Materiais de Construção para Saneamento

ÁguaNBR 15900 – Água para amassamento do concreto

De maneira geral, este precioso líquido não é visto nem tratado como material de construção. Nas composições de custos dos serviços de engenharia não se inclui o item água, mesmo sabendo-se que para a confecção de um metro cúbico de concreto, se gasta em média de 160 a 200 litros e na compactação de um metro cúbico de aterro pode ser consumido até 300 litros de água.

A água é usada em quase todos os serviços de engenharia, às vezes como componente e outras como ferramenta. Entra como componentes nos concretos e argamassas e na compactação dos aterros e como ferramenta nos trabalhos de limpeza, resfriamento e cura do concreto. É um dos componentes mais importantes na confecção de concretos e argamassas e imprescindível na umidificação do solo em compactação de aterros. Um material de construção nobre, que influencia diretamente na qualidade e segurança da obra.

A água utilizada para o amassamento dos aglomerantes deve corresponder a certas qualidades químicas, não pode conter impurezas e ainda estar dentro dos parâmetros recomendados pelas normas técnicas a fim de que garantam a homogeneidade da mistura.

A NB-1 prescreve que a água destinada ao amassamento do concreto deverá ser isenta de teores prejudiciais de substancias estranhas. Presumem-se satisfatórias as águas potáveis e as que tenham um PH entre 5,80 e 8,0 e respeitem os seguintes limites máximos.

- Matéria orgânica (expressa em oxigênio consumido) = 3mg/l. - Resíduo sólido= 5000mg/l. - Sulfatos (expresso em íons SO4) - = 300mg/l. - Cloretos (expressos em íons CL) = 500mg/l. - Açúcar = 5mg/l.

As impurezas e os sais dissolvidos na água, quando em excesso, podem ser nocivos para os aglomerantes utilizados na preparação de concretos e argamassas.

Opor-se-ão particularmente as águas selenitosas, aquelas que contêm gesso, pois sua ação é extremamente corrosiva. As águas sulfatadas, as águas ácidas dos terrenos de turfas e despejos, e assim como as águas correntes que contêm ácidos carbônicos são águas que destroem os cimentos.

A água do mar, as águas pluviais procedentes de terrenos não calcários, as águas que contêm matérias químicas ou orgânicas atacam, desagregam ou decompõem os aglomerantes tanto mais rápido quanto maior seja a dosagem de cal dos mesmos, por isto devem ser excluídas da preparação dos concretos e argamassas.

A qualidade dos concretos e argamassas depende indiretamente da dosagem, e está ligada diretamente ao fator água/cimento, influenciando o incremento da resistência à compressão. Quanto maior for, menor será a resistência dos concretos e argamassas. Para obter concreto muito resistente, a quantidade de água de amassamento deve ser tal que não apareçam vertendo na superfície, a não ser depois de vibrados e adensados. A quantidade de água de amassamento deve ser a mínima compatível com as exigências da colocação na obra. A água em excesso é muito prejudicial a resistência dos concretos e argamassas. Comprovadamente, cada litro de água em excesso destrói de 2 a 3 kg de cimento.

A quantidade de água necessária à mistura nos traços de concretos e argamassas depende da umidade natural contida na areia e por isso se faz necessário a sua determinação ou proceder ao ajuste experimental até a obtenção da quantidade de água ideal para o traço. Não devemos esquecer que a água é um dos principais elementos a ser analisado em uma construção, tendo em vista a sua importância neste contexto.

Para construção em áreas sujeitas as águas agressivas, deve-se fazer a analise físico-química da água para determinação do grau de agressividade da mesma.

AreiaA areia é conceituada na indústria como um bem mineral constituído predominantemente por quartzo de granulação fina e pode ser obtida a partir de depósitos de leitos de rios e planícies aluviais, rochas sedimentares e mantos de alteração de rochas cristalinas. Areias de praias e dunas litorâneas não apresentam boa qualidade como material para construção civil devido à presença de sais.

De acordo com o tipo de depósito mineral, varia o processo de lavra, que pode ser por desmonte hidráulico, escarificação, ou simplesmente por dragagem. O beneficiamento da areia é bastante simples, baseado em classificação por peneiras, silos de decantação, e/ou  hidrociclonagem,  que separam granulometricamente as frações interessantes aos setores de aplicação. É comum, também, a comercialização do material mais grosso, separado nas primeiras peneiras estáticas, conhecido como cascalho, pedregulho ou pedrisco.

O termo areia tem também a conotação granulométrica – é um material granular solto, não coesivo, constituído de partículas de dimensão 0,06 a 2,0 mm. A definição da ABNT para uso em engenharia civil é: solo constituído por grãos minerais cuja maioria aparente têm diâmetro entre 0,05 e 4,8 mm, caracterizando-se pela sua textura, compacidade e forma dos grãos. A areia pode ser subdividida em:

areia grossa (-2,0mm +1,2mm)

areia, média (-1,2mm +0,42mm)

areia fina (-0,42mm +0,074mm)

Nas minerações de areia que exploram o manto de alteração de rochas granitóides, o material resultante varia da fração grossa até a fina, dependendo da demanda do mercado. Nas minerações com exploração a partir de rochas sedimentares, a areia é comercializada nas frações grossa e média (conjuntamente), sem classificação, e a areia fina é produzida em pequena escala, apenas quando a demanda exige. Nos portos de areia em leito de rio e cava submersa, praticamente todo o material extraído é comercializado, e os resíduos (predominantemente silicosos, granulometria menor que 0,074 mm) retornam ao local em lavra, para preenchimento da cava.

Atualmente, observa-se a entrada no mercado de um outro produtor de areia: o produtor de brita que pode operar a úmido, com a lavagem do pó de pedra para a diminuição da fração fina. Neste caso, a areia resultante, denominada areia de brita ou areia de britagem, apresenta baixa quantidade de material pulverulento, e é comercializada até a fração 4,8 mm.

