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Histórico, Normas, Esforços, Elasticidade, Aglomerante = Cimento MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I 2 ° semestre / 2015 Prof. Antônio Augusto G. Abreu Faculdade Anhanguera 1

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Teologia Sistematica -Wayne GrudemAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAa

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Page 1: MAT. CONST.  I - 1ª Aula

Histórico, Normas, Esforços, Elasticidade,

Aglomerante = Cimento

MATERIAIS DE

CONSTRUÇÃO I2° semestre / 2015

Prof. Antônio Augusto G. Abreu

Faculdade Anhanguera

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1- INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS E NORMALIZAÇÃO

1.1) Importância da Disciplina: ”Materiais de Construção”

Ao Eng°, profissional que irá formar e atuar no Mercado, este deverá ter conhecimento dos materiais que compõem principalmente:

As especificações das argamassas conforme as finalidades e local a serem aplicadas, com a qualidade do produtos que a compõem, durabilidade, aparência e economia. Exemplo: Tetos, paredes, Fachadas, áreas molhadas, emboços, pisos. Qual o tipo e qual as possibilidades de cada opção??

O Concreto, sabendo dosar e prever a resistência projetada e indicada!! E as particularidades de cada Obra?? Exemplo: Necessidade de se obter a resistência característica em 3 dias? O que fazer? Existe solução?? E se durante a concretagem estiver chovendo, ou ao contrário, numa condição absurda de uma dia muito quente e seco?? Quais seriam as providências?? O Eng° tem que entender a condição de “pega” ou da desagregação do concreto por tempo sem o lançamento! Ele teria poder técnico de devolver um caminhão betoneira, para a concreteira?? Quais são as análises que deveria fazer, para ter esta convicção?? Ensaios, Normas??

1ª AULA – 11,12,18 e 19/08/14

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Pergunta:

Do que vale o profissional entender somente de cálculo das peças

estruturais de uma Obra, ter conhecimento da resistência de

materiais, cálculo de tensões, estática e mecânica, esforços

atuantes externos e internas; conforme as outras disciplinas de

precisão matemática ??

As principais perguntas mais frequentes no Meio: “Obras civis”

1. Qual Fundação profunda ou estaca deverá ser escolhida, para os

esforços atuantes?? Pode ser madeira? Tubulão? Radier, ou

sapata rasa?? Trilho ou pré-moldada??

2. Na parede deverá ser aplicado argamassa ou gesso corrido?

Qual o traço da argamassa para o teto de câmera úmida? Qual

o tipo de areia a ser utilizado na Fachada? E o traço??

Teremos Juntas de dilatação?? As juntas são utilizadas para qual

objetivo?

3. Qual a argamassa colante, I, II ou III, para ser utilizada na

colocação de determinado produto cerâmico no devido local??

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4. Qual tipo de rejunte deve ser aplicado no piso daquela

Cozinha, para alcançarmos maior qualidade/propriedade e

higienização? A cerâmica tem qual PEI? Tem que ser

antiderrapante?

5. Qual tinta é a mais específica para tal Fachada? A “empena”

daquele Edifício tem muita insolação?

Resposta:

A Disciplina: “Materiais de Construção”, é de essencial importância

no contexto de uma Obra/Projeto, quanto a sua Qualidade,

Economia, durabilidade, beleza e funcionalidade.

Para isto teremos que entender de vários assuntos, que veremos

nesta Disciplina, como:

1. Especificação de Materiais

2. Normalização

3. Ensaios de verificação da Qualidade e propriedades dos

Agregados, e Aglomerantes.

4. Padronizações

5. Simbologias

6. Classificações dos Materiais

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1.2 Evolução Histórica dos Materiais de Construção:

• Nas civilizações Primitivas: O Homem utilizava os

materiais como encontrava na Natureza, e assim os

aplicava nas construções conforme as suas

necessidades e condições. Nesta fase predominava:

Pedra, madeira e barro, metais em menor escala, e mais

diminutivas como os couros e fibras vegetais.

