Material de Construção

CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER RELATÓRIO MYLAB MAKER 01 EDGAR ADRIANO SILVA MARTINS RU4528707 Capão da Canoa Outubro de 2024 SUMÁRIO 1 Introdução 2 Preparação do Terreno 3 Armações 4 Concretagem 5 Alvenaria de Vedação 6 Cobertura 7 Considerações Finais 1 INTRODUÇÃO O presente documento descreve as diversas etapas do processo de construção desde a preparação do terreno até a instalação do telhado Cada fase foi realizada com atenção aos detalhes e seguindo rigorosamente os padrões técnicos exigidos garantindo a qualidade e a segurança da estrutura A elaboração cuidadosa das misturas de concreto a correta amarração das armaduras e o alinhamento dos tijolos foram fundamentais para o sucesso do projeto 2 PREPARAÇÃO DO TERRENO Mesmo com o terreno naturalmente plano foi realizada a raspagem da camada vegetal e a remoção de pequenas porções de terra para corrigir qualquer desnível e garantir um nivelamento adequado preparando assim o terreno para a montagem do gabarito do radier Com o terreno já nivelado e o gabarito pronto bem como as medições do radier definidas utilizei terra peneirada a qual foi umedecida e compactada para garantir melhor aderência tanto ao gabarito quanto às formas destinadas à concretagem do radier Para assegurar a precisão do nivelamento foi utilizado um prumo para verificar o nível em diversos pontos do terreno buscando alcançar com exatidão as medições especificadas no projeto inicial NEVELAMENTO DO TERRENO Após as devidas preparações foram realizadas as escavações e instalada a madeira como forma para a contenção do concreto do radier Com o terreno já compactado foi colocada uma lona coberta com pedrisco preparando o espaço para a instalação das ferragens necessárias à concretagem A lona foi utilizada com o objetivo de evitar que a água presente no concreto seja absorvida pela terra prevenindo assim possíveis problemas no processo de cura do concreto cura do concreto 3 ARMAÇÕES Uma das etapas mais desafiadoras do projeto foi a execução das amarrações Devido à rigidez do arame não consegui amarrar corretamente os estribos na armação conforme especificado no projeto No entanto compreendi o que era necessário para garantir a correta armação e sua importância na estrutura dos pilares e vigas do radier Ressalto que atuo no setor da construção civil o que me proporcionou o entendimento necessário para superar essa dificuldade Após a concretagem do radier foi deixado 3cm para a montagem das armações dos pilares e 2cm de altura da malha para o solo através das medidas do gabarito para a construção do radier tracei as linhas para o alinhamento as armações dos pilares PREPARANDO PARA CONCRETAR Devido as dificuldades para montar os estribos com o arame para formar a armação eu busquei alternativas para que ficassem de uma forma segura para concretar e não se movessem saindo fora e comprometendo a estrutura fico u um pouco desalinha do mas ficou bem firme e rígido valeu a pena pois consegui entender melhor sobre cada etapas CONFERINDO AS MEDIDAS 4 A CONCRETAGEM Nesta etapa da concretagem tanto no radier pilares vigas quanto nas lajes utilizei o traço 123 conforme demonstrado nas videoaulas Essa proporção indica o uso de 1 parte de cimento 2 partes de areia e 3 partes de brita garantindo uma mistura equilibrada e adequada para a resistência estrutural requerida CONCRETANDO RADIER Para a concretagem do radier optei por um concreto mais rígido incorporando um aditivo que acelerasse o processo de secagem O concreto preencheu de maneira eficiente quase todos os espaços proporcionando uma base sólida Em seguida passei à concretagem das colunas Após traválas e garantir seu perfeito nivelamento procedi com a concretagem dos pilares Para essa etapa utilizei um concreto mais fluido garantindo que ele fluísse facilmente e preenchesse todos os espaços internos das caixarias evitando bolhas de ar ou falhas no preenchimento Essa abordagem foi essencial para garantir a integridade e aderência do concreto nas áreas mais estreitas e verticais da estrutura TRAVAMENTO DAS COLUNAS Na concretagem das vigas superiores todas as estruturas foram devidamente travadas para garantir estabilidade e evitar rupturas durante o processo de cura do concreto Esse cuidado foi essencial para assegurar a integridade da estrutura Da mesma forma a laje do telhado também recebeu a devida contenção assegurando que a cura ocorresse de maneira uniforme sem comprometer a resistência final da obra Colocação das caixas das vigas Ferragem da laje Nivelando caixaria Escoras das vigas e laje Nesta etapa é possível observar a estrutura sendo cuidadosamente preparada para receber o concreto nas partes superiores garantindo a estabilidade e a qualidade necessárias para uma concretagem eficiente e segura estrutura concretada 5 ALVENARIA DE VEDAÇÃO Nesta etapa o objetivo foi alinhar os tijolos tanto no nível horizontal quanto no prumo utilizando uma linhaguia e um nível de mão para garantir a precisão O assentamento dos tijolos foi um desafio para mim principalmente devido ao tamanho das peças em relação às minhas mãos o que exigiu maior destreza No entanto com esforço e dedicação consegui superar essa dificuldade assegurando a correta colocação dos tijolos conforme o padrão exigido fechamento das paredes 6 COBERTURA Para a construção e instalação do telhado inicialmente realizamos as medições e cortes precisos das madeiras destinadas à confecção das tesouras Em seguida separamos as terças ripas e caibros organizando todos os elementos estruturais necessários Após essa preparação iniciamos a montagem do telhado propriamente dita tanto com telhas do tipo portuguesa quanto com telhas de fibrocimento garantindo que ambas fossem instaladas de acordo com os padrões técnicos adequados para resistência e durabilidade da estrutura madeiramento da cobertura Como observado nas imagens a estrutura do telhado já está pronta para receber as telhas Após a fixação adequada das telhas será necessário focar na confecção e instalação das calhas além de realizar uma vistoria detalhada para identificar e solucionar possíveis infiltrações Somente após essa inspeção minuciosa poderemos dar prosseguimento ao restante do projeto garantindo a integridade e eficiência do sistema de cobertura 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS Concluímos que a execução de um projeto de construção requer não apenas habilidade técnica mas também comprometimento e perseverança para superar os desafios encontrados ao longo do caminho Este trabalho foi realizado de forma individual proporcionando uma experiência de aprendizado valiosa onde busquei sempre corrigir os erros e aprimorar as técnicas empregadas A atenção aos detalhes como a cura adequada do concreto e a instalação precisa das estruturas é crucial para a durabilidade e segurança da obra Ao final de cada etapa a realização de vistorias e correções se mostra essencial para garantir a integridade da construção e a continuidade do projeto refletindo assim a importância de um trabalho bem executado e de uma abordagem focada na melhoria contínua Referencias O edifício até sua cobertura Hélio Alves de Azeredo 2ª edição Labmaker 1 Engenharia Civil Uninter Centro universitário 2024 CD160 Expression Identifies TumorResident CD8 T Cells and Correlates with Clinical Outcome in Human Lung Cancer 2013 Ouro Preto MG Materiais de Construção Luiz Alcides Mesquita Lara RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO FEDERAL Presidência da República Federativa do Brasil Ministério da Educação Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica Equipe de Elaboração Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Minas Gerais IFMGOuro Preto Reitor Caio Mário Bueno SilvaIFMGOuro Preto Direção Geral Arthur Versiani MachadoIFMGOuro Preto Coordenação Institucional Reginato Fernandes dos SantosIFMGOuro Preto Coordenação de Curso Ney Ribeiro NolascoIFMGOuro Preto Professorautor Luiz Alcides Mesquita LaraIFMGOuro Preto Equipe de Acompanhamento e Validação Colégio Técnico Industrial de Santa Maria CTISM Coordenação Institucional Paulo Roberto ColussoCTISM Coordenação Técnica Iza Neuza Teixeira BohrerCTISM Coordenação de Design Erika GoellnerCTISM Revisão Pedagógica Andressa Rosemárie de Menezes CostaCTISM Janaína da Silva MarinhoCTISM Marcia Migliore FreoCTISM Revisão Textual Fabiane Sarmento Oliveira FruetCTISM Tatiana RehbeinUNOCHAPECÓ Revisão Técnica Joseane DottoCTUFSM Ilustração Gabriel La Rocca CóserCTISM Marcel Santos JacquesCTISM Rafael Cavalli ViapianaCTISM Ricardo Antunes MachadoCTISM Diagramação Cássio Fernandes LemosCTISM Leandro Felipe Aguilar FreitasCTISM Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Minas Gerais Este caderno foi elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Minas Gerais Campus Ouro Preto e a Universidade Federal de Santa Maria para a Rede eTec Brasil L318m LARA Luiz Alcides Mesquita Materiais de construção Luiz Alcides Mesquita Lara Ouro Preto IFMG 2013 214 p il Caderno elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Minas GeraisIFMG Campus Ouro Preto e a Universidade Federal de Santa Maria para o Sistema Escola Técnica Aberta do Brasil Rede eTec Brasil 1 Materiais de construção 2 Construção civil 3 Edificações I Instituto Federal Minas Gerais Campus Ouro Preto II Universidade Federal de Santa Maria III Rede Escola Técnica Aberta do Brasil IV Título CDU 691 Biblioteca Tarquínio José Barboza de Oliveira IFMG Campus Ouro Preto eTec Brasil 3 Apresentação eTec Brasil Prezado estudante Bemvindo a Rede eTec Brasil Você faz parte de uma rede nacional de ensino que por sua vez constitui uma das ações do Pronatec Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego O Pronatec instituído pela Lei nº 125132011 tem como objetivo principal expandir interiorizar e democratizar a oferta de cursos de Educação Profissional e Tecnológica EPT para a população brasileira propiciando caminho de o acesso mais rápido ao emprego É neste âmbito que as ações da Rede eTec Brasil promovem a parceria entre a Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica SETEC e as instâncias promotoras de ensino técnico como os Institutos Federais as Secretarias de Educação dos Estados as Universidades as Escolas e Colégios Tecnológicos e o Sistema S A educação a distância no nosso país de dimensões continentais e grande diversidade regional e cultural longe de distanciar aproxima as pessoas ao garantir acesso à educação de qualidade e promover o fortalecimento da formação de jovens moradores de regiões distantes geograficamente ou economicamente dos grandes centros A Rede eTec Brasil leva diversos cursos técnicos a todas as regiões do país incentivando os estudantes a concluir o ensino médio e realizar uma formação e atualização contínuas Os cursos são ofertados pelas instituições de educação profissional e o atendimento ao estudante é realizado tanto nas sedes das instituições quanto em suas unidades remotas os polos Os parceiros da Rede eTec Brasil acreditam em uma educação profissional qualificada integradora do ensino médio e educação técnica é capaz de promover o cidadão com capacidades para produzir mas também com autonomia diante das diferentes dimensões da realidade cultural social familiar esportiva política e ética Nós acreditamos em você Desejamos sucesso na sua formação profissional Ministério da Educação Janeiro de 2013 Nosso contato etecbrasilmecgovbr COLLABORATION RECIPIENTS OF A CD160 TARGETING ADC CAN ELIMINATE ENTIRE TUMOR eTec Brasil 5 Indicação de ícones Os ícones são elementos gráficos utilizados para ampliar as formas de linguagem e facilitar a organização e a leitura hipertextual Atenção indica pontos de maior relevância no texto Saiba mais oferece novas informações que enriquecem o assunto ou curiosidades e notícias recentes relacionadas ao tema estudado Glossário indica a definição de um termo palavra ou expressão utilizada no texto Mídias integradas sempre que se desejar que os estudantes desenvolvam atividades empregando diferentes mídias vídeos filmes jornais ambiente AVEA e outras Atividades de aprendizagem apresenta atividades em diferentes níveis de aprendizagem para que o estudante possa realizálas e conferir o seu domínio do tema estudado Tecnologia da Informática eTec Brasil 6 eTec Brasil Sumário Palavra do professorautor 9 Apresentação da disciplina 11 Projeto instrucional 13 Aula 1 Materiais o início da conversa 15 11 Materiais por suas grandezas 15 12 Os materiais e suas propriedades características 27 13 Materiais e suas normalizações 38 Aula 2 Aglomerantes 45 21 Aglomerando novos conceitos 45 22 A cal hidratada 46 23 O cimento 50 Aula 3 Agregados para concretos 69 31 Areia e pedra britada como agregados para concreto 69 32 Classificação 69 33 Propriedades dos agregados 71 Aula 4 Concreto de cimento Portland 83 41 O que é e do que é feito o concreto 83 42 Propriedades do concreto fresco 84 43 Propriedades do concreto endurecido 86 44 Traço de concretos 90 45 Dosagem não experimental empírica 93 46 Dosagem experimental racional 104 47 Tipos de concreto 106 48 Produção de concreto 109 Aula 5 Materiais metálicos 117 51 Os metais as ligas 117 52 Produtos metalúrgicos e siderúrgicos 120 53 O aço 122 54 Produtos em aço usados na construção civil 128 55 Ensaios de materiais metálicos 132 eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 141 61 Composição dos materiais argilosos 141 62 Argila 141 63 Processo de fabricação 145 64 Tipos de fornos 152 65 Produtos argilosos para a construção 155 Aula 7 Vidros 163 71 O que é vidro 163 72 Como é feito o vidro 165 73 Os vários tipos de vidros e suas aplicações 168 74 Outros produtos de vidro 170 Aula 8 Materiais plásticos 175 81 O que é um material plástico 175 82 Classificação dos polímeros plásticos 176 83 Obtenção de polímeros 178 84 Processamentos dos polímeros 178 85 Principais características de alguns plásticos 182 Aula 9 Tintas 187 91 O que é uma tinta 187 92 Como são compostas as tintas 187 93 Tipos de tintas 190 94 Os cuidados antes da pintura 192 Aula 10 Madeiras 195 101 Utilização das madeiras como material de construção 195 102 Classificação das madeiras 197 103 Produção de madeiras 198 104 Propriedades das madeiras 202 105 Defeitos 205 106 Beneficiamento das madeiras 206 107 Madeiras transformadas 207 Referências 212 Currículo do professorautor 213 eTec Brasil 9 Palavra do professorautor Prezado aluno Para a formação profissional das pessoas é necessário o estudo das ciências e do manuseio de ferramentas com as quais elas estarão aptas ao trabalho Por isso um aviador estuda Mecânica Geografia Meteorologia Física um médico estuda Química Psicologia e Farmacologia um motorista as leis do trânsito peças automotivas e executa treinos de direção Para nós técnicos em edificações o estudo das disciplinas técnicas vem ao encontro dessa necessidade básica de formação profissional E a prática vem mostrando que não basta simplesmente aplicar os conceitos adquiridos na escola é necessário aprimorálos Ao nos depararmos com uma disciplina técnica pela primeira vez é natural estranharmos o conteúdo por não estarmos habituados ao vocabulário e aos conceitos técnicos Vivenciamos no dia a dia situações completamente técnicas só que não as percebemos de maneira mais sistematizada Por exem plo como comparar o preço de produtos iguais mas de diferentes marcas se eles são vendidos em embalagens de diferentes quantidades Ou então como sabemos em tese que quanto maior for a velocidade do carro mais rapidamente chegaremos É importante aplicar a partir de agora os conceitos obtidos nas aulas de Física Química e Matemática pois eles darão suporte ao estudo das disciplinas técnicas A aplicação de fórmulas a construção e a interpretação de gráficos e consulta a tabelas possuem importância elevada para a aprendizagem e a fixação desta nova forma de conhecimento Alertamos ainda que a utilização de um computador está ligada de forma indissolúvel às suas atividades acadêmicas e num breve futuro às suas atividades profissionais Estude sempre para se tornar um profissional competente e consciente Temos certeza de que você prestará grandes contribuições a si e à sociedade Que você sempre tenha sucesso são nossos permanentes votos Luiz Alcides CDC25B is a novel target for cancer immunotherapy The immune system plays a critical role in the elimination of cancer cells The recent success of immunotherapy is driven by our increased understanding of tumor antigen recognition CDC25B phosphatase is a major regulator of the cell cycle frequently overexpressed in cancer p53 a tumor suppressor regulates CDC25B and their expression levels determine cell fate decisions We have discovered that CDC25B is an immunogenic phosphatase and is presented on tumor cell surface associated with HLAI molecules CDC25B peptide induced cytotoxic T lymphocytes demonstrably recognize and kill eTec Brasil 11 Apresentação da disciplina Em Materiais de Construção estudaremos os principais materiais disponíveis para usar nas construções a importância de cada um assim como as diferenças entre eles cujas qualidades competem entre si Com a evolução das ciências acirrase essa competição tanto em função do fator financeiro como da sustentabilidade da vida e do planeta Daí a impor tância do estudo dos materiais e suas aplicações O estudo dos materiais de construção consiste em conhecer suas matériasprimas obtenção e beneficiamento sua fabricação ou o processamento maneira de se obter o produto e suas características conhecimento das propriedades físicas químicas e mecânicas geralmente obtidas em ensaios de laboratório Com isso os materiais terão seus empregos indicados pelo uso das tecnologias de aplicação Não apresentaremos neste caderno a metodologia dos ensaios de laboratório que deverão complementar o curso em material à parte Esta disciplina também lhe dará subsídios para compreensão de disciplinas futuras principalmente Tecnologia das Construções Você que se prepara para ser um técnico em edificações tem como particular interesse mais um motivo a construção ou manutenção de sua própria casa Bons estudos 1405 Palavra do professorautor eTec Brasil 13 Disciplina Materiais de Construção carga horária 75h Ementa Propriedades dos materiais Normas técnicas Materiais argilosos Vidros Tintas Plásticos Metais Madeiras Aglomerantes Agregados para concreto e argamassas Concretos Argamassas Aditivos para concretos e argamassas AULA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM MATERIAIS CARGA HORÁRIA horas 1 Materiais o início da conversa Compreender a manipulação de materiais por grandezas Identificar corretamente a unidade da grandeza no Sistema Internacional de Unidades Identificar a propriedade de aplicação dos materiais associandoa às respectivas grandezas Identificar entidades normalizadoras Distinguir os tipos de instruções técnicas Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 07 2 Aglomerantes Definir aglomerantes Explicar as propriedades dos aglomerantes Compreender as funções das matérias primas na composição dos aglomerantes Explicar o processo de fabricação do cimento Portland pela via seca Distinguir os diversos tipos de cimento Portland Compreender o cimento Portland por suas características físicas e mecânicas Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 09 3 Agregados para concretos Definir agregados Classificar agregados Identificar funções e características de uso dos agregados Conhecer impurezas presentes nos agregados Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 08 4 Concreto de cimento Portland Conceituar concretos Identificar as propriedades do concreto fresco e do concreto endurecido Determinar um traço de concreto através de dosagem empírica Reconhecer o processo de dosagem racional Conhecer os processos de produção de concreto Reconhecer os diversos tipos de concreto Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 10 Projeto instrucional AULA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM MATERIAIS CARGA HORÁRIA horas 5 Materiais metálicos Compreender as características dos materiais metálicos Distinguir os vários tipos de materiais metálicos utilizados nas construções Conceituar ligas metálicas Compreender a fabricação do aço Conhecer um ensaio de tração em amostra de aço Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 09 6 Materiais argilosos Reconhecer materiais argilosos Identificar as propriedades das argilas Compreender o processo de fabricação dos materiais argilosos Identificar os tipos de fornos utilizados com materiais argilosos Distinguir materiais de argila de louça de revestimento e refratários Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 06 7 Vidros Reconhecer vidro Compreender o processo de fabricação dos vidros Identificar os produtos de vidro utilizados na construção civil Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 06 8 Materiais plásticos Reconhecer materiais plásticos Identificar as vantagens e as desvantagens dos materiais plásticos Classificar materiais plásticos Identificar os processamentos dos materiais plásticos Conhecer produtos plásticos aplicados na construção civil Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 06 9 Tintas Identificar as principais funções das tintas Conhecer as tintas por sua composição e propriedades Identificar processos de preparo de superfícies para pinturas Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 06 10 Madeiras Conhecer as vantagens e desvantagens do uso de madeiras nas edificações Reconhecer os processos de obtenção da madeira Conhecer as características que condicionam o uso das madeiras Demonstrar os processos de beneficiamento das madeiras e os tipos de madeiras transformadas Valorizar a madeira como material de construção e suporte da vida Ambiente virtual plataforma Moodle Apostila didática Recursos de apoio links exercícios 08 eTec Brasil 14 eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa Objetivos Compreender a manipulação de materiais por grandezas Identificar corretamente a unidade da grandeza no Sistema Inter nacional de Unidades Identificar a propriedade de aplicação dos materiais associandoa às respectivas grandezas Identificar entidades normalizadoras Distinguir os tipos de instruções técnicas 11 Materiais por suas grandezas O conhecimento das propriedades dos materiais indica o que fazer com eles Para tratálos manuseálos ou mesmo calculálos é necessário saber operar as grandezas e considerar os limites de aplicação dos materiais estabelecidos não só por sua natureza mas também por regulamentações técnicas A compreensão e o manuseio das grandezas nos seus respectivos sistemas de unidades bem como a utilização dos múltiplos e submúltiplos decimais tem sido um verdadeiro obstáculo à evolução dos estudos e a penúria de um grande número de estudantes Não inicie este estudo sem recordar ou mesmo aprender o que são as grandezas e seus sistemas de unidades Se preferir siga conosco numa pequena viagem de revisão eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 15 111 Conceito de grandezas Conceituar uma grandeza na maioria das vezes não é fácil De muitas delas temos uma noção intuitiva e por isso de difícil definição Outras são esta belecidas por convenções sendo uma grande maioria definida a partir uma das outras grandezas derivadas Mas para não ficarmos sem uma definição podemos dizer que Querer entender a definição de uma grandeza é o mesmo que querer entender o nome de uma pessoa Alguém se chama Pedro porque seus pais assim o batizaram Porque convencionaram chamálo de Pedro Assim também por convenção chamamos de velocidade a razão entre o caminho percorrido por um móvel e o intervalo de tempo gasto para percorrêlo E o que é velocidade Intuitivamente respondemos que velocidade é a medida da rapidez de um corpo Por outro lado muitos livros apresentam que energia é tudo aquilo que produz trabalho Ora tudo aquilo não define nada e trabalho é o mesmo que energia Muitos autores tratam do estudo das grandezas com elegância e discernimento enquanto outros nem tanto Se definir as grandezas é um pouco difícil reconhecêlas é mais fácil Elas estão presentes nos vários campos do conhecimento na Física velocidade aceleração na matemática comprimento área na química temperatura quantidade de matéria Agora você pode perceber melhor o que são essas coisas que podem ser medidas Não tente definilas Muitas serão definidas através de outras Neste momento basta reconhecêlas E você seria capaz de citar mais alguma grandeza Então se as grandezas podem ser medidas é porque existem instrumentos e dispositivos que permitem essa medição Nós sabemos que para medir comprimento necessitamos de uma fita métrica para medir temperatura um termômetro para medir o tempo ou mais pre intuitiva O que se percebe por intuição sem definições prévias Materiais de Construção eTec Brasil 16 cisamente o intervalo de tempo um relógio E para medir corrente elétrica E medir força E para medir a intensidade de chuvas E o teor de álcool no organismo humano E para medir velocidade 112 Sistemas de unidades Talvez você já tenha ido à uma loja de materiais de construção comprar alguns metros de fio Mas você sabia que o comerciante só consegue comprar os fios do representante da marca em rolos de 100 metros Em muitos casos o fabricante só atende o representante com embalagens de 50 rolos de 100 metros Essas quantidades 1 metro 100 metros 5000 metros aplicadas no comércio pertencem a sistemas diferentes de unidades Com certeza você já foi comprar açúcar por massa no supermercado e teve que escolher entre embalagens de 1 kg 2 kg e 5 kg Além desse exemplo existem muitas outras mercadorias em diferentes embalagens e quantidades Bananas são vendidas em quilogramas unidade de massa ou a dúzias uni dades assim como os ovos Linguiça é vendida em quilogramas mas poderia ser vendida a metros unidade de comprimento Para as construções a areia é vendida em metros cúbicos unidade de volume as tintas em galões unidade de volume e os azulejos e pisos em metros quadrados unidade de área Os materiais são comercializados em quantidades que facilitam o uso Essas quantidades estão relacionadas com a unidade de medida da grandeza em que são comercializadas De forma figurativa podemos identificar as grandezas como se fossem pessoas e as unidades das grandezas como se fossem as roupas dessas pessoas Isso porque as pessoas embora parecidas fisicamente são inconfundíveis apesar das roupas que estão usando As grandezas também independente das unidades que estão apresentando É importante observar que cada grandeza é trabalhada nas suas unidades da mesma forma que as pessoas se vestem adequadamente com roupas próprias para os locais e ocasiões em que se encontram Portanto assim como as pessoas se vestem para irem ao trabalho ao clube ou ao baile as grandezas se apresentam em seus sistemas de unidades com suas unidades distintas eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 17 Vários sistemas de unidades têm sido utilizados na operacionalização entre as grandezas Basicamente são eles Sistema Internacional MKS Sistema Técnico MKfS Sistema Di Giorge CGS e Sistema Inglês No Quadro 11 são apresentadas algumas grandezas com suas respectivas unidades conforme os sistemas de unidades citados anteriormente Quadro 11 Grandezassistemas de unidadesunidades e suas relações como pessoaslocais de presençaroupas Grandezas Sistema de unidades SI MKS MKfS CGS Inglês Comprimento m m cm ft in Massa kg utm g lb Força N kgf dyn lbf Pressão Pa kgfm2 b psi Trabalho energia e calor J kgm erg btu Velocidade ms ms cms milhah Aceleração ms2 ms2 cms2 fts2 Área m2 m2 cm2 ft2 in2 Volume m3 m3 cm3 ft3 in3 Pessoas Dia a dia Trabalho Social Festas Atividade esportiva Dormir Roupas Fonte Autor Existem grandezas que não apresentam unidades e são adimensionais repre sentadas exclusivamente por um número Esse número é resultado de operações entre grandezas de mesma unidade e que se cancelam É o caso da densidade dos materiais cujo valor é sempre o mesmo para qualquer sistema de unidade em que esteja inserido Lembrese densidade não tem unidade 113 Múltiplos e submúltiplos decimais Muitas vezes para trabalharmos adequadamente com as grandezas neces sitamos usar múltiplos e submúltiplos decimais de forma a exibir o número que a quantifica de uma maneira mais perceptível à compreensão Para que você entenda melhor responda as perguntas a seguir lembrando de colocar a unidade logo após o número respondido a Qual é a distância da sua cidade até a cidade mais próxima b Qual é o comprimento do seu pé c Qual é a espessura de uma folha de papel Como a adoção do SI já é de longa data literaturas recentes não citam mais unidades que não sejam as dele Por isso os novos estudantes não reconhecem algumas das unidades citadas porém muitas unidades ainda estão presentes embora em desuso Uma boa compreensão da integração entre elas pelos diversos sistemas de unidades torna o aprendizado mais sólido e mais confiante Veja a tabela das unidades de medidas legais no Brasil em wwwinmetrogovbr consumidor Materiais de Construção eTec Brasil 18 Para responder a essas questões você deve ter utilizado múltiplos e submúltiplos decimais aplicados à grandeza comprimento cuja unidade no SI é o metro Veja a seguir no Quadro 12 Quadro 12 Alguns múltiplos e submúltiplos decimais Nome Símbolo Valor giga G 109 1000000000 mega M 106 1000000 quilo k 103 1000 hecto h 102 100 deca da 101 10 deci d 101 01 centi c 102 001 mili m 103 0001 micro m 106 0000001 nano n 109 0000000001 Fonte Adaptado de wwwinmentrogovbr Os múltiplos e submúltiplos decimais nos são úteis para trabalharmos as grandezas com maior facilidade de entendimento É por esse motivo que você diz que a distância entre duas cidades é de 40 km e não de 40000 m ou que seu pé mede 25 cm e não 025 m Entretanto a utilização de múltiplo ou submúltiplo pode trocar a grandeza de um sistema de unidade para outro Se uma unidade composta por múltiplo ou submúltiplo decimal apresentar expoente esse múltiplo ou submúltiplo também estará afetado pelo expoente Veja nos exemplos Existem duas grandezas que estão extremamente ligadas Se fossem pessoas seriam mais que gêmeas seriam siamesas Elas são peso e massa 114 Distinção entre massa e peso eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 19 Uma pergunta aparentemente simples é motivo de muita confusão a balança serve para determinar massa ou peso Talvez seja melhor ler antes de responder Você já sabe que existem balanças de vários tipos a da farmácia de ponteiros as digitais de fácil leitura entre tantas outras mas vamos prestar atenção nesta de dois pratos onde usamos pesinhos para conseguir o equilíbrio Figura 11 Balança de dois pratos e seus diversos pesospadrão pesinhos Fonte Autor Nós sabemos também que a massa de um corpo é algo que não se altera mas que o peso deste corpo depende do lugar onde ele está já que o peso é função da ação da gravidade Não é mesmo A comparação mais utilizada é a da força de gravidade da Terra com a força de gravidade da Lua exemplo citado pela maioria dos autores por se tratar de uma grande diferença entre ambas Você sabia que a gravidade da Lua é cerca de seis vezes menor que a gravidade da Terra Sim Por isso uma pessoa que na Terra pesa 75 kgf na Lua pesará cerca de 12 kgf mas a sua massa permanecerá a mesma 75 kg aqui ou na Lua Preferimos estas unidades pois as confusões surgem das estreitas relações entre elas O peso de um corpo é a força que atua nesse corpo em função da ação da gra vidade enquanto a massa de um corpo é a quantidade de matéria desse corpo Primeiramente vamos falar sobre massa Massa é portanto uma grandeza cuja unidade no SI é o quilograma Qui lograma é a massa de um protótipo que corresponde à massa de 1 litro de água a uma temperatura de 44C A definição de massa dada aqui não está correta Quantidade de matéria de um corpo é um conceito químico inclusive outra grandeza Na Física massa é a medida na inércia de um corpo A troca é para simplificar o raciocínio protótipo Primeiro tipo ou exemplar Original Modelo Materiais de Construção eTec Brasil 20 Esse protótipo está sob os cuidados do Museu de Pesos e Medidas numa cidade próxima a Paris e tratase de uma peça cilíndrica metálica feita de platina e irídio com base e altura de 39 mm estabelecido como tendo 1 kg Cópias desse padrão internacional são referências para determinações das massas de outros corpos por meio de balanças São os pesinhos que apresentamos juntamente com a balança na Figura 11 A medida da massa dos corpos é obtida através da comparação com a medida da massa dos pesinhos as quais já possuem em si marcações com os valores de suas massas em kg ou g constituindose múltiplos ou submúltiplos do padrão francês citado anteriormente Assim após o equilíbrio dos pratos da balança onde em um deles está o corpo cuja massa se quer conhecer e em outro estão os pesinhos temse por comparação a massa do corpo Ora se levarmos todo este conjunto para a Lua o corpo cuja massa queremos determinar a balança de dois pratos e os pesinhos certamente tudo será influenciado pela gravidade lunar porém o equilíbrio deles na balança se processará como na Terra ou seja os valores escritos nos pesinhos continuarão válidos informando a mesma leitura feita na Terra e portanto a mesma massa para o corpo em questão Assim a massa é uma grandeza que não é influenciada pela ação da gravidade e os corpos possuem a mesma massa em quaisquer gravidades a que sejam submetidos Veja como é fácil determinar a massa dos corpos com uma simples pesagem Pesagem Mas a pesagem não serve para determinar peso Sim E quando entramos em uma farmácia que possui uma balança ge ralmente de plataforma não falamos agora vou saber quanto estou pesando Sim mas isso está correto E a balança também vai identificar o peso Vamos falar então sobre peso O peso é outra grandeza É a grandeza força É uma força específica porque nem toda força é peso eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 21 Força é uma grandeza mais genérica de classificação vetorial que surge aplicada num corpo em qualquer direção Aplicamos por exemplo uma força para arrastar uma cadeira para cima para o lado ou para frente Se quisermos determinar o valor da força aplicada é necessário utilizarmos um aparelho chamado dinamômetro O peso é uma força aplicada sobre os corpos na vertical para baixo e quem a exerce é a Terra ou a Lua se esse corpo lá estiver Observe no Quadro 13 essas duas grandezas forçapeso e massa e ainda uma terceira grandeza a aceleração ação da gravidade com suas respectivas unidades em dois sistemas de unidades Quadro 13 Relação das unidades de massa peso e aceleração da gravidade nos Sistemas Internacional e Técnico Grandeza SI MKS Técnico MKfS Massa M kg quilograma utm unidade técnica de massa Peso P N newton kgf quilogramaforça Aceleração da gravidade g ms² metro por segundo ao quadrado ms² metro por segundo ao quadrado Fonte Autor A relação entre as três grandezas dentro do mesmo sistema de unidades é dada pela Equação 11 E a pergunta agora é se a minha massa determinada na balança for de 75 kg qual será o meu peso Fácil Puxa eu não sabia que eu pesava tanto O valor da aceleração da gravidade não é o mesmo em todos os lugares da Terra ocorrendo ligeiras alterações entre os polos e o Equador O valor g 980665 ms² é para onde ela é considerada normal isto é ao nível do mar Em nossas aplicações arredondamos esse valor para 981 ou até mesmo para 10 ms² Materiais de Construção eTec Brasil 22 Mas se você transformar a unidade de medida da grandeza peso do Sistema Internacional em N para o Sistema Técnico em kgf teremos observe no item 115 a seguir que as unidades de força se relacionam assim 1 kgf 981 N ou 1 N 1 981 kgf Agora meu peso é 75 kgf É importante atentar para dois detalhes altamente significativos e já expressos anteriormente lidamos com duas grandezas peso e massa em dois sistemas de unidades diferentes Sistema Internacional e Sistema Técnico E ainda as referidas unidades dessas duas grandezas nos distintos sistemas de unidades têm nomes e simbologias muito parecidas kg quilograma e kgf quilogramaforça E o que é importante você entender é que no local onde a aceleração da gravidade é normal o número que expressa a massa de um corpo no Sistema Internacional é o mesmo número que expressa o peso desse corpo no Sistema Técnico Então quando você vai à uma balança na farmácia por exemplo e constata o número 75 seja no ponteiro seja no mostrador você saberá estando no local onde a aceleração da gravidade é normal e sempre estará a despeito de pequenas alterações que Seu peso 75 kgf Sistema Técnico Sua massa 75 kg Sistema Internacional A balança determina praticamente tanto massa como peso Agora você já sabe o valor do seu peso expresso tanto no SI como no ST e sabe também o valor de sua massa no SI Mas qual será a sua massa no Sistema Técnico Sua massa expressa no ST será eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 23 Essa unidade não é usual Sempre se verificará a relação entre peso e massa pela expressão P M g dentro do mesmo sistema de unidades Confira neste pequeno exercício Se você tem 75 kg massa e encontrarse num local onde a aceleração da gravidade não é normal g 164 ms² na Lua por exemplo qual será seu peso kgf Solução M 75 kg g 164 ms² P Se P M g Temos observando as unidades no SI P 75 164 12300 N Se 1 kgf 981 N 1 N 1981 kgf P 12300 1981 1254 Portanto P 1254 kgf Isso quer dizer que onde a aceleração da gravidade não é normal o valor da massa em kg não corresponde ao valor do peso em kgf Aconteceria se você estivesse na Lua Lá você não pesaria cerca de seis vezes menos 115 Correlações entre algumas unidades Enquanto algumas unidades praticamente já se extinguiram outras que não pertencem ao Sistema Internacional serão também abolidas Porém muitas delas ainda serão utilizadas por bastante tempo devido ao forte enraizamento no meio técnico Veja a seguir a correlação entre algumas unidades da mesma grandeza que ainda podem ser encontradas Unidades de área 1 a are 100 m2 1 ha hectare 10000 m2 1 ac acre 04 ha Materiais de Construção eTec Brasil 24 Unidades de comprimento 1 ft foot pé 12 in inch polegada 12 3048 cm 1 yd yard jarda 3 ft 36 9144 cm 1 milha marítimaaérea 1852 m 1 milha terrestre 1609 m Unidades de pressão 1 kgfcm2 10 mca metro de coluna de água 1 atm atmosfera 760 mm Hg 101396 Pa 105 Pa 1 psi pound per square inch 69 103 Pa 703 102 kgfcm² 1 MPa 10 kgfcm2 1 Nmm2 Unidades de força peso 1 kgf 980665 N 981 N muitas vezes arredondado para 10 Unidades de trabalho calor energia 1 cal caloria 419 J 4 103 BTU 1 BTU british thermal unit 1055 J 1 Wh watt hora 36 103 J 860 cal Você sabia que o instrumento que mede a velocidade do automóvel é o velo címetro E sabia também que junto do velocímetro no painel do automóvel está outro instrumento útil de medida o odômetro que registra a distância comprimento que o automóvel já percorreu Você sabia que o aparelho que mede corrente elétrica é o amperímetro É interessante que você também saiba que os eletricistas usam um aparelho composto por vários outros aparelhos embutidos chamado multímetro capaz de medir além da corrente elétrica outras grandezas como a voltagem e a resistência elétrica E para medir força há o dinamômetro Figura 12 cujo nome é derivado do nome da unidade da grandeza no Sistema CGS dina eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 25 Figura 12 Dinamômetro e seu detalhe Fonte Autor A intensidade de chuva é medida por um pluviômetro Para medir a espessura da folha de papel e determinar outras medidas de pequeninos comprimentos utilizamos o paquímetro Para medir a concentração de bebida alcóolica no organismo humano a polícia utiliza o etilômetro popularmente conhecido por bafômetro o qual esperase que o seu uso seja reduzido no futuro e que os motoristas conscientizemse de que álcool e direção não combinam Entender as grandezas suas unidades e seus sistemas de unidades tornase agora imperativo Não misturálos proporcionará um caminhar correto rumo a um aprendizado sólido e bem fundamentado Estude discuta com os cole gas leve a dúvida ao professor Não fique sem entender Ter domínio desses conhecimentos é fundamental pois somente através das grandezas que podemos perceber avaliar e manipular a matéria os materiais bem como os efeitos a que estão e estamos expostos Certamente você conhece os seguintes materiais água chumbo e cortiça Mas você sabe por que a cortiça flutua na água e o chumbo não Os três materiais possuem uma propriedade identificada por uma grandeza que os diferencia plenamente nesse aspecto Mas qual é essa propriedade grandeza Embora eu tenha certeza que a resposta já esteja na ponta da sua língua acredito que você não percebeu que essa grandeza tem duas outras irmãs Vale a pena identificálas Materiais de Construção eTec Brasil 26 12 Os materiais e suas propriedades características As propriedades que caracterizam os materiais são as respostas que eles oferecem quando são estimulados por um fenômeno físico ação mecânica ação térmica ação elétrica fenômeno químico ataque por ácido radiação solubilização ou outros Também são propriedades características e próprias dos materiais outras respostas ou aspectos independentemente de haver estímulo como por exemplo o seu peso o seu volume a sua durabilidade entre outros As propriedades características dos materiais dependem muito da sua microes trutura e do processo de fabricação com que são feitos os objetos desse material 121 Ligações químicas Os átomos se combinam por meio de ligações químicas a fim de formar os materiais adotando uma configuração eletrônica estável compartilhando seus elétrons entre si A maioria das propriedades dos materiais depende da geometria dos arranjos atômicos e das interações existentes entre átomos e moléculas As ligações químicas podem ser primárias ou secundárias Ligações primárias são ligações fortes somente rompidas em temperaturas acima de 750C São elas iônica covalente e metálica Ligações secundárias mais fracas são também chamadas de ligações de Van der Waals estando sujeitas ao rompimento abaixo da temperatura de 0C As ligações primárias são encontradas nos materiais sólidos As ligações secundárias embora muito mais fracas também são encontradas em muitos materiais sólidos exercendo grande influência no comportamento desses materiais devido à sua grande quantidade Para exemplificar podemos fazer uma analogia ao fio de cabelo sozinho é muito fraco mas em conjunto na mecha tem muita resistência 122 Classificação dos materiais Segundo Callister 2002 os materiais sólidos têm sido agrupados em três classificações básicas mais notadamente cerâmicos poliméricos e metálicos Essa classificação ocorre em função da composição química e do comporta mento geral apresentado embora existam alguns materiais de comportamento intermediário Outros três grupos de materiais também podem se apresentar na engenharia os compósitos os semicondutores e os biomateriais Desse último grupo descartaremos os compósitos microestrutura Maneira como os átomos dos elementos químicos se agrupam e se organizam para formar o material eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 27 1221 Cerâmicos Grupo de materiais formados em sua maioria por ligações iônicas e covalentes Apresentam como características dominantes alto ponto de fusão e ebulição elevada dureza alta fragilidade alta densidade e em geral são isolantes térmicos e elétricos São exemplos as pedras rochas as areias o cimento o vidro o gesso e os materiais argilosos telhas manilhas tijolos de barro azulejos e peças sanitárias 1222 Poliméricos São materiais orgânicos formados por ligações mistas onde predominam as covalentes entre as moléculas e as ligações secundárias de Van der Waals intermoleculares São materiais em geral dúteis de baixa temperatura de fusão baixa dureza baixa densidade e fraca resistência mecânica sendo isolantes térmicos e elétricos São exemplos de poliméricos os materiais plásticos as tintas as fórmicas o isopor a borracha o asfalto e os adesivos 1223 Metálicos Materiais formados por ligações predominantemente metálicas São sólidos à temperatura ambiente exceto o mercúrio que é líquido e conduzem a corrente elétrica e o calor São dúteis maleáveis e geralmente de baixa dureza exceto o aço e o titânio Muitos se fundem em altíssimas temperaturas e outros em temperaturas relativamente baixas porém mais altas que a dos materiais poliméricos São exemplos o cobre o alumínio o chumbo e as ligas metálicas aço bronze latão duralumínio etc 1224 Compósitos Os materiais compósitos constituem um grupo de materiais de composição diversificada e de recentes estudos para as novas tecnologias de aplicação Eles resultam da combinação de dois ou mais materiais cada qual com suas propriedades características mas cuja combinação resultará em um mate rial de características superiores as de cada componente Basicamente as propriedades notáveis dos compósitos são alcançadas embutindo inclusões fibras ou partículas de uma substância em uma matriz hospedeira de outra substância de modo a obterse uma combinação sinérgica São exemplos o concreto a argamassa o cimento amianto o papel os plásticos misturados com fibra de vidro e fibra de carbono a madeira natural e as transformadas compensado aglomerado entre muitos outros que possuem aplicações em indústrias aeronáuticas automobilísticas e de embalagens Uma embalagem muito usual para leite e sucos é um compósito formado pela justaposição de um papelão revestido internamente por uma fina lâmina de alumínio e externamente por um filme plástico Os materiais na grande maioria são compostos por uma mistura de ligações primárias Poucos materiais apresentam ligações genuinamente puras como o cloreto de sódio Ressalta se porém que os materiais metálicos apresentam ligações metálicas em maior proporção e que os polímeros e vidros são predominados por ligações covalentes combinação sinérgica Esforço coordenado de vários órgãos na realização de uma função Ação simultânea em comum Materiais de Construção eTec Brasil 28 123 Propriedades físicas Apresentaremos agora algumas grandezas que caracterizam numericamente as propriedades dos materiais porém é preciso observar que existem pro priedades características de materiais e propriedades características de peças ou corpos produzidos com esses materiais As primeiras são características que não dependem da massa características intensivas como a densidade e as segundas são características que depen dem da massa de material características extensivas assim como o volume depende da extensão ou do tamanho da peça Para uma melhor compreensão imagine duas peças cúbicas de uma mesma madeira uma pequena e outra grande Cada uma das peças terá volume próprio porque volume é característica extensiva mas a densidade será a mesma para ambas pois a densidade é característica da madeira e não da forma ou do tamanho com que são produzidas as peças com essa madeira Quer outro exemplo Imagine dois fios de cobre um grosso e outro fino O fio fino conduz corrente elétrica menor porque tem maior resistência elétrica Entretanto ambos possuem a mesma resistividade elétrica já que essa é uma característica do cobre Enquanto a capacidade de condução de corrente elétrica e resistência elétrica são características extensivas resistividade elétrica é característica intensiva 1231 Massa unitária d e peso unitário p A massa unitária de um material é definida como a relação entre a massa M de uma determinada quantidade desse material e o volume aparente Vap ocupado por essa massa relacionados segundo a Equação 12 Sua unidade é a razão entre uma unidade de massa e uma unidade de volume gcm3 kgm3 kgl entre outras volume aparente É o volume de material considerando os vazios internos existentes no mesmo e os vazios entre os grãos existentes nele O volume aparente é o volume do recipiente que o contém eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 29 Figura 13 Volume aparente de um material granular volume dos grãos vazios intergranulares Fonte CTISM adaptado do autor O peso unitário de um material é definido como a relação entre o seu peso P e o volume aparente Vap ocupado por ele relacionados conforme a Equação 13 Sua unidade é a unidade de um peso força por uma unidade de volume kgfdm3 tfm3 gfcm3 Nm3 entre outras O peso unitário assim como a massa unitária só existe para material granular sendo influenciado pelo tamanho do grão Para um mesmo material quanto menor for o tamanho dos grãos material mais fino maior será o peso unitário 1232 Massa específica m peso específico γ e densidade δ A massa específica de um material é definida como a relação entre a massa M de uma determinada quantidade desse material e o volume real Vr ocupado por ela Equação 14 Sua unidade é a razão entre uma unidade de massa e uma unidade de volume gcm3 kgm3 kgl entre outras Figura 14 Volume real de um material granular volume dos grãos Fonte CTISM adaptado do autor volume real É o volume ocupado apenas pelos grãos do material Não são considerados os vazios existentes entre os grãos Materiais de Construção eTec Brasil 30 O peso específico de um material é definido como a relação entre o peso P de uma determinada quantidade desse material e o volume real Vr ocupado por ele Equação 15 Sua unidade é a unidade de um peso força por uma unidade de volume kgfdm3 tfm3 gfcm3 Nm3 entre outras A densidade δ de um material é a relação entre a massa M de uma deter minada quantidade desse material e a massa de igual volume de água Mag Sendo uma relação entre duas massas é portanto adimensional e tem o mesmo valor em qualquer sistema de unidades Equação 16 O Quadro 14 mostra valores de massas específicas e unitárias de alguns materiais Quadro 14 Massas específicas e unitárias de alguns materiais Material Massa específica m kgdm3 Peso específico γ kgfdm3 Densidade δ Massa unitária d kgdm3 Peso unitário p kgfdm3 Aço 765 a 785 Areia 260 a 270 145 a 155 Brita 260 a 270 135 a 145 Cal hidratada 230 a 290 040 a 064 Cal virgem 300 a 360 088 a 096 Cimento 295 a 315 120 a 130 Cimento amianto 260 Concreto 200 a 220 Cortiça 030 Gesso 270 125 a 145 Madeira 040 a 115 Plásticos 092 a 130 Vidro 220 a 265 Fonte Autor 1233 Dilatação térmica α A dilatação é um fenômeno que ocorre com praticamente todos os materiais e corresponde ao aumento de volume em função do aumento da temperatura Alguns materiais são mais sensíveis alterando seu volume com pouca variação de temperatura como é o caso do mercúrio enquanto em outros materiais eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 31 esse fenômeno tem menor influência prática Nos materiais metálicos a dilatação é muito importante A identificação numérica desse fenômeno fazse pelo conhecimento do coe ficiente de dilatação do material O coeficiente é um número que caracteriza a capacidade de uma peça construída com esse material em alterar suas dimensões quando submetida a uma temperatura diferente daquela em que se encontra Se uma barra de um material metálico que tenha comprimento L1 ao se encontrar na temperatura T1 tenha comprimento L2 ao se encontrar na temperatura T2 então definese o coeficiente de dilatação linear α desse material que compõe a barra onde a única dimensão considerável é o seu comprimento conforme a expressão apresentada na Equação 17 Onde L1 é o comprimento da barra L é a variação de comprimento L2 L1 que a barra experimenta quando a temperatura varia de T2 T1 A unidade de α é a unidade de temperatura ao inverso ou sejaC1 ou 1C O Quadro 15 apresenta o coeficiente de dilatação linear de alguns materiais Quadro 15 Coeficientes de dilatação linear de alguns materiais Material Coeficiente de dilatação linear α C1 Aço Invar 07 106 Vidro Pirex 32 106 Madeira sentido paralelo às fibras 6 106 Vidro comum 88 106 Concreto 12 106 Aço 12 106 Cobre 17 106 Alumínio 23 106 Madeira sentido perpendicular às fibras 52 106 Materiais poliméricos plásticos e borracha 100 106 a 200 106 Fonte Autor O material de coeficiente menor tratase de um material que deformase menos Para materiais onde duas dimensões são consideráveis área como as placas o coeficiente de dilatação é dito superficial β e vale o dobro do coeficiente linear β 2α Da mesma forma para materiais onde as três dimensões são consideráveis volumes como os blocos o coeficiente de dilatação é dito volumétrico γ e vale o triplo do valor do coeficiente linear Assim γ 3α Materiais de Construção eTec Brasil 32 1234 Condutividade térmica k Condutividade térmica é uma propriedade física dos materiais numericamente identificada pelo seu coeficiente k que descreve a habilidade dos mesmos em conduzir calor através de si Isso acontece devido a diferença de temperatura que atua entre duas regiões do material onde o calor se propaga naturalmente da região mais quente para a região mais fria Definese essa propriedade pelo fluxo de calor transmitido ou seja pela quantidade de calor Q propagado no intervalo de tempo t isto é Qt A quantidade de calor que atravessa por exemplo uma parede numa unidade de tempo depende dos seguintes fatores Da área da parede A Da diferença de temperaturas entre o interior da habitação T2 e o exte rior T1 Da espessura e da parede Assim essas grandezas se relacionam segundo as Equações 18 e 19 Onde Sendo k o coeficiente de transmissão de calor por condução ou coeficiente de condutividade térmica A condutividade térmica k equivale ao fluxo de calor Qt transmitido através de uma espessura e numa direção normal à superfície de área A devido a variação de temperatura T Ela é sempre uma característica intensiva do material e sua unidade expressa no SI é WmK A constituição química do material e a espessura da peça são fatores que influenciam seu uso como isolante ou condutor térmico O tijolo cerâmico eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 33 argiloso utilizado na alvenaria é um bom isolante térmico considerando a nossa região tropical Entretanto uma parede construída com tijolos maciços ou com tijolos furados tendo 12 cm ou 20 cm de espessura apresentará dife rença de comportamento térmico conforme poderão constatar os moradores no inverno ou no verão Isso acontece porque nesses casos o calor externo encontrará maior ou menor dificuldade para atravessar a massa de material Quanto maior o coeficiente k de um material melhor condutor térmico ele será os metais são excelentes condutores de calor Quanto menor for o coeficiente k melhor isolante térmico ele será O isopor é um excelente isolante térmico assim como a cortiça o amianto e a fibra de vidro Você poderá observar no Quadro 16 que o cimento amianto é um excelente isolante térmico porém na construção de telhados residenciais pouco con tribuirá caso a edificação não tenha forro ou laje Isso porque as telhas de cimento amianto encontradas no mercado com espessuras de cerca de 5 mm a 7 mm não são suficientes para apresentar um melhor conforto térmico atuando isoladamente Quadro 16 Coeficientes de condutividade térmica de alguns materiais WmK Cobre Condutores térmicos 398 Alumínio 237 Ferro 80 Aço 46 Concreto 12 Vidro 08 13 Cerâmica 04 08 Polímeros plásticos Isolantes térmicos 002 030 Madeira 012 015 Cortiça 018 Cimento amianto 009 Lã de vidro lã pura algodão 004 Ar seco 003 Fonte Autor 1235 Temperatura de fusão Temperatura ou ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância passa do seu estado sólido ao estado líquido Tal conhecimento é importante pois para a fabricação de vários materiais é necessário Materiais de Construção eTec Brasil 34 Aquecimento suficiente para se conseguir a fusão das matériasprimas Operar tratamento térmico em materiais Determinar o emprego de materiais refratários que conterão substâncias fundidas Para os elementos químicos poderemos obter a temperatura de fusão em uma tabela periódica Há dois tipos de fusão Fusão cristalina se processa em temperatura determinada e constante durante a mudança de estado enquanto ocorre uma mudança estrutural da substância É o caso dos elementos químicos e das substâncias simples Fusão vítrea onde não há mudança estrutural da substância e ape nas observase um amolecimento gradual diminuição da viscosidade enquanto a temperatura aumenta Sabese apenas que a fusão vítrea se processa dentro de uma faixa de temperatura É o caso do vidro do asfalto do cimento das gorduras