Na construção civil, o principal uso da areia é como agregado para concreto, argamassa, filtros, abrasivos, artefatos de concreto e pré-fabricados, bases de pavimentos de concreto e asfalto, dentre outros.

Métodos de lavra de areia e tipos de depósitos minerais

MÉTODO DEPÓSITOS MINERAIS SITUAÇÃODragagem Sedimentos inconsolidados quaternários Leito de rio

Cava submersa

(Leito desviado de rio)Desmonte

Hidráulico

Planícies fluviais, coberturas e sedimentos inconsolidados quaternários

Cava seca

(Leito desviado de rio)Rochas sedimentares cenozóicas Cava seca

Manto de alteração de rochas pré-cambrianas

A areia é quase sempre comercializada na forma como é extraída, passando, na maioria das vezes, apenas por grelhas fixas que separam as frações mais grossas (cascalho, pelotas, concreções) e eventuais sujeiras (matéria orgânica, folhas, troncos), e por uma simples lavagem para retirada de argila.

O método de cava seca é empregado na lavra de depósitos de planície fluvial, formações sedimentares, coberturas indiferenciadas e mantos de alteração de rochas cristalinas. A extração é feita por desmonte hidráulico com a mina evoluindo para o formato de uma cava ou de um talude irregular. Para otimizar o desmonte hidráulico, quando possível, existe uma etapa prévia, que compreende a escarificação da frente de lavra. O decapeamento antecede a operação de desmonte hidráulico, e geralmente é feito com tratores de esteiras e pás-carregadeiras, dependendo da compactação do capeamento. O desmonte hidráulico consiste na desagregação da areia utilizando-se jatos d’água de alta pressão. Estes jatos incidem na base dos taludes da cava provocando desmoronamento dos sedimentos ou rochas alteradas.Uma outra operação de jateamento sobre o material desmoronado promove a desagregação dos sedimentos ou rochas e forma a polpa (suspensão constituída por material sólido + água), que desce por gravidade até uma pequena bacia de acumulação. Em alguns casos, a operação de jateamento / bombeamento só ocorre uma vez, com o material seguindo diretamente para o beneficiamento / classificação.

No método de cava submersa, a extração é feita na base e nas paredes laterais de uma cava preenchida com água, sendo realizada por uma draga instalada sobre um barco e equipada com bombas centrífugas. Esta cava geralmente é formada pelo desvio de rios, e trabalha material inconsolidado ou com pouca coesão. Tubos acoplados às bombas servem como condutores da água necessária à escavação e como meio de transporte da polpa até os silos, servindo também para conduzir a polpa até as câmaras das barcaças que transportam a areia até as instalações de lavagem. À medida que a polpa é descarregada nas câmaras, os finos (silte e argila) nela presentes são eliminados em suspensão na água de transbordo. Quando as barcaças estão com as suas câmaras cheias, são rebocadas até as margens,

onde a areia é depositada no leito da cava mediante a abertura de comportas do fundo. Em seguida, a areia é novamente succionada por uma draga montada em uma estação fixa que conduz a silos de classificação / estocagem.

A extração em leito de rio consiste na dragagem dos sedimentos ativos existentes nos leitos dos rios, em profundidades não muito elevadas. A dragagem é feita através de bombas de sucção instaladas sobre barcaças ou flutuadores. As bombas de sucção são acopladas às tubulações que efetuam o transporte da areia na forma de polpa até os silos. O processo da extração por este método é semelhante ao método de cava submersa.

O beneficiamento da areia para construção é um processo executado concomitantemente à lavra e constitui-se de lavagem, peneiramento / classificação e desaguamento (secagem). A lavagem pode ser considerada como uma operação de beneficiamento nos métodos da lavra da cava seca e da cava submersa, com sucessivas movimentação e lavagem da areia. No método de lavra em leito de rio, pelo fato da areia ser succionada diretamente da jazida até as peneiras dos silos, não chega a se caracterizar de fato uma operação de beneficiamento. Na lavra da cava seca, a lavagem é mais intensa e feita mediante o jateamento d’água na areia armazenada nos tanques de decantação, proveniente da caixa de acumulação.

A classificação dos produtos é iniciada por um peneiramento, com a retirada do material mais grosso (concreções / pedrisco / cascalho), em grelhas ou peneiras estáticas. O undersize é separado por classe granulométrica, em caixas de classificação e armazenamento, também conhecidas como silos, com o preenchimento gradativo das caixas por decantação: da direita para a esquerda e de baixo para cima.

As primeiras recebem o material mais grosso, e, assim, sucessivamente, as caixas vão sendo preenchidas até restar a fração sobrenadante (overflow) que é encaminhada para a bacia de decantação. Algumas minerações estão otimizando a sua produção com a instalação de hidrociclones, para a retirada de areia com corte mais definido na fração 0,15 mm. Os produtos finais são areia grossa, média e fina, e a sua expedição é feita diretamente nos silos, ou são estocados em pilhas. O cascalho pode também ser um subproduto nas minerações. A maior parte do rejeito, constituído por partículas finas de composição silto-argilosa, é um material gerado no vertedouro dos tanques de decantação e é armazenado em reservatórios (bacias de decantação / contenção de rejeitos) especialmente constituídos para este fim.

Cal e seu uso na construção civil A cal é usada na construção desde a mais remota antiguidade, para unir e revestir as alvenarias, devido à plasticidade e durabilidade que acrescenta às argamassas. Apesar de ser um material tão útil e conhecido, deve ser comprada e preparada com algum conhecimento para evitar problemas como rachaduras e desprendimento.

A argamassa mais comum utilizada na construção civil é feita com areia, água, cimento e cal hidratada. As proporções (“traço”) destes elementos variam de acordo com a finalidade da argamassa. Alguns exemplos: A argamassa para revestimento interno é diferente da destinada ao externo, uma massa para assentar tijolo comum é diferente daquela onde se colocarão azulejos cerâmicos.

Agora que já sabemos o que é a Cal, vamos falar do processo produtivo.

