Materiais de Construcao

DISCIPLINA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Dividir a turma em 05 grupos A cada grupo cabe a função de pesquisar e elaborar uma apresentação que será feita em sala de aula no dia 20 de agosto na sequência abaixo relacionada aos seguintes temas 01 Definição e Classificação dos Aglomerantes 02 Cal 03 Asfalto 04 Gesso 05 Drywal Utilizar o livro da disciplina como referência As apresentações visam apresentar aos colegas os conceitos e as características de cada material apresentando imagens eou vídeos sobre o ponto de vista da disciplina Duração mínima de cada apresentação 10 min Usar a criatividade e ferramentas digitais para que a apresentação seja dinâmica e envolvente Para apresentação em 20082025 DISCIPLINA TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES Dividir a turma em 05 grupos Fazer uma leitura das páginas 19 a 28 do livro TECNICASDECONSTRUCAOCIVILECONSTRUCApdf do tema locação de obra A cada grupo compete produzir um material explicativo sobre o tema para ser apresentado em canteiro de obra fictício ou não como treinamento de pessoal Criar material didático e técnico mas com viés interessante para que ao profissional da construção civil que for apresentado gere interesse e satisfação em aprender Para entrega dia 2508 Usem e abusem das ferramentas de IA e demais recursos que tiverem disponíveis Bom trabalho pessoal Nos vemos em sala na quarta Materiais da Indústria da Construção Me Sandro Melo das Chagas NEAD Núcleo de Educação a Distância Av Guedner 1610 Bloco 4 Jardim Aclimação CEP 87050900 Maringá Paraná unicesumaredubr 0800 600 6360 Impresso por Coordenador de Conteúdo Fabio Augusto Gen tilin e Crislaine Rodrigues Galan Designer Educacional Tacia Rocha Revisão Textual Cintia Prezoto Ferreira Erica Fernanda Ortega Editoração Andre M Freitas Lavignia S Santos Ilustração Natalia de Souza Scalassara Weling ton Vainer Satin de Oliveira Realidade Aumentada Cesar Henrique Seidel Maicon Douglas Curriel e Matheus Alexander de Oliveira Guandalini C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ Núcleo de Educação a Distância CHAGAS Sandro Melo das Sandro Melo das Cha Materiais da Indústria da Construção gas MaringáPR Unicesumar 2019 Reimpresso em 2024 280 p Graduação Híbridos 1 Indústria 2 Construção 3 Materiais 4 EaD I Título ISBN 9786556150154 CDD 22 ed 33176 CIP NBR 12899 AACR2 DIREÇÃO UNICESUMAR Reitor Wilson de Matos Silva ViceReitor e PróReitor de Administração Wilson de Matos Silva Filho PróReitor Executivo de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva PróReitor de Ensino de EAD Janes Fidélis Tomelin Presidente da Mantenedora Cláudio Ferdinandi NEAD NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Diretoria Executiva Chrystiano Mincoff James Prestes e Tiago Stachon Diretoria de Graduação e Pósgraduação Kátia Coelho Diretoria de Permanência Leonardo Spaine Diretoria de Design Educacional Débora Leite Head de Produção de Conteúdos Celso Luiz Braga de Souza Filho Head de Metodologias Ativas Thuinie Daros Head de Curadoria e Inovação Tania Cristiane Yoshie Fukushima Gerência de Projetos Especiais Daniel F Hey Gerência de Produção de Conteúdos Diogo Ribeiro Garcia Gerência de Curadoria Carolina Abdalla Normann de Freitas Supervisão do Núcleo de Produção de Materiais Nádila de Almeida Toledo Supervisão de Projetos Especiais Yasminn Talyta Tavares Zagonel Projeto Gráfico José Jhonny Coelho e Thayla Guimarães Cripaldi Fotos Shutterstock PALAVRA DO REITOR Em um mundo global e dinâmico nós trabalha mos com princípios éticos e profissionalismo não somente para oferecer uma educação de qualida de mas acima de tudo para gerar uma conversão integral das pessoas ao conhecimento Baseamo nos em 4 pilares intelectual profissional emo cional e espiritual Iniciamos a Unicesumar em 1990 com dois cursos de graduação e 180 alunos Hoje temos mais de 100 mil estudantes espalhados em todo o Brasil nos quatro campi presenciais Maringá Curitiba Ponta Grossa e Londrina e em mais de 300 polos EAD no país com dezenas de cursos de graduação e pósgraduação Produzimos e revi samos 500 livros e distribuímos mais de 500 mil exemplares por ano Somos reconhecidos pelo MEC como uma instituição de excelência com IGC 4 em 7 anos consecutivos Estamos entre os 10 maiores grupos educacionais do Brasil A rapidez do mundo moderno exige dos educadores soluções inteligentes para as ne cessidades de todos Para continuar relevante a instituição de educação precisa ter pelo menos três virtudes inovação coragem e compromisso com a qualidade Por isso desenvolvemos para os cursos de Engenharia metodologias ativas as quais visam reunir o melhor do ensino presencial e a distância Tudo isso para honrarmos a nossa missão que é promover a educação de qualidade nas diferentes áreas do conhecimento formando profissionais cidadãos que contribuam para o desenvolvimento de uma sociedade justa e solidária Vamos juntos BOASVINDAS Prezadoa Acadêmicoa bemvindoa à Co munidade do Conhecimento Essa é a característica principal pela qual a Unicesumar tem sido conhecida pelos nossos alu nos professores e pela nossa sociedade Porém é importante destacar aqui que não estamos falando mais daquele conhecimento estático repetitivo local e elitizado mas de um conhecimento dinâ mico renovável em minutos atemporal global democratizado transformado pelas tecnologias digitais e virtuais De fato as tecnologias de informação e comu nicação têm nos aproximado cada vez mais de pessoas lugares informações da educação por meio da conectividade via internet do acesso wireless em diferentes lugares e da mobilidade dos celulares As redes sociais os sites blogs e os tablets ace leraram a informação e a produção do conheci mento que não reconhece mais fuso horário e atravessa oceanos em segundos A apropriação dessa nova forma de conhecer transformouse hoje em um dos principais fatores de agregação de valor de superação das desigualdades propagação de trabalho qualificado e de bemestar Logo como agente social convido você a saber cada vez mais a conhecer entender selecionar e usar a tecnologia que temos e que está disponível Da mesma forma que a imprensa de Gutenberg modificou toda uma cultura e forma de conhecer as tecnologias atuais e suas novas ferramentas equipamentos e aplicações estão mudando a nossa cultura e transformando a todos nós Então prio rizar o conhecimento hoje por meio da Educação a Distância EAD significa possibilitar o contato com ambientes cativantes ricos em informações e interatividade É um processo desafiador que ao mesmo tempo abrirá as portas para melhores oportunidades Como já disse Sócrates a vida sem desafios não vale a pena ser vivida É isso que a EAD da Unicesumar se propõe a fazer Seja bemvindoa caroa acadêmicoa Você está iniciando um processo de transformação pois quando investimos em nossa formação seja ela pessoal ou profissional nos transformamos e consequentemente transformamos também a so ciedade na qual estamos inseridos De que forma o fazemos Criando oportunidades eou estabe lecendo mudanças capazes de alcançar um nível de desenvolvimento compatível com os desafios que surgem no mundo contemporâneo O Centro Universitário Cesumar mediante o Núcleo de Educação a Distância oa acompa nhará durante todo este processo pois conforme Freire 1996 Os homens se educam juntos na transformação do mundo Os materiais produzidos oferecem linguagem dialógica e encontramse integrados à proposta pedagógica contribuindo no processo educa cional complementando sua formação profis sional desenvolvendo competências e habilida des e aplicando conceitos teóricos em situação de realidade de maneira a inserilo no mercado de trabalho Ou seja estes materiais têm como principal objetivo provocar uma aproximação entre você e o conteúdo desta forma possibilita o desenvolvimento da autonomia em busca dos conhecimentos necessários para a sua formação pessoal e profissional Portanto nossa distância nesse processo de crescimento e construção do conhecimento deve ser apenas geográfica Utilize os diversos recursos pedagógicos que o Centro Universitário Cesumar lhe possibilita Ou seja acesse regularmente o Stu deo que é o seu Ambiente Virtual de Aprendiza gem interaja nos fóruns e enquetes assista às aulas ao vivo e participe das discussões Além disso lembrese que existe uma equipe de professores e tutores que se encontra disponível para sanar suas dúvidas e auxiliáloa em seu processo de apren dizagem possibilitandolhe trilhar com tranquili dade e segurança sua trajetória acadêmica APRESENTAÇÃO Este material de estudo foi preparado com o objetivo de apresentar você aos materiais de construção utilizados na indústria da Construção Civil e ao longo das unidades que você vai estudar irá conhecer mais e se aprofundar mais sobre cada um dos tipos de materiais que utilizamos intensamente nas obras de Engenharia Conhecer os materiais utilizados na construção sua origem composição suas características e propriedades os tipos e locais de uso é fundamental para o profissional que atua na área da engenharia Cabe ao Engenheiro ainda a especificação correta para cada situação a realização de testes e ensaios para comprovar que a escolha foi a correta zelar pelo seu armaze namento e correto transporte para garantir que após aplicado o material atenda suas funções estrutural estética de segurança e de durabilidade Ao longo dos seus estudos você passará por nove unidades diferentes em que conhecerá os Agregados Unidade 1 os Aglomerantes Unidade 2 o Concreto Unidades 3 e 4 as Argamassas e Aditivos Químicos Unidade 5 os Materiais Cerâmicos Unidade 6 os Materiais Metálicos Unidade 7 as Madeiras Unidade 8 e encerrando nossos estudos os Vidros e Polímeros Unidade 9 Aproveite os recursos oferecidos para complementar seus estudos realize sempre os exercícios e atividades propostas busque aprofundar sua forma ção com as sugestões de livros filmes e links que são apresentados ao longo de cada unidade Não perca prazos ficando sempre atento às orientações recebidas desta forma seu estudo sobre os materiais de construção será produtivo e eficaz CURRÍCULO DOS PROFESSORES Me Sandro Melo das Chagas Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade de Passo Fundo 1995 Especialização em Gestão Ambiental e Educação para o Desenvolvimento Sustentável na FAISEP e cursando Mestrado em Engenharia Urbana na Universidade Estadual de Maringá UEM Atualmente é coordenador do curso de Engenharia Civil nas modalidade presencial e à distância no Centro Universitário Unifamma e professor na Universidade de Uberaba UNIUBE no Polo de Educação a Distância da cidade de MaringáPR desde 2013 como docente do curso de Engenharia Civil Busque Conhecimento Atenção Quando você encontrar esse ícone no seu material de estudo fique atento pois ele trará pontos de atenção de fatos referentes ao conteúdo que está sendo discutido Conceituando Quando você encontrar esse ícone no seu material de estudo fique atento pois ele trará explicações de termos técnicos aplicação do conteúdo estudado na prática ou de um conceito relacionado ao assunto Saiba Mais Quando você encontrar esse ícone no seu material de estudo fique atento pois ele trará curiosidades ou assuntos que estão ligados ao tema discutido RECURSOS INTERATIVOS Pílula de Aprendizagem Quando você encontrar esse ícone no seu material de estudo esteja conectado e inicie o aplicativo Unicesumar Experience Selecione o ícone QRCode e aproxime seu dispositivo do elemento com o código pois ele trará vídeos que complementam o assunto discutido Realidade Aumentada Quando você encontrar esse ícone no seu material de estudo esteja conectado e inicie o aplicativo Unicesumar Experience Aproxime seu dispositivo móvel da página indicada e veja os recursos em Realidade Aumentada Explore as ferramentas do app para saber das possibilidades de interação de cada objeto Agregados 13 Aglomerantes 41 Concreto de Cimento Portland 71 Concreto de CimentoPortland II Argamassas e Aditivos Químicos 99 125 Materiais Cerâmicos 151 Materiais Metálicos Madeira 215 Vidros e Polímeros 245 183 54 Endurecimento do cimento 115 Montagem de peças prémoldadas 167 As faces de uma telha cerâmica Utilize o aplicativo Unicesumar Experience para visualizar a Realidade Aumentada PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Me Sandro Melo das Chagas Definir agregados e enumerar os diversos tipos de rochas Conhecer a granulometria dos agregados diferenciar os agregados graúdos e miúdos Explorar as propriedades dos agregados e suas aplicações Comparar o processo de extração e o beneficiamento dos agregados industrializados e naturais Definição e Classificação dos Agregados Granulometria dos Agregados Extração e Produção dos Agregados Propriedades dos Agregados Agregados Definição e Classificação dos Agregados Caroa alunoa seja bemvindoa A partir de agora você iniciará o estudo dos materiais utilizados na indústria da construção civil Nesta primeira unidade conhecerá os agre gados o grupo de materiais mais consumido na construção em todo o mundo Para começar você iniciará o contato com os agregados conhecendo algumas definições e como eles são classificados 15 UNIDADE 1 Definição Agregado é um material particulado de atividade química praticamente nula constituído de partícu las de diversos tamanhos Estes fragmentos são batizados de agregados quando usados no concreto e similares Em outros usos podem ter nomes como fíler pedra britada bica corrida entre outros BAUER 2013 Ambrozevicz 2012 o definiu como um material granular sem forma ou volume definido de atividade química geralmente inerte constituído de dimensão e propriedade adequada para produção de argamassa e concreto Classificação Para você iniciar seus estudos sobre os agregados é importante entender que eles podem ser classificados quanto à sua origem quanto à sua massa específica e quanto às dimensões dos grãos Quanto à origem Naturais são aqueles encontrados direta mente na natureza onde são extraídos já em forma de grãos ou partículas necessitando apenas ser lavado e classificado A areia o cascalho e os seixos são materiais de origem natural Industrializados ou artificiais são os agregados processados a partir da extração de matériasprimas naturais mas que passam por processos industriais de modificação ou transformação Considerase artificiais quando o processo beneficia a rocha sem alterála como a britagem que ocorre nas rochas de basalto e granito Os agregados são industrializados quando os processos alteram o material ori ginal como a argila expandida e a escória de altoforno Figura 1 Extração da areia Figura 2 Extração de brita em pedreira A B 16 Agregados Normais ou médios apresentam a massa es pecífica acima de 2000 e abaixo de 3000 kgm³ Neste grupo estão as britas comuns as areias e os seixos Pesados são aqueles agregados nos quais a massa específica está acima de 3000 kgm³ Nes te grupo encontramos a magnetita a barita e a granalha de aço Figura 4 Agregado normal Seixos rolados Figura 5 Agregado pesado magnetita B C Quanto à dimensão dos grãos Essa classificação remete ao significado de dimensão no sentido de tamanho é a medida em cada uma das 3 dimensões eixos x y e z de cada grão da amostra Miúdo são os agregados cujos grãos passam pela peneira de 48 mm e ficam retidos na peneira de 0150 mm pelo menos 85 da amostra deve atender estas condições Como exemplo podese indicar as areias Figura 6 Agregado miúdo areia Fonte o autor A Graúdo fazem parte os grãos que passam pela peneira de 76 mm até ficarem retidos na de 48 mm Assim como no agregado miúdo no máximo 15 da amostra pode ficar fora destas faixas Ex os cascalhos as britas e os seixos rolados Figura 7 Agregado graúdo brita Fonte o autor B Agora que você já teve um primeiro contato com os agregados conhecendo algumas de suas carac terísticas vamos aprofundar os nossos estudos trabalhando um importante parâmetro que se mede nos agregados a Granulometria Quanto à massa específica Essa classificação remete à densidade do material ou à massa específica conforme as faixas descritas a seguir Leves são aqueles que apresentam a massa es pecífica abaixo de 2000 kgm³ ou 2 gcm3 Neste grupo de agregados encontramos a vermiculita ou vermiculite a argila expandida e fragmentos de EVA ou de Isopor Figura 3 Agregados leves pérolas de isopor A 17 UNIDADE 1 O estudo da granulometria busca medir e deter minar a forma do grão do agregado A maneira utilizada para realizar essas medições é o ensaio de peneiramento do agregado e determinação das porcentagens retidas em cada peneira São utilizadas uma série de peneiras normalizadas que apresentam malhas quadradas cujo espaçamento atende às especificações da ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Para categorizar um agregado devese co nhecer a proporção de grãos com cada diâmetro presente em determinada amostra Dividese por peneiramento a massa total em faixas de tama nhos de grãos e se obtém a massa retida de cada faixa em porcentagem da massa total A dimensão das faixas granulométricas das britas variam de acordo com a utilização dela como matériaprima direta como em base para pavimentos ou como insumo na composição do concreto em que a variação de tamanhos tem relação direta com as propriedades desejadas A combinação dos agregados de diferentes faixas granulométricas entre graúdos e miúdos têm grande importância sobre a qualidade dos concretos e argamassas Essas proporções influen Granulometria dos Agregados 18 Agregados ciam para tornar as misturas mais ou menos trabalháveis no estado fresco assim como obter mistura com maior resistência à abrasão à compressão ou ainda com maior durabilidade quando no estado endurecido As dimensões dos agregados também afetam a quantidade necessária de água ou de cimento para a realização das misturas que estudaremos nas próximas unidades Figura 8 Peneirador mecânico com peneiras fixadas Fonte o autor Ensaio de Granulometria As especificações dos agregados tanto graúdos quanto miúdos estão na NBR 72112009 Agre gados para concreto Especificação Para a de terminação da granulometria costumase aplicar uma amostra do agregado que se deseja classificar por meio de várias peneiras com espaçamentos de malhas diferentes As peneiras são dispostas de forma que a ma lha de dimensões maiores fiquem sempre sobre uma malha menor Assim organizamse as pe neiras colocando o peneirador primeiramente no fundo e sucessivamente da menor para a maior malha sendo a maior a última a ser colocada fi cando por cima de todas É nesta que a amostra de agregado será depositada A vibração aplicada pode ser manual ou me cânica por meio de um vibrador elétrico como você pode ver na Figura 8 As dimensões são pa dronizadas pela norma e a frequência de agita ção e o tempo aplicado seguem orientações para que o ensaio possa ser realizado com qualidade e precisão independente do agregado aplicado e de quem vai realizar os procedimentos Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code 19 UNIDADE 1 Agregados Graúdos São classificados como agregados graúdos aqueles com dimensão acima de 48 mm O tipo de agregado mais consumido na construção civil é a pedra britada material que é obtido principalmente a partir de rochas ígneas como o basalto e o granito por meio de um processo de fragmentação ou fracionamento Esse material obtido é dividido em diversas categorias devido à sua dimensão final como você conhecerá a seguir As peneiras são padronizadas em série normal e série intermediária a Série normal são as peneiras 475 mm 95 mm 19 mm 38 mm 76 mm e 152 mm A razão entre as peneiras da série normal é de 2 ou seja cada peneira tem uma malha com abertura duas vezes maior que a anterior b Série intermediária são peneiras 63 mm 125 mm 25 mm 32 mm 50 mm e 64 mm São malhas posicionadas entre as peneiras da série normal para possibilitar a definição de outras faixas de exploração comercial A vibração externa é aplicada no conjunto de peneiras O agregado vai transpondo as malhas até ficar retido pois sua dimensão é maior que a abertura da malha da peneira como você pode ver na Figura 9 Por isso chamamos de material retido e material passante A última bandeja chamada de fundo sempre é um recipiente que recolhe as partículas menores que não ficaram retidas em nenhuma das malhas das peneiras Figuras 9 Agregados retidos nas peneiras Fonte o autor Caroa alunoa sempre que tiver dúvidas em relação a materiais que são normatizados ou encontrar publicações com valores ou informações divergentes lembrese sempre de consultar e priorizar as informações das Normas de Referência Para pesquisar a sua descrição use o site da Associação Brasileira de Normas Técnicas httpwwwabntorgbr Se você quiser adquirir a licença de uso de uma Norma ou verificar se a norma está em vigor qual o último ano de atualização ou se está cancelada essa opção é muito útil o site é httpswwwabntcatalogocombr 20 Agregados A NBR 7211 Especificação de agregados define as faixas granulométricas em categorias baseada no limite superior e inferior das faixas Essas categorias servem para a comercialização e uso na indústria desses agregados Quadro 1 Faixas granulométricas e intervalos das britas NBR 7211 Uso comercial Faixa do agregado Limite inferior da faixa Limite superior da faixa Limite inferior da faixa Limite superior da faixa Pedra 0 475 mm 95 mm Pedra 1 475 mm 125 mm 95 mm 19 mm Pedra 2 125 mm 25 mm 19 mm 25 mm Pedra 3 25 mm 50 mm 25 mm 38 mm Pedra 4 50 mm 76 mm 38 mm 76 mm Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 Agregados Miúdos Quando se fala em agregados miúdos vamos priorizar o estudo da areia o material mais usado e mais importante com esse tipo de granulometria Geologicamente é um sedimento inconsolidado de grãos em geral quartzosos de diâmetros entre 0075 mm e 475 mm As areias grossas são usualmente constituídas de fragmentos de rocha e as areias finas de grãos minerais AMBROZEWICZ 2012 A granulometria da areia é a distribuição do tamanho dos grãos em diversas faixas que podem ser definidas por meio de peneira mento Contudo diferentemente das britas graúdos a classifica ção da areia em relação à sua dimensão de grãos pode ser de duas formas diferentes O ensaio de granulometria A determinação do módulo de finura que será abordado adiante O ensaio de Granulometria considera os agregados retidos nas peneiras da série normal para determinar as dimensões predominantes e classificar a areia esse método é o mesmo utilizado para classificar os agregados graúdos Os grãos passantes na pe neira de 475 mm são classi ficadas como agregados miú dos Os intervalos inferiores das peneiras continuam com a razão sendo 2 015 mm 03 mm 06 mm 12 mm e 24 mm ABNT NM 248 2003 Na Figura 10 você pode observar uma amostra de areia que foi submetida às peneiras para realização do ensaio granulométrico 21 UNIDADE 1 Diante do procedimento Figura 10 algumas observações Temos 7 recipientes na figura que são 6 peneiras e um fundo A 4ª peneira da parte superior no canto direito contém os grãos que ficaram retidos na peneira de 475 mm e já estão na faixa dos agregados graúdos O fundo peça inferior no canto esquerdo é uma espécie de prato que serve para recolher as partículas menores aquelas que passaram por todas as malhas sem ficarem retidas Essas partículas são chamadas de material passante e são menores que 015 mm Assim vamos considerar as outras cinco peneiras da figura A areia que será ensaiada é a que ficou dividida entre essas cinco peneiras da série normal sendo a imagem da esquerda para a direita 1ª 2ª e 3ª peneiras na parte superior e 2ª e 3ª na parte inferior Por meio do ensaio de granulometria é possível classificar a areia em faixas chamadas areia fina areia média e areia grossa Figura 10 Amostra de areia separada no ensaio de granulometria Fonte o autor Quadro 2 Faixas granulométricas e intervalos das areias NBR 6502 Uso comercial Faixa do agregado Limite inferior da faixa Limite superior da faixa Limite inferior da faixa Limite superior da faixa Areia fina 006 mm 02 mm 005 mm 03 mm Areia média 02 mm 06 mm 03 mm 12 mm Areia grossa 06 mm 20 mm 12 mm 48 mm Fonte adaptado de ABNT NBR 6502 1995 22 Agregados Módulo de finura MF A determinação do Módulo de Finura é um ensaio exclusivo para os agregados miúdos como a areia O valor obtido no cálculo caracteriza a medida que o agregado se torna mais fino e o resultado obtido possui relação com a área superficial do agregado e a quantidade de água necessária para se obter de terminada consistência Para se obter o módulo devese realizar a soma das porcentagens acumuladas na série normal dividida por 100 Quadro 3 Classificação por módulo de finura Classificação Faixas granulométricas Valor do intervalo do Módulo Muito fina Faixa 1 MF de 135 a 225 Fina Faixa 2 MF de 171 a 285 Média Faixa 3 MF de 211 a 338 Grossa Faixa 4 MF de 271 a 402 Fonte adaptado de Bauer 2013 Você pode observar que na coluna Valor do intervalo do Módulo as faixas se sobrepõem Isso é possível pois é considerado uma área de transposição ou transição entre as faixas nos seus limites inferior e superior Mistura de Agregados Apesar da indústria convencional preferir priorizar o uso de somente uma granulometria de agregado a cada lote produzido pelas questões logísticas dentro da indústria as opções de misturas entre mais de um tamanho são bemvindas e podem ter resultados positivos a Para Agregados miúdos com a mistura de diferentes granulometrias de agregados miúdos por meio do rearranjo na distribuição dos grãos é possível alterar e até melhorar o desempenho da areia Realizando combinações entre mais de uma granulometria diferente é possível alterar o peso específico aparente e o índice de vazios e com isso modificar as características da areia em misturas de concretos ou argamassas b Para Agregados graúdos com a mistura de diferentes granulometrias de agregados graúdos corretamente dosados é possível aumentar a massa unitária total da mistura e com isso alterar a quantidade de água e de cimento utilizados sem perder a qualidade do concreto 23 UNIDADE 1 O estudo das propriedades dos agregados é muito importante pois somente conhecendo detalhes sobre a massa a quantidade de vazios a resis tência entre outros que você vai estudar nesse tópico é possível fazer as escolhas e indicações adequadas sobre qual material é mais adequado para cada situação Propriedades dos Agregados As propriedades dos agregados podem ser vistas como as características que eles apresentam originários da sua estrutura ou origem A partir destas propriedades é possível indicálos para os usos mais adequados As propriedades são rela cionadas em sua maior parte a valores numéri cos ou seja parâmetros que mostram as mais diversas aplicações nos serviços de engenharia Fonte adaptado de Lara 2013 24 Agregados Massa Específica A massa específica ou massa específica absoluta é a massa do material que constitui a formação do agregado Numericamente é a relação entre a massa de uma determinada quantidade de agrega do e a soma dos volumes dos grãos componentes chamado volume real A massa específica dos agregados mais utilizados é de aproximadamente 2700 kgm³ ou 270 g cm³ Para o granito e para o basalto apresenta valores próximos de 2900 kgm³ 29 gcm³ Uma observação interessante é que a massa específi ca desses agregados é maior que a do concreto endurecido aprox 2300kgm³ concluindo as sim que o agregado contribui para aumentar o valor da massa final do concreto Fonte adaptado de Bauer 2013 Massa Unitária A massa unitária também é conhecida como massa específica aparente ou massa barimétrica Para a de terminação desta massa além da massa dos grãos do produto considerase o volume ocupado pela quan tidade de vazios Diferentemente da massa específica abordada anteriormente a massa unitária não possui um valor constante podendo variar de acordo com o grau de adensamento do agregado Os valores obtidos na massa unitária são im portantes na dosagem dos concretos e argamassas pois servem para transformar os traços de mas sa em volume e de volume em massa também servem para realizar o cálculo do consumo dos materiais Nos agregados miúdos como a areia a massa unitária sofre variação de acordo com o teor de umidade que é chamado de inchamento e que veremos mais adiante neste material Para comparar as grandezas das massas espe cífica e unitária e observar como a presença dos vazios causa uma grande alteração nos resultados observe os produtos a seguir Areia Natural Massa Específica aprox 2600 kgm³ Massa Unitária aprox 1400 kgm³ Brita Comum Massa Específica aprox 2700 kgm³ Massa Unitária aprox 1500 kgm³ Para proceder a determinação da massa específica e massa específica aparente você pode utilizar as seguintes Normas NBR NM 452006 Agregados Determina ção da massa unitária e do volume de vazios NBR NM 522009 Agregado miúdo De terminação da massa específica e massa específica aparente NBR NM 532009 Agregado graúdo Determinação da massa específica massa específica aparente e absorção de água Absorção e Porosidade Diferentemente da massa que é uma propriedade presente no material em qualquer condição a que ele estiver exposto as propriedades que você vai ver agora assim como as próximas a seguir dependem de condições de aplicações ou de alterações sobre o material para elas serem identificadas No caso da absorção é necessário que o ma terial esteja exposto ou em contato com a água para que esta seja identificada Já a porosidade está naturalmente presente no material mas para os nossos estudos ela só será relevante quando ex posta à presença de água Vamos agora entender cada uma delas 25 UNIDADE 1 ABSORÇÃO ocorre devido à presença de poros nos grãos dos agregados Podese definir a absorção como a quantidade de água absorvida até preencher esses poros e tornar o agregado totalmente saturado Os procedimen tos para determinar o grau de absorção de um material miúdo devem ser feitos por meio dos procedimentos da NBR NM 302001 Agregados miúdos Determinação da absorção de água POROSIDADE a porosidade é vista de maneira distinta em agregados graúdos e miúdos Para os agregados miúdos é o espaço vazio que fica naturalmente entre os grãos consi derandose uma amostra de agregado Assim a porosidade não é do grão mas sim de uma amostra do agregado Neste caso é importante lembrar que a porosidade não é um valor constante mesmo em uma mesma amostra de agregado pois ela pode ser alterada pelo adensamento compactação que for aplicado naquele agregado Nos agregados graúdos considerase a relação entre o volume de vazios existentes e o volume total do agregado Outras propriedades que se apresentam de formas semelhantes e são muito comuns de serem confundidas são a porosidade e a permeabilidade Apesar de ambas estarem relacionadas ao contato com a água ou qualquer outro fluído ou a presença de umidade elas não são a mesma coisa A permeabilidade é a taxa de penetração de um fluído entre os poros e também se define como a capacidade que o material tem de percolar de permitir que o fluído atravesse Desta forma se tivermos muitos poros o que identifica uma alta porosidade mas se esses poros não estiverem interligados não vai ocorrer o deslocamento do fluído por eles e assim mesmo com alta porosidade a permeabilidade será baixa chegando até a ser inexistente 26 