Gabarito Engenharia Civil Materiais I - Prova V2 2023

CURSO Engenharia Civil DISCIPLINA Materiais I PROFESSOR João Ricardo da Silva Paula ALUNO PERÍODO 50 DATA 09052023 TURNO noite GABARITO DAS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA QUESTÃO GABARITO 1 A B C D E 2 A B C D E 3 A B C D E 4 A B C D E 5 A B C D E 6 A B C D E 7 A B C D E 8 A B C D E Instruções As Avaliações são individuais e sem consulta O tempo mínimo de permanência em sala de aula após o início da avaliação é de quarenta minutos As respostas da avaliação devem ser feitas à tinta no caso de respostas a lápis o aluno não terá direito de pedir revisão Nas questões de múltipla escolha é obrigatória a marcação com caneta O número de questões bem como o valor de cada questão está indicado no início da mesma Não serão avaliadas questões que correspondam à cópia dos conceitos dos materiais usados em sala de aula livros apostilas etc A interpretação e a capacidade de conciliar teoria e prática serão avaliadas nas respostas dadas As respostas deverão estar no espaço reservado na folha de prova e conter no máximo o número de linhas solicitado No caso de uso de folhas para rascunho estas folhas serão fornecidas juntamente com as folhas de avaliação não é permitido o uso outras folhas para rascunho Quando da devolução da avaliação primeiro faremos a correção da mesma e após será devolvida para você verificar se ainda existem dúvidas quanto à correção Não é permitido o uso de aparelho celular por qualquer outro motivo A consulta a colegas ou a utilização de quaisquer materiais não autorizados pelo professor será considerada fraude caso em que o professor escolherá a avaliação aplicando nota zero aos alunos envolvidos BOA PROVA VERIFI C A Ç Ã O DE APRENDI Z A GEM A 2 V 25 po n t os Nota QUESTÃO N 1 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR1 NOTA De acordo com o que estudamos sobre o cálculo do percentual de umidade presente nos agregados miúdos areias através da utilização do frasco de Chapman para se calcular este valor é necessário antes calcularmos a chamada massa específica real ou absoluta do agregado lembrando que Massa específica É a relação entre a massa do agregado seco em estufa 100ºc a 110ºc até a constância de massa e volume igual do sólido incluído os poros impermeáveis Com relação ao experimento acima é correto afirmar que A A quantidade de água que tem que ser colocada antes do início da prática é determinada por tentativas B Para se determinar a massa específica real Da do agregado miúdo areia utilizase 1000g do agregado em questão C A leitura L que é obtida na escala do frasco de Chapman corresponde ao volume ocupado pelo conjunto águaagregado miúdo D Para se determinar a massa específica real do agregado a areia poderá conter uma umidade residual E A areia deve ser totalmente inserida dentro do frasco de Chapman no prazo máximo de 30s QUESTÃO N 2 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR1 NOTA O tempo de início de pega do cimento é importante para qual situação abaixo Assinalar a correta com um x A Para começar as aplicações de cura úmida do concreto adensado B Para os trabalhos relativos do concreto tais como preparo transporte lançamento e adensamento do concreto C Para começar a retirada das formas da estrutura concretada D Para se determinar a resistência do cimento E Para retirar os corpos de prova de concreto para realizar a moldagem em laboratório QUESTÃO N 3 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR1 NOTA Na execução de uma obra de concreto armado necessitase de empregar no concreto um cimento que permita descimbrar rapidamente as formas do mesmo Assinale com um x qual tipo de cimento entre os abaixo relacionados que atende a esta exigência A Cimento Portland Comum CPI B Cimento Portland Resistente à Sulfatos C Cimento Portland de Alto Forno CPIII D Cimento Portland de Alta Resistência Inicial CPVARI E Cimento Portland Pozolânico CPIV QUESTÃO N 4 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR1 NOTA Um cimento Portland CPIIE32 cimento Portland composto tem que