A cal não está pronta na natureza. Sua produção começa com a extração de rochas calcárias que são britadas (reduzidas de tamanho) e levadas a um forno (calcinação) e lá nesse forno a cal é originada. Ou seja, o cal deriva de um outro mineral, ele não está presente na natureza. É um mineral artificial. Porém, esse Cal originado não está pronto para uso, o Cal originado durante a calcinação é a Cal virgem.

A Cal virgem é originada na forma de pequenas pedras que ainda precisam passar por mais uma etapa (moagem) para se transformar em um Pó fino que poderá ser ensacado.

Porém, a cal virgem não pode ser usada diretamente na argamassa. Ela ainda precisa ser hidratada. Antigamente, esse processo de hidratação era feito na obra, porém atualmente visando economizar tempo e espaço, essa hidratação já é feita durante o processo produtivo da cal. Para se transformar em Cal hidratada, a cal virgem precisa passar por mais uma etapa que é chamada de hidratação. Após todas essas etapas, podemos ensacar e utilizar nas argamassas.

Resumindo o ciclo da cal: Extração -> Britagem -> Calcinação (Cal virgem) -> Moagem (virar pó) -> Hidratação (Cal hidratada)

Quimicamente falando de forma simplificada vamos descrever as reações até fechar o ciclo:

Matéria prima (Carbonato de cálcio) – CaCO3

Calcinação (Cal virgem) – CaCO3 + CALOR = CaO + CO2

Hidratação (Cal hidratada) – CaO + H2O = Ca(OH)2 + CALOR

Carbonatação – Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3

Como falei anteriormente, a cal virgem pode ser usada na obra. Mas para isso, devemos deixar a argamassa de cal (cal+areia+água) descansando por 72h até ficar pronta para uso e adicionarmos o cimento. Devido a questão do tempo e do espaço no canteiro, repito, atualmente é raro utilizar cal virgem. Compramos a cal hidratada.

Agora que já sabemos o que é a cal, seu uso e seu processo produtivo, vamos falar dos diferentes tipos de cal. Do mesmo jeito que os cimentos são classificados em diferentes tipos, a cal também é.

A cal virgem pode ser: CVC (Cal virgem comum) e CVE (Cal virgem especial). A cal virgem especial apresenta uma melhor qualidade, mas isso não quer dizer que só devemos comprar ela. Se não precisarmos de uma cal mais pura e de melhor qualidade não temos motivos para gastar mais com a cal especial.

A cal hidratada pode ser: CH1, CH2 e CH3. Existem algumas diferenças entre elas em relação a pureza, granulometria e etc. A CH1 é mais nobre já a CH3 é mais pobre. E, novamente, como falei acima, não necessariamente devemos somente comprar a CH3 por ser mais pura e de melhor qualidade. Dependendo do uso, por exemplo, para assentar blocos, não precisamos de uma cal de qualidade, uma CH3 já está de bom tamanho.

Para finalizar, não existem substituto para cal ou para o cimento. A argamassa ideal é feita com cimento+areia+cal. Dependendo do uso, podemos sim eliminar a cal e usar somente cimento + areia, mas não em todos os casos.

Outra observação, a cal só é vendida em pó. Em algumas lojas de materiais de construção você poderá encontrar a Cal líquida, mas essa Cal líquida não é cal e sim um aditivo plastificante (incorporador de ar).

Pra quem se interessar, consultem as NBR para cal. Cal virgem: NBR 6453 e Cal hidratada NBR 7175

https://engciv.wordpress.com/2013/02/03/cal-na-construcao-civil-calhidratada/

CimentoO cimento (derivada do latim cæmentu) é um material cerâmico que, em contato com a água, produz reação exotérmica de cristalização de produtos hidratados, ganhando assim resistência mecânica. É o principal material de construção usado como aglomerante. É uma das principais commodities mundiais, servindo até mesmo como indicador econômico.

O cimento é composto de clínquer e de adições que distinguem os diversos tipos existentes, conferindo diferentes propriedades mecânicas e químicas a cada um. As adições também são ou não utilizadas em função de suas distribuições geográficas.

Clínquer

O clínquer é o principal item na composição de cimentos portland, sendo a fonte de Silicato tricálcico (CaO)3SiO2 e Silicato dicálcico (CaO)2SiO2. Estes compostos trazem acentuada característica de

ligante hidráulico e estão diretamente relacionados com a resistência mecânica do material após a hidratação.

A produção do clínquer é o núcleo do processo de fabricação de cimento, sendo a etapa mais complexa e crítica em termos de qualidade e custo. As matéria-primas são abundantemente encontradas em jazidas de diversas partes do planeta, sendo de 80% a 95% de calcário, 5% a 20% de argila e pequenas quantidades de minério de ferro.

Principais compostos químicos do clínquer

Silicato tricálcico (CaO)3SiO2 45-75% C3 S (alíta)

Silicato dicálcico (CaO)2SiO2 7-35% C2 S (belíta)

Aluminato tricálcico (CaO)3Al2O3 0-13% C3 A (celíta)

Ferroaluminato tetracálcico (CaO)4Al2O3Fe2O3 0-18% C4A F (brownmilerita)

Gesso

O gesso (ou gipsita) (CaSO4 · 2 H2O) é adicionado em quantidades geralmente inferiores a 3% da massa de clínquer, tem função de estender o tempo de pega do cimento (tempo para início do endurecimento). Sem esta adição, o tempo de pega do cimento seria de poucos minutos, inviabilizando o uso. Devido a isso, o gesso é uma adição obrigatória, presente desde os primeiros tipos de cimento Portland.

Escória siderúrgica

A escória, de aparência semelhante a areia grossa, é um sub-produto de alto-fornos, reatores que produzem o ferro gusa a partir de uma carga composta por minério de ferro, fonte de Fe, e carvão vegetal ou coque, fonte de carbono. Entre diversas impurezas como outros metais, se concentram na escória silicatos, que apesar de rejeitados no processo de metalização, proporcionam-na características de ligante hidráulico.