e das misturas complexas 1236 Condutividade elétrica σ A condutividade elétrica é uma característica do material que identifica a sua capacidade em permitir que uma corrente elétrica flua através de si Ela divide os materiais em condutores e isolantes elétricos o que está inti mamente relacionado ao modo como os elementos químicos se combinam por meio de ligações químicas para formarem esses materiais Os materiais formados por ligações metálicas são em síntese os materiais que apresentam essa capacidade em grande escala por possuírem elétrons livres A condutividade elétrica é identificada numericamente em cada material pelo seu coeficiente de condutividade elétrica representada pela letra grega σ dependente do comprimento L do material da área S da seção transversal à circulação da corrente e das características estruturais químicas do material aqui representada por sua resistência elétrica R Essas grandezas estão associadas na Equação 110 cujas unidades no SI são σ 1Ωm L m R Ω S m² A resistividade ρ é o inverso da condutividade σ Resistividade e condutividade são características do material Cu Al etc enquanto a resistência elétrica é característica do objeto construído com determinado material eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 35 Os valores de σ para os diversos materiais são facilmente encontrados em tabelas como a que segue Quadro 17 bem como o modo como a temperatura ambiente ou a temperatura de trabalho dos condutores elétricos influenciam nessa propriedade As tabelas dão valores em geral para 15C ou 20C Quadro 17 Condutividade elétrica de alguns materiais Material σ 1Ωm a 15C Material σ 1Ωm a 15C Condutores Semicondutores Prata 067 108 Óxido férrico Fe2O3 10 102 Cobre 059 108 Silício 17 104 Alumínio 038 108 Isolantes Aço comum 006 108 Teflon 1016 Liga NiCr 003 108 Alumina Al2O3 1014 Mercúrio 001 108 Borracha 1015 a 1013 Carvão 3 104 a 20 104 Vidro 1014 a 1010 Fonte Autor 1237 Módulo de elasticidade E O módulo de elasticidade é a característica física mecânica apresentada pelos materiais que representa o quão difícil pode ser alongálos ou comprimilos quando esses ficam sujeitos à uma força normal à sua seção transversal É um número que nos informa quanta força pode ser necessária para produzir uma deformação no material alongamento ou encurtamento E atenção na hora da análise o módulo de elasticidade aumenta quanto maior for o esforço necessário para deformar o material Quanto maior for o módulo de elasticidade de um material mais difícil será deformálo sendo portanto menos elástico Para uma melhor compreensão suponhamos que uma barra cilíndrica de um material de borracha tenha comprimento L1 e seção reta transversal S1 que sendo tracionada por uma força F se alonga para um comprimento L2 enquanto sua seção reta transversal diminui para S2 Figuras 15 Liga NiCr Liga níquelcromo material com o qual é construída a resistência dos chuveiros e fornos elétricos Materiais de Construção eTec Brasil 36 Figuras 15 Barra de seção circular sofrendo esforço de tração Fonte CTISM adaptado do autor Dentro dos limites práticos conforme a barra for sendo tracionada ela irá se alongar com uma pequena redução de sua seção transversal o que pode ser considerada até mesmo desprezível Neste caso a variação do comprimento será L L2 L1 Para compreendermos o módulo de elasticidade E do material devemos relacionar a tensão σ com deformação unitária ε Sabendo que a tensão σ é a relação entre a força F aplicada e a seção transversal S da barra Equação 111 e que a deformação unitária ε é a relação entre a variação do comprimento L e o comprimento inicial da barra L1 Equação 112 para cada força aplicada Pela Lei de Hooke a tensão é proporcional à deformação unitária σ α ε onde o coeficiente de proporcionalidade é o módulo de elasticidade E A deformação unitária sendo adimensional é referida muitas vezes em mmm ou em porcentagem Exemplo 5 005 mm 50 mmm eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 37 Onde Outra maneira de apresentar as Equações 113 e 114 é A relação entre a tensão e a deformação unitária ou específica é geral e válida para qualquer elemento construído com o respectivo material Apesar de ser chamado de módulo o módulo de elasticidade possui unidades e como se vê é unidade de tensão pressão No SI o pascal Pa No Quadro 18 você poderá conferir o valor do módulo de elasticidade de vários materiais Quadro 18 Módulo de elasticidade de alguns materiais Material Módulo de elasticidade MPa Aço 210000 Ferro fundido 150000 Vidro 60000 a 80000 Alumínio 70000 Cimento amianto 28000 Concreto 15000 a 30000 Madeira 10000 a 20000 Plástico 500 a 10000 Borracha 10 a 100 Fonte Autor 13 Materiais e suas normalizações Durante a escolha de um material o interesse geral recai sobre o que tiver um bom preço que aceite manutenção que possa ser aplicadoinstalado com certa facilidade e que se for o caso tenha peças para substituição Mas como encontrálos Pelo preço Pela marca Pela indicação de quem o vende Antes de definirmos é preciso saber o que são e para que servem as normas técnicas Materiais de Construção eTec Brasil 38 131 Normas técnicas As normas técnicas são regras de como os materiais de construção e de muitas outras aplicações como embalagens e serviços devem ser produzidos classificados e empregados de maneira a atender os usuários Essas normas determinam padrões de fabricação forma dimensão composição química métodos de ensaios nomenclaturas e simbologias E cada país encarregase através de seus organismos governamentais e não governamentais em estabelecêlas Algumas dessas organizações interna cionais são ASTM American Society for Testing and Materials ISO International Organization for Standardization DIN Deustsches Institut Fü Normung ACI American Concrete Institute No Brasil o maior organismo normatizador é a ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Ela é formada por um quadro social mantido técnica e financeiramente por empresas indústrias comércios órgãos de defesa do consumidor entidades de classes governos universidades e pessoas físicas como profissionais liberais É subdividida por grupos de pessoas que se destinam a estudar determinados materiais e suas aplicações propondo projetos de normas e métodos de ensaios para posterior aprovação Esses grupos cons tituem os comitês que após estudos regulares emitem instruções técnicas respectivamente denominadas Normas regulamentares instruções de procedimentos para cálculos e execução de serviços de engenharia Especificações determinações de quantificações eou qualificações que os materiais devem atender após ensaios padronizados Métodos de ensaio instruções de como se deve avaliar experimentalmente os materiais de modo que possam ser ensaiados igualmente em todos os laboratórios do país a fim de que os resultados obtidos sejam basicamente os mesmos Consulte mais sobre a ABNT no site wwwabntorgbr eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 39 Terminologia conjunto de termos utilizados para uma determinada técnica inferindose nomes e definições que favoreçam a linguagem e a comunicação Padronização regulamentação de dimensões e formas dos produtos fabri cados de maneira a uniformizar tipos facilitar a fabricação em série e permitir a continuidade de serviços com produtos de diferentes marcas Simbologia padronização de representação gráfica de projetos visando uma linguagem geral uniforme A existência da ABNT não impede o aparecimento de outras entidades parti culares ou oficiais com os mesmos objetivos mas que geralmente dedicamse a campos específicos e mais restritos ou a estudos mais aprofundados São exemplos de outras entidades brasileiras ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland INT Instituto Nacional de Tecnologia IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas INMETRO Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia Quando adquirimos um produto supomos que todos os fabricantes seguem as regulamentações da norma inferindo a cada produto um mínimo de garantia que nos atendam Mas isso não quer dizer que não existam produtos que apresentem qualidades que vão além daquelas exigidas pelas normas 132 Condições de emprego dos materiais Para serem aplicados em obras os materiais de construção devem apresentar pelo menos boa parte das condições listadas a seguir Resistência condição técnica de emprego do material que garante o suporte aos esforços que lhe serão impostos e para os quais ele tenha sido projetado Pode ser resistência mecânica à umidade à temperatura ou às agressividades do ambiente como acidez ou alcalinidade Durabilidade é a garantia de que a resistência perdure por um período que se resume na vida útil do material Para alguns materiais bastam seis meses para outros seis anos enquanto outros podem ultrapassar 60 anos Uma norma técnica aprovada entra em vigor após sua publicação e tem força de lei assim como o Código de Defesa do Consumidor e outras normas regulamentadoras de âmbito ministerial As normas técnicas são aperfeiçoadas e alteradas com o tempo acompanhando a evolução da indústria e da técnica Materiais de Construção eTec Brasil 40 Trabalhabilidade é a condição de utilização do material com manu seio seguro utilizandose de ferramentas relativamente simples Higienicidade é a condição do material de não ser nocivo à saúde do homem ou dos animais São materiais higiênicos os que não causam re ações no corpo humano ou animal dores de cabeça vômitos alergias entre outros durante sua aplicação e obviamente durante a sua vida útil Materiais como cimento cal e tintas apresentam menor grau de higienici dade durante a aplicação mas que se aplicados com os devidos cuidados compensamnos com propriedades destacáveis de resistência e durabilida de Recomendase ao aplicálos o uso dos EPI equipamento de proteção individual como máscaras luvas ou outros que se tornem necessários Economicidade condição econômica que se refere aos custos de com pra aplicação e manutenção do material onde as análises de preços são sempre feitas considerando o custo e o beneficio Muitas vezes custar pouco barato pode não representar uma condição econômica favorável Estética condição de emprego dos materiais onde se primam por sen sações agradáveis ao toque e à visão Resumo As grandezas podem ser facilmente tratadas se observarmos com mais aten ção suas unidades e aos quais sistemas pertencem Múltiplos e submúltiplos nada mais são que números e com um pouco de treino encontraremos mais facilidade na resolução de problemas numéricos afinal todo problema numérico envolve grandezas Desejamos que você seja um adepto do Sistema Internacional e que o use com convicção e confiança Por outro lado cada material assume uma grande importância contribuindo com propriedades que lhes são mais destacáveis formando um conjunto na estrutura das construções no estilo a união faz a força Compreendêlos e aplicálos por suas propriedades é o que nos garante segurança e durabilidade a custo compatível e com sustentabilidade As normas técnicas são recomendações técnicas que visam fornecer mais credi bilidade ao que encontramos no mercado Obedecendoas e respeitandoas a empresa é favorecida pois adquire prestígio com seus produtos o consumidor é favorecido ao adquirir um produto de melhor qualidade e o meio ambiente também se favorece pois é defendido e preservado eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 41 Atividades de aprendizagem 1 Com o auxílio dos exemplos 1 e 2 a seguir efetue as operações de a até c lembrese que devemos operar as grandezas no mesmo sistema de unidades Exemplo 1 Solução Substituindo os múltiplos e submúltiplos por seus valores e lembrando que 1t 103 kg obtemos 31 103 103 103 g 148 103 g 22 106 103 g 31 103 g 148 103 g 22 103 g 31 148 22 103 g 157 103 g Ou substituindo o valor 103 por seu símbolo k 157 kg Exemplo 2 Solução Além de colocar todas as parcelas na mesma unidade por exemplo m² é preciso observar que o expoente afeta também o múltiplo e submúltiplo 235 m2 18 105 1032 m² 30 103 1022 m² 235 m2 18 105 106 m² 30 103 104 m² 235 m2 18 101 m² 30 101 m² 235 180 30 m² 295 m² Materiais de Construção eTec Brasil 42 Querendo transformar a unidade para cm² por exemplo podese facilmente fazer assim a 37 102 km 280 103 hm 420 102 mm 252 m b 9 103 MPa 7 kNm2 13 103 Pa 147 kPa c 515 l 0174 m3 348000 cm3 15 dm3 37 litros 2 Uma sala de aula tem 12 m de comprimento 60 dm de largura e 300 cm de altura Qual é a quantidade de material cerâmico necessária para assentar o piso Quantos galões de tinta são necessários para pintar o teto e as paredes Desconsidere portas e janelas Resposta 72 m² 10 galões Comentário sobre o problema n 2 A área do piso é facilmente calculada Ap 12 6 72 m² E a área das paredes e teto também A 12 12 6 6 3 72 180 m² Sabendo que um galão de tinta cobre por demão cerca de 36 m² de reboco e para obter uma boa pintura daremos duas demãos serão necessários 10 galões Se cada galão custar vamos parar por aqui porque este problema está mais para orçamento de obras do que para estudo de grandezas Mas você percebeu como não se chega lá sem conhecer grandezas 3 Converta para a unidade básica do SI a 275 kgf b 240 ft3 c 7496 dam d 41800 cm2 e 265 gml eTec Brasil Aula 1 Materiais o início da conversa 43 f 865 108 cm3 g 2 dias e 55 minutos h 6 kgfcm2 i 84500 dm3min 4 Qual será a carga de um caminhão que transporta um bloco de granito cujas dimensões são 12 m 15 m 18 m Resposta cerca de 8600 kg 5 Um caminhão que transporta brita nº 3 tem a carroceria formada pe las seguintes medidas comprimento 550 m largura 180 m e altura 075 m Qual é a carga transportada se toda a carroceria estiver comple tamente cheia Resposta cerca de 10 t 6 Qual é a resistência elétrica de cada um dos fios de cobre com 200 m de comprimento e respectivamente 40 mm² e 25 mm² de área de seção reta transversal Resposta fio 40 mm² 085 Ω fio 25 mm² 136 Ω 7 Qual é a deformação de uma barra de aço de 95 mm de diâmetro 38 quando tracionada por uma força de 32 tf tendo ela 80 cm de compri mento Resposta 17 mm 8 O que são os Comitês de Estudo Brasileiro Quantos existem atualmen te Acesse o site da ABNT para encontrar as respostas Materiais de Construção eTec Brasil 44 eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes Objetivos Definir aglomerantes Explicar as propriedades dos aglomerantes Compreender as funções das matériasprimas na composição dos aglomerantes Explicar o processo de fabricação do cimento Portland pela via seca Distinguir os diversos tipos de cimento Portland Compreender o cimento Portland por suas características físicas e mecânicas 21 Aglomerando novos conceitos Aglomerante é o material que aglomera o que cola e que se prende a outros materiais Os materiais aglomerantes que pretendemos estudar são a cal hidratada e o cimento Portland Aglomerante material em forma de pó ativo que misturado com água forma uma pasta capaz de endurecer por meio de reações quí micas aderindose aos materiais com os quais se acha envolvido e cuja resistência aumenta com o tempo Pasta material resultante da mistura de aglomerante e água Tem a consistência do creme dental Nata é uma pasta onde há excesso de água Tem a consistência de lama Argamassa material resultante da mistura de aglomerante água e agregado miúdo ativo Dizse dos materiais que se caracterizam por desenvolver reações químicas eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 45 Agregado material granular inerte formado por um conjunto de grãos de variados tamanhos Pode ser miúdo areia ou graúdo brita Concreto material resultante da mistura de cimento água agregado miúdo e agregado graúdo 22 A cal hidratada A cal hidratada é o aglomerante obtido do beneficiamento da cal virgem resultado da calcinação do calcário O calcário é uma rocha sedimentar abundante na crosta terrestre formada essencialmente pelos seguintes elementos Calcita CaCO3 carbonato de cálcio Dolomita CaCO3MgCO3 carbonato duplo de cálcio e magnésio Álcalis Na2O K2O óxidos de sódio e potássio Elementos argilosos SiO2 Al2O3 Fe2O3 sílica alumina e ferro O calcário utilizado na fabricação da cal hidratada deve conter a calcita como elemento predominante o que caracteriza o seu índice de pureza Como sempre se encontra acompanhado de uma parcela dos demais componentes é usual representar sua pureza por um referencial percentual Por exemplo dizer que um calcário tem 95 de pureza significa que ele contém 95 de calcita e 5 dos demais componentes Nesse caso esses outros elementos terão participação menos importante na produção da cal e serão chamados de impurezas 221 Fabricação da cal Explorado nas jazidas o calcário é fragmentado nos britadores em pedras de diâmetros de aproximadamente 50 mm e levado à fábrica de cal 2211 Queima do calcário e obtenção da cal virgem O calcário é queimado nos fornos rotativos que são gigantescos cilindros de aço 30 m de diâmetro por 30 m de comprimento revestidos com material refratário apresentando uma inclinação de 5 em relação ao eixo horizontal e com giro de 2 a 3 voltas por minuto conforme a Figura 21 inerte Sem atividade Dizse dos materiais que não estimulam ou desenvolvem reações químicas calcinação Dissociação de um sólido em um gás e outro sólido através de aquecimento material refratário Material argiloso que resiste a altas temperaturas São os revestimentos dos fornos Materiais de Construção eTec Brasil 46 Figura 21 Forno rotativo para obtenção da cal virgem Fonte httpwwwcementprocesscom Na parte baixa do forno situase o bico de combustível que lança para o seu interior uma chama capaz de atingir aproximadamente 13 do seu comprimento Quando o calcário é colocado em um forno à temperatura de 900C a pedra de carbonato de cálcio CaCO3 se transforma em uma pedra de óxido de cálcio CaO havendo o desprendimento de gás carbônico CO2 pela chaminé conforme a seguinte reação química chamada calcinação O produto que sai do forno é o CaO chamado de cal viva ou cal virgem Ele tem a mesma forma das pedras de calcário que entraram no forno porém agora está mais claro e mais leve Figura 22 Esta cal virgem é que será transformada no aglomerante a cal hidratada por meio da pulverização Figura 22 Pedras da cal virgem Fonte httpawsfeldmancombrwpcontentuploads200908CIMG0166JPG eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 47 Para se obter o aglomerante é necessário pulverizar a cal virgem A pulverização se dará pela adição de água Sim é necessário jogar água na cal virgem para que ela se torne um pó a cal hidratada 2212 Adição de água à cal virgem e obtenção da cal hidratada O processo de adicionar água à cal virgem desencadeia uma reação química onde o óxido de cálcio se transforma em hidróxido de cálcio em uma reação denominada reação de hidratação onde se desprende muito calor O hidróxido de cálcio formado CaOH2 é um pó muito fino chamado cal hidratada chamada também de cal extinta ou cal aérea agora sim aglomerante A reação de hidratação acontece com elevada produção de calor e com grande aumento de volume rendimento O volume do hidróxido de cálcio produzido chega a ser quase o dobro do volume do óxido de cálcio que o produziu Figura 23 A hidratação da cal viva é o processo técnico fundamental na obtenção de um aglomerante de qualidade onde a quantidade de água necessária no processo deve ser apenas o suficiente para transformar o material em pó nunca em pasta Figura 23 Rendimento da cal virgem na obtenção da cal hidratada Fonte httpwwwitcetcbrimgsDicionarioCal124png Normalmente nas indústrias modernas a cal viva produzida tem dimensões que variam de 20 mm a 80 mm e para evitar que se hidratem naturalmente pela ação da umidade do ar completase o processo de fabricação do aglo merante hidratandoo tecnicamente Os hidratadores são ambientes fechados onde a água e a temperatura são controladas para favorecer a transformação completa do óxido de cálcio em hidróxido de cálcio Saiba mais sobre hidratação da cal virgem em httpwwwinovatroniccom brhtmlHidratacao20da20 Calhtm Materiais de Construção eTec Brasil 48 A cal hidratada é encontrada no comércio para aplicações nas construções como em pinturas e confecção de argamassas para assentamento de tijolos e revestimento de alvenarias rebocos e emboços 2213 Endurecimento da cal hidratada A cal hidratada como aglomerante ativo que é será misturada à água para formar pasta ou nata e à areia para formar argamassa Entretanto a reação química de endurecimento que se processa em presença de água é uma reação que não acontece com a água mas sim com o gás carbônico presente no ar reação chamada de carbonatação O endurecimento da massa se processa com lentidão e ocorre de fora para dentro sendo necessário que ela seja porosa tanto para penetração do gás carbônico como para saída da água utilizada na mistura Esse mecanismo de endurecimento que depende do ar atmosférico explica além do nome do aglomerante de cal aérea seu longo tempo de endurecimento devido à baixa concentração de CO2 no ar Para trabalhar com cal hidratada é comum deixála misturada com areia e água em forma de massa coberta dias antes do uso Esse cuidado além de degenerar a matéria orgânica porventura presente na areia garante a transformação de todos os óxidos de cálcio ainda existentes em hidróxidos Obtémse assim uma massa de ótima trabalhabilidade e coesão Esse processo é considerado incômodo por alguns trabalhadores que acabam rejeitando a cal frente a outros materiais Procedimento incorreto já que a cal hidratada apresenta ótimas qualidades de plasticidade e retenção de água não devendo ser desprezada 222 Índice de hidraulicidade Hidraulicidade é a propriedade que caracteriza a capacidade de o aglomerante mineral endurecer após ter sido misturado com água e resistir após endurecido à ação dissolvente da água O índice de hidraulicidade hi é numericamente definido como a relação entre a soma das parcelas argilosas encontradas no calcário e a quantidade de cal viva obtida a partir dessa rocha Equação 21 eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 49 Quadro 21 Relação entre o índice de hidraulicidade e o tempo de endurecimento do aglomerante hi Denominação do aglomerante Tempo de endurecimento 010 Cal hidratada 30 dias 010 050 Cal hidráulica 05 15 dias 050 120 Cimento natural 6 24 horas 045 055 Cimento artificial 5 60 dias Fonte Adaptado de Bauer 1995 p 32 Como se viu a rocha calcária mesmo pura traz consigo outros materiais chamados de elementos argilosos muitas vezes ditos impurezas pois seus teores estão abaixo de 5 São eles sílica SiO2 alumina Al2O3 e o sesqui óxido de ferro Fe2O3 Entretanto esses elementos determinam importantes propriedades no aglomerante obtido de um calcário onde eles sejam mais abundantes e onde a temperatura de cozimento esteja acima de 1000C A cal hidratada não é um aglomerante hidráulico isto é não resiste satisfa toriamente à ação dissolvente da água como a água da chuva por exemplo depois de endurecido O cimento aglomerante hidráulico resultou de estudos e pesquisas evoluídas desse material 23 O cimento 231 Como surgiu o cimento O cimento é uma das invenções que contribuíram para o progresso tecnológico alcançado pela sociedade principalmente no que diz respeito às construções de grandes edifícios pontes e túneis Tal qual o conhecemos o cimento é um material relativamente recente pois seu desenvolvimento ocorreu pelo mundo a partir do final do século XIX sendo ainda motivo de recentes pesquisas O cimento em si é o adesivo mas o material que é produzido a partir dele o concreto é o grande responsável pela realização de todas essas obras Em 1756 John Smeaton classificou as cales em hidráulicas e não hidráulicas afirmando ser possível obter um aglomerante resistente e durável a partir da queima do calcário argiloso da ilha de Portland Temse daí em homenagem a Smeaton e à própria ilha no Reino Unido o nome do cimento Portland Materiais de Construção eTec Brasil 50 O cimento é um material recente mas tem sua origem bastante antiga na cal Foi a partir de estudos e descobertas principalmente das cales hidráulicas que se chegou ao cimento que hoje utilizamos Há muito tempo durante a fabricação da cal foi observado que ao queimar uma rocha calcária em temperaturas acima de 1000C e a mesma apresen tasse teores de elementos argilosos acima de 5 o produto obtido não era propriamente a cal virgem mas algumas pedras mais duras e mais escuras A ação mais elevada do fogo promovia reações químicas entre os elementos argilosos e a cal viva produzida resultando em pedras mais duras e mais escuras não pulverizáveis simplesmente pela adição de água mas pela ação conjunta de água e moagem Em compensação após endurecido o aglomerante final era muito mais resistente à ação das intempéries Era um aglomerante hidráulico uma cal hidráulica Estavam constituídas assim as primeiras observações que resultariam no cimento Portland Antigamente mesmo os gregos e os romanos já utilizavam uma cal hidráulica misturada com cinzas vulcânicas compondo o que era chamado de cimento natural As pesquisas desenvolvidas a partir dessa época seguiram no sentido de dosar calcário e argila adequandoos à temperatura de fusão Na vanguarda desses estudos os ingleses tiveram destaque Generalizouse a prática de misturar intimamente em proporções rigoro sas materiais calcários puros e materiais argilosos previamente moídos para obtenção deste novo aglomerante que passa a se chamar cimento artificial Em 1845 o inglês Isaac Johnson fabricou e patenteou o que até hoje é con siderado como o 1º cimento Portland artificial e que mais tarde espalhouse pela Europa e pelo mundo O cimento artificial é o aglomerante resultado da queima conjunta de duas matériasprimas bem dosadas e fragmentadas à uma temperatura de 1450C Uma das matériasprimas é a rocha calcária com elevado teor de carbonato de cálcio e a outra matériaprima é a argila com proporções bem definidas de sílica alumina e ferro Em 1889 iniciouse no Brasil a construção de uma fábrica de cimento arti ficial localizada no estado de São Paulo onde as primeiras unidades foram argila Terra chamada mais apropriadamente de sedimento Apresenta em sua composição principalmente a sílica a alumina e óxido de ferro eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 51 entregues ao mercado consumidor somente 10 anos depois A partir daí outros movimentos industriais germinaram por todo o Brasil como em 1892 na Paraíba e em 1912 em Cachoeira do ItapemirimES Entretanto o verdadeiro marco do nascimento da indústria cimenteira no Brasil foi a criação da Companhia Brasileira de Cimento Portland em 1924 com fábrica em Perus São Paulo Hoje são mais de 50 fábricas espalhadas pelo país 232 Matériasprimas para fabricação do cimento Cimento Portland clinquer gipsita adições O cimento Portland é o aglomerante artificial obtido da mistura de clinquer produto da queima conjunta de calcário e argila com gipsita gesso e adições minerais 2321 Principais óxidos componentes das matériasprimas e suas funções CaO Óxido de cálcio C proveniente do calcário é obtido logo na entrada do forno pela queima do calcário Reage com os elementos argi losos e produz os compostos mais importantes do cimento relacionados com as propriedades mecânicas SiO2 Sílica S presente nas argilas irá se combinar no interior do for no com o óxido de cálcio resultando nos silicatos produtos responsáveis pela resistência química e mecânica do cimento Portland Al2O3 Alumina A proveniente das argilas resultará em aluminatos após combinados com o óxido de cálcio Composto de baixa resistência mecânica e química mas que faz iniciar rapidamente as reações de en durecimento do cimento pega Fe2O3 Sesquióxido de ferro F proveniente das argilas atuará como fundente facilitando as reações químicas e influenciando também na cor do cimento K2O Na2O Álcalis K N óxidos de metais alcalinos presentes nas argilas atuarão também como fundentes no interior do forno contri buindo no abaixamento do ponto de fusão da mistura Materiais de Construção eTec Brasil 52 SO3 Sulfato S proveniente da gipsita que será misturada ao clin quer e controlará a reação de hidratação dos aluminatos impedindo a iniciação imediata das reações quando o cimento estiver em uso Esses são os elementos presentes nas matériasprimas Da fusão do calcário e da argila lançados no forno obtémse o clinquer Ele é o que podemos considerar como o cimento em potencial Misturado à gipsita e a outros componentes minerais adições serão todos levados à moagem final compondo cimentos Portland de diferentes tipos e comportamentos 2322 Obtenção do clinquer O calcário e a argila são abundantes na natureza e como muitas vezes pode ser observado são encontrados lado a lado prontos para serem utilizados sem nenhum tratamento prévio um presente da mãe natureza A exploração e a transformação das matériasprimas são relativamente simples apesar das grandes instalações industriais e da elevada temperatura necessária para a fusão dessas matériasprimas Uma fábrica de cimento é uma instalação industrial de grande porte localizada junto às jazidas de calcário e argila O processo atual de fabricação do cimento é denominado via seca pois consiste em secar as matériasprimas antes de colocálas no forno O esquema da Figura 24 ilustra a produção de clinquer Figura 24 Esquema de produção de clinquer Fonte CTISM adaptado do autor O calcário explorado na jazida é levado aos britadores onde será fragmentado reduzindose o tamanho dos blocos a pedras de aproximadamente 5 cm de diâmetro Paralelamente a argila é esboroada sua composição química conferida e se necessário corrigida com adição de areia ou hematita para complementação dos teores de sílica eou ferro respectivamente Saiba mais sobre a produção atual e fábricas em operação no site wwwabcpcombr eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 53 A dosagem desses materiais ocorre por intermédio de esteiras transportadoras movimentadas por motores de velocidades compatíveis de modo a combinar cerca de 80 de calcário com 20 de argila em massa A mistura de calcário e argila segue para o moinho de bolas onde será redu zida a pó e simultaneamente secada por um jato de ar quente vindo dos fornos A função da moagem é aumentar a área específica dos componentes para intensificar suas reatividades no interior do forno durante a obtenção do clinquer Essa mistura de calcário e argila chamase farinha crua farinha porque é muito fina e crua porque não passou pelo forno Os fornos rotativos para cimento são um pouco maiores que os de fabricar cal conforme mostrado na Figura 21 A farinha crua é lançada na parte superior do forno pela torre de ciclone que se encontra à uma temperatura de 900C onde logo acontece a descarbo natação do calcário produzindo cal virgem Com o forno girando e levando os materiais para seu o interior cada vez mais quente processamse várias reações químicas da cal virgem com os elementos argilosos Resumo das reações no interior do forno após a formação do CaO Todo Fe2O3 parte de Al2O3 parte de CaO 4CaO Al2O3 Fe2O3 C4AF Restante de Al2O3 parte de CaO 3CaO Al2O3 C3A Toda SiO2 parte de CaO 2CaO SiO2 C2S Restante de CaO parte de 2CaO SiO2 3CaO SiO2 C3S O clinquer resultado das transformações químicas ocorridas entre os elementos do calcário e da argila sai do forno a uma temperatura de 1000C Ele tem a forma de grãos de 2 a 5 cm de diâmetro escuro e muito duro Ao sair do forno a 1000C o clinquer é bruscamente resfriado por um jato de ar gelado passando a uma temperatura de 250C Esse tratamento térmico tem como função estabilizar o silicato tricálcico C3S último composto formado impedindo seu retorno a silicato dicálcico C2S O ar gelado que se torna aquecido pelo calor do clinquer será lançado no moinho de farinha crua no início do processo para secála Atualmente temse verificado que os fornos de clinquer são excelentes recursos para eliminação de resíduos industriais Estão em estudos algumas normas técnicas que definem as condições para utilização desses resíduos como combustíveis sem dano ao meio ambiente Assim esperase eliminar lamas derivadas da siderurgia e da indústria de alumínio cascas de arroz resíduos de petróleo serragens de madeiras e até mesmo pneus velhos Materiais de Construção eTec Brasil 54 O clinquer resfriado será estocado e estará apto à entrar na última fase de fabricação do cimento Portland ou seja a moagem final juntamente com a gipsita e as adições 2323 Outras matériasprimas gipsita e adições Figura 25 Esquema de produção do cimento Portland Fonte CTISM adaptado do autor a Gipsita A gipsita tem sido desde a invenção do cimento Portland uma componente essencial Apenas quando as pesquisas apontarem a existência de um cimento Portland sem gipsita ela será uma adição A gipsita é uma rocha composta principalmente de sulfato de cálcio hidratado CaSO4 2H2O Participando com teor entre 3 e 5 da massa de clinquer tem por objetivo reduzir a ação enérgica do endurecimento rápido do alumi nato tricálcico proporcionando um desenvolvimento mais lento das reações químicas de endurecimento do cimento quando em uso b Adições Outros produtos são considerados adições ao cimento Portland por não serem elementos fundamentais já que muitos estudos os apontam como materiais que oportunamente dão ao cimento características de melhor aplicação São exemplos de adições a escória de altoforno siderúrgico pozolanas artificiais e o próprio calcário cru calcário que não entrou na composição da farinha crua resíduo da britagem A escolha pelo fabricante do uso entre estes materiais e suas quantificações vai compor os diversos tipos de cimento disponibilizados no mercado Escória básica de altoforno siderúrgico A escória de altoforno siderúrgico é um subproduto da fabricação do aço resultado da fusão do minério de ferro com outros ingredientes incluindo as eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 55 cinzas dos combustíveis Se a escória for de composição química básica pH 7 adequada e devidamente tratada termicamente pelo brutal rebaixamento de temperatura ela apresentará propriedades aglomerantes latentes Quando misturada com água endurece através de um processo extremamente lento Porém se estimulada pela ação catalisadora do hidróxido de cálcio produzido na hidratação do clinquer endurece mais rápido produzindo silicatos hidratados de cálcio os produtos mais nobres e mais estáveis dos cimentos Pozolanas Materiais pozolânicos são materiais compostos por sílica e alumina que por si só possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante mas que finamente moídos e na presença de água e de clinquer reagem formando compostos que também endurecem e aglomeram As pozolanas podem ser naturais ou artificiais As naturais são materiais de origem vulcânica geralmente ácida pH 7 por isso adicionadas em menor quantidade As artificiais são materiais provenientes de tratamento térmico de subprodutos industriais Destacamse Cinzas volantes cinzas obtidas e coletadas nas chaminés de usinas termo elétricas abastecidas por carvão mineral Metacaulim pozolanas artificiais oriundas da queima entre 500 e 900C de argilas cauliníticas Sílica ativa resíduo da fabricação do ferro silício Pó de calcário É o calcário cru com elevado teor de calcita 90 e que moído nas mesmas dimensões dos grãos de cimento recebe o nome de filler carbonático Temse verificado que apesar de inerte o pó de calcário misturado ao clinquer tem efeito ligeiramente benéfico nas propriedades do concreto inclusive na resistência mecânica por dispersar mais e melhor os grãos de clinquer intensificando sua ação Entretanto por razões econômicas e até ecológicas os resíduos criados durante a exploração da matériaprima são aproveitados 2324 Moagem final Determinados os materiais que serão adicionados ao clinquer e seus respec tivos teores toda a mistura segue finalmente para o moinho de bolas onde O hidróxido de cálcio liberado pela hidratação do C3S e do C2S é o catalisador da escória por apresentar o radical hidroxila OH Fabricação do cimento httpwwwyoutubecom watchvXadBPx48E Materiais de Construção eTec Brasil 56 será pulverizada a grãos menores que 75 mm passando a compor o cimento Portland Esse será embalado em container plástico de 1000 kg destinado às usinas e concreteiras ou ensacado em embalagens de papel de 4050 kg destinado ao comércio de construções em geral Figura 26 Tipos de cimento Portland após moagem nos teores de respectivas matériasprimas Fonte CTISM adaptado do autor 233 Fatores que identificam os comportamentos dos cimentos 2331 Resistência a esforços mecânicos de compressão Esta é provavelmente a principal lembrança quando se pretende escolher um cimento para fabricar concreto Apesar disso a resistência dos concretos não depende só do cimento mas está ligada também a outros materiais tanto em quantidade como em qualidade O ensaio mais significativo para se verificar a resistência do cimento ao esforço de compressão é executado sob a forma de argamassa Utilizase uma areia exclusiva para tal teste areia padrão e dosase um traço com cimento areia e água a fim de se obter a argamassa padrão Com essa argamassa padrão são moldados os corpos de prova a partir dos quais rompidos em idades convencionadas 3 7 e 28 dias obtémse resul tados que possibilitarão uma visão da evolução e do alcance da resistência mecânica que é creditada ao cimento NBR 72151997 Conforme se observará no Quadro 22 apresentado mais à frente os diversos tipos de cimento Portland serão classificados em uma das três classes de resistência mecânica 253240 correspondentes às tensões em MPa que os corpos de prova são rompidos aos 28 dias de idade traço Proporção dos elementos na mistura cimento areia e água eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 57 2332 Alcance da resistência mecânica Este fenômeno diz respeito tanto à intensidade quanto à rapidez com que a resistência mecânica é alcançada Está relacionado à porcentagem de C2S e C3S do clinquer teor de adições e à finura do cimento 2333 Grau de finura Quando o clinquer e as adições vão para o moinho o tempo de permanência lá determinará a finura do cimento ou seja o tamanho de seus grãos Quanto mais fino for o grão maior será o contato com a água resultando em reações mais rápidas endurecimento mais rápido e liberação mais intensa do calor gerado durante a hidratação A finura ainda influencia em uma maior retração das peças concretadas depois de endurecidas Um dos ensaios mais simples para se conhecer a finura de um cimento é o peneiramento pela peneira n 200 de abertura de malha 0075 mm NBR 115791991 Apesar de ser um processo menos preciso tem sido executado há um bom tempo devido ao seu baixo custo e facilidade de execução 2334 Tempo de início de pega A pega e o endurecimento são dois aspectos físicos de mesmo processo de hidratação do cimento vistos por períodos diferentes Para entender o momento em que o cimento endurece convencionouse dividir o fenômeno da hidratação em duas etapas separadas pelos respectivos tempos de ocorrência a pega na 1ª fase do processo e o endurecimento na 2ª fase A Figura 27 procura esclarecer num gráfico de escala de tempo a pega e o endurecimento tão logo o cimento e água sejam misturados Figura 27 Esquema de desenvolvimento da pega e do endurecimento Fonte CTISM adaptado do autor O 1º tempo chamado de Tempo de Início de Pega TIP corresponde ao intervalo de tempo decorrido desde o lançamento de água no cimento até o instante em que a pasta apresenta grande perda de plasticidade Materiais de Construção eTec Brasil 58 O tempo que transcorre entre o zero da escala e o ponto de TIP corresponde ao período em que o operário tem para usar o material argamassa ou concreto Após o TIP as reações de endurecimento passam a se processar mais inten samente e o material já não é mais trabalhável sob pena de rompendo as ligações químicas em formação contribuir para a diminuição da resistência mecânica que seria alcançada Assim à medida que o tempo progride a pega também progride levando o cimento a unirse mais firmemente aos materiais com os quais se encontra misturado O 2º tempo chamado de Tempo de Fim de Pega TFP corresponde ao intervalo de tempo decorrido desde o lançamento da água no cimento até o instante em que a pasta perdeu completamente a sua plasticidade Atingido TFP o material passará para outra fase onde já sólido e enrijecido mas sem resistência mecânica irá incorporandoa com o transcorrer das horas e dias É a fase de endurecimento que pode até durar meses caso as condições sejam favoráveis presença de água e cimento anidro O conhecimento do TIP é de grande importância para todos que manuseiam os cimentos e aglomerantes em geral A partir dele é possível dimensionar seu trabalho de modo a produzir transportar lançar e adensar o concreto antes que as reações químicas possam efetivamente conduzir o material a um estado não mais trabalhável É inadmissível a movimentação da massa de concreto fresco após decorrido o TIP do cimento Os fatores que influenciam no tempo de início de pega são Porcentagem de C3A no cimento quanto maior mais rápida ocorre a pega Quantidade de água de amassamento uma pequena quantidade a mais pode agilizar a pega por favorecer a solubilização dos aluminatos po rém em excesso pode atrasar em função da demora da precipitação dos compostos Temperatura quanto mais elevada mais rápida a pega temperaturas baixas retardamna podendo até paralisála Alguns aglomerantes têm TIP rápido como o gesso 4 minutos enquanto o cimento dito aglomerante de pega normal tem por volta de 2 a 3 horas e TFP entre 10 e 12 horas A determinação do TIP e do TFP dos cimentos é feita em laboratório dentro de condições ambientes e com equipamentos específicos NBR NM 652003 eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 59 Grau de moagem do cimento quanto mais fino o cimento menor o TIP Presença de impurezas orgânicas se houver geralmente presente nas areias haverá atraso ou mesmo interrupção da pega Existem elementos cuja presença intencional ou não na mistura alteram o TIP São os aceleradores NaCl NaOH CaCl2 K2O utilizados para tapar vazamentos e lançamentos de concreto projetado e os retardadores Na2CO3 CaSO4 ZnO H3PO4 utilizados para lançamento de concretomassa ou casos específicos de transporte 2335 Liberação de calor durante a cura e o endurecimento O calor de hidratação é o calor produzido durante o desenvolvimento das reações químicas de pega e de endurecimento do cimento Esse calor é lançado no ambiente e também é absorvido pela própria estrutura O calor produzido será maior à medida que maior for o teor de C3A e C3S do clinquer bem como quanto mais fino for o cimento Todo material submetido a um aumento de temperatura tende a aumentar de volume O concreto com poucas características de livrarse facilmente desse calor irá trincar já que não é elástico Portanto quanto mais cimento for utilizado no traço de concreto maior a chance das trincas aparecerem 2336 Resistência ao ataque de águas agressivas Águas agressivas são águas que agridem quimicamente o concreto desfazendo as ligações químicas adquiridas pelo cimento podendo levar as estruturas à ruína São elas Águas sulfatadas que contém sulfato de cálcio sulfato de sódio ou sul fato de magnésio Podem ser encontradas em muitos terrenos e agri dem as fundações Águas carbonatadas que contém CO2 livre ou bicarbonato de cálcio eou de magnésio Podem ser encontradas em terrenos pantanosos Águas puras como as das chuvas as resultantes de degelo ou as de al guns poços subterrâneos Águas do mar por apresentarem sais de sódio e cloro Materiais de Construção eTec Brasil 60 Águas residuais de esgotos domésticos de dejetos orgânicos ou ainda com resíduos industriais Os cimentos resistentes às águas agressivas são designados por Resistente a Sulfatos trazendo consigo a sigla RS Em geral são mais grossos e com maior quantidade de adições de escória 2337 Possibilidades de reações químicas entre os álcalis presentes no cimento e os agregados do concreto Os álcalis K2O e Na2O provenientes das argilas são matériasprimas necessárias por serem fundentes e facilitarem a formação do clinquer porém permane cem no cimento em quantidade de 10 o que não é muito bom mas que ainda não se conseguiu um processo mais econômico de os excluírem completamente Por outro lado certos agregados utilizados na fabricação do concreto contêm minerais passíveis de reagir com esses álcalis principalmente em ambientes de permanente contato com água resultando em compostos que causam expansões anormais nos concretos fissurandoos funestamente O uso de cimento com baixos teores de álcalis 06 e o uso de cimento com maiores teores de escórias ou pozolanas são recomendados para prevenir a ocorrência da reação álcaliagregado um fenômeno que tem sido objeto de intensos estudos de técnicos e de pesquisadores 2338 Propriedades dos compostos do clinquer Silicato tricálcico C3S Alita responsável pela resistência mecânica do cimento nas primeiras idades Libera grande quantidade de calor de hidratação Silicato dicálcico C2S Belita responsável pela resistência mecânica a longo prazo a partir dos 28 dias de idade É resistente à ação das águas agressivas e libera uma quantidade menor de calor de hidratação Aluminato tricálcico C3A Aluminato hidratase rapidamente e libera grande quantidade de calor de hidratação logo nas primeiras horas Pouco contribui para a resistência mecânica e resistência à ação das águas agressivas A gipsita conforme visto anteriormente é adicionada ao clinquer durante sua moagem para controlar a velocidade de hidratação do C3A e consequente mente controlar o início de pega do cimento Ferro aluminato tetracálcico C4AF Ferrita composto que praticamente não contribui para a resistência mecânica Com menor desenvolvimento de calor de hidratação também resiste melhor ao ataque das águas agressivas eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 61 e caracteriza a cor do cimento Atua como fundente auxiliando as reações que se desenvolverão seguidamente no interior do forno 234 Tipos de cimentos Portland A ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas normaliza cinco tipos de cimentos Portland sendo que alguns ainda subdividemse A disponibilidade de determinados tipos é regional sendo que outros são fabricados somente por encomenda Quadro 22 Composição dos diversos tipos de cimentos Nome Cimento Portland Sigla Classe Clinquer gipsita Escória Pozolana Calcário Comum CP I 253240 100 Comum com adições CP IS 253240 95 99 1 5 Composto com escória CP IIE 253240 56 94 6 34 0 10 Composto com pozolana CP IIZ 253240 76 94 6 14 0 10 Composto com filler calcário CP IIF 253240 90 94 6 10 Altoforno CP III 253240 25 65 35 70 0 5 Pozolânico CP IV 2532 45 85 15 50 0 5 Alta resistência inicial CP V 95 100 0 5 Fonte Adaptado das normas da ABNT sobre cimentos 2341 Cimento Portland comum e com adições CP I CP IS Aglomerante que praticamente não tem adições Devido ao elevado teor de clinquer na sua composição tem custo mais elevado que os demais e por isso não é encontrado facilmente no mercado É um aglomerante de elevada resistência mecânica já nas primeiras idades devido ao maior teor de C3S com liberação de muito calor durante a sua hidratação O CP IS é bastante parecido tecnicamente com o CP I em razão dos baixos teores de adições NBR 57321991 2342 Cimento Portland composto CP IIE CP IIZ CP IIF Este cimento já leva adições variadas em teores variados que alteram per ceptivelmente o seu comportamento NBR 115781997 Nos cimentos compostos com escória CP IIE notase um pequeno atraso no Tempo de Início de Pega e no alcance da resistência mecânica nas primeiras idades Com reações ligeiramente mais lentas libera calor durante a hidratação de maneira mais suave contribuindo na diminuição da ocorrência de trincas e fissuras nas estruturas de concreto Apresenta ainda melhor resistência ao Materiais de Construção eTec Brasil 62 ataque das águas agressivas e suas propriedades se acentuam quanto maior for o teor de escória Nos cimentos com pozolanas CP IIZ a pega é mais demorada e o alcance das resistências com a idade também por isso é recomendável que se aguarde mais tempo para a desforma das estruturas de lajes Apesar disso o baixo calor de hidratação devido à lentidão das reações favorece o não surgimento de fissuras devido à retração Sua presença em concreto aparente pode não ser indicada porque não sendo uniforme a distribuição das cinzas pozolânicas no cimento há o surgimento de manchas na superfície externa das peças de concreto Por apresentarem melhor resistência ao ataque de sulfatos têm sua durabilidade ampliada Os cimentos com material carbonático CP IIF são de fabricação recente e as suas propriedades muito se assemelham ao CP IS apesar do teor de clinquer ser ligeiramente menor 2343 Cimento Portland de altoforno CP III Este cimento apresenta adição de escória básica de altoforno siderúrgico em proporções bem mais intensas que o cimento CP IIE NBR 57351991 Suas características mais marcantes são Tempo de início e fim de pega prolongado ainda que normal com pos sibilidades de paralisação das reações em climas frios 7C Endurecimento lento e resistência inicial baixa nas primeiras idades o que requer maior cuidado na cura e maior tempo de espera com a es trutura escorada Entretanto sua resistência aumenta sensivelmente em idades próximas aos 28 dias chegando a superar muitos cimentos em idade superior a 60 dias pois a escória também contribui no endureci mento embora de maneira mais lenta De baixo calor de hidratação favorecendo o não surgimento de trincas e fissuras nas peças concretadas apresenta boa resistência aos meios agres sivos Ainda são desfavorecidas as possibilidades de reações entre os ál calis do cimento com os minerais supostamente reativos dos agregados Outra boa característica dos cimentos de altoforno é a sua boa esta bilidade volumétrica em tempo frio ou calor excessivo Entretanto há restrições de uso em estruturas onde a ferragem é prétensionada como em peças préfabricadas de concreto protendido Ainda encontraremos no mercado outros tipos de cimento como Cimento Portland Resistente a Sulfatos Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação Cimento Portland Branco tipo estrutural e não estrutural Visite os sites de fábricas de cimento e conheça mais sobre eles eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 63 2344 Cimento Portland pozolânico CP IV Cimento onde as adições de pozolana e calcário cru são maiores do que no cimento CP IIZ NBR 57361999 Suas características são basicamente as mesmas do cimento citado anteriormente porém mais intensas A pega neste cimento é mais lenta a resistência inicial é baixa nas primeiras idades até 7 dias e a resistência final um pouco mais elevada observe que só são classificados por Norma Técnica os de resistência mecânica de 25 e 32 MPa Seu endurecimento é lento em climas frios o que requer paciência para a desforma uso de aditivo ou aplicação de cura a vapor Apresenta ainda baixo calor de hidratação boa resistência à ação de águas agressivas melhor estabilidade volumétrica em climas frios ou quentes e inibição da reação álcaliagregado Encontra grande aplicação em concretomassa grandes volumes de concreto como em barragens onde elevada resistência mecânica não é requerida e onde o permanente contato com águas provenientes de tratamentos industriais de esgoto ou de solos seja necessário 2345 Cimento Portland de Alta Resistência Inicial ARI CP V Cimento composto basicamente de clinquer e gipsita onde só se adiciona calcário cru Possui pega normal porém o endurecimento é muito rápido devido ao seu maior grau de moagem NBR 57331991 O cimento ARI não foi classificado por classe de resistência mecânica como os demais cimentos citados anteriormente mas sua resistência é sempre maior que 30 MPa aos 7 dias de idade Já aos 3 dias de idade alcança resistência superior a 25 MPa somente alcançada pelos demais cimentos após 21 dias Suas características são explicadas em função da obtenção de um clinquer com queima mais completa o que proporciona maior formação de C3S e por ser um cimento mais fino que os demais Em compensação sua utilização requer maior atenção desde a armazenagem até os rigorosos cuidados dispensados ao concreto durante a cura função do elevado calor de hidratação despren dido Sua utilização em peças de grandes dimensões deve ser estudada com cuidado mas tem seu uso recomendado na fabricação de blocos prémoldados artefatos de concreto e até mesmo no concreto protendido Em geral todos os cimentos podem ser utilizados em praticamente todos os serviços de argamassas e concretos havendo entretanto cimentos mais indicados para determinados serviços Grande cuidado deve ser dado ao armazenamento do cimento na obra Embalado em papel suporta pouco contato com a umidade do solo ou de paredes Se a umidade atravessa a embalagem iniciase o processo de endurecimento empedrandoo e estragandoo Para uma boa armazenagem isoleo do chão e de paredes não coloque mais que 12 sacos empilhados e guardeos por no máximo um mês cura a vapor Cura acelerada do concreto Veja mais em produção de concreto Materiais de Construção eTec Brasil 64 No caso dos concretos mais importante é compreender que para melhor fabricálos é necessário ficar atento no momento da escolha dos agregados e nas dosagens dos materiais principalmente da água Isso é muito mais importante que a própria escolha do tipo de cimento Resumo Como se viu o cimento resultou da evolução dos estudos da cal onde pro curavase obter um material mais resistente e durável Fabricado no mundo inteiro devido à abundância de matériasprimas contribui enormemente para o progresso das cidades pela utilização do concreto armado O cimento tem merecido nos últimos anos pesquisas mais audaciosas que buscam o aumento de suas resistências O cimento em si é apenas o aglomerante mas é ele que fornece a confiança que obtemos nas estruturas de concreto armado Atividades de aprendizagem 1 O que é aglomerante hidráulico Exemplifique 2 Quais as características básicas da reação de hidratação da cal virgem 3 O que é o clinquer do cimento Portland e quais seus principais compo nentes 4 Por que a gipsita é um material imprescindível no cimento Portland 5 Qual é a influência da finura dos cimentos na composição dos concretos 6 No gráfico a seguir que representa a resistência mecânica σ com o tem po t dos cimentos 1 2 e 3 apontar a O cimento de endurecimento mais rápido b O cimento que apresenta maior resistência aos 28 dias de idade c O cimento que promete apresentar a maior resistência mecânica com o tempo eTec Brasil Aula 2 Aglomerantes 65 Exercício 61 Gráfico demonstrativo do alcance da tensão com o tempo para os cimentos Fonte CTISM Materiais de Construção eTec Brasil 66 eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos Objetivos Definir agregados Classificar agregados Identificar funções e características de uso dos agregados Conhecer impurezas presentes nos agregados 31 Areia e pedra britada como agregados para concreto Agregados são materiais inertes em forma de grãos Areias e pedras britadas são os agregados que iremos estudar procurando compreender suas aplicações em argamassas e concretos A escolha correta desses materiais tem importância econômica por ocuparem o maior volume nos concretos e argamassas e importância técnica por ser o material que dificultará o efeito nocivo da retração da pasta de cimento Os agregados devem ser formados por grãos resistentes duráveis de preferência de variados tamanhos e inertes isto é que não desenvolvem nenhuma reação química quando misturados com água O uso dos agregados reflete ainda na trabalhabilidade na massa específica nas propriedades térmicas e acústicas no módulo de elasticidade e na durabilidade das estruturas de concretos e de argamassas As areias são extraídas do leito dos rios ou de depósitos naturais e as pedras britadas britas são rochas fragmentadas artificialmente 32 Classificação 321 Quanto à origem Naturais são as areias provenientes do leito dos rios chamadas de areia lavada ou areias exploradas em outros locais chamadas de areias de barranco eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos 69 ou de mina Cascalhos ou seixos rolados também podem ser encontrados no leito dos rios ou fora deles e muitas vezes são utilizados sem qualquer tipo de tratamento ou beneficiamento Mesmo as britas obtidas artificialmente pelo uso de