberoso, a cortiça, que desenvolve-se bastante; -Isolamento termoacústico: (revestimento de paredes, recheio de entrepisos). a.2) Líber -Conduz a seiva elaborada a partir de substâncias retiradas do solo e do ar; -Solo água + sais minerais ( recolhidas através dos pêlos absorventes das raízes); -Seiva Bruta que sobe por capilaridade pela parte viva do lenho (alburno) até as folhas; -Folhas e outras partes verdes absorção do anidro carbônico e o oxigênio do ar. b) Câmbio ou Camada Geratriz (cambium): Camada invisível a olho nu (fina e quase invisível camada de tecidos vivos). Situada entre a casca e o lenho. Constituído por células em permanente transformação: O Tecido Meristemático. É no câmbio que acontece a transformação dos açucares e amidos em celulose e lignina, principais constituintes do tecido lenhoso. Crescimento transversal: Anéis anuais de crescimento. Nos anéis de crescimento se refletem as condições de desenvolvimento da árvore. c) Lenho: Núcleo de sustentação e resistência da árvore. Seção útil do tronco para obtenção das peças estruturais de madeira natural ou madeira de obra. Apresenta duas zonas distintas: c.1) Cerne interior (heartwood): Cor mais escura que o alburno. Parte formada por células mortas e esclerosadas. As alterações ocorridas no alburno vão formando e ampliando o cerne. Durante a alteração, as paredes das células impregnam-se por taninos, resinas e materiais corantes que obstruem os vasos e conferem ao cerne uma cor mais escura que o alburno. O cerne apresenta mais peso, compacidade, dureza e durabilidade que o alburno. Não é atrativo aos insetos e outras pragas, mas é desaconselhável e antieconômico retirar todo o alburno (branco das árvores) como imprestável para a construção: Economicamente:

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alburno 25-50% conforme a espécie e tecnologicamente: características mecânicas satisfatórias e impregnação fácil. c.2) Alburno externo (sapwood): Parte formada por células vivas e atuantes. Tem a função de resistência e é condutor de seiva bruta, por ascensão capilar desde a raiz até a copa. Resistência da árvore. d) Medula (pith): É o miolo central do lenho, sendo um material mole e esponjoso e de cor escura. Não possui resistência mecânica nem durabilidade. Sua presença em peças serradas constitui um defeito. e) Raios Medulares: São desenvolvimentos transversais radiais de células lenhosas cuja função é o transporte e armazenamento de nutrientes. Sua presença, quando significativa, é importante pois realizam uma amarração transversal das fibras, impedindo que elas “trabalhem” de maneira exagerada frente as variações do teor de umidade. Efeito estético e decorativo.

6.2.3 Estrutura fibrosa do lenho: Para sua sustentação, condução de sucos vitais e

armazenamento de reservas nutritivas.

6.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRA

A composição química da madeira não é definida de forma precisa para uma espécie de madeira ou mesmo para uma madeira específica, pois esta composição sofre variações de acordo com diversos fatores como, localização geográfica, clima, tipo de solo, etc. mesmo assim podemos afirmar que existem três componentes principais na madeira que são Lignina (18% a

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35%), Hemicelulose e Celulose (65% a 75%), considerados materiais poliméricos complexos. Existem outros componentes que estão presentes principalmente na forma de extrativos

orgânicos e inorgânicos, como óleos, resinas, açúcares, amidos, taninos, substâncias nitrogenadas, sais orgânicos ácidos orgânicos (4% a 10%). São os extrativos que conferem as propriedades organolépticas às madeiras: cheiro, cor, gosto e também resistência ao ataque de fungos e insetos.

Os elementos que compõem a madeira são mais ou menos os seguintes: Carbono (50%), Oxigênio (44%), Hidrogênio (5,5%) e traços de muitos íons metálicos.

6.3.1 Celulose (C6H10O5)n:

-Polímero constituído por cadeias monoméricas glicosídicas, encontrado na natureza (algodão, bambú, madeira, etc); -Alta resistência à tração, fornece estrutura à madeira; -Alto grau de polimerização, forma fibras e possui regiões cristalinas e amorfas; -Componente de maior importância nas paredes das células das madeiras; -Constitui cerca de 1/3 do material total produzido por todas as plantas coletivamente, tornando-a a mais importante matéria prima de origem vegetal disponível ao homem; -Divide-se em: Celuloseβeϒ: Hemicelulose (Pequenas moléculas de polissacarídeos mais pectose e solúvel em soda cáustica) e Celuloseα (Base estrutural das paredes celulares, incolor, elástica e solúvel em H2SO4, insolúvel em soda cáustica e ácidos diluídos).

6.3.2 Hemicelusose:

-São polissacarídeos associados com a celulose e a lignina em tecidos vegetais; -A celulose é formada por repetições de unidade monomérica, enquanto que na hemicelulose são diversas dessas unidades que aparecem condensadas; -São carboidratos que apresentam baixo grau de polimerização (<150 unidades), não formam fibras e possuem somente regiões amorfas; -Ocorre intimamente associada à celulose e parece contribuir como um componente estrutural dos tecidos vegetais; -Conteúdo de hemicelulose em um vegetal arbóreo (25% a 35%), considerando peso da madeira seca.

6.3.3 Lignina:

-Composto complexo aromático de alto peso molecular; de estrutura não definitivamente estabelecida; -Polímero tridimensional que apresenta composições diferentes para coníferas e folhosas (maior quantidade em coníferas do que folhosas); - Impermeável, pouco elástica, com resistência mecânica apreciável, insensível a umidade e às temperaturas habituais;

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- É uma resina natural amorfa que reveste externamente as paredes das células aglomerando-as em conjunto: 75%; - Encontrada na camada intercelular (middle layer): 25%; - Responsável pela alta rigidez da madeira; - Atua como material “cimentante”, ligando os elementos estruturais das madeiras (fibras, traqueídeos, vasos, etc.); - Muitas propriedades físicas e mecânicas da madeira dependem da presença da lignina.

6.4 IDENTIFICAÇÃO BOTÂNICA

Quando identifica-se botanicamente uma essência lenhosa, está localizando-a no reino vegetal, determinando sua família, gênero e espécie. Existe três procedimentos para identificação das espécies lenhosas: -Identificação vulgar: É uma primeira aproximação. Prende-se a características notáveis da espécie, como: configuração do tronco e copa, textura da casca, aspectos das flores e frutos, sabor do lenho, etc. Realizada por conhecedores com prática adquirida. A espécie é identificada pelo seu nome vulgar, normalmente relacionada a uma característica predominante. Não tem valor científico. Mesmo nome para identificar duas ou mais espécies diferentes. Conforme a região a mesma espécie tem nomes diferentes. No entanto, são nomes sugestivos que traduzem um conhecimento íntimo da espécie: Açoita-cavalo(resistência dinâmica elevada (tenacidade), Pau-ferro(grande resistência mecânica), Pau-marfim (aparência homogênea do lenho). - Identificação botânica: Uma segunda aproximação. Exige confrontações com atlas de herbários, pois estão registradas e colecionadas fotografias das espécies em diferentes estágios de crescimento, exemplares de folhas, flores, frutos e sementes. A coleta de elementos de identificação é possível determinar o gênero e a espécie do exemplar, por um botânico especializado. Ex.: Peroba-rosa (aspidosperma polyneuron), Peroba dos campos (paratecoma peroba), Pinho do paraná (araucária augustrifolia). - Identificação micrográfica: É cientificamente exata e baseada num estudo comparado da estrutura anatômica do lenho, onde a constituição varia de gênero para gênero e, em vários casos, de espécie para espécie, ainda que botanicamente afins. Procedimento:

Retira-se do lenho do exemplar a ser identificado um prisma 1 x 1 x 4 cm perfeitamente orientado em relação às fibras;

Do pequeno prisma são extraídos três lâminas com 10 a 20 micrômetros (10 - 20µm) de espessura: uma lâmina tangencial aos anéis de crescimento, outra no sentido radial e a terceira no sentido longitudinal – axial das fibras.