Sendo um sub-produto, este material tem menor custo em relação ao clínquer e é utilizado também por elevar a durabilidade do cimento, principalmente em ambientes com presença de sulfatos. Porém, a partir de certo grau de substituição de clínquer a resistência mecânica passa a diminuir.

Argila pozolânica

As pozolanas ativadas reagem espontaneamente com CaO em fase aquosa, por conterem elevado teor de sílica ativa SiO2. Esta característica levou ao uso de pozolanas como ligante hidráulico complementar ao clínquer, com a característica de tornar os concretos mais impermeáveis o que é útil na construção de barragens, por exemplo.

As pozolanas são originalmente argilas contendo cinzas vulcânicas, encontradas na região de Pozzuoli, Itália. Atualmente, materiais com origens diferentes mas com composições semelhantes também são considerados pozolânicos, tais como as pozolanas ativadas artificialmente e alguns sub-produtos industriais como cinzas volantes provenientes da queima de carvão mineral.

O processo de ativação de argilas é amplamente praticado pela própria indústria de cimentos, é geralmente realizado em fornos rotativos semelhantes àqueles utilizados na fabricação de clínquer ou

mesmo em antigos fornos de clínquer adaptados, trabalhando a temperaturas mais baixas (até 900 °C) e menor tempo de residência.

Assim como a escória siderúrgica, as pozolanas frequentemente têm menor custo comparadas ao clínquer e só podem substituí-lo até um determinado grau.

Calcário

O calcário é composto basicamente de carbonato de cálcio (CaCO3), encontrado abundantemente na natureza. É empregado como elemento de preenchimento, capaz de penetrar nos interstícios das demais partículas e agir como lubrificante, tornando o produto mais plástico e não prejudicando a atuação dos demais elementos. O calcário é também um material de diluição do cimento, utilizado para reduzir o teor de outros componentes de maior custo, desde que não ultrapassando os limites de composição ou reduzindo a resistência mecânica a níveis inferiores ao que estabelece a norma ou especificação.O calcário também alimenta o blaine do cimento, tornando o cimento com mais volume.

Tipos de Cimento Portland

Cimento TipoClínquer + Gesso (%)

Escória siderúrgica (%)

Material pozolânico (%)

Calcário (%)

CP I Comum 100 - - -

CP I - S Comum 95-99 1-5 1-5 1-5

CP II - E Composto 56-94 6-34 - 0-10

CP II - Z Composto 76-- 6-14 0-10

CP II - F Composto 90-94 - - 6-10

CP III Alto-forno 25-65 35-70 - 0-5

CP IV Pozolânico 45-85 - 15-50 0-5

CP V - ARI

Alta resistência inicial

95-100 - - 0-5

Normas para Controle Tecnológico do Cimento

NBR Descrição AnoNBR 5732 Cimento Portland comum 1991NBR 5733 Cimento Portland de alta resistência inicial 1991NBR 5735 Cimento Portland de alto-forno 1991NBR 5736 Cimento Portland pozolânico 1991ERRATA NBR 5736 Cimento Portland pozolânico - Errata 1: 1999 1991VERSÃO CORRIGIDA NBR 5736

Cimento Portland pozolânico - Versão corrigida: 1999 1991

NBR 5737 Cimentos Portland resistentes a sulfatos 1992NBR 5741 Extração e preparação de amostras de cimentos 1993

NBR 5753Cimento Portland - Ensaio de pozolanicidade para cimento Portland pozolânico

2010

NBR 5754Cimento Portland - Determinação do teor de escória granulada de alto-forno por microscopia

1992

NBR 7214 Areia normal para ensaio de cimento - Especificação 2012

NBR Descrição AnoNBR 7215 Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão 1996ERRATA NBR 7215 Ensaio de cimento Portland - Errata 1: 1997 1996VERSÃO CORRIGIDA NBR 7215

Ensaio de cimento Portland - Versão corrigida: 1997 1996

NBR 7681-1 Calda de cimento para injeção - Parte 1: Requisitos 2013

NBR 7681-2Calda de cimento para injeção - Parte 2: Determinação de fluidez e da vida útil - Método de ensaio

2013

NBR 7681-3Calda de cimento para injeção - Parte 3: Determinação dos índices de exsudação e expansão - Método de ensaio

2013

NBR 7681-4Calda de cimento para injeção - Parte 4: Determinação da resistência à compressão - Método de ensaio

2013

NBR 8809Cimento Portland - Determinação do calor de hidratação a partir do calor de dissolução - Método de ensaio

2013

NBR 8952 Coleta e preparação de amostras de materiais pozolânicos 1992

NBR 9831Cimento Portland destinado à cimentação de poços petrolíferos - Requisitos e métodos de ensaio

2006

ERRATA NBR 9831Cimento Portland destinado à cimentação de poços petrolíferos - Requisitos e métodos de ensaio - Errata 1:2008

2006

VERSÃO CORRIGIDA NBR 9831

Cimento Portland destinado à cimentação de poços petrolíferos - Requisitos e métodos de ensaio - Versão Corrigida:2008

2006

NBR 9997Cimento aluminoso - Determinação da consistência normal e dos tempos de pega

1997

NBR 11578 Cimento Portland composto - Especificação 1991VERSÃO CORRIGIDA NBR 11578

Cimento Portland composto - Especificação - Versão corrigida: 1997

1991

NBR 11579Cimento Portland - Determinação da finura por meio da peneira 75 μm (nº 200)

2012

NBR 11582Cimento Portland - Determinação da expansabilidade de Le Chatelier - Método de ensaio

2012

NBR 11777Cimento isolante à base de silicato de cálcio para rejuntamento - Especificação

1990

NBR 11980Cimento isolante térmico à base de silicato de cálcio - Determinação da consistência - Método de ensaio

1990

NBR 11981Cimento isolante térmico à base de silicato de cálcio - Determinação da capacidade de cobertura e variação volumétrica após secagem - Método de ensaio

1990

NBR 11982Cimento isolante à base de silicato de cálcio - Determinação da resistência à compressão - Método de ensaio

1990

NBR 12006Cimento - Determinação do calor de hidratação pelo método de garrafa de Langavant - Método de ensaio