Agregados Resistência à Compressão para Agregados Graúdos A resistência à compressão é uma característica pre sente nos agregados graúdos e os resultados obtidos variam conforme o esforço de compressão exercido paralelamente ou perpendicularmente ao veio da rocha As principais rochas utilizadas como agrega do e mais resistentes são o granito e o basalto com resistências médias acima de 150 MPa no granito e acima de 250 MPa no basalto Quando não estão disponíveis a indústria uti liza outras rochas menos resistentes à compressão como as sedimentares arenito e calcário Assim os calculistas costumam ao dimensionar utilizar rochas com a resistência de pelo menos 25 vezes maior que a resistência do concreto a ser produ zido Com efeito rochas de menor resistência não são excluídas Elas só servem para produzir con creto de menor exigência estrutural à compressão Materiais Pulverulentos Denominamos material pulverulento a quantida de de material muito fino composto por siltes e argilas que ao ser aplicado no ensaio de granu lometria atravessou todas as malhas e não ficou retido em nenhuma das peneiras inclusive na peneira de 0075 mm ficando então depositado no fundo do recipiente A quantidade dos materiais muito finos pre sentes nos agregados torna necessário aumentar a quantidade de água para se atingir a plasticidade desejada nas misturas de argamassa e de concreto e consequentemente pode ocorrer redução na resistência e aumento na retração e na fissuração Os procedimentos para determinar a presença e quantidade do material pulverulento devem ser feitos por meio do ensaio descrito na NBR NM 462003 agregados determinação do material fino por lavagem O granito e o basalto são as rochas preferidas pela disponibilidade na maioria das regiões brasileiras e como a resistência da rocha é muito mais elevada do que as atingidas pelo cimento ou pelo con creto são perfeitamente adequadas para agregar uma resistência adicional à mistura do concreto Fonte adaptado de Bauer 2013 Ensaio de Abrasão Simular o desgaste provocado pela abrasão em um agregado é o que se busca determinar com a realização do ensaio de abrasão Los Angeles Para isso utilizase uma máquina Los Angeles Figura 11 que é uma espécie de tambor ci líndrico e oco que gira em torno de um eixo horizontal O material a ser ensaiado é introduzido juntamente com a carga abrasiva que consiste em esferas de fundição de ferro ou de aço com aproximadamente 48 mm de diâmetro e massa compreendida entre 390 g e 445 g A quantidade de carga abrasiva depende do tipo de material a ser ensaiado ABNT NBR NM 51 2001 O tambor é hermeticamente fechado para impedir a perda de material e de pó durante os giros Esse ensaio tem como objetivo medir as partículas do material original que se desprenderam devido ao atrito simulação de desgaste provocado pelos ciclos de abrasão 27 UNIDADE 1 Para se determinar o índice de desgaste de abrasão Los Angeles devese seguir os procedimentos descritos pela NBR NM 512001 Agregado graú do Ensaio de abrasão Los Angeles Forma graúdos Os agregados graúdos são grãos que não possuem forma geométrica definida porém podese iden tificar que suas formas mesmo que irregulares apresentam proporções entre suas dimensões que influenciam na sua participação dentro das misturas para o concreto A análise destas dimensões como comprimen to largura e espessura servem para classificar o material em alongados cúbicos e lamelares O que importa aqui é a relação entre as dimensões independentemente do tamanho dos agregados Para determinar a forma das partículas usase a NBR 7809 Agregado Graúdo Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro conforme se pode observar na Figura 12 a seguir Vista lateral 510 830 127 85 305 100 40 160 305 127 710 Vista lateral 510 830 127 85 305 100 40 160 305 127 710 Forma Lamelar ce 24 le 24 Forma Alongadalamelar ce 30 le 30 Forma Cúbica ce 18 le 18 Forma Alongada ce 18 le 18 c Comprimento l Largura e Espessura c l e Forma Lamelar ce 24 le 24 Forma Alongadalamelar ce 30 le 30 Forma Cúbica ce 18 le 18 Forma Alongada ce 18 le 18 c Comprimento l Largura e Espessura c l e Forma Lamelar ce 24 le 24 Forma Alongadalamelar ce 30 le 30 Forma Cúbica ce 18 le 18 Forma Alongada ce 18 le 18 c Comprimento l Largura e Espessura c l e Forma Lamelar ce 24 le 24 Forma Alongadalamelar ce 30 le 30 Forma Cúbica ce 18 le 18 Forma Alongada ce 18 le 18 c Comprimento l Largura e Espessura c l e Forma Lamelar ce 24 le 24 Forma Alongadalamelar ce 30 le 30 Forma Cúbica ce 18 le 18 Forma Alongada ce 18 le 18 c Comprimento l Largura e Espessura c l e Figura 11 Máquina Los Angeles Fonte DNERME 03598 1998 p 3 Figura 12 Forma dos agregados Fonte Silva e Geyer 2018 p 4 28 Agregados Teor de Umidade e Umidade Superficial Para identificar o teor de umidade de um agrega do você deve calcular a relação entre a água ab sorvida pelo agregado preenchendo os seus vazios com a massa desse mesmo agregado quando to talmente seco acontece quando há ausência total de umidade secagem em estufa Se o material apresenta seus vazios parcialmente preenchidos pela água dizemos que ele está úmido Já quando todos os vazios do grão estão preenchidos pela água chamamos o grão de saturado Conhecer a quantidade de água presente nos agregados é importante pois ela interfere em mui tas propriedades e aplicações dos agregados nas misturas Na areia mesmo que pareça que ela está seca em estado natural contém sempre uma quan tidade de água que não é visível que influencia no que chamamos de inchamento A brita já não sofre esse efeito de inchamento e mesmo molhada seca rapidamente pois os espaços entre os grãos são maiores facilitando a evaporação da água A umidade em agregados graúdos A umidade dos grãos pode aparecer do seguinte modo Agregado seco em estufa não possui umi dade interna ou externa Agregado seco ao ar apresenta somente a umidade interna natural que preenche parcialmente os poros do grão não sendo perceptível ao contato no agregado Agregado saturado com a superfície seca não é possível identificar água na superfí cie externa mas todos os poros internos do grão estão preenchidos com água Agregado saturado apresenta todos os po ros saturados ou seja todos preenchidos de água e ainda possui água livre na super fície o agregado está envolvido pela água Na Figura 13 é possível observar os estados de umidade nos agregados conforme essa descrição apresentada Seco em estuía Seco ao ar Saturado com sup seca Saturado Figura 13 Teor de umidade nos agregados Fonte Ambrozewicz 2012 p 59 A umidade superficial é a umidade absorvida pelos grãos dos agregados miúdos mas que ao contrário dos agregados graúdos em vez de preencher os vazios dentro dos grãos nos miúdos ela envolve o grão e é relacionada diretamente com o seu inchamento É importante identificar a presença desta umidade superficial pois o volume da areia com o in chamento pode aumentar em até 30 prejudicando os traços de argamassa e do concreto quando medidos em volume Mesmo quando medido em massa a água presente no agregado altera a relação dos componentes na composição da mistura Você vai conhecer a seguir como esse inchamento ocorre como ele pode ser medido e quais os efeitos que ele provoca 29 UNIDADE 1 Inchamento os efeitos da umidade em agregados miúdos A areia seca absorve a água que passa a formar uma película em torno dos grãos Os vazios da areia chegam a ser delgados quanto à espessura da película de água afastando os grãos uns dos ou tros resultando no inchamento BAUER 2013 O inchamento pode ser descrito como o au mento de volume que sofre a areia seca ao ab sorver a água Para cada teor de umidade dife rente o agregado apresentará um coeficiente de inchamento diferente relação do volume da areia úmida dividido pelo volume da areia seca Isto ocorre porque a umidade aderente nas superfícies dos grãos dos agregados miúdos trans forma estes em partículas com cargas elétricas negativas Com a mesma carga por repulsão elé trica os grãos naturalmente se afastam causando o inchamento Cálculo do teor de umidade Entendendo o que é o inchamento e como ele acontece você pode calcular o seu valor nume ricamente A massa de água Mágua presente nos agre gados indica o teor de umidade h calcu lado como uma porcentagem da massa de material que está completamente seco Ms Considerando Ms massa da areia seca Mh massa de areia úmida Mágua massa de água embutida na areia Podemos calcular Mágua Mh Ms E assim calcular a taxa de umidade h presente na amostra utilizada h x 100 Mh Ms Ms O inchamento é maior nas areias mais finas pois elas apresentam uma maior área específica e nes sas areias os valores para o inchamento máximo ficam entre 4 e 6 Para se conhecer o inchamento máximo repe temse os cálculos variando a umidade em cada repetição de ensaio e buscando calcular o valor da massa do agregado sob o efeito do inchamento O valor da menor massa obtida representa a maior taxa de inchamento O conhecimento sobre o inchamento é muito importante na dosagem dos materiais em volume Para demonstrar isso vamos propor uma situação para você Ao comparar dois recipientes iguais mesmo tamanho e encher o primeiro de areia molhada e o segundo de areia seca a primeira impressão é de que o recipiente que contém areia molhada pesará mais pois tem a areia mais a água preenchendo os poros Isto está certo Se fossem agregados graúdos seu raciocínio estaria perfeito mas para as areias estará totalmente errado Em igualdade de volume a areia úmida estará exposta aos efeitos do inchamento seus grãos estarão afastados uns dos outros e assim vai pesar menos que a areia seca 30 Agregados Você deve sempre conhecer o teor de umidade nos agregados quando for realizar a dosagem dos concretos e das argamas sas pois a presença da umida de altera o fator águacimento conteúdo da Unidade 3 sen do muitas vezes necessário rea lizar o ajuste da quantidade de água na mistura para se obter a resistência e a plasticidade que foi calculada no dimensiona mento Para compensar a pre sença da água você pode alterar a quantidade a ser usada como água de amassamento da mis tura ou ainda alterar o volume da areia na confecção do traço para compensar o inchamento Para mais detalhes sobre o inchamento e como realizar os ensaios você pode verificar a NBR 64672009 Determina ção do inchamento de agregado miúdo Método de ensaio 31 UNIDADE 1 A extração de agregados graúdos e miúdos possui diferenças devido ao estado em que eles se encon tram na natureza Enquanto o principal agregado miúdo a areia é encontrada processada natural mente e pronta para o uso o principal agregado graúdo a pedra britada é extraído em uma forma depois processado artificialmente Extração dos Agregados Miúdos A areia pode ser natural extraída em jazidas de rio ou em jazidas de cava No rio o material está depositado no leito de onde é succionado por barcas ou barcaças que podem transportar a areia ou depositála na lateral do rio para posterior transporte Extração e Produção dos Agregados 32 Agregados A extração em cava são areias depositadas em fundos de vale ou nas laterais dos rios mas que possibilitam a extração por escavação partindo assim para o transporte Esse tipo de areia muitas vezes necessita de lavagem e classificação Pode ser ainda uma areia in dustrializada de britagem obtida no processo de lavagem da brita produzida nas pedreiras Outra opção de extração é utilizar as areias de praia e dunas porém normalmente não são usadas na construção principalmente na confecção do concreto por ser uma areia muito fina mas prin cipalmente pela presença do cloreto de sódio altamente prejudicial para as armaduras de aço Extração e Produção de Agregados Graúdos A pedra britada ou brita é o agregado industrializado mais inten samente utilizado na construção civil Ela é produzida em estabe lecimentos industriais conhecidos como pedreiras Extração É necessário se encontrar uma jazida um local natural com volu me e qualidade adequado para viabilizar a exploração do material Normalmente a exploração ocorre em cavas ou mina a céu aberto Diversas etapas são necessárias para se extrair as rochas como Remoção de camadas inservíveis sobre a rocha original Perfuração para encaixe dos explosivos Ruptura da rocha com explosão controlada Fragmentação inicial da rocha por meio de explosivos buscando separar porções menores que possibilitem se rem manipuladas pelos equipamentos existentes na Pe dreira Esse processo é chamado de Lavra O tamanho deve ser adequado para que as escavadeiras ou pás carregadeiras depositem o material nas caçambas dos caminhões até as centrais de britagem Outro limitador à dimensão das rochas transportadas é que suas dimensões sejam adequadas para serem inseridas dentro do britador 33 UNIDADE 1 Na Figura 14 é possível ver um esquema das etapas de produção e classificação em centrais de britagem Processamento Esta etapa também conhecida por beneficiamen to é quando ocorrem os processos de britagem rebritagem lavagem e estocagem dos agregados nesse momento já prontos para o uso nos serviços da construção civil Britagem Esta etapa consta de depositar a rocha trans portada em um britador primário de mandí bulas para a primeira redução do material Esse britador beneficia as rochas no que chamamos de bica corrida pedras com dimensões entre 20 a 40 cm Lavra Bica corrida primária Bica corrida secundária Britador primário Britador secundário Britador terciário Separador de areia Grelha Peneiras de classifcação Pó de pedra Pedrisco Pedra 1 Pedra 2 Pedra 3 Pedra 4 Areia Restolho Rachão Rebritagem É necessário reduzir a bica corrida ao tamanho dos agregados desejados Nesta etapa utilizase um britador chamado de secundário que possi bilita obter uma regulagem mais precisa O bri tador desta etapa pode ser outro de britador de mandíbulas com movimentos circulares britador de mandíbulas de impacto e um britador de cone Figura 15 Se necessário reduzir ainda mais a dimensão dos agregados podese repetir nova mente o processo ou passar por outro britador adequado para o trituramento mais fino que seria chamado de britador terciário Figura 14 Esquema para produção de agregados Fonte Freitas Jr 2013 p 43 34 Agregados Lavagem O processo de britagem também gera partícu las mais finas com dimensões menores do que se deseja para a padronização de uma faixa de agregados Esse material precisa ser retirado pois há limites máximos de sua presença nas faixas de agregados O processo mais utilizado para a lavagem é a aplicação de jatos de água pressurizados que vão arrastar o material mais fino Essa água não deve ser descartada mas levada para tanques de decantação e utilizada repetidamente no processo O material decan tado também é aproveitado para outros fins após ser retirado e secado Figura 15 Diferentes tipos de britadores Figura 16 Esteiras transportadoras de agregados 35 UNIDADE 1 Classificação e Estocagem Após a britagem e lavagem o agregado é classificado em frações de granulometria semelhante ba seado em uma faixa predetermi nada O agregado é transportado por esteiras ou peneiras vibrató rias que direcionam os agregados de tamanho similar para as pilhas de estocagem Figura 16 Os sis temas mais modernos permitem retornar a brita para o britador para repetir o processo e se obter lotes específicos de mesma gra nulometria Você chegou ao final desta unidade conhecendo muito mais sobre importantes materiais da indústria da construção que fazem parte do dia a dia da vida do futuro profissional que você se tornará Encerro esta unidade falando agora não como professor mas como profissional com mais de 20 anos de atuação na cons trução civil posso garantir que independentemente da área que você for atuar do tipo de obra do tamanho da cidade ou da região do Brasil em que você possa vir a trabalhar o conhe cimento sobre os materiais que você estudará ao longo desta caminhada sempre será lembrado e exigido de você futuroa engenheiroa o que torna esse nosso estudo fundamental para sua vida profissional e seu sucesso no desempenho das funções de engenheiroa civil 36 1 Uma amostra de areia média tem massa de 2935 g quando úmida e 2700 g após a secagem Qual é o teor de umidade presente inicialmente na amostra de areia 2 Muitas vezes as rochas ígneas que são mais resistentes como o basalto e o granito não estão presentes em determinados locais e a indústria acaba tendo que utilizar outros tipos de rochas que estão disponíveis nesta região Baseado neste texto e nos seus conhecimentos responda a Qual a resistência à compressão que as rochas que serão utilizadas na produção dos agregados devem ter para o dimensionamento do concreto b Somente as rochas de maior resistência podem ser utilizadas para produzir o concreto Argumente para embasar sua resposta 3 As propriedades dos agregados podem ser vistas como as características que eles apresentam originários da sua estrutura ou origem A partir destas proprie dades é possível indicálos para os usos mais adequados As propriedades são relacionadas em sua maior parte a valores numéricos ou seja parâmetros que mostram as mais diversas aplicações nos serviços de engenharia LARA 2013 Com base no texto e no seu material de estudo marque se as afirmações a seguir são verdadeiras V ou falsas F A massa específica dos agregados mais utilizados é de aproximadamente 2700 kgm³ para o granito e para o basalto apresenta valores próximos de 2900 kgm³ A massa unitária é medida considerando a presença dos vazios e os resultados obtidos são menores que a massa específica em torno de 270 gcm³ para o granito e de 29 gcm³ para o basalto Permeabilidade é a quantidade de água absorvida até preencher os poros e tornar o agregado totalmente saturado Para agregados miúdos a porosidade não é um valor constante mesmo se tratando de uma mesma amostra pois ela pode ser alterada pela compactação do agregado A Porosidade é a taxa de penetração de um fluído entre os poros é a capaci dade que o material tem de permitir que o fluído atravesse Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 37 O link a seguir remete a um vídeo técnico que permite observar o processo completo de extração e beneficiamento dos agregados em uma Pedreira É um material muito interessante pois permite conhecer um pouco mais sobre as britas que estão entre os materiais de construção mais consumido no planeta WEB Manual de Agregados para a construção civil Autor Aldo Benvindo da Luz Salvador Luiz M de Almeida Editora CETEM 2016 Sinopse produzido em parceria com a Secretaria de Geologia Mineração e Transformação Mineral do Ministério das Minas e Energia o Manual reúne 20 capítulos redigidos por especialistas do CETEM universidades empresas de consultoria empresas do ramo da mineração e siderurgia e órgãos de defesa do meio ambiente De acordo com os editores Adão Benvindo da Luz e Salvador Almeida a mineração de agregados está normalmente inserida na malha urbana gerando conflitos entre a comunidade do entorno e o minerador em virtude dos problemas ambientais gerados Neste contexto tornase indispensável uma atenção especial à gestão dos impactos socioambientais um dos assuntos abordados no Manual LIVRO Os 33 Ano 2015 Sinopse Capiapó Chile Um desmoronamento faz com que a única entrada e saída de uma mina seja lacrada prendendo 33 mineradores a mais de 700 metros abaixo do nível do mar Eles ficam em um lugar chamado refúgio e li derados por Mario Sepúlveda Antonio Banderas precisam racionar o alimento disponível Paralelamente o Ministro da Energia Laurence Golborne Rodrigo Santoro faz o possível para conseguir que os mineiros sejam resgatados en frentando dificuldades técnicas e o próprio tempo Comentário escavação extração de minérios tipos de rochas e solos são as suntos presentes nesse filme FILME 38 ABNT 64672009 Agregados Determinação do inchamento de agregado miúdo Método de ensaio Rio de Janeiro 2009 ABNT 78092019 Agregado graúdo Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro Rio de Janeiro 2019 ABNT NBR 65021995 Rochas e Solos Terminologia Rio de Janeiro 1995 ABNT NBR 72112009 Agregados para concreto Especificação Rio de Janeiro 2009 ABNT NBR NM 302001 Agregados miúdos Determinação da absorção de água Rio de Janeiro 2001 ABNT NBR NM 452006 Agregados Determinação da massa unitária e do volume de vazios Rio de Janeiro 2006 ABNT NBR NM 522009 Agregado miúdo Determinação da massa específica e massa específica aparente Rio de Janeiro 2009 ABNT NBR NM 532009 Agregado graúdo Determinação da massa específica massa específica aparente e absorção de água Rio de Janeiro 2009 ABNT NM 2482003 Agregados Determinação da composição granulométrica Rio de Janeiro 2003 ABNT NM 462003 Agregados Determinação do material fino que passa através da peneira 75 um por lavagem Rio de Janeiro 2003 ABNT NM 512003 Agregado graúdo Ensaio de abrasão Los Angeles Rio de Janeiro 2001 AMBROZEWICZ P H L Materiais de construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção I 5 ed revisada Rio de Janeiro LTC 2013 DNERME 03598 Agregados Determinação da abrasão Los Angeles Rio de Janeiro 1998 FREITAS JR J de A Materiais de Construção Agregados Curitiba UFPR 2013 LARA L A M Materiais de construção Ouro Preto IFMG 2013 SILVA D de A GEYER A L B Análise e classificação da forma do agregado graúdo britado para concreto Re vista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento São Paulo v 5 Ano 03 Ed 12 pp 1828 2018 39 1 Resposta h 2935 2700 2700 x 100 h 87 2 Resposta a Os calculistas costumam utilizar rochas com a resistência à compressão simples pelo menos 25 vezes maior que a resistência do concreto a ser produzido b Não as rochas de menor resistência também podem ser utilizadas porém só servem para produzir concreto de menor exigência estrutural à compressão 3 Resposta a V b F Os valores são os mesmos da alternativa anterior de massa específica só foram alteradas as unidades c F Esse conceito se refere à absorção d V e F Esse conceito se refere à permeabilidade Diário de Bordo PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Definir e classificar os aglomerantes de origem mineral Conhecer os tipos de aglomerantes e seus locais de apli cação assim como o drywall e seu processo de fabricação Compreender a importância do cimento e conhecer suas propriedades Identificar as matériasprimas na produção do cimento e conhecer o processo de fabricação Classificar os cimentos e conhecer os seus tipos e para que são usados Definição e Classificação dos Aglomerantes Cal Asfalto Gesso e Drywall Produção do Cimento Portland Tipos de Cimento Portland Cimento Portland e Suas Propriedades Me Sandro Melo das Chagas Aglomerantes 42 Aglomerantes Definição e Classificação dos Aglomerantes Caroa alunoa é muito bom estar aqui de novo com você Seguindo sua caminhada pelo mundo dos materiais utilizados na indústria da construção civil nesta segunda unidade você vai conhecer o grupo de materiais chamados de aglomerantes Para começar você iniciará o contato com os aglomerantes conhecendo sua conceituação e como eles são classificados Aglomerantes Conceituação Aglomerante é o material com função ligante com características de unir ou aglomerar outros materiais entre si Normalmente é um material pulverulento apresentado em forma de pó que ao ser hidratado forma uma pasta densa com a capacidade de endurecer pela perda da umidade ou devido a reações químicas de endurecimento É utilizado como elemento ativo na composição das pastas natas argamassas e concretos 43 UNIDADE 2 Classificação dos Aglomerantes Classificar corretamente os aglomerantes enten dendo como eles podem ser divididos e seleciona dos é muito importante para escolher os materiais adequados para cada situação de uso Aglomerante utilizado como componente Os aglomerantes são insumos que podem com por produtos utilizados na construção civil como a Pasta o aglomerante recebe adição de água Ex utilizado para rejuntamentos de la drilhos e azulejos b Nata pasta aglomerante água com au mento da proporção de água tornando a mistura mais fluida Ex usada para regularização de superfí cies mais lisas ou como pintura de baixa qualidade c Argamassa composição de aglomerante agregado miúdo água Ex utilizada para assentamento de blocos e tijolos ou como revestimento d Concreto aglomerante agregado miúdo agregado graúdo água o concreto será estudado mais detalha damente na Unidade 3 Quanto à sua origem Os aglomerantes podem ser a Orgânicos Ex Asfaltos Betumes e Resinas b Inorgânicos Ex Cal Gesso Cimento Portland e Ci mento Aluminoso Quanto às reações químicas Os aglomerantes são classificados em a Ativos são aqueles que endurecem por reações químicas a1 Aglomerantes Hidráulicos ci mento Não necessitam da presença do ar reagem e endurecem pela ação exclu siva do contato com a água processo chamado de hidratação São mais resistentes à ação prolongada da água sendo adequados para utiliza ção em ambientes externos ou úmidos a2 Aéreos endurecem devido à rea ção química com o CO2 gás carbôni co presente no ar atmosférico Formam misturas pouco resistentes à ação prolongada da água sendo ade quados para ambientes secos b Inativos são exceções endurecem com a perda da umidade mas que não passam por nenhuma reação química ex argila Agora que você conheceu como se classifica em relação à utilização origem e reações químicas dos aglomerantes vamos avançar nos estudos desses importantes materiais conhecendo cada um deles nos próximos itens 44 Aglomerantes Agora você vai estudar diversos tipos de aglome rantes diferentes e seus principais usos na cons trução civil Procure sempre observar informa ções que facilitam o entendimento de cada um deles como a matériaprima como é obtido as características e onde é aplicado Cal A cal é um produto obtido partir de rochas calcá rias sedimentares As rochas são fragmentadas e trituradas e passam por um processo de calcinação aquecimento a uma temperatura que chega aci ma de 900 ºC provocando reações no carbonato de cálcio da composição transformandose em grânulos de cal viva ou cal virgem compostos principalmente de óxidos de cálcio e magnésio Cal viva Conforme explicado a cal originária diretamente do processo de calcinação se chama cal viva A cal viva em pedras é armazenada para res friamento e posteriormente será triturada e moí Cal Asfalto Gesso e Drywall 45 UNIDADE 2 da para atingir a granulometria desejada O material obtido é a cal virgem em pó pronta para ser embalada e comercializada A cal viva ou virgem não é exatamente um aglomerante utilizado na construção O óxido deve ser hidratado transformandose em hidróxido que é o constituinte básico do aglomerante cal Essa hi dratação forçada recebe o nome de extinção e o hidróxido resultante denominase cal extinta é chamado assim quando é realizado no canteiro de obra ou se denomina cal hidratada chamada assim quando esta extinção ocorre na indústria produtora do material BAUER 2013 A cal virgem Figura 1 pode ser denominada conforme requisitos químicos e físicos atingidos durante seu processo de fabricação em Cal virgem especial CVE Cal virgem comum CVC Cal virgem em pedra CVP ABNT NBR 71752003 Figura 1 Cal virgem comum e em pedra Cal hidratada A cal virgem armazenada na indústria é transportada para a fase seguinte do processo a hidratação Nesta fase ocorre a reação de hidratação do óxido de cálcio e óxido de magnésio que se transformam em Hidróxido de Cálcio CaOH2 e Hidróxido de Magnésio MgOH2 Isto acontece quando a cal virgem entra em contato com a água H2O Após a hidratação um novo produto se forma a cal hidratada pronta para ser embalada ou comercializada a granel A qualidade da cal hidratada é obtida por meio do controle das matérias primas e dos processos produ tivos Ela pode ser denominada conforme requisitos químicos e físicos atingidos durante seu processo de fabricação em Cal hidratada CHI Cal hidratada CHII Cal hidratada CHIII NBR 71752003 Extinção da Cal Para proceder a extinção da cal adicionase duas a três partes de água para uma parte da cal Esse processo gera calor e após con cluído os grãos se transformam em uma massa branca pastosa a partir deste momento é chama da de cal hidratada O uso da cal viva ou virgem na construção civil foi muito comum até meados dos anos de 1990 Era comum encontrar nas obras as caixas de madeira construídas sobre o solo com capacidade para centenas de quilos de material para pro cessar a hidratação da cal com água e deixar a mistura pastosa depositada pelo tempo necessá rio para ocorrer a extinção Nos dias atuais esta forma da cal está em desuso seja substituí da pela cal hidratada já pronta para o uso ou até por argamassas já misturadas como as argamas sas usinadas que serão estudadas na Unidade 5 deste livro 46 Aglomerantes A cal hidratada é utilizada principalmente na composição das argamassas em que são adi cionados água e agregado miúdo Após a adição da água nesta mistura o endurecimento da cal ocorre com a evaporação da água e depende do contato com o ar atmosférico por isso é também chamada de cal aérea A presença da cal em uma mistura aumenta a plasticidade da argamassa e consequentemente aumenta a sua trabalhabilidade Como retentor de água ela minimiza a retração na secagem e facilita a ligação entre a argamassa de assenta mento e os blocos da alvenaria ou entre as etapas da argamassa de revestimento será retomado na Unidade 5 Argamassas Diferentemente do cimento material de uso prati camente restrito à construção civil a cal é utilizada para diversos usos em outras indústrias e ativida des como na fabricação de aço tratamentos de água para elevação de pH celulose e papel para branquear o papel na produção do açúcar como na produção da cerâmica do couro etanol tintas produtos farmacêuticos e alimentícios As principais normas a ser consultadas sobre a cal são NBR 6453 Cal virgem para a construção civil NBR 7175 Cal hidratada para arga massas Asfalto O asfalto é encontrado no petróleo cru onde se encontra dissolvido Diversos processos de be neficiamento produzem uma grande variedade de produtos muitos deles com uso intenso na construção civil Os asfaltos são aglomerantes com boa ca pacidade de ligação com adesividade rápida com boa impermeabilidade e durabilidade É um material hidrófugo repelente à água Pro porciona um material com boa resistência ao ataque pela maioria dos ácidos álcalis e sais BAUER 2013 O asfalto utilizado em pavimentação é um ligante betuminoso Figura 2 derivado da des tilação do petróleo sendo um adesivo termovis coplástico impermeável à água e pouco reativo BERNUCCI et al 2010 Caroa alunoa é importante que você com preenda que a cal hidratada tem vantagens quando comparada com a cal virgem como a facilidade de manuseio de transporte e de ar mazenamento É um produto já pronto para ser usado eliminando a realização do processo de extinção em um canteiro de obras Fonte adaptado de Bauer 2013 Figura 2 Asfalto em forma líquida 47 UNIDADE 2 Os asfaltos são usados em obras de pavimentação em forma de emulsão em pinturas impermeabilizan tes como isolamento elétrico e impermeável entre outros usos Você pode encontrar os asfaltos em quatro tipos diferentes a Cimento asfáltico Natural conhecido como CAN Obtido da destilação do petróleo cha mado de CAP cimento asfáltico de pe tróleo É um material termoplástico com consistência entre firme semissólido e rígido sólido quando exposto