Estas lâminas são dessecadas, coloridas, examinadas em microscópio de 50 aumentos e comparadas com lâminas – padrão ou com um atlas de microfotografias.

No atlas constam os elementos anatômicos típicos: grupamento, dimensões e forma das Células lenhosas.

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6.5 PRODUÇÃO DA MADEIRA

A produção das madeiras de obra (peças de madeira natural serradas) inicia-se com o Corte e desenvolve-se na Toragem, Falquejamento, Desdobro, Aparelhamento das peças. Na exploração bem conduzida de reservas florestais, o corte das árvores é feito sempre precedido de um levantamento dendrométrico, para que exista um aproveitamento econômico adequado. 6.5.1) Corte: Em épocas apropriadas: inverno (Brasil meses sem “ r ”). →Abrir um “talho” ou “barriga”; →Lado seco da árvore onde o lenho é mais resistente ( lado dos ventos predominantes→ Corte de traçador pelo lado oposto, evita que o tronco fendilhe ou tombe sobre o operador; →Material usado: Machado do lenhador, Serras traçadoras manuais e mecânicas, Cunhas, alavancas, jiraus.

6.5.2) Toragem e Falquejamento:

→Árvore é desgalhada e traçada de 5 a 6 m; →Pode ser descascada ou decortiçada; → Pode ser “falquejada”: Retirar 4 costaneiras a machado ou à serra→Seção fica grosseiramente retangular (Figura 2).

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6.5.3) Desdobro (ou desdobramento): Operação final na produção de peças estruturais de madeira bruta. Realiza-se nas serrarias com utilização de: Serras de fitas contínua, Serras de fitas alternadas ( serras de engenho). Com uma só lâmina ( serras americanas ou serras de centro) e com várias lâminas paralelas ( serras francesas). Obtenção de pranchões ou “coucoeiras” (Espessura > 7, 0 cm, Largura > 20,0 cm). Tipos de Desdobro: - Desdobro normal: Pranchas paralelas aos anéis de crescimento. Proporciona economia de manufatura e pouca perda de material. É o processo mais utilizado (Figura 3).

- Desdobro radial: Pranchas normais aos anéis de crescimento. Melhora resistência ao desgaste da madeira. Ressalta o desenho dos veios. Dá acabamento quase uniforme e maior resistência estrutural. Pranchas de melhor qualidade. As peças cortadas desta forma empenam menos, não racham facilmente e apresentam maior uniformidade na secagem. Não é usado em larga escala. Tem a desvantagem de exigir mais mão-de-obra e perdas muito maiores de material (Figura 4).

6.5.4) Aparelhamento das peças: Obtenção de peças nas bitolas comerciais por serragem e resserragem das pranchas. Nomenclatura e dimensões da madeira serrada estão fixadas na PB5 da ABNT: Madeira Serrada e Beneficiada. Obs.: Madeira Bruta, Serrada e Beneficiada: Bruta é a tora propriamente dita ou a falquejada.

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Serrada é a peça que passou por vários desbobros, transformando-os em forma e dimensão compatível para uso na construção civil (Ex.: tábuas, ripa, prancha, vigote, sarrafo, etc.). A beneficiada é a peça que passou por vários desdobros e por um processo de molduragem em máquinas especiais (Ex.: taco, lambri, rodapé, assoalho, meia-cana).

6.6 DEFEITOS

São anomalias em sua integridade e constituição que alteram o desempenho e as propriedades físico-mecânicas. O critério de classificação dos defeitos , conforme as causas de sua ocorrência, permite distinguir os quatro grupos seguintes:

6.6.1) Defeitos de Crescimento→Alterações no crescimento e estrutura fibrosa.

a) Nós: Resultante de ramos da árvore primitiva, vivos ou mortos, que foram envolvidos por novas e sucessivas camadas de crescimento do lenho. Influência dos nós no desempenho das peças depende de: tipo, dimensões e número, localização na peça, tipo de solicitação. b) Desvios de veio e fibras torcidas→Desvio de veio: Devido ao crescimento acelerado de fibras periféricas enquanto o crescimento interno é estacionário→árvore jovem. →Fibras torcidas: Devido a uma orientação anormal das células lenhosas. Distribuições do lenho segundo uma espiral em torno da medula. Acontece, geralmente, próximo às raízes. Os desvios de veio e fibras torcidas prejudicam a resistência das peças (acentuam a anisotropia) e são responsáveis pelos empenos em forma de arco ou hélice. Ocorre durante variações de umidade que provoca tensões internas. c) Ventos: Durante a vida do vegetal ocorrem paralisações de crescimento e golpes (de vento) ou ações dinâmicas. São deslocamentos, separações com descontinuidade entre fibras ou entre anéis de crescimento. Peças com vento tem uso proibido para estrutura.

6.6.2) Defeitos de Secagem→Secagem mal conduzida. Devidos a retratilidade da madeira durante os processos de secagem natural ou artificial.

a) Rachaduras→Grandes aberturas radiais no topo das toras ou peças (mecânica ou secagem). b) Fendas→Pequenas aberturas radiais no topo das toras ou peças (movimentos ou secagem).

São os defeitos de secagem mais freqüentes. Conseqüência das tensões diferenciais criadas as peças devido à retratilidade desigual entre as camadas periféricas e internas durante a secagem. →Tração axial: sem efeito (são alinhadas/eixo das fibras). →Cisalhamento: redução da seção resistente: muito prejudicável, mas depende da sua posição/ plano neutro. c) Fendilhado→ Pequenas aberturas ao longo das peças ( secagem). d) Abaulamento→Empenamento no sentido da largura (secagem). e) Curvatura→Encurvamento longitudinal ( secagem ou defeito de serragem). f) Curvatura lateral→ Encurvamento lateral das peças.

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6.6.3) Defeitos de Produção→Desdobro e aparelhamento das peças.

→ Abate e derrubada das árvores: fraturas, rachaduras, fendas e machucadeiras. → Desdobro e serragem das peças: cantos esmagados, fibras cortadas.

6.6.4) Defeitos de Alteração→Agentes de deterioração - Mofos e manchas (azulamento), fungos e destruidores, insetos xilófagos, furadores marinhos.

→Ataque de predadores (fungos e insetos), ação da luz e chuvas : Reduzem a seção resistente das peças estruturais e agravam os defeitos já existentes. Degradação de sua qualidade. Tratamentos de prevenção e preservação: - Inspeção regular das peças, substituição se necessário; - Ventilação adequada ( baixar a umidade;) - Produtos preservadores ( impregnação, pintura); - Madeiras com alta durabilidade natural ( extrativos).