britadores têm sido consideradas naturais devido ao trabalho pouco industrializado de obtenção desses materiais Artificiais são os agregados obtidos por processos industriais tais como argila expandida vermiculita pó de alumínio entre outros 322 Quanto ao tamanho do grão granulometria Miúdo é o agregado cujos grãos passam pela peneira 48 mm mas ficam retidos na peneira 015 mm No máximo 15 da massa ensaiada podem ficar retidos na peneira 48 mm São as areias Graúdo é o agregado cujos grãos passam pela peneira de abertura de malha 76 mm mas ficam retidos na peneira 48 mm No máximo 15 da massa ensaiada podem passar pela peneira 48 mm São as britas e os seixos rolados Figura 31 Peneiras da série normal para agregados graúdos e agregados miúdos Fonte CTISM adaptado do autor Filler é um material muito fino composto por grãos menores que 0075 mm Um agregado pode ter granulometria contínua aberta e uniforme conforme a Figura 32 As peneiras para ensaio granulométrico dos agregados são feitas de malhas metálicas quadradas identificadas pelo lado da abertura em milímetros Pertencem à duas séries distintas da ABNT denominadas de série normal e série intermediária Materiais de Construção eTec Brasil 70 Figura 32 Distribuição granulométrica de agregados Fonte CTISM adaptado do autor 33 Propriedades dos agregados As propriedades dos agregados são as características que eles trazem consigo provenientes de sua própria constituição e origem que permitem indicálos para serviços adequados A elas associamos os valores numéricos ou seja parâmetros que os indicarão para as mais variadas aplicações nas obras de engenharia 331 Umidade Geralmente as britas e areias são guardadas ao ar livre e por isso sempre apresentam determinada umidade menor em época de seca porém consi derável em época de chuvas A quantidade de água presente nos agregados interfere em muitas de suas propriedades e aplicações A areia mesmo que pareça seca contém quantidade razoável de água e sofre a influência do inchamento A brita não sofre esse efeito e mesmo molhada seca rapidamente pois os espaços entre os grãos são maiores o que facilita a evaporação da água A umidade influi na utilização da areia para confecção de concretos sobretudo por exigir duas correções durante a sua aplicação Alteração da água de amassamento da mistura Alteração do volume da areia na confecção do traço devido ao inchamento A água de amassamento é a água adicionada à mistura de cimento areia e brita para a confecção de concretos Teoricamente essa água pode ser dividida em duas partes Uma parte 12 da massa do cimento irá reagir com o cimento transfor mandoo em aglomerante A outra parte será responsável pela trabalhabilidade do concreto e irá evaporar Essa 2ª parte merece atenção redobrada pois quanto mais água houver para evaporar maior será a quantidade de poros eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos 71 deixados na peça e por eles futuramente poderão penetrar elementos nocivos à estrutura como gás carbônico gás sulfuroso oxigênio e águas agressivas como a água da chuva A umidade sempre presente nas areias deverá ser conhecida e avaliada para que possa ser sempre levada em consideração Seu excesso ou sua falta altera a trabalhabilidade necessária aos concretos comprometendo a resistência mecânica da peça Considerando um pequeno grão de agregado podemos observálo em um dos seguintes estágios de umidade Figura 33 Figura 33 Teores de umidades de agregados Fonte Adaptado de Petrucci 1979 p 50 A Sem umidade B Somente com umidade interna C Saturado com superfície seca absorção D Saturado com água livre extravasando pelos poros A massa de água Mag presente nos agregados indica o seu teor de umidade h expresso como uma porcentagem da massa de material quando com pletamente seco Ms Uma determinada quantidade de areia úmida Mh tem consigo um determinado teor de umidade h de modo que Ms 100 Mag h Onde Ms é a massa da areia seca Mh é a massa de areia úmida Mag é a massa de água embutida na areia Materiais de Construção eTec Brasil 72 Então Mag Mh Ms Portanto temos a Equação 31 A determinação numérica da umidade de um agregado pode ser feita com simplicidade aplicandose a Equação 31 após a pesagem de uma amostra da massa úmida e a secagem da amostra por um dos seguintes métodos 3311 Pela estufaaquecimento ao fogo Após determinada a massa de uma quantidade de material úmido Mh este será conduzido à estufa ou frigideira ao fogo para eliminação da umidade Pesase posteriormente novamente o material Ms e aplicase a Equação 31 do teor de umidade 3312 Aparelhos especiais É o caso do Speedy Moisture Test um método prático rápido e relativamente seguro para se determinar a umidade do agregado miúdo Constituise de um mini laboratório que pode ser utilizado na obra para verificação do teor de umidade da areia Figura 34 Figura 34 Equipamento Speedy Moisture Test para a medida do teor de umidade do agregado miúdo Fonte httpviatestcombrnovositemodulesrmmsuploadsAPARELHO20UMIDIMETRO20SPEEDYdSH1W1vOjpg Pelo método da estufa avaliamos a umidade total do agregado Os demais métodos avaliam uma umidade ligeiramente menor porém a que realmente importa porque a umidade interna dos vazios impermeáveis não sai do agregado para interferir no fator ac dos concretos e argamassas eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos 73 Compondo o Speedy há uma garrafa metálica cuja tampa é acoplada a um manômetro Para utilizálo colocase dentro da garrafa uma ampola de vidro contendo carbureto de cálcio uma pequena esfera de aço e uma amostra de areia úmida cujo teor de umidade desejase conhecer Fechase a garrafa sacodese a mesma para que a esfera quebre a cápsula de vidro colocando o carbureto de cálcio em contato com a areia úmida O carbureto passa a reagir com a água da areia formando um gás o acetileno cuja quantidade será denunciada pelo manômetro em função da pressão que ele exerce dentro da garrafa metálica Uma tabela fornecida pelo fabricante indicará o teor de umidade que havia na amostra de areia em função da massa da mesma e da pressão exercida pelo gás visualizada no manômetro do aparelho 332 Massa específica A massa específica m é a relação entre a massa M de uma determinada quantidade de agregado e a soma dos volumes dos grãos componentes chamado volume real Vr segundo a Equação 32 O ensaio constituise na determinação do volume real do material uma vez que a massa da amostra a ser ensaiada é facilmente determinada na balança Em síntese o ensaio consiste em colocar uma amostra de agregado seco de massa conhecida M em um vidro com capacidade de 500 ml que após pesado M1 será preenchido com água e pesado novamente M2 como pode ser visualizado na Figura 35 Figura 35 Esquema de procedimentos para determinação da massa específica de agregado Fonte CTISM adaptado do autor A massa específica será obtida através da Equação 33 Materiais de Construção eTec Brasil 74 Onde Vágua é o volume de água adicionada ao frasco e igual à diferença de pesagem Isto é Vágua M2 M1 A determinação precisa do volume real é feita em ensaios de laboratório seguindo as prescrições da NBR NM 522009 para o agregado miúdo e da NBR NM 532009 para o agregado graúdo Na falta de dados mais confiáveis obtidos em laboratórios podemos adotar como massa específica tanto da areia quanto da brita valores compreendidos entre 260 e 270 kgdm³ em função de suas rochas de origem Lembrando que se originárias das mesmas rochas as massas específicas de areias e de britas são iguais 333 Massa unitária A massa unitária d é a relação entre a massa M de uma determinada quantidade de agregado e o seu volume aparente Vap O volume aparente é o volume do recipiente preenchido completamente com o agregado Determinase a massa unitária do agregado pela Equação 34 A massa unitária tem grande importância na tecnologia dos concretos e arga massas pois serve para converter os traços de massa em volume e viceversa assim como também é utilizada no cálculo do consumo de materiais e no dimensionamento de recipientes para seu transporte Os agregados devem ser ainda avaliados no teor de umidade quando seco ao ar e no estado solto Quando ensaiados em teores de umidades diferentes essa umidade deve ser indicada Também na falta de dados mais precisos da massa unitária podemos adotar os valores apresentados no Quadro 31 lembrando que tanto a rocha matriz eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos 75 como a granulometria do agregado influenciam nestes valores Quanto menor for o grão maior será sua massa unitária Quadro 31 Massa unitária de agregados kgdm³ Material Seca h 0 Seca ao ar h 2 Areia 150 a 170 120 a 150 Brita 140 a 160 140 a 160 Fonte Autor 334 Inchamento Ao olharmos para duas latas iguais contendo numa delas areia molhada e na outra areia seca teremos a impressão de que a lata que contém areia molhada pesará mais Contudo esse pensamento está errado Em igualdade de volume como devem ser comparadas a areia úmida pesa menos que a areia seca devido ao fenômeno de inchamento O inchamento é o aumento de volume que ocorre em uma quantidade de areia em função da quantidade de água que ela contém O inchamento I é o volume de água Vag referido percentualmente em relação ao volume da areia seca Para cada teor de umidade há um coeficiente de inchamento correspondente Vs 100 Vag I Onde Vs é o volume da areia seca Vh é o volume de areia úmida Vag é o volume de água contido na areia Então Vag Vh Vs Que resulta na Equação 35 A água livre penetra por entre os grãos de areia invadindo inicialmente os poros permeáveis Uma vez saturados a água forma uma película ao redor do grão que em função de seu tamanho pequeno e leveza é afastado do seu vizinho produzindo um aumento de volume do conjunto chamado de inchamento A areia utilizada nas edificações está sempre úmida e consequentemente inchada Este inchamento que muitas vezes ultrapassa 20 já traz como interesse imediato a quantidade de material a ser adquirido Um caminhão que transporta 8 m3 de material pode trazer a plena carga apenas 65 m3 de areia úmida Ainda que você não seja enganado no preço deve tomar cuidado para que não falte material em sua construção Porém o cuidado mais importante é atentar para as correções dos traços de concreto uma vez que a água é um importante componente e que mais contribui para sua resistência e durabilidade Em geral quanto mais água for utilizada na fabricação do concreto pior será sua qualidade Materiais de Construção eTec Brasil 76 Figura 36 Areia seca e areia inchada úmida Fonte CTISM adaptado do autor O inchamento depende diretamente do teor de umidade e da granulometria da areia sendo maior para areias mais finas por apresentarem maior superfície específica Como praticamente toda areia tem diferente granulometria e sofre influência diferenciada de inchamento é tecnicamente correto obter em laboratório a curva de inchamento para cada uma dessas areias Entretanto isso só se apresentará justificável para obras de grande porte e de elevado consumo de material Para obras menores e de execução breve como as residenciais esse procedimento é dispensável 335 Granulometria Granulometria é a medida da distribuição do tamanho dos grãos dos agre gados Corresponde ao estudo da proporção de grãos de diversos tamanhos em relação ao conjunto através da separação dos grãos pelas peneiras já indicadas no item 322 A granulometria de um agregado tem grande influência na qualidade das argamassas e concretos que irão compor principalmente no que diz respeito à compacidade trabalhabilidade e resistência mecânica O ensaio de granulometria de um agregado NBR NM 2482003 tem como finalidade determinar o percentual de grãos retidos e acumulados nas peneiras padronizadas pela ABNT e definir a Dimensão Máxima Característica DMC e o Módulo de Finura MF do agregado Tem ainda o objetivo de visualizar o enquadramento da distribuição dos grãos pelas faixas granulométricas recomendadas pela norma técnica A metodologia do ensaio é relativamente simples bastando passar duas amostras de agregados coletadas e tratadas em dois conjuntos de peneiras Após a separação o material de cada peneira MR será pesado e deter Em tecnologia das edificações o espaço entre as armaduras deverá ser 12 DMC das britas e 12 da espessura nominal de cobrimento do concreto Atente para a expressão Módulo de Finura que bem poderia se chamar de Módulo de Grossura pois quanto maior o MF mais grosso serão os grãos dos agregados eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos 77 minada a porcentagem de massa retida MR e a porcentagem de massa retidaacumulada MRA Desse último cálculo resultarão a DMC e o MF do agregado A dimensão máxima característica do agregado é a abertura da malha da peneira série normal ou intermediária na qual fica retida e acumulada 5 ou quantidade imediatamente inferior de agregado O módulo de finura é a soma das porcentagens retida acumulada nas peneiras da série normal dividido por 100 O MF é a característica mais expressiva para as areias e no Quadro 32 você pode visualizar esse parâmetro através de alguns valores apresentados Quadro 32 Módulos de finura de agregado miúdo Areia Módulo de finura 1 Fina 200 2 Média fina 200 249 3 Média grossa 250 285 4 Grossa 285 Fonte Adaptado de Petrucci 1979 p 58 Se uma areia muito fina for utilizada na fabricação do concreto haverá neces sidade de utilizar muita água para se obter a trabalhabilidade desejada o que conduzirá ao prejuízo na resistência mecânica Se a areia utilizada é muito grossa serão formadas misturas ásperas pouco coesas e de fácil segregação Ambas as situações devem ser evitadas em casos onde não se utilize aditivos para concretos No caso da confecção de concreto as areias mais adequadas são as de módulo de finura entre 25 e 35 não devendo ser desprezada a possibilidade de composição de duas areias diferentes ou mesmo areias artificiais resultantes da britagem de rochas A DMC é mais expressiva para as britas Embora a designação técnica esteja a muitos anos em prática ainda é comum especificar esses agregados por suas numerações populares usuais como brita n 1 brita n 2 brita n 3 e assim por diante porém sem sintonia de uso dessa nomenclatura nas regiões brasileiras O Quadro 33 mostra uma relação entre o tamanho da pedra britada sua DMC e aplicações usuais Materiais de Construção eTec Brasil 78 Quadro 33 Identificação granulométrica de agregado graúdo brita N DMC mm Aplicações 0 95 125 Peças esbeltas com muita armação 1 19 25 Fundações vigas lajes pilares e estruturas em geral 2 32 38 3 50 76 Blocos com pouca armação 4 76 152 Blocos sem armação Fonte Autor 336 Substâncias nocivas São consideradas substâncias nocivas presentes nos agregados os materiais pulverulentos as argilas em torrões as partículas minerais fracas e as matérias carbonosas 3361 Materiais pulverulentos São argilas e siltes em forma de pó de dimensões menores que 0075 mm filler presentes nos agregados Sua nocividade está no fato de por ter grãos muito finos requerer muita água para ser manuseada aumentando no concreto a relação águacimento Se presente na brita forma uma película ao redor do grão dificultando a aderência com a pasta 3362 Argilas em torrões As argilas em torrões e os materiais friáveis materiais fracos que quebram facilmente são partículas presentes nos agregados suscetíveis a serem desfeitas até mesmo pela pressão dos dedos São nocivos pelo fato de se tornarem pulverulentos sob a ação da betoneira Quando os torrões de argila principalmente os de grandes dimensões não são esboroados durante a mistura do concreto ocasionam pontos fracos no interior do mesmo e quando são esboroados ocasionam os mesmos problemas citados nos pulverulentos 3363 Impurezas orgânicas A matéria orgânica vegetal folhas e raízes ou as impurezas provenientes dos esgotos sanitários prejudicam as reações de endurecimento do cimento Tanto as areias de barranco como as areias lavadas podem conter matéria orgânica prejudicando o endurecimento de argamassas e concretos eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos 79 As impurezas orgânicas são as matérias nocivas mais comuns encontradas nas areias e sua incidência pode até promover uma coloração mais escura ao agregado Existem entretanto areias que não contém matéria orgânica mas que são escuras por serem provenientes de rochas escuras A ABNT descreve o método colorimétrico NBR NM 492001 como qualitativo para análise do agregado com relação à matéria orgânica O ensaio tem por finalidade detectar a presença dessa impureza e alertar o consumidor para a necessidade de se efetuar teste comparativo de qualidade da areia considerada suspeita com outra areia de qualidade comprovada Um teste manual de avaliação simples e rápido que você pode fazer é esfregar certa porção da areia na palma da mão se a mão permanecer limpa é uma indicação de que a areia também está limpa caso a mão fique suja ainda que a areia esteja em condições de uso pode ser recomendável a execução de ensaios mais precisos Outro teste rápido para se avaliar a qualidade da areia e que pode ser facilmente executado em uma obra consiste em colocar uma porção da areia num frasco com água e uma pitada de sal É necessário agitar a mistura deixandoa em posterior repouso até que haja sedimentação dos grãos Figura 37 Se a água permanecer clara a areia pode ser considerada de boa qualidade quanto maior a relação entre as espessuras das camadas formadas melhor é a areia Figura 37 Amostras de areia em vidros agitada e decantada Fonte CTISM adaptado do autor 337 Forma dos grãos A forma geométrica dos grãos dos agregados tem grande importância na traba lhabilidade dos concretos que por sua vez implica na sua resistência mecânica É muito importante lembrar que a adição de cal hidratada na areia para a confecção de argamassas digere a matéria orgânica por ventura existente neutralizando a acidez causada pelo húmus reduzindo a quantidade de cimento necessária e melhorando a sua trabalhabilidade Materiais de Construção eTec Brasil 80 Os grãos dos agregados podem ser arredondados como os seixos e as areias naturais ou de forma angular e de arestas vivas como a pedra britada e as areias artificiais Grãos de formato semelhante a uma agulha ou a um disco resultam em concretos pouco trabalháveis que requerem mais pasta de cimento Os agregados de grãos arredondados são os preferenciais para o uso Com eles temse maior facilidade de movimentação da mistura de concreto isso significa melhor trabalhabilidade com menor quantidade de água Entretanto após endurecido um concreto feito com agregados graúdos de arestas angulares brita apresenta melhor aderência já que a ligação pastaagregado mais delicada tem mais onde se prender devido à maior rugosidade superficial Embora exigindo um pouco mais de água para a mesma trabalhabilidade um concreto com britas ou areia artificial tornase mais resistente até à tração 338 Outras propriedades Algumas propriedades dos agregados têm merecido estudos aprofundados entre elas a capacidade reativa que é a possibilidade que alguns agregados têm de reagir com os álcalis contidos no cimento especialmente quando a estrutura de concreto fica sujeita à ação de água Essas reações são lentas e só vão apresentar seus efeitos nocivos muitos anos após a aplicação do material A preocupação com esse fenômeno deve ocorrer principalmente em grandes e onerosas obras como barragens que são projetadas para durar décadas Muitas barragens no Brasil e no mundo inteiro já sofreram com essa manifestação algumas foram parcialmente recuperadas outras continuam em uso e outras foram abandonadas Outra propriedade dos agregados é a resistência à abrasão ou ao desgaste que deve ser levada em conta no momento da escolha dos materiais para o piso Resumo Apresentados como simples materiais que se juntam à pasta cimento água para compor as argamassas cimento água areia ou aos concretos cimento água areia brita os agregados apresentam muitas outras funções inibem a retração que ocorre nas pastas resistem aos esforços promovem economia e embelezam as obras como é o caso de concreto polido geralmente aplicáveis a pisos A exploração dos agregados além de extremamente agressiva à natureza pode comprometer sua homogeneidade incluindo impurezas que levam a má Capacidade reativa veja mais no site wwwibraconorgbr abrasão Raspagem Desgaste provocado pelo atrito de uma superfície em outra eTec Brasil Aula 3 Agregados para concretos 81 aplicação Os agregados também estão sujeitos à deterioração causada por ações da natureza como as possíveis reações químicas com os álcalis do cimento A partir dessas informações podemos afirmar que os agregados devem ser aplicados com conhecimento de suas características e de suas propriedades Atividades de aprendizagem 1 Em um ensaio de determinação de massa unitária de uma brita foi uti lizado um recipiente metálico de dimensões 32 30 35 cm e peso 8800 gf Após a pesagem obtevese o resultado de 575 kgf Pergun tase qual é a massa unitária desta brita Resposta 145 kgdm³ 2 Um caminhão transporta uma carga de 25 toneladas de areia com teor de umidade de 8 o que lhe acarreta um inchamento de 30 Qual é o vo lume de areia que efetivamente será entregue na obra Resposta 20 m³ 3 Explique os inconvenientes acarretados na edificação com o uso de uma areia com matéria orgânica 4 Uma amostra de areia tem massa de 350 kg quando úmida e 325 kg após a secagem Qual é o teor de umidade anteriormente embutido na amostra Resposta 77 Materiais de Construção eTec Brasil 82 eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland Objetivos Conceituar concretos Identificar as propriedades do concreto fresco e do concreto en durecido Determinar um traço de concreto através de dosagem empírica Reconhecer o processo de dosagem racional Conhecer os processos de produção de concreto Reconhecer os diversos tipos de concreto 41 O que é e do que é feito o concreto O concreto de cimento Portland é um material constituído pela mistura de cimento Portland com areia brita e água de modo a apresentar condições de manuseio e endurecimento com o tempo Atualmente são utilizados aditivos produtos químicos líquidos ou em pó considerados como o quinto e indispensável elemento que se destinam a destacar as propriedades especiais do concreto tais como aumento rápido da resistência diminuição do calor de hidratação aumento da plasticidade e retardo ou agilização da pega Por ser um material relativamente recente seus estudos se intensificaram a partir de 1930 quando a produção de cimento se expandiu muitas pesquisas ainda se encontram em evolução considerando as variedades dos materiais componentes Atualmente o concreto autoadensável e o CAD Concreto de Alto Desempenho chamam a atenção por suas peculiaridades Entretanto o estudo que desenvolveremos será o estudo de um concreto comum chamado concreto convencional confeccionado com areias e britas eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 83 que de tão popular muitas vezes tem suas propriedades desconhecidas ou relevadas por engenheiros e técnicos Lamentavelmente a falta de cuidados na fabricação e aplicação deste concreto somada à falta de manutenção das estruturas tem causado redução da vida útil das edificações trazendo trans tornos aos usuários Com isso percebese que é necessário que os profissionais retomem os cuidados tanto na escolha de materiais de boa qualidade quanto na exigência de uma mão de obra mais profissional para a sua produção 42 Propriedades do concreto fresco Concreto fresco é o concreto recém produzido É a mistura que se encontra no estado plástico e deformável e que será transportada até a fôrma adensada e protegida para o posterior endurecimento 421 Trabalhabilidade Trabalhabilidade é a propriedade do concreto fresco que identifica a facilidade com que ele é manuseado em determinada aplicação conservando a mistura coesa e homogênea É uma propriedade que depende de como e onde o concreto será apli cado Ela identifica qual entre os diferentes tipos de concreto é o melhor e mais manuseável para determinado serviço Por exemplo para que o concreto seja trabalhável em uma confecção de peças prémoldadas com imediata desforma deverá ser bastante seco com aparência de farofa enquanto um concreto que precisa ser bombeado deverá ser bastante fluido com aspecto de ensopado Se invertermos as aplicações destes concretos eles simplesmente deixarão de ser trabalháveis A trabalhabilidade do concreto pode ser determinada visualmente por um profissional experiente Popularmente sabese que o concreto está duro ou mole mas tecnicamente é avaliado por meio de ensaios de determinação da consistência 422 Consistência A consistência do concreto fresco é uma propriedade que está relacionada à sua maior ou menor facilidade de deformação isto é sua maior ou menor plasticidade É pela medida da consistência que se identifica numericamente a trabalhabilidade do concreto fresco Materiais de Construção eTec Brasil 84 O método mais usual de fácil execução e interpretação é o ensaio de consis tência pelo abatimento do tronco de cone ou slump test Utilizando o cone de Abrams Figura 41 o teste pode ser executado na obra ou no laboratório Figura 41 Mecanismos para determinação do slump test Fonte httpwwwtecnosroendetailsslumpconecompletesetgalvanizedsteelhtml Para executálo devese preencher o cone com três camadas de concreto cada qual adensada com 25 golpes e após a remoção o cone o abatimento natural do concreto dará o resultado do ensaio que é a medida desse aba timento em mm De acordo com o abatimento podemos identificar a consistência associandoa numericamente à uma trabalhabilidade conforme mostrado no Quadro 41 Quadro 41 Consistência dos concretos Concretos Slump mm Secos 0 20 Pouco plástico 20 70 Plástico 70 120 Muito plástico 120 200 Fluido 200 Fonte Adaptado de Helene e Terzian 1993 p 153 Para alterar a consistência de um concreto podese atuar na variação da quanti dade de água de amassamento ou nas quantidades dos agregados O concreto será mais plástico se na fabricação for utilizado mais brita ou areia mais grossa e menos plástico mais duro se for utilizado mais areia ou areia mais fina Verificação da trabalhabilidade por meio de ensaios de abatimento slump test em httpwwwyoutubecom watchv1Ki9dMZtPaE eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 85 Entretanto nunca acrescente mais água depois do concreto pronto e evite fazer concreto em demasia de modo que não possa ser aplicado em pouco tempo 423 Segregação Segregação é a separação dos materiais componentes do concreto fresco logo após terem sido misturados Ela acontece devido às diferenças das massas específicas dos materiais componentes e que se torna facilitada pelo excesso da água de amassamento É intensificada se ocorrer trepidação no transporte ou mesmo depois no adensamento excessivo A segregação que deve sempre ser evitada torna o concreto um material heterogêneo permeável de pouca resistência mecânica e de pouca durabilidade Evitase a segregação realizando uma dosagem correta de materiais acrescen tando o mínimo de água possível na mistura apenas o necessário e observando os cuidados no transporte lançamento e adensamento do concreto Enfim devese primar por sua tecnologia de fabricação e pelo emprego de mão de obra consciente e adequada 43 Propriedades do concreto endurecido O concreto endurecido é o concreto que se encontra no estado sólido e que já desenvolveu resistência mecânica As propriedades do concreto endurecido são as características que efetivamente o destacará dos demais materiais É de fato as qualidades que o identificam para utilização como elemento estrutural 431 Resistência aos esforços de compressão O concreto é um material que resiste muito bem ao esforço mecânico de compressão e para a verificação dessa resistência corpos de prova são mol dados curados e rompidos Algumas operações são realizadas nas obras outras nos laboratórios As normas brasileiras padronizam materiais e instruem quanto aos procedi mentos de ensaio a fim de obter resultados de resistência à compressão que são acima de tudo comparáveis A tensão de ruptura dos corpos de prova chamada de resistência do concreto à compressão fc é obtida dividindose o valor da força F registrada na prensa Há um tipo particular de segregação chamado exsudação que é a separação espontânea de parte da água de amassamento fenômeno natural e praticamente inevitável Geralmente ocorre nas primeiras horas de cura do concreto onde após o lançamento produz uma película brilhante na sua superfície Moldagem de corpos de prova httpwwwyoutubecom watchvQqC9RCr3F4A Ruptura de corpo de prova de concreto httpwwwyoutubecom watchvgDMuj7SsUiM Materiais de Construção eTec Brasil 86 pela área da seção transversal do corpo de prova A conforme a Equação 41 ou visualizandoa diretamente no painel de prensas digitais Uma boa resistência mecânica à compressão indica em geral boas qualidades do concreto Como as reações entre o cimento e a água progridem com o tempo são rompidos corpos de provas nas idades de 3 7 e 28 dias Assim é possível verificar a progressão e o alcance da resistência mecânica desse concreto Dependendo do tipo de cimento utilizado as reações podem ser mais lentas como também atingir valores elevados mais rapidamente Entretanto são de caráter assintótico e têm como referência padrão a idade de 28 dias A Figura 42 mostra a evolução da resistência com a idade Figura 42 Curva característica de evolução da resistência mecânica de um concreto com o tempo Fonte Autor Os resultados das rupturas de vários corpos de prova aos 28 dias de idade são tratados estatisticamente donde se obtém a resistência característica à compressão fck Ela identifica o concreto por sua classe de resistência valor que será especificado no projeto estrutural O Quadro 42 mostra o que foi dito assintótico Referente a assíntota É um termo comum na matemática para indicar funções e seus gráficos que tendem a tangenciar uma reta particular chamada assíntota No texto caráter assintótico indica que há um limite no alcance da resistência mecânica dos concretos eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 87 Quadro 42 Classes de concreto fck Classes de resistência mecânica características à compressão MPa Classe I Classe II CAD C 10 C 30 C 55 C 15 C 35 C 60 C 20 C 40 C 70 C 25 C 45 C 80 Fonte ABNT NBR 89532009 Dos fatores que influenciam a resistência mecânica dos concretos destacamos 4311 Relação águacimento fator ac ou fator x A relação ac também chamada de fator x é a razão entre os litros de água utilizados para cada quilo de cimento Ela é o principal fator para as proprie dades ligadas à resistência mecânica do concreto Quanto menos água for utilizada melhor concreto será obtido O excesso de água colocado para facilitar o amassamento prejudica o concreto em sua resistência mecânica impermeabilidade e durabilidade O cimento necessita de para a reação de endurecimento cerca de 14 do seu peso em água 7 litros por saco Acrescentar mais água tornase necessário para se obter a trabalhabilidade adequada porém a água não utilizada nas reações de hidratação do cimento evapora deixando poros por onde posteriormente entrarão agentes agressivos responsáveis pela queda da resistência mecânica do concreto O guia de cuidados na elaboração do concreto recomenda sempre o uso da menor quantidade de água possível dentro das condições de trabalhabilidade Imagino que você esteja se perguntando Mas e os concretos bombeáveis quase fluídos E os autoadensáveis Respondo Esses concretos não contém tanta água e sim aditivos fluidificantes que são produtos químicos capazes de os tornar extremamente plásticos 4312 Observação às propriedades do concreto fresco Os cuidados na fabricação fazendo uma boa mistura sempre na betoneira os cuidados no transporte evitando a segregação e os cuidados na aplicação promovendo um bom adensamento certamente resultarão em um concreto de boa qualidade Materiais de Construção eTec Brasil 88 4313 Tipos de cimentos Os tipos de cimentos existentes classe 32 classe 40 e cimento ARI bem como as adições ao clinquer influem no alcance da resistência mecânica dos concretos confeccionados e na rapidez do alcance dessa resistência reveja os vários tipos de cimento Portland no item 234 4314 Qualidade dos agregados Estudados à parte os agregados são fundamentais para a obtenção de um concreto de boa qualidade Nos concretos convencionais as areias influen ciam pelo tamanho de seus grãos e pelo teor de matéria orgânica presente enquanto as britas influenciam pela forma dos grãos e pelo teor de materiais pulverulentos presentes 4315 Cura Entendese por cura os cuidados tomados com o concreto desde quando colocado na fôrma até que sua idade chegue pelo menos a quinze dias Nesse período será desenvolvida grande parte das reações de hidratação do cimento responsável pelo alcance da resistência aos esforços mecânicos do concreto 432 Durabilidade A durabilidade dos concretos é sua vida útil e está ligada a todas as propriedades do concreto fresco e do concreto endurecido Ela é praticamente uma exigência das estruturas tais como pontes barragens edifícios e pavimentos rodoviários tanto pelo custo de fabricação quanto pela dificuldade de manutenção A durabilidade é contudo um termo pouco mensurável pois afinal como responder com exatidão a pergunta Quanto tempo deve durar uma estrutura de concreto A determinação da durabilidade é complexa pois depende dos cuidados dispensados na fabricação do ambiente onde o concreto estará exposto e das próprias cargas a que ele estará submetido A NBR 126552006 estabelece orientações sobre as agressividades de ambien tes e sugere valores mínimos de fator ac e consumo de cimento por m³ de concreto a serem adotados para a sua fabricação que serão vistos mais a frente Pelo Quadro 43 verificase a agressividade de alguns ambientes Muitas outras propriedades do concreto endurecido poderão ser estudadas mas por enquanto é válido apenas citálas É o caso da deformação lenta fluência do módulo de elasticidade da resistência à abrasão das propriedades térmicas e acústicas da permeabilidade da absorção etc eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 89 Quadro 43 Agressividades ambientais Classe Agressividade Classificação geral do ambiente Risco de deterioração da estrutura I fraca rural insignificante submersa II moderada urbana pequeno III forte marinha grande industrial IV muito forte industrial elevado respingos de maré Fonte Adaptado de ABNT NBR 126552006 Assim conhecendo com antecedência o maior número possível das solicitações mecânicas e a agressividade do meio a que serão submetidas as estruturas de concreto tais como choques e carregamentos abrasão águas agressivas e agentes químicos poderão ser previstos cuidados no projeto da estrutura e na dosagem para obtenção de uma estrutura segura econômica e durável 44 Traço de concretos O traço é uma sequência numérica que representa os componentes do con creto separada por dois pontos onde os números se apresentam em ordem crescente a partir dos materiais mais finos O cimento é representado pela unidade que inicia a série e a quantidade de água pelo último número da série 1 AREIA BRITA ÁGUA O traço poderá ser apresentado em massa mais correto mas também em volume ou numa composição mista com cimento em massa e os outros materiais em volume 441 Nomenclatura dos traços a kg de areia por kg de cimento b kg de brita por kg de cimento x kg de água por kg de cimento K kg de cimento por saco K 50 kg 40 kg e 25 kg C kg de cimento no m³ de concreto consumo da Massa unitária da areia db Massa unitária da brita dc Massa unitária do cimento Como você já percebeu houve em todas as cidades um grande aumento no número de veículos que têm lançado na atmosfera grande quantidade de CO2 gás carbônico Esse CO2 tem danificado as estruturas de concreto construídas há mais de cinquenta anos que na época não foram preparadas para essa situação e que foram calculadas com resistências abaixo das resistências que hoje são especificadas para os concretos atuais Materiais de Construção eTec Brasil 90 ma Massa específica da areia mb Massa específica da brita mc Massa específica do cimento 442 Expressões dos traços Traço em massa referido ao kg de cimento Traço em massa referido ao saco de cimento Traço em volume referido ao kg de cimento Traço em volume referido ao saco de cimento É muito importante entender na linguagem do traço em quais grandezas os materiais estão expressos Exercício resolvido Dado 1 187 319 055 traço em massa referido ao kg de cimento e areia seca pedese a Traço em massa referido ao saco de cimento b Traço em volume referido ao kg de cimento eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 91 Solução É importante você compreender o que os números representam no traço dado Neste caso sendo o traço em massa as unidades são de massa em geral kg quilogramas Cimento 1 1 kg Areia seca h 0 a 187 kg Brita b 319 kg Água x 055 kg ou 055 litros a Passando o traço para representação em massa referido ao saco de ci mento basta multiplicálo pelo valor da quantidade de cimento contida em um saco geralmente 50 kg Cimento 50 1 kg 50 kg 1 saco Areia seca h 0 50 187 kg 9350 kg Brita 50 319 kg 15950 kg Água 50 055 kg 2750 kg ou 2750 litros Como o cimento é representado pela unidade o traço começará por 1 ou seja 1 saco de cimento 1 9350 15950 2750 b Passando o traço dado para volume referido ao kg de cimento precisa mos transformar em volume litros dm³ todos os materiais componen tes do concreto areia brita e água exceto o cimento que permanecerá em massa kg Para areia e brita usaremos a expressão da massa unitária já vista no item 333 d MVap Para a água o mesmo número que representar a massa em kg representa o volume em litros ou dm³ O que nos interessa conhecer é o volume aparente da areia e da brita Mas para isso precisamos saber o valor da massa unitária d a qual é obtida em um ensaio de laboratório Ou como você se lembra no estudo dos agregados na falta de maiores dados podemos usar dados do Quadro 31 Vamos usar para a areia seca d 150 kgdm³ e para a brita d 140 kgdm³ Portanto para 1 kg de cimento Materiais de Construção eTec Brasil 92 Volume de areia seca no traço Volume da brita no traço Volume da água no traço V 055 litros E a representação do traço será 1 125 228 055 O que significa Cimento 1 kg Areia seca 125 litros Brita 228 litros Água 055 litros Como você pôde perceber esse exercício trabalhou apenas um traço de concreto Se você fizer a mistura dos materiais conforme indicado nos itens a ou b você obterá o mesmo concreto 45 Dosagem não experimental empírica Dosar um concreto é determinar a mistura mais econômica de seus compo nentes que atendam às condições de trabalhabilidade resistência e durabili dade deste concreto É determinar o traço desse concreto ou seja conhecer numericamente a expressão 1 a b x que o identificará pela quantidade de cada um dos componentes da mistura a Não experimental ou empírico é o processo de proporcionamento dos materiais constituintes do concreto baseado em experiências prévias dos tecnologistas e construtores quer pela tradição e conhecimentos gene ralizados sobre o concreto quer pelas bibliografias existentes sobre o as sunto Não é evidentemente a maneira mais correta entretanto é usual em pequenas e médias construções em função dos seguintes aspectos eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 93 Materiais diversos cujas características técnicas não determinadas em laboratório são baseadas em valores médios Obras de conclusão breve frente ao tempo necessário para ensaios do sagens e controle tecnológico de materiais Existência de práticas anteriores aprovadas com o uso dos materiais disponíveis b A NBR 126552006 determina que a dosagem empírica só pode ser apli cada em concretos com resistência característica de 10 MPa e de consu mo de cimento acima de 300 kg por m³ de concreto Observe que a consideração b exclui a possibilidade de usar a dosagem empírica para concretos estruturais armados pois por questão de durabilidade a NBR 61182003 especifica como resistência característica à compressão o mínimo de 20 MPa Segundo muitos tecnologistas ainda que justa a consideração sua aplicação impossibilita a fabricação de concretos onde não existam centrais de concreto ou laboratórios para realização de ensaios Por isso apresentaremos um método alternativo de dosagem empírica para situações onde não se dispõem de condições de realização de uma dosagem racional a partir dos materiais que efetivamente serão empregados na obra e ainda quando a agressividade do ambiente seja apenas fraca Com esse método podem ser obtidos concretos da classe C 20 com relativa facilidade desde que confeccionados e manuseados com os devidos cuidados 451 Roteiro para obtenção de um traço empírico São três os procedimentos a serem efetuados dentro das recomendações normativas e práticas para obtenção do traço 4511 Determinação da quantidade de cimento no metro cúbico de concreto C A Equação 42 determina o consumo de cimento no m³ de concreto Materiais de Construção eTec Brasil 94 Onde C é a quantidade de cimento em kg empregada na confecção de 1 m³ 1000 litros de concreto m é chamado de agregado total mistura de areia e brita Atente que a quantidade C só será obtida corretamente no traço em massa referido ao kg de cimento e areia seca Da Equação 42 tirase a Equação 43 4512 Determinação da relação águacimento fator x A NBR 126552006 recomenda que sejam observados o fator x o consumo de cimento e a classe de resistência mecânica do concreto em função da agressivi dade do ambiente onde a estrutura ficará exposta como segue no Quadro 44 Quadro 44 Características dos concretos em função das agressividades ambientais Concreto armado Classe de agressividade I Fraca II Moderada III Forte IV Muito forte Consumo C kgm³ 260 280 320 360 Relação água cimento x 065 060 055 045 Classe do concreto C 20 C 25 C 30 C 40 Fonte ABNT NBR 26552006 Adotados os valores de x e C eles serão levados à Equação 43 anterior onde se obterá m Observe que o Quadro 45 é referência para dosagem experimental e que a nossa dosagem é não experimental Por isso a usaremos com reserva no exemplo prático que será apresentado mais à frente 4513 Determinação do teor de areia a e brita b a partir do agregado total m eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 95 A proporção de areia a pode estar compreendida entre 34 e 40 em massa no agregado total m em função de seu MF e da DMC da brita que será utilizada conforme o Quadro 45 Quadro 45 Composição da areia na mescla de agregados DMC mm 38 32 25 19 Zonas 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 a Areia 34 35 36 37 35 36 37 38 36 37 38 39 37 38 39 40 Fonte França 1991 As areias são identificadas nas respectivas zonas em função de seus módulos de finura conforme já apresentado no Quadro 32 do item 335 Daí se obtém o traço em massa referido ao kg de cimento e areia seca Observações aplicadas a este processo a Quando se adota uma determinada quantidade de água acaba determi nando uma trabalhabilidade para o concreto Utilizando diferentes areias mais finas ou mais grossas ou britas de grãos maiores ou menores simplesmente alterase a trabalhabilidade do concreto mas o traço per manece o mesmo b A trabalhabilidade do concreto neste dimensionamento deverá ser ob tida quando o concreto estiver em fase de mistura na betoneira retiran dose parte para execução do slump test c Para confeccionálo depois de feita a correção de umidade da areia colocase inicialmente na betoneira parte da água e em seguida toda a brita todo o cimento e a areia A betoneira é ligada e acontece uma pri meira homogeneização O restante da água será acrescentada aos pou cos onde se observará a consistência do concreto em produção Se for necessário acrescentar uma quantidade de água além da determinada acrescente também a quantidade proporcional de cimento d Convém que sejam moldados corpos de prova para rupturas com 3 7 e 28 dias de idade os quais poderão dar uma boa indicação do comporta mento do traço Materiais de Construção eTec Brasil 96 e Uma boa orientação para este momento é verificar o teor de argamassa α cujo valor ideal está próximo de 50 conforme o cálculo da Equação 45 Onde Cimento e agregados 1 m 100 Cimento e areia 1 a α f Para confeccionálo na obra provavelmente haverá necessidade de transformálo em volume referido ao saco de cimento Esse procedimen to está apresentado também dentro do exemplo que segue 452 Exemplo prático Dosar um concreto com areia natural média fina zona2 brita n 1 DMC 25 mm que será adensado manualmente identificação da trabalhabilidade o que sugere slump de pelo menos 50 mm e utilizado numa estrutura predial num local de agressividade ambiental classe I 4521 Obtenção do traço 1 Passo Determinação do consumo de cimento Consultando o Quadro 44 poderíamos adotar um consumo de cimento mínimo de 260 kgm³ caso fosse uma dosagem experimental Sabendo que a mesma NBR recomenda C 300 kgm³ para concretos C 10 e estando nós interessados em concreto C 20 partiremos de um consumo mínimo de 350 kgm³ Vamos adotar então C 350 2º Passo Determinação do fator águacimento x Através do Quadro 44 também podemos adotar um fator x máximo de 065 Utilizaremos então 060 3 Passo Determinação da mistura de agregados m Da Equação 43 temos que o valor de m será Portanto m 513 eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 97 4º Passo Traço parcial Formamos o traço parcial 1 m x 1 513 060 5º Passo Decomposição dos agregados Segundo orientação do Quadro 45 De brita 25 mm e areia Zona2 de areia 37 Então se a 37 de m a 037 513 190 Da Equação 44 b m a b 513 190 323 Finalmente temos o traço em massa referido ao kg de cimento com areia seca h 0 1 a b x 1 190 323 060 E o teor de argamassa será a Há uma tendência dos concretos dosados empiricamente apresentaremse secos abatimentos entre 20 e 60 mm e pouco argamassados princi palmente para consumos de cimento de 350 kgm³ Melhorase o teor de argamassa enriquecendo o traço ou seja adotando um consumo de cimento mais alto De qualquer maneira na hora da produção é sempre um bom momento para o ajuste do traço b Não dispense a possibilidade de uso de aditivo plastificante facilmente encontrado no comércio de materiais de construção Em pó ou em líquido com pouca quantidade reduz significativamente a água de amassamento aumentando a plasticidade do concreto e a sua resistência mecânica c Se dispusermos de britas de dois tamanhos por exemplo 25 e 32 mm poderemos numa 1ª aproximação fazer uma distribuição equitativa en tre elas No exercício dado 158 kg de brita 25 mm e 165 kg de brita 32 mm por exemplo Materiais de Construção eTec Brasil 98 4522 Correção do traço Corrigir o traço significa recalcular a quantidade de areia Procedimento necessário já que ela nunca estará seca mesmo na temporada de estiagem pois geralmente fica desprotegida de chuvas Seu teor de umidade irá variar entre 4 e 12 conforme sua granulometria e a época do ano Estando úmida a areia estará sempre inchada E a correção corresponde a adotar no traço mais areia e menos água Provavelmente nossa areia não tem curva de inchamento levantada em labo ratório Suponhamos então que ela esteja com 5 de umidade o que lhe acarreta 25 de inchamento 6 Passo Correção da água de amassamento Se a areia está úmida não colocaremos toda a água que calculamos para a confecção do traço pois uma parte de água já estará sendo adicionada juntamente com a areia Calcularemos então uma nova e menor quantidade de água que será utilizada e uma nova e maior massa de areia úmida A expressão a ser utilizada é a Equação 31 já apresentada no item 331 Temos h 5 adotado Mh é a massa da areia úmida a determinar Ms é a massa da areia seca Ms 190 determinada no traço Mh Ms Mag é a massa de água embutida na areia a conhecer Esta é a quantidade de água com que a areia úmida h 5 está contribuindo para a confecção do concreto Esta parcela deverá ser retirada do fator x encontrado O fator x corrigido será x 060 010 050 eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 99 Observe que a umidade será sempre corrigida na relação águacimento ou fator x a partir do agregado miúdo e no traço em massa Precisamos considerar agora que para deixarmos o traço inalterado será necessário colocar areia úmida em quantidade tal que subtraída a parcela correspondente de água que lhe vai embutida reste em areia seca a quantidade necessária estabelecida nos cálculos de dosagem no caso 190 kg para cada kg de cimento A nova quantidade de areia no traço será a quantidade de areia úmida Mh Onde Mh Mag Ms Mh 010 190 Mh 200 Então o traço em massa corrigido usando areia úmida h 5 referido ao kg de cimento será O traço agora está pronto para ser utilizado em obras onde os agregados são dosados em massa usando uma balança obviamente Assim por saco de cimento serão misturadas as seguintes quantidades de materiais Cimento 50 kg 1 saco Areia úmida h 5 1000 kg 200 50 Brita 1615 kg 323 50 Água 250 kg ou litros 050 50 4523 Transformação do traço agregados em volume Muitas vezes é necessário transformar o traço em volume pois em obras de pequeno e médio porte é comum dosar o concreto a partir de agregados medidos em caixotes ou latas já que o cimento vem ensacado Transformaremos a expressão do traço de modo a identificálo numericamente com o cimento medido em sacos e os agregados em volume Lembrese que o volume dos agregados em questão é o volume aparente Vap dado pela relação entre a massa M de material e sua massa unitária d conforme já visto na Equação 34 do item 333 Na falta de maiores dados adotamos areia seca da 150 kgdm³ e brita db 140 kgdm³ Para as areias existe um inchamento médio É um valor de inchamento máximo que uma vez atingido determina o teor da umidade umidade crítica Mesmo que o teor de umidade ultrapasse essa umidade crítica a areia não incha significativamente mais Esses valores são obtidos na curva de inchamento levantada no laboratório e característico para cada tipo de areia Materiais de Construção eTec Brasil 100 7º Passo Transformação do traço em massa para traço em volume para os agregados A transformação de massa para volume da brita é relativamente fácil pois mesmo que úmida a água só molha um pouco de sua superfície quase nada alterando sua massa unitária e também não lhe ocasionando inchamento A massa de brita está portanto determinada no traço em massa referido ao kg de cimento e areia seca O volume necessário de brita por saco de cimento será Para a areia o efeito do inchamento haverá de ser considerado nos cálculos pois ele representa a alteração volumétrica em função da umidade Só pode remos transformar a quantidade de massa de areia para volume utilizando a expressão do inchamento ou seja a Equação 35 vista no item 334 Onde Vh é o volume de areia úmida que buscamos conhecer Vh Vs é o volume de água embutida na areia Vs é o volume de areia seca Aqui Na falta de dados mais precisos podemos considerar em relação ao inchamento do agregado miúdo as informações apresentadas no Quadro 46 eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 101 Quadro 46 Inchamento de areia Areia Zona Fina 1 Média 23 Grossa 4 Inchamento 30 25 20 Fonte Autor O volume seco da areia Vs será dado pela relação entre a massa seca de areia Ma pela sua massa unitária seca da Por saco de cimento teremos Agora o volume úmido será Finalmente o traço em volume corrigido para areia úmida referido ao saco de cimento será Ou para melhor visualizar e executar Cimento 50 kg 1 saco Areia h 5 7916 dm³ ou litros Brita 11536 dm³ ou litros Água 2500 litros mas como medir 7916 dm³ de areia e 11536 dm³ de brita Materiais de Construção eTec Brasil 102 Esse problema é facilmente solucionável pela confecção de caixotes de madeira com alças laterais chamados de padiolas que comportam numa ou mais operações de enchimento a medida estabelecida 8º Passo Confecção de padiolas Figura 43 Padiola Fonte Autor A prática tem demonstrado que uma boa medida para a base da padiola é 35 cm 40 cm Nos resta portanto determinar sua altura Padiola para a areia Convenhamos que numa padiola desse tamanho cabe toda a areia necessária ao traço por saco de cimento Entretanto cheia tornase pesada para o traba lho prático braçal quase 120 kgf já que o peso máximo recomendado é de 60 kgf O que podemos fazer é por exemplo reduzila à metade e enchêla por duas vezes Neste caso a altura passará a ser ha 283 cm Padiola para a brita As mesmas recomendações feitas para a padiola de areia valem para a padiola da brita que neste caso pode ter sua altura reduzida à terça parte sendo cheia por três vezes hb 275 cm eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 103 Teremos finalmente finalmente mesmo uma expressão mista muito prática para expressar o traço que facilmente será interpretado em obra válido somente quando a areia apresentar 5 de umidade Cimento 1 saco de 50 kg Areia h5 2 padiolas de 35 x 40 x 283 cm Brita 3 padiolas de 35 x 40 x 275 cm Água 250 litros Atente que a umidade da areia na obra pode variar facilmente e neste caso a altura da padiola também irá variar mesmo sendo pouco Ainda que uma 2ª correção possa ser feita facilmente na obra uma tabela entre o valor da umidade e a altura correspondente da padiola poderá representar rapidez na execução do traço Lembrese que o speedy test é um processo rápido e relativamente seguro para determinar o teor de umidade de areias em obras 46 Dosagem experimental racional Diferente do processo empírico anteriormente exposto a dosagem racional é executada com o conhecimento prévio das condições da obra do local onde ela se encontra e dos materiais a serem empregados É um trabalho desenvolvido em laboratório com acompanhamento constante no canteiro de obras aplicável a construções de maior porte e maior tempo de execução A solicitação do estudo de um traço é feita ao laboratório juntamente com a apresentação de dados da obra e de amostras significativas dos agregados para caracterização e controle de qualidade Geralmente dispensamse ensaios para cimento devido ao seu controle na própria fábrica Entretanto muitas vezes já fica definido qual marca ou tipo será utilizado De posse do conhecimento dos materiais e das circunstâncias a que ficará submetida a estrutura é possível dosar a melhor mistura para atender as condições construtivas e as exigências do projeto estipuladas pelo calculista E já que falamos do calculista saiba que tudo isso começa com ele nos seus cálculos de determinações das ferragens e da resistência característica de ruptura do concreto fck Materiais de Construção eTec Brasil 104 Quando o calculista estipula num projeto o valor de por exemplo fck 25 MPa ele está informando ao construtor que os corpos de prova de concreto devem resistir a pelo menos 25 MPa quando rompidos aos 28 dias de idade Mas sendo o concreto um material heterogêneo não é possível ter garantia plena Em construções é usual estabelecer que pelo menos 95 dos cor pos de provas ensaiados irão se romper sob cargas maiores Por exemplo rompendose 100 corpos de prova garantese que não mais que cinco deles 5 irão se romper com tensões abaixo de 25 MPa Agora que o calculista se fez entender o laboratorista dosará um concreto que garanta ao calculista e ao construtor a integridade e a durabilidade da estrutura O concreto dosado deverá ter uma resistência de dosagem fcj superior à estipulada pelo fck Para desmistificarmos de uma vez por todas tantos éfes vamos entendêlos De posse de um projeto arquitetônico o calculista estipula uma resistência característica fck para identificar o concreto da edificação A partir de então passa a desenvolver cálculos que levando em consideração os materiais dis poníveis concreto e ferragens e seus respectivos coeficientes de segurança utiliza uma tensão de cálculo menor fcd para o concreto Posteriormente o laboratorista adota uma tensão de dosagem maior fcj para a obtenção do concreto de tal modo que esteja sempre acima e o mais próximo possível do fck Em resumo temos que o fck origina fcd menor e fcj maior Os coeficientes nas expressões anteriores correspondem às incertezas na atuação das cargas 14 à queda de resistência com o passar dos anos efeito rusch 085 à garantia de que não mais que 5 dos corpos de prova rompam abaixo do fck determinado 165 e ao desvio padrão de dosagem Sd que é uma característica do canteiro de obras