à temperatura ambiente Quando aquecido tornase fluído facilitando a sua aplicação O CAP é produzido a partir de compostos de as falto e óleo residual destilado em baixa temperatura sobre vácuo É necessário aquecer a mistura a uma temperatura em torno de 250 ºC para a realização do processo b Asfalto líquido Podem ser de cura lenta média ou rápida Cura lenta mistura de cimento asfáltico e óleos O endurecimento acontece de forma lenta por meio da evaporação do óleo possibilitando que o material atinja a consistência final desejada Cura média mistura de cimento asfáltico com um solvente hidrocarbonado Como o solvente utilizado apresenta um médio grau de volatilidade próximo ao que rosene esses asfaltos endurecem mais rapidamente que os anteriores Cura rápida mistura de cimento asfáltico mais rígido que os anteriores com um solvente altamente volátil próximo à ga solina Devido a esse processo tornase um material que endurece mais rapida mente entre os tipos de asfalto c Emulsão asfáltica Mistura de cimento asfáltico e água entre 30 a 45 de água devidamente homogeneiza dos podendo ter a adição de um emulsifica dor ainda no processo de fabricação d Mantas asfálticas Um produto à base de asfalto muito utiliza do na construção civil são as Mantas asfálti cas Elas são produtos modificados com ou sem armadura véu ou tecido de reforço impermeáveis fabricadas em rolos e são utilizados como revestimento para imper meabilização Quanto à aplicação no substrato as man tas podem ser do tipo totalmente aderi da parcialmente aderida ou não aderida ao substrato Quanto ao sistema de aplicação as man tas podem ser aplicadas a quente Figura 3 amolecidas com o uso de um maça rico de chama ou aplicada a frio onde a fixação e união entre os rolos se dá por contato com um adesivo inserido na manta durante a fabricação Figura 3 Manta asfáltica aplicada a quente 48 Aglomerantes Gesso O gesso apresentase em forma de pó muito fino de cor branca originário do processamento da Gipsita A Gipsita CaSO42H2O é calcinada em um forno em temperatura de 180 ºC até 300 ºC dependendo do uso pretendido e triturada para formar o gesso O processo de pega do gesso inicia com 2 a 3 minutos após a mis tura com a água e dura de 15 a 20 minutos Esse processo apresenta liberação de calor Já o aumento de resistência do gesso pode durar semanas e é determinado por Tempo e temperatura de calcinação da gipsita Finura do gesso Proporção de água utilizada para a mistura Ausência de impurezas Outras utilizações cada vez mais frequentes para o gesso é o uso em peças prémoldadas de acabamento Figura 4 como placas para forro peças irregulares sancas capitéis roda forros e como blocos inclusive com a fabricação de blocos estruturais autoportantes O gesso é um aglomerante aéreo que pode ser aplicado misturado diretamente com água em uma pasta bem plástica formando uma superfície lisa e livre de imperfeições de ótimo acabamento empregado para acabamento final do revestimento em forros e paredes É utilizado em forma de argamassa misturado com areia e água O gesso apresenta naturalmente um rápido endureci mento pois permite a fabricação de produtos sem tratamento ou aditivos de aceleração Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 Figura 4 Molduras de gesso 49 UNIDADE 2 Drywall Chapas tipo drywall são painéis ou placas de gesso acartonado Tra tamse de painéis compostos por um miolo de gesso hidratado e re vestidos por lâminas de um papel cartão semelhante a um papelão Os painéis são usados para a construção de paredes forros e revestimentos em áreas internas em todos os tipos de construção predial Figura 5 Você pode encontrar inúmeras vantagens ao comparar o drywall com a alvenaria tradicional como as que estão destacadas a seguir Execução rápida e fácil de trabalhar Baixo desperdício e facilidade para reforma manutenção e re paros Material muito versátil que possibilita a construção de diversos tipos de paredes para qualquer tipo de ambiente interno até mesmo paredes curvas Oferece uma superfície lisa e pronta para o acabamento que se deseje aplicar seja pintura azulejo ou outro tipo de revestimento Pode ser usada em áreas úmidas como banheiros Apresenta uma boa performance acústica térmica e de resis tência ao fogo Tipos de Chapas As chapas de drywall são classificadas conforme o local de uso ou desempenho a que elas são indicadas Chapas cor verde garantem resistência à umidade Chapas cor rosa oferecem mais resistência ao fogo Chapas que oferecem maior resistência a impactos Chapas para paredes e forros curvos Chapas drywall perfuradas que garantem absorção acústica e são peças de design decorativo usadas em restaurantes salões e outros ambientes onde a reverberação do som pode causar desconforto DRYWALL 2020 online1 50 Aglomerantes As principais normas a ser consultadas sobre o dry wall são NBR 147152010 Chapas de gesso para drywall Requisitos e Métodos de ensaios NBR 152172018 Perfilados de aço para sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall Requisitos e Métodos de en saios Cal hidratada para argamassas NBR 157582009 Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall Projeto e procedimentos executivos de montagem Apesar de serem materiais distintos os aglomerantes estudados como o gesso e a cal possuem caracterís ticas semelhantes e em algumas situações podem até um substituir outro Os asfaltos são muito mais versáteis usados como matériaprima em alguns compostos e como material final acabado em outros é um material que praticamente não tem substitutos com a mesma qualidade ou com o mesmo custo Assim encerramos o estudo desses aglomerantes preparandonos para o próximo material a ser estu dado o importante e altamente consumido cimento Figura 5 Paredes com chapas em Drywall 51 UNIDADE 2 Chegamos ao mais importante e utilizado aglo merante o cimento Estude com atenção pois o conhecimento que você vai adquirir a partir de agora será utilizado sempre durante toda a sua carreira como Engenheiro Civil Cimento Portland e suas Propriedades 52 Aglomerantes Definição O cimento Portland é um aglomerante fino e pulverulento que endurece com a ação da água É obtido por meio da moagem do clínquer um produto resultante da calcinação da mistura de cal cário e argila Os constituintes fundamentais para a formação do clínquer são a cal a sílica a alumina e o óxido de ferro que consti tuem aproximadamente 95 do material original A NRB 166972018 complementa que o cimento Portland é um aglomerante hidráulico obtido pela moagem de clínquer ao qual se adiciona durante a operação a quantidade necessária de uma ou mais formas de sulfato de cálcio Durante a moagem é permitido adicionar a esta mistura materiais pozolânicos escórias granuladas de altoforno eou materiais carbonáticos As principais propriedades estão divididas entre propriedades físicas e químicas As propriedades podem ser consideradas tam bém sob três condições distintas As propriedades do produto cimento em sua condição em pó Na mistura do cimento com a água em forma de pasta Na mistura incluído os agregados formando a argamassa Densidade A densidade absoluta é considerada próxima de 315 podendo variar para valores menores Esse valor é utilizado nos cálculos de consumo do produto nas misturas feitas com base nos volumes dos componentes do traço A densidade aparente no manuseio do produto ou quando é armazenado fica em torno de 15 Finura A finura é uma propriedade relacionada ao tamanho dos grãos do produto É definida de duas maneiras a Pelo tamanho máximo do grão retido em um processo de peneiramento específico b Pelo valor da superfí cie específica que é a soma da superfície dos grãos em uma deter minada amostra O aumento da finura melhora muitas propriedades como au mento da resistência principal mente na primeira idade diminui a exsudação separação espontâ nea da água da mistura melhora a impermeabilidade e melhora a trabalhabilidade dos concretos Contudo o aumento da finura apresenta resultados não deseja dos como um maior calor de hi dratação maior retração e maior ocorrência de fissuramento O ensaio para avaliação da finura do cimento mais uti lizado é descrito pela NBR 115792013 Cimento Portland Determinação da finura por meio da peneira 75 µm nº 200 O objetivo do ensaio é de terminar a finura por meio do peneiramento pelos procedi mentos manual e mecânico É determinada a porcentagem em massa de cimento cujas dimensões dos grãos são supe riores a 75 µm fração retida NBR 115792013 Os procedimentos para rea lizar o ensaio podem ser obser vados passo a passo conforme descrição apresentada na NBR 115792013 53 UNIDADE 2 Exsudação Exsudação consiste na separação que ocorre entre a água e os demais componentes da mistura que se separam naturalmente pelo efeito conjunto da diferença de densidade entre o cimento e a água Os grãos de cimento mais densos que a água que os envolve tendem a apresentar uma sedi mentação Como resultado dessa tendência de movimentação dos grãos para baixo ocorre um afloramento do excesso de água expulso das por ções inferiores BAUER 2013 Como efeitos da exsudação temos alterações que prejudicam a uniformidade a resistência e a durabilidade dos concretos Tempo de Pega Tempo de pega é o aumento da resistência me cânica de uma mistura no início do processo de endurecimento O tempo para o início da pega é muito importante para a produção dos produtos que utilizam cimento e é medido desde o instante em que a água e o aglomerante são misturados até o momento em que se iniciam as reações químicas no aglomerante Quando se está utilizando o cimento para fa cilitar a percepção do tempo para o observador definese como o instante que a pasta perde sua fluidez onde apresenta um aumento progressivo da viscosidade em pouco tempo até apresentar uma determinada consistência que impossibilita a sua utilização em nova aplicação É importante sempre observar que esse processo ocorre acom panhado de um aumento de temperatura na mis tura conhecido como calor de hidratação A Pega e o Endurecimento são dois aspectos que fazem parte do mesmo processo de hidratação do cimento só que observados em momentos diferentes a pega é o início do processo e o en durecimento segue até o final do processo Com um certo tempo após a realização da mistura que depende do tipo de cimento o processo da pega alcança um estágio em que não é mais trabalhável e não permite mais a remistura Fonte adaptado de Bauer 2013 Determinar o início e o fim da pega é muito im portante pois o tempo transcorrido entre eles equivale ao tempo que os envolvidos no proces so de produção terão para misturar transportar lançar e adensar as argamassas ou o concreto Também é possível com o fim da pega e o início do endurecimento permitirse circular por sobre a peça ou local concretado A Figura 6 retrata a sequência das transformações químicas que acontecem nos grãos de cimento descritos a seguir iniciando nas partículas de ci mento do lado esquerdo da figura 54 Aglomerantes 1 Partículas de cimento originais não hidratadas 2 Ocorre a hidratação das partículas 3 Após a hidratação esperase o tempo necessário para o início da pega A partir deste momento ocorre a liberação do calor e o início da formação do gel 4 Ocorre a formação de cristais a partir dos grãos de cimento 5 A formação das agulhas a partir dos grãos aumenta até se encontrar e se entrelaçar com agulhas originárias de outros grãos Nesse momento começa a transição entre a pega e o endurecimento 6 Concluída a cristalização o processo de endurecimento está ocorrendo O cimento continua ganhando resistência por mais de dois anos Alguns pesquisadores afirmam que o aumento de resistência continua acontecendo para sempre mesmo que em valores muito pequenos difícil de ser medido Figura 6 Reações químicas do cimento após a hidratação Fonte adaptada de Mehta e Monteiro 1994 Endurecimento do cimento Depois de hidratado as reações químicas que acontecem são irre versíveis e não podem ser interrompidas ou paralisadas podem ser somente desaceleradas mas elas vão continuar acontecendo até o processo de endurecimento total Existe também um ensaio para determinação do tempo de pega descrito pela NBR 166072018 Cimento Portland Determinação do tempo de pega O objetivo do ensaio é estabelecer um método de determinação do tempo de pega da pasta de cimento Portland utilizando o aparelho de Vicat ABNT NBR 166072018 Formação de agulhascristais Partículas de cimento Até o estado endurecido Água Formação de gel Agulhas se aglomeram mais por meio de hidratação Partículas de cimento com adição de água Liberação de calor Calor externo 55 UNIDADE 2 Resistência à Compressão A resistência do cimento é avaliada de duas for mas diferentes O tempo de endurecimento Para se medir o tempo de endurecimento é ne cessário registrar a quantos dias o cimento foi mis turado com água e quando as reações químicas se iniciaram Os cimentos tradicionais possuem uma resistência inicial que pode ser medida aos 3 dias uma resistência intermediária um pouco acima dos 50 obtida aos 7 dias e a resistência final aos 28 dias Apesar de se reconhecer que o cimento continua ganhando resistência por muito mais tempo foi considerado os 28 dias como o prazo onde o cimento deve atingir a sua resistên cia máxima de projeto Os valores mínimos de resistência à compres são devem ser garantidos pelo fabricante do ci mento para ser atingido após 28 dias de cura Esses valores que chamamos de Classe de Outras Propriedades Químicas São as propriedades ligadas diretamente ao processo de endurecimento por hidratação Podemos citar como propriedades Estabilidade propriedade ligada à ocorrência de expansões volumétricas após o endurecimento Calor de Hidratação é o calor dissipado durante o processo de endurecimento do cimento devido às reações de hidratação já foi descrito pois fazia parte de outras propriedades Neste tópico conhecemos diversas propriedades do cimento que são responsáveis diretas pela quali dade versatilidade resistência enfim pelas características que esse incrível material apresenta possi bilitando que ele possa ser aplicado em inúmeras situações Resistência dependem dos processos de fabri cação como as adições realizadas e a finura da moagem do cimento A resistência é medida em MPa Mega Pascal e as classes são divididas em 25 MPa 32 MPa e 40 MPa Medição da resistência à compressão O ensaio para determinar a resistência à com pressão do cimento mais utilizado é descrito pela NBR 72152019 Cimento Portland Determi nação da resistência à compressão O objetivo desta norma é definir os proce dimentos para a determinação da resistência à compressão do cimento Portland O método utiliza corpos de prova cilíndricos com 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura Os corpos de prova devem ser curados por 28 dias e poste riormente ser testados até sua ruptura em uma máquina de ensaio para compressão capaz de aplicar cargas de maneira contínua sem cho ques à velocidade constante de ensaio ABNT NRB 7215 2019 56 Aglomerantes Agora você vai conhecer todas as etapas e pro cessos que ocorrem desde a extração das ma tériasprimas até o cimento estar pronto para a comercialização As plantas industriais são de grandes dimen sões isso vem de diversas razões que se somam Primeiramente como o processo de licenciamen to é bastante complexo a energia dispendida as sim como os recursos consumidos para licenciar uma pequena indústria ou uma de grande porte é muito semelhante Outro fator é a dinâmica do mercado de cimento onde as grandes corporações nacionais e muitas multinacionais dominam o mercado e acabam adquirindo as empresas me nores que se aventuram a competir neste mer cado Por fim como o valor unitário do cimento é relativamente baixo e os equipamentos para a instalação da indústria são caríssimos só se torna viável a produção se for em uma escala da pro dução muito elevada o que leva à instalação de grandes plantas industriais Figura 7 Produção do Cimento Portland 57 UNIDADE 2 Extração das MatériasPrimas O calcário é a principal matériaprima do processo pode ser ex traído em jazida subterrânea ou a céu aberto processo tradicional de extração de rochas em pedreira A argila é extraída em menor quantidade que o calcário mas é tão importante quanto ele Ela é extraída em lavras a céu aberto Figura 8 A argila é um produto rico em sílica ferro e alumínio elementos importantes para a qua lidade do cimento Figura 7 Indústria de fabricação do cimento Figura 8 Extração da argila 58 Aglomerantes Moagem e Mistura das MatériasPrimas As rochas extraídas são trituradas em brita dores instalados ainda na jazida em um pro cesso semelhante ao que ocorre nas pedreiras produtoras de agregados que foram estudadas na Unidade 1 O material triturado já em pequenos grânulos é transportado da jazida até a indústria onde é transformado em pó e passado por peneiras que retiram os grânulos maiores repetindo o processo se necessário A argila o outro componente mais significa tivo somado ao calcário também passa pelo bri tador para garantir que grânulos maiores sejam reduzidos a pó A mistura pósmoagem é conduzida aos silos de homogeneização onde a mistura é controlada as características químicas são levantadas em labora tório teores de cálcio silício ferro e alumínio entre outros e se necessário são feitas as correções na ma tériaprima Neste momento também se acrescenta o minério de ferro e formase o que chamamos de farinha mistura homogeneizada de calcário argila minério de ferro Esse material tem a umidade controlada para garantir a melhor mistura O produto final é formado por grãos muito finos sendo assim normalmente é necessário um filtro instalado no moinho para evitar que haja a emissão de pó para a atmosfera A farinha é estocada em silos especiais até ser enviada ao forno rotativo A composição básica da mistura é aproxima damente 80 de calcário e 20 de argila além de taxas menores e variáveis dos outros compo nentes já citados Produção do Clínquer Antes de ser inserida no forno rotativo Figura 9 a farinha passa por um forno précalcinador para que seja aquecida por meio dos gases quentes originados pelo forno que se encontram logo abaixo garantindo a secagem total da umidade Quando a farinha chega ao forno rotativo ela já está com temperatura em torno de 900 ºC ajudando a reduzir o consumo de energia No interior do forno a temperatura chega entre 1450 ºC e 1550 ºC e a mistura é calcinada produzindo o clínquer Este forno rotativo se trata de um longo tubo de chapa de aço revestido de material refratário que gira lentamente em torno de seu eixo estando levemente inclinado Na extremidade mais baixa um maçarico processa a queima do combustível aquecendo o interior na temperatura desejada BAUER 2013 Figura 9 Forno rotativo para produção do clínquer Os silicatos de cálcio são os principais compo nentes do cimento Portland então é necessário que as matériasprimas forneçam cálcio e sílica O cálcio é encontrado na natureza em fontes de carbonato de cálcio como no calcário mas também é encontrado no giz e no mármore Já a sílica se encontra principalmente nas argilas e xistos argilosos Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 59 UNIDADE 2 O processo de produção do clínquer está quase concluído O material é resfriado e a temperatura reduzida para em torno de 200 ºC Novas coletas de amostras do material são retiradas para novos ensaios químicos Após o processo de resfriamento adicionase o gesso para controlar o tempo de pega assim é adi cionado em todos os tipos de cimento Portland Sua função na mistura é evitar o endurecimento acelerado do cimento A proporção fica próximo de 3 gesso para 97 de clínquer Nesse momento as reações químicas estão finalizadas o composto desse processo é o clín quer que são nódulos de 5 a 25 mm de diâmetro Trituração O clínquer é triturado em um moinho de bolas de aço para a formação do pó Como o clínquer é um material muito duro o desgaste das esferas de aço é constante o que torna a operação de alto custo Quando mais moído e mais fino o pó ficar melhor será a qualidade do cimento produzido Figura 10 e mais energia e desgaste no moinho ocorrerá o que faz o preço do cimento ser maior quanto mais alta for a sua finura e consequente mente sua qualidade e sua resistência Figura 10 Clínquer triturado já pode ser chamado de cimento O cimento triturado é transportado para moegas onde ficam armazenadas as outras matériasprimas que compõem os diversos tipos de cimento como o calcário a pozolana ou a escória Dependendo da porcentagem de cada produto adicionado obtémse uma especificação diferente de cimento Transporte e Armazenamento Após a moagem final com a adição dos com ponentes o cimento é depositado em silos de armazenagem de onde pode ser carregado diretamente nos vagões de trem ou em cami nhões adequados para o transporte a granel ou ser embalado em sacos de 40 ou 50 kg depen dendo do fabricante As embalagens não podem ser furadas ras gadas ou molhadas durante o transporte recebi mento e estocagem As empresas que são grandes consumidoras de cimento utilizam a granel como as concreteiras fábricas de prémoldados ou grandes obras que possuem usina própria de produção de concreto O cimento fica armazenado em silos de onde é possível controlar o seu consumo por peso com precisão Figura 11 Figura 11 Silos para armazenamento do cimento 60 Aglomerantes O cimento exige cuidados no seu armazenamento pois é ne cessário garantir que não ocorra nenhum tipo de hidratação Os sacos de papel não garantem o isolamento necessário por essa razão não se deve armazenar o cimento por muitos meses Sempre se deve cobrir as pilhas de sacos de cimento no canteiro de obras com material plástico e colocar os sacos de cimento sobre estrados de madeira para evitar que o material tenha con tato direto com o solo A indústria do cimento é bem particular Ao mesmo tempo que temos grandes uni dades industriais com grande capacidade produtiva e uso de equipamentos pesados o pro cesso de produção tem uma alta tecnologia envolvida com con troles rigorosos de composição e no resultado final de finura e resistência E é durante o processo pro dutivo que se determina as características do cimento e al terase algumas propriedades possibilitando a fabricação de diversos tipos diferentes de ci mento 61 UNIDADE 2 Um Engenheiro que vai atuar na construção civil seja ele projetista calculista orçamentista ou exe cutor de obras deve conhecer os tipos de cimento que existem e saber suas características para con seguir indicar qual o cimento correto que deve ser utilizado em cada tipo de obra Classificação dos Cimentos O cimento é classificado conforme sua composição e as adições que cada tipo de cimento pode receber durante o final do seu processo de fabricação Tipos de Cimento Portland 62 Aglomerantes Eles podem ser classificados como SIMPLES é o produto original sem mis turas Ex Cimento Portland COMPOSTO é a mistura de um cimento simples com subprodutos industriais ou naturais escória pozolana Ex Cimento Portland Pozolânico MISTO é constituído pela mistura de dois tipos de cimentos Ex Cimento Alumino so com Cimento Portland COM ADIÇÕES é o cimento simples ao qual foram feitas adições que ultrapassem os limites especificados para que atinja propriedades especiais calor hidratação cor retração plasticidade da massa pro duzida e resistência a agentes agressivos Tipos de Cimentos Os cimentos variam entre os países pois depen dem muito das matériasprimas disponíveis para fabricação em cada local Entre os normalizados e comercializados no Brasil os mais consumidos são cimento Pode ser utilizado em serviços de construção onde não são exigidas proprieda des especiais do cimento É utilizado em serviços de construção em ge ral quando não são exigidas propriedades adi cionais ou como base para fabricação dos outros tipos de cimento CP II composto É um cimento modificado devido às adições que recebe De um modo geral serve para aplicação em todas as fases da construção No Brasil este tipo de cimento corresponde aproximadamente a 70 da produção nacional O cimento composto é fabricado com três di ferentes adicionantes na sua composição o CP IIZ CP IIE e CP IIF Cimento CP IIZ recebe a adição de ma teriais pozolânicos O concreto produzido com ele é mais resistente a ácidos e atinge uma maior impermeabilidade Essas adi ções podem ser cinzas de usina térmica cinzas de carvão e cinzas argilosas de ori gem vulcânica Cimento CP IIE recebe a adição de escória de altoforno um subproduto obtido como resíduo no processamento do minério de ferro nos altos fornos em siderúrgicas Tem propriedades de ligante muito resistente que quando adicionado à moagem do clínquer melhora a resistência final e durabilidade Cimento CP IIF recebe a adição de fí ler um material carbonático derivado da moagem fina de calcário basalto e outros materiais carbonáticos Quando adiciona do ao cimento torna o concreto e a arga massa mais trabalháveis Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code CP I comum É um cimento puro originário diretamente da moagem do clínquer sem nenhuma modificação e sem qualquer adição além do gesso que é somente um retardador de pega utilizado em praticamente todos os tipos de 63 UNIDADE 2 CP III de AltoForno É um cimento onde a escória do altoforno é adicionada ao clínquer moído A escória tam bém é triturada com a mistura de forma que a granulometria fica uniformizada em um único produto O Cimento CP III é menos poroso e mais durável portanto resiste melhor em ambientes agressivos Outra característica marcante é que as reações de hidratação da escória são muito lentas e para que seu emprego tenha resultados positivos são necessários ativadores físicos e químicos As características combinadas do CPIII impermeabilidade durabilidade e resistência a sulfatos tornam o cimento adequado para obras de grandes volumes como em obras de concreto massa em barragens peças de gran des dimensões fundações de máquinas pesa das obras em ambientes agressivos esgotos e efluentes industriais obras de pontes ou obras submersas pavimentação de estradas pistas de aeroportos e outras obras de grande porte CP IV Pozolânico O cimento Pozolânico como o nome diz apre senta a adição de pozolana ao clínquer Ao contrário da escória ela não reage com a água em seu estado natural A pozolana utilizada na adição pode ser originária de várias fontes como de cinzas volantes argilas calcinadas sí lica ativa ou cinzas vegetais A cura mais lenta devido ao baixo calor de hidratação torna o CP IV adequado a grandes volumes de concreto e obras expostas à ação da água corrente e em ambientes agressivos Em dias muito frios ele demora a endurecer A principal diferença entre os cimentos CP IIZ e o CP IV é a quantidade de pozolana adicionada na composição do cimento assim como entre o CP IIE e o CP III é a quantidade de escória adicionada na composição CP V Alta Resistência Inicial ARI O cimento de alta resistência inicial atinge alta re sistência já no primeiro dia Isso é possível pela utilização de uma dosagem específica de calcário e argila na produção do clínquer além de uma moa gem mais fina Apesar da rápida resistência o CP V continua ganhando resistência até os 28 dias atingindo va lores mais elevados que os demais cimentos O CP V é indicado no preparo de concreto e argamassa e em todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desforma rápida Seus usos mais relevantes são na indústria de pré moldados concreto protendido pisos industriais e argamassa armada Cimento Portland Branco CPB A cor branca deste cimento é obtida por meio de matériasprimas com baixos teores de óxido de ferro e manganês em condições especiais durante a fabricação tais como resfriamento e moagem do produto e principalmente utilizando o caulim no lugar da argila o que torna este cimento de custo mais elevado que os outros tipos Suas principais aplicações para fins estruturais são os concretos brancos muito valorizados para fins arquitetônicos Para fins não estruturais o seu maior consumo é para rejuntamento de azulejos e em usos artesanais 64 Aglomerantes As principais normas a serem consultadas sobre o cimento são NBR 166972018 Cimento Portland Requisitos Esta NBR foi lançada em 2018 com o objetivo de substituir várias normas sobre cimento que estavam separadas São essas que foram substituídas NBR 5732 Cimento Portland comum NBR 11578 Cimento Portland composto NBR 5735 Cimento Portland de AltoForno NBR 5736 Cimento Portland Pozolânico NBR 5733 Cimento Portland com Alta Resistência Inicial Sempre é importante lembrar que as normas NBR são uma im portante fonte de consulta de referência e que no caso de dúvidas ou divergências entre livros artigos ou outras publicações sempre priorizar as informações que estejam de acordo com as normas técnicas Você chegou ao final de mais uma unidade e seus conhecimen tos sobre os materiais da indústria da construção vão se acumulando a cada novo assunto estudado Estudar o asfalto a cal o gesso e em especial o cimento é muito importante e muito interessante pois são materiais intensamente usados na construção civil em todos os tipos e tamanhos de obras Quero encerrar esta unidade com uma dica valiosa para você alunoa entre tudo o que vai estudar em todo o seu curso de enge nharia não tenho dúvida em afirmar que conhecer e dominar o uso do cimento é uma das mais se não a mais importante aprendizagem que você vai adquirir em todo o seu curso de Engenharia Respeite o cimento Este material mudou a construção civil há 150 anos e consequentemente mudou as cidades e a maneira com que vivemos Foi certamente uma das invenções mais importantes de toda a história da humanidade 65 1 A cal virgem e a cal hidratada são produtos originários na produção da cal De monstre como ambas são utilizadas na construção civil e caso aconteça porque uma é preferida em relação à outra 2 Com base no seu material de estudo e nos conhecimentos já adquiridos no estudo sobre o cimento marque se as afirmações a seguir são verdadeiras V ou falsas F Os sacos de papel são suficientes para garantir o isolamento necessário per mitindo armazenar o cimento por muitos meses O calcário é a principal matériaprima na fabricação do cimento pode ser ex traído em jazida subterrânea ou a céu aberto processo tradicional de extração de rochas em pedreira A fabricação do clínquer ocorre quando a farinha já misturada é calcinada dentro de um forno rotativo com temperatura entre 1450 ºC e 1550 ºC O cimento de alta resistência inicial atinge alta resistência já no primeiro dia Isso é possível pela utilização de uma dosagem específica de calcário e argila na produção do clínquer além de uma moagem mais fina O cimento Portland Branco apresenta a cor branca obtida por meio da substi tuição do calcário por matériasprimas de cor branca como cal gesso caulim ou talco A sequência correta de preenchimento dos parênteses de cima para baixo é a V F F F V b F F V V F c V V F V V d F V V F F e F V V V F Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 66 3 As principais propriedades do cimento estão divididas entre propriedades físicas e químicas Elas podem ser consideradas também sob três condições distintas as propriedades do produto cimento em sua condição em pó as propriedades da mistura do cimento com a água em forma de pasta