6.7 SECAGEM

Necessidade de obtenção de grau de umidade nas peças de madeira compatível com o ambiente de emprego. Para evitar o aparecimento das conseqüências da retratilidade (empenos, rachas).

Vantagens da secagem: Diminuição do peso; Melhora a estabilidade dimensional e a resistência mecânica; Aumento da resistência aos agentes de deterioração; Facilita os processos de preservação e tratamentos ulteriores. Desenvolvimento da secagem: 1) Evaporação da água livre ( vazios capilares) →sem retração. 2) Evaporação da água de impregnação (paredes das células) até atingir o ponto de saturação ao ar→ retração. Secagem natural e em estufas: →Secagem natural : realizado em pátios junto a serrarias. → Secagem artificial : Espécie lenhosa e teor de umidade dela conhecidos.

6.8 PRESERVAÇÃO Durabilidade: É a resistência que as madeiras apresentam aos agentes de alteração e

destruição de seu tecido lenhoso: fungos, insetos, radiações UV, etc.. A durabilidade natural depende: da própria natureza do material e dos fatores externos. Os processos de preservação aumentam a durabilidade.

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6.8.1) Deterioração:

→ Fungos: Comem o carbono dos carboidratos do tecido lenhoso pela ação de enzimas. A madeira se apresenta com mudança de coloração, aspecto esponjoso, fendilhada. Precisam de oxigênio atmosférico, temperatura em torno de 20o C e teor de umidade acima de 20% para sobreviver e proliferar eles. Prevenção: Eliminar um dos fatores citados anteriormente, desdobro em época apropriada, secagem adequada (evitar as fendas) e tratamento de preservação ( antifungicidas). →Bactérias: Provocam uma decomposição química da madeira por oxidação ou redução. Necessitam as mesmas condições ambientais de desenvolvimento que os fungos. → Insetos: Larvas de caruncho se alimentam da celulose e minam extensas galerias no tecido lenhoso. Cupins: usam a madeira como abrigo e alimento. → Crustáceos e moluscos: Alimentam-se de celulose em madeiras imersas. → Luz solar (UV) : Espessura deteriorada de 1 mm em 20 anos.

6.8.2) Principiais processos de preservação:

→ Classificados segundo a profundidade da impregnação: Processos de impregnação superficial, Processos de impregnação sob pressão reduzida e Processos de impregnação sob pressão elevada. →Tratamento prévio: -Secagem a um teor adequado de umidade: facilita e impregnação, evita a formação de fendas e esteriliza (estufa); -Remoção das cascas e cortiças: melhora a permeabilidade aos impregnantes e remove o veículo preferencial dos insetos; -Desseivagem; -Resserragem, furacões e entalhes (peças estruturais). → Processos de impregnação superficial: Pinturas superficiais ou imersão das peças em preservativos adequados. Recomendados para peças de madeiras secas destinadas a ambientes cobertos, protegidos e sujeitos a fracas variações higrométricas. Imersão em solução preservativa ( mesmo rápida) será sempre mais efetiva do que uma simples pintura superficial e proteção de 2 a 3 mm (resiste ao ataque de insetos e pequenas fendas de secagem). → Processos de impregnação sob pressão reduzida: Aproveitamento de pressão naturais: atmosférica, hidráulica, capilar e osmótica. -Processo de dois banhos ou de banho quente e frio: Peças são imersas num tonel contendo o impregnante. Depois do aquecimento até a temperatura de ebulição da água (4 horas). Peças são transferidas rapidamente para um outro recipiente contendo o mesmo impregnante frio (20-30 minutos). Penetração é forçada pela aspiração do impregnante pelo vácuo relativo que se formou nos vazios da madeira com a evaporação da água e expulsão do ar aquecido. Método usado para postes, cruzetas, aramados. Bastante efetivo, se a altura de imersão ultrapassar a linha de afloramento das peças quando enterradas no solo. -Processo de substituição da seiva : Para tratamento de postes, moirões e pontaletes roliços quando ainda verdes. As peças são imersas (em pé) até a altura conveniente num recipiente contendo uma solução salina concentrada. O impregnante sobe pelo alburno por pressão capilar

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e osmose substituindo a seiva e a umidade do lenho à medida que as mesmas evaporam na secagem. Processo é lento e em função de condições de tempo que regulam a secagem. Ex.: pontaletes roliços de 15cm de diâmetro e 3cm de comprimento→6 semanas. -Processo de impregnação por osmose (madeira verde): Aplicação na superfície das peças (acima e abaixo da linha de afloramento) de uma espessa camada gelatinosa de imunizante concentrado com uma bandagem de plástico impermeável. O imunizante vai difundir no tecido lenhoso por osmose. → Processos de impregnação em autoclave: São processos mais eficientes p/ produção industrial de postes para redes de transmissão e distribuição de energia elétrica, cruzetas, dormentes de via férrea e pilares de madeira. -Processo Bethel: Vácuo Inicial durante 2 horas (retirada do ar e umidade do tecido lenhoso). -Banho com o imunizante sob alta pressão, 3 horas, temperatura 90-100oC. Vácuo final (30 min): retirada do excesso de preservativo. Preservativos óleos (creosoto) e aquosos ( a frio). -Processo Reupig: Pressão inicial (3 atm.) a seco ( 90 min.). Banho preservativo em alta pressão (10 atm.) temperatura 90/100oC, 3 horas. Vácuo final para expulsar o excesso de preservativo. -Preservativos orgânicos (óleo). 6.8.3) Principais produtos de preservação: São produtos tóxicos ou de contato (fungicidas, inseticidas ou anti-moluscos). Diluídos em um solvente (água ou óleo de baixa viscosidade). Propriedades que podem ser acrescentadas: impermeabilização, retardante de fogo, inibidoras de retratilidade.

Devem apresentar as características seguintes: - Alta toxidez aos organismos xilófagos ( fungos, insetos); - Alto grau de retenção nos tecidos lenhosos; - Alta difusibilidade através dos tecidos lenhosos; - Estabilidade; - Incorrosível para metais e a própria madeira; - Segurança para os operadores. Classificação: 1) Soluções de sais hidrosolúveis: à base de cobre, cromo e boro (CCB); à base de cobre e arsênio em solução amoniacal (ACA); à base de cobre, cromo e arsênio (CCA). 2) Soluções de sais solúveis em óleo: -à base de zinco e cobre, diluídos em óleo; -pentaclorofenol diluído em óleo. * A madeira deve ser pintada depois do tratamento. 3) Creosoto: -Fração de destilação do alcatrão ( hidrocarbonetos, fenol e derivados aromáticos); -Não é usado no interior das construções: cheiro forte. → Retardantes de chamas - Aplicados na superfície ou por impregnação sob vácuo; - Fosfatos de monoamônia e diamônia, sulfato de amônia, ácido bórico e bórax (GB);

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- Incorporados (se possível) com o preservativo; - Aumentam a temperatura mínima de ignição da madeira e diminuem a velocidade de propagação do fogo. → Estabilizantes dimensionais - Diminuir os movimentos da madeira ( retratilidade); - Colocando moléculas que vão substituir a água contida entre as microfibras das paredes das células lenhosas. Ex.: anidrido acético, polietileno-glicol (PEG).