onde Sd 40 controle rigoroso Sd 55 controle razoável e Sd 70 controle regular De várias rupturas de corpos de prova aos 28 dias de idade fc28 obtémse estatisticamente o valor do fck do concreto eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 105 Existem vários métodos de dosagem racional desenvolvidos pelos mais confiáveis institutos e profissionais Entretanto não apresentaremos nenhum deles pois merecem estudos à parte 47 Tipos de concreto A evolução das construções e das técnicas construtivas ocorreu juntamente com a evolução dos concretos Surgiram novos tipos de concretos que se destacam por suas aplicações funções economia de mão de obra e materiais estética e as sempre necessárias condições de resistência mecânica de segurança e de durabilidade das obras Vejamos alguns dos tipos de concreto 471 Concreto convencional Concreto comum cujo lançamento ocorre de modo tradicional após transporte por carrinhos calhas ou latas É o concreto mais utilizado nas construções e é aplicado em todos os tipos de estruturas como fundação pilar laje viga escada etc Confeccionado na própria obra requer cuidados gerais na mistura no transporte no lançamento no adensamento e na cura Sua plasticidade medida pelo abatimento do tronco de cone varia de 50 a 150 mm 472 Concreto ciclópico É um concreto convencional onde por motivos econômicos é adicionado cerca de 30 do volume a ser concretado pedra de mão agregado de DMC 152 mm durante o lançamento É utilizado em peças de grandes dimensões e de baixa concentração de ferragens como muros de arrimo tubulões e vigas baldrames 473 Concreto bombeável Concreto cujo transporte e lançamento são efetuados por intermédio de bombas hidráulicas que o impulsionam através de tubos metálicos até o interior da forma ou próximo dela O concreto bombeável tem maior consumo de cimento e maior teor de argamassa plasticidade de 120 a 200 mm sempre conseguida pelo uso de aditivo plastificante É caracterizado por conceder rapidez nas concretagens reduzindo o número de mão de obra necessária alcançar locais de difícil acesso eou canteiros de obras exíguos Concreto sendo bombeado e adensado httpwwwyoutubecom watchvItYQfg82MCQ Concreto autoadensável httpwwwyoutubecom watchvfm3axqVmKAI Concreto projetado httpwwwyoutubecom watchvkPB9yPmmW4 Materiais de Construção eTec Brasil 106 474 Concreto autoadensável Concreto com slump acima de 250 mm mas cujo ensaio pelo cone de Abrams não é mais representativo indicado em concretagem de peças com dimensões reduzidas grandes concentrações de ferragens peças prémoldadas ou em concretagem submersa Dispensa o uso de adensamento por qualquer processo e permite a obtenção de peças compactas sem brocas É dimensionado com britas de menor DMC alto teor de argamassa alto teor de finos material passante na peneira n 200 areia de granulometria contínua para evitar a segregação e aditivo superfluidificante já que o consumo de água não é elevado São em geral concretos bombeáveis com vantagem de baixo ruído na obra por dispensarem os vibradores e conferirem ainda menores riscos de acidentes de trabalho Têm como inconveniente o fato de não possibilitarem a concretagem de escadas rampas ou vigas invertidas além de exigir que a fôrma esteja completamente estanque e com todo tipo de orifício completamente tampado 475 Concreto projetado Concreto de pega ultrarrápida lançado também por bombas Encontra apli cações na recuperação de estruturas revestimentos de canal proteção de taludes e principalmente em revestimento de abóbada de túnel Apresenta características de ser bem argamassado brita de reduzida DMC consumo de cimento cima de 400 kgm³ baixo fator ac alta aderência e pega quase instantânea devido ao uso de aditivo acelerador 476 Concreto aparente Concreto aparente é o concreto caracterizado pelo aspecto de sua superfície que não recebe recobrimento com argamassa cerâmica ou tinta pigmentada ficando à vista logo após a sua desforma O concreto aparente não deixa de ser um concreto convencional muitas vezes bombeado cujos cuidados se concentram no acabamento das fôrmas De uma maneira geral todos os concretos podem ficar aparentes 477 Concreto leve celular Este concreto é na verdade uma argamassa celular pois não possui o agregado graúdo e o agregado miúdo utilizado é o pó de alumínio É confeccionado com aditivos espumígenos ou incorporadores de ar que inserem bolhas de ar não intercomunicáveis na massa durante a mistura o que de fato o torna leve Apresenta bom isolamento térmico e acústico e boa resistência mecânica apesar de sua baixa massa específica Como este concreto apresenta alta retração devido ao elevado consumo de cimento as peças confeccionadas O concreto de alto desempenho CAD é um concreto convencional onde se aplicam maiores cuidados sendo geralmente preparado para ser bombeável Também se adicionam sílica ativa e material mineral pozolânico mais fino que o cimento Para estes concretos o uso de aditivo superfluidificante é indispensável e o consumo de cimento deve estar acima de 450 kg para cada metro cúbico de concreto eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 107 são autoclavadas isto é submetidas a pressões de 06 MPa a 12 MPa a temperatura de 150C por cerca de 5 horas em autoclaves o que melhora inclusive sua resistência mecânica 478 Concreto pesado Concreto elaborado com agregados de elevada massa específica como os minérios de ferro ou os fragmentos de aço Aplicado como protetor de radia ções desde que tenha espessura conveniente substitui os revestimentos de chumbo em hospitais ou usinas nucleares 479 Concreto massa Concreto utilizado em imensos volumes com baixa densidade de ferragens Os maiores cuidados na sua utilização referemse ao elevado calor de hidratação que é dissipado durante a pega e o endurecimento podendo levar a fissuras e trincas danosas Aplicados em barragens cais e grandes muros de arrimo apresentam como características marcantes o baixo consumo de cimento 150 kgm³ o uso de cimento de baixo calor de hidratação retardador de pega e agregados de grandes DMC 76 mm Pode ser compactado a rolo 4710 Concreto para pavimento Concreto confeccionado para tráfego de veículos Diferenciase dos anteriores pela característica de ser resistente à tração e à abrasão Merece ainda o cuidado da resistência a agentes agressivos como graxas combustíveis e cargas ácidas Encontra aplicação em pavimentação rodoviária e urbana aeroportos pisos industriais e pátios de estacionamento Produzido de modo convencional é espalhado no local da concretagem e muitas vezes compactado com rolo compressor liso o que lhe identifica como concreto compactado a rolo Figura 44 A maior parte de nossas estradas é pavimentada com asfalto um material aglutinante betuminoso derivado da destilação do petróleo O concreto asfáltico é o concreto feito com brita fina aglutinada com asfalto a quente Seu custo é bem menor até porque o asfalto é um dos últimos produtos obtidos da destilação do petróleo e se não for utilizado como elemento na pavimentação pode tornarse um problema Em princípio ele não compete com os cimentos já que estes encontram aplicações mais amplas no ramo das construções Atualmente têm sido fabricados blocos para alvenaria em concreto celular de grande aceitação devido à facilidade de operação ao rendimento à boa trabalhabilidade e às excelentes características físicas e mecânicas Exigem contudo ferramentas específicas para assentamento e abertura de rasgos em paredes para embutimento de eletrodutos e aquadutos As alvenarias podem dispensar rebocos e emboços sendo logo emassadas para pintura Materiais de Construção eTec Brasil 108 Figura 44 Concreto compactado a rolo Fonte httpwwwsosimoveisbrasilcombralfaDetphpidNot41526 48 Produção de concreto Produzir concreto é obter a peça estrutural nas condições de uso Entende mos que concreto somente é concreto uma vez endurecido e possuidor das características para as quais foi preparado A produção técnica de concreto é responsabilidade do engenheiro ou tecnolo gista de concreto Profissional experiente e cioso na obtenção de um concreto de qualidade a partir de boa matériaprima equipamentos e mão de obra adequada têm sempre à mão todos os projetos necessários à construção arquitetônico elétrico hidráulico etc e estando permanentemente presente na obra sabe cuidar do concreto em todas as fases de sua produção Antes de iniciar a produção de concreto é muito importante que se disponha de um plano de concretagem assunto que será visto com mais detalhe em Tecnologia das Construções De posse desse plano e até de outras infor mações necessárias serão utilizadas as seguintes etapas para a produção do concreto mistura transporte lançamento adensamento e cura 481 Mistura Também chamada de amassamento a mistura é a mescla dos componentes do concreto tornandoos um conjunto homogêneo Podendo ser feita manualmente só será aceitável para concreto não estrutural e de pouca quantidade uma vez que é baixa a produção e o processo extenuante eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 109 Sempre será preferível o uso de uma betoneira Figura 45 tanto pela qualidade apresentada pelo concreto como pela rapidez de execução Encontrada em vários tamanhos e tipos as betoneiras mais comuns em obras executam trabalho inter mitente de carga e descarga promovendo a mistura dos materiais por gravidade Figura 45 Betoneira de mistura por gravidade Fonte httpwwwsxchubrowsephtmlfviewid1218299 482 Transporte Uma vez misturado os componentes o concreto será levado à fôrma onde endurecerá com o tempo adquirindo resistência mecânica Para transportálo dentro do canteiro de obras devese garantir que suas características não sejam alteradas e que não haja segregação desses componentes Pode acontecer de o concreto apresentar ligeira perda da trabalhabilidade após o transporte devido ao início da evaporação da água de amassamento porém nunca acrescente mais água sob pena de danos na sua resistência e durabilidade Os dispositivos mais comuns para o transporte do concreto em obras são Carrinhos de mão e vagonetas para o transporte horizontal Calhas para descidas inclinadas Figura 46 Guinchos e bombas para elevação Figura 48 Materiais de Construção eTec Brasil 110 Figura 46 Lançamento de concreto por calhas Fonte httpwww3becnstebmilbrflorestadiariojanamar09htm Nos centros urbanos com maior volume de construções encontramos caminhões betoneiras Figura 47 que se encarregam da mistura transporte e lançamento do concreto quando o mesmo é adquirido pronto da usina O uso desse pro cedimento facilita a atividade no canteiro de obras de si já exíguo reduzindo o número de operários e o tempo de concretagem entre outros aspectos Figura 47 Caminhão betoneira Fonte httpwwwtruckscomtrucksdetailsaspxcategoryCMidTW1080372CM 483 Lançamento Lançamento é a colocação cuidadosa do concreto no interior das formas eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 111 Figura 48 Lançamento de concreto por bombas Fonte httpmostraambientarblogspotcom201010concretodequalidadehtml 484 Adensamento Adensar o concreto é tornálo mais compacto reduzindo o volume de vazios internos ou seja expulsar o ar que foi incorporado durante a mistura por um processo de vibração Para ser executado manualmente é preciso apiloar o concreto recémlançado na fôrma utilizando um vergalhão de aço ou uma haste de madeira por repetidas vezes eou por golpes do lado externo das fôrmas com martelo de borracha O importante é a variação dos locais dos golpes e não a força com que se faz Para ser adensado manualmente o concreto deve ter plasticidade de slump acima de 50 mm e as peças não devem ser muito armadas O processo mecânico mais eficiente conta com equipamentos chamados de vibradores que podem ser do tipo agulha Figura 49 régua ou mesa vibratória para o caso de concretos prémoldados Materiais de Construção eTec Brasil 112 Figura 49 Vibrador de imersão de agulha Fonte httpwwwd2rengenhariacombrelementosconcretophp É importante saber o momento em que o concreto já se encontra perfeitamente acomodado na fôrma para que o excesso de vibração não leve à segregação dos componentes O excesso de vibração pode ser mais prejudicial que a falta de vibração é melhor vibrar pouco em mais de um local do que muito em um só local 485 Cura A cura do concreto é um conjunto de medidas que devem ser tomadas a fim de dificultando a evaporação da água de amassamento facilitar o desenvol vimento das reações de hidratação do cimento até que este concreto alcance as propriedades de resistência e de durabilidade pretendidas Essas medidas constituem uma extensão dos cuidados que já vêm sendo praticados desde o início da produção Muitas vezes devido ao tempo de concretagem ser superior a 6 ou 8 horas o primeiro concreto colocado já deu pega e está em fase de endurecimento Portanto depois de algum tempo de concretagem já se pode pensar nos métodos de cura Segundo a NBR 61182007 são necessários pelo menos sete dias de proteção da peça concretada mas que deve prolongarse até o concreto adquirir cerca de 70 de sua resistência de cálculo Para essa informação somente a ruptura de corpos de provas moldados conduz a respostas mais confiáveis Sobre a cura do concreto muitas vezes subestimada na construção e abandonada após os primeiros cuidados a cura pode e deve ser retomada tão logo quanto possível pois práticas têm demonstrado a recuperação de resistências quando essa é reiniciada Hoje em dia está perfeitamente estabelecido que quanto mais cuidadosa e demorada for a cura do concreto melhores serão sua resistência e sua durabilidade alcançadas eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 113 A seguir apresentamse os métodos de cura 4851 Aspersão de água Método simples que consiste em manter a superfície do concreto exposta ao sol umedecida dificultando assim a evaporação da água de amassamento usada para a mistura Mas é manter mesmo Não é jogar água pela manhã e esquecêlo pelo resto do dia 4852 Recobrimento Consiste em proteger a superfície do concreto da ação dos raios de sol e do vento pela cobertura da estrutura com sacos de linhagem ou com os próprios sacos vazios de cimento umedecidos Outros materiais como lona plástica Figura 410 e até mesmo madeiras poderão ser usados em função das disponibilidades e de cada caso Figura 410 Cura do concreto por recobrimento da estrutura Fonte httpwwwgeomakscombrprodutos2BIDIMCURACONCRETOCuraConcretoSinco01jpg 4853 Cura a vapor É a cura acelerada do concreto na qual as peças são submetidas a um ambiente com vapor dágua a uma temperatura de 70C sob pressão ou não para agilizar as reações químicas de endurecimento do cimento Assim após um processo de 20 horas de cura a vapor iniciada tão logo tenha sido terminada a concretagem conseguese resistências mecânicas que só seriam alcançadas em prazo normal de 15 dias Geralmente corpos de provas moldados durante a concretagem são igualmente submetidos ao processo de cura para compro var os valores de resistências alcançadas É um processo muito utilizado em peças prémoldadas ou em obras onde o tempo é um fator preponderante na construção e não se usa o cimento CPV ARI Materiais de Construção eTec Brasil 114 Resumo O concreto é um material de fácil manuseio produzido a partir de com ponentes abundantes e de relativamente fácil transporte e lançamento Alcança excelentes resistências em função do cimento e do traço A cura que é o processo final da produção de concreto garantirá após os cuidados adequados a resistência e a durabilidade das estruturas Embora necessite na maioria das vezes de equipamentos que melhorem a qualidade e a agilidade da produção é encontrado em praticamente todas as obras Atividades de aprendizagem 1 Dados traço 1 1 197 309 054 e traço 2 1 156 277 043 em massa referidos ao kg de cimento e areia seca transformeos adotando os dados que porventura necessitar a Para traço em volume referido ao kg de cimento b Para traço em volume referido ao saco de cimento 2 Preencha os campos em branco do quadro abaixo N Traço em massa por kg de cimento e areia seca C kgm³ m kg α 1 1 191 302 054 2 1 177 301 058 3 Desenvolva um traço em massa referido ao kg de cimento a partir dos dados consumo de cimento C 365 kgm³ agressividade ambiental classe I e teor de areia no agregado total adote a 38 Utilize ainda 45 de brita 25 mm e 55 de brita 32 mm a Considerando agora que a areia apresente 7 de umidade o que lhe acarreta um inchamento de 28 apresente o traço calculado devida mente corrigido traço em volume por kg e por saco de cimento b Sabendose que em obras menores os agregados são medidos em volumes determine a dimensão de padiolas a serem confeccionadas para areia e britas eTec Brasil Aula 4 Concreto de cimento Portland 115 4 Dado o traço em massa referido ao kg de cimento e areia seca 1 208 319 052 e as massas específicas ma mb 2650 kgm³ e mc 3100 kgm³ pedese a Determine o volume de uma masseira confeccionada com um saco de cimento b Indique a quantidade de material necessário para a confecção de uma estrutura de 15 m³ de volume Materiais de Construção eTec Brasil 116 eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos Objetivos Compreender as características dos materiais metálicos Distinguir os vários tipos de materiais metálicos utilizados nas construções Conceituar ligas metálicas Compreender a fabricação do aço Conhecer um ensaio de tração em amostra de aço 51 Os metais as ligas Uma classificação simples e abrangente divide os materiais em quatro gran des grupos cerâmicos pedras materiais argilosos poliméricos plásticos tintas compósitos concreto cimento amianto madeira e metálicos cobre alumínio aço Tudo é resultado da forma como os elementos químicos se combinam para a composição desses materiais e também da maneira como o homem interfere nas combinações ao criar condições para que elas se realizem através de queima tratamentos térmicos entre outros e no caso dos metais fazendo as ligas metálicas Nos materiais metálicos a ligação química mais importante é a ligação metálica Nessa ligação os átomos dos elementos químicos envolvidos se aproximam e alguns de seus elétrons chamados elétrons livres rodeiam os átomos que passam a ter esses elétrons em comum Ou seja os átomos se aproximam os núcleos se agrupam e os elétrons livres formam uma nuvem ao redor de todos os núcleos núcleos mergulhados num mar de elétrons O agrupamento desses átomos é regular organizado e chamado de cristal Alguns exemplos de ligas metálicas liga metálica Produto metalúrgico que resulta da combinação de dois ou mais metais entre si ou com outros elementos químicos com objetivo de modificar as propriedades dos metais puros ou atribuirlhe outras propriedades cristal Em uma definição simples cristal é um arranjo atômico ou molecular regular e que se repete numa forma periódica nas três dimensões eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 117 Aço ferro carbono abaixo de 20 Ferro fundido ferro carbono acima de 20 Bronze cobre estanho Latão cobre zinco Duralumínio alumínio cobre magnésio manganês Videa carbono tungstênio 511 Propriedades e aplicações das ligas metálicas 5111 Propriedades O arranjo cristalino dos átomos em um metal sólido juntamente com os elétrons livres resultantes da ligação metálica dá aos metais características importantes tais como Alta condutividade térmica a condutividade térmica acontece devi do à mobilidade dos elétrons livres que se agitam ainda mais quando o material é aquecido transferindo o calor para a sua vizinhança através de um processo chamado condução Isso os indica por exemplo para a confecção de panelas Alta condutividade elétrica devido à facilidade de mobilidade os elétrons livres podem ser colocados em movimentos ordenados consti tuindo uma corrente elétrica Isso os caracteriza como excelentes condu tores elétricos aplicáveis na confecção de fios e cabos elétricos Plasticidade a plasticidade está relacionada com a deformação per manente que ocorre nos metais ou seja a capacidade do material em se acomodar a uma nova forma após ser submetido a um esforço externo Essa deformação permanente é possivelmente a mais importante carac terística dos metais porque ocorre ruptura das ligações intermoleculares originais devido ao movimento de átomos e moléculas vizinhas que se movem umas em relação às outras sem ruptura do cristal Por ela são fabricadas praticamente todas as peças de materiais metálicos Dureza e resistência mecânica a dureza é definida como a resistência da superfície do metal à penetração tendo ainda uma relação direta com A vantagem da utilização da liga é que normalmente ela tem propriedades técnicas e mecânicas melhores que as dos metais puros Por exemplo o ouro que é visto em jóias está misturado com uma pequena porcentagem de cobre para que tenha maior dureza e melhor trabalhabilidade onde as proporções são expressas em quilates O ouro puro é o de 24 quilates e as ligas são apresentadas como Ouro18 quilates Ouro20 quilates identificando o teor de ouro eou cobre na liga Materiais de Construção eTec Brasil 118 a resistência mecânica Há metais extremamente duros como a maioria dos aços o titânio e o tungstênio e outros macios como chumbo cobre e alumínio Para os aços dureza e resistência mecânica são propriedades importantes especialmente no uso desses materiais na construção civil onde é necessário aplicar elevados esforços mecânicos Somando às propriedades citadas outras que são específicas de cada liga é possível conceder aos materiais metálicos inúmeras aplicações na engenharia e até mesmo na medicina como por exemplo a utilização da platina e do titânio em placas de emenda de ossos e pinos para implante dentário 5112 Aplicações Componentes e latarias de carros aviões e navios Armadura para concreto armado e protendido Materiais para coberturas estruturais leves Materiais para carrocerias baú bicicletas vasilhas Materiais de proteção e de acabamento telhas esquadrias maçanetas dobradiças fechaduras para portas trincos registros Materiais duros e abrasivos para serras e pontas de brocas Fios e cabos elétricos Elementos de máquinas e motores eixos carcaças mancais engrena gens e ferramentas Filamento de lâmpadas como tungstênio de alto ponto de fusão Metais preciosos de aplicação em ourivesaria e metais e ligas para artesanato 512 Obtenção dos metais Os metais podem ser encontrados na natureza puros assim como Au Ag Pt Cu S e Hg ou como minerais quando combinados com outros elementos químicos na forma de um óxido de um hidrato de um carbonato e de um sulfeto Se o mineral for formado por um teor de elemento metálico em que sua exploração econômica seja viável ele recebe o nome de minério eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 119 Assim Bauxita Al2O3 minério de alumínio Blenda ZnS minério de zinco Cassiterita SnO2 minério de estanho Cuprita Cu2O e Calcopirita CuFeS2 minérios de cobre Hematita Fe2O3 minério de ferro Piroluzita MnO2 minério de manganês No nosso estudo iremos destacar o ferro como principal metal tanto por sua abundância como por ele formar o aço a liga metálica mais utilizada em todo o mundo e que junto com o concreto está presente no dia a dia de todas as pessoas 52 Produtos metalúrgicos e siderúrgicos A mineração extrai e beneficia o metal A metalurgia o transforma em um bem útil que o homem passa a usar na indústria da construção ou no cotidiano do dia a dia Figura 51 Mineração do ferro Fonte http2bpblogspotcomAdcHhd669ykTHSJMFYorIAAAAAAAAAE0aB5PMMQXxb4s16004jpg O ferro existe na natureza combinado com outros elementos muitas vezes impurezas CaO SiO2 Al2O3 S P Mn constituindo os minerais de ferro A hematita seu principal minério tem grande interesse comercial e industrial tanto pela abundância como por seu elevado teor de ferro puro 75 Materiais de Construção eTec Brasil 120 Figura 52 Indústria metalúrgica Fonte httpwwwaprimorarcomMateriais3878jpg Devido ao vasto campo de atuação a metalurgia foi dividida em metalurgia dos não ferrosos metalurgia propriamente dita e metalurgia dos ferrosos siderurgia 521 Metalurgia dos não ferrosos Ciência que se ocupa com o estudo e a formação de ligas de metais não ferrosos e que geralmente são de uso mais nobre que as ligas ferrosas tais como Cu Al Ti Mg Au Pt etc Destacamos na construção civil Os fios de cobre alumínio e demais componentes para instalações elétricas Os canos de cobre para água quente As estruturas de alumínio para esquadrias perfis para acabamentos de azulejos e forros de gesso entre outros 522 Metalurgia dos ferrosos siderurgia Ciência que trata do estudo dos aços e do ferro fundido abrangendo tudo o que nosso instinto tende a chamar de ferro ou lata Ambos constituindo os produtos siderúrgicos liga de ferrocarbono diferenciados pelo teor de carbono na liga Quadro 51 eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 121 Quadro 51 Classificação dos produtos siderúrgicos em função do teor de carbono na liga e suas aplicações Teor de carbono Produto Siderúrgico Aplicação 020 030 Aço de baixo teor de carbono Aços para construção 030 060 Aço de médio teor de carbono Elementos de máquinas engrenagens eixos 060 120 Aço de alto teor de carbono Ferramentas 200 450 Ferro fundido Blocos de motores Fonte Adaptada de Petrucci 1979 p 220 53 O aço 531 Mas afinal o que é aço O aço é a liga ferrocarbono obtida a partir do altoforno por via líquida Na sequência do processo de fabricação recebe a adição de outros elementos em proporções que vão identificar em cada mistura um aço diferente 532 Como o aço é produzido A fabricação clássica do aço usina integrada compreende o aproveitamento do minério de ferro de uma jazida fundido juntamente com o carvão e o calcário no altoforno resultando no ferrogusa Ainda líquido passa por beneficiamentos e adições podendo ser vertido em lingotes para posterior conformação ou ser levado ao leito de laminação para ser transformado em chapas barras ou nos mais variados perfis estruturais Em linhas gerais distinguimos no processo de fabricação do aço quatro etapas básicas 5321 Matériasprimas e suas funções As matériasprimas básicas para a indústria siderúrgica são o minério de ferro o carvão e o calcário todos de aplicação direta no altoforno e ainda o ferro liga numa fase mais adiantada da produção Minério de ferro no Brasil a hematita é o principal minério um óxido fundamental composto de Fe Si e O onde numa ilustração simplificada poderíamos vêla como uma pedra enferrujada Esse minério é beneficia do em operações de britagem peneiramento moagem e concentração tornandose adequado como carga em um altoforno Carvão podendo ser carvão vegetal ou carvão mineral hulha ele atua no interior do altoforno de três maneiras como combustível na produ ção de calor para a fusão do minério como agente redutor do óxido e como fornecedor de carbono para a liga Além dos limites de participação do carbono na liga outros elementos são inseridos para interferir fortemente nas propriedades dos aços as adições A grande variedade de tipos de aço é resultado principalmente das várias formas de associação de produtos e respectivas quantidades além de variação no processo de fabricação Acesse o site wwwacobrasil conheça mais sobre os aços Materiais de Construção eTec Brasil 122 O carvão vegetal é utilizado diretamente no altoforno sem tratamento adicional O carvão mineral antes de ser utilizado passa pelo processo de destilação onde algumas substâncias que o compõe serão separadas Por este processo numa parte da usina siderúrgica denominada coqueria o carvão mineral é aquecido em fornos a cerca de 1100ºC onde os produtos voláteis são separados para serem reaproveitados posteriormente O resíduo sólido da destilação da hulha é o coque metalúrgico que será então aproveitado no altoforno Calcário o carbonato de cálcio reage devido à sua natureza básica com as impurezas contidas no minério de ferro e no carvão geralmente de natureza ácida separandoas e tornando o metal mais puro Esse pro cesso contribui com a formação da escória subproduto do altoforno e diminui o ponto de fusão da liga Ferroliga liga metálica de ferro com outros elementos Mg Si Mn Ni Preparada noutra indústria siderúrgica constituise como matériaprima pronta para ser adicionada em uma fase mais adiantada da fabricação do aço identificando um tipo específico de aço em produção 5322 Redução do minério de ferro produção do ferrogusa A remoção do oxigênio contido no minério do ferro chamase redução do minério de ferro um processo que ocorre no interior do altoforno com o auxílio do carvão Carbono e oxigênio formam o monóxido de carbono CO que combinado com o oxigênio libertado pelo minério de ferro resulta no dióxido de carbono CO2 o qual será expelido pela chaminé O produto obtido no altoforno Figura 53 é o ferrogusa Os elementos voláteis da destilação como os gases e o alcatrão obtidos na coqueria serão utilizados na indústria de pavimentação tintas indústrias químicas de cosméticos e fertilizantes eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 123 Figura 53 Esquema de um altoforno utilizado na siderurgia integrada Fonte CTISM adaptado de httpwwwinfometcombrsiteimgsiderurgia033aprocessogif Os altofornos são gigantescas estruturas metálicas em formato de tronco de cone colocados verticalmente e revestidos internamente por materiais refratários Chegam a medir 50 m de altura por 12 m de diâmetro da base No topo do altoforno situase o esquema de carregamento por onde são lançadas as matériasprimas que caem sobre um colchão de ar extremamente aquecido 1700C mantido e soprado pelas ventaneiras Enquanto caem as matériasprimas reagem entre si e se fundem formando assim uma massa fundida de duas densidades diferentes que se deposita no cadinho na parte inferior do altoforno O ferro líquido dito ferrogusa mais denso e principal produto do altoforno é o minério fundido livre de boa parte do oxigênio que lhe compunha mas ainda apresentando elevado teor de carbono e enxofre A parte superior dessa massa fundida é uma borra menos densa a escória A escória subproduto do altoforno siderúrgico é composta basicamente de uma mistura de Si Ca S Mn P entre outros elementos resultantes das impurezas do ferro do carvão do calcário e das cinzas dos combustíveis Ao ser removido e resfriado solidificase Porosa de baixa densidade e de baixa Materiais de Construção eTec Brasil 124 resistência encontra aplicações nas construções como material drenante e de enchimento Em função de sua composição química e tratamento térmico no resfriamento pode ser adicionada ao clinquer do cimento Portland compondo os usuais cimentos com escórias O ferrogusa saído do altoforno contém ainda 65 de carbono e já pode ser moldado resfriado e enviado a pequenas siderúrgicas como matériaprima para vários produtos Nessas pequenas siderúrgicas ele é reaquecido e purificado em fornos menores reduzindose o teor do carbono e dos outros elementos sendo utilizado líquido na moldagem direta de peças ou lingotado para posterior refusão e moldagem Figura 54 Figura 54 Lingotamento Fonte httpwwwunainetcombrfotos20103BCV20FS120lingotamento20FeSi751JPG Porém como ferrogusa ainda não é trabalhável Para que seja possível alguma conformação mecânica é necessário reduzir ainda mais os teores de carbono fósforo sílica e outras impurezas Essa purificação chamada refino se processa na própria usina siderúrgica dando continuidade na fabricação do aço Nessa fase o ferrogusa será transportado logo após a saída do altoforno à uma temperatura de cerca de 1200C para a aciaria 5323 Refino Operação que ocorre na aciaria para purificar e corrigir a composição do ferrogusa reduzindolhe os teores de C S e Si a níveis toleráveis Nesta fase são feitas adições de ferroligas em quantidades que caracterizam o produto final agora sim aço no estado líquido Figura 55 O material sai dessa operação com temperatura de aproximadamente 1000C lingotar Significa depositar o metal líquido num recipiente chamado lingoteira onde o metal se resfria e se solidifica recebendo o nome de lingote eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 125 Figura 55 Aciaria conversor LD Fonte httpwwwnovomilenioinfbrcubataocfotosch010b4jpg 5324 Conformação mecânica Conformar é dar forma a um produto acabado ou semiacabado São utilizadas prensas cuja aplicação de forças causará a deformação plástica no aço No caso do ferro fundido serão utilizados moldes Os aços ao saírem da aciaria podem ser lingotados em um formato próximo ao formato final ou poderão ainda seguir para lingotamento contínuo Se lingotados serão posteriormente reaquecidos em forno próprio para serem transformados em chapas blocos ou barras através de um dos processos mecânicos descritos a seguir Se for por lingotamento contínuo serão enca minhados ainda líquidos aos leitos de laminação onde resfriandose passarão pelos mesmos processos Laminação é o processo de conformação mais amplamente utilizado no qual o lingote reaquecido passa sucessivas vezes por rolos cilíndricos giratórios recebendo a forma definitiva semelhante à massa de pastel Figura 56 A laminação pode ser feita a quente 800 a 1200C para peças de maiores calibres ou a frio temperatura ambiente para peças delgadas como arames e folhas Dessa forma são moldadas peças como chapas barras redondas e perfis T L I H e U Telecurso 2000 aula 7 sobre laminação httpwwwyoutubecom watchvoWbWFMpk3tY Materiais de Construção eTec Brasil 126 Figura 56 Esquema de vários tipos de laminadores Fonte CTISM adaptado de httpwwwestrudenacombrimgtabela1jpg Forjamento é a transformação do lingote reaquecido para uma forma útil por martelagem ou seja rápidos e elevados impactos ação dinâmi ca produzidos por um martelo Tubos sem costura são obtidos por esse processo onde um mandril bate e gira simultaneamente no topo de um bloco cilíndrico perfurandoo Estampagem é o processo de moldagem de peças metálicas onde são utilizadas prensas que aplicam a carga de menor valor de uma maneira mais estática porém por mais tempo É um processo executado a frio e que permite maior exatidão nas medidas São confeccionadas peças de formatos mais complexos como bacias baixelas e partes de carroceria para veículos paralamas capô etc Figura 57 Moldagem por estampagem Fonte httpptmadeinchinacomcofjcompass Telecurso 2000 aula 9 sobre moldagem por forjamento httpwwwyoutubecom watchvXBFWDD7Y8U eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 127 Lingotamento contínuo o lingotamento contínuo consiste em verter o metal líquido saído da aciaria ao longo de um duto refratário até um recipiente de distribuição equipado com uma descarga ajustável que libera o aço líquido dentro de um molde geralmente do laminador En quanto percorre o caminho o metal resfriase o bastante para enrijecer e adquirir uma consistência que lhe permitirá sofrer uma deformação plástica O processo traz grande economia de energia uma vez que não se necessita reaquecer o lingote Figura 58 Esquema de lingotamento contínuo Fonte httpi00ialiimgcomimgpb813683295295683813825JPG Moldagem em formato definitivo fundição este processo é co mum para ferro fundido onde se usa um molde de areia num contramol de de madeira Consiste em encher com o metal líquido a cavidade de um molde das peças a serem obtidas Podese dizer que neste processo de fabricação têmse quanto ao metal apenas as etapas de fusão da matériaprima e solidificação do produto acabado 54 Produtos em aço usados na construção civil 541 Chapas finas e grossas Finas são produtos oferecidos pelas indústrias metalúrgicas em medi das padronizadas Podem ser laminados a frio com espessuras entre 03 e 30 mm ou à quente com espessuras compreendidas entre 12 e 60 mm Geralmente são apresentados em longos comprimentos bobinados com largura acima de 500 mm Figura 59 Normalmente as indústrias side rúrgicas fornecem esse material para metalúrgicas que os transformam em bens utilizáveis como esquadrias dobradiças arruelas ou confeccio nam perfis dobrados nas mais diversas formas Telecurso 2000 processo de fabricação aula 2 fundição httpwwwyoutubecom watchvZO3o8UGgk8c Materiais de Construção eTec Brasil 128 Figura 59 Bobina de aço Fonte httpimgalibabacomphoto267451921GalvalumeSteelCoilsjpg Grossas são chapas cuja espessura está acima de 60 mm São utiliza das na confecção de perfis soldados 542 Aços estruturais Os aços estruturais são laminados a quente normalizados e padronizados tendo como propriedade importante as suas características mecânicas e uti lizados em projeto estrutural de edificações Da mesma forma que os perfis soldados temos vários aços estruturais tais como as cantoneiras barras redondas barras ch atas e os perfis na forma de T U H I e L Figura 510 Figuras 510 a Perfil estrutural de aço em I e b perfil estrutural de aço em L Fonte a httpjctuboscombrfotos31jpg b httpwwwartesanacombrImagensprodutos06101706101706Ampliadajpg eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 129 543 Tubo estrutural e não estrutural Tubos estruturais e não estruturais constituem grande variedade no mercado e geralmente possuem formato de dimensões padronizadas Figura 511 São todos vazados e aplicados em treliças para cobertura grades como dutos para água gás ou condutores elétricos Figura 511 Tubos estruturais Fonte httpmaquinasindustriablogspotcom201103tubosestructuralestubosargentinoshtml 544 Folha de flandres Folha fina muitas vezes já revestida com uma camada de estanho para não oxidar vulgarmente denominada de lata É muito trabalhável facilmente soldável e muito utilizada como embalagem para conserva de alimentos e vários outros tipos de produtos Figura 512 Figura 512 Latas feitas com folha de flandres Fonte httpwilkesbarrerecyclescomresidentialhtml 545 Galvanizados ou zincados Os produtos galvanizados são em geral chapas finas submetidas a um banho de zinco fundido o que lhe proporciona um revestimento mais resistente à corrosão atmosférica Essas chapas também chamadas de zincadas são utilizadas na fabricação de telhas Figura 513 calhas rufos dutos de ar condicionado e ainda em parafusos e dobradiças Materiais de Construção eTec Brasil 130 Figura 513 Telhas de chapas de aço galvanizadas Fonte httpwwwcomprasvirtualcomelviohugoalteriochapahtm 546 Barras e fios de aço destinados à armadura de concreto As barras e fios de aço Figura 514 para concreto armado são identificados por CA Concreto Armado seguido de um número 25 50 ou 60 que identifica a categoria de resistência de escoamento desse material em kgfmm2 Figuras 514 a Barras de aço para concreto e b rolos de fios de aço Fonte a httpwwwsxchuphoto757531 b httpimagemadeinchinacom2f0j00jCOtkwohEEipNonGalvanizedSteelWire02MM13MMjpg As barras de aço CA25 e CA50 são aços laminados a quente e não recebem nenhum tipo de tratamento após a laminação Suas características mecânicas são alcançadas apenas pela adequada proporção de seus componentes Os fios de aço CA60 são obtidos a partir do aço CA50 quando submetidos à trefilação ou à laminação a frio trefilação É o tratamento mecânico que consiste em puxar o fio através de uma matriz fieira cônica reduzindolhe o diâmetro e alterandolhe algumas propriedades A trefilação produz o encruamento que é o alinhamento dos grãos do aço tornandoo mais duro e mais resistente embora mais frágil O processo é desenvolvido em temperatura ambiente com material já laminado fieira Material extremamente duro normalmente carboneto de tungstênio eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 131 Figura 515 Esquema de fio sendo trefilado Fonte http2bpblogspotcomMjjY4HkeITNlxC8UhOIAAAAAAAAACAJDJhuKqcrYMs1600trefila1gif A barra de aço tem diâmetro acima de 63 mm e comprimento de 12 m e é obtida por laminação a quente As barras da categoria CA 25 devem ser lisas desprovidas de quaisquer tipos de nervuras ou entalhes Já as barras da categoria CA 50 são obrigatoriamente providas de nervuras transversais oblíquas para evitar o giro dentro do concreto As barras são fabricadas nos seguintes diâmetros nominais mm 63 80 100 125 160 200 220 250 320 400 O fio de aço possui diâmetro nominal abaixo de 100 mm e é obtido por laminação a frio Podem ser lisos entalhados ou nervurados e são produzidos em comprimentos de 12 m ou mais Fornecidos em feixes ou em rolos são fabricados nos seguintes diâmetros nominais em mm NBR 74802007 24 34 38 42 46 50 55 60 65 70 80 95 100 55 Ensaios de materiais metálicos Ensaiar os materiais significa submetêlos à uma gama de procedimentos normalizados ou não com o objetivo de determinar suas características e propriedades físicas químicas ou mecânicas de modo a assegurar sua aplicação com economia e segurança Hoje somente os fios são encontrados no mercado com 10 mm Materiais de Construção eTec Brasil 132 551 Ensaios mecânicos Nos ensaios mecânicos os corpos de prova são solicitados por esforço de tração compressão torção e flexão geralmente até a ruptura com carregamento dinâmico ou estático por meio de máquina universal de ensaio A escolha do ensaio mecânico mais interessante ou mais adequado para cada produto metálico depende da finalidade de uso do material do tipo de esforço que esse material vai sofrer em serviço e também das propriedades mecânicas que se deseja medir Mas a resistência à tração é sem dúvida a principal característica que se espera dos aços para armadura de concreto armado embora ele resista bastante a todos os esforços mecânicos O ensaio de tração consiste em alongar um corpo de prova de comprimento l e seção reta transversal S por meio de uma máquina de tração Figura 516 onde um mostrador apresenta as cargas F que estão sendo aplicadas Simultaneamente são feitas as leituras de deformações l que vão sendo produzidas no corpo de prova por intermédio de um aparelho acoplado ao corpo de prova denominado extensômetro Figura 517 Figura 516 Máquina de tração Fonte httpwwwunivapbrgraduacaofeauengcivilfotosfoto3jpg eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 133 Figura 517 Extensômetro acoplado ao corpo de prova Fonte httpwwwemiccombrimagenssiteextensometrojpg Com os dados disponíveis antes e após o ensaio relacionamse nas Equações 51 e 52 as seguintes grandezas Onde σ é a tensão produzida no corpo de prova F é a carga força lida na prensa S é a área da seção transversal do corpo de prova ε é a deformação unitária l é a deformação ocorrida no corpo de prova lida no extensômetro l é o comprimento inicial do corpo de prova Assim durante o ensaio de tração fazendo crescer lentamente a carga podese determinar satisfatoriamente a resistência do material à tração anotandose os valores das cargas e as correspondentes deformações que nos permitirão construir o gráfico σ ε Figura 518 já que através das amostras serão conhecidas as grandezas S e l Materiais de Construção eTec Brasil 134 Figura 518 Gráfico tensãodeformação apresentando patamar de escoamento Fonte Autor Os aços quando submetidos a esforço crescente de tração apresentam curva razoavelmente retilínea até o ponto X Figura 518 É a obediência à lei de Hooke a qual afirma que as deformações são proporcionais às tensões É a região elástica da curva σ ε e nela a inclinação da curva θ fornece o E módulo de elasticidade longitudinal do material E tan θ A partir do X não ocorrendo a diminuição da tensão ocorrerá o escoamento do aço ocasionando grandes deformações sem praticamente nenhum aumento da carga O ponto X determina o fim da zona retilínea elástica e o início da zona plástica uma vez que as deformações ocorridas a partir daí não desaparecem com a eliminação da carga A deformação que ocorre entre X e Y acontece sem ruptura da amostra e equivale ao tratamento mecânico denominado trefilação A ordenada correspondente ao ponto X no gráfico σ ε é chamada de tensão de escoamento sendo sob o ponto de vista prático a tensão limite de trabalho uma vez que não devemos projetar estruturas que sofram as deformações causadas pelo escoamento do aço embora eles ainda não tenham se rompido No ensaio neste momento removese o extensômetro Continuando o ensaio a partir do ponto Y para se conseguir mais deformação devese aumentar a carga F e neste caso as deformações no corpo de prova acabam assumindo valores tão altos que podem ser visualizados a olho nu O aumento da carga atinge um valor máximo passando em seguida a decrescer eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 135 No gráfico σ ε a ordenada do ponto máximo da curva corresponde ao limite de resistência do material à tração e a parte descendente do gráfico acusa a estricção do corpo de prova Figura 519 que é o estrangulamento da sua seção transversal na região onde o corpo de prova irá se romper Na Figura 520 podemos visualizar o momento da ruptura do corpo de prova ensaiado Figura 519 Estricção estrangulamento do corpo de prova Fonte Autor Figura 520 a1 Amostra de aço sendo tracionada a2 garras da prensa e b ruptu ra do corpo de prova Fonte httpwwwcnpgcembrapabrpublicacoesctct33Figura2epsJPG Materiais de Construção eTec Brasil 136 É possível determinar nesse ensaio Alongamento pela equação 53 Estricção pela Equação 54 Onde lf é o comprimento fi nal do corpo de prova li é o comprimento inicial do corpo de prova Sf é a área da seção transversal fi nal do corpo de prova Si é a área da seção transversal inicial do corpo de prova O alongamento e a estricção dão uma ideia quantitativa da ductilidade do material Se ε e ϕ estiverem acima de 20 o aço é essencialmente dúctil se estiverem abaixo de 10 é essencialmente frágil Entretanto existem aços que não apresentam patamar de escoamento ou a região do escoamento não é nítida isto é desaparece ou tornase pouco visível no ensaio de tração Figura 521 Figura 521 Curva tensãodeformação para material sem patamar de escoamento Fonte Autor eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 137 Nesse caso determinase como tensão de escoamento uma tensão fictícia convencional que produza uma deformação específica l permanente e residual de n do comprimento do corpo de prova ensaiado Genericamente pela Equação 55 Onde n é um número convencionado em função do tipo de metal e sua finalidade Para o aço de construção n vale 02 ou seja l 0002 li Assim a tensão de escoamento dos aços de construção que não apresentam patamar de escoamento é uma tensão capaz de produzir uma deformação residual e permanente de 02 do comprimento inicial da amostra ensaiada ou 0002 mm ou ainda 2 mmm Envolvendo deformação e resistência mecânica surgem algumas características dos materiais que embora apresente identificação distinta geram confusões Vejamos Ductilidade propriedade que identifica a capacidade do material de se deformar plasticamente antes de se romper tanto em ensaio de tração quanto em ensaio de compressão Material que apresenta grande defor mação plástica é chamado de dúctil De uma maneira geral são dúcteis os materiais metálicos e os materiais poliméricos Fragilidade propriedade que identifica o comportamento do material que se rompe sem apresentar deformações plásticas perceptíveis Não confunda fragilidade com fraqueza pois muitos materiais são frágeis e no entanto só se rompem sob elevadas cargas como concreto ferro fundido e muitos aços São frágeis mas tenazes Existem outros materiais que são frágeis e se rompem sob pequenas cargas como o vidro recozido o cimento amianto e alguns plásticos Esses são frágeis e não tenazes Maleabilidade propriedade que identifica material passível de ser trans formado em lâmina Por esta propriedade vários tipos de aços são confor mados principalmente os perfis estruturais que são tenazes dúcteis e ma leáveis Também o Au Ag e Pb são metais maleáveis porém não tenazes Materiais de Construção eTec Brasil 138 Tenacidade propriedade que identifica a capacidade de um corpo em absorver energia de impacto sem ruptura É um conceito muito abrangente e está ligado a várias características físicas químicas e mecânicas dos mate riais Um material tenaz resiste ao choque ainda que lhe fique uma defor mação residual como é o caso do aço da madeira do concreto e do vidro temperado Isso quer dizer que um material tenaz necessita de forte panca da para ruir e a tenacidade é a tradução da energia necessária à sua ruptura Resiliência propriedade que identifica no material a sua capacidade de absorção de energia na zona elástica ou seja absorção de energia pelo material sem que isso lhe cause deformações residuais É uma proprieda de de maior interesse para materiais poliméricos plásticos e borrachas 552 Ensaios físicos As propriedades físicas são as características que se alteram quando o estado físico em que se encontra a matéria sofre variação de pressão umidade temperatura incidência de radiação luminosa etc Neste estudo não faremos descrição dos ensaios físicos mas é possível obter se necessário informações sobre características físicas de materiais em tabelas que são facilmente encontradas Resumo Obtido de matériasprimas como o minério de ferro e carvão o aço é a liga metálica mais usada no mundo inteiro O Brasil além de grande produtor de aço é também grande exportador de minério de ferro Com tantas qualidades de resistência e beleza o aço tem o inconveniente de sofrer corrosão que nada mais é do que a força da natureza procurando trazer de volta para si os óxidos de ferro que lhe foram tirados com o minério O aço encontra aplicação marcante quando embutido no concreto consti tuindo então o concreto armado Também tem aplicação importante quando é utilizado isoladamente como estrutura de torres de transmissão de energia elétrica estruturas de pontes e arranhacéus Sem deixar de observar é claro os aços inoxidáveis de amplo uso como talheres ou baixelas e que receberam tratamentos adequados para melhor resistirem à corrosão E outros que de tão simples nem os notamos no nosso dia a dia como o grampo para cabelos o clips os pregos etc eTec Brasil Aula 5 Materiais metálicos 139 Atividades de aprendizagem 1 Identifique com V se verdadeiro ou F se falso Laminação é um processo usual para conformação de vergalhões para concreto Bronze é uma liga metálica utilizada na confecção de blocos de motores Aços de médio teor de carbono são utilizados na confecção de ferramentas O produto siderúrgico do altoforno é o ferrogusa 2 O que é trefilação e qual é a sua vantagem 3 Qual é a diferença entre um aço dúctil e um aço frágil Materiais de Construção eTec Brasil 140 eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos Objetivos Reconhecer materiais argilosos Identificar as propriedades das argilas Compreender o processo de fabricação dos materiais argilosos Identificar os tipos de fornos utilizados com materiais argilosos Distinguir materiais de argila de louça de revestimento e refratários 61 Composição dos materiais argilosos Os materiais argilosos são compostos de uma mistura básica de argila e água da qual se obtém uma pasta plástica capaz de ser moldada numa forma adequada e que após secagem lenta é cozida em temperatura elevada Os materiais argilosos são materiais que pertencem ao grupo dos materiais cerâmicos Nas construções destacamse tijolos maciços e furados telhas azulejos pisos e as louças sanitárias pias e vasos Outros produtos como os porcelanatos e os blocos cerâmicos estruturais estão se estabilizando no mercado em função das qualidades obtidas por modernas técnicas de fabricação e assentamento Em muitas outras aplicações situadas em diversos campos tecnológicos encon tramos materiais argilosos designados por cerâmicas avançadas como a alumina o carbeto de silício e a zircônia aplicados como abrasivos ferramentas velas para motores e materiais semicondutores em circuitos eletrônicos 62 Argila 621 Conceito A argila é um material natural e terroso que se forma na natureza a partir da decomposição das rochas graças à ação dos agentes de intemperismo pressão temperatura e umidade sobre elas eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 141 As argilas podem variar tanto na composição de seus elementos constituintes quanto no arranjo dos seus átomos Na natureza não existem duas jazidas de argila rigorosamente iguais sendo possível notar até mesmo diferenças em uma mesma jazida o que justifica a grande variedade de tipos de produtos encontrados no mercado para variadas aplicações O depósito natural da argila é chamado de barreiro donde para a sua explora ção é retirada inicialmente uma camada superficial em geral uma capa vegetal viva em que logo abaixo se encontra a argila mais pura e aproveitável para a indústria da cerâmica Em um processo racional de exploração consciente a reconstituição da capa vegetal removida tão logo se esgote a jazida ou parte dela deverá ser imediatamente refeita A argila material inorgânico natural é terra Porém nem toda terra é argila e por isso nem todas as argilas servem para a fabricação de materiais argilosos São três as condições necessárias para a caracterização geral de uma argila que irá compor um produto argiloso a Possuir elevado teor de partículas com diâmetro inferior a 2 mm 0002 mm Considerando apenas a composição granulométrica as argilas e outros materiais granulares podem ser distinguidos em função do diâmetro de suas partículas como mostra o Quadro 61 Quadro 61 Classificação de partículas de solo em função de sua granulometria Material solo Diâmetro das partículas mm Argila 0005 Silte 0005 0050 Areia 0050 4800 Fonte Autor b Ser constituída exclusivamente por argilominerais Os argilominerais são silicatos hidratados de alumínio ferro e magnésio acrescidos em maior ou menor proporção de álcalis e alcalinos terrosos além de outras substâncias Os argilominerais resultam da desagregação dos feldspatos minerais presentes nas rochas por ação da temperatura da água e do gás carbônico Numa análise química das argilas conforme o Quadro 62 encontramos principalmente feldspato Nome dado a um grupo de aluminossilicatos naturais de potássio sódio cálcio e bário Os feldspatos são os minerais constituintes essenciais da maioria das rochas magmáticas e metamórficas Materiais de Construção eTec Brasil 142 Quadro 62 Elementos componentes das argilas Elementos básicos Impurezas Sílica SiO2 40 a 80 Alumina Al2O3 10 a 40 Óxido férrico Fe2O3 7 Óxido de cálcio CaO 10 Magnésia MgO 1 Álcalis K2O Na2O 10 Mica Cálcio Matéria orgânica Fonte Adaptado de Petrucci 1979 p 4 Os compostos chamados de impurezas influenciam nas propriedades das argilas e dos respectivos produtos finais alterando a plasticidade da massa crua a refratariedade ou a resistência mecânica da peça pronta A sílica não combinada presente como areia apesar de indesejada é importante pois diminui o efeito da retração na secagem e na queima Seu excesso dificulta a moldagem mas aumenta a quantidade de vidro formado no produto se também existirem fundentes na mistura Se a argila for usada como refratária não poderá conter fundentes em sua composição CaO FeO MgO K2O Na2O pois a porosidade não comunicável é fundamental para a refratariedade Se a argila for usada para a confecção de porcelana fina não deverá conter óxidos de ferro FeO Fe2O3 porque eles conferem uma coloração ferruginosa à peça Os compostos alcalinos Li Na K diminuem a plasticidade e os seus sais K2SO4 Na2SO4 NaCl Na2CO3 por serem solúveis podem sofrer lixi viação pela ação da umidade dando o aspecto esbranquiçado de má aparência na superfície são as eflorescências A matéria orgânica comum nas argilas aumenta a porosidade e a retra ção na queima c Tornarse plástica quando úmida dura e rija quando seca e resis tente quando queimada Plasticidade é a capacidade que a argila umedecida tem de ser moldável e de conservar a forma moldada Uma argila é dita como mais plástica quanto maior for sua capacidade de ser moldada em vários teores de umidade Essa é uma das características mais importantes da argila pois ela resultará na facilidade da moldagem e refletirá em todas as boas qualidades do produto final que secará sem trincar e queimará sem se deformar fundente Os fundentes são substâncias que auxiliam na formação de uma massa viscosa em temperaturas mais baixas 900C e resfriandose prendem os grãos minerais e preenchem poros existentes na mistura tornandoa mais densa mais resistente e menos permeável lixiviação Operação que consiste na separação de sais contido numa substância eflorescência Formação de aspecto esbranquiçado na superfície devido à lixiviação de sais solúveis que são carregados pela água em razão da exsudação eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 143 A plasticidade da argila varia conforme a quantidade de água misturada