e as propriedades na mistura incluído os agregados formando a argamassa Com base no texto e no seu material de estudo relacione a propriedade do cimento que corresponde com o texto descritivo sobre ela a Exsudação b Finura c Tempo de pega d Calor de Hidratação e Endurecimento Ocorre após a conclusão da cristalização e estudos indicam que continua ocorrendo por mais de 2 anos Consiste na separação que ocorre entre a água e os demais componentes da mistura que se separam naturalmente pelo efeito conjunto da diferença de densidade entre o cimento e a água É medido desde o instante em que a água e o aglomerante são misturados até o momento em que se iniciam as reações químicas no aglomerante É dissipado durante o processo de endurecimento do cimento devido às reações de hidratação É uma propriedade relacionada ao tamanho dos grãos do produto É definida pelo tamanho máximo do grão e pelo valor da superfície específica A sequência correta é a E A C D B b B A C E D c C A B E D d B A C D E e B A D E C 67 Processo de Fabricação do Cimento Caroa alunoa que tal assistir um vídeo que vai auxiliar muito em seu apren dizado São apenas oito minutos O link a seguir se refere a um vídeo produzido por uma cimenteira fábrica de cimento onde demonstram passo a passo todas as etapas da produção do cimento Para acessar use seu leitor de QR Code WEB Gesso acartonado Uma solução acertada ou um processo fora da realidade Autor Rener Amaral Nunes Suélio da Silva Araújo Ismail Camargo Costa Junior Editora APPRIS Sinopse a proposta deste trabalho é utilizar a metodologia de gerenciamento de processos na nova tecnologia de paredes em gesso acartonado como forma de melhorar o processo e garantir a qualidade em sua execução Assim a utilização do gesso acartonado vem para implementar grandes mudanças aumentando a eficiência na produção e execução de serviços e obviamente diminuindo custos LIVRO Perdido em Marte Ano 2015 Sinopse conta a história do astronauta Mark Watney Matt Damon que du rante uma missão a Marte é dado como morto após uma feroz tempestade e é deixado para trás por sua tripulação Contudo Watney sobrevive e se encontra sem recursos e sozinho no planeta hostil Apenas com suprimentos escassos Watney deve contar com a sua criatividade engenho e espírito para subsistir e encontrar uma maneira de sinalizar à Terra que está vivo A milhões de quilôme tros de distância a NASA e uma equipe de cientistas internacionais trabalham incansavelmente para trazer o marciano de volta enquanto seus colegas de tripulação simultaneamente traçam uma ousada se não impossível missão de resgate Comentário a exploração do solo das rochas e da superfície nos remonta aos recursos minerais que precisamos encontrar para a produção dos aglomerantes FILME 68 ABNT NBR 115781991 Cimento Portland composto Especificação Rio de Janeiro 1991 ABNT NBR 115792013 Cimento Portland Determinação do índice de finura por meio da peneira 75 μm nº 200 Rio de Janeiro 2013 ABNT NBR 1471512010 Chapas de gesso para drywall Parte 1 Requisitos Rio de Janeiro 2010 ABNT NBR 152172009 Perfis de aço para sistemas construtivos em chapas de gesso para drywall Requisitos e métodos de ensaio Rio de Janeiro 2009 ABNT NBR 1575812009 Sistemas construtivos em chapas de gesso para drywall Projeto e procedimen tos executivos para montagem Parte 1 Requisitos para sistemas usados como paredes Rio de Janeiro 2009 ABNT NBR 166072018 Cimento Portland Determinação do tempo de pega Rio de Janeiro 2018 ABNT NBR 166972018 Cimento Portland Requisitos Rio de Janeiro 2018 ABNT NBR 57321991 Cimento Portland comum Rio de Janeiro 1991 ABNT NBR 57331991 Cimento Portland de alta resistência inicial Rio de Janeiro 1991 ABNT NBR 57351991 Cimento Portland de altoforno Rio de Janeiro 1991 ABNT NBR 57321991 Cimento Portland pozolânico Rio de Janeiro 1991 ABNT NBR 64532003 Cal virgem para construção civil Requisitos Rio de Janeiro 2003 ABNT NBR 7175 Cal hidratada para argamassas Requisitos Rio de Janeiro 2003 ABNT NBR 72152003 Cimento Portland Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos Rio de Janeiro 2019 AMBROZEWICZ P H L Materiais de construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção I 5 ed revisada Rio de Janeiro LTC 2013 BERNUCCI B et al Pavimentação asfáltica formação básica para engenheiros 3ª impressão Rio de Janeiro ABEDA 2010 MEHTA P K MONTEIRO P J M Concreto Estrutura Propriedades e Materiais São Paulo PINI 1994 REFERÊNCIA ONLINE 1Em httpsdrywallorgbr Acesso em 02 abr 2020 69 1 A cal viva ou virgem não é exatamente um aglomerante utilizado na construção Para isso ela precisa ser hidratada e esta hidratação recebe o nome de extinção e denominase cal extinta quando é realizado no canteiro de obra ou denominase cal hidratada quando ocorre na indústria A cal hidratada tem vantagens quando comparada com a cal virgem como a facilidade de manuseio de transporte e de armazenamento além do principal já está pronta para o uso como aglomerante em argamassas na construção civil 2 E 3 A Diário de Bordo PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Definir concreto e elencar as suas características e com preender os estados físicos do concreto Identificar suas propriedades no estado fresco Identificar matériasprimas e o processo de fabricação do concreto Entender os processos de transporte lançamento e aden samento Aprender a aplicar corretamente os processos de cura do concreto Definição e Características do Concreto Propriedades no Estado Fresco Produção do Concreto Transporte Lançamento e Adensamento Produção do Concreto Processos de Cura Produção do Concreto Mistura Me Sandro Melo das Chagas Concreto de Cimento Portland 72 Concreto de Cimento Portland Definição e Características do Concreto Caroa alunoa a cada unidade vamos imergin do mais no mundo dos Materiais de Construção Nesta terceira unidade você iniciará seus estudos sobre o concreto o material mais utilizado para realização de construções no Brasil onde em tor no de 90 das obras utilizam esse material de alguma forma A sua popularidade entre os pro fissionais e aos consumidores pode ser explicada por diversos fatores como desempenho estrutu ral fatores econômicos e de disponibilidade de insumos Seja bemvindoa ao mundo do material cha mado de Concreto Vamos conhecêlo 73 UNIDADE 3 O Concreto O concreto segundo Ambrozewicz 2012 pode ser definido como uma mistura homogênea em quantidades racionais de agregados graúdos pedra britada agregados miúdos areia aglo merante cimento e água Após a realização da mistura o concreto fresco deve possuir plastici dade para permitir que as operações de manuseio transporte e lançamento sejam realizadas Para Pedroso 2009 o concreto é uma pedra artificial que se molda à inventividade construtiva do projetista O concreto quando está no estado fresco é um composto plástico que possibilita sua modelagem em formas e tamanhos os mais variados Esse composto depois de endurecido tem resistência similar às das rochas naturais Além das matérias tradicionais usadas na sua composição podese ter ainda a presença de adi tivos e adições mas não são de uso obrigatório Principais Características O concreto é estudado considerandose dois es tados bem diferentes mas que estão totalmente interligados Estamos falando do Estado Fresco e do Estado Endurecido do concreto As características apresentadas por esse ma terial também são bem diferentes em cada um dos estados Características como mão de obra abundante relativa facilidade de aplicação e pos sibilidade de produção mesmo sem grandes re cursos tecnológicos são apresentados durante o estado fresco A versatilidade de uso a durabilidade a alta resistência ao contato com a água são caracterís ticas do estado endurecido Dessa forma podemos dizer que um é proces so natural de evolução do outro estando o con creto em estado fresco nada impedirá que ele naturalmente evolua para o estado endurecido 74 Concreto de Cimento Portland Caminhando nos estudos do concreto você vai iniciar agora com o estado fresco Uma definição importante a se saber é que o concreto está no estado fresco quando a mistura está totalmen te hidratada e ocorre a transição do estado não plástico os componentes separados um a um para o estado plástico a mistura hidratada e ho mogeneizada Propriedades e Requisitos no Estado Fresco As propriedades que você vai estudar nesta uni dade são referentes ao concreto ainda na sua fase plástica mas que são vitais depois para garan tir qualidade no concreto endurecido Assim as propriedades desejadas para o concreto fresco são as que asseguram a obtenção de mistura de fácil transporte lançamento e adensamento sem segregação e que depois do endurecimento apre sentase homogênea com o mínimo de vazios BAUER 2013 Propriedades no Estado Fresco 75 UNIDADE 3 Trabalhabilidade do concreto Muitos confundem a trabalha bilidade com a consistência quando esta é na verdade um dos importantes fatores para ajudar a se definir a trabalha bilidade mas difere principal mente pois a consistência é inerente ao próprio concreto Assim é correto afirmar que a trabalhabilidade é muito mais subjetiva do que realmente pau tada por indicadores A trabalhabilidade também envolve as questões referentes ao tipo de obra e aos métodos adota dos durante a execução Para faci litar o entendimento de como isto pode ocorrer um concreto pode ser trabalhável para a concreta gem de um pilar onde o lança mento ajuda a adensar o concreto e não ser trabalhável para concre tar um piso onde é necessário for çar o concreto para garantir seu espalhamento Outra situação que também é encontrada é que um concreto composto com um agregado de maiores dimensões pode ser trabalhável para concre tar uma peça de maiores dimen sões e com pouca armação de aço mas não ser adequada para uma peça esbelta e com alta taxa de armadura A trabalhabilidade do concreto é muito importante para que se consiga uma compactação ideal e se obtenha a maior densi dade possível do concreto aplicado menos porosidade e melhor qualidade utilizandose de mão de obra e equipamentos para o adensamento compatíveis com os recursos e investimentos planejados na etapa de dosagem Para facilitar o entendimento não adianta economizar nos materiais e devido à baixa traba lhabilidade ter que se gastar mais com equipamentos ou com mais horas de equipe para conseguir espalhar e adensar esse concreto difícil de trabalhar Na Figura 1 podese observar um concreto com alta trabalhabilidade e com isso o espalhamento do concreto ocorre praticamente sem esforço somente com a velocidade ele já se ajusta Figura 1 Concreto com alta trabalhabilidade Consistência do concreto É possível obter o concreto com a consistência adequada para cada tipo de aplicação por isso a consistência é um fator presente nas características de trabalhabilidade Para definir a consistência é preciso identificar o ponto do escoamento ou fluidez ou ainda na facilidade deste concreto fresco escoar 76 Concreto de Cimento Portland Os principais fatores de variação da consistência são A relação águamistura seca cimento e agregados Pela temperatura ambiente Pela granulometria e forma do grão do agregado Pelo tempo transcorrido após a realização da mistura Pela presença de aditivos Temos ensaios de realização in loco no local da concretagem para medir a trabalhabilidade do concreto ou como já apresentamos a consistência de uma amostra de concreto Esses ensaios também são realizados em laboratório com resultados que muito se aproximam do encontrado in loco Como exemplos de ensaios realizados podemos citar Ensaio de escorrega mento Ensaio de abatimento Ensaio de compactação Ensaio de remoldagem Ensaio de penetração Entre os ensaios disponíveis certamente o mais conhecido e mais utilizado é conhecido como Slump test ou ensaio de abatimento que pode ser aplicado em laboratório ou na obra é rápido simples e não necessita de energia elétrica Cada etapa do ensaio segue descrita a seguir e sua ilustra ção pode ser visualizada na Figura 2 conforme as letras correspondentes A consistência está relacionada diretamente com a mobilida de que pode ser conceituada como a propriedade inversamente proporcional à resistência interna à deformação do concreto e é influenciada por três características do concreto fresco a coesão a viscosidade e o ângulo de atrito interno Fonte adaptado de Bauer 2013 s 30 cm 20 10 a b c d e TFB Figura 2 Ensaio de abatimento Slump test Fonte Bauer 2013 p 277 77 UNIDADE 3 a Utilizase um molde metálico tipo cone com dimensões padronizadas b Colocase o concreto fresco e se aplica gol pes com uma haste metálica em camadas no concreto 25 golpes em cada camada repetindo por 3 vezes c Devese preencher totalmente o cone retirando os excessos e garantindo o ni velamento na abertura superior do cone d Após o nivelamento do material na parte superior do cone este é retirado vertical mente com cuidado para não danificar a massa do concreto moldado e O concreto compactado mas ainda com certa plasticidade sob ação da força da gravidade vai se deformar aumentando o tamanho da sua base e consequentemen te diminuindo a sua altura Este rebatimento na altura isto é a diferença en tre o valor inicial e o valor obtido após a retirada do cone medido em centímetros que se registra como o valor do slump desta amostra de concreto pode ser observado na Figura 3 Quanto maior for o valor do slump maior será sua plasticidade e consequentemente menor será a sua consistência Figura 3 Slump Test pronto para medição Fonte o autor A dosagem do concreto deve ser concebida considerando a consistência necessária para cada tipo de obra Peças esbeltas com pouca largura e intensamente armadas necessitam de misturas mais fluídas do que as necessárias em peças de grande largura e pouca taxa de armação como foi descrito por Ambrozewicz 2012 No Quadro 1 podemos verificar classes de consistência baseado no abatimento do ensaio Quadro 1 Classes de consistência CONSISTÊNCIA ABATIMENTO cm Seca 0 a 2 Firme 2 a 5 Média 5 a 12 Mole 12 a 18 Fluida 18 a 25 Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 Assim a relação entre a firmeza da consistência e do abatimento é direta quanto mais seca a con sistência menor será o valor do abatimento pois o concreto tende a se manter próximo do topo do cone Quanto menor a consistência aproximan dose da fluidez maior será o abatimento pois o concreto vai descer e ficar mais distante do topo do cone Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code 78 Concreto de Cimento Portland Podemos encontrar quatro formas de segregação I O agregado graúdo se desagrega da mistura alojandose no fun do da fôrma É comum a ocorrência desta separação em con cretos com lançamentos em queda livre se a altura for elevada II Se a mistura é muito plástica com excesso de água pode haver a separação entre a pasta e os agregados Essa separação ocorre devido à alta fluidez da pasta que escoa sem ser acompanhada pelos agregados III Quando a mistura recebe a aplicação de vibração mecânica de forma excessiva com muito tempo de aplicação do vibrador o agregado graúdo pode segregar e se sedimentar no fundo da mistura e consequentemente fazer com que a pasta suba para a superfície IV A exsudação é considerada um tipo de segregação que quando ocorre a água de amassamento tende a vir à superfície da massa do concreto logo após seu lançamento Pode enfraquecer e au mentar a porosidade de determinadas partes do concreto onde a água ficar concentrada É provocada quando os componentes não conseguem apropriar toda a água colocada na mistura Pode ser derivada do uso de cimento do tipo inadequado mas normalmente deriva do excesso de água Independentemente de qual processo de segregação que ocorrer qualquer um deles causa problemas na mistura e deve ser evitado ou corrigido antes da aplicação do concreto Segundo Bauer 2013 é na diferença do tamanho dos grãos do agregado e na massa específica dos componentes que se identifi cam primeiramente as causas da segregação porém sua presença pode ser controlada pela escolha adequada da granulometria e pela atenção em todas as etapas que culminam com o adensa mento Segregação do concreto Pode ser descrita como a separação de algum dos componentes da mistura prejudicando a produção de um concreto com uma uniformidade adequada 79 UNIDADE 3 Agora vamos estudar a mistura ou preparação do concreto processo que pode ser considerado a primeira etapa na sua fabricação Nessa etapa buscase obter um conjunto homogêneo com a mistura de agregados aglomerantes adicionantes aditivos e água A Mistura do Concreto Essa mistura pode ser realizada de forma manual para produção de pequenos volumes e para con cretos com baixas exigências estruturais A mistura mecânica é o sistema de produção mais utilizado na produção do concreto sendo predominante quando se trata de concreto con vencional Para concretos estruturais de resistên cia mais elevada ou para locais onde os esforços aplicados no concreto serão elevados a mistura mecânica é o único sistema de mistura permiti do Considerando a predominância do uso desse sistema de mistura a partir de agora só vamos abordar a mistura mecânica Produção do Concreto Mistura 80 Concreto de Cimento Portland Para realização dessa mistura utilizamos equipamentos específicos conhecidos como be toneiras nome com origem em betão como é chamado o concreto em Portugal São espécies de tambores ou cubas metálicas de diversos ta manhos podendo ser de médio porte com ca pacidade para algumas centenas de litros sendo utilizadas diretamente dentro da obra ou de gran de porte utilizadas na indústria de prémoldados nas concreteiras ou em obras de grande porte com capacidade até de dezenas de metros cúbicos de concreto por cada lote produzido As betoneiras podem ser de 2 tipos conforme o seu processo de mistura Sistema de queda livre devido ao movi mento de rotação que ocorre no tambor em torno do eixo as pás internas suspen dem o material até a parte superior e ele tomba por queda livre de maneira a se obter de acordo com a quantidade de ci clos de rotação que pode ser com maior ou menor velocidade uma correta homo geneização da mistura Sistema de mistura forçada esse sistema proporciona uma mistura dos materiais para a formação do concreto por meio de um movimento rotativo da cuba eou das pás que ao se movimentarem arrastam o conjunto de materiais obtendo por meio de uma mistura forçada um produto to talmente homogeneizado A diferença entre os dois sistemas fica eviden ciado pelo fato que as pás são fixas na betoneira no primeiro caso enquanto no segundo além desse mesmo sistema de pás fixas podemos ter o sistema da betoneira fixa e de somente as pás se movimentarem As betoneiras podem ser classificadas em fun ção da posição do eixo rotacional podendo ser horizontais inclinadas e verticais O tempo de amassamento Outra variável importante é o tempo de mistura do concreto que depende do tipo desejado da quanti dade de água e cimento e é fundamental para garan tir que todos os componentes estejam perfeitamente misturados e hidratados com a água incluindo adi ções ou aditivos que possam ter sido incluídos Assim podese dizer que o amassamento me cânico realizado no canteiro deve durar sem que haja interrupção o tempo que for necessário para que se verifique que houve a homogeneização da mistura de todos os elementos o tempo de dura ção necessária é maior se o volume produzido for maior e também será tanto maior quanto mais seco for o concreto produzido conforme orienta ção da NBR 61182004 Projeto de estruturas de concreto procedimento que tem por objetivo definir os critérios gerais que regem o projeto das estruturas de concreto O tempo mínimo do processo de amassa mento depende de vários fatores combinados como o tamanho e capacidade do misturador o volume de concreto produzido qual o proces so de mistura qual a posição do eixo rotacional da quantidade de água fator águacimento de presença de aditivos e adições e até da finura da areia e do tipo de cimento utilizado Para facilitar a padronização o principal fator utilizado para de terminação do tempo é a capacidade da betoneira e suas dimensões e o volume total produzido em cada procedimento de mistura A ordem com que os materiais são colocados na betoneira também é relevante Não se trata de uma imposição de norma porém algumas reco mendações práticas devem ser adotadas Reco menda nunca colocar o cimento primeiro pois perdese uma parte em forma de pó se estiver seca e se estiver úmida uma parte importante ficará aderida nas paredes prejudicando o traço calculado BAUER 2013 81 UNIDADE 3 Primeiramente juntase a água e o agrega do graúdo para realizar uma prémistura Esta garante que o agregado estando úmido auxilia no recebimento dos outros e evita a formação de poeiras Popularmente dizse que esse processo serve para a limpeza dos resíduos que ficaram da última utilização da betoneira mas deve ficar claro que não deve haver resíduos na betoneira pois sempre devem ser retirados antes de se iniciar a produção de um novo lote de material Uma ordem que pode ser adotada I Inicialmente a água II 50 do agregado graúdo III Agregado miúdo IV Cimento V Completando com 50 do agregado graú do Outra técnica utilizada é colocar os materiais com a betoneira em funcionamento em baixa rotação pois facilita a mistura e evita perdas ou espalha mento porém exige cuidados treinamento e uso de EPIs equipamentos de proteção individual dos funcionários envolvidos na fabricação Dosagem e Mistura em Central de Concreto Ao se comparar com os resultados obtidos na pro dução convencional são inúmeras as vantagens do concreto dosado e produzido em Central onde podemos destacar Controle mais preciso da umidade no ar mazenamento Maior rigor no controle de qualidade do concreto Agilidade no processo de produção Redução de estoque de materiais na obra Controle tecnológico avançado com labora tórios que realizam diversos tipos de ensaios Facilidade na dosagem e aplicação de adi tivos dos mais variados tipos e desempe nhos Procedimentos de conferência muitas ve zes negligenciados na produção em obra são padronizados e os funcionários treina dos como moldagem dos corpos de prova e medição do abatimento Slump Produzir grandes volumes em um menor intervalo de tempo As vantagens do concreto produzido na obra se restringem à possibilidade de realizar a produção em pequenas porções reduzindo o desperdício e o menor custo para a produção A dosagem do concreto em central é sempre realizada por peso com precisão e garantia de carregamento na quantidade exata na mistura Figura 4 Central de produção de concreto Diferentemente dos outros materiais o concreto não é um insumo cujas suas características vêm da natureza ou dos processos de extração mas é um material produzido assim suas caracte rísticas e propriedades podem ser produzidas alteradas e aprimoradas com os conhecimentos desenvolvidos na engenharia 82 Concreto de Cimento Portland A produção realizada em uma central de concreto pode ser tanto para venda externa nas chamadas concreteiras quanto para consumo interno em uma grande obra que adota este sis tema seja pela quantidade de concreto necessário seja pela qualidade e resistência especi ficada no projeto estrutural Assim devemos atentar na qualidade das matériasprimas utilizadas para realizar a mistu ra no tempo de amassamento para garantir sempre que a mis tura esteja homogênea inde pendentemente de ser manual ou em uma central de produção 83 UNIDADE 3 Depois de se produzir o concreto é necessário que essa mistura seja transportada até o local de aplicação descarregada e depositava corretamente no local onde ficará de forma definitiva Nesse tópico você vai estudar como essa logística acon tece nos processos que chamamos de transporte lançamento e adensamento do concreto Transporte do Concreto Quando se busca transportar o concreto o que se espera é entregar o concreto no tempo estimado e na qualidade desejada sem perder a homoge neidade do material evitando que haja segregação dos agregados Como o concreto é composto por materiais heterogêneos no tamanho na forma e na massa temos sempre durante a agitação forças inter nas e externas trabalhando para desagregar esses componentes Produção do Concreto Transporte Lançamento e Adensamento 84 Concreto de Cimento Portland O transporte dentro da obra ocorre em duas situações I Quando ele é produzido na obra em uma central betoneira e tem que ser transportado até o local de uso normalmente essa betoneira fica próxima ao local de depósito dos agre gados para evitar um transporte intermediário II A segunda situação é o concreto usinado produzido na con creteira que é recebido em caminhõesbetoneira Figura 5 Nesse caso o caminhão muitas vezes tem o acesso impossibilitado ao interior da obra e esses estudos sobre a logística dentro do canteiro de obras os locais mais otimizados para reduzir perdas retrabalhos e otimizar os deslocamentos são extremamente importantes e valorizados nas obras onde o maior índice de tecnologia é aplicado como transporte com bombeamento ou com uso de gruas e guindastes Figura 5 Caminhão betoneira para transporte de concreto Os sistemas de transporte podem ser classificados em horizontal inclinado vertical e bombeado a Horizontal são utilizados carrinhos de mão giricas pequenos veículos motorizados ou vagões pequenos sobre trilhos Deve se dar uma atenção especial para evitar o transbordamento e derramamento dos materiais com a movimentação e a frenagem durante o transporte Nesse grupo podemos incluir os caminhões betoneira que são intensamente usados principalmente para o transporte da concreteira fabricante da mistura até o local da obra Esse caminhão permanece em rotação durante todo o período do transporte e a espera para descarga procedimento realizado para que a mistura não apresente segregação nem desperdício de material pelo processo de agitação retarda o início da pega permitindo o transporte por maiores distâncias e mais tempo de autonomia na hora da descarga b Inclinado são utilizadas calhas e chicanas para o transporte em gravidade Os resultados obtidos são mais eficientes que a queda livre pois atenuam a segregação que pode ocorrer entre os componentes da mistura O sistema inclinado permite ainda o transporte com elevação transportando o concreto para uma cota mais alta através do uso de tapetes ou esteiras rolantes c Vertical são os sistemas de elevação do concreto por meio de recipientes suspensos para concretagem em cotas mais altas São usados guinchos fixos elevadores guindastes e gruas Esses equipamentos elevatórios transportam o concreto em caçambas Figura 6 que podem ser descarregadas por tombamento ou por abertura no fundo e conseguem transportar até vários metros cúbicos de concreto em cada operação de suspensão 85 UNIDADE 3 Figura 6 Caçamba de concreto suspensa Figura 7 Bombeamento de concreto O concreto bombeado O sistema de bombeamento inclui duas partes a bomba de pistão ou ar comprimido e a tubulação de transporte por onde o concreto circula internamente As bombas também podem ser estacionárias quando são montadas ancoradas no chão e com a tubulação também fixada no trajeto até o ponto de descarga ou podem ser móveis montadas sobre veículos normalmente caminhões Quando montadas sobre caminhões utilizase uma lança articulada que fica retraída para a circu lação do caminhão pelas estradas e quando conectada e ampliada pode alcançar dezenas de metros Figura 7 proporcionando mais agilidade na distribuição do concreto em obras de grande volume de concretagem e em cotas mais elevadas do que o pavimento de circulação do caminhão betoneira 86 Concreto de Cimento Portland Para atenuar o atrito contra as paredes dentro da tubulação o agregado graúdo recebe restrições de tamanho máximo assim como a mistura final deve apresentar uma boa fluidez que pode ser obtida pela inclusão de aditivos plastificantes pelo uso de areia mais fina aumentando a taxa de cimento da mistura ou ainda combinando entre eles A atividade de transporte está concluída ao se chegar no local da descarga estando o concreto pronto para ser lançado e é importante verificar se alguns serviços prévios foram realizados no local da concretagem como a limpeza das fôrmas e aplicação do desmoldante a verificação dos eixos e do posicionamento da armadura a instalação dos espaçadores e o posicionamento e amarração das instalações elétricas entre outros serviços prévios específicos para cada tipo de obra Lançamento Processo ou operação de se colocar o concreto no local final de aplicação como fôrmas pavimentos ou superfícies onde o concreto irá permanecer e receber o adensamento necessário Figura 8 Figura 8 Lançamento do concreto em uma laje armada 87 UNIDADE 3 O tempo de lançamento se soma ao tempo de transporte para que se tome os cuidados neces sários de não ultrapassar o tempo máximo antes do início das reações químicas quando começa a pega e o concreto perde rapidamente suas ca racterísticas de estado fresco É necessário um cuidado especial no momento do lançamento do concreto quando ocorrer a união entre um concreto fresco e um concreto já em processo de cura Para pilares onde predo minam os esforços de compressão essa junta de concretagem não causa problemas desde que de vidamente limpo antes da nova concretagem Nas vigas sempre se deve buscar uma concretagem única em toda a peça mas se isso não for possível recomendase que a interrupção da concretagem ocorra de forma que o concreto fique inclinado dentro da fôrma entre 30º e 45º mantendo os cuidados de limpar bem o concreto antigo para garantir uniformidade na união Devido a grandes extensões de concretagem principalmente em pisos ou lajes para prevenir ou eliminar as tensões de variações térmicas podem ser dilações ou retrações pode ser necessária a instalação de juntas elásticas de dilatação Algumas atividades preliminares ao lança mento do concreto precisam ser realizadas para garantir que ele possa ser lançado imediatamente após seu transporte até o local e que não tenha suas características alteradas após o lançamento e espalhamento Podemos destacar A limpeza de qualquer resíduo da monta gem da fôrma ou da armadura Verificar se o desmoldante foi aplicado na quantidade correta e nos locais predeter minados Conferir a fixação e a posição dos espa çadores Verificar a quantidade e a posição das armaduras instaladas parte de extrema importância antes de qualquer concre tagem Posicionamento e amarração de instala ções elétricas ou hidrossanitárias Instalação correta das proteções da perife ria da concretagem como bandejas guar dacorpos e telas de isolamento Adensamento A etapa posterior ao lançamento do concreto é o adensamento em que se busca um completo espalhamento do concreto preenchendo todos os espaços nas fôrmas que foram previamente cons truídas para dar a forma das peças após o endu recimento Utilizase a compactação e a vibração como técnicas a manter a distribuição perfeita e homogênea do concreto garantindo a eliminação dos vazios das bolhas de ar e o completo cobri mento de todas as ferragens A essa compactação damos o nome de aden samento que pode ser realizado por processos manuais ou mecânicos No lançamento deve ser observado a altura de queda livre que não deve ser maior que 2 me tros Se for peças