6.9 PROPRIEDADES FÍSICAS DAS MADEIRAS E ENSAIOS FÍSICOS

Extração de corpos de prova da tora de madeira: Para caracterização de uma espécie demadeira ou para o conhecimento das propriedades de uma espécie de determinado local, devem ser escolhidas 3 toras de madeira de onde serão retirados os corpos de prova para os ensaios (Figura 5). Figura 5: Localização na tora das seções onde são marcados os corpos de prova e marcação dos corpos de prova nas seções da tora.

6.9.1 - PROPRIEDADES FÍSICAS E ENSAIOS FÍSICOS

a) Umidade:

Objetivo: Tanto a holocelulose como a lignina que compõem a parede celular da madeira, apresentam numerosos grupos hidróxilas, -OH, que se atraem mutuamente e também atraem moléculas de água. Quando vivo, o tecido lenhoso se encontra saturado de água. Após o corte da árvore, a madeira perde lentamente a água até atingir um conteúdo de umidade de equilíbrio com

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as condições do ambiente. A maioria das propriedades mecânicas variam com o teor de umidade da madeira, assim torna-se imprescindível a sua determinação antes de cada ensaio. O ensaio é feito de acordo com o Anexo B (NBR 7190, 1997). b) Densidade ou Peso Específico Aparente A “densidade básica” da madeira é definida pela NBR 7190, como sendo a massa específica convencional obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado. A densidade da substância que compõe a parede celular é da ordem de 1,5g/cm3, independentemente da espécie considerada. Como dentre as espécies conhecidas, a densidade pode variar desde 0,20g/cm3 (Balsa) até 1,1g/cm3 (Aroeira do Sertão). Conclui-se que as madeiras mais leves contém mais espaços vazios que as madeiras mais pesadas. Como na caso da umidade, as características mecânicas da madeira variam com o peso específico da madeira. processos exatos. O ensaio é feito de acordo com o Anexo B (NBR 7190, 1997). c) Retratibilidade A retratibilidade é o fenômeno de variação dimensional que ocorre com a madeira quando há uma alteração no seu teor de umidade. A madeira quando verde, apresenta umidade em seu interior sob três formas: - água de adesão ou impregnação; - água de constituição; - água de capilaridade ou embebição.

Quando uma peça de madeira verde é seca, parte ou toda a água de capilaridade pode ser removida, sem que o volume inicial diminua. O fim da evaporação dessa água de capilaridade assinala um ponto característico denominado “ponto de saturação” ao ar (“fiber saturation point” ou “point de saturation a l`air”), o ponto P do gráfico.

A partir deste ponto, caso se continue a secagem da peça, provocaremos a evaporação da

água que satura as paredes das células, com o aparecimento de contrações volumétricas (Figura 7).

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Essas contrações são maiores no sentido radial e tangencial, pois a água de impregnação encontra-se infiltrada nos espaços existentes nas espirais constituídas de grandes cristais (fibrilas) e quando a madeira perde essa água, perde espaços que tendem a se aproximar devido a força de coesão, segundo as direções normais ao eixo longitudinal das células . O fenômeno inverso (inchamento), ocorre quando a madeira ganha água.

Tanto a contração volumétrica quanto a linear são medidas em 3 teores de umidade característicos: 1. Madeira verde, onde o teor de umidade da madeira está acima do “ponto de saturação do ar”. (Figura 7) 2. Madeira seca ao ar , onde o teor de umidade da madeira está em equilíbrio com a umidade do ambiente (entre os pontos A e B do gráfico). 3. Madeira completamente seca . A contração volumétrica pode ser alcançada de duas maneiras: diretamente pela medida do volume ou indiretamente, baseado nas contrações lineares. O procedimento direto (medida do volume), é o mais usual.

Das medidas das contrações volumétricas resultam os seguintes dados sobre a retratibilidade da madeira: - Contração volumétrica total (CVT): Por definição é a perda em porcentagem do volume de madeira, passando do ponto de saturação ao ar até o ponto de completamente seco. O valor da CVT indica aproximadamente a aptidão da madeira apresentar fendas de retração ao secar. Essa aptidão é também caracterizada por um valor elevado na relação entre as contrações tangencial e radial. - Coeficiente da retratibilidade volumétrica: Ou porcentagem da variação de volume para a variação de uma unidade na porcentagem da umidade, representa o coeficiente angular da reta OP da Figura 7 . Este coeficiente indica a maior ou menor propensão da madeira de se deformar em função das variações de umidade. - Ponto de saturação ao ar : É o ponto acima do qual a madeira não varia mais o seu volume e sua resistência com o aumento da umidade. Este ponto é obtido pelo quociente entre a contração volumétrica total e o coeficiente de retratibilidade.

6.10 PROPRIEDADES MECÂNICAS E ENSAIOS MECÂNICOS a) Umidade;

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b) Densidade; c) Estabilidade dimensional; d) Compressão paralela às fibras; e) Tração paralela às fibras; f) Compressão normal às fibras; g) Tração normal às fibras; h) Cisalhamento; i) Fendilhamento; j) Flexão; k) Dureza; l) Resistência ao impacto na flexão; m) Embutimento; n) Cisalhamento na lâmina de cola; o) Tração normal à lâmina de cola; p) Resistências das emendas dentadas e biseladas. No final deste capítulo encontra-se em anexo os métodos de ensaio para determinação das propriedades das madeiras citadas anteriormente (NBR 7190, 1997). 6.11 MADEIRAS TRANSFORMADAS: Tem o objetivo de atenuar e até eliminar as características negativas das madeiras: Heterogeneidade, Anisotropia e Dimensões limitadas. As madeiras transformadas são reaglomeração de fragmentos cada vez menores do lenho original. 6.11.1) Madeiras laminadas (Laminated Timber): Associação de tábuas de fraca espessura por colagem. 6.11.2) Madeiras laminadas compensadas ou contreplacados de madeira (Plywood): Lâminas finas coladas umas sobre as outras de maneira que as fibras de uma se disponham normalmente às das lâminas vizinhas. 6.11.3) Madeiras aglomeradas (Chipboard): Fragmentos menores são aglomerados com cimentos minerais ou resinas sob pressão variada; 6.11.4) Madeiras reconstituídas (Fibreboard): o tecido lenhoso é reduzido a uma polpa de fibras dispersadas que são reaglomeradas sob pressão com resinas.

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ANEXO

CAPÍTULO 8

MATERIAIS CERÂMICOS

CERÂMICAS: Cerâmicas Tradicionais: Produtos das indústrias dos silicatos. - Porosas: produtos das argilas, cimento Portland; - Impermeáveis: vidros de silicatos, grès porcelânico. Cerâmicas avançadas, finas, novas: - Óxidos cerâmicos puros;

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- Cerâmicas magnéticas, condutoras, semi-condutoras, supra-condutoras, etc. - Refratários alto desempenho; - Carbetos; - Boretos; - Vidros especiais; - Peneiras moleculares; - Vidro-cerâmicas, sol-gel; - Cermet; - Cermpolímero.

7.1 MATERIAIS CERÂMICOS

7.1.1) DEFINIÇÕES:

a) Pedras Artificiais: Materiais que substituem as pedras em suas aplicações ou têm aparência geral semelhante. - Materiais de cerâmicas; - Materiais de cimento. b) Cerâmicas: Pedra artificial obtida pela moldagem, secagem, e cozedura das argilas ou de mistura contendo argilas. →Definição científica: Associação entre elementos metálicos e elementos não-metálicos geralmente por ligação iônica.