para a confecção da pasta com o tipo de argila tamanho e formato do grão e com a inclusão de outros materiais na mistura além dos argilominerais Existem substâncias que alteram a plasticidade das pastas argilosas Carbonatos e hidróxidos sódicos além de tanino e húmus podem aumentar a plasticidade das argilas enquanto que areia e soluções salinas podem diminuíla 622 Classificação 6221 Em função dos argilominerais predominantes Cauliníticas grupo de argilas puras procedentes da ação intempérica sobre os feldspatos São argilas chamadas de caulim compostas basi camente de silicatos hidratados de alumínio prestandose à confecção de produtos mais nobres como porcelanas louças sanitárias materiais refratários na indústria de papel e de medicamentos além de muitas peças elétricaseletrônicas como as velas para motores de veículos São as mais raras de grãos mais grossos e adquirem a coloração branca após a queima embora possam ter qualquer cor in natura Ilíticas grupo de argilas mais generalizadas formadas por um silicato de alumínio hidratado com elevado teor de óxido de potássio Muitas contêm mica em abundância sendo então designadas por micáceas São as argilas mais abundantes e de aplicação na fabricação de tijolos te lhas manilhas lajotas etc Apresentamse na cor vermelha após a quei ma devido à presença do óxido de ferro Montmoriloníticas grupo de argilas expansivas originárias de cinzas vulcânicas que devido ao seu grande poder de inchamento são pou co utilizadas isoladamente mas que se aplicam misturadas às anteriores a fim de lhes corrigir a plasticidade Possuem os grãos extremamente finos e têm aplicações industriais como clarificação de óleos vegetais e minerais perfuração de poços de petróleo pelotização de minérios e fabricação de fertilizantes É o mineral predominante na vermiculita bentonita e saponita sendo de grande potencial comercial e industrial embora menos exploradas 6222 Em função da temperatura de transformação Fusíveis são as argilas que se deformam e se vitrificam em temperatu ras abaixo de 1200C São as mais importantes para a construção pois delas se fabricam o maior número de produtos comumente chamados micáceas Designação das argilas constituídas por silicatos de alumínio e de metais alcalinos Li Na K aos quais frequentemente se associam magnésio e ferro Materiais de Construção eTec Brasil 144 de produtos de argila vermelha uma vez que adquirem essa coloração após a passagem pelo forno Infusíveis são argilas constituídas de caulim puro e utilizadas na fa bricação de porcelanas e louças sanitárias Os produtos confeccionados com estas argilas são designadas por cerâmicas brancas por tornaremse claras após a queima no forno Vitrificamse entre 1200 e 1500C Refratárias são argilas puras que só se transformam estruturalmente em temperaturas acima de 1500C Têm baixo coeficiente de condutibili dade térmica e são utilizadas na confecção dos tijolos refratários empre gados em revestimento de fornos e construções de chaminés São cerâ micas importantíssimas para um país pois todos os materiais produzidos em altas temperaturas como cimento aço e vidro dependem delas 63 Processo de fabricação A indústria cerâmica é uma indústria de processo químico e envolve três etapas como mostra a Figura 61 Figura 61 Diagrama esquemático do processo de fabricação do material cerâmico Fonte Zandonadi 1992 631 Preparo da matériaprima Conforme visto anteriormente cada tipo de produto requer um tipo próprio de barro e como as jazidas de argila são diferentes é possível obter uma grande variedade de produtos encontrados hoje no mercado Preparar a matériaprima consiste em eliminar parte das impurezas presentes na argila minimizando os efeitos nocivos que porventura apareceriam durante a fabricação ou no produto final 6311 Processos naturais Mistura nada mais é do que a adição de outras argilas ou outras subs tâncias à argila recémextraída com a finalidade de corrigir nela certos aspectos para melhorar a sua granulometria sua plasticidade na molda gem e a sua resistência na queima eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 145 Meteorização é o simples processo de submeter a argila recémextraída à ação do sol e da chuva Ficando o material descoberto sofrerá desa gregação dos torrões lavagem e também alívio das tensões ocorridas na exploração melhorando a trabalhabilidade da massa É um processo rudimentar cujo maior problema é a área disponível além do tempo de espera de cerca de quatro meses para utilização do produto Porém é uma etapa indispensável Amadurecimento é o tratamento a que se submete a pasta que fica abrigada das intempéries por cerca de vinte e quatro horas para a uni formização da umidade 6312 Processos mecânicos Os processos mecânicos são os beneficiamentos empregados na fábrica utilizandose máquinas e equipamentos adequados com a finalidade de aumentar a produtividade e a qualidade do produto final Não se deve des prezar contudo pelo menos um ou dois dos tratamentos naturais geralmente a mistura eou meteorização Trituração é o esboroamento dos torrões da argila e a redução do tamanho dos grãos de pedriscos que geralmente vêm juntos na extra ção É uma etapa executada em moinhos ou em dispositivos que possam eliminar o material grosso indesejável A moagem é importante porque aumenta a superfície específica dos grãos aumentando o contato entre eles e propiciando o aumento da reatividade química no interior do forno em temperaturas elevadas Peneiramento é a passagem da argila por peneiras adequadas eliminan do raízes folhas e pedriscos separando os grãos de tamanho inadequado Geralmente é feita em circuito fechado com a trituração voltando ao moi nho o que não passou pela peneira Amassamento é a homogeneização da argila com água obtendose a pasta com índice de umidade adequada à moldagem do produto argiloso Laminação tratamento da pasta que consiste em fazêla passar por entre dois rolos cilíndricos metálicos os quais desenvolvem velocidades diferentes para melhor homogeneidade e maior densificação da massa Este processo é indicado para material cerâmico moldado com baixos teores de umidade onde a porosidade deve ser diminuída Materiais de Construção eTec Brasil 146 632 Conformação É a operação de moldagem das peças que consiste em dar a forma desejada ao produto final estando diretamente ligada ao teor de umidade da pasta O teor de umidade h é a quantidade de água presente no material nor malmente expresso em porcentagem em relação à massa do material seco relembre o conceito do teor de umidade no item 331 de agregado A quantidade de água na pasta para a moldagem tem grande importância na qualidade dos produtos Por isso deverá ser apenas a quantidade necessária e suficiente para evitar a retração na secagem trincas na queima e gastos desnecessários de combustíveis nos fornos A tendência é de se moldar a pasta com a menor quantidade de água possível uma vez que ela deverá sair do produto posteriormente Destacaremos três processos básicos de conformação em função do teor de umidade da pasta de argila 6321 Argila seca ou semiseca h 8 A pasta é moldada por prensas cujas capacidades de pressão variam de 5 a 70 MPa É um processo de simples operação e grande produção porém de elevado custo As peças obtidas possuem a melhor qualidade por se tornarem menos porosas e mais resistentes sendo utilizadas na fabricação de azulejos pisos pastilhas refratários isoladores elétricos lajotas e algumas telhas como as do tipo francesas 6322 Argila plástica 8 h 25 A argila plástica é subdividida em argila mole e argila rija A argila mole constitui o mais antigo processo de moldagem São fabri cados de maneira manual e artesanal tais como os tijolos maciços as telhas coloniais os vasos para plantas e os filtros para água A argila rija com menor teor de umidade é normalmente moldada por extrusão numa maromba A pasta mais enrijecida é forçada a passar sob pressão através de uma boquilha que funciona como molde para a cerâmica formando uma coluna uniforme e contínua Figura 62 maromba Termo que identifica inúmeros artifícios e procedimentos Aqui apenas máquina de fabricar materiais de argila tijolos e telhas eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 147 Figura 62 Esquema de uma maromba com sua extrusora e bocal Fonte Autor A coluna é cortada no tamanho desejado por uma guilhotina de arame É um processo usual para fabricação de tijolos furados e tubos cerâmicos entre outras peças Constituem materiais de boa qualidade no que diz respeito às resistências mecânicas devido ao menor índice de porosidades além de serem materiais mais leves graças à possibilidade de fabricação de peças vazadas 6323 Argila líquida h 25 A moldagem da argila fluida ou líquida é identificada por um processo chamado barbotina utilizado na fabricação da porcelana louças sanitárias cerâmicas elétricas e peças de formato complexo Formase uma suspensão de argila em água onde se usam produtos químicos chamados defloculantes que evitam a coagulação das partículas sólidas Essa mistura é vertida num molde poroso de gesso que absorve a água da pasta Figura 63 Os grãos de argila aglutinamse e quando seco descolamse do molde A descolagem ocorre tanto pela retração da peça quanto pela utilização de ar comprimido soprado no molde extrusora Máquina de laminação e refinação que empurra o material na maromba suspensão Sistema químico constituído por uma fase sólida de partículas grosseiras imersas numa fase líquida Materiais de Construção eTec Brasil 148 Figura 63 Argila fluida sendo vertida no molde Fonte httpt2gstaticcomimagesqtbnANd9GcSOipMzkbauXHVEh4XJ6yTtF71vnKjtDFOWHzbSVB01EP0qd3ubKw Figura 64 Peça semipronta após molde aberto Fonte httpmoldesyesofileswordpresscom201010img51jpg 633 Tratamento térmico Inclui a secagem e a queima do produto argiloso 6331 Secagem A secagem é a remoção da água que deu plasticidade à argila para a moldagem do produto Após a moldagem da peça a água que concedeu plasticidade à ela começa a evaporar deixando vazios entre os grãos que acabam se aproximando e Para moldagem de pasta fluida são utilizados produtos químicos defloculantes que permitem a obtenção de uma pasta facilmente vertível em moldes com teores de umidade entre 28 e 30 Só para efeito comparativo saiba que para uma massa extrudável sem uso de defloculantes a composição de água está entre 20 a 25 eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 149 provocando a retração da peça moldada Um fenômeno que se não for bem controlado tornase nocivo porque não sendo uniforme em todas as direções torce o material deformandoo O processo do tratamento térmico se inicia por uma secagem natural seguida pela secagem forçada onde a temperatura poderá alcançar 85C Secagem natural secagem que acontece pela exposição do material ao ambiente porém protegendoo da ação direta do sol ventos e chu vas A secagem natural em épocas ou ambientes de mais alta umidade auxilia a peça a evitar deformações e trincas por ser conduzida com mais lentidão Muitas vezes é levada a efeito em galpões próximo aos fornos donde se aproveita o calor gerado pelo mesmo Essa secagem deve ser conduzida lentamente podendo durar de uma a duas semanas Após esse processo a peça adquire resistência mecânica conhecida como resistência a verde e poderá ser manuseada mas com muito cuidado Secagem forçada ou artificial é a secagem por ar quente e úmido que acontece dentro de um galpão onde são lançados os gases quentes vindos do interior do forno antes de serem encaminhados às chaminés É mais rápida mais econômica e alcança maiores temperaturas Figura 65 Esquema de um secador que aproveita os gases quentes do forno Fonte CTISM adaptado do autor Geralmente os fornos já são construídos com dispositivos de recolhimento do ar quente que por ser mais leve se desloca para a parte superior do mesmo Através de um sistema de exaustores esse ar é lançado nos galpões de secagem onde se encontram as peças que constituirão a próxima fornada Essa secagem leva em média dois dias O segredo de uma boa secagem é sempre a circulação do ar quente por todas as faces da peça moldada Isso porque uma forma diferenciada de distribuir o calor pode produzir uma evaporação também diferenciada que leva a diferentes contrações nos planos de secagem originando empenos e trincas Materiais de Construção eTec Brasil 150 Formas semelhantes de secagem forçada são executadas nos túneis de secagem onde o material é deslocado sobre carrinhos ao longo do túnel recebendo ar quente durante sua passagem antes de serem levados aos fornos Figura 66 Túnel de secagem Fonte httpswwwcartaobndesgovbrcartaobndesPaginasCartaoConsultaIMGaspCodImagem744343 6332 Queima A queima do material argiloso é executada no interior do forno em tempera turas que variam entre 850 e 1200C Nessas temperaturas o calor solda os grãos de argila devido à formação de vidro O alcance da temperatura e o tempo de permanência no interior do forno têm íntima relação com as propriedades de resistência mecânica absorção de água e contração linear do produto cerâmico obtido Durante a queima distinguimos quatro fases básicas Desidratação é a perda de toda a água presente nas peças argilosas e se desenvolve em temperaturas de 80 a 600C Eliminase desde o res tante da água de plasticidade até a água de constituição que faz parte da estrutura da argila e que se encontra separando as camadas de sílica e alumina Oxidação fase em que os produtos de cálcio e magnésio se transfor mam em óxidos formando CaO MgO e FeO responsáveis pela futura formação do vidro Nesta fase há o rompimento da rede cristalina pas sando o material para o estado amorfo Processase entre 600 e 950C Vitrificação com o calor no interior do forno ultrapassando os 950C iniciase esta 3ª fase da queima onde as peças de cerâmicas fusíveis tem os grãos aglutinados por uma massa vítrea que lhes conferirá dureza resistência e compacidade amorfo O estado amorfo da matéria é caracterizado pela ausência de ordem na distribuição das moléculas ou átomos que o constituem Gases e líquidos estão em estado amorfo Na matéria sólida o estado amorfo é um estado rígido desordenado que diferenciase do estado cristalino eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 151 Sinterização constitui uma fase de queima mais avançada dos pro dutos argilosos onde a temperatura ultrapassa os 1150C Nesta etapa ocorrem novas reações químicas entre os componentes amorfos resul tando em novos compostos agora cristalizados É a cerâmica propria mente dita 64 Tipos de fornos A queima que pode durar de poucas horas a três dias é feita em fornos que podem ser do tipo contínuo ou intermitente 641 Forno contínuo tipo túnel É um forno de carga móvel e que tem a forma de um túnel no meio do qual se localiza a câmara de queima Figuras 67 e 68 Figura 67 Esquema da seção transversal de um forno contínuo tipo túnel Fonte CTISM adaptado do autor Figura 68 Esquema da seção longitudinal de um forno contínuo tipo túnel Fonte CTISM adaptado do autor Assista ao vídeo Telecurso 2000 aula 19 Materiais Cerâmica httpwwwyoutubecom watchvEreQmp5tPw8 intermitente É o forno que necessita de trabalho intercalado de carregamento de material acendimento do forno queima da carga apagamento do forno resfriamento da carga e descarga Materiais de Construção eTec Brasil 152 As peças a serem queimadas são colocadas sobre vagonetes ou esteiras metálicas Figura 69 que avançam em direção às chamas afastandose posteriormente Enquanto periodicamente uma vagonete entra por um lado outra vagonete sai pelo lado oposto do forno após ter atravessado as várias zonas de aquecimento e de resfriamento Na parte central do forno está a zona de queima O tempo de passagem pelo forno varia conforme o tamanho do forno e o tipo de produto Pisos e azulejos atravessam um forno de poucos metros em cerca de uma hora ou menos enquanto que materiais sanitários podem levar até doze horas para percorrer um forno que ultrapassa vinte metros de comprimento Figura 69 Forno contínuo para ladrilhos Fonte httpimages01olxcombrui49968482091681ImagensdeFORNOparaCeramicajpg 642 Forno intermitente Um tipo comum é o forno de chama ascendente também conhecido como forno caipira Figura 610 São fornos típicos para queima de cerâmica ver melha comuns nas olarias de pequeno e médio porte É interessante ressaltar que para os produtos cerâmicos esmaltados e de cores diversas a cor da peça só será reconhecida após a passagem pelo forno embora já seja a cor esperada O esmalte é aplicado por pulverização na peça seca após a moldagem mas somente após as reações químicas ocorridas sob a ação do calor do fogo adquire a cor final e definitiva eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 153 Figura 610 Forno intermitente de chama invertida caipira Fonte CTISM adaptado de Kloss 1991 p 58 Após a enforna o material é queimado à lenha sendo os gases quentes conduzidos por meio de dutos até a chaminé ou aos depósitos onde se encontram outros materiais em fase de secagem Uma vez pronta a carga os vãos de entrada do forno são vedados por tijolos ateandose fogo à lenha depositada nas fornalhas Pode haver controle de temperatura através da visualização do empeno de cones pirométricos colocados junto com a carga e facilmente vistoriáveis por portinholas metálicas Também é comum o simples e prático controle pelo conhecimento do tempo de permanência do material no forno geralmente entre trinta e sessenta horas Esse tipo de forno tem o inconveniente de apresentar diferentes temperaturas em seu interior ou seja enquanto a parte superior chega a 1000C a parte inferior fica em até 400C abaixo Essas diferenças térmicas ocasionam dife renças de cor de resistência e de dimensão nas peças em produção O material cerâmico esfriado é composto por partículas inertes cristalinas ligadas entre si por uma massa vítrea amorfa A qualidade de um artigo cerâmico depende muito da quantidade de vidro formado pouca nos tijolos e telhas mas grande nas porcelanas e louças sanitárias principalmente porque o alcance da temperatura nos fornos para estes produtos supera 1200C Quando os produtos mais nobres são queimados como as telhas e as manilhas é comum proteger as peças das chamas com tijolos que por receberem diretamente a chama tornamse muitas vezes requeimados Materiais de Construção eTec Brasil 154 65 Produtos argilosos para a construção 651 Materiais de argila Os materiais de argila são basicamente os de cerâmica vermelha tijolos telhas lajotas manilhas com baixo valor aquisitivo e de grande produção e circula ção As indústrias ficam próximas às jazidas e ao mercado consumidor A cor vermelha é resultado da oxidação dos compostos ferrosos presentes na argila Esses materiais podem ser vidrados se houver o lançamento de cloreto de sódio NaCl no interior do forno quando o produto estiver em adiantada fase de queima Sobre a superfície da peça será produzida uma camada mais avançada de material vitrificado onde o sódio se deposita e o cloro volatiliza sendo lançado na atmosfera pela chaminé 6511 Tijolos cerâmicos Também conhecidos como blocos são muito utilizados nas edificações para construção de alvenarias apresentando dimensões bastante variáveis Distinguimos os maciços e os furados Os tijolos maciços Figura 611 são tradicionalmente fabricados de forma artesanal em pequenas olarias com pastas muito úmidas e queima em baixas temperaturas 800 a 900C Obtémse um produto poroso de baixa resistência mecânica e pesado por causa das suas dimensões tudo isso devido a um baixo beneficiamento da matériaprima e a um processo de produção ineficiente Figura 611 Tijolos maciços Fonte httpimages02olxcombrui11656113038394531923664612tijolomacicodemolicaoTanguajpg eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 155 Não obstante existem tijolos maciços de boa resistência mecânica que trazem consigo outras vantagens como melhor isolamento térmico e acústico menor absorção de umidade e até mesmo possibilidade de serem aplicados sem revestimento posterior deixando uma das faces da alvenaria à vista Os tijolos furados Figura 612 apresentam canais de seção redonda quadri culada ou hexagonal ao longo de qualquer um dos seus eixos São moldados por extrusão e queimados nos fornos onde a temperatura alcança de 900 a 1050C Produzidos por processos mais elaborados exigem matériaprima de melhor qualidade os quais conduzem a um produto final mais confiável Uma primeira avaliação de sua qualidade pode ser feita pelo estudo do som percutido pelo choque de um martelo O tinido metálico indica massa coesa e resistente ao passo que o som chocho indica a presença de vazios e descontinuidade de massa Os tijolos de assentamento com o furo vertical são considerados estruturais por apresentarem melhor resistência mecânica à compressão Figura 612 Tijolos furados Fonte httpwwwsxchupicmgguguitargoa1193274bricksjpg 6512 Telhas cerâmicas As telhas cerâmicas assim como os tijolos vazados são constituídas por argilas ricas em ilita de melhor seleção e preparo mais cuidadoso a fim de destacar certas propriedades como resistência mecânica e baixa permeabilidade As telhas do tipo francesa também chamadas de Marselha são obtidas por prensagem de plaquetas extrudadas Pesam em média 2 kgf por unidade e são necessárias em média 15 unidades por m2 de telhado sendo muito usuais em construções Figura 613 Devido ao próprio formato elas se prendem ao engradamento fixandose umas às outras necessitando apenas de um arremate lateral em massa e na cumeeira uma peça que compõe o telhado Materiais de Construção eTec Brasil 156 Figura 613 Telhas francesas Fonte httpwwwmadeireiradellagraciacombroutrosprodutosTelha20Francesajpg As telhas do tipo colonial cujo nome é uma referência à sua chegada no Brasil vindas como lastro no fundo dos navios são telhas também de uso bastante generalizado Figura 614 Essas telhas são assentadas umas com a concavidade para cima bica ou canal enquanto outras com a concavidade para baixo capa sobre as primeiras São amplamente difundidas em regiões de conjuntos coloniais e fabricadas por processo artesanal nas pequenas olarias mas também produzidas pela extrusão da massa plástica Figura 614 a Telha colonial curva e b telha colonial plana Fonte a httpamigosdacubanosapoptfotoscasaCasas14atelha20tradicional20de20canudoJPG b httpslh3googleusercontentcom0oIWICR2xgTX4tkbVjdxIAAAAAAAAAKQ5SbLerubjIks3203planjpg Variações no processo construtivo da telha colonial geraram telhas diferencia das tanto na apresentação de duas peças distintas capa e canal quanto na própria arquitetura como é o caso da telha colonial plana Figura 614b Muitas vezes as telhas coloniais necessitam ser presas ao engradamento amarradas por um arame pela capa nunca pela bica em função da inclinação do telhado São sempre melhor fixadas recebendo argamassa no sentido do caimento da água eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 157 No Brasil existe ainda um grande número de telhas semelhantes às coloniais com nomes diversificados A paulistinha a carioquinha e a cantuária são exemplos disso Figura 615 Vários tipos de telhas de barro Fonte httpwwwmadtelhascombrmediaTelhas20Vermelhasjpg O grupo de materiais de argila é constituído por uma única matériaprima a argila vermelha ou seja a argila que queima na cor vermelha São argilas pertencentes ao grupo das ilitas com mica extremamente minúscula e saturada de óxido de ferro e potássio comum no Brasil Essas argilas avermelhadas já têm em si todos os componentes que determinam a temperatura de queima entre 800 e 1100C A variável qualidade dos inúmeros produtos existentes no mercado é em função da dosagem da matériaprima do processo de confor mação dos cuidados na secagem do cozimento em temperatura adequada e é claro da grande variedade na composição da própria matériaprima 652 Materiais de louça e revestimento Este é o grupo das cerâmicas brancas que apresentam corpo branco após a queima Compreendem as louças sanitárias louças de faiança objetos de decoração cadinho de laboratório azulejos e pisos entre outros Para a confecção destes materiais são utilizadas diversas matériasprimas além das argilas cauliníticas como o quartzo os feldspatos o talco a cromita a grafita e na medida do possível utilizadas na forma pura Os produtos são revestidos por uma película vítrea e seus custos são bem mais elevados que o material de argila Geralmente têm os corpos porosos com exceção dessa película externa vitrificada praticamente impermeável faiança De Faenza aldeia da Itália hoje Faience louça argilosa porosa recoberta com um verniz impermeável e opaco Materiais de Construção eTec Brasil 158 A cerâmica branca é classificada quanto à sua capacidade de absorção de umidade em Vítreo produtos que apresentam baixíssimos valores de absorção h 05 São as porcelanas que chegam à translucidez devido a uma fusão mais perfeita Semivítreo são produtos que apresentam absorção de água na faixa compreendida entre 05 e 40 Neste grupo temos as cerâmicas sani tárias de corpo branco ou colorido artificialmente bacias lavatórios mic tórios e demais peças como papeleira saboneteira e cabideiro As partes que entram em contato com a água recebem o revestimento vidrado en quanto as partes que farão junção com outras partes e as invisíveis não Poroso são produtos cerâmicos com absorção de água acima de 4 São identificados como louças de faiança e por serem porosos devem receber uma camada de vidrado ou de esmalte para serem utilizados hi gienicamente Como exemplo podemos citar a parte posterior dos pisos e dos azulejos partes que entrarão em contato com a argamassa Quanto mais vitrificado o material melhor sua resistência à abrasão e maior a sua impermeabilidade Algumas cerâmicas vermelhas devido ao processo de requeima no forno adquirem certo grau de vitrificação e dureza que podem até serem usadas como pisos O porcelanato é uma peça para piso submetida a pressões de compactação acima das utilizadas pelas cerâmicas convencionais e submetida também à queima acima de 1250ºC A alta temperatura de queima lhe confere grande retração 10 alta sinterização e densificação baixíssima absorção 01 e excelentes características de homogeneidade de massa Sua versão tradicional é sem esmaltação Normalmente ao sair do forno passa por retificadores para melhor definição das medidas de modo a se obter todas as peças com a mesma dimensão para assentamento sem juntas Existem duas versões do porcelanato tradicional fosco e polido O primeiro é mais adequado para áreas que exigem um revestimento antiderrapante como áreas externas ou rampas O polido difere por sua textura superficial e por seu brilho O porcelanato possui uma absorção de água próxima de zero e requer a utilização de uma argamassa colante de assentamento específica aditivada com polímeros Em produto esmaltado a classe de abrasão é medida pelo método do PEI Porcelain Enamel Institute que prevê a utilização de um abrasímetro o qual provoca desgaste por meio de esferas de aço e material abrasivo O resultado é usado como base para a classificação em grupos desses materiais por uma constatação visual de mudanças provocadas na sua superfície eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 159 653 Materiais refratários São materiais argilosos importantíssimos na economia de um país Seu emprego não é propriamente na construção excetuandose algumas chaminés mas no revestimento de fornos industriais Não seria possível obter materiais como aço cimento vidros e vários outros se as cerâmicas refratárias não fossem capazes de suportar altíssimas tem peraturas sem sofrer transformações A cerâmica refratária deve apresentar estabilidade volumétrica e elevada resistência química e mecânica O material refratário é pobre em cal e óxido de ferro e dividese em ácido básico e neutro em função de seus principais elementos constituintes A escolha adequada do refratário se dá pela necessidade de impedir a formação de sais entre o refratário e as substâncias com as quais entrará em contato Ácidos são os sílicosaluminosos ou silicosos utilizados na fabricação de vidros Básicos são os aluminosos e os magnesíticos empregados na fabrica ção de cimentos Neutros são refratários cromíticos de aplicação mais abrangente po rém de maior custo As peças refratárias são utilizadas em diversas formas sendo os tijolos maci ços as peças mais comuns embora tijolos especiais para chaminés também sejam produzidos Resumo O material argiloso é em uma classificação geral um material cerâmico Obtido da mistura de argilas e água forma uma pasta que será moldada e levada ao fogo para conseguir resistência e impermeabilidade Os cuidados no processo de produção bem como as técnicas desenvolvidas são fundamentais na obtenção de produtos cujo objetivo é alcançar a qualidade do material Assim moldar uma pasta cada vez mais seca e submetêla ao mais alto calor do forno com economia de energia são técnicas cada vez mais procuradas É importante não esquecer que o assentamento dos tijolos refratários é feito com a massa especial também refratária e da mesma origem do tijolo geralmente adquirida juntamente com a peça Materiais de Construção eTec Brasil 160 Devido à grande variedade das matériasprimas encontramos produtos argilosos que vão de simples tijolos e telhas aos mais apurados produtos da microeletrônica como as cerâmicas semicondutoras passando pelos produ tos refratários fundamentais na fabricação de aços cimentos e vidros pois revestem os fornos onde esses materiais são produzidos Atividades de aprendizagem 1 Quais são as características básicas para as argilas que irão compor os produtos argilosos 2 Quais são as principais impurezas comumente encontrada nas argilas que afetam a qualidade dos produtos cerâmicos Como elas afetam 3 Diferencie argila fusível infusível e refratária Exemplifiqueas com suas aplicações 4 Qual é a importância da secagem nos produtos recémmoldados 5 Quais são as fases na queima do produto cerâmico eTec Brasil Aula 6 Materiais argilosos 161 1405 eTec Brasil Aula 7 Vidros Objetivos Reconhecer vidro Compreender o processo de fabricação dos vidros Identificar os produtos de vidro utilizados na construção civil 71 O que é vidro O vidro é resultado da fusão e do resfriamento de matériasprimas abundantes na natureza onde a areia é o elemento predominante Um vidro natural a obsidiana já era utilizado há milhares de anos pelo homem préhistórico como arma e ferramenta pressupondo desde aquela época um material para muitas aplicações Muitos anos depois os egípcios já sabiam fazer o vidro conforme atestam peças encontradas em múmias dos faraós Um desenvolvimento importante na produção de peças de vidros se deu na Síria 250 anos aC quando se descobriu uma maneira de moldar peças soprando o vidro em estado pastoso por meio de um tubo a exemplo de fazer bolhas de sabão moldagem por sopro Esse método tornou a produção dos artigos mais fácil e mais barata contribuindo para a popularidade do vidro Os romanos durante a expansão de seu império disseminaram ainda mais o material e na Europa da Idade Média ocorreram os maiores desenvolvimentos técnicos de produção Mais recentemente com o aperfeiçoamento dos fornos e o beneficiamento das matériasprimas o vidro encontrase espalhado pelo mundo inteiro como um notável material também aplicado em larga escala nas construções devido às suas características de resistência mecânica e às suas propriedades térmicas óticas e acústicas obsidiana Rocha vítrea de origem vulcânica escura e muito quebradiça eTec Brasil Aula 7 Vidros 163 Por vidro entendese uma substância inorgânica amorfa e fisicamente homo gênea obtida pelo resfriamento de uma massa em fusão que enrijece através de um aumento contínuo da viscosidade Observe que as substâncias líquidas quando submetidas ao abaixamento de temperatura tendem a se solidificar Há uma mudança de natureza estrutural da substância ao passar do estado líquido para o estado sólido e durante a mudança de fase a temperatura permanece constante designada como temperatura de fusão Tf Figura 71 O mesmo acontece no aquecimento quando a substância se liquefaz Figuras 71 Curva de resfriamento de substância cristalina Fonte Autor Na curva de resfriamento do vidro fundido Figura 72 não se observa o patamar de cristalização porque não acontece mudança estrutural no material durante o rebaixamento da temperatura Em função disso o vidro não é formado por cristais fibras grãos ou qualquer outra organização dos átomos Não havendo forma estrutural organizada dizse então estado amorfo sem forma e a fusão chamada de fusão vítrea Figuras 72 Curva de resfriamento de substância vítrea Fonte Autor Materiais de Construção eTec Brasil 164 Em resumo o vidro enrijecido não abandona o estado amorfo em que se encontrava quando no estado líquido Quimicamente isso significa que o vidro é um líquido de altíssima viscosidade Para fins práticos o vidro é sólido em temperatura ambiente 72 Como é feito o vidro O princípio da fabricação do vidro consiste na mistura conveniente dos compo nentes aquecimento à temperatura de fusão e resfriamento para moldagem A seguir fazse um ligeiro reaquecimento para alívio das tensões produzidas no processamento Figura 73 Fluxograma de fabricação do vidro Fonte Autor 721 Matériasprimas Sílica SiO2 elemento com função vitrificante proveniente das areias dos rios areias lavadas Barrilha Na2CO3 nome comercialmente dado ao carbonato de sódio ou potássio produzido a partir do sal de cozinha NaCl Elemento fundente Calcário CaCO3 e Dolomita MgCO3 elementos estabilizantes que aumentarão a dureza a resistência mecânica e a durabilidade dos vidros Aditivos Al2O3 PbO B F provenientes dos feldspatos vão identificar vidros específicos Cacos de vidros 20 inseridos na massa em fusão eTec Brasil Aula 7 Vidros 165 Um vidro puro é constituído exclusivamente pelo elemento vitrificante que fundido tem como inconveniente além da elevada temperatura de fusão 1700C a sua instabilidade química Por isso os fundentes são adiciona dos para diminuir a temperatura de fusão e os estabilizantes para impedir a transformação do vidro em uma goma adesiva Já os aditivos são compostos químicos que modificam ou destacam as propriedades dos vidros As matériasprimas moídas e misturadas em proporções adequadas em função do tipo de vidro que se quer produzir e do processo de moldagem seguem para o forno 722 Fusão e refino A fusão é obtida nos fornos onde as matériasprimas passarão a um estado pastoso pouco viscoso em que a temperatura ultrapassa 1500C O refino é a operação que consiste na remoção de pequenas bolhas de gás existentes na massa em fusão Uma operação que pode ser feita manualmente através da agitação lenta da massa mas que também pode ser feita pela adição de produtos químicos como o óxido de arsênio com nitrato de potássio que formam bolhas maiores e arrastam as bolhas menores até a superfície onde se desfazem O refino é a fase que além de dar bom aspecto ao vidro garante a densificação da massa Dentro do forno devido a uma diferença de temperatura há a criação de duas correntes de massa vítrea Figura 74 uma é extremamente aquecida e a outra é mais fria pronta para sair do forno para a conformação Figura 74 Matériasprimas em fusão Fonte httpwwwvitraismagecombrimagesclipimage041jpg O chumbo aumenta o índice de refração e dá mais brilho ao vidro resultando nos chamados cristais de finíssimas espessuras Atente para este termo cristal nenhum vidro apresenta qualquer porcentagem de cristalinidade conceito técnico O termo é puramente comercial O boro diminui o coeficiente de expansão térmica resultando em vidros de boa resistência ao calor que podem ser levados ao forno O flúor entra na composição de vidros para lâmpadas de descarga Materiais de Construção eTec Brasil 166 723 Conformação moldagem Conformar é dar forma à peça é moldar o produto final Para a conformação a temperatura usual é da ordem de 800C onde o vidro encontrase maleável já apresentando alguma rigidez O molde deve estar aquecido e pode ser de ferro fundido ou de aço preferencialmente A moldagem varia com a forma do produto final Prensagem para vidros de maiores espessuras Moldagem por sopro para tubo de vidro de pequena espessura Estiramento para o vidro plano O processo Pilkington Float Glass inventado no final de 1950 foi uma revo lução na fabricação do vidro pois reduziu custos e melhorou sensivelmente as qualidades obtidas Ao sair do forno a massa fundida é lançada sobre um banho de estanho fundido A massa vítrea flutua float ao percorrer a superfície do estanho adquire brilho e apresenta um paralelismo perfeito entre as faces que dispensa polimento Por esse processo são fabricados os vidros para a indústria automobilística e para a construção civil onde o único acabamento é feito nas bordas Ele chega a identificar um dos tipos de vidros existentes qual seja o float que se diferencia do vidro comum estirado por não apresentar distorção das imagens apesar de terem a mesma composição química e resistência mecânica Figura 75 Esquema de um forno float de fabricação de vidros planos Fonte httpwwwvitraismagecombrimagesclipimage040jpg Assista aos vídeos De onde vem o vidro httpwwwyoutubecom watchvcFmxhGrqgc Fábrica de vidro em Murano Veneza Itália httpwwwyoutubecom watchve5tRVm9nqP8 eTec Brasil Aula 7 Vidros 167 724 Recozimento Após a moldagem o vidro encontrase na temperatura de 600C e não pode ser deixado em temperatura ambiente O vidro recémmoldado tem grandes tensões internas que o torna sensível ao choque quebrandose com facilidade Por isso após a moldagem ele é novamente levado ao forno mas agora ao forno de recozimento para então resfriarse lentamente Essas tensões se originam porque sendo o vidro um mau condutor de calor a parte externa em contato com o ambiente esfriase mais rápido que a parte interna Enquanto o exterior está frio e tracionado o interior está quente e comprimido Esse fenômeno confere muita fragilidade ao vidro frente aos esforços externos recebidos e por causa disso o abaixamento da temperatura é lento gradual e feito em fornos à parte fornos de recozimento a fim de aliviar as tensões criadas na fabricação 73 Os vários tipos de vidros e suas aplicações Os vidros encontram aplicações nas áreas de embalagens como utensílios domésticos e nas indústrias entre elas a da construção civil Ampliam suas aplicações em áreas específicas quando em forma de lã manta de vidro ou na mistura com adesivos poliméricos compondo as fibras de vidro 731 Vidro comum O vidro comum chamado de vidro recozido é obtido sem nenhum outro tipo de tratamento além daqueles que fazem parte do seu processo de fabricação É o vidro usual utilizado na confecção de produtos domésticos e os vidros planos usados na construção Esse vidro possui uma espessura que varia entre 2 e 6 mm e acabamentos que vão desde o tipo liso transparente aos mais variados desenhos de impressão fantasia Se quebrado transformase em perigosos pedaços pontiagudos e lâminas altamente cortantes 732 Vidro temperado É o vidro que foi submetido após a moldagem a um tratamento térmico chamado têmpera tornandose mais resistente aos choques mecânicos Neste tratamento são introduzidas tensões adequadas que o tornam cerca de cinco vezes mais resistentes que os vidros recozidos e ao partirse desintegrase em pequenos fragmentos não cortantes e menos perigosos O espelho vidro espelhado não é propriamente um tipo de vidro A placa de vidro serve como suporte de uma pintura metálica de mercúrio com estanho ou solução de prata que reflete completamente a luz Materiais de Construção eTec Brasil 168 Para temperar o vidro é preciso eleválo após moldado à temperatura de 700C em fornos próprios Figura 76 e resfriálo rápida e bruscamente por intermédio de um jato de ar frio ou por imersão da peça em água ou óleo Figura 76 Forno de têmpera de vidros Fonte httpwwwamericavidrosnetwpcontentgallerynovofornofolderfornohorizontal300jpg Introduzemse então grandes tensões de compressão na superfície do vidro e quando a peça temperada sofre algum impacto essas tensões se opõem à ação externa dificultando a ruptura da peça tornandoa assim mais resistente Para partilo o esforço externo deve vencer as tensões criadas pelo tratamento Uma vez vencidas desequilibrase o conjunto e o vidro se parte por completo Vale lembrar que o vidro temperado não pode ser riscado nem furado sob pena de ser destruído Todos os cortes e furos que a peça precisa conter devem ser feitos antes da têmpera O vidro temperado é um vidro de segurança utilizado em muitas aplicações como em fachadas de prédios portas vitrines balcões tampos de mesa boxe para banheiros Os vidros laterais de automóveis também são temperados e muitas vezes ao serem atingidos por uma pedrinha podem partirse caso haja rompimento da casca protetora externa criada na têmpera 733 Vidro laminado É um vidro formado pela superposição e colagem de duas ou mais placas de vidro liso recozido A película aderente é um material polimérico o polivinil butiral PVB de grande adesividade A colagem é feita em autoclave à 180C e os resultados obtidos indicam o vidro para aplicações de segurança como em parabrisas de automóveis Se houver fratura do vidro os pedaços ficam eTec Brasil Aula 7 Vidros 169 aderidos ao conjunto pela película ou mesmo havendo a ruptura trinca de uma das lâminas a outra lâmina pode não ser atingida Existem ainda os laminados à prova de bala que são peças compostas de várias lâminas aderidas Sua principal característica é a de prender os cacos de vidros após receber o impacto fatal Entendese que a resistência segurança do vidro não está em permanecer intacto e sim em não deixar o projétil passar Na construção a melhor recomendação para este vidro consiste na sua colocação em caixilhos e não como peças autoportantes 734 Vidro aramado É um vidro formado por uma única chapa que contém no seu interior fios metálicos incorporados à massa vítrea durante a fabricação Figura 77 A malha é inserida no vidro fundido na saída do forno antes de passar pelos rolos laminadores sendo logo após conduzida ao recozimento É um vidro muito resistente e empregado na construção de pisos de escadas translúcidas domos de iluminação e em coberturas Se o vidro quebrar os fios metálicos mantêm presos os estilhaços do vidro Figura 77 Vidro aramado Fonte httpwwwsmallmclercombruploadsAramadojpg 74 Outros produtos de vidro 741 Fibra de vidro e lã de vidro A fibra de vidro é o material vítreo moldado em fios de grandes comprimentos e pequenos diâmetros que apresentam notável resistência à tração Na fabricação da fibra de vidro são utilizadas bolinhas de gude aquecidas em forno elétrico cujo fundo é formado por centenas de minúsculos furos domo Tipo de janela de teto ou lanternim envidraçado mais frequente porém de plástico para iluminação zenital Materiais de Construção eTec Brasil 170 O material líquido é estirado puxado e os fios resultantes enrolados em forma de bobinas Figura 78 Fibra de vidro roving e em manta Fonte httpwwwabcolcombrimagensprodutosMantajpg Normalmente as fibras de vidro são aplicadas em conjunto com outros materiais como elemento de reforço em alumínio asfalto papel e plástico formando materiais compósitos para componentes sanitários coberturas isolamentos térmicos e acústicos cortinas e telas de cinemas caixas de água filtros e carrocerias de automóveis A lã de vidro tem sua fabricação semelhante a do algodão doce O vidro líquido cai num recipiente com furos laterais que gira a determinada velocidade As fibras saem chocandose contra um anteparo onde recebem um jato de ar já apresentando a formação da manta Figura 79 Esquema de fabricação da lã de vidro Fonte CTISM adaptado do autor As fibras de vidro têm resistência mecânica maior que a do vidro bruto porque são revestidas com silicone logo no estiramento a fim de proteger a sua superfície das intempéries ambientais O silicone melhora a resistência da fibra não por ele mesmo mas pela proteção que exerce na superfície externa da mesma A resistência mecânica é em função da área superficial do material Veja fabricação de tubo em fibra de vidro httpwwwyoutubecom watchvlkfoJ6DyOM eTec Brasil Aula 7 Vidros 171 Figura 710 Lã de vidro Fonte httprefratibacombrprodutosimgla02jpg As lãs de vidro são utilizadas para isolamento térmico elétrico e acústico São impermeabilizantes desde que não sejam comprimidas e em função de sua composição química podem atacar superfícies metálicas São contudo incombustíveis resistentes à corrosão à dissolução e à ação de óleos São imputrescíveis e inatacáveis por roedores porém é preciso ter cuidado no manuseio tanto da lã como das fibras de vidro pois sendo vidro são cortantes 742 Telhas e blocos de vidros É possível encontrar também no mercado produtos como telhas Figura 711a e blocos Figura 711b de vidros As telhas são utilizadas em situações particulares de iluminação e os blocos em divisórias que não sofrem carre gamentos além do seu peso próprio Figura 711 a Telhas de vidro em cobertura e b divisória com bloco de vidro Fonte a httplh5ggphtcom5nH7vdrJWASWzNytFjlIAAAAAAAAAI4GelWAL14NLgDSC02532JPG b httpwwwarqufscbrarq5661trabalhos20041tijolosescadariajpg Massa de vidraceiro é uma mistura composta basicamente de 20 de óleo de linhaça e 80 de gesso onde se adiciona um pouco de secante É muito utilizada para ligar o vidro à madeira ou ao ferro das esquadrias Corrige pequenas imperfeições nas peças de madeira e pode ser pintada com látex ou esmalte após secagem Materiais de Construção eTec Brasil 172 Resumo Os vidros são materiais descobertos e utilizados pelo homem há milhares de anos Os processos modernos de fabricação nos permitiram obtêlos em grande escala e aproveitar melhor suas excelentes propriedades de transparência e resistência ao risco Empregados como embalagens têm sido substituído por plásticos em função de seu peso entretanto voltam à preferência quando o assunto é meio ambiente Nas aplicações tradicionais das edificações não encontra substituto Nos campos tecnológicos avança com aplicações da fibra e da manta de vidro em materiais compósitos que cada vez mais encontram aplicações diversificadas Atividades de aprendizagem 1 Quais são os elementos formadores do vidro 2 Por que quimicamente se diz que o vidro é um líquido de grande viscosidade 3 Como é feita a moldagem do vidro plano 4 O que se entende por recozimento do vidro e qual é o seu objetivo 5 O que é lã de vidro e na construção onde tem sido aplicada 6 Quais são os métodos utilizados para impedir o estilhaçamento dos vidros eTec Brasil Aula 7 Vidros 173 1405 eTec Brasil Aula 8 Materiais plásticos Objetivos Reconhecer materiais plásticos Identificar as vantagens e as desvantagens dos materiais plásticos Classificar materiais plásticos Identificar os processamentos dos materiais plásticos Conhecer produtos plásticos aplicados na construção civil 81 O que é um material plástico Os materiais plásticos compõem possivelmente os materiais mais usados no dia a dia Sua popularização se deve ao baixo custo e leveza destacandose ainda as seguintes características Possibilidade de fabricação de peças em variadas formas tamanhos e cores São atóxicos desde que não estejam em combustão incorrosíveis e ina tacáveis por roedores São excelentes isolantes térmicos elétricos e até acústicos Com sua aceitação percebeuse que muitos objetos tradicionalmente feitos com outros materiais poderiam ser confeccionados com plástico Olhe ao seu redor e perceba quanta coisa existe confeccionada com plástico Apesar de os materiais plásticos apresentarem vantagens também possuem algumas desvantagens São elas Diferentemente de outros materiais os plásticos levam muito tempo para se degradarem e permanecem intactos na natureza durante anos eTec Brasil Aula 8 Materiais plásticos 175 Muitos são sensíveis à luz e ao calor que os envelhecem rapidamente A maioria sofre de instabilidade dimensional sob a ação de cargas eou de temperatura E ainda dificuldade de reparos quando danificados fra ca resistência a solventes e baixas resistências mecânicas no geral Embora esses efeitos não se apliquem para todos os tipos de plásticos causam graves problemas ambientais cujas soluções passam por reutilização e recicla gem e também por conscientização de adquirir com moderação Apesar disso muitas aplicações tecnológicas e industriais se encontram consagradas e estabelecidas O uso da palavra plástico para estes materiais está tecnicamente incorreto O termo plástico identifica o comportamento mecânico de qualquer material que deformandose sob ação de uma carga não recupera a forma primitiva após a descarga Dentro de uma classificação mais ampla os materiais plásticos pertencem ao grupo dos materiais poliméricos que são materiais formados por ligações mistas Apresentam principalmente os elementos orgânicos C H O e N e ou alguns outros elementos químicos inorgânicos como Cl F Si 82 Classificação dos polímeros plásticos O plástico é uma molécula sintética produzida pelo homem chamada de polímero palavra derivada do grego poli muitas e mero partes Quimicamente os polímeros podem ser definidos como moléculas relativamente grandes em cuja estrutura se encontra unidades químicas simples chamadas de meros que se repetem Em um modelo simplificado uma corrente seria o polímero onde cada elo seria um mero O polietileno o polipropileno o poliestireno o poliéster o nylon a lycra e o teflon são alguns exemplos de polímeros Para ilustrar usaremos como exemplo de polímero o polietileno Figura 81 formado por muitos meros chamados etilenos que após a realização de uma reação química denominada polimerização se prende a exemplo dos elos da corrente Acesse os sites indicados e veja o histórico e aulas sobre Materiais Plásticos httpwwwjornaldeplasticos combrsecoesaulas5htm httpwwwpolitenocombr ligações mistas São ligações primárias que ligam as moléculas que por sua vez apresentam ligações secundárias entre os elementos químicos que a compõem Assista ao vídeo Aula 6 Química Polímeros Professor Marcelo Queiroz httpwwwyoutubecom watchvycUN7i74Thw Materiais de Construção eTec Brasil 176 Figura 81 Muitos meros etilenos resultando o polímero polietileno Fonte httpwwwreocitiescomViennachoir9201polimeropolietilenogif Para formar uma molécula de polietileno a unidade CH2 CH2 pode se repetir em grande número e essa quantidade de repetição n identifica o grau de polimerização ou o peso molecular do polímero O índice n do polímero representa o número de meros presentes na cadeia polimérica Muitas são as classificações obtenções e processamento dos polímeros estudo a que se debruçam os profissionais dessa área Conduziremos entretanto nossos estudos de uma maneira mais informativa buscando compreender os vários tipos de polímeros encontrados em maior escala nas construções 821 Quanto às características de fusibilidade Dependendo do comportamento ao serem aquecidos os polímeros podem ser classificados como Termorrígidos são polímeros que formam ligações tão fixas ao serem aquecidos que se tornam infusíveis e insolúveis depois de moldados Uma vez confeccionados não podem mais ser reprocessados ou recicla dos Exemplos fenolformol uréiaformol Termoplásticos são polímeros que se fundem quando aquecidos e que se solidificam quando resfriados Podem ser reprocessados algumas vezes em função da temperatura alcançada e dos limites do polímero Exem plos polietileno politereftalato de etileno PET poliacrilonitrila nylon 822 Quanto ao comportamento mecânico Plásticos são materiais poliméricos estáveis nas condições normais de uso mas que em algum estágio de sua fabricação são fluidos podendo ser moldados por aquecimento pressão ou ambos Exemplos polietile no polipropileno poliestireno eTec Brasil Aula 8 Materiais plásticos 177 Elastômeros ou borrachas são materiais poliméricos que após sofre rem deformação sob a ação de uma força retornam à sua forma original quando essa força é removida Exemplos polibutadieno borracha nitrílica Fibras são polímeros que se apresentam em forma de fios Exemplos poliésteres nylon e poliacrilonitrila 823 Quanto ao tipo de aplicação Plásticos de uso geral são polímeros utilizados nas mais variadas apli cações do dia a dia como o polietileno o polipropileno o poliestireno o policloreto de vinila PVC e o baquelite Plásticos de engenharia são polímeros empregados em substituição de materiais clássicos usados na engenharia como por exemplo a ma deira os metais Exemplos poliacetal policarbonato e politetrafluoreti leno teflon 83 Obtenção de polímeros As principais matériasprimas utilizadas na fabricação dos polímeros são originárias do gás natural metano etano e do petróleo nafta gasóleo e GLP As empresas que trabalham essas matériasprimas estão divididas em indústrias de 1ª e 2ª geração petroquímica normalmente situadas umas próximas às outras As de 1ª geração são as refinarias de petróleo que entre outros produtos extraem os petroquímicos básicos etano e propeno que se tornam as principais matériasprimas das usinas de 2ª geração As indústrias químicas de 2ª geração produzem e fornecem o monômero e o catalisador para as indústrias de transformação obterem brinquedos materiais de cozinha materiais escolares produtos para a construção etc A diversidade dos tipos de plásticos encontrados se deve aos vários processos de sua obtenção da reação química de polimerização e da técnica de poli merização empregada 84 Processamentos dos polímeros O processamento é identificado como a técnica de dar forma a um determinado polímero adequandoo a um produto útil Existem diversas técnicas empregadas na conformação de materiais poliméricos Sobre técnicas de polimerização httpptscribdcom doc33471415Tecnicasde Polimerizacao Materiais de Construção eTec Brasil 178 O método escolhido depende de vários fatores tais como se o polímero é termoplástico ou termorrígido do alcance da temperatura de amolecimento da geometria e do tamanho da peça acabada da quantidade de peças a serem produzidas e do próprio custo do material no mercado consumidor Em geral todos os métodos de conformação dos plásticos ocorrem em tem peraturas entre 250 e 300C e aplicação de pressão existindo semelhanças entre as técnicas de conformação de outros materiais Basicamente os métodos de conformação de plásticos são moldagem por injeção por compressão por sopro extrusão fiação e calandragem 841 Moldagem A moldagem é o método mais comum onde o polímero finamente granulado é forçado sob ação de pressão eou temperatura a escoar para o interior de um molde assumindo assim a sua forma Após o resfriamento e o enrijecimento da peça o molde é aberto e ela é retirada 8411 Moldagem por injeção Neste processo o polímero é levado para o interior de uma câmara aquecida onde a resina se funde para formar um líquido viscoso que em seguida será impelido ao interior de um molde frio e mantido sob pressão Figura 82 Destacase nesta técnica a velocidade com que as peças são produzidas e também a possibilidade de se obter várias peças numa única moldagem como por exemplo pentes cabides e saboneteiras Figura 82 Moldagem do polímero por injeção Fonte CTISM adaptado de httptecplasticonocomunidadesnetimagensinjecao2gif Moldagem de copos plásticos por injeção httpwwwyoutubecom watchvMiDUw0rt3pk eTec Brasil Aula 8 Materiais plásticos 179 8412 Moldagem por compressão Neste processo o polímero é aquecido e quando em estado viscoso é forçado ao interior de um molde composto por duas partes onde uma delas se fecha sobre a outra comprimindo o material que acaba adotando a forma do molde Materiais como baldes são exemplos típicos de moldagem por compressão 8413 Moldagem por sopro Também chamada de moldagem por insuflação a moldagem por sopro Figura 83 é semelhante ao processo utilizado na moldagem de garrafas de vidros Inicialmente um tarugo oco de polímero é extrudado e enquanto se encontra no estado semifundido é colocado no interior de um molde que possui a configuração desejada para o recipiente dividido em duas partes simétricas presas por uma dobradiça A seguir por meio de ar comprimido ele será forçado contra as paredes do molde Depois de resfriado o molde será aberto Garrafas e embalagens similares são assim confeccionadas Figura 83 Moldagem por sopro de um polímero Fonte httpwwwdemetufmgbrdocentesrodrigosopro1gif Produção de garrafas por sopro httpwwwyoutubecom watchvQO6Xjnc1sbo Materiais de Construção eTec Brasil 180 842 Extrusão A extrusão consiste no forçamento da resina aquecida contra o bocal de uma matriz