estreitas e altas o concreto pode ser lançado em aberturas na parte lateral ou por meio de funis Se a altura for superior a 25 m medidas especiais precisam ser observa das para evitar a segregação como abrir janelas intermediárias para diminuir a altura colocação de trombas de chapa ou lona ou ainda utilizar um concreto mais plástico BAUER 2013 88 Concreto de Cimento Portland O processo manual é basicamente por apiloamento É necessário um concreto com uma boa plasticidade e a camada a ser compac tada não deve ultrapassar 20 cm O adensamento mecânico pode ser a Por apiloamento utilizando equipamento pneumático a ar comprimido ou com sistema de pistão e biela b Por meio de vibração pode ser da própria fôrma mesa de concretagem ou de imersão vibradores rotativos de alta frequência c Por processo de centrifugação rotação em alta velocidade da fôrma d Por processo a vácuo Também existe o adensamento de superfície para dar acabamento no concreto usado principalmente em lajes e pisos com a utilização de réguas vibratórias Essas réguas são desde tubos retangulares com pouco mais de 2 m de comprimento até pesadas estruturas metálicas treliçadas com mais de 10 m de comprimento Em lajes e pisos após o aden samento ainda podese alisar o concreto por meio de equipamentos rotativos Figura 9 Figura 9 Alisadoras rotativas para pisos de concreto Esta técnica é muito usada em grandes áreas concretadas como em pisos industriais pavimentos estacionamentos e instalações esportivas 89 UNIDADE 3 Para finalizar esta unidade você vai agora estudar os processos de cura a última etapa no processo de fabricação e utilização do concreto A cura é responsável direta pela qualidade e resistência final do concreto por isso é uma etapa tão im portante Diferentemente dos outros processos que todos juntos demoram no máximo algumas horas a cura continua agindo sobre o concreto por pelo menos 28 dias Produção do Concreto Processos de Cura 90 Concreto de Cimento Portland Conceituação de Cura O processo de cura do concreto é entendido como um conjunto de medidas com objetivo de evitar que a água utilizada na mistura do concreto eva pore antes que complete as reações de hidrata ção com o cimento Em concretagens realizadas sob baixa temperatura a cura deve contemplar as medidas de proteção para evitar que essa água congele durante o processo BAUER 2013 Após a homogeneização da mistura o con creto fresco sofre com ação do sol e do vento Isto acelera a evaporação da água impedindo a completa hidratação do cimento e aumentando a incidência da retração que provoca fissuras e trincas no concreto Principais Métodos de Cura Utilizados Os métodos de cura dependem do tipo de peça e do local da concretagem da exigência estrutural do concreto e da quantidade de recursos financei ros que se deseja investir no processo escolhido Podemos destacar os seguintes métodos Irrigação ou aspersão de água Método extremamente simples e de baixo custo é um dos mais utilizados consiste basicamente em manter o concreto constantemente úmido com aplicação de água periodicamente Figura 10 Submersão Manter o concreto submerso em água é o método ideal e mais perfeito de cura porém é de difícil apli cabilidade Figura 11 Traz como desvantagem o fato que a peça fica impossibilitada de ser manuseada ou de ter sua superfície usada no caso de pisos e lajes durante todo o período da cura controlada A cura por submersão é usada em prémoldados especiais além de lajes e pisos Figura 10 Aspersão de água sobre uma laje recémconcretada 91 UNIDADE 3 Recobrimento O recobrimento do material concretado é usado para impedir a ação direta do vento e do sol mas é pouco eficiente no resultado final Pode ser me lhorado se além da cobertura for utilizado areia terra serragem ou outro material que umedecido ajude a manter a umidade sobre o concreto Impermeabilização por pinturas Para se utilizar pinturas como função impermea bilizante é necessário a aplicação de resinas tintas ou emulsões asfálticas que sejam adequadas para a pintura de concretos Algumas destas pinturas podem se manter como características permanen tes não agindo apenas durante o período de cura como a maioria dos outros sistemas apresentados É importante reforçar que essa pintura deve ser aplicada logo após o alisamento mecânico do piso no máximo algumas horas após a concretagem Aplicação de Membranas Utilizar a aplicação de membranas para cura é um processo que garante a proteção do concreto por 3 a 4 semanas durante o período que a cura está ocorrendo constando de um filme ou pelí cula membrana que é aplicada como emulsão aquosa resinas ou parafinas Essas membranas diferentemente das pinturas desintegramse de pois dessas 3 ou 4 semanas ou são removidas por ferramentas de atrito Finalmente você chegou ao final desta terceira unidade e seus conhecimentos vão aumentando a cada etapa vencida Esta unidade apresentou o concreto um material que vai te acompanhar por toda a sua vida profissional Poucos materiais produzidos pelo homem durante toda a história conseguiram o status de revolucionar e modificar toda a estrutura da so ciedade de mudar a maneira como se vivia até então como se trabalhava enfim de alterar um padrão de vida estabelecido até então como a des coberta desse material conhecido como Concreto Figura 11 Cura do concreto submerso em água 92 1 Um ensaio muito utilizado é o ensaio conhecido como Slump test ou ensaio de abatimento que pode ser aplicado em laboratório ou na obra é rápido simples e não necessita de energia elétrica Sobre o slump test analise as sentenças a seguir I Devese preencher totalmente o cone retirando os excessos após este cone é retirado verticalmente com cuidado para não danificar o concreto II Após a retirada do cone o concreto compactado mas ainda com certa plas ticidade sob ação da força da gravidade vai se deformar aumentando o tamanho da sua base e consequentemente diminuindo a sua altura III Devese pesar o cone antes do início do ensaio e pesar o concreto depositado dentro dele no final para calcular a diferença de massa relativa do concreto utilizado IV A diferença medida em centímetros do valor inicial e do valor obtido após a retirada do cone é o que se diz ser o valor do slump do concreto Assinale a alternativa correta a Somente a I e II estão corretas b Somente a I e III estão corretas c Somente a II e III estão corretas d Somente a I II e IV estão corretas e Somente a II III e IV estão corretas 93 2 O processo de produção do concreto envolve diversas etapas como a mistura transporte lançamento adensamento e cura Sobre o lançamento do concreto analise as sentenças a seguir I O tempo de lançamento se soma ao tempo de cura para que se tome os cuidados necessários para não ultrapassar o tempo máximo antes do início das reações químicas II É o processo ou operação de se colocar o concreto no local final de aplicação como fôrmas pavimentos ou superfícies onde o concreto irá permanecer e receber o adensamento necessário III Devido a grandes extensões de concretagem principalmente em pisos ou lajes para prevenir ou eliminar as tensões de variações térmicas pode ser necessário a instalação de juntas elásticas de dilatação IV No lançamento deve ser observado a altura de queda livre Se a altura for superior a 25 m medidas especiais precisam ser observadas para se evitar a segregação Assinale a alternativa correta a Somente a I e II estão corretas b Somente a I e III estão corretas c Somente a II e III estão corretas d Somente a I II e IV estão corretas e Somente a II III e IV estão corretas 94 3 Sobre o adensamento do concreto identifique se as sentenças a seguir são verdadeiras ou falsas Para realizar um processo de apiloamento manual é necessário um concreto com baixa plasticidade e a camada a ser compactada não deve ser inferior a 60 cm O Adensamento busca a eliminação dos vazios das bolhas de ar o completo cobrimento de todas as ferragens e para isso utilizase a compactação e a vibração como técnicas a garantir a distribuição perfeita e homogênea do concreto O adensamento mecânico pode utilizar diversos equipamentos como mesa de concretagem vibradores rotativos de alta frequência por processo de centrifugação ou ainda por processo a vácuo A atividade de adensamento estará concluída quando o concreto estiver pron to para ser lançado e é importante verificar se alguns serviços prévios foram realizados como a limpeza das formas e aplicação do desmoldante Assinale a alternativa que indica corretamente as expressões anteriores são verdadeiras V ou falsas F a V V F F b F V V V c V F V V d F V F F e F V V F 95 Concretagem de laje em tempo real 5700 m² 45 m³ No material indicado podemos acompanhar um vídeo demonstrativo da concre tagem de uma pequena laje com 5700 m2 onde podese observar o lançamento e o adensamento do concreto Para acessar use seu leitor de QR Code WEB Concreto ciência e tecnologia vol I e vol II Autor Geraldo Cechella Isaia Editora IBRACON 2011 Sinopse a obra em dois volumes é extremamente completa e busca abranger todas as áreas de estudo relacionadas ao concreto Geraldo Isaia contou com a colaboração de renomados autores da área para publicar desta forma um tratado definitivo e que pode ser usado como principal fonte de consulta por estudantes profissionais e pesquisadores na área do concreto Comentário a publicação procura cobrir o maior espectro possível dentro da ciência e tecnologia do concreto sedimentando o conhecimento de várias gera ções de engenheiros professores e pesquisadores Em razão disso a introdução de um meio de preservação de conhecimento é um prazer e uma satisfação Este sentimento se torna mais profundo quando em vez de se lançar apenas a segunda edição temse na realidade um livro totalmente reescrito atualizado em consonância com as normas brasileiras vigentes em um momento de reto mada econômica do país LIVRO Mil Dias A saga da construção de Brasília Ano 2018 Sinopse Mil dias mistura ficção e contexto histórico para retratar a construção da cidade Quando o presidente Juscelino Kubitschek anunciou que faria do zero ainda em seu mandato uma cidade no meio do Planalto Central para ser a nova capital do país muitos pensaram que seria impossível O sonho de JK foi construído em mil dias menos de três anos É essa a história que será retratada na minissérie Mil dias A saga da construção de Brasília Comentário a construção de Brasília foi uma das maiores aventuras da Enge nharia de todos os tempos seja pela grandiosidade ou pelo ineditismo pois nunca nada parecido havia sido feito no mundo Para o tema desta unidade o concreto era uma das marcas de Niemayer e marca presente e abundante em todas as suas obras FILME 96 ABNT NBR 61182004 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Rio de Janeiro ABNT 2004 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção I 5 ed revisada Rio de Janeiro LTC 2013 NEVILLE A M BROOKS J J Tecnologia do concreto 2 ed Tradução Ruy Alberto Cremonini Porto Alegre Bookman 2013 PEDROSO F L Concreto as origens e a evolução do material construtivo mais usado pelo homem São Paulo Ibracon 2009 Gabarito 1 D 2 E 3 E Diário de Bordo PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Definir a dosagem de concreto as leis utilizadas no di mensionamento bem como entender e desenvolver o traço para produção Identificar as propriedades no estado endurecido e a im portância da resistência do concreto Conhecer os principais ensaios não destrutivos e como são aplicados Classificar os tipos de concreto e destacar suas caracte rísticas Dosagem de Concreto Propriedades no Estado Endurecido Tipos de Concreto Ensaios não Destrutivos Me Sandro Melo das Chagas Concreto de Cimento Portland II 100 Concreto de Cimento Portland II Dosagem de Concreto Caroa alunoa nesta unidade continuaremos a falar sobre o concreto pois um material tão importante e impactante à construção civil não consegue ser abordado em somente uma unidade O concreto pode ser produzido em qualquer lugar do mundo desde que haja a disponibilida de do cimento pois os outros componentes são relativamente abundantes na maioria das regiões do planeta Contudo como funciona a proporção a ser usada de cada um desses componentes É exatamente isso que vamos estudar agora na de terminação da Dosagem do concreto 101 UNIDADE 4 Estudos sobre Dosagem Para se falar sobre dosagem do concreto sem pre temos que lembrar do principal componente ativo o cimento Ele surgiu no início do Século XIX até que em 1827 Joseph Aspdin inventou e patenteou na Inglaterra o cimento Portland atualmente o mais consumido No primeiro sécu lo o cimento foi sendo conhecido e quanto mais era utilizado mais se conhecia suas qualidades mais propriedades sobre ele eram descobertas e estudadas Métodos de Dosagem Diversos métodos de dosagem foram desenvol vidos pelos pesquisadores em diversas partes do mundo Muitos países definiram seus mé todos preferenciais pois eles se adequavam ao tipo de agregado e tipo de cimento utilizado e a disponibilidade destes apresenta variações em cada país Sem contar que o método de do sagem a ser aplicado pode variar conforme o projeto o tipo de obra dos equipamentos e o nível de mão de obra A determinação da dosagem pode variar con forme o método mas basicamente depende dos seguintes fatores Relação água cimento Relação água agregado Relação entre agregado graúdo agregado miúdo A consistência necessária definida em pro jeto Alguns índices ou fatores podem ser alterados para adequar cada um dos métodos de dosagem desenvolvidos A granulometria A curva de inchamento O índice de materiais pulverulentos O coeficiente de forma A presença e quantidade de argila e maté ria orgânica A dosagem é o ato de misturar os constituintes do concreto a fim de conseguir um material plástico com características préfixadas com objetivo princi pal de conseguir uma mistura que atenda as carac terísticas pretendidas sejam estas de resistência de plasticidade ou de economia de recursos Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 As misturas possíveis e as que apresentavam me lhores resultados foram testadas inúmeras vezes buscandose a melhor composição de agregados aglomerante e principalmente a quantidade de água que deveria ser adicionada na mistura As sim podemos dizer que foram desenvolvidos os métodos experimentais 102 Concreto de Cimento Portland II Muitos métodos foram desenvolvidos e vários se popularizaram aqui no Brasil Cada um se destaca por algum fator não existindo um mais ou menos eficiente e também não há um consenso e nem um método dominante Vamos destacar aqui os métodos mais frequentes na bibliografia usual sobre Concreto Independentemente do método de dosagem que for utilizar é importante sempre conhecer muito bem as características dos materiais utilizados na mistura pois isso é essencial para elaborar um processo de dosagem eficiente Método do SNCF Serviço Nacional de Estradas de Ferro da França Método de Vallete Método de Dosagem ACI American Concrete Association Método de Dosagem IPT Instituto de Pesquisas Tecnoló gicas proposto pelo Prof Ary Frederico Torres Esses métodos estão demonstrados em Bauer 2013 Método ABCP Assoc Brasileira de Cimento Portland adaptado do método ACI para as condições brasileiras Método IBRACON Instituto Brasileiro do Concreto Método INT Instituto Nacional de Tecnologia proposto por Fernando Luiz Lobo Carneiro Método ITERS Instituto Tecnológico do estado do Rio Grande do Sul proposto por Eládio Petrucci Dosagem pelo Método IPTEPUSP É impossível conhecer e estudar todos os métodos existentes assim quando você estudar o método escolhido é importante entender o mecanismo de utilização das curvas Desta forma outros métodos que for estudar serão de mais fácil compreensão O método de dosagem do IPT da mesma forma que alguns dos métodos elaborados trata a relação águacimento como o parâmetro mais relevante ao realizar o dimensionamento Esse método considera que a melhor proporção a se atingir entre os agregados que forem utiliza dos é aquela que conseguir atender o abatimento requerido em projeto com o consumo da menor quantidade de água 103 UNIDADE 4 Para se realizar a dosagem pelo método IPT devese seguir uma relação de passos um determinado abatimento já tabelado as retas posicionadas para cada valor de Slump que possa ser desejado Passo 4 o ponto que o fator ac toca na reta referente ao abatimento desejado Slump deve ser acompanhado na hori zontal até o eixo m kgkg O Valor obti do indica uma quantidade de massa seca é a relação em massa seca de agregado cimento Passo 5 com a taxa de massa seca obtida aplicase a Lei de Priszkulnik e Kirilos quadrante inferior esquerdo o consumo de cimento se relaciona com a quantidade de cada agregado onde se pode obter a quan tidade de cimento que deve ser aplicada Passo 6 com a obtenção do último com ponente da mistura o cimento podese determinar o traço a ser utilizado O traço será estudado a seguir Figura 1 Diagrama de dosagem modelo de comportamento Fonte Helene e Terzian 1992 233 28 dias 7 dias 3 dias Slump 150 mm Slump 40 mm m kgkg C kgkg ac kgkg F MPa c28 Passo 1 devese conhecer a resistência do concreto à compressão que foi dimensio nada anteriormente pelo calculista estrutu ral o Fck ou para essa tabela de resistência aos 28 dias o Fc28 Passo 2 a aplicação de Lei de Abrams nos fornece diversas curvas que são prede terminadas e tabeladas para cada tipo de cimento quadrante superior direito O concreto se relaciona com o fator água cimento ac por meio da resistência de sejada em projeto para determinado tipo de cimento com a relação águacimento obtida no gráfico Passo 3 com o valor obtido da relação ac aplicase a Lei de Lyse quadrante inferior direito o fator águacimento se relacio na com o consumo de agregados de um determinado concreto de forma linear onde essa relação vai cruzar no gráfico com 104 Concreto de Cimento Portland II Execução de Traço de Concreto A quantidade de cada material na composição do concreto indica o que chamamos de traço Figura 2 Ele foi convencionado como a relação da quantidade de cimento em relação aos demais componentes agregado graúdo agregado miúdo e água Ele pode ser determinado em massa ou em volume Traço do concreto em massa O Traço é descrito em massa quando os materiais utilizados na mistura são medidos em massa 1 ar br ac Em que 1 cimento é o material referência do traço ar areia em kg pode ser outro agregado miúdo br brita em kg pode ser outro agregado graúdo ac relação águacimento kg Traço do concreto em volume O Traço é descrito em volume quando os materiais utilizados na mistura são medidos em volume utilizando o traço em massa dividindo os itens pela sua massa unitária 1γc arγar brγbr ac Em que γ massa unitária de cada produto O engenheiro pode dominar os materiais as propriedades os tipos de concreto ou como fabricálo mas somente após conhecer a dosagem e a determinação de traços como foi apresentado ao longo desta unidade que será possível expressar todos os conhecimentos adquiridos na teoria para a práti ca ou seja a capacidade de produzir um concreto que atenda as características e a resistência que foi determinada em projeto durante o dimensionamento estrutural Figura 2 Componentes do concreto descrito no traço Fonte o autor 105 UNIDADE 4 A partir da pega do concreto com o início do processo de cura você poderá considerar que esse concreto está na fase de endurecimento Como o concreto deixou de se comportar como um fluído e passou para o estado sólido novas propriedades e características podem ser verificadas Módulo de Elasticidade O módulo de elasticidade pode ser dinâmico ou estático O módulo dinâmico é medido a partir do resultado da medição da frequência de resso nância aplicada na peça de concreto que se quer investigar Os resultados obtidos no módulo de elasticidade estático são praticamente iguais ao dinâmico quando se usa o método de medição da frequência de ressonância quando se usa o ensaio de velocidade de propagação do ultrassom os valores do módulo dinâmico chegam a ser até 16 maior que o estático Propriedades no Estado Endurecido 106 Concreto de Cimento Portland II Retração e Resistência do Concreto A retração é uma deformação que provoca a redução do volume do concreto sendo identificada a partir do fim da cura Essa deformação não depende de carregamento e acontece independentemente de di reção de carga pois é uma deformação volumétrica Ensaios de Compressão Os ensaios de compreensão são realizados com amostras extraídas conforme a NBR 5738 2015 Concreto procedimento para moldagem e cura de corpos de prova que descreve os proce dimentos de execução e quantidade de corpos de prova para os respectivos volumes de concreto produzidos entre outras indicações Os corpos de prova Figura 3 são cilindros padronizados em três tamanhos diferentes com 15 cm de diâmetro por 30 cm de altura 10 cm de diâmetro por 20 cm de altura ou prismático com base de 15 x 15 cm e 50 cm de altura Figura 3 Corpos de prova cilíndricos ainda nas formas O ensaio que é realizado se chama de ensaio de compressão axial e é realizado em uma pren sa hidráulica que comprime o corpo de prova progressivamente Figura 4 até acontecer a perda de suas características estruturais que chamamos de ruptura A força aplicada é di vidida pela área de contato do corpo de prova com a prensa A retração se processa mais rapidamente até aproximadamente três a quatro meses depois da concretagem e depois continua com o pro cesso mais lentamente Para as dimensões de peças usuais 25 da retração se apresenta nos primeiros 7 dias aumentando para 333 aos 14 dias para 50 em um mês e para 75 após 6 meses percebendo um aumento contínuo ao longo do tempo Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 A resistência à compressão do concreto é a pro priedade mecânica mais importante pois consi deramos que o concreto absorve e resiste princi palmente aos esforços de compressão O controle da resistência é realizado conforme descrito na NBR 126552015 Concreto de cimento Portland preparo controle recebimento e aceitação Ela define como são feitos os ensaios de resistência à compressão os limites máximos para a formação de lotes de concreto e os critérios de amostragem 107 UNIDADE 4 Figura 4 Prensa hidráulica para concreto Existem prensas de vários níveis de tecnologia e de limite máximo de carga como as prensas de funcionamento manual e as totalmente automatizadas Os métodos de leitura também variam desde as prensas onde todas as anotações dos resultados são observadas e anotadas manualmente por um operador até as mais modernas onde um software integrado com a prensa registra todos os dados do ensaio realiza os cálculos e pode até traçar as curvas de ruptura instantaneamente Contudo independentemente do avanço tec nológico todas elas devem registrar resultados parecidos e com precisão de acordo com a correta calibração do equipamento e do rigor na execução do ensaio Resistência à Tração O ensaio mede a resistência à tração simples do concreto basean dose no princípio de que um cilindro carregado diametralmente recebe tensões de tração além das de compressão vale ressaltar que a resistência à tração será bem menor que a de compressão e consequentemente o concreto irá romper primeiramente pelos esforços da tração Por isso as armaduras de aço são fundamentais para absorver esse tipo de solicitação AMBROZEWICZ 2012 Assim podemos encerrar este tópico destacando a resistência do concreto e os ensaios que podem ser aplicados sobre ele O profis sional que trabalha com concreto precisa acompanhar e conhecer todas suas características durante o seu processo de endurecimento 108 Concreto de Cimento Portland II O avanço da tecnologia e desenvolvimento dos materiais na engenharia tornam possível que você projete e execute cada vez estruturas de concreto maiores e mais resistentes Os modernos softwa res de cálculo estrutural são capazes de simular milhares de situações diferentes otimizando a melhor solução e permitir que cada vez mais engenheiros produzam estruturas mais ousadas Existem vários ensaios que podem ser realiza dos para conferir se o concreto no estado fresco foi dimensionado produzido e aplicado dentro das especificações e exigências Analisando os re sultados obtidos é possível avaliar de imediato a qualidade do concreto e decidir se ele pode ser aceito se é necessário corrigilo ou até descartálo caso a incompatibilidade do resultado previsto versus o resultado obtido for muito significativo Ensaios não Destrutivos 109 UNIDADE 4 Após o endurecimento a verificação da resis tência no corpo de prova possibilita por meio de uma amostra previamente retirada estimar se com boa precisão a resistência do concreto Contudo e quando não forem reservadas essas amostras E quando estivermos trabalhando com concretos antigos em que detalhes sobre o dimen sionamento não forem conhecidos Quando for necessário estimar a resistência em um concreto já endurecido onde as amostras dos corpos de prova apresentarem resultados in feriores aos especificados no projeto é possível realizar ensaios na própria obra inspecionando o concreto por meio de ensaios não destrutivos ou seja garantindo a manutenção da peça sem danos ou avarias na realização Entre os ensaios existen tes vamos destacar três que são mais utilizados Medição de Dureza Superficial A medição de dureza superficial se baseia no im pacto no choque entre o material a ser avaliado o concreto e um material projetado sobre ele normalmente um artefato metálico Utilizase um aparelho conhecido como esclerômetro para realização deste teste em que uma barra metálica interna ao aparelho é projetada sobre a superfície do concreto ocasionando o choque e a reflexão A leitura que é obtida com o recuo registrado pela barra após o impacto é convertida em valores que indicam a resistência do concreto A preparação e o procedimento de execução do ensaio é fundamental para garantir a confiabi lidade dos dados obtidos Deve ser dada atenção a fatores como a aferição do esclerômetro que deve ser periódica a superfície do concreto deve estar limpa livre de umidade e ser plana Para a realização do ensaio uma sequência de impactos sucessivos em uma área predeterminada deve ser aplicada para possibilitar um volume de dados que possibilite mapear toda a área desejada Os procedimentos sobre o uso do esclerômetro pode ser encontrado na NBR 7584 2012 Concreto endurecido avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão método de ensaio Métodos Sônicos e Ultrassônicos Aplicadas vibrações de altíssima velocidade pró ximas a do som Pode ser feito realizando medi ções da propagação do som dentro do concreto ou por meio da ressonância Esta consiste em procurar a frequência de vibração longitudinal de um corpo de prova que se apoia no centro em um suporte de borracha com captador eletrônico BAUER 2013 Método de Medição da Deformação da Peça Esse método é muito utilizado seja pela sua faci lidade de execução assim como pelos resultados confiáveis e que demonstram a situação real da deformação Ele busca a verificação do aço e do concreto trabalhando conjuntamente e é reali zado por meio de uma prova de carga Figura 5 que nada mais é do que a simulação de um carregamento estático aplicado sobre o local a ser ensaiado É possível medir as deformações verticais as distensões das fibras e a rotação em uma peça estrutural 110 Concreto de Cimento Portland II Figura 5 Prova de carga estática Conhecer os ensaios de resistência do concreto e principalmente saber aplicálos ou executálos é muito importante pois são atividades cada vez mais utilizadas e exigidas porque controle tecno lógico e rastreabilidade são cada vez mais exigidos nas obras do século XXI Desta forma alunoa especializarse nessa área de atuação realizando ensaios de dureza sô nicos e ultrassônicos e de deformação é uma boa opção para engenheiros empreendedores com a prestação de serviços para clientes públicos ou privados que precisam de informações precisas em obras já finalizadas e na maioria das vezes já em uso 111 UNIDADE 4 Alunoa este tópico vai lhe mostrar que é pos sível produzir inúmeros tipos diferentes de con creto dependendo dos materiais utilizados do processo de mistura do tipo de lançamento do fim a que será utilizado e das características após o concreto estar completamente endurecido Tipos de Concreto 112 Concreto de Cimento Portland II Concreto Bombeável Tratase na verdade de uma va riação do concreto convencio nal com maior fluidez para se tornar adequado ao lançamento por tubulação com bombea mento Figura 6 Concreto Armado O Concreto armado não é um tipo de concreto em si mas se trata de aplicação de um dos diversos tipos de concreto em uma peça ou superfície sobre armaduras de aço previamente instaladas Figura 7 com o ob jetivo de aumentar a resistência à flexão e à tração Após o endurecimento o concreto e o aço se unem tra balhando de forma a dividir as cargas e tensões suportadas Figura 6 Lançamento de concreto por bombeamento Figura 7 Distribuição do concreto sobre a armadura de aço Concreto Convencional É o tipo mais comum e mais usado é a composição básica do concreto sem nenhuma característica especial Seu tipo de lançamento também é convencional lançado diretamente nas formas É um concreto relativamente seco já que não apresenta características especiais Destacase em relação aos outros concretos pois é o que apresenta o menor custo 113 UNIDADE 4 Concreto Protendido O principal componente que dá a característica ao concreto proten dido é a presença de cordoalhas de aço que são distribuídas antes da concretagem Essas cordoalhas são cabos de aço sem emendas que ficam encamisadas em mangueiras de cor padronizada azul Figura 8 e uma camada de graxa separa a mangueira do cabo permitindo que o aço deslize dentro da mangueira As cordoalhas são tracionadas após o endurecimento do con creto e ancoradas nas extremidades As tensões de compressão que surgem nessa peça aumentam significativamente a resistência deste concreto Este sistema é chamado de póstensão Figura 8 Cordoalhas de proteção distribuída juntamente com a armadura Fonte o autor Há ainda sistemas que tracionam o aço antes e concretam depois obtendo a ancoragem por aderência após o concreto endurecido Nesse caso não são usadas cordoalhas pois a rugosidade do aço é fundamental para que o concreto fique aderido perfeitamente ao aço e ao encolher a peça aumenta muito a sua resistência à flexão Este sistema é chamado de prétensão Concreto Leve É um concreto produzido com a adição de agregados leves poliestireno expandido EPS vermiculita argila expandida que substituem em parte ou até totalmente os agregados convencionais Conforme o tipo de material substituído é possível compor um concreto que chega a pesar até três vezes menos que o concreto convencional Concreto Celular O Concreto celular também tem o objetivo de ser mais leve que o concreto convencional mas em vez de se alterar os agre gados ele é obtido por meio de um aditivo incorporador de ar que cria bolhas de ar no concre to que permanecem após a con cretagem e ao endurecimento A presença de vazios no concreto diminui a sua densidade tor nando as peças mais leves Esses vazios diminuem a re sistência deste concreto à com pressão não sendo então reco mendado para uso estrutural Concreto