Possui grande durabilidade (alta temperatura de fusão). São isolantes elétricos e térmicos. Duros, mas frágeis.

7.1.2) AS ARGILAS:

a) Definição: Materiais terrosos que quando misturados com a água apresentam alta plasticidade.

Constituídas de partículas cristalinas extremamente pequenas formadas por um número estrito de substâncias: os argilo-minerais (uma argila pode ser constituída por um ou mais argilo-minerais). "As argilas são compostas por partículas coloidais deΦ < 0,005 mm, com alta plasticidade quando úmidas e que, quando secas, formam torrões dificilmente desagregáveis pela pressão dos dedos", segundo a ABNT. b) Argilo-minerais: Silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio, mais elementos alcalinos e alcalino- terrosos e sílica, alumina, mica, óxido de ferro, magnésio, matéria orgânica, etc. Resultantes da degradação das rochas sob a ação da água e gás carbônico. Não existe duas jazidas de argila rigorosamente iguais. Classificação de Grim para os argilo-minerais:

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→Amorfos: Grupo das alófanas. →Cristalinos: - De duas camadas (difórmicos): - Eqüidimensional: Grupo da caulinita; - Alongada: Grupo da aloisita. - De três camadas ( trifórmicos) : Rede expansiva: - Eqüidimensional: Grupos da montmorilonita e da vermiculita. - Alongada: Grupos da saponita e da montronita. Rede não expansiva: Grupo da ilita. - De camadas mistas regulares: Grupo da clorita - Estruturas em cadeia: Grupo da atapulgita, da sepiolita e da paligorsquita. c) Tipos de Depósitos de Argila: → Na superfície das rochas, como resultado da decomposição superficial das mesmas; → Nos veios e trincas das rochas; → Nas camadas sedimentares, onde foram depositadas por vento e chuvas; → Argilas residuais: Encontradas no local onde se originou. Caulins (primários) ricos em quartzo, mica e feldspato→ cerâmica branca; → Argilas sedimentares: Depósito fica longe da rocha de origem, foi transportada: Pela água: estratificada e pelo vento: não estratificada, mas porosa. Mais rica em argilo-minerais e menos rica em quartzo e restos da rocha de origem: caulins secundários→ cerâmica vermelha. d) Tipos de Argila: → Argilas de cor de cozimento branca: caulins e argilas plásticas; → Argilas refratárias: caulins, argilas aglomerantes aluminosas; → Argilas para a produção de grés; → Argilas para materiais cerâmicos estruturais, amarelas ou vermelhas; → Classificação conforme a maior ou menor quantidade de colóides: - Argilas gordas: plásticas, se deformam muito no cozimento (argilo-minerais ricos em alumina); - Argilas magras: mais porosas e frágeis (argilo-minerais ricos em sílica). e) Componentes: → Caulim: caulinita ( pó branco) misturada com outros elementos. - Argilo-mineral mais simples - Estrutura lamelar: camada mista de silicato e hidróxido de alumínio - Úmida→muito plástica ; Secagem→alta retração → Óxido de ferro - Cor avermelhada; - Diminui a plasticidade e refratariedade. → Sílica livre (areia) - Reduz a plasticidade e retração; - Aumenta a brancura;

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- Diminui a resistência mecânica, mas melhora a sinterização. → Alumina livre ( óxido de alumínio) - Aumenta a refratariedade; - Reduz a plasticidade e resistência mecânica. → Feldspatos ( fundentes) - Diminuem a plasticidade e o ponto de fusão; - Aumentam a massa específica, resistência e impermeabilidade. → Compostos cálcicos (sais) - Reduzem refratariedade e plasticidade; - Dão eflorescências. → Matéria orgânica - Aumenta a plasticidade, porosidade e retração; - Dá a cor escura das argilas antes do cozimento. → Água - Água de constituição: pertence à rede cristalina; - Água de plasticidade ou adsorvida: adere à superfície das partículas coloidais; - Água de capilaridade, livre ou de poros: preenche os poros e vazios. f) Propriedades das Argilas: f.1) Plasticidade: Propriedade que um sistema possui de se deformar pela aplicação de uma força e de manter essa deformação quando a força é retirada. Resulta das forças de atração entre partículas de argilo-minerais e a ação lubrificante da água entre as partículas lamelares; forças de atração que podem ser anuladas se a película de água entre as lamelas é excessiva. → Limite de Plasticidade (LP): Teor de água expresso em % de argila seca à 110 ºC de uma massa plástica de argila, acima da qual a massa pode ser enrolada em cilindros com 3 à 4 mm de diâmetro e 15 cm de comprimento. Argilas que não podem formar esse cilindro com nenhum teor de água são consideradas como não plásticas. → Limite de liquidez ( LL): Teor de água expresso em % de argila seca a 110 ºC, acima do qual a massa flui como um líquido, quando agitada ligeiramente. → Índice de Plasticidade:

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A Plasticidade depende do tipo e percentagem dos argilo-minerais, do tamanho e forma das partículas, da capacidade de troca de íons e da presença de outras substâncias. f.2) Retração: →Secagem: Evaporação da água. A distância entre as partículas diminui, ocorre a retração. A retração é proporcional ao grau de umidade, composição da argila e ao tamanho das partículas. → Retração não é uniforme→ bloco pode se deformar. - Fatores que aumentam a plasticidade, também aumentam a retração. f.3) Secagem e sinterização: f.3.1) Secagem: Evaporação da água→retração. A secagem no interior da peça ocorre pela difusão da água até a superfície onde acontece a evaporação. Se a velocidade de evaporação é maior do que a velocidade de difusão da água do interior da peça até a superfície. A superfície seca antes do interior e se retrai. Ocorre tensão diferencial, ocasionando fissuras e deformação da peça. É necessário controlar a velocidade de evaporação a fim de que ela seja no mínimo da ordem de grandeza da velocidade de difusão da água. É feito o controle da temperatura, umidade e fluxo de ar. Observação: A espessura da peça tem influência na secagem. f.3.2) Sinterização (queima): → Até 110 ºC: Evaporação da água de capilaridade e amassamento. → A partir de 300-400 ºC: Perda da água adsorvida: A argila se enrijece. → Entre 600 e 800 ºC: - Perda da água de constituição; - Combustão da matéria orgânica; - Decomposição da pirita FeS2→Fe2O3 (cor); - Decomposição dos hidróxidos; - Transformação alotrópica do quartzo α→ β (573°C). → Entre 800 e 950 ºC: - Calcinação dos carbonetos→ óxidos; - Decomposição dos sulfetos;

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→A partir de 950 ºC: Início da vitrificação ( sinterização). A sílica de constituição e a das areias, assim como os feldspatos, formam uma pequena quantidade de vidro que aglutina os demais elementos dando após o resfriamento dureza, resistência e compactação ao conjunto. A qualidade de um artigo cerâmico depende da quantidade de vidro formado: é ínfima nos tijolos comuns e, grande nas porcelanas.