1990

NBR 12245Amostragem e preparação de corpos-de-prova de cimento isolante térmico - Procedimento

1990

NBR 12826Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação do índice de finura por meio de peneirador aerodinâmico

2014

NBR 12989 Cimento Portland branco - Especificação 1993NBR 13116 Cimento Portland de baixo calor de hidratação - Especificação 1994

NBR Descrição Ano

NBR 13583Cimento Portland - Determinação da variação dimensional de barras de argamassa de cimento Portland expostas à solução de sulfato de sódio

2014

NBR 13845Cimento aluminoso com agregado padrão - Determinação do tempo de pega

1997

NBR 13846Cimento aluminoso com agregado padrão - Determinação das resistências à flexão e à compressão à temperatura ambiente

1997

NBR 13847 Cimento aluminoso para uso em materiais refratários 2012

NBR 14329Cimento asfáltico de petróleo - Determinação expedita da resistência à água (adesividade) sobre agregados graúdos

1999

NBR 14656Cimento Portland e matérias-primas - Análise química por espectrometria de raios X - Método de ensaio

2001

NBR 14832Cimento Portland e clínquer - Determinação de cloreto pelo método do íon seletivo

2002

NBR 15618Cimento asfáltico de petróleo - Avaliação por desempenho de aditivos orgânicos melhoradores de adesividade

2008

NBR NM 3 Cimento Portland branco - Determinação da brancura 2000NBR NM 10 Cimento Portland - Análise química - Disposições gerais 2012

NBR NM 11-1Cimento Portland - Análise química - Método optativo para determinação de óxidos principais por complexometria - Parte 1: Método ISO

2012

NBR NM 11-2Cimento Portland - Análise química - Determinação de óxidos principais por complexometria - Parte 2: Método ABNT

2012

ABNT NM 12Cimento Portland - Análise química - Determinação de óxido de cálcio livre

2012

ABNT NM 13Cimento Portland - Análise química - Determinação de óxido de cálcio livre pelo etileno glicol

2012

ABNT NM 14Cimento Portland - Análise química - Método de arbitragem para determinação de dióxido de silício, óxido férrico, óxido de alumínio, óxido de cálcio e óxido de magnésio

2012

ABNT NM 15Cimento Portland - Análise química - Determinação do resíduo insolúvel

2012

ABNT NM 16Cimento Portland - Análise química - Determinação de anidrido sulfúrico

2012

ABNT NM 17Cimento Portland - Análise química - Determinação de óxido de sódio e óxido de potássio por fotometria de chama

2012

ABNT NM 18Cimento Portland - Análise química - Determinação de perda ao fogo

2012

ABNT NM 19Cimento Portland - Análise química - Determinação de enxofre na forma de sulfeto

2012

ABNT NM 20Cimento Portland e suas matérias primas - Análise química - Determinação de dióxido de carbono por gasometria

2012

ABNT NM 21Cimento Portland - Análise química - Método optativo para determinação de dióxido de silício, óxido de alumínio, óxido férrico, óxido de cálcio e óxido de magnésio

2012

ABNT NM 22Cimento Portland com adições de materiais pozolânicos - Análise química - Método de arbitragem

2012

ABNT NM 23 Cimento Portland - Determinação da massa específica 2000ABNT NM 43 Cimento Portland - Determinação da pasta de consistência 2002

NBR Descrição Anonormal

ABNT NM 65 Cimento Portland - Determinação do tempo de pega 2002

ABNR NM 76Cimento Portland - Determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (Método de Blaine)

1996

ABNT NM 124Cimento e clínquer - Análise química - Determinação dos óxidos de Ti, P e Mn

2009

Pedra Brita

As pedras usadas na mistura para fazer o concreto são chamadas popularmente de BRITA.

A brita é classificada em britas 1, 2 e 3, pedrisco e pó de pedra.

A brita 3 é utilizada como lastro ferroviário; a brita 2 como agregado em grandes volumes de concreto e como brita classificada na formação de base e sub-base de pavimentos.

A brita 1 constitui-se no produto mais nobre e é aplicada, essencialmente, em concretos esbeltos e bombeados.

O pedrisco e o pó são aplicados, basicamente, como matérias-primas de massas asfálticas.

PÓ DE PEDRA – Malha 5 milímetrosÉ muito utilizado nas usinas de asfalto, para calçamentos com base asfáltica e de concreto para obtençao de textura fina, é usado principalmente em calçadas.Na fabricação de pré-moldados e como estabilizador de solo, na confecção de argamassa para assentamento e emboço.

PEDRISCO OU BRITA Nº 0 – Malha 12 milímetrosProduto de dimensões reduzidas, em relação a brita-1, é muito requisitado na fabricação de vigas e vigotas, lajes pré-molduradas, intertravados, tubos, blocos, bloquetes, paralelepípedos de concretos, chapiscos e acabamentos em geral.

BRITA CORRIDA – Malha 30 milímetrosUma mistura de pó com brita nº 0 (pedrisco), com brita nº 1 e com brita nº 2. Excelente para base asfáltica (para trânsito pesado.)

BRITA 1 – Malha 24 milímetrosÉ o produto mais utilizado pela construção civil, muito apropriado para fabricação de concreto para qualquer tipo de edificação de colunas, vigas e lajes assim como em diversas aplicações na construção de edificações de grande porte.

BRITA 2 - Malha 30 milímetrosÉ voltado para fabricação de concreto, que exijam mais resistência, principalmente em formas pesadas.Usada para para fabricação de concreto bruto, para maior resistência, na contrução de fundações e pisos de maior espessura.

BRITA 3 - Malha 38 milímetrosMuito conhecida como pedra de lastro, pois é constantemente utilizada em aterramentos e nivelamentos de áreas ferroviárias e drenos.

PEDRA MARROADA - Malha 200 milímetrosConhecida também como RACHÃO , PEDRA PULMÃO ou PEDRA DE MÃO, é mais empregada para fabricação de muros de contenção, barreiras e bases, fundações em geral, aterramento de áreas pantanosas e é também utilizada em drenagens.