que lhe concede um formato contínuo É uma técnica adequada à produção de produtos com comprimento contínuo e que possuam geometrias de seção constante como por exemplo bastão tubos folhas de menor largura e maior espessura filamentos além de perfis fitas e barras que são cortados no comprimento adequado 843 Fiação Processamento para moldagem de fios onde também se usa uma extrusora mas que se diferencia do processo anterior por enrolar o material moldado e não cortálo Figura 84 O polímero aquecido aplicado na forma de um líquido viscoso é impulsionado contra uma matriz formada por pequenos orifícios À medida que o material passa pelos orifícios uma única fibra se forma e se solidifica quase que imediatamente ao passar através do ar A resistência das fibras é melhorada através do estiramento alongamento mecânico que acontece quando a fibra está saindo da matriz Figura 84 Esquema de equipamento de fiação de um polímero Fonte httpwwwipenbrbibliotecacdcbc2005artigos49cbc812pdf 844 Calandragem A calandragem é um processo de conformação contínua das películas de maior largura e pequena espessura como mostrado esquematicamente no equipamento da Figura 85 O material plástico é espalhado amolecido e transportado por sucessivos cilindros aquecidos a vapor que vão se adequando à espessura desejada No final do processo antes de ser enrolada em bobina Assista aos videos sobre conformação por extrusão httpwwwyoutubecom watchvoM8PmtaXZCA httpwwwyoutubecom watchvgIbWclGacXo httpwwwyoutubecom watchvXqJoOvgk5w eTec Brasil Aula 8 Materiais plásticos 181 a película é resfriada por cilindros frios um sistema adequado à conformação de lonas toalhas e cortinas Figura 85 Esquema da calandra para produção de películas poliméricas Fonte CTISM adaptado de httphtmlrincondelvagocom000689560png 85 Principais características de alguns plásticos 851 Polietileno É o termoplástico mais fabricado no mundo em função de seu baixo custo e variadas aplicações Suas principais propriedades são boa resistência química a solventes e elevada flexibilidade Entretanto degradase rapidamente à luz e ao calor tornandose ressecado e quebradiço De baixa resistência aos esforços mecânicos é muito utilizado na fabricação de embalagens 852 Polipropileno Termoplástico de baixo custo e de boa resistência química a solventes É aplicado na confecção de copos para cafezinho e refrigerante películas para sacarias tubos para tinta de caneta esferográfica pisos para carpetes gabinetes de televisores etc Na construção civil encontramos o polipropileno nos tubos para condução de água quente 853 Poliestireno Material termoplástico ou termofixo de largo emprego e aspecto diversificado Suas principais propriedades são boa resistência química e boa estabilidade térmica e dimensional Geralmente não é flexível e encontra aplicações em brinquedos armários de banheiros assento para vasos sanitário imitativos de revestimentos cerâmicos azulejos e artigos domésticos O isopor é um dos tipos chamado de poliestireno expandido Sobre processamento de plásticos httpin3demistutlpt mscdesign02ed01tecmec file6pdf Materiais de Construção eTec Brasil 182 854 Vinílico Polímero termoplástico de aplicações diversificadas desde finos e flexíveis objetos às peças rígidas e metalizadas O Policloreto de Vinila PVC é um termoplástico de dureza metálica mas que também se apresenta amolecido e flexibilizado por agentes modificadores Podem ser produzidos semelhantes ao couro e seu custo é reduzido São aplicados na construção de tubos rígidos e flexíveis para água e esgoto reves timentos de fios e cabos elétricos placas para revestimentos de pisos telhas forros cortinas de banheiros forração de poltronas e estofamentos bolsas e calçados roupas de couro artificial e brinquedos em geral Os polímeros mais resistentes às intempéries são utilizados na fabricação de calhas para água da chuva Atualmente existe o CPVC policloreto de vinila com cloro na cadeia polimérica material que resistindo a temperaturas maiores que o PVC encontra aplicações na fabricação de tubos para condução de água quente O Poliacetato de Vinila PVA é outro polímero vinílico cuja propriedade mais importante é a adesividade encontrando aplicação industrial na fabricação de tintas para paredes e adesivos para papel Outro adesivo vinílico é o PVB Polivinil Butiral aplicado na colagem de placas de vidros para a confecção dos vidros laminados utilizados em parabrisas de automóveis 855 Acrílico Material de excepcional transparência e grande resistência às intempéries é aplicado na confecção de lentes para óculos janelas de aeronaves lan ternas de automóveis equipamentos de desenho esquadros difusores de luminosidades boxe para banheiros torneiras dispositivos de segurança em autoestradas marcadores luminescentes centrais e laterais das pistas e ainda como substituto da lã natural ficando em desvantagem somente com o vidro por não ser resistente aos riscos em sua superfície Para fabricação das tintas há um polímero acrílico mais específico 856 Polieter Polímero termofixo comercialmente identificada por epoxi Mais caro e de fabricação ainda limitada possui excelentes propriedades mecânicas e quí micas associadas à boa resistência à corrosão De dimensionamento estável e excelente adesividade tem sido indicado na confecção de tintas e adesivos extremamente fortes à base de dois componentes que são misturados antes de serem aplicados Sugestões de pesquisa httpwwwbraskemcombr siteportalbraskempthome homeaspx httpwwwbbc coukportuguese noticias201002100225mar lixoplasticonfshtml http360grausterra combrecologiadefault aspdid27807actionnews eTec Brasil Aula 8 Materiais plásticos 183 857 Poliéster Polímero de múltiplas aplicações na confecção de fibras para roupas tintas carcaças de eletrodomésticos mantas para impermeabilização e materiais reforçados com fibra de vidro O policarbonato é um poliéster termoplástico transparente de boa estabilidade dimensional resistente ao impacto e com boa ductilidade É utilizado na fabri cação de capacetes de segurança lentes globos difusores de luminosidade telhas para coberturas e CDs O Politereftalato de Etileno PET é um poliéster muito utilizado em embalagens para água e refrigerante Apresenta excelente resistência à ácidos graxas e solventes orgânicos como gasolina e querosene É aplicado ainda em vesti mentas antichamas para os pilotos de carros de corridas 858 Fenólico Termorrígido de excelente estabilidade térmica até acima de 150C A baquelite um dos mais conhecidos comercialmente é um fenolformaldeído de boas propriedades mecânicas em geral São utilizadas como peças destinadas a acessórios elétricos caixas de rádios televisão e relógios Outros polímeros fenólicos são empregados na fabricação de laminados para revestimento de móveis geralmente imitativos de madeiras 859 Politetrafluoretileno É um termoplástico também designado por PTFE ou PFE que devido à presença de flúor na rede torna o material muito compacto e duro Quimicamente inerte em quase todos os ambientes apresenta baixo coeficiente de atrito não aderindo à nada o que os indica para o uso como revestimentos antia desivos e apoio de estruturas deslizantes mais leves Produzido também como fita relativamente fraca é usada para vedação em válvulas e tubulações É conhecido comercialmente também pela designação de teflon 8510 Poliamida Designada em geral como nylon a poliamida é um termoplástico de boa resistência mecânica e resistência à abrasão além de tenaz e de baixo coe ficiente de atrito Suas aplicações típicas são como fibras para confecção de roupas tapetes fios de pesca em escova de dente revestimentos de fios e cabos metálicos É usado ainda em mancais engrenagens buchas cabos puxadores e engates flexíveis para lavatório Materiais de Construção eTec Brasil 184 8511 Policloropreno Também conhecido como neoprene o policloropreno é um elastômero de aspecto borrachoso resistente ao calor a óleos minerais ao ozônio e que adere muito bem aos metais É aplicado como bases antivibratórias de correias transportadoras apoios estruturais móveis gaxetas e vedações roupas luvas e adesivos industriais É também utilizado em impermeabilizações pelo fato de não perder suas propriedades de elasticidade e aderência mesmo em presença das intempéries como a luz e o calor 8512 Polissiloxano Elastômero comercialmente conhecido como silicone determina uma extensa variedade de polímeros produzidos na forma de fluidos graxas e material rígido De excelente resistência as altas e baixas temperaturas possuem ainda excelentes propriedades elétricas e de grande adesividade encontrando apli cações como materiais para isolamento térmico vedações juntas diafragmas tintas luvas tubos para usos com alimentos e para fins medicinais além de ser aplicado como materiais para adesivar vários tipos de superfícies como vidro metal madeira e couro Geralmente os artefatos feitos de plásticos são mais baratos e apresentam pouca durabilidade transformandose rapidamente em lixo E infelizmente ainda os descartamos em qualquer local contribuindo para uma poluição descontrolada Os sintomas desses descontroles se alastram além das cidades para os rios que desaguam nos mares formando imensos lixões como os que já foram detectados nos oceanos Atlântico e Pacífico Resumo Os plásticos são materiais cujas pesquisas mostraramse promissoras na busca de um excelente substituto para materiais tradicionais como madeiras aços e cerâmicos e que encontraram grande receptividade pelo seu baixo custo embora de pouca durabilidade na maioria dos casos Muitos entretanto estão consagradamente estabelecidos devido às suas qualidades de leveza e de isolamento térmico e elétrico bem como pela dureza e durabilidade encontradas em produtos de revestimentos de pisos condutores elétricos e até embalagens Matéria veiculada no programa Fantástico da Rede Globo em 15022009 httpwwwyoutubecom watchv22NakXeUyo eTec Brasil Aula 8 Materiais plásticos 185 Atividades de aprendizagem 1 Os aquadutos e eletrodutos rígidos utilizados nas construções são feitos de a PVC b PET c PVA d PTFE 2 A fita vedarosca usada pelos bombeiros hidráulicos é feita de a Silicone b Polietileno c Nylon d PTFE 3 As mangueiras ou eletrodutos flexíveis são feitos de a PTE b Neoprene c Polietileno d Poliestireno 4 Os globos de lâmpadas podem ser feitos de a Nylon b Acrílico c Baquelite d PVA Materiais de Construção eTec Brasil 186 eTec Brasil Aula 9 Tintas Objetivos Identificar as principais funções das tintas Conhecer as tintas por sua composição e propriedades Identificar processos de preparo de superfícies para pinturas 91 O que é uma tinta Identificamos por tinta o material que se destina a cobrir colorir e proteger as superfícies dos objetos Aplicada no estado líquido endurece por meio de reações químicas tornandose uma película sólida flexível resistente e aderente à uma superfície Nas edificações as tintas se aplicam no embelezamento como necessidade arquitetônica na proteção como necessidade técnica contra agentes de des truição como as intempéries e agentes biológicos e até mesmo na segurança como necessidade de sinalização com destaque de cor em canalizações A função principal de proteção decoração ou sinalização vai depender do que será pintado As tintas são em geral elementos poluentes e por isso não devemos estocálas de qualquer maneira e menos ainda descartálas indiscriminadamente no meio ambiente É preciso conhecer melhor esses produtos para que os utilizemos com técnica profissionalismo e consciência ecológica 92 Como são compostas as tintas Quatro são os seus componentes básicos veículo pigmento solvente e aditivo 921 Veículo O veículo é a parte líquida da tinta que se torna aglutinante e prende o pig mento na superfície pintada formando o que se chama de filme ou película quando a tinta enrijece Muitos são os tipos de veículos e normalmente as tintas recebem os nomes de seus veículos eTec Brasil Aula 9 Tintas 187 Veículos diferentes produzem tintas com propriedades físicas e químicas diferentes determinando uma indicação para cada tipo de tinta Por exemplo tinta resistente a agentes atmosféricos ou ambientais tinta resistente ao calor tinta indicadora de temperatura tinta inibidora de ataque de fungos e outros organismos tintas luminescentes fosforescentes São veículos para as tintas os seguintes materiais Óleos secantes óleos vegetais oriundos da semente do linho do tun gue da oiticica e do algodão Resinas naturais a gomalaca proveniente da excreção de um inseto da Índia cochonilha o copal extraído de algumas árvores tropicais e o látex obtido das seringueiras Resinas sintéticas alquídica fenólica epoxi acrílica vinílica PVA As resinas sintéticas são materiais poliméricos Elas encontram preferências na fabricação de tintas por apresentarem produção em maior escala e formula rem tintas com maiores qualidades de aderência flexibilidade nivelamento resistência rendimento lavabilidade e durabilidade 922 Pigmento Os pigmentos são partículas sólidas insolúveis nos veículos inertes ou ativos Figura 91 Figura 91 Pigmentos em pó para tintas Fonte http2bpblogspotcomzKPFrhshsHoTPLwwIXFt5IAAAAAAAAADsdnoHm9q9E8s1600800pxIndianpigmentsjpg Materiais de Construção eTec Brasil 188 Nas tintas os pigmentos cumprem as seguintes funções a Caracterização das cores pigmentos ativos b Incorporação de resistência mecânica à abrasão raspagem e aos raios ultravioletas do sol c Consistência poder de lixamento e nível de brilho às tintas pigmentos inertes Pigmentos ativos alvaiade óxido de titânio negro de fumo pó de alumínio óxido de ferro zarcão óxido de chumbo cromato de zinco fosfato de zinco entre outros Pigmentos inertes carga silicato de magnésio talco sulfato de cálcio gesso caulim argila carbonato de cálcio calcita a Muitas características e qualidades das tintas são funções dos pigmentos no que diz respeito à sua quantidade forma dimensão densidade e resistência a agentes químicos e atmosféricos Os pigmentos ativos dão cor e poder de cobertura às tintas e os inertes dão consistência nível de brilho dureza e poder de lixamento b Os fundos são tintas constituídas por veículo e pouca carga e em geral poucos pigmentos ativos Os fundos e líquidos preparadores de pare de obstruem os poros das superfícies a serem pintadas proporcionando economia da tinta de acabamento que em geral é mais cara c As massas são tintas constituídas por veículo e muita carga razão pela qual têm mais consistência que qualquer outra tinta As massas após o lixamento darão aspecto mais liso às áreas que serão pintadas além de fazerem também o papel dos fundos preparadores 923 Solvente Solventes são líquidos orgânicos que tornam as tintas menos viscosas facili tando sua aplicação Também influenciam na formação do filme por meio de reações químicas com o ar ou com os catalisadores que são fornecidos juntos promovendo a conversão do estado líquido ao estado sólido dos veículos que fixam os pigmentos na superfície pintada alvaiade Pigmento branco seja o óxido de zinco o sulfato ou o carbonato de chumbo negro de fumo Carvão no estado de extrema finura obtido da queima incompleta de produtos sólidos eTec Brasil Aula 9 Tintas 189 Os solventes mais comuns são a aguarrás o querosene o thinner e a água cada um para um tipo específico de tinta Os fabricantes geralmente fornecem suas tintas com menor quantidade de solvente para dificultar a sedimentação dos pigmentos Por esse motivo na maioria dos casos devese adicionar mais solvente à tinta na hora de sua aplicação 924 Aditivo Os aditivos são substâncias adicionadas em pequenas quantidades ditas como segredo das fábricas por atuarem como elementos auxiliares da tinta melhorando suas propriedades gerais ou concedendo outras especiais e contribuindo para o não aparecimento de defeitos nas pinturas São antissedimentantes antiespumantes plastificantes fungicidas dispersan tes e secantes entre outros que são capazes de modificar significativamente determinadas propriedades das tintas auxiliando também os fabricantes com a propaganda que fazem de seus produtos 93 Tipos de tintas 931 Verniz Os vernizes são tintas brilhantes e transparentes porque não têm pigmentos São compostos por óleos vegetais como veículos mas que também podem ser misturados às resinas sintéticas Servem para a pintura de madeiras nobres e de materiais cerâmicos Lamentavelmente a durabilidade dos vernizes é baixa exatamente pela ausência de pigmentos quando comparada a outras tintas Os vernizes do tipo sin tético são mais resistentes principalmente se usados em interiores Já os do tipo filtrosolar são os que têm obtido melhor resistência às intempéries 932 Tinta a óleo Estas são tintas onde o veículo é exclusivamente um produto à base de óleo normalmente o óleo de linhaça que também pode ser combinado com resinas sintéticas São tintas de aplicação geral em edificações pinturas em madeiras metais ferrosos e material cerâmico rebocos e tijolos Nas áreas internas sobre a massa a óleo conduz a um melhor acabamento e fácil lavagem Apenas não é indicada para ambientes com tendência à umidade como tetos de banheiros por serem muito suscetíveis à formação de mofo dispersantes Produtos que têm a função de separar os pigmentos permitindo que eles se espalhem pelo conjunto e não se aglutinem em determinados pontos Veja muitos materiais de pinturas nos sites de fabricantes entre eles wwwtintascoralcombr wwwsuvinilcombr wwwakzonobelcombr wwwpinceisatlascombr Materiais de Construção eTec Brasil 190 933 Esmalte sintético Os esmaltes sintéticos são tintas em cujos veículos são utilizadas resinas sin téticas alquídicas ou resinas epoxídicas Apresentam melhores propriedades e maior durabilidade que as tintas a óleo sendo aplicadas basicamente nos mesmos locais Os esmaltes à base de epoxi são apresentados em dois componentes que necessitam ser misturados antes da aplicação São tintas de alto desempenho de excepcional aderência e elevada resistência física e química As tintas epo xídicas são de grande aplicação industrial em ambientes agressivos mas não apresentam muitas aplicações domésticas tanto pela falta desses ambientes quanto pela limitação das cores pouco arquitetônicas 934 Base de água PVA e acrílica As tintas à base de água são as mais difundidas e conhecidas sendo aplicáveis em materiais cerâmicos rebocos concretos e até mesmo em madeiras e vidros embora menos comum Apresentam boa resistência boa cobertura nivelamento e uniformidade de acabamento PVA tem como veículo o poliacetato de vinila e é a mais viável econo micamente Acrílica tem como veículo uma resina acrílica que garante maior dura bilidade e melhor lavabilidade que a PVA Atualmente as lojas especializadas na comercialização de tintas oferecem em suas cartelas uma extensa gama de opção de cores cujas misturas são processadas por dosagem em computador self color procurando atender o gosto do cliente mais exigente Na linha residencial também há muita variedade nas texturas e acabamentos 935 Caiação A tinta cujo componente principal é a cal hidratada é conhecida popularmente por caiação Misturada com água de modo a formar uma nata é espalhada pela parede onde endurece devido à ação do gás carbônico e se prende à superfície como um aglomerante aéreo É uma tinta econômica e higiênica mas que dificilmente dá bom aspecto à parede quando comparadas com as PVA por exemplo Tintas coloridas podem ser obtidas pela adição de pigmentos encontrados no mercado e para aumentar sua durabilidade são acrescidas de fixadores Existem fixadores industrializados e a prática tem mostrado que eTec Brasil Aula 9 Tintas 191 cola de peixe ou cola de carpinteiro além do óleo de soja e do sal de cozinha contribuem na composição fixação e durabilidade dessas tintas A grande vantagem da caiação é de ser uma tinta permeável e que devido ao seu elevado tempo de endurecimento pode ser aplicada sobre reboco ainda úmido ou seja ainda não curado É importante evitar um mau costume ainda existente na pintura a queima ção da parede para posterior aplicação de tinta PVA Processo antiquado e nocivo à durabilidade da pintura a caiação não combina com nenhuma outra tinta pois o carbonato de cálcio da película da cal ataca e destrói as resinas sintéticas prejudicando a aderência que leva ao descascamento da pintura em pouco tempo 94 Os cuidados antes da pintura É de fundamental importância para a pintura os devidos cuidados a serem dispensados às superfícies que serão pintadas Nenhuma tinta por melhor que seja terá qualidades ou durabilidade se a superfície a ser pintada não for preparada adequadamente Preparar uma superfície para a pintura é deixála em boas condições para receber a tinta de acabamento de modo que essa ali permaneça em bom estado Pintar uma superfície envolve basicamente três procedimentos Limpeza da superfície Aplicação de fundos e eventualmente massas Aplicação da tinta de acabamento As superfícies que serão pintadas deverão estar limpas secas e livres de maté rias gordurosas ferrugem ou poeira A superfície pode apresentar o aspecto liso ou rugoso mas não deve conter poros que possam absorver a tinta de acabamento Também é importante cuidar para que nenhuma umidade possa atacála futuramente O sucesso de uma boa pintura depende essencialmente desses cuidados e do uso de ferramentas e instrumentos adequados Você verá com mais detalhes Materiais de Construção eTec Brasil 192 em Tecnologia das Construções o preparo correto das várias superfícies a serem pintadas bem como a ocorrência de possíveis defeitos no caso de emprego de uma tinta ou de um preparo inadequado de superfície De modo geral o preparo indevido de uma superfície ou o não preparo conduzem a uma pintura de pouca durabilidade e com possibilidade de vários defeitos a maioria culminando no descascamento Lembrese que uma boa pintura sempre valoriza a obra que neste momento está em fase final e não descuide das boas técnicas construtivas que sempre valorizarão a edificação Resumo As tintas são materiais fundamentais em uma edificação Além de embelezar protegem e valorizam o imóvel São encontrados diversos tipos de tintas e cores que com certeza satisfazem os gostos mais exigentes Como materiais poliméricos que são fazem parte dos materiais que agridem mais abruptamente a natureza e que portanto devem ser aplicadas sem perdas e guardadas em segurança Observando os cuidados na aplicação e primando por mão de obra adequada os resultados obtidos na pintura serão sempre de maior economia proteção e durabilidade Atividades de aprendizagem 1 Por quais razões somos levados a pintar uma superfície 2 Quais as diferenças entre fundos e massas 3 Qual a diferença entre uma tinta PVA e uma tinta acrílica 4 Qual a diferença entre uma tinta a óleo e um esmalte sintético 5 Por que a cal hidratada não deve ser utilizada como base de tinta PVA Guia de pintura httpwwwauracorcom br5guiahtm eTec Brasil Aula 9 Tintas 193 eTec Brasil Aula 10 Madeiras Objetivos Conhecer as vantagens e desvantagens do uso das madeiras nas edificações Reconhecer os processos de obtenção da madeira Conhecer as características que condicionam o uso das madeiras Demonstrar os processos de beneficiamento das madeiras e os tipos de madeiras transformadas Valorizar a madeira como material de construção e suporte de vida 101 Utilização das madeiras como material de construção A madeira é um produto vegetal extraído do caule das árvores tradicional mente aplicada em edificações como material de telhados esquadrias ou pisos encontrando ainda aplicações na fabricação de móveis instrumentos musicais embarcações e inúmeros artefatos Vantagens Material que resiste simultaneamente a esforços de tração compressão fle xão torção e cisalhamento com menor massa específica que outros materiais Pode ser produzida em peças de grandes dimensões estruturais que rapi damente se desdobram em peças menores Pode ser trabalhada com ferramentas simples e ser reempregada Apresenta boas características de isolamento térmico e acústico eTec Brasil Aula 10 Madeiras 195 Desvantagens É material anisotrópico heterogêneo e higroscópico características que são próprias de sua constituição orgânica fibrosa e orientada É vulnerável a microrganismos e sua durabilidade é limitada caso não seja submetida a processos de impermeabilização e impregnação de substâncias inseticidas É mais sensível à variação de temperatura que outros materiais de mesma aplicação assim como também é mais suscetível a absorver umidade Apresentase sob formas limitadas alongadas e de seção reta transversal reduzida É um material de produção demorada e se explorada irracionalmente compromete a fauna a flora e toda a vida no planeta As madeiras utilizadas na construção civil são provenientes do tronco das árvores lenho Considerando um corte transversal como o mostrado na Figura 101 é possível identificar as partes que compõem a sua seção reta Figura 101 Seção típica de um tronco de árvore Fonte CTISM adaptado de http3bpblogspotcomyanFywfi8LIR7o1SRm9UGIAAAAAAAAABUAyUOFcRJVPgs320SEC anisotrópico Materiais que apresentam propriedades diferentes em função da direção em que são analisadas Opõese a isotrópico Materiais de Construção eTec Brasil 196 a Casca revestimento externo endurecido que protege a árvore dos agen tes externos b Câmbio é uma fina camada constituída por células em permanente transformação Nela acontece a transformação da seiva elaborada açú cares e amidos em lignina e celulose principais constituintes do tecido lenhoso bem como o crescimento transversal do vegetal pela adição de novas camadas concêntricas e periféricas anéis de crescimento c Lenho constitui a porção maior e útil do tronco para a produção de peças estruturais É formado por duas camadas o alburno e o cerne Alburno camada mais externa do lenho de cor clara formada por células vivas Apresenta menor dureza menor resistência mecânica e me nor durabilidade Cerne camada mais interna do lenho formado por células mortas Nele houve alteração do alburno que tiveram as células impregnadas de taninos ligninas e materiais corantes apresentandose com elevada dureza resistência e compacidade d Vasos medulares são células lenhosas que se desenvolvem no sen tido radial ligando as diversas camadas do tronco fazendo além de uma amarração natural dessas camadas o transporte da seiva para elas Tam bém são chamados de raios medulares 102 Classificação das madeiras As madeiras são classificadas principalmente em função de sua espécie botâ nica mas também podem ser diferenciadas em função de suas propriedades e aplicações Segundo Petrucci 1982 uma dessas classificações adaptada às finalidades tecnológicas que pode nos interessar é a seguinte Madeiras finas são madeiras utilizadas em serviços de marcenaria e mobiliários Entre elas figuram o louro a cerejeira o cedro e a sucupira Madeiras duras são empregadas em construções como peças estrutu rais de vigas e colunas em função de sua resistência e durabilidade Entre elas figuram a imbuia a peroba e a canela Muitas receberam o nome de Madeira de Lei em função da exclusividade que a Coroa Portuguesa Alburno por conter maior quantidade de substâncias nutritivas é mais sensível ao ataque de insetos e fungos Constitui mais da metade do lenho e sua presença nas peças tanto se dá por razões econômicas como por ser ele a parte que melhor se deixa impregnar por substâncias preservativas Cerne as peças dali extraídas apresentarão maior durabilidade pois estarão menos sujeitas ao ataque dos insetos e outros agentes que se nutrem de madeira Para saber mais sobre madeiras acesse httpwwwmadeiratotalcom brmateriaphpid106 eTec Brasil Aula 10 Madeiras 197 tinha na época do Brasil Império e foram reservadas para a construção de navios e dormentes de ferrovia Entre as madeiras duras encontramos o mogno o angico o jacarandá e o ipê Madeiras resinosas são madeiras de amplo uso em construções devi do às suas excelentes características de trabalho e resistência mecânica Necessitam porém de proteção contra intempéries e agentes de destrui ção São exemplos de madeiras resinosas angelim cabriúva jatobá en tre outras que também estão citadas como exemplos de madeiras duras 103 Produção de madeiras Nesta etapa vamos entender a produção de madeiras como a sua disponibilidade para o uso É o caminho percorrido da floresta à edificação compreendendo basicamente corte toragem falquejo desdobro aparelhamento e secagem Em uma exploração racional consciente e ecológica a produção é precedida por estudos de prospecção medida das espécies que serão abatidas e serviços posteriores de replantio reflorestamento e recuperação ambiental 1031 Corte O corte é o abate da árvore Figura 102 Figura 102 Corte da árvore na floresta Fonte http1bpblogspotcomSA3d2QhaRwSxXKDcv8TIAAAAAAAAH8gBSeysMn2UKws1600atividadedecor tedemadeiranaamazoniajpg O corte é melhor executado nos meses sem r e na lua minguante Tais meses correspondem ao inverno quando a vida vegetativa da árvore é menos intensa Nessa época a madeira recémcortada seca melhor e mais lentamente evitando o aparecimento de fendas e rachaduras por onde penetram os agentes deteriorantes Materiais de Construção eTec Brasil 198 Logo após o corte a árvore começa a perder água com facilidade iniciando a secagem Durante todo o processo de produção da madeira haverá perda de umidade onde o controle dessa perda assumirá grande importância tanto na qualidade das peças quanto no seu melhor uso e durabilidade 1032 Toragem Etapa da produção da madeira realizada ainda na floresta Consiste no des galhamento da árvore e o corte do tronco em toras de medidas entre quatro e sete metros de modo a facilitar o transporte para as serrarias 1033 Falquejo Etapa realizada nas serrarias que consiste na remoção de quatro costaneiras de maneira a deixar a tora com uma seção grosseiramente retangular Figura 103 As costaneiras serão posteriormente desdobradas em peças menores e os resíduos poderão ser aproveitados para a produção de madeira transformada Figura 103 Seção de um tronco onde foram removidas quatro costaneiras Fonte CTISM adaptado de http4bpblogspotcomyanFywfi8LIR8cRILgav4IAAAAAAAAACgScbXenYSmmcs320 sistemasdecortebmp 1034 Desdobro ou desdobramento Operação final na produção de peças brutas Após o falquejo utilizase serras de fita ou circulares para que as toras sejam cortadas longitudinalmente obtendose peças chamadas de pranchões Desdobro normal pranchões paralelos Figura 104 eTec Brasil Aula 10 Madeiras 199 Figura 104 Desdobro normal Fonte CTISM adaptado de http4bpblogspotcomyanFywfi8LIR8cRILgav4IAAAAAAAAACgScbXenYSmmcs320 sistemasdecortebmp Desdobro radial pranchões paralelos mas perpendiculares aos anéis de crescimento Também chamado de em quartos Figura 105 Figura 105 Desdobro radial Fonte CTISM adaptado de http4bpblogspotcomyanFywfi8LIR8cRILgav4IAAAAAAAAACgScbXenYSmmcs320 sistemasdecortebmp Nesta opção de desdobro são obtidos os melhores pranchões que apresentarão menores contrações na largura menores empenos e rachas durante a secagem maior homogeneidade de superfície melhor resistência e mais uniformidade ao longo das peças Contudo não é o desdobramento usual para peças utilizadas na construção civil devido ao seu custo elevado Geralmente são aplicados para madeiras utilizadas na construção naval e na confecção de instrumentos musicais onde o custo e a qualidade do objeto final se justifiquem Materiais de Construção eTec Brasil 200 Desdobro misto Figura 106 Desdobro misto Fonte CTISM adaptado de http4bpblogspotcomyanFywfi8LIR8cRILgav4IAAAAAAAAACgScbXenYSmmcs320 sistemasdecortebmp 1035 Aparelhamento Operação onde são obtidas as peças menores em bitolas comerciais a partir dos pranchões desdobrados Quadro 101 Dimensões das peças aparelhadas e respectivas seções Nome Espessura cm Largura cm Seções sem escala Pranchão 8 20 Prancha 4 8 20 Viga 4 11 20 Vigota 4 8 8 11 Caibro 4 8 5 8 Tábua 1 4 10 Sarrafo 2 4 2 10 Ripa 2 10 Fonte Adaptado de Petrucci 1979 p 128 1036 Secagem É a etapa que segue após o aparelhamento pois as peças ainda contêm umidade acima da indicada para qualquer uso A partir de agora a secagem eTec Brasil Aula 10 Madeiras 201 será conduzida com mais cuidado para não ocasionar defeitos nas peças A saída da água normalmente acompanhada por aumento de temperatura gera espaços vazios os quais produzem contrações e expansões Esses efeitos que operam em sentidos contrários são responsáveis por empenos e trincas Há dois tipos de secagem Natural é a secagem obtida pela exposição da madeira ao ar e prote gida de sol Nesta situação a madeira fica empilhada de modo que o ar possa circular por ela As chuvas ao contrário do que possa parecer po dem até auxiliar na secagem ajudando a dissolver a água de difícil eva poração que está combinada com solução coloidal e outras substâncias da madeira Em muitas estações de tratamento a madeira em estágio de secagem é lavada periodicamente em água corrente Artificial é a secagem acelerada realizada em estufas onde se empre gam técnicas e cuidados para regular as temperaturas alcançadas com os graus de umidade do ambiente 104 Propriedades das madeiras Devido à heterogeneidade e anisotropia das madeiras suas propriedades físicas e mecânicas variam tanto de espécie para espécie como dentro da própria espécie Essa variação das propriedades é em função da parte em que as peças foram extraídas do lenho dos cuidados no processo produtivo no beneficiamento ou não da madeira e até da presença de defeitos na peça Conhecendo as características físicas e mecânicas das madeiras podemos indicálas para empregos específicos em móveis estrutura nas edificações ou fôrma para concreto garantindo segurança durabilidade e economia As propriedades que caracterizam as madeiras são obtidas em laboratórios especializados por meio de ensaios em amostras representativas procedimentos e equipamentos padronizados por entidades normativas 1041 Características físicas As características físicas são as propriedades que definem o comportamento da madeira e as alterações que sofre o seu estado físico quando ocorrem variações de umidade e de temperatura em seu ambiente de trabalho Materiais de Construção eTec Brasil 202 10411 Teor de umidade Teor de umidade é a quantidade de água existente em uma porção da madeira expressa percentualmente em função do peso seco dessa porção Devido ao fato de a madeira ser constituída por fibras de paredes celulósicas hidrófilas possui a capacidade de absorver água em locais de elevada umidade e perder água em ambientes menos úmidos Isso entretanto acarreta em profundas mudanças no seu comportamento físico e mecânico Do ponto de vista de umidade presente as madeiras dividemse em Madeira verde h 30 Madeira semisseca 23 h 30 Madeira comercialmente seca 18 h 23 Madeira seca ao ar 12 h 18 Madeira dessecada 0 h 12 Madeira anidro ou seca em estufa h 0 Imediatamente após o corte a árvore pode conter até 70 de umidade dependendo da espécie Abaixo de 23 de umidade a madeira pode ser considerada imune ao ataque de fungos e bactérias os seus agentes de des truição que se não estão ativos estão em vida latente pois necessitam de pelo menos 25 de umidade e temperatura acima de 25C para se proliferarem O teor de umidade de uma espécie pode ser avaliado de maneira fácil rápida e com boa aproximação através de aparelhos específicos em estações de tratamento por exemplo Tais equipamentos são basicamente compostos por duas agulhas metálicas solidárias a um ohmímetro que são introduzidas na superfície das peças Uma corrente elétrica estabelecida entre as agulhas informa o teor de umidade existente na peça de madeira em função da resistência elétrica oferecida Figura 107 Com teor de umidade da madeira seca ao ar ela já encontra muitas aplicações correntes sendo também o teor utilizado como referência nos ensaios para a determinação das características do material eTec Brasil Aula 10 Madeiras 203 Figura 107 Medição do teor de umidade de uma madeira usando um ohmímetro Fonte httpwwwneicombrimageslg211431jpg A resistência elétrica é da ordem de 1014 a 1016 Ω para madeira bastante seca e de 103 a 104 para madeira bastante úmida O Quadro 102 fornece uma ideia dessa variação em função do teor de umidade Quadro 102 Resistência elétrica da madeira em função do seu teor de umidade Teor de umidade 7 10 15 25 Resistência Ω 1012 1010 109 107 Fonte Adaptado de Petrucci 1982 p140 10412 Retratilidade e dilatação Estas são propriedades da madeira em alterar suas dimensões e volume quando seu teor de umidade e temperatura ambiente varia também dito contração ou inchamento consequência da perda ou absorção de água e da alteração da temperatura A retratilidade e a dilatação trabalham em sentidos contrários Os empenos ocorridos nas madeiras são consequências de retratilidades diferentes em cada direção caracterizados por suas heterogeneidade e anisotropia O aquecimento que produz a dilatação também produz a eliminação da água que causa a retração Os vasos medulares inibem os efeitos de retratilidade ocasionados pelo calor e pela umidade melhorando inclusive a resistência mecânica das madeiras 10413 Massa específica A massa específica também é fundamentalmente alterada pelo teor de umi dade presente Quadro 103 a qual altera tanto a massa quanto o volume Por esse motivo e por orientação de normas técnicas ela é estabelecida sob a umidade de 15 Quanto mais úmida a madeira maior sua capacidade de conduzir corrente elétrica Uma vez que a água pura é isolante elétrico a condução de corrente se dá pelos sais minerais contidos na água Madeiras secas são isolantes elétricos porém são tão mais condutoras quanto mais úmidas estiverem Materiais de Construção eTec Brasil 204 Quadro 103 Classificação segundo a massa específica de algumas espécies de madeiras ME kgm³ Classificação Espécies 500 Muito leves paineira suanã caixeta imbicuru 500 800 LevesSemipesadas imbaúba pinho cedro jequitibá louro mogno 800 1000 Pesadas cabriúva eucalipto peroba angico jatobá sucupira canela angelim jacarandá imbuia 1000 Muito pesadas ipê caviúna pauferro Fonte Adaptado de Petrucci 1982 p 139 1042 Características mecânicas As características mecânicas da madeira são as resistências que elas apresentam quando solicitadas por ações mecânicas externas Todas as características mecânicas das madeiras estão diretamente relacionadas com sua massa específica Conhecendo a massa específica muitas características mecânicas podem ser avaliadas por meio de fórmulas empíricas As características mecânicas são obtidas em laboratórios por meio de ensaios padronizados de tração compressão flexão dureza torção e cisalhamento executados tanto no sentido ao longo das fibras quanto no sentido trans versal a elas 105 Defeitos São anomalias provenientes do desenvolvimento da árvore dos processos de secagem ou ainda ocasionadas durante a produção das peças por mão de obra descuidada no uso das máquinas São exemplos de defeitos Nó envolvimento de ramos vivos ou mortos por sucessivos anéis de crescimento Rachadurafendafendilhamento aberturas de tamanhos menores a maiores que ocorrem no topo ou ao longo da peça Abaulamento empeno no sentido da largura Arqueamento empeno no sentido do comprimento Curvatura empeno no mesmo plano A madeira mais leve é o paudejangada madeira balsa que pesa de 80 a 160 kgfm³ A mais pesada é o pauferro também conhecido como guaratã ou caviúna vermelha que chega a pesar 1100 kgfm³ eTec Brasil Aula 10 Madeiras 205 106 Beneficiamento das madeiras Beneficiar a madeira consiste em aplicarlhe tratamentos para protegêla do ataque de agentes biológicos ou intempéricos aumentando assim a sua vida útil O beneficiamento se inicia com uma secagem eficaz O uso da madeira seca contribui tanto na durabilidade de sua aplicação sem tratamento quanto na eficiência de um tratamento por aplicação de produto impermeabilizante Atualmente tratamentos modernos são obtidos pela impregnação de subs tâncias preservantes e cada vez mais novos produtos vão sendo oferecidos no mercado em função de pesquisas que visam pela descoberta de produtos mais eficientes e econômicos que promovam Toxidade a agentes xilófagos com menor agressividade ao meio ambiente Resistência às intempéries sol e chuva Higienicidade Maior retenção nos tecidos lenhosos baixa lixiviação Maiores propriedades impermeabilizantes retardadoras de fogo e inibi doras da retratilidade entre outras 1061 Impregnação sem pressão É o processo de tratamento por aplicação de um produto preservante como camada de revestimento A eficiência do tratamento é maior quanto mais seca estiver a madeira isso porque apenas uma fenda causada na secagem é capaz de destruir a película protetora favorecendo novos ataques A impregnação sem pressão pode variar de uma simples pintura até a imersão da peça em tanques com preservativos onde o produto é forçado ao interior da peça exclusivamente pela pressão atmosférica Nesse processo o creosoto ou outros produtos preservantes solúveis em óleo ou em água podem ser utilizados 1062 Impregnação por pressão Este processo é executado numa estação de beneficiamento onde as peças de madeiras são tratadas dentro de uma autoclave e recebem um líquido preservante aplicado à uma pressão acima da pressão atmosférica O processo tornase mais eficiente tanto pela maior profundidade alcançada pelo produto quanto pela menor possibilidade de sua lixiviação Saiba mais sobre imunização de madeiras httpgarozecombr creosoto Derivado da destilação do alcatrão proveniente da destilação da hulha betuminosa é um preservante de baixo custo insolúvel em água mas que deixa uma superfície oleosa muitas vezes indesejável De odor desagradável produz irritação na pele e nos olhos Materiais de Construção eTec Brasil 206 107 Madeiras transformadas A madeira transformada é o produto obtido a partir de uma tecnologia de tratamento e beneficiamento da madeira natural com propósito de alterar sua estrutura fibrosa orientada a fim de ampliar suas aplicações Vantagens Possibilidade de deixar o material homogêneo e isotrópico melhorando os coeficientes físicos e mecânicos devido à reorganização das fibras Possibilidade de confecção de peças em formatos de chapas Possibilidade de aproveitamento integral de todo o material lenhoso de vido à reaglomeração com colas sintéticas 1071 Madeira reconstituída É o produto industrial obtido a partir da madeira natural desfibrada em banho quente e posteriormente tratada e reaglomerada sob pressão a quente pelo uso de lignina ou aglomerante sintético O tipo de aglomerante utilizado e a intensidade das pressões aplicadas diferenciam os produtos disponíveis para uso na construção civil Entre os painéis feitos de madeira reconstituída encontramse as chapas de fibra de densidade média MDF MDP e OSB 10711 MDF Medium Density Fiberboard O MDF é um painel manufaturado com madeira ou outras fibras naturais ligadas com uma resina sintética Figura 108 É fabricado para ter um peso específico de 050 kgfdm³ a 090 kgfdm³ densidade de 050 a 090 Figura 108 Placas de MDF Fonte httpimgalibabacomphoto300066561melaminemdfjpg Fabricação do MDF httpwwwyoutubecom watchvF9YNgqTH7N0 eTec Brasil Aula 10 Madeiras 207 10712 MDP Medium Density Particle Painéis de MDP Figura 109 têm como principal diferença em relação aos de MDF o fato de serem utilizadas partículas no lugar de fibras de madeira As partículas mais finas ficam na superfície do painel e as mais grossas no miolo Figura 109 Placas de MDP Fonte httpwwwbonetsccombrimgbgmdpbpjpg 10713 OSB Oriented Strand Board O OSB é uma chapa de feixes orientados com multicamadas compostas de aparas de madeira formatos e espessuras predeterminados e unidos com adesivo Figura 1010 Os feixes das camadas externas são alinhados e paralelos ao comprimento da peça Os das camadas centrais podem ser orientados ao acaso ou alinhados o que é feito geralmente em ângulos retos em relação às camadas externas Figura 1010 Placa de OSB Fonte httpimagenesacambiodecomempresas645364539030070456564857656666674570productosOSB4jpg Fabricação do OSB httpwwwyoutubecom watchvMYDI9eWnK3U Como os painéis de madeira são usados geralmente em ambientes internos o principal risco de ataque biológico é representado por insetos em especial os cupins Apesar disso os produtos preservativos existentes têm sido eficazes para manter a durabilidade das peças confeccionadas Materiais de Construção eTec Brasil 208 Hardboard são placas mais pesadas até 159 kgfdm³ de boa resis tência mecânica utilizadas como elementos de vedação de esquadria de mobiliária e até mesmo com função estrutural Softboard são placas mais leves que pesam em média 016 kgfdm³ encontrando aplicações como revestimento de forros e isolamento térmico e acústico Apresentam o aspecto de um papelão muitas vezes furado 1072 Madeira compensada A madeira compensada é formada pela superposição de lâminas muito finas 12 mm de espessura coladas entre si perpendicularmente Figura 1011 Essas lâminas são extraídas das toras por meio de dois processos o tornea mento e o faqueamento Figura 1011 Placa de compensado Fonte http3bpblogspotcomLhygHDXgcuwSsto8HWMKIAAAAAAAAAfctWoNcnYgMos320compensados1jpg No torneamento a tora sem casca é amolecida por imersão em banho quente ou vapor dágua e logo após é submetida a um torno mecânico provido de faca horizontal no comprimento da tora que a abrirá como um lençol contínuo à semelhança de um papel bobinado No faqueamento a tora também sem a casca é presa pelos lados e uma faca do comprimento da tora vai fatiando a madeira produzindo várias lâminas Essas lâminas são usadas para encapar o compensado laminado folheado utilizado na fabricação de móveis e portas São peças de maior valor comercial devido ao aspecto mais decorativo As lâminas da madeira compensada são coladas sob pressão a quente 15 MPa 150C através de resinas sintéticas Os produtos são chapas de espessuras usuais de até 5 mm 3 folhas de 9 a 12 mm 7 folhas 18 mm 9 folhas e espessuras superiores com 11 folhas ou mais Entre os empregos mais correntes destas chapas destacamse confecção de móveis revestimentos de tetos paredes e fôrmas para concreto Para as fôrmas de concreto temos os madeirites de acabamento de superfície resinada e os de acabamento plastificado à prova dágua Nos compensados de madeira nobre como sucupira cerejeira e outros apenas a folha externa é dessa madeira As folhas internas são de madeiras menos nobres e mais abundantes eTec Brasil Aula 10 Madeiras 209 1073 Madeira aglomerada São produtos industriais obtidos da madeira reduzida a pequenos fragmentos tratados com substâncias preservantes e reaglomerados sob pressão As chapas de aglomerados Figura 1012 resultantes do processo têm dimensões de 360 m 180 m e possuem múltiplas aplicações dentre as quais se destacam o uso em mobiliários e divisórios e de forma secundária na construção civil Figura 1012 Madeira aglomerada Fonte http1bpblogspotcomufpyCC9UELITP5gdBoKnDIAAAAAAAAAZQGsutnJjuBoss1600AglomeradoNaturaljpg O aglomerante mineral mais utilizado é o cimento Portland Neste caso os fragmentos de madeira recebem um banho mineralizador com cloreto de cálcio a fim de neutralizar a ação da matéria orgânica e melhorar a aderência ao cimento acelerando inclusive a pega Dependendo da sua densidade apresentam características físicas de reduzida retratilidade bom isolamento térmico e boa absorção acústica com boa resistência mecânica Assim podem ser indicados como material de revestimento de forros e divisórias inclusive externas podendo mesmo ser argamassadas e pintadas Um cuidado especial deve ser dedicado ao seu acabamento para que resista ao risco ou à ação de agentes agressivos como água quente cigarros e solventes químicos Nesse caso após a cura as chapas recebem tratamento superficial por lixamento e pintura ou podem ainda ser revestidas com material polimérico laminado fenólico fórmica passando a constituir um material compósito As madeiras utilizadas na fabricação de aglomerados são provenientes de espécies de reflorestamento principalmente o pinus e em menor escala algumas espécies de eucalipto Fabricação da madeira aglomerada httpwwwyoutubecom watchvYgXecJ4nUM Materiais de Construção eTec Brasil 210 Resumo As madeiras são materiais naturais de excelentes qualidades físicas mecânicas e estéticas Como organizações vivas são heterogêneas e anisotrópicas mas que podem se tornar homogêneas e isotrópicas por beneficiamentos A madeira é possivelmente o único material que apresenta todas as carac terísticas físicas e mecânicas proporcionalmente em maior escala que os demais isso quer dizer que proporcionalmente ela é boa para tudo ou pau pra toda obra Atualmente o reflorestamento de várias espécies entre elas os pinus e os eucaliptos de crescimento rápido 5 anos tem se tornado muito importante Apesar de afastar a fauna por falta de atrativos alimentícios estas madeiras são opções indispensáveis para aplicação em obras de pequeno porte e como fonte de energia calorífica em usinas Tornase até mesmo um modo de preservação de florestas naturais uma vez que se diminuirá a necessidade de desmatamento nessas florestas Atividades de aprendizagem 1 Cite as vantagens e as desvantagens do uso das madeiras como material de construção 2 Diferencie o alburno do cerne 3 Explique o que é o madeirite um material muito empregado como fôrma para concreto 4 Como fazer para aumentar a durabilidade das madeiras 5 Cite as aplicações das madeiras nobres na construção civil 6 Cite alguns exemplos de madeiras transformadas e suas aplicações na construção civil eTec Brasil Aula 10 Madeiras 211 Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 5732 Cimento Portland comum Rio de Janeiro 1991 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 5733 Cimento Portland de alta resistência inicial Rio de Janeiro 1991 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 5735 Cimento Portland de alto forno Rio de Janeiro 1991 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 7215 Cimento Portland Determinação da resistência a compressão Rio de Janeiro 1997 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 11578 Cimento Portland composto Rio de Janeiro 1997 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR NM 67 Concreto Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone Rio de Janeiro 1998 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 5736 Cimento Portland pozolânico Rio de Janeiro 1999 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR NM 49 Agregado miúdo Determinação de impurezas orgânicas Rio de Janeiro 2001 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR NM 52 Agregado miúdo Determinação da massa específica e da massa específica aparente Rio de Janeiro 2003 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR NM 53 Agregado graúdo Determinação da massa específica e da massa específica aparente Rio de Janeiro 2003 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR NM 65 Cimento Portland Determinação do tempo de pega Rio de Janeiro 2003 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR NM 248 Agregados Determinação da composição granulométrica Rio de Janeiro 2003 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 12655 Concreto de cimento Portland Preparo controle e recebimento Procedimento Rio de Janeiro 2006 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Rio de Janeiro 2007 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 7480 Aços destinados à armadura para estrutura de concreto armado Especificação Rio de Janeiro 2007 Materiais de Construção eTec Brasil 212 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 8953 Concreto para fins estruturais Classificação pela massa específica por grupo de resistência e consistências Rio de Janeiro 2009 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 11579 Cimento Portrland Determinação do índice de fissura por meio de peneira 75 µm nº 200 Rio de Janeiro 2009 BAUER Luiz A Falcão Materiais de construção Volumes 1 e 2 São Paulo LTC 1995 CALLISTER William D Ciência e engenharia de materiais uma introdução Rio de janeiro LTC 2002 FRANÇA Esdras Poty de Concreto de cimento Portland notas de aula III PCDET Belo Horizonte CEFETMG 1991 HELENE Paulo TERZIAN Paulo Manual de dosagem e controle de concreto São Paulo Pini 1993 KLOSS César Luiz Materiais de construção civil Paraná CEFETPR 1991 PETRUCCI Eládio Concreto de cimento Portland Porto Alegre Globo 1979 Materiais de construção Porto Alegre Globo 1982 ZANDONADI Alexandre Materiais cerâmicos III PCDET Belo Horizonte CEFETMG 1992 eTec Brasil 213 Currículo do professorautor Luiz Alcides Mesquita Lara nasceu a 14041954 no Rio de Janeiro Estudou o curso secundário no Colégio Estadual Professor Soares Ferreira em Barba cena MG e se formou em Engenharia Civil pela Escola de Minas e Metalurgia da Universidade Federal de Ouro Preto em julho de 1979 Desenvolveu a partir de então atividades de engenheiro na Prefeitura Municipal de Mariana MG e na construção do campus da Universidade Federal de Ouro Preto até 1990 quando foi admitido na carreira de docente para o curso de Edificações da então Escola Técnica Federal de Ouro Preto hoje Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Minas Gerais campus Ouro Preto Professor de Ensino Básico Técnico e Tecnológico tem curso de Licenciatura Plena pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais e Especialização em Materiais para a Construção Civil pelo mesmo instituto Entre outras disciplinas ministra aulas de Instalações Elétricas e Materiais de Construção Materiais de Construção eTec Brasil 214 LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo A proposta Refletindo sobre os problemas que enfrentamos na área da construção civil atualmente no mercado e na faculdade e buscando chegar a possíveis soluções para esses problemas percebemos que antes de profissionais que cometem erros existem alunos que não conseguiram se adequar a esse sistema ou seja eles não aprendem Isto desencadeia diversos outros problemas principalmente durante a graduação como alunos que estão desmotivados com a área que escolheram a falta de confiança em atuar que gera um desinteresse em massa de alunos de engenharia civil em universidades de todo o país Pensando nesses problemas que enfrentamos uma solução inovadora foi proposta para ensinar e empoderar alunos de engenharia civil durante a graduação criando assim um ambiente que estimula o aluno e o desenvolve em todas as áreas da construção civil técnica e gestão O LabMaker é uma solução para problemas que a universidade e alunos enfrentam nos dias de hoje evasão de alunos do curso baixa curva de aprendizagem dos alunos e falta de engajamento no curso LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Sumário Introdução a construção 5 Noções básicas de construção civil 5 O que são fundações 6 O que são pilares 6 O que são vigas 7 O que são lajes 8 O que é alvenaria 9 O que são coberturas 10 Leitura de projetosplantas 11 Planejamento de obras e documentações 15 Órgãos representantes e regulamentadores 16 Fluxo de etapas de uma obra 18 O Maker 20 Pré construção 21 Compra de materiais 21 Levantamento quantitativo e orçamentário 24 Levantamento de blocos 30 Construa sua obra 32 Planejamento 32 Preparação e gabarito do terreno 33 Terraplanagem 34 Sondagem 34 Gabarito 35 Verificação de esquadro e nível 37 Maker Execução de Preparação e Gabarito do terreno 39 Elemento estrutural Fundação 40 Tipos de fundações 40 Definir e dimensionar fundações 42 Escavação 42 Compactação do solo 42 Lastro da fundação 43 LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Formas da fundação 43 Tela e Colunas de arranque 44 Concretagem da fundação 44 Levantamento quantitativo de fundações 45 Maker Execução da Fundação 48 Elemento estrutural Pilares 49 Como calcular uma seção de pilar 49 Como é feito o pilar 49 Armadura dos pilares 50 Posicionamento de armadura 50 Caixarias 51 Concretagem dos pilares 51 Quantitativo dos pilares 52 Maker Execução dos Pilares 54 Elemento estrutural Vigas 56 Como é dimensionada uma da viga 56 Como é feita a viga 56 Armadura 57 Posição da armação 57 Caixaria 57 Concretagem 59 Quantitativo de materiais das vigas 59 Maker Execução de vigas 62 Elemento estrutural Laje 63 Como é feita uma laje 63 Qual tipo de laje deve ser escolhido 65 Armação 65 Formas 65 Impermeabilização da laje 66 Execução da concretagem 66 Quantitativo de materiais 67 Maker Execução de laje 69 Levantamento de alvenaria 70 Como é feita a alvenaria 70 LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Blocos