→ Baixa resistência à tração: Fratura frágil. Formação e propagação das fissuras através da seção transversal do material numa direção perpendicular à carga aplicada. Microfissuras na superfície e na massa, poros internos, contornos de grãos amplificam a intensidade das cargas aplicadas e facilitam a propagação das tensões. → Dureza, resistência ao desgaste: depende da quantidade de vidro formado. Absorção ou porosidade aparente: Percentagem de aumento de peso que a peça apresenta após 24 horas de imersão de água. Absorção de água depende da compactação, dos constituintes, a queima, etc. Sucção: -Cerâmicas com alta sucção→ argamassa plástica com alto teor água/cimento; -Cerâmicas com baixa sucção→ argamassa “firme”. Outras propriedades: -Mau condutor elétrico e térmico; -Bom isolante acústico, mas péssimo absorvente acústico. -Desagregação das cerâmicas:

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→ Agentes físicos: -Umidade e vegetação: Depende da porosidade; -Fogo: Resistência à compressão diminui quando a temperatura aumenta por causa das tensões diferenciais criadas pela dilatação desuniforme dos componentes. → Agentes químicos: Sais internos são dissolvidos pela umidade e podem recristalizar na superfície: eflorescência. Má aparência. Deslocamento e queda de revestimento. → Agentes mecânicos: -Baixa resistência á flexão→ uso em “compressão”; -Devem ser resistentes aos choques (transporte).

7.1.4) CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CERÂMICOS USADOS NA CONSTRUÇÃO:

a) Materiais cerâmicos secos ao ar; b) Materiais cerâmicos de baixa vitrificação; c) Materiais cerâmicos de alta vitrificação: - Materiais de louça; - Materiais de grès cerâmico. d) Refratários.

7.1.5) FABRICAÇÃO DA CERÂMICA:

Segue os seguintes passos: - Exploração da jazida ( extração do barro); - Preparação da matéria-prima; - Moldagem; - Cozimento; - Vitrificação especial (às vezes). a) Exploração da jazida: → Localização (em relação à indústria e centro consumidor); → Remoção da camada superficial (grande porcentagem de matéria orgânica); → Características geológicas (equipamentos adequados); → Topografia do local (facilidade de acesso); → Profundidade máxima; → Características do barro relacionadas com a aplicação: Teor de argila, Profundidade, Granulometria, Umidade, etc. Exemplo: Matéria orgânica→↑ porosidade Carbonato de Cálcio e compostos sulfurosos→fendas b) Preparação da matéria-prima: →Sazonamento (ou apodrecimento da argila: exposição às intempéries): - Fermentação da matéria-orgânica; - Lavagem de sais solúveis;

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- Desagregação dos torrões; - Oxidação de piritas (sulfeto de ferro). →Eliminação das impurezas grosseiras (sedimentação, centrifugação, etc.). → Maceração: Desintegração, trituração, peneiramento: para a obtenção de partículas menores. →Loteamento do barro: Correção para dar à mistura a constituição desejada relacionada à aplicação. - Cerâmica fina: eliminação dos grãos graúdos por lavagem sedimentação e filtração; - Adição de areia fina ou argila já cozida e depois moída: diminuir a retração. Observação: uma argila muito magra ( com poucos colóides) se tornará muito porosa, quebradiça e absorvendo muita umidade. → Necessidade de corrigir o teor de argila. →Amassamento e mistura: Adição da água ou não. - Proporciona a homogeneidade; - Prepara a pasta para a moldagem. c) Moldagem: → Operação que vai dar a forma desejada à pasta cerâmica; → Acrescentando-se mais água: ↑ facilidade de moldagem; ↓ consumo de energia; ↑contração na secagem e deformação; ↑ tempo de secagem; c.1) Moldagem com pasta fluída: → 30 à 50 % de água; → Processo de barbotina: - a solução é colocada em moldes porosos de gesso - a água é absorvida e a argila adere às paredes - quando seca, a peça se retrai e se descola → Porcelanas, louças sanitárias, peças para instalação elétrica e de formato complexo. c.2) Moldagem com pasta plástica mole ( branda): → 25 à 40 % de água ; → Moldes de madeira ou torno de oleiro ( manual ou automático); → Vasos, pratos, xícaras, tijolos brutos. c.3) Moldagem com pasta plástica consistente (dura): →15 à 25 % de água; →Processo de extrusão: forçar a massa a passar sob pressão, através de um bocal apropriado, formando uma fita uniforme e contínua; depois a coluna é cortada no comprimento desejado; → Processo pode ser acoplado com uma câmara de vácuo:↓ porosidade; → Tijolos, tijoletas, tubos cerâmicos, telhas, refratários; → Telhas: extrusão e depois moldagem em prensas.

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c.4) Moldagem a seco ou semi-seco: → 5 à 10 % de água; → Compactação com prensas: 5 até 700 Mpa; → Vantagens: - Simplicidade das operações e produção em massa; - Tempo de secagem reduzido; - Peças de muito boa qualidade (não tem bolhas). → Desvantagens: - Investimento elevado; - Limitação dos formatos. →Ladrilhos, azulejos, pisos, refratários, isoladores elétricos, tijolos e telhas de qualidade superior. d) Secagem: → Objetivo: Evaporar a maior quantidade possível de água antes da queima. - Evaporação da água dos poros ( sem retração) seguida por - Evaporação da água adsorvida→ retração → Necessidade de controlar a secagem: Se a velocidade de evaporação da água é superior à velocidade de difusão da mesma do centro para a superfície da peça. Geração de tensões internas diferenciais. Deformação da peça e fissuras. Velocidade de evaporação = velocidade de difusão. d) Secagem por radiações infra-vermelhas: - Pouco usado→ custo, peças delgadas; - Alto rendimento e pouca deformação; - Peças de precisão. e) Cozimento: → Vitrificação→coesão; →Uniformidade das temperaturas no interior do forno; → Rendimento máximo, diminuindo as perdas por irradiação. e.1) Fornos intermitentes: Cozimento de um lote de cada vez. - Elevado consumo de combustível e de mão-de-obra; → Desgaste da estrutura ( ciclos de queima-resfriamento); → Custo de instalação pequeno → Facilidade de execução. 1) Forno de meda 2) Forno intermitente comum 3) Forno intermitente de chama invertida 4) Forno de mufla 5) Forno combinado

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e.2) Fornos semi-contínuos e.-3) Fornos contínuos 1) Forno de Hoffmann 2) Forno de Túnel Obs.: Modelos de fornos encontram-se anexados no final do capítulo.

7.1.6) MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DE CERÂMICA:

a) Adobe: → Argila seca ao ar sem cozimento: construções rústicas; → Compressão: até 7 MPa; → Problema com a umidade: se torna novamente plástica; → Argila pode ser usada com argamassa de assentamento. b) Tijolos comuns: b.1) Generalidades: → Tijolos (cerâmicas) comuns: porosidade alta, superfícies ásperas e que foram fabricados com pequena prensagem; → Resistência (compressão): 1 até 15 MPa = f ( qualidade da argila); → De facilmente pulverizáveis até de massa compacta; → Características de qualidade: - Procedência - Transporte: grande porcentagem de quebra→ material fraco - Som limpo ( metálico): bom cozimento - Cor: de pouca importância, mas: * Cores desmaiadas ou miolo escuro → Material cru ou (e) com matéria orgânica não oxidada * Cores muito carregadas→ excesso de vitrificação - Regularidade de forma e igualdade de dimensões (uniformidade no assentamento) - Arestas vivas e cantos resistentes - Homogeneidade da massa com ausência de fendas, trincas, cavidades e corpos estranhos - Facilidade de corte, apresentando fratura de grão fino homogênea e de cor uniforme. - Absorção de água entre 15 e 25 % b.2) Fabricação: → Processos mais econômicos possíveis; → Limpar o barro: matéria orgânica, pedras e gravetos; → Moldagem com pasta plástica consistente; → Secagem em grandes telheiros que aproveitam o calor do forno; → Cozimento 900-1000°C.