Pesado A produção do concreto pesado usa a mesma lógica do concreto leve a adição de agregados com uma massa específica diferente da convencional porém ao contrário do concreto leve no concreto pesado vaise adicionar na mistura agregados com maior massa específica que os convencionais como a hematita ou a barita Devido à maior densidade final da mistura é utilizado para isolamento de instalações radioativas ou para produção de contrapesos 114 Concreto de Cimento Portland II Concreto de Alta Resistência Inicial É um concreto usado em larga escala pois tem grandes vantagens em relação ao concreto convencional e o sistema de produção é exatamente igual pois a única variação é o tipo de cimento utilizado Esse cimento CP V ci mento de alta resistência inicial apresenta um endurecimento mais rápido que o convencional principalmente nos primeiros dias Também é possível usar aditivos que produzem efeitos se melhantes É utilizado onde se deseja a desforma ou a li beração para tráfego sobre o concreto em menos tempo como a indústria de prémoldados ou em reformas de pisos em instalações que estão em operação Concreto Autoadensável Para ser um concreto autoadensável Figura 9 é necessário que se produza uma mistura com alta fluidez por meio do uso de aditivos superplasti ficantes É utilizado em peças muito esbeltas ou peças com alta taxa de armadura Facilita a con cretagem eliminando a necessidade de vibração devido ao fato da fluidez tornálo autonivelante Esse tipo de concreto é utilizado em obras que necessitam de alta resistência e alta durabilidade Apesar de ser um concreto com um custo unitário mais caro impulsionado pelo valor do aditivo seu custo é normalmente compensado pela redu ção de mão de obra necessária na sua aplicação Concreto de Alto Desempenho CAD Esse tipo de concreto se caracteriza pela alta tecnologia envolvida na sua produção possibi litando alta resistência mecânica alta durabili dade e resistência química a cloretos e sulfatos além de apresentar deformações muito menores quando exposto ao carregamento Um dos maio res avanços com o uso do CAD acompanhado de tecnologias como a proteção é reduzir cada vez mais o peso próprio da estrutura e com isso conseguir produzir peças cada vez mais esbeltas e consequentemente com maiores dimensões de comprimento ou de altura Figura 10 Figura 9 Espalhamento de concreto com alta fluidez Figura 10 Ponte com concreto de alto desempenho Ao se reduzir a seção das peças é possível se ob ter um ganho de área útil além de se reduzir as formas a armadura e a mão de obra utilizada tendendo a compensar o custo mais alto de fa bricação Para sua produção usase aditivos e adições que provocam a redução da porosidade e permeabilidade 115 UNIDADE 4 Concreto Prémoldado O concreto prémoldado é na verdade a utiliza ção de elementos de concreto produzidos fora do seu local de uso final Necessariamente o prémol dado nos remete à transporte ou deslocamento da peça já concretada para o seu posicionamento no local definitivo Figura 11 com o concreto já endurecido e com ganho de resistência Figura 11 Aduelas prémoldadas montadas em uma ponte A opção por se utilizar o concreto prémoldado basicamente acontece por duas razões a indus trialização da construção e a racionalização da execução das estruturas de concreto Além de todos esses tipos de concreto que você estudou ainda existem outros para usos especí ficos ou com características particulares como o concreto projetado concreto branco concreto colorido concreto rolado entre outros Veja a seguir algumas normas importantes relacionadas com o estudo do concreto NBR NM 671998 Concreto determi nação da consistência pelo abatimento do tronco de cone NBR 72122012 Execução de concreto dosado em central procedimento NBR 72222011 Concreto e argamassa determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos NBR 140262012 Concreto projetado especificação NBR 149312004 Execução de estruturas de concreto procedimento NBR 158232017 Concreto autoaden sável NBR 164162015 Pavimentos permeáveis de concreto requisitos e procedimentos Sempre que tiver dúvidas nos seus estudos lem brese que uma das maneiras mais seguras e eficientes de as verificar é a consulta às normas técnicas Você chegou ao final desta quarta unidade concluindo os estudos sobre o concreto o material mais utilizado dentro da construção civil É fundamental para a evolução da carreira e para o desenvolvimento profissional do en genheiro civil conhecer e saber calcular pro duzir e utilizar o concreto Independentemente da área ou atividade que você for trabalhar o concreto vai ser sempre protagonista e o co nhecimento sobre o concreto que você acabou de estudar será um dos mais senão o mais utili zado durante toda a vida profissional indepen dentemente do tipo ou tamanho de empresa na vida acadêmica e profissional Montagem de peças prémoldadas 116 Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 1 A partir da pega do concreto com o início do processo de cura consideramos que o concreto está na fase de endurecimento Como o concreto deixou de se comportar como um fluído e passou para o estado sólido novas propriedades e características podem ser verificadas Baseado no texto e no material estudado identifique as expressões que estão corretas I Os Ensaios de compressão são realizados utilizando um cilindro carregado diametralmente que recebe tensões de tração além das de compressão II A retração do concreto é uma deformação que provoca a redução do volume do concreto e não depende de carregamento assim acontece independen temente de direção de carga III O ensaio de resistência à tração utiliza corpos de prova em três tamanhos diferentes com 15 cm de diâmetro por 30 cm de altura 10 cm de diâmetro por 20 cm de altura ou prismático com base de 15 x 15 cm e 50 cm de altura IV Para medir o módulo de elasticidade baseiase no impacto no choque en tre o material a ser avaliado o concreto e um material projetado sobre ele normalmente um artefato metálico ocasionando o choque e a reflexão Assinale a alternativa que indica corretamente as afirmativas a Somente a II está correta b Somente a III está correta c Somente a II e III estão corretas d Somente a I II e IV estão corretas e Somente a I III e IV estão corretas 117 2 É possível produzir inúmeros tipos diferentes de concreto dependendo dos materiais utilizados do processo de mistura do tipo de lançamento do fim a que será utilizado e das características após o concreto estar completamente endurecido Sobre os tipos de concreto assinale a alternativa correta a Concreto bombeável é o tipo mais comum e mais usado dos concretos é a composição básica do concreto sem nenhuma característica especial b Concreto leve produzido com agregados leves que substituem em parte ou até totalmente os agregados convencionais pesa até 13 que o convencional c Concreto armado utiliza na mistura agregados com maior massa específica que os convencionais Devido à maior densidade pode ser usado para isolamento de instalações radioativas d Concreto autoadensável também produzido com o objetivo de ser leve ele é obtido por meio de um aditivo incorporador de ar que cria bolhas de ar no concreto e Concreto celular são inseridos cordoalhas de aço dentro do concreto que são tracionadas e posteriormente após o endurecimento do concreto são ancoradas e provocam nessa peça um aumento significativo da resistência deste concreto 118 3 Sobre a dosagem identifique se as sentenças a seguir são verdadeiras ou falsas Existe inúmeros métodos e cada um se destaca por algum fator não existindo um mais ou menos eficiente Muitos países desenvolveram seus próprios méto dos mas como já foi dito não há um consenso e nem um método dominante A dosagem e o traço do concreto não estão relacionados pois a dosagem depende diretamente do cimento e dos agregados misturados O traço é a relação da água na fabricação do concreto A determinação da dosagem pode variar conforme o método mas basica mente depende dos seguintes fatores relação águacimento relação água agregado relação entre agregado graúdoagregado miúdo e a consistência necessária definida em projeto Os fatores que podem ser alterados para adequar cada método de dosagem são a granulometria a curva de inchamento o índice de materiais pulverulentos o coeficiente de forma e a presença e quantidade de argila e matéria orgânica Assinale a alternativa que indica corretamente se as afirmativas são verdadeiras V ou falsas F a V F V V b V F F V c F V V F d F F V V e V V F F 119 O ensaio à compressão em concreto No material indicado você pode conhecer mais detalhes e procedimentos para a realização de ensaios de compressão no concreto descobrir a carga de rup tura e como cada tipo de ruptura é influenciada pelas características do tipo de concreto que foi produzido Para acessar use seu leitor de QR Code WEB Concreto Armado eu te amo vai para a obra Autor Manoel Henrique Campos Botelho Nelson Newton Ferraz Editora Blucher Sinopse os autores reuniram suas próprias experiências e as de amigos dando origem a esta obra que procura aguçar na cabeça de jovens engenheiros ar quitetos e tecnólogos a importância das ciências da administração empresarial A ideia é transmitir de maneira resumida e agrupada os principais conceitos que todo profissional que inicia na execução de obras da construção civil precisa conhecer nos campos das estruturas de concreto armado e alvenaria O livro procura a qualidade didática e não a formalidade de um texto técnico acadê mico Assim um mesmo assunto pode ser apresentado em vários itens e com várias abordagens LIVRO O Novo Canal do Panamá Dublado HD Completo Documentário Discovery Channel Ano 2016 Sinopse o arquiteto Danny Forster viaja pelo mundo mostrando projetos in críveis de construção incluindo navios de guerra com direito a entrevistas com os arquitetos e engenheiros envolvidos oferecendo uma perspectiva atual das técnicas de construção O Novo Canal do Panamá Mil trabalhadores assumem o projeto de engenharia mais caro de todos os tempos Comentário o projeto de expansão do Canal do Panamá também chamado de Projeto do Terceiro Conjunto de Eclusas dobrou a capacidade do Canal do Panamá adicionando uma nova faixa de tráfego e permitindo um maior núme ro de navios e aumentando a largura e a profundidade das faixas permitindo passar maiores navios FILME 120 ABNT NBR 126552015 Concreto de cimento Portland preparo controle recebimento e aceitação Proce dimento Rio de Janeiro 2015 ABNT NBR 5738 2015 Concreto procedimento para moldagem e cura de corpos de prova Rio de Janeiro 2015 ABNT NBR 61182004 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Rio de Janeiro 2004 ABNT NBR 72122012 Execução de concreto dosado em central procedimento Rio de Janeiro 2012 ABNT NBR 72222011 Concreto e argamassa determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos Rio de Janeiro 2011 ABNT NBR 7584 2012 Concreto endurecido avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão Método de ensaio Rio de Janeiro 2012 ABNT NBR 140262012 Concreto projetado especificação Rio de Janeiro 2012 ABNT NBR 149312004 Execução de estruturas de concreto procedimento Rio de Janeiro 2014 ABNT NBR 158232017 Concreto autoadensável Rio de Janeiro 2017 ABNT NBR 16416 2015 Pavimentos permeáveis de concreto requisitos e procedimentos Rio de Janeiro 2015 ABNT NBR NM 671998 Concreto determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone Rio de Janeiro 1998 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção I 5 ed revisada Rio de Janeiro LTC 2013 ISAIA G C Concreto Ciência e tecnologia São Paulo IBRACON 2011 HELENE P TERZIAN P Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo PINI 1992 MEHTA P K MONTEIRO P J M Concreto Estrutura Propriedades e Materiais São Paulo PINI 1994 NEVILLE A M BROOKS J J Tecnologia do concreto 2 ed Tradução Ruy Alberto Cremonini Porto Alegre Bookman 2013 121 1 A 2 B Concreto leve produzido com agregados leves poliestireno expandido EPS vermiculita argila expan dida que substituem em parte ou até totalmente os agregados convencionais chega a pesar até três vezes menos que o convencional 3 A Diário de Bordo Diário de Bordo Diário de Bordo PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Conceituar conhecer as características e compreender a importância das argamassas Classificar os tipos de argamassa e conhecer as etapas que compõem as argamassas de revestimento Definir aditivos e classificálos Conhecer os tipos de aditivos presentes no mercado sa ber sua aplicabilidade e seus resultados Definição e Características das Argamassas Tipos de Argamassa Aplicação dos Aditivos Químicos Aditivos Químicos Classificação Me Sandro Melo das Chagas Argamassas e Aditivos Químicos 126 Argamassas e Aditivos Químicos Definição e Características das Argamassas Caroa alunoa nesta Unidade 5 falaremos so bre as argamassas produtos semelhantes ao con creto sem os agregados graúdos Suas funções e propriedades também são diferentes enquanto no concreto o principal era a resistência à com pressão as argamassas são mais delicadas desta candose pela aderência e capacidade de vedação Você também conhecerá os aditivos produtos químicos que alteram as propriedades das arga massas e dos concretos Para começar vamos definir melhor o que são as argamassas 127 UNIDADE 5 Argamassas Argamassa é a mistura de um ou mais materiais aglomeran tes agregados minerais miúdos e água Quando misturados al gumas características são deseja das como uma boa plasticidade e quando endurecidos esperase a rigidez a resistência e a aderên cia O tipo de aglomerante utili zado pode variar de acordo com a utilização da argamassa e também se pode utilizar aditivos e adições na constituição da argamassa possibilitando a melhoria das características desejadas na mistura As argamassas podem ser preparadas mecânica ou manualmen te Em ambos os casos é fundamental a dosagem na medida certa para atingir o resultado esperado Para isso sempre se deve basear no traço que foi determinado seguir as orientações do responsá vel técnico respeitar as recomendações do fabricante e utilizar os equipamentos corretos AMBROZEWICZ 2012 Características e Propriedades das Argamassas As propriedades das argamas sas se relacionam com diversos fatores tais como qualidade e quantidade de aglomerante e qualidade e quantidade da água Como propriedades pode mos destacar enquanto no es tado fresco A adesão inicial perma necer adequadamente unida à base da aplica ção após seu lançamento manual ou mecânico é auxiliada pela plastici dade e dificultada pela gravidade É essa pro priedade que permite a argamassa ser aplicada a superfícies verticais como em paredes e até em revestimentos de su perfícies como tetos e lajes Figura 1 Figura 1 Aplicação de argamassa de revestimento no teto Plasticidade a argamassa tende a conservarse deformada após reduzir as tensões aplicadas a aplicação é mais fácil e garante a aderência do revestimento ao substrato Consistência maior ou menor facilidade da argamassa de formarse sob a ação de cargas Já no estado endurecido podese destacar a resistência mecânica que é a propriedade de acompanhar a deformação gerada por es forços internos e externos e de retornar à dimensão original quando cessar esses esforços sem se romper 128 Argamassas e Aditivos Químicos Classificação das Argamassas As argamassas podem ser classificadas de diversos modos Quanto ao tipo de aglomerantes Aéreas cal aérea e gesso Hidráulicas cal hidráulica e cimento Mistas cimento e cal aérea Quanto à dosagem Pobres ou magras volume de pasta insufi ciente para preencher os vazios Cheias ou gordas quantidade suficiente de pasta Quanto à consistência Secas Plásticas Fluídas AMBROZEWICZ 2012 É importante conhecer as propriedades das arga massas para usálas da melhor forma e nos lugares adequados Escolher e especificar corretamente faz toda a diferença e possibilita que os materiais atendam da melhor forma possível as suas funções dentro de uma obra da construção civil 129 UNIDADE 5 Olá alunoa Veja que interessante o que apren deremos nesta unidade as argamassas podem ser divididas em dois grandes grupos as argamassas especiais e as argamassas tradicionais As primei ras podem ter condições de fabricação contro ladas aditivos ou adições de componentes e na maioria dos casos são produzidas na indústria e somente preparadas na obra O segundo grupo com menos variações mais popular e de largo consumo na indústria da construção são as ar gamassas tradicionais de assentamento de blocos ou revestimento de superfície Tipos de Argamassa 130 Argamassas e Aditivos Químicos Argamassas Industrializadas Agora você vai conhecer os diversos tipos de argamassas indus trializadas e em que elas são utilizadas Argamassa colante É uma argamassa industrializada à base de cimento contendo re tentor de água e superplastificantes Pode ser aditivada com látex para aumentar a adesividade e proporcionar flexibilidade Figura 2 É fornecida em sacos ou silos preparada na indústria e já vem com a dosagem correta de todos os componentes Problemas de aderência mui tas vezes acontecem devido ao assentamento ter sido realiza do sobre bases mal prepara das como com cura incomple ta base enfraquecida por má dosagem do cimento e sujeira bolor óleos poeira que im pede a união perfeita entre as duas superfícies Figura 2 Argamassa colante para aplicação de pisos cerâmicos As argamassas colantes são classificadas conforme o seu local de aplicação pois isso define diretamente as características e proprie dades de cada uma delas Elas podem ser Tipo ACI para áreas internas Tipo ACII para áreas externas Tipo ACIII de alta resistência Existem ainda algumas argamassas especiais para determinadas si tuações específicas como de secagem rápida para grandes formatos de piso para aplicação de piso sobre piso para porcelanato para pastilhas cerâmicas para pastilhas de vidro entre outras Se quiser mais informações você pode consultar a NBR 140812012 Argamassa colan te industrializada para assenta mento de placas cerâmicas 131 UNIDADE 5 Argamassa para rejuntamento A argamassa de rejuntamento também é conhecida como rejun te Tratase de uma argamassa industrializada com finalidade de preencher as juntas entre placas cerâmicas e dar acabamento ao sistema de revestimento cerâmico Figura 3 Precisa apresentar baixa per meabilidade estabilidade da cor e capacidade de absorver deformações Figura 3 Aplicação da argamassa de rejuntamento Argamassa armada Sua principal característica é a pequena espessura porém deve possuir boa resistência mecâni ca Pode ser moldada em fôrmas ou projetada sobre a tela ou ar mação metálica Figura 4 Figura 4 Aplicação de argamassa armada sobre tela A argamassa armada tem diversas aplicações como a construção de paredes em tanques silos contenção de taludes e muros de arrimos e até em artefatos prémoldados 132 Argamassas e Aditivos Químicos Argamassa expansiva A argamassa expansiva é um agente demolidor não explosivo em pó cujo principal componente é a cal virgem Em contato com a água as reações de hidratação provocam o aumento de volume e se esse material estiver confinado pode provocar grandes pressões É usada nas indústrias extratoras de rochas e minérios e nas demo lições de estruturas de concreto substituindo o uso de explosivos Argamassa polimérica As argamassas poliméricas são fabricadas à base de cimento com adição de polímeros para grande aderência e resistência final São usadas principalmente no assentamento de blocos ou peças de pisos cerâmicos ladrilhos e azulejos Geralmente são aplicadas com bisnagas para garantir a quantidade ideal e posição correta uma vez que os filetes de argamassa são precisos e têm a função de reduzir o consumo do material Argamassa projetada Esse tipo de argamassa não é um tipo diferente de produto mas sim uma maneira dife rente de aplicar os produtos existentes Para funcionar são produtos com alto conteúdo de aglomerantes que quando misturados na água geram uma massa fluida que pode ser pul verizada ou bombeada Além de cimento pode ter gesso resinas acrílicas e cargas inertes como poliestireno expandido e celu lose entre outros Argamassas Convencionais A preparação manual das argamassas que era um modo corriqueiro de produção há algumas décadas hoje é praticamente inexistente seja pelos grandes volumes demandados como pela facilidade de acesso aos equipamentos de produção como betoneiras ou misturadores Fazer a mistura mecânica além de mais fácil possibilita uma argamassa mais homogênea Independentemente da opção é sempre importante que os elementos sejam corretamente dosados e o traço respeitado na hora da produção Argamassa de assentamento As argamassas de assentamento e as de revestimento apresentam semelhanças mas a de assentamento precisa suportar o peso dos blocos Figura 5 e eventualmente cargas adicionais distribuídas chegan do até a suportar as cargas de toda a estrutura no sistema de alvenaria estrutural assim a principal característica a destacar é a resistência à compressão e neste caso o uso do cimento na composição é fundamental 133 UNIDADE 5 Além de unir os blocos esta ar gamassa ainda tem a proprie dade de selar as juntas ajudar a distribuir as cargas e acomodar as deformações Figura 5 Aplicação de argamassa de assentamento em blocos Argamassa de revestimento A argamassa de revestimento na maioria das vezes é produzida no local da obra para recobrimento da superfície com uma ou mais camadas superpostas em espessura uniforme As camadas aplicadas têm funções de vedar regularizar e receber as camadas de acabamento como massa corrida textura ou pintura Podese ter argamassa composta usando somente o cal como aglomerante e diferentemente da maioria das outras estudadas não utiliza o cimento na sua composição Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code No uso em revestimentos a argamassa é aplicada em três camadas cada uma delas com funções e com constituição diferente das outras As camadas são a Chapisco é a primeira camada unindo o restante do revestimento com o substrato pode ser a parede de tijolos ou o contrapiso É uma camada rugosa para dar maior aderência e utiliza areia grossa e cimento o cal é evitado b Emboço é a camada mais espessa do revestimento entre 15 e 3 cm aplicada sobre o chapisco após a cura Tem o objetivo de regularizar e nivelar a superfície corrigindo a alvenaria as irre gularidades nos blocos cerâmicos ou pequenas falhas na execução em relação ao alinhamento e ao prumo Figura 6 É composto de areia média cal e cimento apresentando variações no traço conforme a espessura o local de aplicação e o tipo de alvenaria onde será aplicado 134 Argamassas e Aditivos Químicos Figura 6 Aplicação de argamassa na execução do emboço c Reboco argamassa com a função de dar o aca bamento liso e unifor me sobre o emboço É aplicado em uma fina camada e normalmen te é composto de cal e areia fina Figura 7 podendo ser exclusiva mente de cal ou até de gesso Mais informa ções você encontra na NBR 132812005 Ar gamassa para assenta mento e revestimento de paredes e tetos Figura 7 Aplicação de argamassa para execução do reboco As argamassas de revestimento são intensamente usadas na construção civil principalmente na al venaria de blocos cerâmicos de 6 furos quando estes não apresentam um bom acabamento natural e dependem de um revestimento para atingir o acabamento desejado Além disso as argamassas de revestimento também têm as funções de impermeabilizar a parede e de contribuir para o condicio namento térmico e acústico do conjunto 135 UNIDADE 5 Quando o homem começou a trabalhar com um material próximo do nosso cimento Portland e a desenvolver as argamassas e concretos há mais de 150 anos nem se imaginava que produtos quími cos adicionados em pequenas doses pudessem alterar aquelas reações que ainda estavam sendo dominadas pelos pesquisadores do século XIX No entanto hoje podese afirmar que os aditivos são presença frequente e que algumas barreiras como a falta de conhecimento sobre sua aplicação e o seu custo foram vencidos A sua utilização é proporcional à necessidade de se obter misturas com qualidades e características especiais Aditivos Químicos Classificação 136 Argamassas e Aditivos Químicos Aditivos para Concreto e Argamassa Os agregados constituem um importante componente para a produ ção de argamassas e principalmente do concreto Os aglomerantes responsáveis pelas reações químicas e pelo endurecimento e a água da mistura constituem o que chamamos de Concretos e Argamassas Contudo as misturas de diferentes componentes e diferentes proporções possibilitam obter materiais com características e pro priedades também diferentes e é para isso que se usam os compo nentes adicionais chamados aditivos Um aditivo é todo produto que pode ser dispensável à composição e finalidade do concreto mas que ao ser colocado na betoneira imediatamente antes ou durante a mistura do concreto ou da argamassa em quantidades geralmente pequenas e bem homo geneizado ao restante da mistura faz aparecer ou reforça certas características Fonte adaptado de Bauer 2013 Entre as diversas aplicações dos aditivos podemos destacar o uso quando se deseja aumentar a resistência melhorar a plasticidade diminuir a retração aumentar a durabilidade acelerar ou retardar o endurecimento diminuir a permeabilidade entre outros 137 UNIDADE 5 Classificação Os aditivos podem ser classificados de várias maneiras pois se pode considerar diversos tipos de materiais e compostos neste grupo O critério considerado mais preciso cientificamente é a classificação baseada na ação destes aditivos que pode ser química física ou físicoquímica Entendese por ação química aquela que modifica a solubilidade dos componentes do cimento por ação física aquela que modifica a tensão superficial da fase líquida fazendo com que as moléculas da mistura tenham menos coesão por ação físicoquímica aquela que altera tanto a tensão superficial e interfacial da água com a cinética do processo de hidratação BAUER 2013 Contudo o critério mais popular é a classificação baseada nos efeitos pois facilita o entendimento dos resultados obtidos com cada tipo de aditivo e facilita o diálogo dos fabricantes com os engenheiros civis responsáveis pela especificação e pelo consumo destes produtos Tendo em base as características principais dos aditivos eles podem ser classificados em a Aditivos para melhorar a trabalhabilidade do concreto po dem ser plastificantes redutores incorporadores de ar ou dispersantes ou fluidificantes b Modificadores das resistências mecânicas são redutores plastificantes c Modificadores para exposição a condições especiais incor poradores de ar d Modificadores de tempo de pega e endurecimento são os retardadores e aceleradores e Impermeabilizantes repelentes à absorção capilar e redu tores de permeabilidade f Expansores são os geradores de gás estabilizadores de vo lume e geradores de espuma g Outros como adesivos anticorrosivos corantes fungicidas e inseticidas No text present in the image 139 UNIDADE 5 Aplicação dos Aditivos Químicos A aplicação dos aditivos quími cos nas misturas de argamassas e concretos tem a capacidade de alterar as propriedades no estado fresco ou endurecido e apesar de podermos dividir em diversas categorias os aditivos apresentam dois objetivos ge rais e fundamentais o efeito de ampliar as qualidades da mistu ra ou a capacidade de minimi zar seus pontos fracos Para conseguirmos enten der as possibilidades distintas de aplicação dos aditivos vamos trabalhar com a classificação baseada nos efeitos do aditivo o que eles vão provocar na mis tura do concreto ou argamassa e assim facilitar a comparação entre aditivos similares no pon to de vista comercial Essa clas sificação é a mais utilizada co mercialmente para se adquirir os aditivos nas lojas de materiais de construção 140 Argamassas e Aditivos Químicos Plastificantes Os plastificantes alteram a plasticidade da mistura para que esta fique maior facilitando o espalhamento e a compactação do concreto com menor gasto de energia Com isso é possível reduzir a quantidade de água obtendo a mesma plasticidade original aumentando consequentemente a resistência do concreto Esse grupo é dividido entre os plastificantes redutores de água usados para aumentar a resistência aos esforços mecânicos e os plastificantes para melhorar a trabalhabilidade Incorporadores de Ar Os incorporadores de ar melhoram a plasticidade e a trabalhabilidade da mistura em estado fresco permitindo reduzir a água de amassamento e com isso reduzir a permeabilidade e aumentar a dura bilidade do concreto Outra característica que pode ser atingida é a melhoria da resistência em águas agressivas e em situações de ciclos de gelo e degelo Formadores de Espuma O objetivo principal é obter durante a mistura do concreto ou da argamassa a formação de pequenas bolhas de ar que ficam distribuídas na massa e permanecem no material quando atingir o estado endurecido aumentando a permeabilidade e reduzindo a densidade do material produzindo o que chamamos de concretos leves ou celulares Dispersores ou Superplastificantes São aditivos que aumentam a fluidez possibilitando materiais com aplicação fluída como as argamassas injetadas Outro objetivo de usar esses aditivos é a busca por reduzir o máximo possível a quantidade de água na mistura mantendo a plasticidade e com isso conseguir produzir os concretos especiais de alto desempenho conhecidos como CAD 141 UNIDADE 5 Aceleradores e Retardadores Os aditivos aceleradores e retardadores têm efeitos relacionados com o tipo de cimento e com a tem peratura ambiente Os retardadores normalmente são redutores de água ou seja reduzem a quan tidade de água necessária para a obtenção do concreto produzindo misturas de melhor qualidade com melhores características tanto no estado fresco quanto endurecido Assim podese dizer que eles buscam aumentar o tempo entre a colocação da água até o início das reações químicas que vão ocorrer na mistura Eles também se caracterizam em diminuir a retração que reduz a fissuração do concreto Os aceleradores reduzem o tempo para o início de pega atingindo mais rapidamente o início do endurecimento e da presença de resistência inicial no concreto São usados para melhorar o desempe nho em dias muito frios ou quando se necessita liberar as peças concretadas em menor tempo Impermeabilizantes Esses aditivos podem atuar de duas formas por ação repelente sobre a água conhecidos como hi drofugantes ou hidrorepelentes ou reduzindo os vazios ou poros capilares da mistura impedindo a entrada da água reduzindo a permeabilidade Produtos para Cura do Cimento Os produtos utilizados para a cura diferentemente dos anteriores não são componentes da mistura e sim aplicados sobre o concreto após seu adensamento com o objetivo de impedir que a evaporação da água presente no concreto aconteça muito rapidamente nos primeiros dias Outros Além dos aditivos já citados temos outros tais como expansores geradores de gás adesivos densifi cadores anticorrosivos corantes fungicidas e inseticidas 142 Argamassas e Aditivos Químicos Desta forma é importante considerarmos que para um correto dimensionamento cada adição deve ser considerada como única sendo definida em função das necessidades do projeto da dispo nibilidade dos aditivos