ou tijolos 72 Argamassa 73 Verga e Contraverga 73 Nivelamento e Prumo da alvenaria 74 Instalações hidráulicas e elétricas 75 Quantitativo de materiais da alvenaria 75 Maker Execução da alvenaria 77 Acabamentos da Construção 79 Argamassa 79 Chapisco 79 Emboço 79 Reboco 80 Revestimentos Gesso Massa corrida Reboco 80 Quantitativo de materiais revestimento 81 Maker Execução do revestimento 82 Contrapiso 83 Nível e caimento 83 Quantitativo de materiais Contrapiso 83 Maker Execução do Contrapiso 84 Cobertura 85 Qual tipo de telhado deve ser escolhido 85 Como é feito um telhado 85 Águas 87 Estruturas de base 89 Telhas 89 Rufos e Calhas 89 Quantitativo de materiais 90 Maker Execução de cobertura 91 Documentos Auxiliares 92 LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Introdução a construção Qual é o perfil do engenheiro do futuro O que ele precisa conhecer para ser considerado um engenheiro de sucesso São perguntas que você saberá responder conforme você aprende e se desenvolve em seu curso e na profissão que você optou por seguir Em nossa concepção o perfil de um engenheiro do futuro é aquele que busca inovações para sua área aquele que está com fome de saber sempre se atualiza está em constante aprendizado E o que é esse aprendizado que esse engenheiro está sempre buscando São inovações de mercado e novos conhecimentos que se adquirem na prática E que forma melhor de aprender se não praticando Seguindo o roteiro iremos aprender a teoria de cada etapa intrínseca de uma construção padrão e após entendermos o que são e como aplicar iremos executar uma construção de uma casa popular para enfim fixarmos esses conhecimentos Afinal quais são os conhecimentos necessários para percorrer uma construção do fechamento com um cliente a entrega da obra Toda obra tem suas particularidades porém todas devem seguir um planejamento parecido passando por etapas obrigatórias Noções básicas de construção civil Cada obra da construção civil seguirá um modelo próprio criado especialmente para sua execução Isso se dá pelo fato de que cada obra terá soluções diferentes para serem executadas e por isso devese sempre ao iniciar uma obra ter em mãos os projetos relatórios e documentações a ausência desses documentos irá tornar a gestão de sua obra sujeita a diversos problemas e imprevistos Apesar de suas particularidades existem alguns elementos intrínsecos a construção civil elementos esses que devem ser lembrados sempre para garantia de uma obra simples e segura São alguns desses os elementos de fundação pilares vigas laje alvenaria e cobertura Esses elementos são comuns a diversas obras pois suas funções são vitais a construção sendo que essas funções darão viabilidade e segurança a construção da obra LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo O que são fundações As fundações são elementos responsáveis por distribuir o peso em forma de carga da construção para o solo de maneira controlada Os solos podem ter diversas características comumente classificadas como firmes ou instáveis Sendo assim a fundação tem o papel de controlar o caminho que a carga segue até o solo criando um sistema equilibrado e seguro O dimensionamento da fundação deve ser feito por um engenheiro capacitado e evita futuras dores de cabeça como rachaduras trincas e até desabamentos em casos mais graves Existem diversos tipos de fundação e seu formato dependerá do tipo definido pelo engenheiro porém todas são construídas pela junção do aço e do concreto o conhecido concreto armado O que são pilares Os pilares são elementos estruturais de concreto armado que darão sustentação para a construção Esses elementos são localizados acima do nível do solo e sustentam e distribuem a carga passada das lajes para as vigas e seguem para as colunas Da mesma maneira que as vigas os pilares são comumente feitos em seções quadradas ou retangulares a depender da solicitação do projeto estrutural e da decisão tomada pelo engenheiro responsável pela obra E ainda seguindo o modelo das vigas LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo os pilares também devem ser calculados no projeto estrutural para que a seção definida suporte a carga solicitada pela construção Vale lembrar que os pilares sendo elementos estruturais não devem ser executados sem um cálculo de dimensionamento feito sendo estritamente necessária a execução de projeto estrutural para segurança do imóvel Normalmente os pilares são colocados no encontro de duas paredes formando 90º e podem ser colocados em meio de vãos para vãos muito grandes superior a 4 metros Sua largura é normalmente do tamanho da largura da parede sem o revestimento por isso ao finalizar a obra não é visualizado as colunas da construção a exceção de seja realizada coluna aparente ou necessidade de projeto O que são vigas As vigas são elementos estruturais que fazem parte da estrutura de concreto armado concreto combinado com o aço estruturas compostas por pilares vigas e lajes Os formatos das vigas são normalmente feitos em seções retangulares ou quadradas alinhadas ao projeto estrutural Essas seções são planejadas para suportar e distribuir a carga que a laje exerce assim sendo responsável por transmitir essa carga para as colunas que por sua vez transfere a carga para as fundações e pro solo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Normalmente as vigas possuem largura igual à largura da parede sem revestimento e por este motivo ao finalizar a construção não é possível enxergar esse elemento estrutural a não ser em casos onde há a presença de vigas aparentes Apesar disso as vigas são elementos estruturais e sempre devem ser calculadas por um engenheiro estruturalista a não contratação de um engenheiro estruturalista pode prejudicar a resistência e segurança de sua obra exponencialmente O que são lajes As lajes são elementos estruturais que juntamente com as vigas e os pilares fazem parte das estruturas de concreto armado de uma obra padrão As lajes são a primeira cobertura que teremos em um imóvel servindo como suporte para o telhado e caixas dágua transmitindo as suas cargas para as vigas que transferem para as colunas que por sua vez transmitem para as fundações e enfim ao solo Geralmente as lajes são apoiadas em quatro pilares dentro de um cômodo a depender da execução da sua obra A espessura da laje e o seu sentido dependem do projeto estrutural realizado por um engenheiro estruturalista a norma NBR ABNT 6118 Projetos de estrutura de concreto descreve parâmetros mínimos para garantir segurança na construção de uma laje LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Os tipos de lajes mais utilizados na construção civil no Brasil são prémoldada treliçada e maciça com concreto armado ou protendido O que é alvenaria A alvenaria é o elemento de uma construção que tem função de delimitar paredes externas e internas de um imóvel e fazer a vedação da construção LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Externamente ela tem o dever de proteger os limites da casa de entradas indesejadas chuva animais sujeira e internamente ela tem o dever de subdividir os cômodos da casa A alvenaria é formada pela união de diversos elementos que são Blocos Tijolos que são assentados em uma argamassa de assentamento que tem proporção própria para assentamento de blocos Para execução de vão portas e janelas é necessário a utilização de vergas para portas e janelas contravergas para janelas que são feitos com o uso de blocos canaleta um bloco com vazio que é executado em concreto armado O que são coberturas A cobertura é a camada que fica localizada acima da laje sendo constituída pelo telhado Sua função é proteger as lajes a fim de evitar infiltrações direcionar água da chuva e proteger o imóvel de luz e calor em excesso Existem dois tipos principais os telhados aparentes e os telhados embutidos O telhado aparente é o mais comum de ser visto principalmente em casas e a sua principal característica está no nome é aparente pode ser visualizado o telhado aparente suas telhas e seu caimento de águas Já o telhado embutido opção que vem crescendo na construção civil é escondido e o caimento de águas não pode ser visualizado da frente do imóvel LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Além desses elementos construtivos existem etapas que sempre se repetem como documentações necessárias para construir como o alvará de obra o planejamento da obra o levantamento quantitativo e orçamentário e acabamentos da construção Todos esses pontos são levados em consideração ao construir e eles são levantados durante a execução do planejamento da obra e por isso essa etapa é tão importante ela trará clareza de informações para toda a obra Leitura de projetosplantas A execução de uma obra terá suas particularidades e por isso se mostra necessário planejamento prévio de sua construção Isso evita diversos problemas como dúvidas atraso na execução falta de materiais e execução incorreta ou inadequada Os principais projetos necessários são projeto arquitetônico estrutural projeto de fundações projeto elétrico e hidráulico e projeto legal O Projeto Arquitetônico é um conjunto de desenhos técnicos nele constará informações a respeito da construção em questão Algumas plantas fazem parte desse conjunto são elas Planta baixa Planta de situação Planta de cobertura Planta de localização Cortes Fachada e plantas de detalhamento A planta baixa é amplamente utilizada na construção de sua obra a sua vista de cima mostrando o interno de sua construção revela informações de extrema importância para a execução correta da obra como disposição de cômodos posicionamento de elementos construtivos e dimensões cotas Para interpretar uma planta de um projeto feito no formato 2D precisamos entender o que estamos olhando As plantas contém informações do que há na construção representação de quantidades dimensões e posições dos elementos em suas respectivas plantas A planta 2D de uma construção diz respeito a visualização realizada de um ponto específico A planta baixa é a visualização das dimensões de um imóvel vista de cima retirando cobertura lajes e vigas Isso por que as informações que a planta baixa deve trazer estão na parte interna da construção tais como disposição de cômodos dimensões de esquadrias posição de elementos e detalhamentos que sejam pertinentes indicar no projeto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Existem outros tipos de projetos que suprem indicações de detalhes como plantas de corte e fachada Essas plantas trazem informações detalhadas do interior do imóvel e da fachada respectivamente isso serve para tirar dúvidas e esclarecer informações acerca da construção A visualização de uma planta de corte e fachada em 2D é feita vista de frente como se estivesse dentro do projeto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo O projeto arquitetônico deve ser projetado por um arquiteto capacitado e registrado no CAU Conselho de arquitetura e Urbanismo para o RRT Registro de responsabilidade técnica ter validade O arquiteto é um dos primeiros profissionais a serem contratados para dar início a uma obra pois as plantas do projeto arquitetônico irão balizar outros projetos tal qual o projeto estrutural O Projeto Estrutural é o conjunto do desenho técnico demonstrando a obra a ser construída indicando posição de estruturas e os cálculos das estruturas O projeto estrutural deve ser executado por um engenheiro calculista essa etapa não deve ser ignorada de nenhuma maneira visto que a segurança de sua obra depende de um bom projeto estrutural O Projeto Estrutural deverá demonstrar a posição quantidade dimensões formas amarrações e traços do concreto utilizado em peças estruturais são elas Pilares ou colunas Vigas e Laje que compõem a superestrutura e as fundações As superestruturas são responsáveis por sustentar e receber as cargas que serão postas na construção elas transmitem as cargas para a fundação que por sua vez transfere a carga de maneira controlada ao solo As estruturas têm o dever de manter o sistema construtivo em equilíbrio e oferecer segurança LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo O projeto estrutural deve ser projetado por um engenheiro capacitado e registrado no CREA Conselho Regional de Engenharia e Agronomia para a ART Assinatura de responsabilidade técnica ter validade O engenheiro é também um dos primeiros profissionais a serem contratados para dar início a uma obra pois as plantas e cálculos irão balizar a tomada de decisões previas que irão guiar a obra O Projeto de instalações Elétricas Projeto Elétrico e o Projeto de Instalações Hidráulicas Projeto Hidráulico são projetos complementares que são executados por um engenheiro eletricista capacitado e engenheiro civil para o projeto hidráulico Eles dependem do projeto arquitetônico e estrutural e são importantes para evitar desintegração entre a estrutura e as instalações elétricas A ausência desse tipo de projeto é causa de futuros problemas na construção seu bom planejamento garante que não haverá imprevistos ou gambiarras na sua obra O Projeto Legal é uma extensão do projeto arquitetônico com a adição de informações que garantem que sua obra seguirá as normas e exigências do código de obras municipal Ele servirá para emissão do alvará de construção após sua entrega a prefeitura ele deverá ser avaliado e após aprovação dos projetos entregues a emissão do alvará estará liberada Existem outros projetos que são realizados visando sanar dúvidas e aprofundar sobre detalhamentos da obra esses projetos são chamados de projetos complementares Sua utilização auxilia a construção a evitar possíveis imprevistos e guiar os executores da obra Sua utilização fica a critério do gestor da obra e do cliente que contrata os projetistas São alguns exemplos de projetos complementares Projeto Elétrico Projeto de interiores Projeto Paisagístico LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Planejamento de obras e documentações Cada obra apesar de seguir fluxos parecidos tem suas particularidades e é papel do engenheiro realizar planejamentos robustos que somados a documentações e projetos assegurarão a boa execução da obra O planejamento de uma obra se dá pela organização preventiva de atividades em determinado período de tempo veja o planejamento abaixo O planejamento mostrado acima passa por uma série de etapas até finalmente a entrega da obra são elas as etapas que foram descritas anteriormente no fluxo de etapas de uma obra Pré Obra Obra e Pós Obra São elas Projetos e documentações Organização do canteiro e Serviços preliminares Fundação Estruturas Alvenaria Cobertura Instalação hidráulica e Elétrica Esquadrias Impermeabilização Revestimentos Vidros Pintura Serviços complementares Com o planejamento em mãos é então inicializada as etapas seguintes da obra Emissão de documentos geração de relatórios contratações de profissionais e equipes e enfim a execução da obra seguindo o fluxo proposto no planejamento da obra Um bom planejamento de sua obra te preparará para imprevistos e irá propor soluções para eles evitando gastos desnecessários e tempo perdido LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Assim como o planejamento é importante para iniciarmos nossa construção algumas documentações são igualmente necessárias para a construção São eles Alvará de construção Certidão negativa de débito do INSS CND e atestado de conformidade com o sistema de esgoto água e energia elétrica da cidade Com esses documentos em mãos é emitido o Habitese que certifica que a legislação da cidade está sendo seguida na sua construção e que ela pode enfim ser iniciada sem risco de paralisação Para se obter o Alvará de Construção é necessário outros documentos para emiti lo são eles Plantas Levantamento planialtimétrico Tabela de iluminação ventilação e aproveitamento do terreno Carimbo do projeto Responsável técnico e proprietário Memorial Descritivo Escritura e ART ou RRT Esses são os principais documentos solicitados para emissão do Alvará de Construção Existem outros documentos que podem ser pedidos a depender da prefeitura de sua cidade Órgãos representantes e regulamentadores Na construção civil existem diversos órgãos ou instituições que representam a classe de profissionais seja para nos proteger seja para nos instruir e fiscalizar São alguns deles CONFEA CREA ABNT SINDUSCON O CONFEA Conselho Federal de Engenharia e Agronomia rege e representa a classe de engenheiros no âmbito nacional e é responsável pelo sistema CONFEACREA Conselho Regional de Engenharia e Agronomia que fiscaliza a prestação de serviços e a execução de obras relacionados à Engenharia e à Agronomia Com isso o CONFEA é responsável por regulamentar o exercício profissional por meio de normas administrativas enquanto o CREA é responsável por fiscalizar as atividades e profissões realizadas O CONFEA também é responsável por representações em outras associações como ABNT órgãos instituições e ministérios tanto no âmbito nacional quanto internacional A ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas que tem parceria e associação com o CONFEA é responsável por instruir sobre serviços equipamentos estudos e projetos que a classe de engenharia executa todos os dias durante a execução de suas atividades LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Existem uma série de normas que são utilizadas como parâmetro para realizar uma construção de obra Elas não irão apenas regulamentar a execução dos projetos e construção como irão ser uma segurança a sua execução visto que as normas foram construídas a partir da reunião de conhecimentos teóricos e práticos acerca de seus respectivos temas Algumas normas aparecem com maior frequência durante a construção por tratarem de etapas vitais a obra ou seja são utilizadas na maioria das construções se não todas São exemplos dessas normas Norma ABNT 6122 Projeto e execução de fundações Essa norma irá apresentar parâmetros para dimensionamento de fundações na etapa de projeto e da execução de uma fundação na obra desde pequenas a grandes obras Norma ABNT 6118 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Essa é uma das normas mais importantes dentro da construção de uma obra Isso por que ela apresenta parâmetros para dimensionamento de estruturas de concreto isso é pilares vigas e laje além de trazer informações complementares de fundações e como se relacionam com as estruturas de concreto Ela se aplica em todas as construções que são realizadas em concreto Além das normas construtivas podem ser utilizados autores como referência para realizar procedimentos gerais de uma obra São exemplos de livros que podem ser utilizados Técnicas e Práticas Construtivas para Edificação do autor Júlio Salgado Esse livro apresenta técnicas construtivas gerais de uma obra Traz em seu conteúdo informações da obra dos preparativos de uma obra até acabamentos e seu passo a passo O edifício até sua cobertura do autor Hélio Alves de Azeredo Esse livro apresenta etapas gerais de uma obra Ela traz informações técnicas acerca da construção de uma obra Existem diversas normas autores e guias de construção que podem ser utilizados como parâmetro para realizar serviços e execução de uma obra Se tornam importantes visto que algumas informações que estão presentes nesses livros só serão encontradas durante a prática numa obra sendo um bom guia de estudo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Fluxo de etapas de uma obra O fluxo de etapas da construção de uma obra pode ser dividido em 3 grandes etapas o pré obra a construção e o pós obra O fluxo de pré obra representa serviços e ações que precisam ser executadas antes de se iniciar uma construção A execução dessas etapas garante que sua obra esteja de acordo com as regulamentações de sua cidade e que sua obra estará bem planejada Sendo assim sua obra não correrá riscos de paralisação por fiscalização falta de materiais para serviço falta de recursos e não terá a eficácia reduzida nas execuções O fluxo de construção é a representação das etapas e serviços que deverão ser realizados desde a etapa de decisão de construção de uma obra até a entrega final para o cliente O fluxo de pós construção representa os serviços que serão feitos após o levantamento da estrutura paredes e telhado Ela consiste em serviços de acabamentos como instalações de vidros portas pisos e revestimentos outros tipos de acabamentos como rodapé instalações hidráulicas e elétricas pinturas e limpeza dos entulhos que foram gerados nas outras etapas LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Veja algumas etapas de construção e pós obra ou acabamentos da construção LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo O Maker O LabMaker é uma prática voltada a construção de uma obra realizando uma simulação real das etapas que vimos anteriormente Trabalhando com o LabMaker conseguimos entender melhor como são executadas na prática essas etapas como elas são calculadas como elas são feitas em obra e assim nos preparamos para nossa futura profissão No kit que você recebeu você encontrará as ferramentas e os materiais que são necessários para executar o projeto do maker É importante dizer que o planejamento que foi realizado foi feito para nossa realidade e você como gestor e executor poderá escolher a maneira como utiliza os recursos que foram disponibilizados a você A construção é sua LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Pré construção Antes de começar qualquer etapa construtiva é altamente indicado que você tenha o planejamento dessa etapa em mãos isso irá garantir que você consiga organizar seu canteiro da melhor forma pensando logisticamente a fim de melhorar a eficiência da obra Lembrese que uma obra eficiente significa economia de tempo que é refletido no valor final da obra É nessa etapa que você irá organizar os materiais as ferramentas e a mão de obra que você irá precisar para executar a etapa construtiva É interessante também ter fácil acesso aos projetos que serão necessários acessar naquela etapa assim você consegue sanar todas as dúvidas sobre a execução desse serviço sem depender de terceiros e atraso na execução Compra de materiais Após realizar o planejamento da obra e levantar o quantitativo e orçamento dos materiais e com o dimensionamento correto você deverá se atentar a etapa de compra de materiais Ao comprar os materiais que irão compor o concreto alguns cuidados devem ser tomados para evitar futuros problemas quanto a resistência e durabilidade do concreto Compra de areia Ao comprar areia devese ter em mente que o areal poderá enviar a areia úmida para sua obra A areia quando úmida sofre um processo químico o inchamento O inchamento causado pela adição de água faz com que os grãos de areia se afastem fazendo com que o volume aparente da areia cresça Para evitar adicionar menos areia ou adicionar água demais devese usar areia no estado seco porém nem sempre o uso de areia seca será possível na obra Assim devese dimensionar o inchamento médio da areia a fim de negociar com o areal envio de adicional de areia compensando o volume aparente aumentado causado pela umidade na areia Vale lembrar que não são os grãos de areia que incham e sim o espaçamento entre os grãos que se tornam maiores O inchamento da areia pode representar em média 30 de aumento em seu volume que pode significar a adição de pouca massa de areia no concreto modificando as propriedades requisitadas por projeto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Compra de Brita Ao comprar brita devese atentar a granulometria do agregado O projeto estrutural tem influência na dimensão máxima que o agregado graúdo terá a depender da dimensão das estruturas e do espaçamento entre aço a dimensão máxima dos agregados deverá obedecer a um tamanho específico definido no projeto Isso irá garantir que os agregados passem entre o aço da estrutura e não fiquem presos entre a armadura Devese checar no projetodocumentos qual o traço solicitado No dimensionamento do traço do concreto deve vir a dimensão máxima da brita em milímetros Pó de pedra ou pó de brita até 48mm Brita 0 49mm à 95mm Brita 1 95mm à 19mm Brita 2 19mm à 25mm Brita 3 25mm à 50mm Brita 4 50mm à 76mm Compra de Cimento Ao comprar o cimento devese atentar ao tipo classe de resistência e aplicação do cimento no concreto Essas informações você encontra na embalagem do cimento Para identificar o cimento uma nomenclatura foi criada que traz consigo seu nome seu tipo sua adição e sua resistência a compressão CP II F 32 CP é o nome do cimento Cimento Portland obtido da queima de calcário argila e minério de ferro que resulta no Clínquer material que compõe o cimento O numeral II é o tipo do cimento que vai de I à V sendo I Cimento Portland Comum II Cimento Portland Composto III Cimento de Alto Forno IV Cimento Pozolânico V Cimento ARI Alta Resistência Inicial A letra F diz respeito ao aditivo que foi incluído no cimento sendo o Filler Os aditivos são incluídos no cimento para trazer diferentes propriedades na mistura do concreto como retardar a pega impermeabilização aumentar a resistência e outros LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo F Filler Aumentar trabalhabilidade e diminuir permeabilidade do concreto Z Material Pozolânico Aumentar a impermeabilidade do concreto E Escória de AltoForno Resistência e Durabilidade perante compostos agressivos O gesso é adicionado a todos os tipos de cimento a fim de retardar a pega do concreto e tornar possível o manuseio do concreto na obra sem o gesso o cimento endureceria instantaneamente com a adição da água O numeral 32 diz respeito a resistência a compressão que o cimento alcança Comercialmente o cimento é produzido na classe de resistência 32MPa e 40MPa 32MPa de resistência a compressão 40MPa de resistência a compressão O cimento é comprado se guiando pelas informações da identificação do cimento Com o dimensionamento do traço da obra feito por um engenheiro ele irá consultar normas e tabelas que irão guiar o profissional a definição dos tipos de cimento que serão utilizados na obra Além das informações da identificação do cimento informações técnicas e adicionais são encontradas no verso da embalagem que podem guiar a compra do material Devese tomar cuidados quanto ao armazenamento do cimento na obra Por ser um material que reage ao misturar com água deve ser mantido em um local arejado com baixa umidade Devem ser colocados acima de pallets de madeira e colocar acima de uma pilha de sacos de no máximo 10 sacos Esses cuidados irão evitar que o cimento seja afetado por agentes que alterem suas propriedades ou empedre antes de sua utilização LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Levantamento quantitativo e orçamentário A partir do planejamento e dos projetos que foram executados previamente o profissional responsável terá acesso às informações que servirão como base para o levantamento de quantidade de materiais ferramentas e mão de obra que serão necessários para execução da obra Com os projetos em mãos ele começará a fazer os cálculos de quantidade necessárias dos materiais Concreto e Argamassa que contemplam o cimento areia brita e água utilizados blocos ou tijolos para alvenarias e esquadrias aço para o concreto armado ou a alvenaria estrutural madeira para a confecção de formas e telhado e telhas para execução da cobertura Antes de qualquer etapa e com o projeto e o planejamento em mãos é interessante fazer o levantamento quantitativo dos materiais que será utilizado naquela etapa Para realizar o levantamento quantitativo de materiais uma série de cálculos é feita para se chegar a quantidade necessária para aquela etapa Dito isso o levantamento quantitativo do maker foi realizado nos seguintes materiais Terreno Pó de brita Areia Concreto e argamassa Cimento Areia Pó de brita Aço Ferro das estruturas Madeira Formas e estrutura de telhado Blocos Tijolos para alvenaria e Telhas Dentro da etapa de levantamento conseguimos dimensionar outros elementos que irão auxiliar na execução de nossa obra são os casos de traços e proporções de concreto e argamassa e caixas de padiola para medição de materiais na obra Assim é lançado a caixa 18 kg de material simulando o solo composto por uma parte de areia e uma parte de brita LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Levantamento de materiais do terreno A massa unitária é a massa de um material em seu conjunto Isso significa que a massa unitária é a massa que ocupa um volume em sua totalidade considerando seus vazios entre grânulos A massa unitária é uma grandeza física que é bastante utilizada no controle tecnológico em obras de construção civil Para encontrar a massa unitária dos nossos agregados basta ter um recipiente cujo volume é conhecido ou graduado e uma balança de precisão Como exemplo um balde de 18 litros devese encher o balde de com o material e o pesamos desconsiderando o peso do recipiente a partir da tara da balança A massa unitária será a razão entre a massa kg e o volume da areia 18 litros ou dm³ Com isso encontramos a massa aparente que é exercida por 18 litros de volume de areia Para encontrarmos a massa unitária basta dividirmos a massa aparente encontrada na balança pelo volume conhecido do recipiente com unidade em kgL ou LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo kgdm³ devese atentar quanto a conversão de unidades para evitar mal dimensionamento Levantamento de Concreto Levantamento do concreto por meio do traço unitário em volume Para efetuar o cálculo da padiola se adota 2 das 3 dimensões da padiola Normalmente são adotados comprimento e largura e calculase a altura da padiola Os valores comumente utilizados são de 35cm e 45cm para comprimento e largura respectivamente esses valores são tomados para facilitar carregamento da caixa e LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo encaixe na boca da betoneira A equação utilizada consiste em dividir o volume total de areia que será necessário pela área adotada pela caixa Com isso encontramos o valor da altura necessária para alcançar o volume de material do traço Levantamento do Concreto pelo Consumo de cimento Levantamento de argamassa Para encontrar o volume e quantidade de argamassa que será utilizada na obra devese definir antes se será comprada a argamassa industrializada ou dosado em obra Utilizando argamassa industrializada para encontrar a quantidade em kg que deve ser comprada você deve multiplicar a área do piso rendimento indicado pelo fabricante que vem na embalagem LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Na argamassa industrializada o rendimento é sobre o produto já misturado e é dado em kgm² por isso seu rendimento pode variar dependendo de sua fabricante e suas adições Para argamassa dosada em obra com o traço definido para a argamassa você encontrará o rendimento de cada material sendo um traço conhecido e popular o rendimento médio pode ser facilmente encontrado em pesquisas não sendo um traço com rendimento tabelado você precisará calcular por meio de experimentos tecnológicos dos materiais Diferente da argamassa industrializada na argamassa dosada em obra o rendimento dos materiais é sobre cada material e é dado em kgm³ sendo assim multiplicado pelo volume que será utilizado na etapa LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Levantamento de Aço O aço utilizado na obra deve levar em consideração os vergalhões os estribos e a tela para fundação e laje A tela de aço é utilizada para a fundação maciça e para o radier e sua dimensão comercial dependerá da região O ideal é que se pesquise qual a dimensão da tela de aço que é comercializada em sua região para fazer o levantamento quantitativo correto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Levantamento de Madeira O levantamento de madeira se refere ao quantitativo das faces de caixarias para formas de concreto Em uma obra devese pensar também em sarrafos de madeira para servir como suporte para as faces da caixaria escoras de suporte para vigas e laje Levantamento de blocos LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo As áreas trabalhadas no levantamento de blocos devem ser descontando os vãos de esquadrias Levantamento de telhas As dimensões de comprimento e largura do telhado devem considerar a dimensão do beiral LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Construa sua obra É hora de pôr a mão na massa e construir sua obra Você pode seguir o fluxo de etapas que foi construído ou você pode seguir criar seu planejamento para realizar sua construção da sua maneira Planejamento O planejamento é uma das partes principais do pré obra Ele garantirá que você consiga executar sua obra do início ao fim sem se preocupar com imprevistos pois suas soluções já terão sido postas na ponta do lápis Para sua execução é dividida as etapas necessárias para a execução da obra até sua entrega final equipe executora da etapa materiais e ferramentas e a duração prevista para a etapa Com a divisão das etapas principais da obra vão surgir subdivisões por exemplo No exemplo acima a etapa principal a ser subdividida é a etapa de fundação e dentro dessa etapa existem outras divisões de etapas a fim de guiar a construção da fundação da construção Esse exemplo pode ser seguido para todas as etapas da construção assim você consegue desmembrar etapas complexas e pouco claras em serviços menores e mais objetivos Esse é um planejamento simplificado e preliminar para apontar algumas etapas que são seguidas para construir uma fundação Essas etapas podem variar conforme o planejamento do profissional que está realizando a obra LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Observe o cronograma físico utilizado abaixo A partir desse levantamento prévio que se pode dar início ao levantamento quantitativo e orçamentário Com ele conseguimos enxergar as etapas construtivas e quais serão os materiais ferramentas e equipes que serão responsáveis por executar aquele serviço Vale acrescentar que o planejamento por si só não irá garantir a entrega da obra no prazo estipulado é necessário que o profissional responsável por executar a obra esteja presente acompanhando as etapas e assegurando que seus prazos estejam sendo respeitados Preparação e gabarito do terreno Após ter em mãos as documentações planejamento executor da obra e equipes contratadas é chegada a hora de se dar início às etapas construtivas É nessa etapa que você fará a limpeza terraplanagem cortes e aterramentos a organização do seu canteiro e fará a maioria das instalações hidráulicas e elétricas que alimentarão sua construção Na obra é obrigatório ter acesso aos projetos arquitetônico estrutural elétrico e hidráulico além das documentações necessárias para iniciar a obra como o alvará de construção Essa etapa é de grande importância visto que a presença desse tipo de material no terreno fará com que os materiais da obra sejam poluídos podendo resultar numa queda de eficiência dentro da obra Seja por fragilização de materiais seja por retrabalho quanto a demolição de alguma parte da obra LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Terraplanagem Após a etapa de limpeza do terreno é seguida a etapa de terraplanagem ou terraplenagem Essa etapa garante que seu terreno seja nivelado da maneira correta a fim de facilitar a execução da obra A necessidade de terraplanagem é vista pelo relatório de topografia que entrega os níveis corretos do terreno e novamente encontrados no projeto arquitetônico Para essa etapa é feita a movimentação de terra dentro do terreno podendo ser feita manualmente ou com auxílio de maquinários em casos de grandes movimentações de terra É comum ter cortes e aterros no terreno a depender do relevo do local quando isso acontecer podese utilizar o material cortado do aclive e o movimentar para o declive que deveria ser aterrado Normalmente a empresa que faz a terraplanagem também oferece serviços de limpeza do terreno Sondagem Seguindo o fluxo da preparação do terreno é realizada a sondagem onde a metodologia de sondagem SPT é a mais utilizada A sondagem SPT consiste em realizar perfurações no terreno para realizar coleta de solos a fim de se analisar qual o tipo do solo que será trabalhado Essa coleta é analisada em laboratório especializado por profissionais capacitados LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo A sondagem é uma etapa que não deve ser ignorada pois ela será responsável por realizar o estudo do solo que receberá as cargas de sua residência e é nessa etapa que se chega a informações que irão balizar a escolha da fundação O responsável pela obra também deve providenciar a retirada dos entulhos do terreno material orgânico da parte da limpeza terra que foi retirada na etapa de terraplanagem e futuros entulhos que serão produzidos durante a execução da obra Gabarito Após limpeza do terreno e terraplanagem é feita a locação da obra ou o gabarito do terreno O gabarito do terreno é a delimitação do espaço de construção da obra ou seja o local onde a construção será levantada O gabarito servirá como base para serem localizadas as fundações alvenarias recuos de construção e elementos estruturais Para isso é necessário acompanhar a instalação do gabarito com a planta baixa em mãos O gabarito é uma estrutura feita de madeira que irá cercar a área da obra com uma folga de 1m a 15m Essa distância é feita para transporte de materiais passagem de carrinhos de mão e circulação de funcionários na obra Para realização da construção do seu gabarito é necessário pontaletes tábuas e piquetes de madeira que serão montados em um esquadro utilizando ferramentas como o martelo nível prumo trena e a linha de pedreiro que fará a ligação dos pontaletes Não se pode ignorar a execução do gabarito na sua obra a falta dele poderá desencadear desalinhamento de elementos estruturais e fundação que por consequência irão desalinhar paredes de alvenaria e vãos Para execução do gabarito é fixado pontaletes de madeira delimitando a área da construção com a folga A fixação deve ser feita após delimitação do terreno e com o auxílio da planta baixa para visualização dos recuos A localização dos pontaletes dependerá do formato da sua construção se tratando de uma construção com área LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo retangular são dispostos quatro pontaletes que delimitam a área externa da construção mais folga para transporte de materiais e operários É colocado o primeiro pontalete utilizando como referência o recuo lateral e do fundo ou da frente e ele servirá como base para o segundo pontalete que deve ser colocado utilizando também como referência os recuos do terreno e a distância do primeiro pontalete Isso é feito para alinhar os pontaletes de forma que não fique fora do esquadro Posteriormente é fixado os dois últimos pontaletes tendo uma delimitação da área da construção Ao se ter os pontaletes fixados o pedreiro deve esticar a linha passando pelos pontaletes É definido o nível nos pontaletes com o auxílio da planta baixa que toma como referência o nível da rua Existem maneiras de encontrar os níveis nos pontaletes como o laser porém a utilização da mangueira é a mais comum de encontrar nos canteiros de obras Após definir os níveis dos pontaletes é fixada as tabeiras de madeira na altura da casa Com a estrutura do gabarito montada é hora de realizar o esquadro da casa localizando as paredes externas da construção Para isso é utilizada a planta baixa do terreno e é passada a linha de pedreiro delimitando a área onde a parede está localizada na construção Obs A distância analisada deve ser até a frente eou laterais do terreno devese tomar cuidado com referências no gabarito visto que ele delimita a área da construção mais uma folga Utilizando como exemplo a área retangular de antes devese fixar os pregos na tabeira que liga os pontaletes localizando as quatro paredes externas Assim deve se LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo escolher qual parede será tomada como referência utilizando a parede da fachada é visto na planta qual a distância da frente do terreno até a parede da fachada e é fixado um prego de cada lado e passada a linha de pedreiro visando simular a linha que representa aquela parede da fachada O mesmo é feito com as outras três paredes Ao final dessa etapa serão fixados 8 pregos na tabeira e as paredes externas estarão representadas pelas linhas passadas amarradas a esses pregos Os pontos onde as linhas se cruzam são os cantos externos das paredes Após essa etapa é feita a verificação de esquadro do gabarito Existem duas maneiras mais conhecidas de se verificar o esquadro no canteiro Com a utilização de um esquadro e medindo as diagonais das paredes que foram representadas com as linhas Verificação de esquadro e nível Com a estrutura pronta basta medir as diagonais das linhas que foram passadas para delimitar as paredes externas As duas medidas devem ser iguais ou muito próximas para se passar na verificação do esquadro Com um esquadro basta posicionálo sobre os cantos das linhas e verificar se ela representa 90º graus de acordo com o esquadro Caso ela não passe em nenhum dos dois testes deve ser mexida a posição dos pregos e verificada as medidas de recuos Com o projeto estrutural em mãos é localizada da mesma maneira que as linhas da alvenaria as linhas que representam as fundações e os eixos das paredes É nessa etapa que se delimita as paredes de cômodos internos e é delimitada onde será escavada para execução da fundação Nessa etapa também deve ser verificado o esquadro e deve ser conferida as distâncias internas Finalizando a etapa de gabarito é marcado no terreno a delimitação das paredes e da fundação normalmente é utilizado cal virgem para jogar no terreno demarcando a área onde estarão as paredes internas e externas e a fundação A verificação do esquadro feita no maker foi realizada com o teorema de Pitágoras com a distância dos catetos e o resultado teórico da hipotenusa A distância horizontal é de 40 cm vertical de 30 cm e a hipotenusa resultando em 50 cm LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Ela também pode ser verificada com o apoio do instrumento esquadro sendo aproximado dos cortes a fim de saber se o ângulo formado entre as quinas é de 90º LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução de Preparação e Gabarito do terreno LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Elemento estrutural Fundação As fundações são elementos da estrutura de uma construção feita concreto armado e como visto na introdução a construção tem a função de suportar as cargas impostas pela construção Ela funciona recebendo as cargas que são trazidas a ela pelos pilares que por sua vez transfere ao solo de maneira controlada obtendo assim o equilíbrio da estrutura Tipos de fundações As fundações podem ser divididas entre fundações profundas e fundações rasas Elas tem a mesma função de suporte de cargas da estrutura o que diferencia uma fundação profunda de uma fundação rasa é a sua aplicação em uma construção Fundações rasas são indicadas para pequenas construções como casas enquanto fundações profundas são indicadas para grandes construções como edifícios As fundações rasas são vistas com maior frequência em obras de até 2 pavimentos pois seu custo de execução é menor e ela resiste as cargas impostas pela estrutura As fundações rasas tem uma profundidade de até 3 metros e elas funcionam transmitindo a carga da construção por meio de suas bases para o solo As fundações rasas mais comuns são Sapata isolada Viga baldrame Radier e Sapata corrida As fundações profundas tem profundidade de mais de 3 metros e são vistas com frequência em construções de edifícios Assim como as fundações rasas funcionam transmitindo as cargas da construção para o solo o que as diferencia é que por serem maiores em altura também transferem as cargas por meio de atrito lateral porém com maior escala por serem mais profundas e maiores As fundações profundas mais comuns são Estacas e Tubulões A montagem de uma fundação dependerá de qual tipo será trabalhado pela sua obra as fundações são normalmente trabalhadas em concreto armado sendo assim algumas etapas de construção da fundação serão próximas Para se executar uma fundação é preciso realizar uma série de etapas principais Escavar o material da área que será executada a fundação Compactar o solo Impermeabilizar o solo Dispor formas de madeira Posicionar armaduras e coluna de arranque Concretagem da fundação LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Acompanhe abaixo o esquema resumido das fundações mais comumente utilizadas e onde elas são dispostas LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Definir e dimensionar fundações O engenheiro capacitado deverá analisar as características do solo com a realização prévia da terraplanagem que deverá trazer os níveis exatos do terreno seguido pelo projeto arquitetônico e pela sondagem Com o relatório o engenheiro tem acesso a informações a respeito do solo se é arenoso ou argiloso se o solo é estável ou instável e assim definir qual a fundação que será necessária para suportar o peso da estrutura projetado projeto arquitetônico e passar ao solo da maneira que ele exige Solos instáveis necessitam de maiores e maciças fundações que consigam trazer segurança a construção que solos estáveis trazem com menores fundações Com o dimensionamento correto de sua fundação você consegue garantir segurança da construção utilizando a quantidade necessária para se obter não estando nem superdimensionado causando gastos financeiros e nem subdimensionado causando insegurança no cliente Escavação Com a delimitação do terreno feita na etapa do gabarito é feita a escavação nos locais onde será posicionada a fundação Peguemos como exemplo a fundação rasa Radier Como exemplo O radier é um bloco de concreto armado maciço Isso significa que a etapa de escavação será em toda a delimitação do radier dimensão esta que é encontrada no projeto estrutural Compactação do solo Com a escavação concluída o solo é apiloado que é o processo de compactação do solo a fim de tornálo próprio para assentar os materiais da fundação esse processo é comumente realizado com o uso de soquetes que são socados contra o solo a fim de compactálo para recebimento do lastro LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Lastro da fundação Após essa etapa é colocado um lastro entre o solo e a fundação São alguns exemplos de lastro a manta de impermeabilização a pedra brita e o concreto magro O lastro é colocado sobre a área da fundação evitando que haja contato direto do solo com a armadura ou concreto sendo sua função evitar a perda dágua para o solo durante a concretagem Essa etapa é muito importante pois ela evitará futuros problemas com infiltração na sua fundação diminuindo sua efetividade Revise se a manta cobre toda a área de fundação Formas da fundação Com a manta esticada no terreno é delimitado o espaço da fundação com as caixarias elas servirão para dar a forma do concreto que será lançado As caixarias são as madeiras que irão cercar a área da fundação com a altura prevista pelo projeto estrutural para aquela fundação As caixarias precisam estar aprumadas visando uma fundação nivelada Com a forma feita é posicionado o aço que será parte da fundação seja em telas de aço seja em armadura protendida decisão tomada no projeto estrutural LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Tela e Colunas de arranque É posicionada as colunas de arranque armadas de acordo com o projeto e que são amarradas a tela de aço Tanto as colunas de arranque quanto as telas de aço não devem ter contato com o solo para isso são utilizados espaçadores que seguram a armadura e impedem dela ter contato com o solo para o concreto lançado cobrir a armadura As colunas de arranque são feitas com uma altura que deve transpassar a altura da fundação possibilitando que a ancoragem da armadura do pilar seja feita com êxito A altura das colunas de arranque devem ser feitos com no mínimo 60 vezes a dimensão do diâmetro do aço utilizado na fundação Se o diâmetro do aço que você utilizou na coluna de arranque for de 10 milímetros a altura que deve ser transpassada do nível da fundação é de 600 milímetros ou 60 centímetros Concretagem da fundação Com toda a estrutura e formas montadas é hora da concretagem onde é lançado o volume de concreto m³ correspondente para cobrir as armaduras e alcançar a altura definida no projeto Como todo concreto armado após 7 dias de cura o concreto deve ter uma cor homogênea e não deve apresentar furos ou aço exposto essas situações podem comprometer a segurança de sua fundação LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Levantamento quantitativo de fundações Concreto Para fazer o levantamento de materiais que será utilizado na fundação basta consultar o projeto É feito o quantitativo de formas ferragens e do concreto Para encontrar a quantidade de concreto que será utilizado na fundação é necessário calcular o volume que a fundação irá receber de concreto Vol Concreto fundação Área base x Altura fundação Para encontrar a quantidade de cimento areia e brita que será utilizado no concreto deve ser definido o traço do concreto Assim que tiver o traço em mãos deve se calcular o consumo de cimento do concreto e por sua vez encontrar os valores em massa da areia e da brita Consumo de Cimento Areia e Brita 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑘𝑔 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝐹𝑢𝑛𝑑𝑎çã𝑜 𝑑𝑚3 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐶𝑖𝑚 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐶𝑖𝑚 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐵𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐵𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑔 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑔 Com o consumo de cimento calculado você pode multiplicar ele pelo traço utilizado no próprio cálculo assim encontrando a quantidade de cada material em kg Qtde Areia kg Consumo de Cimento x Traço Areia Qtde Brita kg Consumo de Cimento x Traço Brita Qtde Água kg ou L Consumo de Cimento x Traço Água Para encontrar em volume basta dividir a massa kg pela massa unitária do material Qtde Areia dm³ Qtde Areia kg Munitária Areia kgdm³ Qtde Brita dm³ Qtde Areia kg Munitária Brita kgdm³ Aço LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Para chegar a quantidade da tela aço basta encontrar a área que deverá ser coberta pela ferragem na fundação Pode ser calculada multiplicando comprimento e largura da laje ou conferida no projeto Com a área da fundação em mãos basta dividir ela por 5 Isto ocorre pois a tela de aço é vendida no mercado em 5m² apesar disso devese pesquisar qual a metragem quadrada que é vendida a tela de aço na sua cidade pois esse número pode variar de acordo com a localidadenegócio Impermeabilização A manta de impermeabilização é calculada da mesma maneira que a tela de aço Para a manta só é necessário saber a área que ela deverá cobrir para impermeabilizar a fundação Comercialmente a manta de impermeabilização é vendida em metro quadrado então basta saber quanto será necessário e adquirir quantidade próxima ou a mais para evitar falta na obra Utilizando concreto magro para impermeabilizar ele seguirá o mesmo padrão de cálculo do concreto padrão Com o traço do concreto magro em mãos deverá ser calculado o consumo de cimento do concreto após isso calcular a quantidade de areia e brita necessária para preencher o volume proposto pela impermeabilização Volume de concreto magro Área da fundação x Altura do concreto magro Madeira Para levantar a quantidade de madeira que é utilizada na construção de uma fundação basta consultar o projeto Dependendo da fundação a forma será feita de formas diferentes em vigas baldrames dependendo do tipo do solo você pode executar sem o uso de caixarias somente com a escavação da fundação Em solos instáveis é necessário utilizar caixarias a fim de evitar deslizamentos de terra que possam prejudicar a execução da fundação Utilizando o radier como exemplo um bloco retangular de 4 lados são utilizadas 4 caixarias para fazer sua forma somada a sarrafos de madeira para fazer o suporte e segurar as caixarias de forma que elas estejam niveladas A quantidade de sarrafos pode ser encontrada no projeto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo A construção de uma fundação requer cuidados devese obedecer o projeto estrutural durante sua execução a fim de evitar transtornos maiores com a segurança da construção LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução da Fundação LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Elemento estrutural Pilares Os pilares são elementos estruturais de concreto armado que darão sustentação para a construção Esses elementos são localizados acima do nível do solo e distribuem a carga passada das lajes para as vigas e seguem para as colunas Com a fundação concretada é hora de construir os pilares ou colunas Os pilares são estruturas que trazem a sustentação das vigas laje e telhado e as cargas projetadas por esses elementos são absorvidos pelos pilares que por sua vez os transfere à fundação que deverá controlar as formas como essas cargas da estrutura chegam ao solo A execução dos pilares começa com a sua localização na área da construção Normalmente os pilares são alocados em encontros de paredes quinas ou cantos de uma construção Na etapa do gabarito você teve que limitar com o uso das linhas a área da construção o que irá indicar onde as colunas de arranque devem ser alocadas na fundação As colunas de arranque servirão como suporte para a ancoragem da armadura dos pilares portanto ela deve ter uma altura suficiente para uma ancoragem eficiente Como calcular uma seção de pilar O engenheiro estruturalista deverá analisar informações provenientes do projeto arquitetônico tais como quantidade de pavimentos elementos presentes na estrutura e suas quantidades pilares vigas lajes e com essas informações vindas do projeto ele consegue determinar o índice de esbeltez do pilar que irá balizar o cálculo da seção necessária para suportar o vão Do mesmo modo que as vigas existem algumas maneiras de se chegar a seção necessária para resistência na sua construção pode ser calculada realizando esquema na ponta do lápis ou com o auxílio de softwares de cálculo como o MSProject Vale lembrar que os softwares de cálculo devem ser manuseados por engenheiros capacitados assim evitando problemas futuros quanto à resistência de sua construção Como é feito o pilar As execuções podem variar a depender do engenheiro da obra ou do projeto estrutural porém todas devem ser executadas com concreto armado A localização dos pilares é normalmente feita na etapa de fundação já com as colunas de arranque LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo É construída a armação do pilar com os estribos e vergalhões e armados no local onde o pilar deverá ser fixado São confeccionadas caixarias formas para concretagem com as dimensões solicitadas no projeto e devem estar niveladas e aprumadas Após essas etapas é feita a concretagem dos pilares realizando posteriormente o processo de cura do concreto Devese tomar cuidado com tubos hidráulicos sendo passados no pilar a execução não pode ser realizada com exceção do planejamento prévio pelo projetista Armadura dos pilares O concreto é um elemento que consegue suportar altas cargas de compressão sendo um material muito utilizado na construção civil apesar de suas propriedades de resistência a compressão serem altas o concreto não consegue suportar cargas de tração o que o torna fragilizado quando utilizado sozinho num elemento estrutural visto que esses elementos sofrem cargas de compressão e tração Para suprir a necessidade do concreto de resistir a forças de tração as armaduras foram incluídas na concretagem de elementos estruturais As armaduras dos pilares são feitas de açoferro e são compostas de vergalhões estribos e amarrações Os vergalhões conseguem suportar as cargas de tração por serem feitos de ferro porém não conseguem suportar cargas de compressão com facilidade e por isso os estribos foram adicionados à armadura Os estribos diminuem o comprimento da barra que está sofrendo carga fazendo com que a carga de compressão seja suportada pela armadura