É uma pedra bruta, de maior dimensão, obtida na primeira britagem, formadora do depósito pulmão da pedreira.

AREIA DE BRITA LAVADA: Utilizada em assentamento de bloquetes, tubulações em geral, tanques, além de fazer parte na composição para fabricação de concreto e asfalto, substituindo com qualidade a areia de rio, alem de não agredir o meio ambiente.

AREIA DE BRITA SEM LAVAR: Melhor acabamento para concreto pois possui material mais fino.

Aço para Construção Civil"A importância do uso do aço pode ser observada na construção civil, principalmente, em susbstituição a

elementos convencionais como o concreto."

1. Introdução

Desde o século XVIII, quando se iniciou a utilização de estruturas metálicas na construção civil até os dias atuais, o aço tem possibilitado aos arquitetos, engenheiros e construtores, soluções arrojadas, eficientes e de alta qualidade.Das primeiras obras - como a Ponte Ironbridge na Inglaterra, de 1779 -

aos ultramodernos edifícios que se multiplicaram pelas grandes cidades, a arquitetura em aço sempre esteve associada à idéia de modernidade, inovação e vanguarda, traduzida em obras de grande expressão arquitetônica e que invariavelmente traziam o aço aparente.No entanto, as vantagens na utilização de sistemas construtivos em aço vão muito além da linguagem estética de expressão marcante; redução do tempo de construção, racionalização no uso de materiais e mão de obra e aumento da produtividade, passaram a ser fatores chave para o sucesso de qualquer empreendimento.

Essas características que transformaram a construção civil no maior mercado para os produtores de aço no exterior, começam agora a serem percebidas por aqui. Buscando incentivar este mercado e colocar o Brasil no mesmo patamar de desenvolvimento tecnológico de outros países, a COSIPA vem oferecer uma vasta gama de aços para aplicação específica na construção civil.

Produzidos com os mais avançados processos de fabricação, os aços COSIPA têm qualidade garantida através das certificações ISO 9001 e ISO 14001.A competitividade da construção metálica tem possibilitado a utilização do aço em obras como: edifícios de escritórios e apartamentos, residências, habitações populares, pontes, passarelas, viadutos, galpões, supermercados, shopping centers, lojas, postos de gasolina, aeroportos e terminais rodo-ferroviários, ginásios esportivos, torres de transmissão, etc.

2. Vantagens no uso do Aço

O sistema construtivo em aço apresenta vantagens significativas sobre o sistema construtivo convencional:

Liberdade no projeto de arquitetura - A tecnologia do aço confere aos arquitetos total liberdade criadora, permitindo a elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante.

Maior área útil - As seções dos pilares e vigas de aço são substancialmente mais esbeltas do que as equivalentes em concreto, resultando em melhor aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil, fator muito importante principalmente em garagens.

Flexibilidade - A estrutura metálica mostra-se especialmente indicada nos casos onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc.

Compatibilidade com outros materiais - O sistema construtivo em aço é perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e blocos, lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis de concreto, painéis "drywall", etc).

Menor prazo de execução- A fabricação da estrutura em paralelo com a execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, pode levar a uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado com os processos convencionais.

Racionalização de materiais e mão-de-obra- Numa obra, através de processos convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. A estrutura metálica possibilita a adoção de sistemas industrializados, fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido.

Alívio de carga nas fundações - Por serem mais leves, as estruturas metálicas podem reduzir em até 30% o custo das fundações.

Garantia de qualidade - A fabricação de uma estrutura metálica ocorre dentro de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial.

Antecipação do ganho - Em função da maior velocidade de execução da obra, haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido.

Organização do canteiro de obras - Como a estrutura metálica é totalmente pré-fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros à ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens, reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais. O

ambiente limpo com menor geração de entulho, oferece ainda melhores condições de segurança ao trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes na obra.

Reciclabilidade - O aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas. Preservação do meio ambiente - A estrutura metálica é menos agressiva ao meio ambiente pois além

de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a emissão de material particulado e poluição sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a madeira.

Precisão construtiva - Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida em centímetros, numa estrutura metálica a unidade empregada é o milímetro. Isso garante uma estrutura perfeitamente aprumada e nivelada, facilitando atividades como o assentamento de esquadrias, instalação de elevadores, bem como redução no custo dos materiais de revestimento.

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3. Aspectos de Projeto

3.1. Definição do Partido Arquitetônico

Estrutura metálica aparente ou revestida? Essa é a primeira decisão que o arquiteto deve tomar ao trabalhar com estrutura de aço. Ao contrário do que muitos possam pensar, a maior parte das obras em aço existentes no exterior são realizadas com o aço revestido. Essa solução, que pode significar redução nos custos de pintura e proteção contra incêndios, deve ser adotada quando o que importa são as inúmeras vantagens do aço como material estrutural e não a "estética do aço". Cabe ao arquiteto definir qual a solução mais adequada para cada obra. Nessa etapa do projeto é interessante uma consulta a um calculista que poderá orientar sobre as melhores alternativas.

3.2. Detalhamento

É necessário um bom detalhamento do projeto estrutural que leve em conta possíveis interferências com os projetos de instalações elétricas, hidráulicas, ar condicionado, etc. e evitar improvisações no canteiro de obras. Independentemente do tipo de aço e do esquema de pintura empregados, alguns cuidados básicos nas etapas de projeto, fabricação e montagem da estrutura podem contribuir significativamente para melhorar a resistência à corrosão:

Evitar regiões de empoçamento de água e deposição de resíduos; Prever furos de drenagem em quantidade e tamanho suficiente; Permitir a circulação de ar por todas as faces dos perfis para facilitar a secagem; Garantir espaço suficiente e acesso para realização de manutenção (pintura, etc.); Impedir o contato direto de outros metais com o aço para evitar o fenômeno de corrosão galvânica; Evitar peças semi-enterradas ou semi-submersas.