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b.3) Tipos de Tijolos: O tijolo comum pode ser caracterizado por: - baixo custo; - sem exigências quanto à aparência; - uso para fins estruturais e de vedação. Tijolos comuns maciços: → Especificação Brasileira (EB-19): - Tipo 1 : 200± 5 mm; 95± 3 mm; 63± 2 mm - Tipo 2 : 240± 5 mm; 115± 3 mm; 52± 2 mm → Modulação das dimensões recomendada: - Comprimento igual à duas vezes a largura mais uma junta e largura igual à duas vezes a espessura mais uma junta. (Facilidade de manuseio do material facilitando o seu assentamento). → Classificação conforme à resistência à compressão: ( EB-19). → Ensaio de resistência à compressão (MB-52): - Amostragem: de cada lote 50000 tijolos serão recolhidos 25 aleatoriamente, dos quais 10 serão ensaiados. - Preparação dos corpos de prova: * Cada tijolo é cortado ao meio perpendicularmente à maior dimensão; * As duas metades são unidas pelas faces maiores com uma fina camada de pasta de cimento; * As faces paralelas à junta são regularizadas também com uma fina camada de pasta de cimento; * Após o endurecimento da pasta, os corpos de prova são imersos em água potável por 24 horas e ensaiados na condição de saturados. - Ensaio * Aplicação progressiva de uma carga: 0,5 kg/cm2.segundo; * Limite de resistência: carga máxima / média das áreas das duas faces de trabalho. →Ensaio de absorção: - Secagem em estufa à 110°C; - Pesagem a seco; - Colocação da água de modo a ter 1/3 da altura dentro da água; - Duas horas após o início do ensaio, subir a altura da água até 2/3 da altura do corpo de prova; - Quatro horas após o início do ensaio, imersão total; - Pesagem na condição de saturado, 48 horas após imersão total.

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→Eflorescências: - Tijolos são colocados verticalmente num recipiente de fundo chato; - Enche-se de água destilada até o nível de 1 a 1,5 cm, sendo a água renovada até que o tijolo fique saturado; - Seca-se ao ar. Se o tijolo possui sais solúveis, ele apresentará eflorescências na parte superior. Tijolos comuns furados: → Dimensões: Divididos em três tipos: EB 20. - Tipo 1: 200± 5 mm; 95± 3 mm; 95± 3 mm. Furos cilíndricos e paralelos às faces menores. - Tipo 2: 200± 5 mm; 200± 5 mm; 95± 3 mm. Furos prismáticos e normais às faces menores. - Tipo 3: 300± 5 mm; 200± 5 mm; 95± 3 mm. Furos prismáticos e normais às faces menore. → Divididos em duas categorias segundo à resistência à compressão. →Ensaio de resistência à compressão: - Amostragem: de cada lote de 20000 tijolos serão separados aleatoriamente 25, dos quais serão ensaiados 6; - Preparação dos corpos de prova: * As faces de aplicação de carga deverão coincidir com àquelas que estarão submetidas a carregamento na construção; * As faces são regularizadas com uma fina camada de cimento; * Após o endurecimento, os corpos de prova devem ser imersos em água 24 horas e ensaiados na condição de saturados. - Ensaio: idem tijolos maciços, mas não descontar os furos no cálculo da área (carga aplicada normalmente ao eixo dos furos); → Tijolos tipo 1 e 2 podem ser empregados em alvenaria com função estática.

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→ Tijolos tipo 3 são usados somente como material de enchimento e vedação, sujeitos somente às cargas devidas ao próprio peso. → Classificação segundo o posicionamento e a orientação dos furos. - Faces de trabalhos normais aos furos: alvenaria ( função estática) - Faces de trabalho paralelas aos furos: enchimento → Vantagens dos tijolos furados: - Fabricados em marombas à vácuo: aspecto mais uniforme, arestas e centros mais firmes, faces planas e melhor esquadrejados; - Menos peso por unidade de volume aparente; - Dificultam a propagação de umidade e favorecem a dessecação das paredes; - Maior isolamento térmico e acústico; - Apesar da redução da seção carregada, podem ter tensões de utilização referidas à seção plena (sem descontar os furos) da mesma ordem de grandeza dos tijolos maciços: devido a melhor qualidade proveniente do apuro na produção. c) Telhas comuns: Processo de fabricação quase idêntico à fabricação dos tijolos comuns, mas o barro deve ser mais fino e homogêneo. A moldagem é feita por prensagem. A secagem deve ser mais lenta que para os tijolos, para diminuir a deformação. A queima é feita nos mesmos tipos de forno. → Características de qualidade: - Regularidade de forma e dimensões; - Arestas finas e superfícies sem rugosidades: Para facilitar o escoamento das águas; - Homogeneidade de massa, com ausência de trincas, fendas, etc. - Cozimento parelho; - Fraca absorção de água e impermeabilidade; - Peso reduzido; - Não conter sais solúveis; - Resistência mecânica à flexão adequada, mesmo na condição saturada de água. → Especificação Brasileira EB-21 - Para telhas francesas ( tipo Marselha); - Planas com encaixes laterais e nas extremidades e com agarradeiras para fixação às ripas de madeiramento; - São as mais econômicas e mais usadas; - EB-21: fixa o sistema de encaixe, o peso, as dimensões e a resistência à flexão, liberando a forma das peças à conveniência do fabricante; - Carga de ruptura à flexão; valor mínimo individual: Primeira categoria: 85 kgf Segunda categoria: 70 kgf

Material saturado: após 24 horas de imersão em água. Uma telha comum, mesmo de segunda categoria, deve resistir bem ao peso de um homem médio, estando apoiada nas extremidades. →Processo para verificar a qualidade no momento do recebimento.

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→ Impermeabilidade: Sobre a telha construir um anel de argamassa ou um marco metálico impermeável de 7 cm de altura ligado a telha por meio de cera. Colocar água no reservatório formado até uma altura de 5 cm. Uma boa telha não deve deixar passar umidade em 24 horas; está só aparecerá após 48 horas e sem gotejamento. → Tipos de telhas: - Telhas de escamas: * Simples placas com dois furos pelos quais se passa arame para prendê-las às ripas; * Emprego em mansardas e telhados de ponto elevado. - Telhas tipo canal ( romanas ou coloniais): Podem ser simples ou com encaixes e de cumeeira. - Telhas holandesas: Quase planas e com encaixe lateral. d) Telhas e tijolos aparentes: → Produtos de melhor qualidade: Boa aparência, uniformidade na cor, etc. Maiores cuidados: uniformidade de tamanho, maior resistência à abrasão. → Processo: Prensagem. - Argilas gordas; - Grau de vitrificação maior→ muitas peças são rejeitadas ( altas deformações, variações na cor). → Baixa absorção ( 10-15%)→pouco aptas para receber reboco e revestimento. Melhora com a presença de ranhuras nas superfícies. → Tipos → Telhas : Mais impermeáveis e lisas. e) Tijoleiras e ladrilhos: São tijolos de pequena espessura, usados em pavimentação e revestimentos. → Comuns ( porosos): tijoleiras - Vários tamanhos: mais usuais são quadrados ou retangular; - Existe peças especiais para arremates; - Espessura± 2 cm. → Prensados: ladrilhos - Alto grau de vitrificação: compacto e impermeável; - Face inferior: rugorosidade e saliências (↑ a fixação); - Alta resistência ao desgaste (pisos); - Espessura 5-7 mm; - Podem ser coloridos (pigmentos). f) Materiais cerâmicos de alta vitrificação: Classificados segundo a qualidade na textura interna: - Materiais de grès cerâmico tem textura quase compacta