• A medida que a Civilização se transformaram e foram

obtendo maior desenvolvimento, as necessidades e

exigências foram aumentando, com grande

desenvolvimento técnico do “concreto armado”,

argamassas e outros produtos industrializados como

cerâmicos, uso do gesso, cal, laminados, etc.

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1.3 Especificações Técnicas:

• Elementos escritos de um Projeto de Engenharia: Os mesmos

contêm: Projetos, plantas e desenhos, cálculos, Memorial descritivo

e especificações técnicas.

• As Especificações e os Padrões de Qualidade: Verificam as

propriedades dos materiais e defeitos, para ter um plano de produto

final, com tal Qualidade requerida e preterida.

1.4 Normalização:

1.4.1 Finalidade: Foram elaboradas para regulamentar a Qualidade, a

classificação, a produção e o empregos dos diversos

materiais(Exemplo: Concreto). Anteriormente a reputação do

fabricante era suficiente para atestar a qualidade do produto ou material

, o que não durou muito tempo, por não generalizar, e ser bastante

regionalizado.

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Ilustrações: “Norma” atriz famosa x “Norma” = Lei da Construção civil

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Exemplos de Melhorias através de Normatizações.

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1.4.2 Entidades Normalizadoras:

1) ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, sociedade

civil, sem fins lucrativos, com Sede no RJ.. Se dedica à

elaboração das normas técnicas, sua difusão e o incentivo de

aplicação

2) Outras Nacionais e independentes:

ABCP (Associação Brasileira do Cimento Portland), IBC (Instituto

Brasileiro do concreto), IBP (Instituto Brasileiro do Pinho)

3) Internacionais:

ABCP (Associação Brasileira do Cimento Portland), IBC (Instituto

Brasileiro do concreto), IBP (Instituto Brasileiro do Pinho)

ASA: American Standard Assosiation. (EUA)

ASTM: American Socyciet for Testing. (EUA)

DIN: Deutsche Normenausschuss. (Alemanha)

BS: British Standards Institution

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1.4.3 Vigência de uma Norma:

As Normas não são estáticas, e as mesmas estão sempre em aperfeiçoamento e alterando com o tempo, conforme a evolução e aperfeiçoamento da Indústria. A ABNT estabelece Revisão de 05 em 05 anos, no máximo.

Estabelecem e divulgam Marcas de conformidade da Qualidade desejada e alcançada, para os produtos nos respectivos campos.

1.4.4 Tipos de Normas:

Normas: São aquelas que dão os parâmetros para cálculos e métodos de execução de Obras e Serviços, com condições mínimas de segurança.

Especificações: Estabelecem as prescrições para os materiais.

Métodos de Ensaio: Estabelecem procedimentos para formação e exame das amostras.

Padronizações: Estabelecem as dimensões para os materiais

Terminologia: Regulam a nomenclatura técnica

Simbologia: Para convenções de desenhos.

Classificações: Para ordenar e dividir conjuntos de produtos.

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1.4.5 Nascimento de uma nova Norma:

Os sócios da ABNT elegem os elementos para os diversos comitês

permanentes brasileiros (Total de 22), para os determinados e

variados assuntos.

Exemplos: Mineração e Metalurgia; Construção Civil, Mecânica,

Transporte e tráfego, Cimento, concreto e agregados, Isolação térmica,

e outros.

Processo: Os comitês criam as comissões de estudos, na elaboração

de uma Norma sobre um determinado assunto, com participação da

sociedade em geral e órgãos técnicos sobre a matéria.

A comissão a partir de um texto básico elaborado, elabora um

Anteprojeto, que é enviado ao Comitê, que o examina e verifica as

implicações com outras Normas já em vigor e o encaminha aos seus

sócios. Após ser votado passa ser de Projeto para uma Norma,

que pode não ser obrigatória ou simplesmente recomendada, e entra

em vigor 60 dias após sua publicação.