e do custo disponível para a execução É um conjunto de várias variáveis e por isso a tecnologia e pesquisa empregadas na criação e produção de novos aditivos estão cada vez mais em evidência Você chegou ao final desta unidade conhecendo muito mais sobre dois importantes materiais da indústria da construção as argamassas e os aditivos As argamassas são fundamentais para alvenaria revestimento e fixação de pisos presentes em praticamente todas as obras de edificações e os aditivos que adicionados mesmo em pequenas proporções têm a propriedade de modificar no sentido favorável as propriedades das misturas tanto no estado fresco como endurecido Entretanto nossa caminhada continua e seguimos agora para o estudo de novos materiais Para atingirmos melhores resultados é importante comparar o custo final do concreto com as características necessárias obtidas com ou sem aditivo conhecer os efeitos reais do aditivo na mis tura conhecer as situações especiais a que esse concreto será submetido em cada obra a habilidade da mão de obra que vai dosar e aplicar este aditivo e conhecer a qualidade do produto e do fabricante do aditivo Fonte adaptado de Bauer 2013 143 1 As propriedades das argamassas se relacionam com diversos fatores tais como qualidade e quantidade de aglomerante e qualidade e quantidade da água Baseado no material estudado identifique as expressões que estão corretas I A adesão inicial permite que a mistura permaneça adequadamente unida à base da aplicação após seu lançamento manual ou mecânico II A Plasticidade é a propriedade de argamassa se conservar deformada após reduzirem as tensões aplicadas III Consistência é a propriedade que permite a argamassa ser aplicada a su perfícies verticais como em paredes e até em revestimentos de superfícies como tetos e lajes IV Flexão elástica é a propriedade de acompanhar a deformação gerada por esforços internos e externos e de retornar à dimensão original quando cessar Assinale a alternativa que indica corretamente as expressões a Somente a I e II estão corretas b Somente a I e IV estão corretas c Somente a II III e IV estão corretas d Somente a I II e IV estão corretas e Somente a I II e III estão corretas Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 144 2 A aplicação dos aditivos químicos nas misturas de argamassas e concretos tem a capacidade de alterar as propriedades no estado fresco ou endurecido e apre sentam dois objetivos gerais e fundamentais o efeito de ampliar as qualidades da mistura e a capacidade de minimizar seus pontos fracos a Os retardadores alteram a plasticidade da mistura para que esta fique maior facilitando o espalhamento e a compactação do concreto com menor gasto de energia b Os incorporadores de ar melhoram a plasticidade e a trabalhabilidade da mis tura em estado fresco permitindo reduzir a água de amassamento e com isso reduzir a permeabilidade e aumentar a durabilidade do concreto c Os aceleradores têm o objetivo principal de obter durante a mistura do concreto ou da argamassa a formação de pequenas bolhas de ar que ficam distribuídas na massa e permanecem no material quando atingem o estado endurecido d Os superplastificantes reduzem o tempo para o início de pega atingindo mais rapidamente o início do endurecimento e da presença de resistência inicial no concreto e Os dispersores podem atuar de duas formas por ação repelente sobre a água conhecidos como hidrofugantes ou hidrorepelentes ou reduzindo os vazios ou poros capilares da mistura impedindo a entrada da água 145 3 Sobre as argamassas especiais identifique se as sentenças a seguir são verda deiras ou falsas As argamassas poliméricas são produtos com alto conteúdo de aglomeran tes que quando misturados na água geram uma massa fluída que pode ser pulverizada ou bombeada A argamassa expansiva é um agente demolidor não explosivo em pó e em contato com a água as reações de hidratação provocam o aumento de volume e se esse material estiver confinado pode provocar grandes pressões A argamassa Colante é uma argamassa industrializada à base de cimento contendo retentor de água e superplastificantes Pode ser também aditivada com látex para aumentar a adesividade e proporcionar flexibilidade A argamassa armada é rugosa para dar maior aderência e utiliza areia grossa e cimento e o cal é evitado Deve possuir boa resistência mecânica unindo o restante do revestimento com o substrato Assinale a alternativa que indica corretamente se as expressões são verdadeiras V ou falsas F a F V F F b V F F V c F V V F d F F V V e V V F F 146 Manual de argamassas e revestimentos Autor Antonio J S I Fiorito Editora Editora Pini Sinopse nesta obra são analisados os revestimentos as argamassas comuns e as argamassas colantes e especialmente o comportamento em serviço de todo o conjunto interligado A partir dessa análise são apresentados procedimentos práticos de execução de revestimentos em diversas situações em interiores e exteriores Essa publicação tem por finalidade colocar à disposição do leitor toda a teoria dos revestimentos e as conclusões práticas dela advindas LIVRO guiadaengenhariacom Para mais informações sobre os diferentes tipos de argamassas industrializadas acessar o Guia da Engenharia WEB Instruções de Uso Argamassa Maxcon Maxcon é uma argamassa industrializada à base de polímeros aditivos e resinas especiais e já vem pronta para o assentamento de tijolos e blocos de concreto atendendo às normas Brasileira NBR155754 Confere alto grau de resistência aderência flexibilidade e cura com até 72 horas WEB 147 ABNT NBR 117682011 Aditivos químicos para concreto de cimento Portland Requisitos Rio de Ja neiro 2011 ABNT NBR 132812005 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Requisitos Rio de Janeiro 2005 ABNT NBR 140812012 Argamassa colante industrializada para assentamento de placas cerâmicas Rio de Janeiro 2012 ABNT ABNT NBR 166072018 Cimento Portland Determinação do tempo de pega Rio de Janeiro 2018 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção I 5 ed revisada Rio de Janeiro LTC 2013 BAUER L A F Materiais de construção II 5 ed Rio de Janeiro LTC 2008 FIORITO A J S I Manual de argamassas e revestimentos estudos e procedimentos de execução 2 ed São Paulo Pini 2009 ISAIA G C Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais 2 ed São Paulo Ibracon 2010 1 A 2 B 3 C Diário de Bordo Diário de Bordo PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Definir os materiais cerâmicos e compreender a sua im portância entre os materiais de construção Conhecer as propriedades dos materiais cerâmicos e suas aplicações Explorar as matériasprimas e o processo de fabricação dos revestimentos cerâmicos Identificar a aplicação e os tipos de cerâmica usados para alvenaria e para coberturas Explorar as características propriedades tipos e aplica ções dos revestimentos cerâmicos Definição e Características dos Materiais Cerâmicos Propriedades e Características dos Materiais Cerâmicos e Argilas Materiais Cerâmicos para Alvenaria e Cobertura Materiais Cerâmicos de Revestimentos e Acabamentos Processos de Fabricação dos Materiais Cerâmicos Me Sandro Melo das Chagas Materiais Cerâmicos 152 Materiais Cerâmicos Definição e Características dos Materiais Cerâmicos Caroa alunoa seja bem vindoa a esta nova unidade Agora que você já conhece os materiais que são produzidos imediatamente antes da aplica ção como o concreto e a arga massa está na hora de começar a conhecer os produtos que são produzidos na indústria arma zenados e depois distribuídos para uso na construção civil Nas próximas unidades vamos estudar as cerâmicas metais madeiras vidros e polímeros Vamos continuar a nos sa caminhada conhecendo e estudando os Materiais Cerâ micos do qual fazem parte os blocos cerâmicos as telhas os materiais de revestimento e as louças sanitárias 153 UNIDADE 6 Definição dos Materiais Cerâmicos Os materiais cerâmicos são aqueles que são deri vados principalmente da argila e são queimados ou cozidos ambos os termos são aceitos em for nos passando por transformações que formam um novo material a cerâmica adquirindo as propriedades desejadas para cada tipo de peça fabricada As cerâmicas são consideradas pedras artifi ciais obtidas pela moldagem secagem e cozedu ra das argilas ou de mistura contendo argilas e apresentam grande durabilidade São materiais com uma boa dureza mas que são relativamente frágeis História das Cerâmicas O conceito de cerâmica que provém do grego keramikos substância queimada faz referência ao conjunto dos objetos produzidos ao conhe cimento científico sobre esses objetos e a tudo o que pertence ou que se relaciona com a cerâmica A indústria da cerâmica é uma das mais anti gas do mundo devido à abundância da matéria prima de ser encontrada em todas as partes do mundo da facilidade de extração e fabricação com poucos recursos ou pouca tecnologia O homem préhistórico começou a manipular o barro e perceber que ele secava ao sol Os mate riais produzidos eram frágeis mas eram duráveis Os materiais foram sendo criados devido à neces sidade de recipientes que permitissem guardar o excedente das colheitas O barro era moldado manualmente e secado ao sol ou em volta de uma fogueira assim verificouse que o calor endurecia mais este barro surgindo a cerâmica A partir daí foi largamente usada para os mais diversos fins Há registros de uso da cerâmica em diversas civilizações sendo frequente em tribos indígenas de várias partes do mundo Começou a ser popu lar entre os Assírios e Romanos mas seu destaque maior era entre os árabes onde as pedras eram mais escassas passaram a dar especial importân cia ao seu uso e ela se tornou característica de sua arquitetura maometana A cerâmica dividia o status de elemento estru tural com a pedra até o surgimento das estruturas metálicas e de concreto no fim do século XIX e início do século XX Argila São partículas coloidais muito pequenas com a menor classificação granulométrica entre os tipos de solos diâmetro inferior a 0005 mm É um material natural originário da decomposição de rochas Figura 1 que ao longo de milhares ou até milhões de anos se desmancharam devido a processos climáticos físicos e químicos Figura 1 Amostra de argila desidratada 154 Materiais Cerâmicos As argilas se originam de rochas sedimentares que ao longo dos anos em virtude de processos climáticos físicos e químicos desmanchamse O intemperismo é a ação física e química do am biente sobre as rochas A ação química se caracte riza pelo ataque por exemplo do ácido carbônico presente na atmosfera e outros elementos agres sivos de chuvas e águas A ação física se refere à erosão vulcanismos pressão descompressão etc Você teve seu primeiro contato com o princi pal componente das cerâmicas a argila Conheceu um pouco da sua história e de onde é extraída Agora é hora de se aprofundar um pouco mais conhecendo as suas propriedades e características Argila é o conjunto de minerais compostos prin cipalmente de alumínios hidratados que pos suem a propriedade de formarem uma pasta moldável com alta plasticidade quando úmidas suscetível de conservar a forma moldada endu recida com a perda de água e solidificando com a ação do calor Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 155 UNIDADE 6 Propriedades e Características dos Materiais Cerâmicos e Argilas Na natureza é difícil você encontrar a argila pura sem contaminantes O caulim rico em caulinita é um minério de silicatos de alumínio formadores de uma argila pura que serve como matériaprima de porcelanas louças e azulejos Contudo a pre sença de algumas impurezas presentes nas jazidas pode afetar bastante as propriedades básicas das argilas Entre as impurezas podemos encontrar areia sílica alumina óxido de ferro álcalis água carvão e até impurezas orgânicas 156 Materiais Cerâmicos Retração A retração acontece devido à presença de água na massa de argila que provoca um aumento de volume durante a absorção da água e leva a saturação tornandose impermeável Quando perde a água fendas de retração ou dessecação podem surgir chegando até a de formar os objetos moldados Quanto mais pura for a argila a grande quantidade de caulinita presente provoca uma maior retração O efeito não desejado da retração é que como ela não se manifesta de forma totalmente uniforme pode provocar uma deformação definitiva na peça de argila Porosidade e Absorção de Água É a relação entre volume de vazios e volume aparente total da peça influi diretamente na absorção de água de uma peça afeta a resis tência mecânica a densidade e a condutibilidade térmica e elétrica AMBROZEWICZ 2012 Assim quanto menor a porosidade de uma peça menor a quan tidade de água que ela pode absorver e melhores serão as suas características Plasticidade É a propriedade de um corpo que submetido à força determinada deformase e conserva indefinidamente a deformação quando se anula a força Em cerâmicas um corpo plástico é definido como o que pode ser continuamente deformado sem que ocorra a ruptura Você vai estudar que nem to das as impurezas comprometem o material A sílica livre na for ma de areia por exemplo dimi nui a plasticidade e refratarieda de da argila e reduz a resistência mecânica da cerâmica obtida mas apresenta benefícios como a redução da retração da defor mação e facilita a secagem Você vai compreender neste tópico que a sílica é indispensável na fabricação da cerâmica pois ao fundir forma o vidro que agluti na e endurece o material Algumas propriedades se manifestam durante ou depois do cozimento e dependem da constituição do material e da temperatura do cozimento Estudaremos agora quais são as propriedades presentes nos materiais cerâmicos 157 UNIDADE 6 Ao juntarse água a uma argila no início ela desagrega facilmente e no fim ela fica mole demais O ponto em que se limitam essas fases ou seja quando a argila não mais desagrega mas ainda não é pegajosa é chamado ponto de maior plasticidade Fonte adaptado de Bauer 2008 As partículas coloidais têm grande atração entre si e quando secas não se deslocam a não ser com grande esforço Ao receber umidade são envolvidas por uma camada lubrificante que dá alta plasticidade enfraquecendo a atração Existem substâncias que aumentam esta plasticidade carbonatos hidróxidos silicatos e oxalatos ou as que diminuem ar incorporado detergentes sabões pó de minerais areia e pó de cerâmica Estas substâncias são usadas como aditivo para correções na fabricação da cerâmica A plasticidade depende também do tamanho formato e comportamento químico dos grãos Resistência Mecânica Existe uma relação entre a porosidade da peça cerâmica e sua resis tência mecânica medida pela carga de ruptura N ou pelo módulo de resistência à flexão do material Nmm2 Quanto maior a po rosidade menor a resistência mecânica e viceversa A resistência mecânica também é inversamente proporcional à absorção de água do material Outras Propriedades Os materiais cerâmicos po dem apresentar diversas outras propriedades bem marcantes e que os tornam especiais entre os materiais de construção como Alta dureza Resistência ao desgaste Isolantes elétricos e tér micos Capacidade refratária Elevado ponto de fusão Podemos concluir que a quali dade final de uma peça depende da porosidade do seu potencial de vitrificação durante a quei ma da proporção e da qualida de da argila da velocidade da queima da peça e a temperatura atingida durante essa queima Claro que é importante avaliar qual a utilidade da peça pois há peças específicas para determi nados usos que são totalmente inadequadas se aplicadas em outros locais 158 Materiais Cerâmicos Processos de Fabricação dos Materiais Cerâmicos Você já sabe que temos diversos tipos de cerâmi cas que apresentam propriedades e características diferentes Podemos imaginar que elas não são produzidas todas da mesma maneira certo E você sabe por que isso acontece É exatamente porque há vários processos e etapas diferentes de fabricação E agora você vai conhecer todos eles Prontoa para aprender ainda mais 159 UNIDADE 6 Extração da Argila A primeira etapa no processo de exploração da jazida para extração da argila é a definição do local a ser explorado Muitas variáveis devem ser levadas em consideração A topografia do local As características geológicas da superfície e do subsolo O impacto ambiental e as áreas de preservação O volume de material disponível Acesso para veículos pesados Logística de distribuição O tipo de argila e sua qualidade o teor de argila na mistura de solo e a composição granulométrica é importante mas não são somente as melhores jazidas que são exploradas pois cada tipo de cerâmica requer um determinado tipo de argila e mesmo as de qualidade mediana podem ser utilizadas se as outras características da jazida forem atendidas com sucesso Preparação da MatériaPrima A argila é retirada da jazida e transportada Figura 2 para o local de processamento com a umidade natural muitas ve zes bastante saturada mas essa plasticidade é ideal para as fases de processamento Figura 2 Extração e transporte da argila 160 Materiais Cerâmicos Após a extração e transporte da argila realizase o que chamamos de apodrecimento da argila Ela é depositada ao ar livre onde é misturada e depois é deixada em repouso Esse processo vai fermentar as partículas orgânicas presentes na mistura argilosa aumentando desta forma a plasticidade da massa Preparo da massa argilosa A próxima etapa é chamada de maceração em que ocorre o esmagamento dos torrões Seguese o peneiramento para retirada de impurezas a trituração em partículas cada vez mais finas Após as correções necessárias na mistura nessa fase podese adicionar componentes na massa partese para o amassamento final em que se utiliza amassadores ou laminadores Para essa etapa final de preparação a umidade é regulada e controlada para que se obtenha a perfeita homogeneidade entre os componentes e se atinja o ponto necessário para cada um dos processos de moldagem processos estes que serão estudados a seguir Processos de Fabricação Moldagem Os materiais cerâmicos são fabricados por meio de moldagem ou seja mesmo os mais simples como um bloco maciço até os mais complexos como uma bacia sanitária para banheiro são fabricados utilizando moldes para dar forma às peças e garantir a padronização de formas possibilitando reproduzir a mesma peça infinitas vezes sempre com as mesmas dimensões e mesmo formato Moldagem a seco Uma mistura semelhante a uma farofa passa por um processo de prensagem em um molde que vai estampar ou dar formato à peça em ambos os lados A moldagem pode ser feita a seco ou semisseco o que demanda uma grande pressão e consequentemente grande energia Este processo também leva o nome de prensagem Os produtos são de excelente qualidade mais uniformes e sem bolhas tendo superfí cies lisas e impermeáveis Sabese que as propriedades mecânicas da cerâmica são inversamente proporcionais à quantidade de água usada na moldagem Este processo é normalmente usado para ladrilhos azulejos iso ladores elétricos e também para tijolos e telhas de melhor qualidade Moldagem em pasta consistente Uma massa pastosa e plástica mas ainda com certa resistência composta entre 25 a 40 de água é a ideal para passar por um processo de extrusão A massa é forçada pelas aberturas de um molde uma espécie de boquilha ou bocal com o dese nho que a peça terá formando uma fita contínua e uniforme Depois esta fita é cortada em peças com a dimensão deseja da Este processo deve ser con trolado para a massa não ficar com muita água o que provoca uma porosidade muito grande na peça assim como uma retra ção ou deformação excessiva durante o cozimento da peça 161 UNIDADE 6 Diferentemente da prensa gem realizada na moldagem a seco em que a peça pode ir diretamente para o forno a pasta necessita passar por um processo de secagem pois após a moldagem ainda permanece na peça de 5 a 35 de água A secagem é uma etapa im prescindível entre a moldagem e o cozimento Pode ser feita com aproveitamento do ar quente dos fornos reduzindose gra dativamente o teor de umidade e garantindo a uniformidade do processo ou por meio de seca gem direto ao ar livre em bar racões ventilados O controle desta forma é bem menor pois é afetado pela umidade do ar e a temperatura do ambiente São fabricados por esse pro cesso os tijolos furados e prati camente todos os tipos de blo cos cerâmicos BAUER 2008 Moldagem em pasta fluida É conhecido como processo de Barbotina ou Suspensão Uma mis tura de argila saturada com água formando uma mistura líquida e viscosa É injetada em moldes porosos que irão absorver a água endurecendo a peça e possibilitando seu descolamento na hora da desmoldagem Permite fabricar peças com geometria bastante complexa como um lavatório de banheiro São fabricados por esse processo as louças sanitárias e os isoladores elétricos Processo de Fabricação Queima ou Cozimento A queima ou cozimento da peça cerâmica tem o objetivo de eliminar toda a água e de possibilitar que as reações físicas e químicas que irão modificar a estrutura interna das peças aconteçam O processo nas indústrias ocorre em fornos contínuos uma série de câmaras por onde as peças vão passando É possível regular a velocidade de passagem pelo forno e o tempo que as peças permanecem ex postas a cada faixa de temperatura possibilitando que não ocorra aquecimento ou resfriamento muito abruptos o que prejudicaria a qualidade da queima e o acabamento final da peça As etapas de aquecimento queima são a Vaporização a peça vai aquecendo até 150 ºC quando toda a água presente nos poros é eliminada b Desidratação de 150 C a 600 C em que complementa a secagem entre as moléculas Nesta fase eliminamos o que é chamado de água zeolítica c Oxidação de 600 C a 950 C em que queima a matéria orgânica e a água da constituição das moléculas é eliminada d Vitrificação de 950 C a 1200 C Ao atingir essa tempera tura a sílica se funde e ocorre a vitrificação e cristalização AMBROZEWICZ 2012 A quantidade de sílica na composição da argila está diretamente relacionada com a qualidade da cerâmica produzida pois a altas temperaturas acima dos 950 ºC acontece o processo de vitrifica ção que consiste na fusão dessas partículas de sílica aumentando propriedades como dureza e resistência mecânica 162 Materiais Cerâmicos Acabamento e Esmaltamento Acabamento normalmente os produtos cerâmicos após a saída dos fornos são ins pecionados e remetidos para o resfriamen to estando a seguir prontos para a venda ou o transporte Alguns deles porém re querem processamento especial para aten der a algumas características não possíveis de serem obtidas durante o processo de fabricação Este processo realizado após a queima recebe o nome de Acabamen to e nele se inclui o polimento o corte e a furação Esmaltamento alguns dos produtos ce râmicos como a louça sanitária louça de mesa e outros recebem uma camada fina e contínua de um material denominado es malte que após a queima adquire o aspec to vítreo Esta camada vítrea contribui para os aspectos estéticos higiênicos e melho ria considerável de algumas propriedades como a resistência mecânica e a elétrica Podemos concluir após conhecer todos os pro cessos que a fabricação de uma cerâmica envolve diversas etapas de produção e todas elas influen ciam de alguma maneira para se ter uma cerâmica de maior ou menor qualidade Entretanto o que diferencia os processos é o que se pretende obter ou seja o tipo de cerâmica que está sendo produ zido e é exatamente isso que veremos a partir do próximo tópico os tipos de materiais cerâmicos divididos em função de seu uso os materiais para alvenaria para cobertura os revestimentos e as louças sanitárias 163 UNIDADE 6 Os materiais cerâmicos para al venaria e cobertura são produ zidos com uma matériaprima de mais baixa qualidade que é chamada de cerâmica vermelha Esse nome se deve à concentra ção de matéria orgânica e outras impurezas na mistura o que o qualifica como um material de qualidade inferior mas nem por isso os controles básicos de suas propriedades são esquecidos O que chama atenção neste grupo de materiais é a grande quantidade de peças produzi das as variedades de suas linhas e a permanência de pequenas empresas no mercado muitas ainda trabalhando de uma for ma quase artesanal e se manten do em pequenas cidades Materiais Cerâmicos para Alvenaria e Cobertura 164 Materiais Cerâmicos Blocos Cerâmicos Fazem parte dos blocos cerâmicos os tijolos maciços os tijolos furados os elementos vazados e ainda incluiremos mais um material neste estudo as tavelas para laje prémoldadas Tijolos maciços São os mais resistentes à compressão entre todos os blocos cerâ micos podem ser autoportantes e serem utilizados em alvenaria estrutural Devido a essa característica são também utilizados para muros de arrimo substituindo vigas balbrame e partes da fundação em pequenas construções Em sua maioria são os materiais de fa bricação mais rudimentar com acabamento mais irregular Figura 3 moldados a mão ou máquinas em formas de madeira ou me Blocos ou tijolos furados São mais leves que os maciços pela presença de furos cilíndricos ou prismáticos e apresentam um maior rendimento pois suas peças possuem na linha de produção dimensões bem maiores que o tijolo maciço Os tipos e tamanhos de furos possuem dimensões padronizadas para proporcionar a construção de paredes com 15 cm e 20 cm após o acabamento com o reboco nas 2 faces porém diversas outras linhas com formatos e dimensões diferentes de blocos são produzidas tálicas logo são colocados para secar em terrenos nivelados e revirados durante a secagem para diminuir o empenamento quando endurecem são empi lhados deixando possibilidade para circulação de ar Os tijolos maciços fabricados para alvenaria aparente ocupam uma parcela bem menor do mercado consumidor mas são produzidos principalmente nas cerâmicas com maior tecnolo gia de fabricação pois já são fabricados por extrusão para garantir que uma das faces seja de acabamento liso e uniforme características necessárias para a alvenaria aparente ou à vista Figura 3 Tijolos cerâmicos maciços O tijolo mais popular é o de seis furos usado principalmen te em alvenarias de vedação sem função estrutural Figura 4 É uma peça de 9 cm largura x 14 cm altura x 19 cm pro fundidade Este é o tipo de ma terial cerâmico mais consumido no Brasil 165 UNIDADE 6 Figura 4 Tijolos cerâmicos de seis furos Os tijolos furados possibilitam um maior rendimento da mão de obra e menor gasto de argamassas entretanto no revestimento exigem um chapisco prévio para garantir sua aderência Como vantagens dos tijolos furados podemos destacar um aspecto mais uniforme as arestas mais resistentes faces planas e melhor esquadrejadas menos peso por unidade de volume dificultam a propagação de umidade devido aos furos que deixam o material descontínuo e apresentam um bom isolante térmico e acústico Para o estudo dos tijolos e blocos é importante conhecer a NBR 152702017 Componentes ce râmicos Blocos e tijolos para alvenaria Elementos vazados ou cobogós Tem a função de separação en tre ambientes porém permite a passagem da iluminação e da ventilação restringindo o acesso ao ambiente As formas das peças apresentam diversos desenhos geométricos produzidos na ex trusão que podem formar figuras durante sua montagem e que va lorizam o uso estético das peças Lajotas para lajes tavelas São elementos para preenchimento entre as vigotas em uma laje prémoldada Sua largura equivale ao afastamento entre as vigotas de concreto da laje e sua altura depende da espessura da laje conforme definido no projeto estrutural Têm a função de reduzir o volume de concreto utilizado na fabricação da laje e de reduzir o seu peso Outros materiais que também fazem essa função e são concorrentes das lajotas cerâmicas são as lajotas de concreto blocos de isopor e até mesmo os vazios deixados pelas lajes alveolares 166 Materiais Cerâmicos Telhas Cerâmicas Diferentemente dos outros tipos de blocos as telhas precisam apresentar características específicas como a baixa absorção de água inferior a 20 do próprio peso empenamento admitido deve ser menor que 5 mm resistência à flexão baixa rugosidade e dimensões e encaixes precisos Figura 5 e por isso seu processo de fabricação é a prensagem a seco Figura 5 Telhas cerâmicas sendo instaladas em uma cobertura As telhas podem ser tipo planas francesa germânica ou curvas colonial paulista romana por tuguesa italiana americana As telhas planas Figura 6 aceitam inclinações mais elevadas são as ideais em regiões onde a neve é frequente Uma característica importante das telhas que a diferencia das outra cerâmicas é possuir na face inferior gravada em alto ou baixo relevo diversas especificações importantes como a marca do fabricante a cidade de sua fabricação mas principalmente informações técnicas como a quantidade de telhas necessária para cobrir 1 m² o peso das telhas para cobrir 1 m² e as medidas da telha dimensão total distância entre os apoios distância útil ou de cobrimento entre outros 167 UNIDADE 6 Figura 6 Telha francesa face superior e face inferior Fonte Bauer 2008 p 553 As telhas onduladas formam canaletas tipo capacanal em que a água é direcionada Figura 7 O escoamento da água ocorre na parte côncava inferior o canal Encaixe de ajuste inferior Encaixe fêmea Encaixe de ajuste superior Rebaixo Encaixe macho Orelha de aramar Apoio para ripa Aba As faces de uma telha cerâmica Figura 7 Telha curva tipo capacanal 168 Materiais Cerâmicos O acabamento da superfície da telha indica sua ca pacidade de proteção contra a absorção de água pode ser natural impermeabilizada ou esmaltada a Telha natural é aquela produzida sem ne nhuma característica especial b Telha impermeabilizada é aquela que recebe uma aplicação de um material impermeabilizante que penetra na telha fechando os seus poros Desta forma o acabamento da telha não fica alterado somente se percebe a diferença quando a telha é molhada e repele a água não sendo afetada por ela c Telha esmaltada é realizada a aplicação do verniz que impermeabiliza a telha criando uma camada protetora e que deixa a telha com brilho Pode ser aplicada uma camada de pintura pigmentando a telha com as mais diversas cores tornando um material extremamente atrativo para os projetistas Para saber mais sobre o estudo das telhas veja a NBR 153102005 Componentes cerâmicos telhas Apesar de já termos indicado as cerâmicas vermelhas como de menor qualidade enganase quem aceita que nos dias atuais as indústrias não pesquisam ou estudam para aperfeiçoar cada vez mais os moldes as prensas os misturadores ou os fornos Assim a qualidade inferior pode ser atri buída à matériaprima e não devido ao processo de fabricação Avançamos cada vez mais nos nossos estudos e você acabou de conhecer importantes informações conceitos e processos de fabricação dos materiais cerâmicos de alvenaria e de cobertura Essa parte do estudo desta unidade é muito importante pois são materiais que você vai encontrar orçar comprar e acompanhar a instalação durante toda a sua carrei ra de engenheiro É fundamental que você encerre este estudo sem dúvidas e entendendo a fundo os materiais cerâmicos de alvenaria e cobertura 169 UNIDADE 6 Agora você vai estudar os materiais mais nobres entre as cerâmicas os pisos e as pastilhas Você perceberá ao longo deste tópico que estes são