As amarrações são feitas para segurar os estribos aos vergalhões Posicionamento de armadura As armaduras são posicionadas na construção de acordo com o projeto estrutural Nessa etapa você já tem a localização exata de onde deverá ser posicionada a armadura dos pilares logo acima das colunas de arranque que foram feitas na etapa da LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo fundação Não deve ser passado nenhum tipo de duto pelas colunas a menos que seja previsto no projeto estrutural Caixarias As caixarias são uma etapa importante na construção de qualquer elemento estrutural pois elas farão a forma da peça Por isso é necessário cuidados redobrados durante a execução de caixarias Essas peças precisam ser niveladas e aprumadas a fim de garantir uma peça efetiva na construção Nessa etapa também é necessária consulta do projeto estrutural a fim de saber quais as dimensões do pilar e quanto será necessário de formas para as caixarias serem confeccionadas As caixarias precisam ter um espaçamento entre o aço e sua face a fim de evitar que após a concretagem o aço da armadura fique exposto comprometendo a durabilidade desse elemento Esse espaçamento pode ser feito com o uso de espaçadores de armadura Como as colunas fazem parte de um sistema de concreto estrutural e tem uma função de suma importância na segurança da obra os cuidados nesta etapa devem ser tomados com seriedade Concretagem dos pilares Com toda a estrutura e caixarias montadas é hora da concretagem onde é lançado o volume de concreto m³ correspondente para cobrir as armaduras e alcançar a altura definida no projeto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Como todo concreto armado após 7 dias de cura o concreto deve ter uma cor homogênea e não deve apresentar furos ou aço exposto essas situações podem comprometer a segurança de sua fundação Quantitativo dos pilares Concreto Para fazer o levantamento de materiais que será utilizado nos pilares basta consultar o projeto É feito o quantitativo de formas ferragens e do concreto Para encontrar a quantidade de concreto que será utilizado nos pilares é necessário calcular o volume necessário pelo pilar que será concretado Volume de Concreto dos Pilares dm³ Área base x Altura pilar x Qtde de pilares Para encontrar a quantidade de cimento areia e brita que será utilizado no concreto deve ser definido o traço do concreto Assim que tiver o traço em mãos deve se calcular o consumo de cimento do concreto e por sua vez encontrar os valores em massa da areia e da brita Consumo de Cimento Areia e Brita 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑘𝑔 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 𝑑𝑜𝑠 𝑃𝑖𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑚3 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐶𝑖𝑚 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐶𝑖𝑚 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐵𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐵𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑔 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑔 Com o consumo de cimento calculado você pode multiplicar ele pelo traço utilizado no próprio cálculo assim encontrando a quantidade de cada material em kg Qtde Areia kg Consumo de Cimento x Traço Areia Qtde Brita kg Consumo de Cimento x Traço Brita Qtde Água kg ou L Consumo de Cimento x Traço Água Para encontrar em volume basta dividir a massa kg pela massa unitária do material Qtde Areia dm³ Qtde Areia kg Munitária Areia kgdm³ Qtde Brita dm³ Qtde Areia kg Munitária Brita kgdm³ Aço LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Para encontrar a quantidade de aço que será comprada você precisa saber qual a metragem linear de vergalhão que será utilizada em um pilar Utilizando o exemplo um pilar de 28 metros de altura é decidido pelo projeto passar 20cm de arranque para encontrar as ferragens das vigas fazendo com que seja utilizado 3 metros por vergalhão Qtde Vergalhão m Qtde de vergalhãopilar x Qtde Pilares x dimensão do vergalhão Adotando 4 pilares projetados que utilizam 4 vergalhões cada de 3 metros de comprimento são utilizados 48 metros para fazer os vergalhões dos pilares A quantidade de vergalhões por pilar e a dimensão do vergalhão podem ser encontradas no projeto estrutural A barra utilizada para fazer os vergalhões é comercializada em 12 metros sendo necessários 48 metros para fazer os vergalhões seriam comprados 4 barras de 12 metros que seriam cortadas na obra em 3 metros Para encontra a quantidade de estribos utilizada no pilar basta consultar o projeto estrutural para saber qual o espaçamento entre estribos que servirão para fixar os vergalhões Sabendo que o espaçamento entre estribos é de 30cm e o vergalhão terá 3 metros serão utilizado quantos estribos em quatro pilares 𝑄𝑡𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝐸𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑁º 𝑑𝑒 𝑃𝑖𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑥 𝐷𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑔𝑎𝑙ℎã𝑜 𝐸𝑠𝑝𝑎ç𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 Madeira Para levantar a quantidade de madeira que é utilizada na construção de pilares basta consultar o projeto Seu formato no projeto irá dizer quantas faces de madeira serão necessárias para fazer a forma do concreto para executar os pilares Sendo um pilar retangularquadrado serão necessários 4 faces de madeira que deverão ser fixadas de maneira que dá a forma do concreto dos pilares Para encontrar a quantidade total de madeira para formas do concreto dos pilares basta levantar a metragem quadrada que deverá ser coberta em cada uma dessas faces e somar Com isso você encontrará a dimensão de formas total para concretagem das pilares 𝑄𝑡𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑚2 Á𝑟𝑒𝑎𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠𝑖𝑡𝑎𝑚 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 A construção dos pilares requer cuidados devese obedecer o projeto estrutural durante sua execução a fim de evitar transtornos maiores com a segurança da construção LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução dos Pilares LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Elemento estrutural Vigas Após a cura completa dos pilares as próximas etapas construtivas também serão etapas estruturais seguida pela construção das vigas e da laje As vigas são um dos elementos de concreto armado da construção em conjunto com a fundação pilares ou colunas e a laje Juntas elas compõe as superestruturas em concreto armado que garantem a segurança da construção Tratase de um maciço de concreto com uma armadura em seu interior resultando assim em um elemento que consegue resistir bem a cargas impostas Dentre suas funções estão a sustentação da laje e do telhado e a condução dessas cargas somadas ao peso próprio para os pilares que conduzirá as cargas a fundação Como é dimensionada uma da viga O engenheiro estruturalista deverá analisar informações provenientes do projeto arquitetônico tais como quantidade de pavimentos elementos presentes na estrutura e suas quantidades pilares vigas lajes e qual diâmetro de aço será utilizado Com os dados em mãos o engenheiro realiza os cálculos e chega aos diagramas que demonstram o comportamento da viga sob ações de cargas externas e internas que em conjunto com a definição de diâmetro de aço irão balizar a escolha da altura e largura de sua seção Existem algumas maneiras de se chegar a seção necessária para resistência na sua construção pode ser calculada realizando esquema na ponta do lápis ou com o auxílio de softwares de cálculo como o MSProject Vale lembrar que os softwares de cálculo devem ser manuseados por engenheiros capacitados assim evitando problemas futuros quanto à resistência de sua construção Como é feita a viga As execuções podem variar a depender do engenheiro da obra ou do projeto estrutural porém todas devem ser executadas com concreto armado É colocado os estribos amarrados formando a armação do concreto é feita a confecção de caixarias ou formas niveladas e aprumadas para dar a forma do concreto com as dimensões solicitadas e é realizada a concretagem utilizando concreto que atenda as exigências de projeto no quesito resistência LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Após concretagem e secagem é feita a cura do concreto visando alcançar maiores níveis de resistência Não podem ter aço aparente após a concretagem pois a resistência daquela viga seria afetada Armadura Como dito na etapa de pilares O concreto é um elemento que consegue suportar altas cargas de compressão e apesar disso vimos que ele sozinho não se comporta bem quanto as cargas de tração o que o torna fragilizado quando utilizado sozinho num elemento estrutural visto que esses elementos sofrem cargas de compressão e tração Posição da armação Da mesma maneira que foi descrito na etapa de pilares as vigas como parte de um elemento estrutural de uma residência precisa ter certo cuidado quanto ao posicionamento de sua armadura A posição da armadura deve ser encontrada no projeto estrutural sendo demonstrada a distância entre vergalhões e a parede da caixaria e o espaçamento entre vergalhões Essas dimensões são importantes pois o espaçamento entre vergalhões influencia na dimensão máxima do agregado graúdo brita que será utilizada no concreto e a dimensão entre o vergalhão e a forma garante que a armadura não fique exposta evitando problemas com a resistência da viga Caixaria As formas que são utilizadas na etapa de construção das vigas seguem modelo parecido com a construção das formas que são utilizadas na etapa de construção dos pilares e requer cuidados maiores LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Normalmente as vigas são concretadas em conjunto com a laje por isso a etapa de construção das formas das vigas são feitas em conjunto com a construção das formas da laje Por serem elementos que serão suspensos sendo apoiados em locais específicos apenas existem a presença da flecha que será feita naturalmente pelo peso próprio do concreto Assim elas necessitam do uso de escoras para sustentação das caixarias durante o período de 14 dias para vigas e laje Em pontos críticos de carga meio do vão é interessante a utilização da contra flecha que é a utilização de uma escora maior que a utilizada nas laterais a fim de rebater a flecha que será causada pelo peso próprio da estrutura Assim ao retirar as escoras a flecha será anulada pela contra flecha Podese notar na imagem que o espaço entre a viga e os blocos de alvenaria o encunhamento é necessário para evitar que a flecha exerça carga nos blocos fazendo com que surjam fissuras e rachaduras nas paredes da construção LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Devese sempre aprumar e nivelar as caixarias antes de realizar a concretagem a fim de se obter a forma correta do elemento estrutural que está sendo construído O uso de espaçadores para armaduras é extremamente indicado para evitar aparecimento de aço após a concretagem Concretagem Com toda a estrutura e caixarias montadas é hora da concretagem onde é lançado o volume de concreto m³ correspondente para cobrir as armaduras e alcançar a altura definida no projeto Como todo concreto armado após 7 dias de cura o concreto deve ter uma cor homogênea e não deve apresentar furos ou aço exposto essas situações podem comprometer a segurança de sua fundação Quantitativo de materiais das vigas Concreto Para fazer o levantamento de materiais que será utilizado nas vigas basta consultar o projeto É feito o quantitativo de caixarias ferragens e do concreto Para encontrar a quantidade de concreto que será utilizado nas vigas é necessário calcular o volume necessário pela viga que será concretada Volume de Concreto das Vigas dm³ Área base x Altura Viga x Qtde de Vigas Para encontrar a quantidade de cimento areia e brita que será utilizado no concreto deve ser definido o traço do concreto Assim que tiver o traço em mãos deve se calcular o consumo de cimento do concreto e por sua vez encontrar os valores em massa da areia e da brita LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Consumo de Cimento Areia e Brita 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑘𝑔 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 𝑑𝑎𝑠 𝑉𝑖𝑔𝑎𝑠 𝑑𝑚3 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐶𝑖𝑚 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐶𝑖𝑚 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐵𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐵𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑔 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑔 Com o consumo de cimento calculado você pode multiplicar ele pelo traço utilizado no próprio cálculo assim encontrando a quantidade de cada material em kg Qtde Areia kg Consumo de Cimento x Traço Areia Qtde Brita kg Consumo de Cimento x Traço Brita Qtde Água kg ou L Consumo de Cimento x Traço Água Para encontrar em volume basta dividir a massa kg pela massa unitária do material Qtde Areia dm³ Qtde Areia kg Munitária Areia kgdm³ Qtde Brita dm³ Qtde Areia kg Munitária Brita kgdm³ Aço Para encontrar a quantidade de aço que será comprada você precisa saber qual a metragem linear de vergalhão que será utilizada em uma viga Utilizando o exemplo de uma viga de 32 metros de comprimento sendo projetado espaçamento entre formas e ferragens de 10cm de cada lado fazendo com que seja utilizado 3 metros por vergalhão Qtde Vergalhão m Qtde VergalhãoViga x dimensão do vergalhão x Qtde Vigas Adotando 4 vigas projetadas que utilizam 4 vergalhões cada de 3 metros de comprimento são utilizados 48 metros para fazer os vergalhões das vigas A quantidade de vergalhões por viga e as dimensões do vergalhão podem ser encontradas no projeto estrutural A barra utilizada para fazer os vergalhões é comercializada em 12 metros sendo necessários 48 metros para fazer os vergalhões seriam comprados 4 barras de 12 metros que seriam cortadas na obra em 3 metros Para encontrar a quantidade de estribos utilizada no pilar basta consultar o projeto estrutural para saber qual o espaçamento entre estribos que servirão para fixar os vergalhões Sabendo que o espaçamento entre estribos é de 30cm e o vergalhão terá 3 metros serão utilizado quantos estribos em quatro pilares 𝑄𝑡𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝐸𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑁º 𝑑𝑒 𝑃𝑖𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑥 𝐷𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑔𝑎𝑙ℎã𝑜 𝐸𝑠𝑝𝑎ç𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Madeira Para levantar a quantidade de madeira que é utilizada na construção de vigas basta consultar o projeto Seu formato no projeto irá dizer quantas faces de madeira serão necessárias para fazer a forma do concreto para executar as vigas Sendo uma viga retangularquadrado serão necessários 3 faces de madeira 1 na base da viga e 2 nas laterais e 2 faces que servirão de suporte nas extremidades do comprimento da viga Para encontrar a quantidade total de madeira para formas do concreto das vigas basta levantar a metragem quadrada que deverá ser coberta em cada uma dessas faces e somar Com isso você encontrará a dimensão de formas total para concretagem das vigas 𝑄𝑡𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑚2 Á𝑟𝑒𝑎𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠𝑖𝑡𝑎𝑚 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 Em elementos que ficam acima de vãos como as vigas lajes e blocos de verga se mostra necessária a utilização de escoras de madeira que se responsabilizarão por segurar a forma do concreto no lugar enquanto o elemento está sendo curado Em elementos estruturais as vigas e as lajes é necessário manter as escoras por no mínimo 7 dias ou até o fim da cura do concreto Para saber quantas escoras serão necessárias basta consultar o projeto A construção dos pilares requer cuidados devese obedecer o projeto estrutural durante sua execução a fim de evitar transtornos maiores com a segurança da construção LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução de vigas LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Elemento estrutural Laje A laje é uma superfície plana localizada acima das vigas sendo o terceiro e último elemento que compõe as superestruturas de concreto armado que darão sustentação a construção A laje é a etapa construtiva que procede a construção dos pilares e vigas e é a primeira camada de cobertura que será construída em uma obra Assim como as duas etapas que a precedem ela faz parte do conjunto de superestruturas de concreto armado Pilar Viga e Laje Normalmente a etapa de construção de uma laje é feita em conjunto com a etapa de construção de vigas pois a concretagem é feita em um mesmo passo economizando tempo e orçamento na obra Como é feita uma laje Para laje prémoldada Montar a estrutura base da laje vigotas e preenchimentos definindo amarração da vigota em treliça ou em T e qual preenchimento irá utilizar EPC ou lajotas de cerâmica escorar e colocar as tábuas que farão a forma da laje realizando a contra flecha nas escoras e as dispondo a uma distância de 1m Dispor a malha de aço amarrando elas com barras de aço Disposição de caixarias que farão a delimitação da laje e aprumar certificando que não haja saída para vazamento de concreto Após isso é a etapa de concretagem já com toda a estrutura da laje montada Para laje maciça de concreto protendido Montar a estrutura base da laje com tábuas e escoras para assim dispor uma malha inferior que sustentará as treliças e os cabos de aço para protensão seguidas por mais uma malha superior É disposta da mesma maneira que a laje prémoldada caixarias e tábuas de sustentação para o lançamento do concreto Após montagem da laje é feita a concretagem da laje Para laje maciça de concreto armado Montase a base com madeirite ou tábua de madeira que servirá como forma para o concreto São disposta uma malha de aço que deve ser amarrada com barras de aço ou vergalhões e as treliças que darão sustentação a malha de aço Com as ferragens já montadas e amarradas é colocada as caixarias que devem ser aprumadas a fim de se ter uma laje nivelada E após essas etapas de montagem da laje é feita a etapa de lançamento do concreto Para as 3 lajes a etapa de concretagem é muito semelhante sendo necessário 7 dias de cura do concreto e não sendo possível retirada das escoras antes desse tempo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Observe o esquema resumo abaixo sobre os principais tipos de lajes LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Qual tipo de laje deve ser escolhido A laje ideal para sua obra será definida pelo engenheiro estruturalista que durante a execução do projeto estrutural estará em posse de informações sobre utilização do espaço peso que a laje terá que suportar e outras informações que irão balizar a escolha da laje ideal para garantir sustentação e segurança para sua obra Armação A armação de lajes segue o mesmo padrão de armação das fundações Ela deverá ser definida no projeto estrutural por um engenheiro calculista e nele você deverá encontrar as informações necessárias para executar sua construção As dimensões das barras e diâmetro amarrações e espaçamento entre barras serão incluídas no projeto Formas Assim como as vigas as lajes são estruturas que necessitam de suporte para se manter enquanto secam e se estabilizam Por este motivo as caixarias das vigas e lajes desempenham importante função LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Além dos cuidados comuns de caixarias como aprumar nivelamento espaçamento entre caixa e armadura é necessário cuidado com as escoras das caixarias que podem ser feitas de madeira ou de metal Assim como na etapa construtiva das vigas é necessário escoras maiores posicionadas em pontos críticos do vão Essas escoras maiores desempenham a função de contra flecha e após retirada o peso próprio da estrutura deverá se regular Impermeabilização da laje Mesmo havendo a cobertura fazendo a condução de águas pluviais para a calha é interessante que a laje seja impermeabilizada a fim de evitar que a água que caia da chuva acabe desviando a cobertura e gere infiltrações na laje manifestação patológica altamente comum nos dias de hoje Para evitar que a laje sofra com infiltrações uma impermeabilização é feita sob a área da laje que pode ser feita com produtos de vedação ou manta asfáltica Execução da concretagem Com a posição correta da armadura e a disposição correta das caixarias da laje é realizada a concretagem É comum em obras a concretagem de vigas serem no mesmo dia que a concretagem realizada na laje Assim a caixaria preparada já contempla ambas estruturas O volume de concreto calculado é misturado e lançado nas caixarias e em seguida é feito o processo de vibração do concreto para retirada das bolhas de ar do concreto e espalhando o concreto de maneira mais fácil Esse processo de vibração é feito na concretagem de todas as estruturas Após secagem do concreto é feita a cura durante 7 dias e suas caixarias podem ser tiradas após 14 dias LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Quantitativo de materiais Concreto Para fazer o levantamento de materiais que será utilizado na laje basta consultar o projeto É feito o quantitativo de formas ferragens do concreto e impermeabilização Para encontrar a quantidade de concreto que será utilizado na laje é necessário calcular o volume que ela irá receber de concreto Vol Concreto Laje Área base x Altura Laje Para encontrar a quantidade de cimento areia e brita que será utilizado no concreto deve ser definido o traço do concreto Assim que tiver o traço em mãos deve se calcular o consumo de cimento do concreto e por sua vez encontrar os valores em massa da areia e da brita Consumo de Cimento Areia e Brita 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑘𝑔 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝐿𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑚3 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐶𝑖𝑚 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐶𝑖𝑚 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐵𝑟 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐵𝑟 𝑇𝑟𝑎ç𝑜 𝐴𝑔 𝑀𝑒𝑠𝑝 𝐴𝑔 Com o consumo de cimento calculado você pode multiplicar ele pelo traço utilizado no próprio cálculo assim encontrando a quantidade de cada material em kg Qtde Areia kg Consumo de Cimento x Traço Areia Qtde Brita kg Consumo de Cimento x Traço Brita Qtde Água kg ou L Consumo de Cimento x Traço Água Para encontrar em volume basta dividir a massa kg pela massa unitária do material Qtde Areia dm³ Qtde Areia kg Munitária Areia kgdm³ Qtde Brita dm³ Qtde Areia kg Munitária Brita kgdm³ Aço Para chegar a quantidade da tela aço basta encontrar a área que deverá ser coberta pela ferragem na laje Pode ser calculada multiplicando comprimento e largura da laje ou conferida no projeto Com a área da laje em mãos basta dividir ela por 5 Isto ocorre pois a tela de aço é vendida no mercado em 5m² apesar disso devese pesquisar qual a metragem quadrada que é vendida a tela de aço na sua cidade pois esse número pode variar de acordo com a localidadenegócio LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Impermeabilização A manta asfáltica para impermeabilização das lajes é calculada da mesma maneira que a tela de aço Para a manta só é necessário saber a área que ela deverá cobrir para impermeabilizar a fundação Comercialmente a manta de impermeabilização é vendida em metro quadrado então basta saber quanto será necessário e adquirir quantidade próxima ou com adicional evitando falta do material após início do serviço Madeira Para levantar a quantidade de madeira que é utilizada na construção de lajes basta consultar o projeto Seu formato no projeto irá dizer quantas faces de madeira serão necessárias para fazer a forma do concreto para executálas Sendo uma laje retangularquadrada serão necessários 4 faces de madeira para lateral e 1 para base Para encontrar a quantidade total de madeira para formas do concreto da laje basta levantar a metragem quadrada que deverá ser coberta em cada uma dessas faces e somar Com isso você encontrará a dimensão de formas total para concretagem da laje 𝑄𝑡𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑚2 Á𝑟𝑒𝑎𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠𝑖𝑡𝑎𝑚 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 Em elementos que ficam acima de vãos como as vigas lajes e blocos de verga se mostra necessária a utilização de escoras de madeira que se responsabilizarão por segurar a forma do concreto no lugar enquanto o elemento está sendo curado Em elementos estruturais as vigas e as lajes é necessário manter as escoras por no mínimo 7 dias ou até o fim da cura do concreto Para saber quantas escoras serão necessárias basta consultar o projeto A construção da laje requer cuidados devese obedecer o projeto estrutural durante sua execução a fim de evitar transtornos maiores com a segurança da construção LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução de laje LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Levantamento de alvenaria Existem diversos tipos de alvenaria com o avanço tecnológico na construção civil tem crescido a utilização de alvenarias utilizando isopor blocos ecológicos paredes de drywall e etc Os tipos de alvenaria utilizados em larga escala no Brasil são alvenarias estruturais e alvenarias de vedação As alvenarias estruturais são feitas com blocos de concreto com alta resistência em comparação com blocos cerâmicos tradicionais utilizados na alvenaria de vedação e por isso a alvenaria estrutural dispensa o uso de colunas e vigas na construção apesar disso deve ser calculado os esforços por um engenheiro capacitado para evitar futuros problemas na construção Como é feita a alvenaria Para alvenarias estruturais Com a fundação já previamente impermeabilizada é assentada a primeira fiada de blocos na argamassa começando por uma das bordas definidas em obra e seguindo a delimitação marcada pelo gabarito A primeira fiada tem grande importância na construção pois irá balizar as próximas fiadas e a amarração da parede uma vez que se inicia uma fiada ela precisa ser assentada até o final da parede fazendo isso você evitará erros quanto a amarração dos blocos Após a primeira fiada um profissional capacitado deve analisar e assim permitir as próximas fiadas Os blocos devem ser assentados seguindo a planta baixa visando respeitar as dimensões de vãos e paredes executadas no projeto Em alvenaria estrutural a parte elétrica e hidráulica é feita em conjunto com o levantamento de paredes então além da planta baixa também são necessárias plantas elétricas e planta hidráulica do imóvel Durante o levantamento da parede é necessário checagem de prumo e nível para evitar que a parede fique inclinada ou não vença o vão em algum ponto Em vãos LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo de portas e janelas são utilizados blocos de canaletas para execução das vergas e contra vergas Após assentamento da última fiada é colocado o aço nas canaletas dos blocos e assim é realizada a concretagem utilizando o graute Para alvenarias de vedação Com a fundação já impermeabilizada é assentada a primeira fiada de blocos seguindo de uma das bordas até o final dessa parede Da mesma maneira que nas alvenarias estruturais a primeira fiada irá balizar as próximas fiadas então é necessário cuidado na execução desta alinhada ao gabarito da obra Após a primeira fiada é aprovada a segunda fiada e assim sucessivamente com o auxílio da planta baixa para respeito das dimensões projetadas e execução de vãos de portas e janelas Nos vãos são utilizados os blocos de canaletas que passam a largura do vão em 20 para cada um dos lados Durante a execução das fiadas deve ser analisada o prumo dos blocos e nível evitando problemas posteriores O esquadro dos cômodos também devem ser analisados sendo que em um cômodo fechado retangular as dimensões diagonais devem ser iguais Na última fiada da parede devese deixar um espaçamento entre os blocos e a viga Esse espaço é denominado encunhamento e é preenchido por um material expansivo Isso é feito pois a viga tende a fletir e esse movimento pode exercer carga nos blocos de vedação que não são feitos para suportar cargas como a alvenaria estrutural assim o encunhamento é preenchido com argamassa expansiva ou espuma de poliuretano LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Após assentamento de todas as fiadas de blocos é feito os cortes para passagem de dutos elétricos e hidráulicos e após essa etapa é concretada as colunas de sustentação Após a execução da fundação teremos uma área pronta para receber as paredes que farão a delimitação de áreas da construção É nessa etapa que a sua obra começa a ganhar forma onde será delimitada as áreas exteriores e interiores da sua construção e é onde a delimitação de cômodos ganha início Os tipos de alvenaria mais tradicionais são as alvenarias de vedação e estrutural Ambas alvenarias tem suas vantagens e desvantagens e cabe ao projetista definir qual das duas será de melhor uso para sua obra Em alvenarias de vedação as paredes não têm função estrutural e só necessitam sustentar o próprio peso e as cargas oferecidas pelos vãos de portas e janelas por isso devese sempre ser feita com sustentação de pilares e vigas a fim de garantir a segurança da estrutura Além de dividir os cômodos as paredes de vedação também devem oferecer conforto térmico e isolamento acústico e são levantadas por meio de blocos que são assentados com o uso de argamassa Já em alvenarias estruturais as paredes têm a função de suportar as cargas transferidas pela laje tornando desnecessária a execução de pilares e vigas para sustentar a laje e o telhado Do mesmo modo que a alvenaria de vedação a alvenaria estrutural deve dividir os cômodos e prover conforto térmico e isolamento acústico e também são levantadas por meio de blocos assentados com uso de argamassa o que as difere em execução é a utilização de vergalhões de aço que são fixados nos blocos após o assentamento de todas as fiadas e então é realizado o processo de grauteamento que é realizado com o graute concreto de alta fluidez que tem resistência muito alta Blocos ou tijolos Atualmente existem uma variedade grande de blocos no mercado porém os mais utilizados em construções tradicionais são os blocos de concreto e os blocos cerâmicos Os blocos de concreto conseguem ter mais resistência que faz gerar menos perdas na obra e também utilizam menos argamassa para assentamento que os blocos cerâmicos oferecem bom isolamento acústico e tem maior facilidade de manutenção posteriores por serem feitos com cimento absorvem água com facilidade não devendo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo ser manuseado em dias chuvosos e sendo necessário cuidado maior em ambientes de agressividade marítima Os blocos cerâmicos oferecem maior conforto térmico são mais leves e mais fáceis de manusear e assentar que os blocos de concreto o que gera menos tempo de execução do levantamento de alvenaria na obra Os blocos cerâmicos são menos resistentes e acabam gerando perdas na execução da alvenaria Apesar das vantagens e desvantagens os blocos cerâmicos podem ser blocos estruturais quando fabricados para esse fim e os blocos de concreto podem não ser estrutural mesmo com resistência maior O que configura alvenaria estrutural é o processo realizado em seu levantamento e a resistência dos blocos utilizados que devem suportar altas cargas que serão transmitidas pelo peso próprio da parede e pela laje e o telhado Argamassa A argamassa é uma massa que tem função de ligar e fixar os blocos que irão compor as paredes da obra Ela é feita a partir da mistura de cimento areia e aditivo ou cal se necessário No mercado é fácil de encontrar diversos tipos de argamassa e o engenheiro responsável pela obra deverá definir qual será a argamassa utilizada ou se será feita na obra Muitas obras já utilizam a argamassa pronta pois é economia de tempo e de trabalho para realização da mistura para executar a argamassa A argamassa utilizada em paredes de vedação não deve ser a mesma argamassa utilizada em paredes estruturais pois paredes estruturais requerem argamassas com maior capacidade de resistência Verga e Contraverga As vergas e contravergas são elementos que devem estar presentes nas execuções dos vãos em alvenarias Esses elementos funcionam como uma espécie de viga que é localizada em cima dos vãos de portas e janelas as chamadas vergas e embaixo de janelas as chamadas contravergas Elas devem passar o comprimento do vão em no mínimo 20 a fim de garantir resistência do vão LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Elas são executadas com o reforço de aço em cima e embaixo de vãos e tem a função de resistir a cargas impostas por ser uma área sem blocos que suportam essas cargas essas áreas tendem a ter menos resistência e negligenciar essa etapa oferece riscos de fissuras ou rachaduras em na alvenaria Em vergas e contravergas é necessária verificação de alinhamento sendo verificada pela aferição das dimensões entre a verga e contraverga até o chão dos pontos extremos dela As duas dimensões precisam ser iguais Nivelamento e Prumo da alvenaria A execução de fiadas de blocos deve ser acompanhada principalmente nas primeiras fiadas pois se houverem erros nessa etapa são mais simples de corrigir depois que a parede estiver pronta Existem algumas características de paredes bem assentadas que são evidenciadas por alguns testes que devem ser feitos na obra durante a execução das fiadas Durante as fiadas deve ser esticada a linha de pedreiro de um lado a outro da parede a fim de auxiliar o pedreiro a executar o assentamento e que os blocos da fiada estejam em um mesmo nível que deve ser aferido pelo equipamento nível o liquido tem uma bolha de ar que deverá estar localizada no meio entre as duas linhas evidenciando uma parede nivelada Além do nivelamento de uma parede durante a execução ela pode sofrer com erros de assentamento que fazem com que ela se incline para a frente ou para trás é comumente chamada de parede fora de prumo O prumo de face é um equipamento que segura dois pesos pequenos e o pedreiro o coloca na parede que quer verificar o prumo a fim de verificar se a parede está sendo assentada de maneira reta ou se ela está inclinando para frente ou para trás LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Durante a execução das fiadas pode ser verificado o esquadro da construção da mesma maneira que na etapa de gabarito sendo certificada a boa execução do esquadro Essa verificação é feita pegando as duas dimensões diagonais do cômodo que está sendo construído e elas precisam ser iguais ou próximas O alinhamento da parede pode ser conferido por meio de tábuas de madeira sendo localizadas em diferentes pontos da parede elas devem ter o comprimento de uma parede a outra e todas as tábuas devem chegar exatamente na outra parede Caso alguma tábua não esteja conseguindo vencer o vão do cômodo isso significa que o alinhamento da parede não está seguindo o que foi projetado Instalações hidráulicas e elétricas Após levantamento da alvenaria é executado os cortes da parede onde irão passar os dutos de fios elétricos e canais de água fria e quente Os cortes devem ser feitos antes dos acabamentos das paredes evitando assim práticas executivas inadequadas Eles devem tomar como base as informações provenientes do projeto elétrico e hidráulico ou do projeto arquitetônico devendo seguir as orientações do mesmo Não devem ser cortados elementos estruturais para passagem de dutos de nenhuma espécie a menos que seja previsto no projeto estrutural e o engenheiro estruturalista esteja ciente da execução Isso evitará que o elemento estrutural perca sua função de trazer a segurança a construção Quantitativo de materiais da alvenaria Os materiais principais que devem ser considerados no orçamento da execução da alvenaria são os tijolos e argamassa e para as vergas e contravergas os blocos canaletas concreto e aço que serão utilizados para executálas Blocos ou tijolos Para saber a quantidade de blocos devese calcular a área da parede descontando vãos e dividila pela área de um bloco mais a espessura de argamassa LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Área da parede s vãos Área total da alvenaria Área porta Área Janela Quantos vãos tiverem serão adicionados no cálculo da área da parede sem vãos Á 𝐵𝑙𝑜𝑐𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐵𝑙𝑜𝑐𝑜 𝐸𝑠𝑝 𝐴𝑟𝑔𝑎𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑥 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝐵𝑙𝑜𝑐𝑜 𝐸𝑠𝑝 𝐴𝑟𝑔𝑎𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 Qtde de blocos Área da parede s vãos Área bloco Esp Argamassa Argamassa de assentamento Para saber o volume de argamassa que será necessário precisase calcular o volume da parede descontando os vãos e subtrair o volume total dos blocos da parede em questão Volume parede s vãos Área da parede s vãos x largura do bloco Volume de Argamassa parede Fachada Vol Parede s vão Vol de 1 bloco x nº de blocos Com o volume da argamassa total você deve multiplicar esse valor pelo rendimento indicado pelo fabricante que vem na embalagem O rendimento é dado em kgm³ chegando a quantidade de sacos kg que será necessário comprar para realizar o assentamento da parede Blocos canaleta Para saber a quantidade de blocos canaleta basta saber o comprimento dos vãos e dividir pelo comprimento do bloco canaleta 𝑁º 𝐶𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑡𝑎𝑠 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑣ã𝑜 𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑎𝑑𝑟𝑖𝑎 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑏𝑙𝑜𝑐𝑜 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑡𝑎 Para saber o volume de concreto utilizado no bloco canaleta basta calcular o volume do vazio do bloco canaleta e multiplicar pela quantidade de blocos canaletas Vol de concreto Canaleta Volume vazio do bloco x nº de blocos canaleta Aço das vergas e contravergas Para encontrar a quantidade de aço que será comprada você precisa saber qual a metragem linear de vergalhão que será utilizada em uma viga Utilizando o exemplo de um vão de 12 metros de comprimento com folga de 5cm de cada lado do bloco canaleta fazendo com que seja utilizado 11 metros por vergalhão Qtde Vergalhão m nº de Vergalhãovão x Dimensão do vergalhão A barra utilizada para fazer os vergalhões é comercializada em 12 metros Ainda no exemplo anterior utilizando 1 vergalhão por elemento de verga tendo 10 vergas no projeto seriam necessários 11 metros para fazer os vergalhões da obra Comprando 1 barra de 12 metros que seria cortada em 10 pedaços de 11 metro tendo sobra de 1 metro LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução da alvenaria LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Acabamentos da Construção A etapa que se segue após a execução da alvenaria de sua obra é a execução do revestimento dela O revestimento tem a função de proteger os blocos da sua parede de intempéries como chuva e vento mas principalmente tem função estética O revestimento é um dos primeiros tipos de acabamento o que torna as paredes da construção regulares e lisas causando impressão de boa execução e confiabilidade da obra Argamassa Como apresentado na etapa de alvenaria a argamassa é uma massa que na alvenaria tem função de ligar e fixar blocos e servir de chapisco e reboco A argamassa é utilizada em larga escala na construção civil por sua facilidade de manuseio e baixo custo Assim como o concreto a argamassa é feita a partir da mistura de outros materiais e por isso existem diferentes proporções para diferentes aplicações O traço que será utilizado para assentar blocos pode ser diferente do traço utilizado para executar chapisco e reboco Chapisco O chapisco é a primeira camada de argamassa que é lançada na alvenaria Ela tem a função de tornar a superfície própria para receber o reboco A parede não deve ser rebocada sem a etapa de chapisco pois os riscos do reboco não fixar ou aparecer rachaduras é alto e pode ser atribuída a falta da execução do chapisco na alvenaria O chapisco é feito com cimento e areia grossa e deve ser lançado de maneira irregular na parede pois ainda nessa etapa não está sendo buscada a regularização da parede e sim aumento da rugosidade da parede Emboço O emboço é a uma segunda camada de argamassa que é aplicada na parede porém ao invés de servir como reboco regularizando a superfície ela tem seu acabamento com irregularidades o tornando rugoso O emboço é mais utilizado em cozinhas e banheiros pois sua irregularidade na superfície garante maior aderência dos revestimentos como os cerâmicos LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Reboco O reboco é a segunda camada de argamassa que é aplicada na parede sua função é proteger os blocos da alvenaria e regularizar a superfície da parede O reboco é aplicado após o chapisco e é a primeira camada de acabamento liso que será aplicada nas paredes da construção Revestimentos Gesso Massa corrida Reboco Os acabamentos de uma construção podem ser feitos de diferentes maneiras ficando a critério do proprietário definir em conjunto com o profissional contratado para executar a obra Devem ser pensados na decisão durabilidade custo e estética a fim de se chegar a decisão com melhor custo benefício para o cliente O Reboco é um dos tipos de revestimentos mais utilizados nas construções tradicionais pelo fato de que os materiais são fáceis de manusear e tem fácil aplicação normalmente os próprios pedreiros são capacitados para aplicar o reboco o que representa uma redução de custo com mão de obra em relação a aplicação com outros tipos de revestimento como o gesso O gesso é um tipo de revestimento que tem acabamento esteticamente bonito e tem vantagem financeira em relação ao reboco que por sua vez representa custo maior com materiais Apesar dessas vantagens o gesso exige mão de obra especializada em aplicação de gesso o gesseiro Tendo uma aplicação de gesso bem feita pode ser dispensável aplicação de massa corrida sendo aplicado direto a tinta no gesso A massa corrida é uma camada de revestimento que é aplicada após o reboco Ela é responsável por tornar a parede que já está regularizada pela aplicação do reboco ainda mais lisa visto que o reboco mesmo regularizado pode apresentar rugosidade que pode incomodar o usuário Assim a massa corrida é aplicada visando tornar a superfície mais lisa Após sua aplicação e secagem é aplicada a camada de tinta LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Quantitativo de materiais revestimento Argamassa Para saber a quantidade de argamassa que será necessário para aplicar o reboco nas paredes precisase calcular a área da parede descontando os vãos Área da parede s vãos Área total da alvenaria Área esquadria1 Área esquadria2 Utilizando argamassa industrializada para encontrar a quantidade em kg que deve ser comprada você deve multiplicar a área da parede sem vãos pelo rendimento indicado pelo fabricante que vem na embalagem O rendimento é dado em kgm² considerando espessura de 1cm de reboco Qtde Argamassa industrializada Área s vãos x Espessura reboco x Rendimento argamassa Para argamassa dosada em obra com o traço definido para reboco e chapisco você encontrará o rendimento de cada material sendo um traço conhecido e popular o rendimento médio pode ser facilmente encontrado em pesquisas não sendo um traço com rendimento tabelado você precisará calcular por meio de experimentos tecnológicos dos materiais Em argamassa dosada o rendimento dos materiais é dado em kgm³ sendo assim multiplicado pelo volume que será utilizado na etapa Qtde Cimento p Argamassa Vol Argamassa Reboco x Rendimento cimento Qtde Areia p Argamassa Vol Argamassa Reboco x Rendimento Areia Massa corrida ou tinta Para encontrar a quantidade necessária para revestir as paredes com massa corrida ou tinta se executa o mesmo padrão de cálculo que para a argamassa industrializada na embalagem do produto terá o rendimento médio em kgm² ou Latam² Sendo assim basta saber a área que será revestida e multiplicar pelo rendimento indicado na embalagem Qtde Produto revestimento Área parede s vãos x Rendimento produto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução do revestimento LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Contrapiso O contrapiso é uma camada intermediária que é localizada entre a estrutura da construção fundação ou solo e o revestimento do piso O contrapiso é normalmente feito com concreto ou argamassa e sua função é de nivelar o chão da obra criar desníveis e inclinações de área molhada Em sua execução são distribuídas taliscas de cerâmica que podem ser feitas com tijolos Elas servem como nivelamento do piso a fim de definir a quantidade exata de volume de argamassa que será despejada em cada ponto do cômodo Nível e caimento É nessa etapa que é conduzido o caimento de águas em áreas molhadas Cozinha área de serviço e banheiro aos seus respectivos ralos E o contrapiso servirá como suporte aos pisos que serão aplicados posteriormente então precisa conferir nivelamento evitando futuros transtorno Quantitativo de materiais Contrapiso Argamassa Para saber a quantidade de argamassa que será necessário para aplicar o contrapiso precisase calcular a área do piso que será lançada a argamassa Área do piso Comprimento piso x largura do piso Utilizando argamassa industrializada para encontrar a quantidade em kg que deve ser comprada você deve multiplicar a área do piso rendimento indicado pelo fabricante que vem na embalagem O rendimento é dado em kgm² considerando espessura de 1cm de contrapiso e varia de acordo com a marca comprada Qtde Argamassa industrializada Área piso x espessura contrapiso x Rendimento argamassa Para argamassa dosada em obra para o contrapiso você encontrará o rendimento de cada material sendo um traço conhecido e popular o rendimento médio pode ser facilmente encontrado em pesquisas não sendo um traço com rendimento tabelado você precisará calcular por meio de experimentos tecnológicos dos materiais Em argamassa dosada o rendimento dos materiais é dado em kgm³ sendo assim multiplicado pelo volume que será utilizado na etapa Qtde Cimento p Argamassa Vol Argamassa Contrapiso x Rendimento cimento Qtde Areia p Argamassa Vol Argamassa Contrapiso x Rendimento Areia LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução do Contrapiso LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Cobertura O telhado é um elemento de cobertura que tem a função de proteger as lajes a fim de evitar infiltrações direcionar água da chuva e proteger o imóvel de luz e calor em excesso Existem dois tipos principais os telhados aparentes e os telhados embutidos Na estrutura dos telhados alguns elementos variam de acordo com o tipo de telhado escolhido demonstrado na planta de cobertura apesar disso alguns elementos dessa estrutura não serão variáveis sendo presente nos dois tipos de telhados são eles águas telhas estrutura de base tesoura rufos e calhas Qual tipo de telhado deve ser escolhido O tipo de telhado escolhido dependerá do projeto arquitetônico Durante a execução da planta de cobertura deve ser pensado qual será a utilização do telhado se terá presença de caixa dágua se a laje será utilizada como espaço de movimentação ou apenas para manutenção A opinião do cliente também deverá ser ouvida visto que o telhado além de ter suas funções importantes acabam sendo um elemento estético que influencia na beleza da obra Ambos telhados embutidos ou aparente se bem executados cumprem suas funções perfeitamente e cada tipo tem suas vantagens O telhado aparente consegue suportar ventos fortes de forma tranquila por ser um telhado mais robusto por outro lado o telhado embutido consome menos material e menos mão de obra representando uma economia a depender do projeto e do executor Como é feito um telhado Para telhados aparentes É feita a montagem da estrutura de base construção das tesouras cortes de terças caibros ripas e outros elementos que podem vir a aparecer a depender da necessidade na obra Essas dimensões e informações sobre a estrutura de base são encontradas na planta de cobertura Para chegar a distância entre as ripas é comum já ter definido qual será a telha utilizada e qual será a dimensão dela assim verificando a galga da telha visto que ela será assentada acima de duas ripas elas precisam estar de acordo com a altura da telha Nessa etapa é feita a divisão de águas execução da declividade solicitada por projeto e é quando o telhado ganha formato LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Após a execução da estrutura de base é hora de realizar a colocação de telhas sendo que para cada tipo de telha há uma maneira correta de fazer o assentamento Essa informação pode ser encontrada na especificação do fabricante para algumas telhas cerâmicas o assentamento deve começar pelo canto inferior direito e realizado horizontalmente da direita para esquerda até o final do telhado e depois assentada as telhas na vertical formando um L ao contrário assim por diante Ao finalizar o assentamento das telhas nas ripas é feita a instalação das cumeeiras no ponto mais alto do telhado e em encontro de águas e em seguida a instalação de rufos nas paredes que encontram telhado e calhas nas bordas inferiores do telhado Para telhados embutidos É feita a estrutura de platibanda que é uma elevação de paredes de blocos que irão esconder a estrutura do telhado Normalmente essa platibanda tem uma altura de 1 metro a 120 metros porém pode variar conforme projeto Após o assentamento dos blocos é realizada da mesma maneira a execução da estrutura de base do telhado são feitas as tesouras com os caimentos as terças ligando as tesouras os caibros ligando as terças e as ripas ligando os caibros É muito comum encontrar telhados embutidos com apenas uma água por serem telhados com altura LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo inferior a de telhados aparentes a sua declividade seria muito baixa caso houvesse divisão de águas porém esse dimensionamento depende de projeto É instalada as telhas sobre as estruturas de base do telhado seguindo a orientação do fabricante e de acordo com o projeto seguida pela instalação de cumeeiras e rufos e calhas Em telhados embutidos a presença de rufos se mostra ainda mais urgente por serem telhados que possuem a elevação na platibanda parede que fica sujeita a contato direto de água Na superfície da platibanda deve ser colocado rufos de pingadeira que são rufos que cobrem a extensão da parede assim o protegendo contra infiltração da água Águas As águas dos telhados são os caimentos que são feitos para águas que serão coletadas pelas telhas Ás aguas são uma inclinação em um certo ângulo que será responsável pelo transporte da água normalmente da chuva até as calhas A inclinação do telhado é indicada pelos fabricantes das telhas elas tem uma inclinação em porcentagem máxima que é indicada para aquele tipo de telha Em média as telhas portuguesas suportam 30 de inclinação de telhado isso significa que a cada 1 metro o telhado sobe 30cm de altura Já para telhas de fibrocimento em média suportam 10 de inclinação de telhado significando um crescimento de 10cm a cada metro para esse tipo de telha LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Em um mesmo telhado pode ser executado com uma duas ou mais águas a depender do comum acordo entre o cliente executor e projetista da obra LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Estruturas de base As estruturas de base são um conjunto de elementos que darão sustentação para as telhas e farão o formato e declividade do telhado Nessas estruturas de base do telhado são encontrados Tesouras terças caibros e ripas As tesouras são os elementos treliçados que farão o formato do telhado divisão de águas e declividades as terças conectam as tesouras e farão a sustentação dos caibros que conectam as terças e farão a sustentação das ripas que conectam os caibros e sustentam as telhas Telhas As telhas são os elementos que cobrem o telhado realizando a função de impedir que a água da chuva e o calor excessivo passe a laje Com o avanço de novas tecnologias na construção civil existem inúmeros tipos de telhas que podem se adequar a diversas necessidades na obra para diversos orçamentos são algumas telhas de concreto cerâmica alumínio vidro fibrocimento PVC e diversos outros materiais Rufos e Calhas Os rufos são os elementos que farão a proteção de paredes e laje da água da chuva mesmo com a presença de um telhado há a possibilidade da água da chuva desviar do seu caminho e acabar caindo em paredes Os rufos são responsáveis por fazer a proteção dessa parede direcionando a água para as calhas em conjunto com as telhas Normalmente são feitas de alumínio porém pode variar de acordo com o projeto As calhas são elementos que farão a coleta da água da chuva transmitida via telhas e rufos Elas são localizadas na parte mais baixa do telhado e são delimitadas pela largura do telhado As calhas são obrigatórias onde os telhados não possuem beiral extensão do telhado que faz a proteção das paredes externas do imóvel LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Quantitativo de materiais Para realizar o levantamento da quantidade de materiais que será utilizada na etapa de cobertura é preciso acompanhar o projeto arquitetônico mais precisamente na planta de cobertura Ela irá esclarecer em seu detalhamento a quantidade de elementos que será constituído aquele telhado Com o projeto em mãos teremos acesso a quantidade de tesouras terças caibros e ripas suas dimensões e seus materiais Com essas informações será mais fácil realizar os orçamentos com fornecedores Telhas Para encontrar a quantidade de telhas que será utilizada no seu telhado você precisa saber a área que as águas irão cobrir essa informação você consegue retirar da planta de cobertura Com essas áreas você irá calcular a correção causada pela inclinação Área do telhado Comprimento da laje com beiral x Largura da laje com beiral Com a inclinação o comprimento do telhado é alterado e é necessário calculalo com base na inclinação definida também em projeto Comprimento inclinado Hcumeeira² Comprimento com beiral² Área da água inclinada Comprimento inclinado x Largura da laje com beiral Com a área da água inclinada e o rendimento por m² informada pela fabricante da telha você encontra a quantidade de telhas necessária para seu telhado Quantidade de telhas Área da água inclinada x Rendimento de telhas LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Maker Execução de cobertura LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Documentos Auxiliares Planta baixa Planta de Cobertura LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Planta de indicação Estrutural Detalhe estrutura LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Planta de Corte AA LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Planta Fachada Frontal Planta de fundação LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Detalhamento de Fundação Planta de Laje LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Detalhamento de Laje LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva Telhado exposto Perspectiva Telhado exposto LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Indicações de lançamento de materiais LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva Telhado exposto Perspectiva Telhado embutido LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva amarração Ferragens pilar e vigas Fundos Perspectiva Fundação LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva Fachada e Lateral Direita Perspectiva Lateral Esquerda e Fundos com Gabarito LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva Frontal e Lateral Esquerda LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva interna Lateral Esquerda LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva interna Lateral Direita Perspectiva Lateral Direita LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva Fachada vista de cima LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo Perspectiva da cobertura LABMAKER ENGENHARIA CIVIL Aprenda fazendo