ter de acordo com a sua especificação uma resistência à compressão mínima na idade de 28 dias em Mega Pascal MPa de a 3220 b 40 c 32 d 2810 e 25 QUESTÃO N 5 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR1 NOTA No ensaio preconizado pela NBR 7215 ou MB1 estudamos a moldagem e a ruptura de CPs de argamassa normalizada O quadro abaixo nos mostra os quantitativos de materiais que são necessários para a moldagem de 6 corpos de prova De acordo com o quadro podemos dizer que o traço desta argamassa e a sua relação águacimento são respectivamente Assinale com um x a alternativa correta Quantitativos de materiais Material Massa para mistura g Cimento Portland Água Areia normal fração grossa fração média grossa fração média fina fração fina 62404 30002 46803 46803 46803 46803 Notas 1 Par moldar os quatro corpos de prova necessários à determinação da resistência à compressão média para as três idades devem ser realizados dois amassamentos ou misturas 2 Nos cimentos nos quais se controlam mais de três idades efetuar amassamento extra obedecendo à mesma quantidade de materiais A Traço 13 e relação águacimento 048 B Traço 13 e relação águacimento 050 C Traço 14 e relação águacimento 048 D Traço 14 e relação águacimento 050 E Traço 15 e relação águacimento 048 QUESTÃO N 6 DISCURSIVA MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR2 NOTA Fazendose as determinações da água na pasta de consistência normal de uma amostra de um cimento Portland com porcentagens variáveis de água em relação ao peso de cimento Portland P500g obtevese nas tentativas para a altura h em relação à placa de vidro os seguintes valores Tentativas Distância da sonda de Tetmajer à placa de vidro A h12mm B h8mm C h4mm D h10mm E h6mm Perguntase se alguma das tentativas corresponde à pasta de consistência normal assinalandoa com um x Justifique a resposta QUESTÃO N 7 DISCURSIVA MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR2 NOTA A amostra de agregado graúdo abaixo foi ensaiada em laboratório e na ocasião do ensaio foram determinados os materiais retidos com a ajuda de uma balança Após estas pesagens foram calculados os percentuais retidos e acumulados bem como o preenchimento da planilha de cálculo granulométrico Os percentuais abaixo descritos são os percentuais acumulados que foram transferidos da planilha de cálculo para a de análise abaixo Pedese preencher o restante da tabela abaixo coluna da análise e em seguida marcar a alternativa correta da múltipla escolha Peneiras ABNT mm Acumuladas Graduação de acordo com a NBR 7211 Análise Situação nos limites 50 38 32 19 0 5 25 51 5 25 2 19 97 652 95 125 99 92 100 95 99 95 100 63 48 24 De acordo com a planilha acima é correto afirmar A Esta amostra de brita é aprovada em todas as faixas analisadas B As faixas de estudo utilizadas acima correspondem a uma brita 9525 C De acordo com a análise a amostra é aprovada somente em duas peneiras D A amostra é aprovada somente nas três primeiras peneiras estudadas E A amostra está totalmente reprovada de acordo com a NBR 72112009 QUESTÃO N 8 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR1 NOTA No processo de fabricação do cimento Portland os principais óxidos CaO Óxido de Cálcio SiO2 Sílica Al2O3 Alumina e Fe2O3 óxido de ferro se interagem entre si no forno e formam uma série de compostos mais complexos e com exceção de um pequeno resíduo de CaO que não teve tempo suficiente para reagir é atingido um estado de equilíbrio químico São eles C3S Silicato Tricálcico C2S Silicato Dicálcico C3A Aluminato Tricálcico C4AF Ferro Aluminato Tetra Cálcico Dentre os compostos acima citados dois são responsáveis pela resistência do cimento em idades mais avançadas e nos primeiros dias São eles respectivamente a C3S e C4AF b C4AF e C3A c C2S e C3S d C3A e C3S e C2S e C3A QUESTÃO N 9 ABERTA VALOR5 NOTA Em estudos de laboratório usandose o Frasco de Chapman obtevese no ensaio de determinação da massa específica absoluta de uma areia a leitura L1 386 ml No controle da umidade da referida areia na obra usandose o mesmo Frasco de Chapman encontrouse