3.3. Ligações

Outro ponto importante na etapa de projeto, é a definição do sistema de ligação a ser adotado entre os elementos que compõem a estrutura metálica como: vigas, pilares e contraventamentos.

É fundamental que os elementos de ligação (chapas, parafusos, soldas, etc.) apresentem resistência mecânica compatível com o aço utilizado na estrutura. A escolha criteriosa entre um sistema de ligação soldado e/ou parafusado, pode significar uma obra mais econômica e tornar a montagem mais rápida e funcional. Alguns aspectos são importantes para essa escolha:

Condições de montagem no local da obra Grau de dificuldade para fabricação da peça Padronização das ligações

Se a intenção do projeto for deixar as estruturas aparentes, o desenho das ligações assume uma importância maior. O formato, posição e quantidade de parafusos, chapas de ligação e nervuras de enrijecimento, são alguns dos itens que podem ter um forte apelo estético se convenientemente trabalhados pelo arquiteto em conjunto com o engenheiro calculista.

Ligações Soldadas

Para que se tenha um maior controle de qualidade, as ligações soldadas devem ser executadas sempre que possível na fábrica. É o tipo de ligação ideal para união de peças com geometria complicada.

Os processos de soldagem mais utilizados são a solda a arco elétrico, que pode ser manual ou com eletrodo revestido e automática, com arco submerso. Quando a obra empregar aços resistentes à corrosão atmosférica (família COS AR COR) deve-se empregar eletrodos apropriados.

Ligações Parafusadas

As ligações parafusadas podem utilizar dois tipos de parafusos:

comuns: apresentam baixa resistência mecânica, sendo portanto utilizados em ligações de peças secundárias como guarda-corpos, corrimãos, terças e outras peças pouco solicitadas

alta resistência: são especificados para ligações de maior responsabilidade. Devido à característica de alta resistência, as ligações geralmente tem um número mais reduzido de parafusos, além de chapas de ligação menores.

É importante destacar que, quando a obra empregar aços resistentes à corrosão atmosférica (família COS AR COR) deve-se empregar parafusos de aço com as mesmas características.

Não é recomendada a utilização de parafusos e porcas galvanizados sem pintura em estruturas de aço carbono comum ou resistentes à corrosão atmosférica. A diferença de potencial eletroquímico entre o revestimento de zinco e o aço da estrutura pode ocasionar uma corrosão acelerada da camada de zinco.

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4. Peso da Estrutura

Para a elaboração de estimativas de custo, é necessário se conhecer o peso da estrutura metálica. Apresentamos a seguir, para efeito ilustrativo, uma tabela com o peso estimado da estrutura metálica em função dos diversos tipos de construção.

5. Fechamentos

As estruturas metálicas permitem grande flexibilidade quando o assunto é a escolha dos sistemas de fechamento horizontal (lajes) e vertical (paredes). De maneira geral, podemos dizer que é possível utilizar todas as alternativas de fechamento existentes no mercado, desde as mais convencionais até as mais inovadoras.

A especificação dependerá do tipo de projeto e de suas características específicas: exigências econômicas, estéticas, necessidade de rapidez de execução, etc. Dessa forma, o arquiteto tem total liberdade para optar pelo uso da solução mais adequada.

5.1. Fechamentos Horizontais

Dentre os diversos tipos de lajes usualmente empregadas, podemos destacar as seguintes:    • laje de concreto moldada "in loco";    • laje de painel armado de concreto celular;    • laje pré-fabricada protendida;    • pré-laje de concreto;    • laje mista;    • laje de painel de madeira e fibrocimento;    • laje com forma metálica incorporada - "steel deck".

5.2. Fechamentos Verticais

Igualmente como acontece com as lajes, as estruturas metálicas possuem compatibilidade com uma grande diversidade de materiais de vedação. Destacamos abaixo algumas dessas soluções:

alvenarias: de tijolos de barro, blocos cerâmicos, blocos de concreto ou de concreto celular; painéis: de concreto celular, concreto colorido, solo-cimento, aço, gesso acartonado ("dry-wall").

É importante deixar claro que não existem fatores de ordem técnica que impeçam o uso de estruturas metálicas em conjunto com alvenarias.

Para tanto é necessário apenas que o projetista detalhe as uniões entre os diferentes materiais o que evitará o aparecimento de patologias como trincas ou fissuras. Entre os detalhes mais comumente empregados podemos destacar:

junta pilar/alvenaria: utilização de barras de aço de espera (também conhecida como "ferro cabelo"), com 5 mm de diâmetro e 30 a 40 cm de comprimento, soldadas ao perfil aproximadamente a cada 40 cm e solidarizadas à alvenaria durante o seu assentamento;

junta viga/alvenaria: aplicar entre a face inferior da viga e a alvenaria, material deformável (cortiça, isopor ou poliestireno) arrematados por mata-juntas ou selantes flexíveis.

Com relação aos demais materiais utilizados como fechamento, é necessário consultar os catálogos técnicos de seus respectivos fabricantes, onde poderão ser encontradas informações úteis com relação às melhores soluções de detalhamento entre a estrutura e o conjunto de vedação.

6. Aços para a Construção Civil

Existem diversos tipos de aços adequados para utilização em estruturas metálicas. Alguns dos mais empregados conforme tabela são:

 

7. Estruturas Revestidas

Excetuando-se os aços COS AR COR, que sob determinadas condições podem ser utilizados sem pintura, todos os demais aços estruturais para a construção requerem algum tipo de revestimento para proteção contra os efeitos da corrosão atmosférica.

Nos países desenvolvidos, a grande maioria das edificações em aço tem a estrutura revestida. Esta técnica permite uma redução nos custos dos itens pintura e proteção contra incêndio.

Existem várias formas de revestimento sendo as mais usuais: utilização de diversos tipos de painéis industrializados, projeção de argamassas, encapsulamento com alvenarias ou concreto.