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- Materiais de louça ( faiança): impermeáveis na superfície e mais porosos no interior→ azulejos e louça sanitária f.1.1) Materiais de grès cerâmico: a) Manilhas → Tubos cerâmicos p/ condução de esgotos sanitários, remoção de despejos industriais e canalização de águas pluviais. → Podem ser vidrados internamente e externamente ou só na parte em contato com os líquidos. → Processo: - O barro usado tem altos teores de óxido de ferro e deve ser bastante fusível→ alta vitrificação, mas→ alta deformação - Moldagem→ por extrusão, a pasta desce por gravidade até a mesa onde existe um molde para o bocal. Na outra extremidade devem ter ranhuras p/ aumentar a aderência da argamassa de rejuntamento. - Obtenção do vidrado: Durante a queima * Lançar cloreto de sódio no interior do forno que se volatilizará e recondensará formando uma película vidrada de silicato de cálcio na superfície das peças; * Imersão após a primeira queima, em um banho de água com areia silicosa fina com zarção; no recozimento essa mistura se vitrifica. → Especificação Brasileira ( EB-5) - Grupo A: com vidrado interno e externo Grupo B: com vidrado só interno - Diâmetros: entre 7,5 e 60 cm - Comprimentos: entre 60 e 150 cm - Devem ter no mínimo 3 estrias circulares de 3 mm de largura por 2 a 5 mm de profundidade na superfície interna da bolsa e na parte externa da ponta lisa → Resistência à compressão diametral: MB-12 - O tubo é apoiado sobre dois apoios rígidos e afastados de tantos centímetros quantos decímetros tiver o diâmetro e recebe carga por um terceiro cutelo; - Varia entre 1400 e 3500 kgf/m. → Impermeabilidade: MB-13 Aplicando uma pressão interna de 0,7 kgf/cm2 por 2 minutos ou 2 kgf/cm2 instantânea. Não devem aparecer gotas e manchas. → Absorção: MB-14 Imersão na água em ebulição por uma hora. - Absorção deve ser < 10 % com vidrado externo e interno - Absorção deve ser < 8 % com vidrado só interno → Resistência à ação de ácidos: MB-210 Imersão de uma amostra durante 48 horas. Perda de peso não deve exceder 0,25%.

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b) Ladrilhos de grés ( lito-cerâmica ) → Massa quase vitrificada , mais compacta que a cerâmica vermelha e menos branca que a faiança; → Material de qualidade superior; geralmente é feita uma esmaltação na face aparente; → Formas. f.1.2) Materiais de louça branca: → Argilas quase isentas de óxido de ferro, contendo quartzo e feldspato finamente moídos. a) Louça: → Pó de louça : argilas brancas (caulins quase puro). Produtos duros, de granulometria fina e uniforme com superfície vidrada. - Louça calcária ( louça de mesa); - Louça feldspática ( azulejos, cerâmica sanitária); - Louça mista. → Vidrado : aplicado após uma primeira cozedura, seguindo-se então, o recozimento, quando se transforma em vidro. →Problemas com o vidrado: - Homogeneidade (espessura, cor) ao longo da peça→ondulações na superfície. - Diferença de coeficiente de dilatação termica com o corpo cerâmico→ tensões diferenciais → trincas no vidrado. b) Azulejos → São placas de louça: - de pouca espessura - vidrados numa face (externa) →impermeabilidade e durabilidade - não vidrados na face posterior e nas arestas e até possuem saliências e reentrâncias para melhorar e aderência com argamassa de assentamento e de rejuntamento. →Função: Revestir outros materiais→proteção e bom acabamento. →Processo de fabricação: - Biscoito : moldagem a seco com prensagem e queima a ±1200°C. - Vidrado : misturas de óxidos de grande fusibilidade com corantes adequados; - Recozimento (biqueima) ou monoqueima. → O vidrado deve apresentar alta resistência às variações de temperatura e umidade, sem gretar. →Dimensões comuns : 15 x 15 e 10 x 10 cm Superficie : lisa ou chamalotada; Arestas : de quinas retas, biseladas ou boleadas. c) Louça sanitária

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→Processo: - Barbotina (formas mais complexas); - Queima± 1300°C; - Vidrado: esmalte de borax e feldspato ou calcário. → Normalização ampla e pouco obedecida. Pedido: Especificação deve ser bem detalhada. Ex.: - Bacia sanitária com ou sem sifão; - Lavatórios comuns ou com pedestal, com ou sem saboneteira (uma ou duas), apontados para uma ou duas torneiras; - Mictório de parede, de bacia ou de pedestal. →Absorção de tinta : MB-111 Imersão da amostra durante uma hora em tinta vermelha. Exige-se penetração nula no vidrado e máxima de 1 mm na superfície de uma fratura. g) Cerâmicas refratárias: → Refratária: que não se deformam abaixo de 1520°C; → Altamente refratária: que não se deformam abaixo de 1785°C; → Devem apresentar estabilidade de volume, resistência mecânica e resistência química; → Argilas refratária (pobre em cal e óxido de ferro) sílico-aluminosas, aluminosas, silicosas, magnesita, cromita, etc. → Processo: prensagem e queima até 2500°C; → Forma: tijolos maciços ou tijolos especiais para chaminés e abóbadas; → Assentamento: argamassa refratária obtida com a mesma argila do tijolo sem cimento ou com cimento aluminoso.

7.1.7) REVESTIMENTOS CERÂMICOS:

Função principal→revestir outros materiais para dar proteção e bom acabamento. Principais Normas para Revestimentos Cerâmicos: Normas internacionais ISO-DIS 10.545 e ISO-DIS 13006 adotada pela ABNT. Qualidade Superficial: É determinada pela presença de determinados defeitos de fabricação: trincas, gretas, falta de esmalte, ondulações, depressões, furos, pontos, manchas, defeitos de decoração, cantos e arestas quebrados, diferenças de tamanho e de tonalidade. Classe A: se verificar nenhum defeito a uma distância de 1 metro Classe B: se verificar algum defeito a uma distância de 1 metro Classe D: se verificar algum defeito a uma distância de 3 metros Resistência às manchas: É a facilidade e eficiência com que podem ser removidas sujeiras, manchas e outros materiais entrando em contato com a superfície; é importante no caso de

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aplicação em hospitais, restaurantes, laboratórios, indústrias alimentícias, etc.:

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Bibliografia 1. ABNT. Desempenho térmico de Edificações - Parte 2: Métodos de cálculo da

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apostila materiais de construcao

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