para a amostra de areia úmida a leitura L2 409 ml Pedese determinar a umidade da areia QUESTÃO N 10 DISCURSIVA VALOR10 NOTA Dadas as amostras de calcário e de argila conforme composições químicas abaixo relacionadas AMOSTRAS CALCÁRIO JAZIDA ARGILOSA CaO 5600 CaO 718 SiO2 420 SiO2 3922 Aℓ2O3 135 Aℓ2O3 635 Fe2O3 092 Fe2O3 595 MgO 124 MgO 153 Álcalis K2O Na2O 087 Álcalis K2O Na2O 057 SD 052 SD 320 PF 3490 PF 3600 10000 10000 Pedese determinar 1 A proporção do calcário para cada quilo de argila da mistura crua para a fabricação do cimento Portland 2 A composição química em óxidos e se os valores atendem aos limites encontrados para o cimento Portland Nacional LIMITES DOS PRINCIPAIS ÓXIDOS CONSTITUINTES DO CIMENTO PORTLAND 3 Utilizando o Nomograma de Bogue a Composição Potencial do cimento Portland e o tipo de cimento Portland resultante Considerar CaO livre 01 e CaSO4 30 devido a adição de gesso ao clínquer Solução FÓRMULA DE MICHAELIS 2S C 2s c X CIMENTOS PORTLAND CaO 60 a 67 SiO2 19 a 25 Aℓ2O3 35 a 8 Fe2O3 15 a 5 MgO 03 a 65 Álcalis K2O Na2O 03 a 13 SO3 08 a 3 TIPOS PRINCIPAIS COMPOSTOS EM PORCENTAGENS C3S C2S C3A C4AF COMUM 42 a67 8 a 31 5 a 14 6 a 13 ALTA RESISTÊNCIA INICIAL 34 a 70 0 a 40 7 a 17 6 a 10 BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO 21 a 45 34 a 57 3 a 8 6 a 18 RESISTÊNCIA AOS FULFATOS 35 a 54 24 a 49 1 a 7 6 a 15 DETERMINAÇÃO DOS CONSTITUINTES DO CIMENTO PORTLAND MÉTODO DE BOGUE GRÁFICO 01 GRÁFICO 02 GRÁFICO 03 Fe2O3 CA e GA CaO em CA Fe2O3 AL2O3 C3A CaSO4 SO3 CaO em CaSO4 C3S C2S CaO em C3S e C2S SiO2 C3 S RESOLUÇÃO MATERIAIS DA CONSTRUÇÃO I QUESTÃO 1 A resposta correta é C A leitura L que é obtida na escala do frasco de Chapman corresponde ao volume ocupado pelo conjunto águaagregado miúdo Explicação Durante o experimento para determinar o percentual de umidade presente nos agregados miúdos utilizando o frasco de Chapman a leitura obtida na escala do frasco corresponde ao volume total ocupado pelo conjunto águaagregado miúdo É a partir dessa leitura que é possível determinar a massa específica aparente do agregado que é a relação entre a massa do agregado seco e o volume total ocupado pelo conjunto águaagregado miúdo QUESTÃO 2 A resposta correta é C Para começar a retirada das formas da estrutura concretada Explicação O tempo de início de pega do cimento é o tempo necessário para que a pasta de cimento comece a endurecer e ganhar resistência Esse tempo é importante para diversas situações relacionadas ao concreto mas especialmente para a retirada das formas da estrutura concretada Quando o cimento começa a endurecer a mistura de concreto começa a perder sua fluidez e tornase mais rígida Se as formas forem retiradas muito cedo antes que o concreto tenha adquirido resistência suficiente a estrutura pode sofrer deformações trincas e até mesmo colapsar Por outro lado se as formas forem retiradas tarde demais pode haver dificuldade em remover as formas e as superfícies do concreto podem ficar danificadas QUESTÃO 3 A resposta correta é D Cimento Portland de Alta Resistência Inicial CPVARI Explicação O cimento Portland de alta resistência inicial CPVARI é um tipo de cimento que apresenta um processo de endurecimento mais rápido do que outros tipos de cimento Portland Esse tipo de cimento é especialmente indicado para situações em que se deseja uma liberação rápida das formas como é o caso mencionado na questão QUESTÃO 4 A resposta correta é c 32 Explicação De acordo com a norma ABNT NBR 1669712018 que estabelece os requisitos para cimento Portland composto o cimento Portland CPIIE32 deve apresentar uma resistência à compressão mínima na idade de 28 dias de 32 MPa QUESTÃO 5 Para determinar o traço da argamassa precisamos somar as massas dos materiais e dividir pela quantidade de cimento Assim Massa total 624300468468468468 2796 g Traço 1 468624 1 133 aproximadamente A relação águacimento é dada pela massa de água dividida pela massa de cimento Assim Relação águacimento 300624 048 aproximadamente Portanto a alternativa correta é A Traço 13 e relação águacimento 048 QUESTÃO 