8. Estruturas Aparentes

Em estruturas metálicas aparentes, recomenda-se a utilização dos aços resistentes à corrosão da família COS AR COR. A estrutura aparente poderá eventualmente ficar sem nenhum tipo de pintura quando empregada em atmosfera urbana, rural ou industrial não muito severa.

Para que seja possível o uso da estrutura de aço aparente sem pintura, deve-se efetuar uma análise prévia do local e das condições de utilização sendo imprescindível que ocorram ciclos alternados de molhamento (chuva e umidade) e secagem (sol e vento), e que o aço esteja exposto a atmosferas que contenham substâncias químicas que favoreçam sua formação, como SO2 para que haja a formação da camada de pátina inibidora do processo corrosivo.

Óxidos provenientes de laminação (carepa), resíduos de óleo , graxa e respingos de solda devem ser totalmente removidos de modo a permitir a perfeita formação da pátina, processo que pode levar de um a três anos para se completar.

O projeto estrutural deve evitar regiões de estagnação de água e resíduos, pois isso propicia a dissolução da pátina. Se não puderem ser eliminadas do projeto, essas regiões assim como partes da estrutura não expostas à ação do intemperismo, regiões de juntas móveis e frestas, devem ser convenientemente protegidas.

9. Pintura

Na elaboração de um sistema de pintura devem ser considerados dados como: o meio ambiente e sua agressividade, o tipo de tinta, a preparação da superfície, a seqüência de aplicação, o número de demãos, as espessuras, o tipo de aplicação e as condições de trabalho a que estará submetida a superfície.

É importante destacar que não basta ter o melhor esquema de pintura definido - o preparo da superfície a ser pintada é um fator determinante para o bom desempenho do sistema.

Durante sua aplicação a superfície deverá estar isenta de pó, ferrugens, carepas, óleos ou graxas e a umidade relativa do ar não deverá estar superior a 85%.

9.1. Preparo da Superfície

As técnicas de preparo de superfície mais comumente utilizadas são:

Limpeza Manual: remoção de materiais soltos (carepas, restos de pintura e ferrugem) com uso de ferramentas manuais (martelos, picadores, espátulas, escovas, etc.);

Limpeza Mecânica: remoção de materiais soltos (carepas, restos de pinturas e ferrugem) com uso de ferramentas mecânicas (escovas rotativas, pistola de agulhas, lixadeiras rotativas). Apresenta maior rendimento que a limpeza manual. Ideal para áreas pequenas ou de difícil acesso, devido ao seu maior custo;

Jateamento: remoção de óleos, graxas, carepas de laminação, restos de pintura, ferrugem, com uso de jatos abrasivos (areia ou granalha de aço) impelidos por ar comprimido. A remoção dos resíduos varia com os diversos graus de limpeza, a saber: Jato Abrasivo Ligeiro - Jato Abrasivo Comercial - Jato Abrasivo ao Metal Quase Branco - Jato Abrasivo ao Metal Branco

Na seqüência apresenta-se tabela com exemplos de sistemas de pintura recomendados para todos os aços estruturais deste catálogo.

Cabe ressaltar que as orientações são genéricas, cabendo ao profissional uma consulta mais detalhada com os fabricantes de tintas ou aplicadores.

9.2. Exemplos de Esquemas de Pintura

10. Resistência ao FogoTodo material perde resistência mecânica quando exposto a ação de altas temperaturas, como as que ocorrem em situações de incêndio. Desta forma, o projeto estrutural deve antecipar esta possibilidade, evitando um possível colapso da estrutura e garantindo a segurança dos ocupantes desta e de edificações próximas, além de minimizar perdas econômicas.

10.1. Isenção

No Estado de São Paulo algumas edificações estruturadas em aço são isentas de proteção contra incêndio:

Edificações com área total menor ou igual a 750 m2; Edificações com até dois pavimentos cuja área total seja menor ou igual a 1500 m2 e carga de incêndio

específica inferior ou igual a 700 MJ/m2 excluindo-se museus, teatros, cinemas, auditórios, boates, restaurantes e clubes sociais.

Centros esportivos, estações de terminais de passageiros e construções provisórias (circos e assemelhados) com altura inferior a 23m, exceto as regiões de ocupação distinta;

Depósitos de baixo risco de incêndio (tijolos, pedras, areias, cimentos, metais e materiais incombustíveis) com altura inferior a 23m;

Garagens com ou sem acesso de público, e sem abastecimento, com altura até 23m, abertas lateralmente. Ressaltamos porém que é necessário consulta às Normas Brasileiras de Proteção ao Fogo, em especial a NBR 14323 (Dimensionamento de estruturas de aço de edifícios em situação de incêndio) bem como aos regulamentos do Corpo de Bombeiros de cada estado para certificar-se da isenção ou não de uma obra quanto a proteção ao incêndio.

10.2. Proteção

Existem dois tipos básicos de proteção: ativa (uso de sprinklers, alarmes, etc.) e passiva. A proteção passiva abrange aspectos de projeto da edificação (uso de portas corta-fogo, compartimentação dos ambientes, etc.) e a proteção dos elementos estruturais contra o fogo. A definição do tipo de proteção é feita na etapa de projeto, assegurando-se assim a especificação do material mais indicado para cada caso. Dentre os materiais mais comumente utilizados, podemos citar:

Argamassa de Asbesto: constituída de fibras de amianto com cimento. Aplicação por spray; Argamassa de Vermiculita: argamassa de agregado leve, à base de vermiculita. Aplicação por spray ou

com o uso de espátulas; Mantas de fibras cerâmicas: utilizada como revestimento tipo contorno ou como revestimento tipo

caixão; Mantas de lã de rocha: utilizada como revestimento tipo contorno ou como revestimento tipo caixão; Argamassa composta de gesso e fibras: aplicação por spray; Concreto/Alvenaria: revestimento ou encapsulamento da estrutura metálica com concreto ou

alvenaria; Tinta intumescente: revestimento fogo-retardante, que submetido ao incêndio transforma-se em

volumosa camada, parecida com uma esponja. É a solução ideal quando há intenção de se deixar a estrutura aparente. Aplicação por pintura.

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