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1.4.6 Marcas de Conformidade:

As entidades normalizadoras concedem marcas de conformidade, ou

seja é o reconhecimento público que os materiais estão corretos com

suas especificações, desde que sejam solicitados. Pode ser indicada

por um símbolo, fixado no produto ou embalagem.

1.5 Propriedades dos Corpos:

É conveniente para o construtor estudar ou ter de forma acessível, às

propriedades e qualidades exteriores dos materiais, para deduzir seu

comportamento na prática, em função do seu uso e local de aplicação.

São elas as principais:

1.5.1 Propriedades Gerais:

Extensão: Ocupação de um lugar no espaço

Impenetrabilidade: Indica a impossibilidade de dois corpos

ocuparem o mesmo lugar no espaço.

Inércia: É a impedição dos corpos se modificarem por si mesmo,

seja no estado inicial, em repouso, ou movimento.

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Atração: É a atração da matéria por matéria, de acordo com a Lei

de atração de massas.

Porosidade: A matéria não ser contínua, havendo espaço entre as

massas.

Divisibilidade: Os corpos se dividem em fragmento cada vez

menores

Indestrutibilidade: A matéria tem de ser indestrutível

1.5.2 Propriedades dos Corpos Sólidos:

Dureza: É a resistência dos corpos a serem riscados.

Tenacidade: É a resistência ao choque ou a percussão.

Exemplo: O vidro tem grande dureza, mas pequena tenacidade;

portanto os termos não são sinônimos.

Maleabilidade ou Plasticidade: É a capacidade dos corpos se

alongarem em forma de lâminas, sem se romperem.

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Ductibilidade: É a capacidade dos corpos se reduzirem a fios sem

se romperem.

Exemplo: A argila tem boa plasticidade e pequena Ductibilidade

Durabilidade: Os corpos apresentam sem alterações com o tempo.

Desgaste: É a perda de qualidades ou dimensões, com o uso

contínuo

Elasticidade: É a propriedade dos corpos se apresentarem

incialmente, modificarem e retornarem a forma, quando submetidos

de um esforço.

1.5.3 Esforços Mecânicos:

São solicitações simples que um corpo é submetido. São eles:

Compressão

Tração

Flexão

Torção

Cisalhamento

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Tensão: É relação entre a força atuante sobre a área da seção

resistente.

Exercícios:

1. Uma barra de aço de área 10cm² submetida a um esforço de

3000Kgf. Calcule a Tensão!

2. Analogamente para outra barra de área 30cm² submetia um

esforço de 6000Kgf.

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Módulo de Elasticidade: É a relação entre a Tensão e a deformação

unitária resultante.

Exercício: Seja um fio de 1cm de diâmetro que, submetido a uma

tração de 500Kgf, passa do comprimento 3m para 3,02m. Calcule o

Módulo de Elasticidade.

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1.5.4 Peso específico, Massa Específica e Densidade:

Massa: É a quantidade de matéria e é constante para o mesmo

corpo, em qualquer local

Peso: É a força com qual esta massa deste corpo é atraída para o

centro da Terra (Atuação da aceleração da gravidade – g=9,81m/s²)

Peso Específico: É a relação entre o peso de um corpo e seu

volume.

Massa Específica: É a relação entre a massa de um corpo e seu

volume.

Densidade: É a relação entre a massa de um corpo e a massa de

um mesmo volume de água destilada a 4°C, no vácuo

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2. AGLOMERANTES:

2.1 Definição: É um produto constituído por substâncias ligantes,

geralmente pulverolentas, que se hidratam em presença de um fluido

ou líquido, e produz “pega”, formando uma pasta uniforme, consistente

e resistente, com capacidade de aglutinar “agregados”.

2.2 Classificações:

Rígidos: Quando o líquido é a água

Os principais são: Cimento, Cal, gesso

Plásticos: Quando o líquido é viscoso de matéria hidro carbonada,

de cor preta, após submetidos a procedimentos do petróleo cru,

obtém-se o asfalto

Os principais são: Cimentos asfálticos, Asfaltos líquidos, Emulsões

asfálticas.