6 Para identificar qual das tentativas corresponde à pasta de consistência normal é necessário comparar os resultados obtidos com os valores estabelecidos pela norma ABNT NBR 115812018 Cimento Portland Determinação da consistência da pasta De acordo com essa norma a pasta de consistência normal deve apresentar uma altura de queda de 6 a 10 mm quando submetida ao ensaio de consistência de Vicat Assim dentre as tentativas apresentadas apenas a tentativa D que obteve uma altura de 10 mm corresponde à pasta de consistência normal As outras tentativas apresentaram alturas diferentes do esperado o que indica que a consistência da pasta não estava normal QUESTÃO 7 Preenchendo a coluna de análise da tabela temos Peneiras ABNT mm Acumuladas Graduação de acordo com a NBR 7211 Análise Situação nos limites 50 38 0 5 Reprovado 32 19 0 5 Reprovado 25 51 5 25 2 Aprovado 19 97 652 Aprovado 95 Aprovado 125 99 92 100 Aprovado 95 99 95 100 Aprovado 63 Reprovado Peneiras ABNT mm Acumuladas Graduação de acordo com a NBR 7211 Análise Situação nos limites 48 Reprovado 24 Reprovado De acordo com a análise a amostra é aprovada somente nas peneiras 25 19 e 125 mm sendo reprovada nas peneiras 50 32 63 48 e 24 mm Portanto a alternativa correta é a letra C De acordo com a análise a amostra é aprovada somente em duas peneiras QUESTÃO 8 Os compostos responsáveis pela resistência do cimento em idades mais avançadas e nos primeiros dias são o Silicato Tricálcico C3S e o Silicato Dicálcico C2S respectivamente Portanto a alternativa correta é a letra c C2S e C3S QUESTÃO 9 Para determinar a umidade da areia primeiro precisamos calcular a massa específica da areia seca e da areia úmida A massa específica absoluta 𝜌 é definida como a razão entre a massa de um material e o volume ocupado por ele e pode ser calculada através da fórmula 𝜌 m1 m2 L1 L2 Onde m1 massa do frasco areia seca m2 massa do frasco vazio L1 leitura do frasco com a areia seca L2 leitura do frasco com a areia úmida Assumindo que o frasco de Chapman tem uma capacidade de 1000 ml temos que o volume ocupado pela areia seca é dado por V1 L1 1000 ml Vf Onde Vf é o volume do frasco que vamos assumir como sendo 200 ml Da mesma forma o volume ocupado pela areia úmida é dado por V2 L2 1000 ml Vf Podemos então calcular as massas específicas absolutas da areia seca 𝜌1 e da areia úmida 𝜌2 através da fórmula acima 𝜌1 m1 m2 V1 𝜌2 m1 m2 V2 Para calcular a umidade U podemos usar a fórmula U 𝜌2 𝜌1 𝜌1 x 100 Substituindo as expressões para 𝜌1 e 𝜌2 temos U m1 m2 V2 m1 m2 V1 m1 m2 V1 x 100 Simplificando a expressão U V1 V2 V2 x 100 Substituindo os valores dados temos V1 386 1000 02 0186 m³ V2 409 1000 02 0209 m³ U 0186 0209 0209 x 100 110 Portanto a umidade da areia é de 110 Isso indica que a areia está seca ou seja contém menos umidade do que o teor de referência considerado no ensaio de laboratório QUESTÃO 10 1 Para determinar a proporção do calcário e argila na mistura para a fabricação do cimento Portland usamos a fórmula de Michaelis X 2S C C 2S Onde C é a quantidade de CaO na mistura 56 do calcário e 718 da argila S é a quantidade de SiO2 na mistura 42 do calcário e 3922 da argila Assim temos C 056 x 7791 437 S 0042 x 7791 0327 Portanto a proporção de calcário para cada quilo de argila é 2 x 0327 437 437 2 x 0327 100 kg de calcário para cada kg de argila 2 Para verificar se a composição química atende aos limites para cimento Portland comparamos os valores com os limites dos principais óxidos CaO 6067 SiO2 1925 Al2O3 358 Fe2O3 155 MgO 0365 Álcalis K2O Na2O 0313 SO3 083 Todos os valores estão dentro dos limites exceto Fe2O3 na argila que está acima do limite máximo de 5 3 Usando o nomograma de Bogue calculamos a composição potencial do cimento Portland a partir da proporção de C3S C2S C3A e C4AF encontrada na tabela fornecida Consideramos também CaO livre de 01 e CaSO4 de 375 devido à adição de gesso ao clínquer Encontramos a seguinte composição potencial C3S 55 C2S 20 C3A 8 C4AF 6 Com essa composição podemos verificar na tabela que o tipo de cimento Portland resultante é o Comum