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2.3 Cimento:

É o Aglomerante mais utilizado na construção civil, conhecido

mundialmente como: “Cimento Portland”, que é um pó fino

acinzentado, constituído de silicatos e aluminatos de cálcio, com

inúmeras propriedades e características, dentre as quais quando

moldado e misturado com água tem a capacidade de desenvolver

elevada resistência mecânica ao longo do tempo.

A denominação: “Cimento Portland”, é decorrente da semelhança do

cimento fabricado industrialmente com a pedra de Portland, calcário

extraído em Dorset, na Inglaterrra.

Fabricação:

1° Passo: Obtenção do clínquer, que é a mistura entre a argila e

mistura crua do calcário, em dosagens e homogeneização

convenientemente.

2° Passo: Calcinação do clínquer em forno até às temperaturas de

1450°C, com várias reações químicas.

3° Passo: Moagem do clínquer , que sai em forma de nódulos

escurecidos

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4° Passo: Depois do clínquer resfriado e moido, este recebe a

adição do gesso (CaSO4 – Sulfato de Cálcio)

5° Passo: Moagem da mistura.

6° Passo: Cimento a ser embalado.

Quadro – Sequência de reações no processo de fabricação:

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Temperatura Processo

Até 100°C Evaporação da água livre

100°C – 500°C Calcinação das argilas

500°C – 900°C Modificações estruturais nos

silicatos, e decomposição dos

carbonatos

900°C – 1200°C Reação de CaO com os silico-

aluminatos

> 1280°C Formação dos compostos do

cimento - clinquerização

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Tipos de Cimento:

Temos vários tipos, que se diferenciam na suas propriedades pela

composição do clínquer, e também pela adição, tais como: escória de

alto-forno, pozolana, materiais carbonáticos, e outras.

As características e propriedades vão definir o seu real uso e emprego

nas mais diversas condições da construção civil.

Escória: É um resíduo siderúrgico, proveniente da produção do aço.

Pozolonas: São materiais silicosos, que finamente pulverizados e

em presença da umidade, reagem com o Hodróxido de cálcio,

liberado pela hidratação do cimento Portland, formando compostos

com propriedades aglomerantes, como: Microssílica, carvão ativado

e a própria escória de alto forno.

Materiais carbonáticos: São minerais moídos, que tornam as

argamassa e concretos maior plasticidade, mais trabalháveis, como

o próprio calcário, mais conhecido como “filer calcário”

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Os principais tipos de Cimento são:

1. Cimento Portland Comum – CP I

2. Cimento Portland composto – CP II

3. Cimento Portland de Alto Forno – CP III

4. Cimento Portland Pozolânico – CP IV

5. Cimento Portland de Alta Resistência Inicial – CP V

Trabalho Prático em grupo: Entrega próxima aula.

Completar Tabela representativa a seguir, dos Tipos de Cimento

acima, destacando a composição dos mesmos com as adições dos

produtos apresentados em percentuais, e a sua melhor aplicação nas

Obras de construção civil, serviços específicos e particularidades.

Utilizar bibliografia fornecida e a Biblioteca da Faculdade.

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TIPOS DE

CIMENTOSIGLA

COMPOSIÇÃO (% DE MASSA) USOS

OBRAS E

SERVIÇOSCLÍNQUER ESCÓRIA POZOLANAMATERIAIS

CARBONÁTICOS

CP COMUM CP I

CP COM

ADIÇÃOCP I - S

CP C/

ESCÓRIACP II - E

CP C/

POZOLANACP II - Z

CP C/ FILER CP II - F

CP DE ALTO

FORNOCP III

CP

POZOLÂNICOCP IV

CP DE ALTA

RESISTÊNCIA

INICIAL

CP V

ARI

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FIM