materiais que se destacam pela elevada resistên cia mecânica e pela camada de proteção aplicada sobre a cerâmica Esta camada depois de endure cida forma juntamente com a placa um material de alta resistência ao desgaste e que vai proteger eventuais desenhos ou decorações estampados sobre a peça Materiais Cerâmicos de Revestimentos e Acabamentos 170 Materiais Cerâmicos Pisos Azulejos e Pastilhas Estes materiais são prensados um a um em moldes metálicos e queimados a mais de 900 ºC A tem peratura atingida é mais alta que nas cerâmicas vermelhas porque se busca fundir a sílica existente na mistura obtendo o fenômeno da vitrificação que aumenta muito a resistência das peças pro duzidas Essas peças são lisas em uma das faces para possibilitar a aplicação do esmalte Figura 8 e rugosas na outra face para facilitar a aderência com a argamassa e com o substrato do contrapiso Figura 8 Piso cerâmico sendo aplicado pelo instalador Os pisos e demais peças são classificados devido às suas características o nível de absorção da parte interna do piso a resistência à abrasão e ao desgaste da parte superior do piso a qualidade da superfície e da tonalidade Classificação quanto à absorção do piso a BIa 0 a 05 Porcelanatos b BIb 05 a 3 Grês c BIIa de 3 a 6 Semigrês d BIIb de 6 a 10 semiporoso e BIII maior que 10 Poroso BAUER 2008 É importante definir que tipo de piso pode ser aplicado em cada tipo de ambiente para que ele resista às exigências de tráfego sem ser danifica do sendo influenciado pela qualidade e tipo da argila pela quantidade de água que dá origem à porosidade da peça e pelo controle de tempo e temperatura na hora da queima Os pisos podem ser classificados em 171 UNIDADE 6 Esta classificação tem relação direta com a camada de prote ção aplicada sobre a placa de piso um esmalte que vitrifi ca após a queima e garante as propriedades de resistência ao tráfego ao risco e ao desgaste Essa classificação é chama da de PEI Porcelain Enamel Institute e possui classes de resistência à abrasão que vai de 0 a 5 a PEI 0 em que a resistência é muito baixa Pode ser utilizado em paredes Não é recomendado para pisos b PEI 1 em ambientes residenciais de baixo tráfego como banheiros e dormitórios c PEI 2 tráfego moderado salas copas e demais dependên cias exceto cozinha e circulação ou entradas d PEI 3 tráfego médio todas as dependências residenciais e PEI 4 tráfego médio alto uso em residências coletivas e comerciais com tráfego f PEI 5 suporta o tráfego muito elevado com presença de abrasivos nos calçados como áreas comerciais e áreas pú blicas BAUER 2008 Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code Classificação quanto à classe de abrasão Classificação quanto à superfície e tonalidade Esta classificação é visual e busca obter a percepção dos defeitos ou falhas presentes na superfície do piso O observador verifica o piso a uma determinada distância em que 95 das peças verificadas deve atender a especificação a Classe A sem defeitos visíveis a 1 m b Classe B com defeitos visíveis a 1 m c Classe C com defeitos visíveis a 3 m ou mais Saiba mais em NBR 13816 e 13817 Placas cerâmicas para revestimento 172 Materiais Cerâmicos Louças Sanitárias São peças cerâmicas extremamente porosas uma vez que são fabri cadas com uma pasta fluida Essa porosidade presente no material após a queima Figura 9 precisa ser eliminada pois são materiais que estarão em contato direto com a água A solução para imper meabilizar essas peças é a aplicação de grossas camadas de esmalte uniformes e bem resistentes em que o fabricante precisa garantir que todas as partes em contato com a água estejam extremamente bem impermeabilizadas Esse processo de esmaltagem permi te a pigmentação da peça já que as tonalidades de cores vão do branco ao preto passando por infinitas opções de pigmentos aplicados Figura 9 Bacias sanitárias retiradas das formas antes de passarem pelo forno Os produtos cerâmicos incluídos nesse grupo são as bacias sani tárias os bidês as banheiras as cubas de embutir e sobrepor os mictórios e os tanques de serviço além de acessórios como sabo neteira e cabide Vale ressaltar que cada um desses produtos tem inúmeras linhas e cores Segue algumas normas de importante conhecimento para esses materiais que foram atualizadas no ano de 2019 NBR 167272019 Bacia Sanitária NBR 167282019 Tanques lavatórios e bidês NBR 167312019 Mictórios 173 UNIDADE 6 Materiais Refratários Este grupo compreende uma diversidade de produtos produzidos com argilas selecionadas e queimadas a altas temperaturas para permitir que suportem temperaturas elevadas nas condições es pecíficas de processo e de operação dos equipamentos industriais O uso mais popular são os blocos semelhantes a tijolos porém de diversas espessuras que são usados para revestir fornos estufas churrasqueiras e qualquer outro em que for produzido muito calor com exposição direta ao material Caroa alunoa você acaba de concluir a unidade que trata do importante grupo dos materiais cerâmicos Agora no lugar onde você estiver lendo este encerramento de unidade olhe em sua volta e observe Muito provavelmente você encontrará vários materiais cerâmicos no seu dia a dia seja em casa na escola ou no trabalho e isso faz destes materiais um entre os mais consumidos e populares em toda a indústria da Construção Civil 174 1 Os materiais cerâmicos são aqueles que são derivados principalmente da argila e que são queimados ou cozidos em fornos passando por transformações que formam um novo material a cerâmica e adquirindo as propriedades desejadas para cada tipo de peça fabricada Baseado no texto e no material estudado identifique as expressões que estão corretas I As cerâmicas apresentam grande durabilidade e são consideradas materiais com uma boa dureza mas que são relativamente frágeis II A indústria da cerâmica é uma das mais antigas do mundo devido à abun dância da matériaprima facilidade de extração e fabricação com poucos recursos ou pouca tecnologia III A cerâmica dividia o status de elemento estrutural com a pedra até o surgi mento das estruturas metálicas e de concreto IV A qualidade final de uma peça depende da porosidade do seu potencial de vitrificação da qualidade da argila da velocidade e temperatura da queima Assinale a alternativa que indica corretamente as expressões a Somente III e IV estão corretas b Somente I II e III estão corretas c Somente I II e IV estão corretas d Somente II III e IV estão corretas e I II III e IV estão corretas 175 2 Os materiais cerâmicos são fabricados por meio de moldagem ou seja mesmo os mais simples como um bloco maciço até os mais complexos como uma ba cia sanitária para banheiro são fabricados utilizando moldes para dar forma às peças e garantir a padronização de formas possibilitando reproduzir a mesma peça infinitas vezes sempre com as mesmas dimensões e formatos Sobre os processos de moldagem identifique se as sentenças a seguir são verdadeiras ou falsas Na moldagem a seco os produtos são de excelente qualidade mais uniformes e sem bolhas tendo superfícies lisas e impermeáveis A moldagem a seco permite fabricar peças com geometria bastante complexa como as louças sanitárias e os isoladores elétricos Na moldagem em pasta fluída uma massa pastosa e plástica é forçada pelas aberturas de um molde com o desenho que a peça terá Na moldagem em pasta consistente a massa é injetada em moldes porosos que irão absorver a água endurecendo a peça Na moldagem em pasta consistente a pasta necessita passar por um processo de secagem após a moldagem antes de ir para o forno Assinale a alternativa que indica corretamente se as expressões são verdadeiras V ou falsas F a V V V F F b F F F V V c V F F F V d V F F V V e F V V F F 3 A queima ou cozimento das peças cerâmicas tem o objetivo de eliminar toda a água e de possibilitar que as reações físicas e químicas que irão modificar a estrutura interna das peças aconteçam Marque a alternativa em que aparecem as etapas que descrevem o aquecimento e a queima a Vaporização evaporação cristalização e vitrificação b Vaporização desidratação oxidação e vitrificação c Desidratação oxidação endurecimento e vitrificação d Vaporização desidratação cristalização e oxidação e Evaporação desidratação oxidação e cristalização 176 O Processamento Cerâmico sem mistério Autor Luiz Fernando Grespan Setz e Antonio Carlos da Silva Editora Blucher Sinopse o processamento cerâmico pode ser definido como o conjunto de operações pelas quais a partir de um ou mais materiais de partida obtêmse peças com forma e estrutura desejadas O advento da ciência dos materiais e o desenvolvimento de novas tecnologias permitiram que os produtos cerâmicos fossem inseridos nos mais diversos setores da indústria além das já tradicionais aplicações domésticas jarras canecas pratos etc e da construção civil telhas tijolos manilhas revestimentos pias etc Contudo continuam a ser produzidos de acordo com os mesmos princípios dos produtos feitos há mais de 10000 anos sendo assim considerada a mais antiga das indústrias Desse modo este livro foi elaborado com o objetivo de trazer os conceitos fundamentais envolvidos nas diversas etapas do processamento cerâmico de maneira que possa qualificar engenheiros químicos engenheiros de materiais químicos e ceramistas com informações claras e objetivas LIVRO Como é feita uma privada Manual do Mundo O vídeo apresenta como é fabricado o molde para cada tipo de peça A fabri cação propriamente dita começa na aplicação da pasta e confecção das peças Depois apresenta a realização do acabamento aplicação do esmalte e a queima das peças Após pronto ainda demonstra os testes feitos na bacia sanitária Para acessar use seu leitor de QR Code WEB História da Cerâmica ANFACER Associação Nacional dos Fabricantes de Cerâmica A cerâmica é o material artificial mais antigo produzido pelo homem Do grego kéramos terra queimada ou argila queimada possui grande resistência e frequentemente é encontrada em escavações arqueológicas Pesquisas apon tam que a cerâmica é produzida há cerca de 1015 mil anos Para acessar use seu leitor de QR Code WEB 177 ABNT NBR 138161997 Placas cerâmicas para revestimento Terminologia Rio de Janeiro 1997 ABNT NBR 138171997 Placas cerâmicas para revestimento Classificação Rio de Janeiro 1997 ABNT NBR 152702017 Componentes cerâmicos Blocos e tijolos para alvenaria Rio de Janeiro 2017 ABNT NBR 153102005 Componentes cerâmicos Telhas Rio de Janeiro 2005 ABNT NBR 167272019 Bacia Sanitária Rio de Janeiro 2019 ABNT NBR 167282019 Tanques lavatórios e bidês Rio de Janeiro 2019 ABNT NBR 167312019 Mictórios Rio de Janeiro 2019 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção II 5 ed Rio de Janeiro LTC 2008 1 E 2 C 3 B Diário de Bordo Diário de Bordo Diário de Bordo 181 Diário de Bordo 182 PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Compreender a importância e diferenciar as característi cas dos materiais metálicos como materiais de construção Explorar as propriedades dos metais e suas aplicações Estudar os processos de extração e observar as diversas formas de produção dos materiais metálicos Classificar os tipos de metais e explorar as aplicações de cada tipo de metal Conhecer os produtos metálicos utilizados na construção civil e suas aplicações Materiais Metálicos Definição e Características Propriedades dos Metais Tipos de Metais Produtos Metálicos na Construção Civil Extração e Produção dos Metais Me Sandro Melo das Chagas Materiais Metálicos 184 Materiais Metálicos Materiais Metálicos Definição e Características Caroa alunoa agora você vai conhecer outro importante ma terial fundamental na Constru ção Civil e em todas as ativida des da sociedade os metais Para você ter uma ideia o domínio intenso dos metais produzindo novas ligas e peças foi um dos principais acontecimentos da Revolução Industrial dos sécu los XVIII e XIX Dominar de forma mais ampla a potenciali dade dos metais fez com que o homem fosse capaz de produzir máquinas motores e estruturas até então inimagináveis e na construção civil fez construir estruturas de dimensões com primentos e alturas maiores do que havia sido obtido com qual quer outro material conhecido Para começar você iniciará conhecendo um pouco mais sobre os metais 185 UNIDADE 7 Definição Os metais são elementos químicos como cristal ou agregado de cristais no estado sólido com as características de alta dureza re sistência mecânica plasticidade e condutibilidade térmica e elétrica PETRUCCI1980 Os metais aparecem na natureza em estado livre ou mais co mumente como compostos Pode aparecer no estado nativo ouro platina prata cobre ou em forma de mineral Figura 1 Figura 1 Diferentes tipos de minerais encontrados na natureza Quando o mineral contém uma quantidade de metal que permi te sua exploração econômica chamamos de minério e deve estar concentrado em jazidas Chamase de jazida uma massa de subs tâncias minerais extensas que venham a ser ou sejam valiosas para a mineração A Mina é uma jazida em extensão de terra concedida pelo governo 186 Materiais Metálicos Início da Utilização Não se tem precisão de quando o metal foi utilizado pela primeira vez mas estimase que o primeiro homem a obter propositalmente um metal foi entre 4000 e 5000 anos aC O primeiro metal a ser manipulado foi o Cobre Trabalhado a frio o Cobre se torna mais duro e resistente sendo utilizado nas primeiras armas e ferramentas Por volta de 3000 aC o Estanho foi misturado ao Cobre e criou a primeira liga conhecida o Bronze que foi intensamente utilizado neste período Bem mais tarde em torno de 1500 aC é que se tem registros de manipulação do ferro na Ásia Menor e devido às suas caracte rísticas de difícil manipulação para os recursos disponíveis na época o ferro teve um lento processo de propagação A partir da Idade Média os ferreiros e artesãos desen volveram técnicas que facilita ram o processamento do ferro e ele passou a ser o metal mais consumido condição que per manece até hoje cada vez mais presente Características Os metais possuem características únicas que os diferem da maioria das substâncias e matérias Essas características colaboram para que as propriedades identificadas nos metais que serão estudadas mais a frente tornem esse grupo de materiais tão importante e utilizado em inúmeras áreas nos dias atuais a Brilho Os objetos metálicos quando polidos apresentam um brilho característico devido a elétrons livres localizados na superfície dos objetos de metal que absorvem e irradiam a luz O brilho é a relação entre a quantidade de luz incidente e a quantidade de luz refletida b Solidez Eles são sólidos à temperatura ambiente em torno de 25 C Apenas o mercúrio Hg é en contrado na forma líquida c Maleabilidade Esta é a capacidade que os metais têm de transformarse em lâminas e chapas muito finas sem que haja rompimento d Ductibilidade Se aplicarmos uma pressão adequada em regiões específicas na superfície de um metal este pode se transformar em fios e lâminas devido ao deslizamento provocado nas camadas de átomos e Fusão e ebulição a altas temperaturas Esta característica permite que os metais sejam utilizados em processos de altas temperaturas Metais como o Tungstênio por exemplo fundemse à temperatura de 3410 C e entram em ebulição em 4700 C Agora que você já conhece o que são metais e o que os caracteriza e os torna um material tão impor tante vamos aprofundar mais o estudo sobre os metais conhecendo suas principais propriedades 187 UNIDADE 7 Olá alunoa Agora chegou o momento de apresentar as di versas propriedades de metais algumas mais relacionadas ao uso como materiais de constru ção como a densidade o ponto de fusão a condutibilidade tér mica e elétrica a ductibilidade facilidade para deformação plástica e a trefilagem capa cidade de ser esticado em fios Propriedades dos Metais 188 Materiais Metálicos Aparência Todos os metais comuns são só lidos à temperatura ordinária A porosidade não é aparente Apre sentam brilho característico Este pode ser aumentado por poli mento ou tratamentos químicos Densidade A densidade dos metais comuns varia entre 174 magnésio até 2130 platina Outros metais são alumínio 270 zinco 713 ferro 787 cobre 896 chumbo 1134 e mercúrio 136 Ponto de Fusão É a temperatura em que uma substância passa do estado só lido passa o estado líquido à de terminada pressão Por exemplo a água pura passa do estado só lido para o estado líquido sob pressão de 1 atm à temperatura de 0 ºC Dizse assim que o Pon to de Fusão da água pura é 0 ºC O ponto de fusão dos princi pais metais é Chumbo 327 ºC Zinco 419 ºC Alumínio 660 ºC Cobre 1083 ºC Níquel 1455 ºC e Ferro 1539 ºC O ponto de fusão de uma substância a uma determinada pressão é um valor constante fator característico de uma subs tância pura e por isso a sua determinação constitui um dos métodos pelo qual se pode calcular o grau de pureza desta substância Condutibilidade Os metais são ótimos condutores de corrente elétrica e de calor São um grupo de elementos químicos que possuem dentre ou tras características um átomo com pouca força de atração com os elétrons da última camada Em outras palavras são elementos que possuem elétrons livres nas camadas de valência Ao manter estes elétrons livres os metais tornam possível que sejam realizadas ligações iônicas com outros materiais Por este motivo eles são bons condutores de energia elétrica e de energia térmica a Condutibilidade Térmica os metais possuem a capacida de de conduzir calor de 10 a 100 vezes mais rápido do que outras substâncias Os melhores metais em ordem decres cente são prata melhor cobre alumínio zinco bronze ferro estanho níquel aço e chumbo b Condutibilidade elétrica de uma maneira geral os metais são bons condutores de energia elétrica O cobre é o mais utilizado e vem sendo substituído pelo alumínio por razões econômicas Ferro e aço possuem valores bem inferiores e não são adequados para esta utilização Resistência à Tração É uma das propriedades mais importantes para o uso dos metais na construção civil Aplicandose em uma barra metálica a tração axial forças internas podem ser identificadas As tensões de tração são obtidas dividindose a força aplicada na peça pela área inicial de seção transversal Essa tensão deter mina o aumento do comprimento da barra o que é chamado de deformação Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 189 UNIDADE 7 Aumentando essas tensões grandes deformações começam a ser percebidas mesmo que a carga se mantenha ou até seja reduzida Ao atingir esse estágio o metal passa pelo estado limite de escoa mento Neste período as deformações se tornam permanentes antes se classificava como deformações elásticas ou seja eram suportadas pelo metal que voltava ao seu estado original quando as forças aplicadas cessassem a seção do metal diminui essa espécie de estrangulamento é chamada de estricção e finalmente o metal se rompe o que chamamos de Tensão de ruptura Corrosão É a transformação que ocorre naturalmente de forma não inten cional de um metal a partir da parte de sua superfície que estiver expostas em compostos não aderentes solúveis ou dispersíveis no ambiente em que o metal se encontra Praticamente todos os metais sofrem processos de corrosão mas há exceções como a platina e o ouro BAUER 2008 Os principais agentes corrosivos naturais são o gás sulfídrico a água os cloretos e nitratos Conhecer as propriedades dos materiais é fundamental para aproveitar ao máximo as potencialidades que essa família de ma teriais pode oferecer escolher qual o metal mais adequado para o uso desejado e evitar o uso em situações em que eles podem não ser tão eficientes 190 Materiais Metálicos Até agora você estudou a cate goria metais e suas proprieda des Neste tópico você aprende rá que para se obter um metal vários processos são neces sários A mineração é o passo inicial para se obter o minério que passa por processos de be neficiamento para a extração e separação do metal puro ao qual se deseja A metalurgia processa o metal para obter materiais metálicos por meio de vários processos diferentes que são adaptados para o tipo de metal processado e o produ to final que se deseja produzir Extração e Produção dos Metais 191 UNIDADE 7 A Mineração Mineração é um termo que abrange os processos atividades e indústrias cujo objetivo é a extração de substâncias minerais a partir de depósitos ou massas minerais Na mineração temos a colheita do minério que pode ser na superfície ou subterrânea extraído por meio de processos mecânicos Figura 2 ou com explosivos Figura 3 Figura 2 Processos mecânicos de extração dos minérios Figura 3 Extração utilizando explosivos 192 Materiais Metálicos No Brasil toda a mineração é controlada e regulamentada pelo governo federal Esses recursos minerais extraídos são substâncias naturais formadas por processos geológicos que ocorrendo na crosta terrestre com uma concentração superior à média podem ser economicamente exploráveis jazidas minerais A separação de minerais exige que haja uma diferença física ou físicoquímica entre o mineral de interesse e os demais encontrados no minério Duas propriedades físicas são as mais utilizadas na separação ou concentração de minerais diferença de densidade e diferença de susceptibilidade magnética quando submetidos a um campo magnético natural ou induzido A separação magnética é utilizada na separação de minérios de ferro Obtenção dos Metais Na metalurgia o metal puro pode ser extraído do minério por alguns processos diferentes Os processos mecânicos são tri turação classificação levigação flotação separação magnética lavagem entre outros Como processos químicos temos a ustulação aquecimento sob forte jato de ar e a calcinação aquecimento sob fogo direto que acontece normalmente em grandes fornos Figura 4 Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code Figura 4 Forno de aquecimento e calcinação dos metais 193 UNIDADE 7 A indústria siderúrgica é a metalurgia aplicada especificamente no processo de Ferro e Aço Como são os metais mais consumidos do planeta as plantas das indústrias siderúrgicas são gigantescas e empregam milhares de trabalhadores em cada unidade tornandose um dos setores mais produtivos da economia de um país Processos de Beneficiamento dos Metais a Laminação Nesta operação tarugos placas ou vergalhões são conformados para obtenção de perfis chapas ou fios O processo pode ser a quente ou a frio Figura 5 Para chapas grossas a laminação é sempre a quente Figura 5 Laminação de chapas finas b Fundição A liga ou metal em estado líquido a uma temperatura que assegure a fusão é vazado em um molde com as dimensões da peça desejada É utilizada para obter peças pesadas ou de geometria complexa porém a peça é mais frágil e de acabamento mais rústico c Forjamento O material é aquecido para tornarse plástico e é conformado em uma forma com as dimensões da peça que se deseja obter Nas forjarias antigas e rústicas a deformação era obtida por percussão utilizando marretas e martelos Figura 6 Também temos materiais de menor dimensão e espessura que são forjados a frio como parafusos porcas pinos e engrenagens 194 Materiais Metálicos Figura 6 Forjamento por Percussão O material forjado possui uma melhor combinação das propriedades mecânicas d Soldagem Na soldagem duas peças são unidas dando continuidade metálica como se fosse uma única É utilizada em monta gens industriais e fabricação de tanques dutos e tubulações em geral Na Construção civil é utilizada na fabricação de estruturas metálicas na indústria e em uniões ajustes e adap tações na execução em obra A soldagem pode acontecer tanto na indústria Figura 7 como no canteiro de obras Solda a Maçarico ou Sol da Oxiacetilênica Solda com eletrodo re vestido Soldagem pelo processo TIG eletrodo à base de tungstênio Arco elétri co com gás de proteção Soldagem pelo processo MIG por arco elétrico com gás de proteção eletrodo à base de ligas metálicas Soldagem por Resistên cia elétrica Utiliza o aquecimento para realizar a fusão da face comum entre as duas peças Pode ser de topo ou por pontos Figura 7 Soldagem de estruturas na indústria 195 UNIDADE 7 e Trefilagem Também conhecida por Trefilação é muito usada na ob tenção de arames O fio obtido por laminação é forçado em uma matriz ao mesmo tempo que é tracionado É também conhecida como estiramento e é normalmente realizada a frio No caso de arames é tratado termicamente para tornálos mais macios e com revestimento liga de estanho para an ticorrosivo f Extrusão Uma barra metálica é empurrada por compressão contra uma matriz É utilizada na fabricação de tubos sem costura g Estampagem Deformação plástica para produção de peças a partir de chapas ou tubos metálicos Muito usada na indústria au tomobilística para fa bricação de peças para estrutura metálica es pacial e para produção de chapas perfuradas Figura 8 Figura 8 Estampagem de chapas finas h Embutimento Deformação plástica em materiais de alta ductibilidade grandes deformações É o processo de fabricação de cartu chos de munição e latas de alumínio i Torneamento No processo de usinagem a peça que será trabalhada fica presa ao torno e executa o movimento rotativo enquanto a ferramenta de corte realiza o movimento translativo de avanço realizando os cortes e desbastes na peça presa ao torno Figura 9 Geralmente é utilizado na fabricação de peças simétricas 196 Materiais Metálicos Figura 9 Peça metálica produzida por torneamento A produção utilizando um torno é o sistema ideal para a fabricação de peças simétricas peças circulares ou para se copiar uma peça que atenda essas características Você viu como se extrai e como se produz os metais e a forma que eles são processados para fornecer os materiais desejados En tretanto nem todo tipo de metal suporta as condições exigidas nem se submete a atender as características de determinados processos de beneficiamento Por isso no próximo tópico você vai conhecer os principais tipos de metais e quais são seus principais usos dentro da indústria e da construção civil 197 UNIDADE 7 Dentre os materiais encontrados no nosso dia a dia muitos são chamados de metais embora em sua maioria tratamse de ligas metálicas O conceito de metal está relacionado a algumas propriedades ou características facilmente reco nhecíveis como o brilho metálico opacidade boa condutibilidade elétrica e térmica ductibilidade entre outras AMBROZEWICZ 2012 Uma liga consiste da união direta de dois ou mais elementos químicos em que pelo menos um deles seja um metal e que em todas as fases existentes haja propriedades metálicas Deve ter um aspecto metálico e homogêneo e composição cristalina Geralmente é produzida uma liga para obter propriedades mecânicas e tecnológicas me lhores que as dos metais puros Tipos de Metais 198 Materiais Metálicos Tipos de Metais Vários metais apresentam características especiais que são desejáveis na construção civil Você vai conhecer alguns metais que são usados intensamente na nossa indústria como o Ferro e o Aço o Cobre e o Alumínio Ferro e Aço Em torno de 95 dos materiais metálicos são ferrosos Devido a seu elevado módulo de resistên cia conseguem vencer grandes vãos com peças relativamente delgadas e leves Eles são dividi dos em aços de baixa liga baixo médio e alto teor de carbono aços de alta liga e ferros fundidos Figura 10 Denominase liga metálica todo produto metalúr gico proveniente da mistura ou combinação de um metal com outros em menor proporção Figura 10 Fundição para processamento do ferro a Baixo teor de carbono menos de 025 de carbono com um limite de escoamento de 250 MPa 25 kgmm2 Apresenta excelente ductibilidade tenacidade e soldabilidade porém uma baixa dureza e fraquíssima resistência à corrosão Usado para a produção de perfis laminados a quente chapas laminadas a quente e chapas finas a frio Como materiais de construção podese citar chapas para tubos arames e pregos e chapas zincadas para coberturas e fechamentos Estes aços não são temperáveis b Médio teor de carbono entre 025 e 076 de carbono com um limite de escoamento de 450 MPa 45 kgmm2 Com boa ductibilidade e soldabilidade apresenta também uma boa resistência à abrasão Usado para produção de perfis laminados a quente e chapas laminadas a quente Na construção civil é usado para a fabricação de peças para máquinas resistentes à abrasão engrenagens rodas e trilhos ferroviários e vergalhões para a Construção Civil c Alto teor de carbono entre 076 e 14 de carbono com limite de escoamento acima de 450 MPa Apresenta fraca ductibilidade e soldabilidade mas uma alta resistência à abrasão Produzido em tarugos para fundição e forjamento É usado para a produção de matrizes ferramentas lâminas de serra molas peças para máquinas altamente resistentes à abrasão e outros diversos componentes estruturais de alta resistência 199 UNIDADE 7 d Aços inoxidáveis teor de carbono na faixa dos aços co muns mas com teores de cromo entre 12 a 26 podendo ter níquel até 22 Resistem à corrosão em praticamente todos os meios sendo produzido em bobinas laminadas a quente Figura 11 e chapas finas laminadas a frio Figura 11 Bobina de chapas de aço inoxidável É usado para fabricar tubos e conexões de alta resistência à corrosão chapas para tubos e tanques aeronaves e indústria bélica turbinas ferramentas parafusos e utensílios domésticos resistentes à corrosão como talheres e panelas e Ferro fundido são ligas de ferrocarbono com teor acima de 2 de carbono chegando até a 35 Apresenta uma resistência à corrosão superior à dos açoscar bono Figura 12 Figura 12 Peças produzidas em ferro fundido 200 Materiais Metálicos Ferro Fundido Cinzento facilita a absorção de vibrações base para máquinas Ferro Fundido Nodular mais dúctil válvulas carcaça de bombas e engrenagens Ferro Fundido Branco muito duro e quebradiço mas com alta resistência à abrasão usado em cilindros de laminação Ferro Fundido Maleável aquecido entre 800 a 900 ºC por longo tempo tornao mais dúctil usado em flanges e co nexões de tubulações Além dos materiais ferrosos outros metais são usados na construção civil principalmen te o Cobre e o Alumínio Cobre É um metal muito dúctil de pouca resistência mecânica Apresenta os melhores índices de condutividade elétrica usado para fabricar cabos e fios elétricos Figura 13 conectores aterramentos barramentos e de condutividade térmica usado na fabricação de equipamentos de troca de calor entre todos os metais disponíveis em grande escala Apresenta uma densidade entre 86 e 896 e se funde entre 1050 e 1200 ºC Figura 13 Fios de cobre usados para condução de corrente elétrica Eletricidade 201 UNIDADE 7 Cobre e suas ligas Cobre Zinco Latão cartuchos munição moedas ins trumentos musicais Cobre EstanhoAlumínioSilício Bronze engrenagens pistões conexões para vapor estátuas Cobre Níquel altamente resistente à corrosão Alumínio O alumínio é um dos elementos mais abundan tes na crosta terrestre mas normalmente está em forma que sua extração não é economica mente viável É usado para fabricar fios e cabos elétricos principalmente para condução de alta tensão por serem mais leves refletores utensílios domésti cos embalagens peças de automóveis e aviões perfis Figura 14 e chapas para produzir telhas e esquadrias O alumínio normalmente é extraído de um mi nério chamado Bauxita É um metal muito dúctil e extremamente leve peso específico de 256 a 270 mas de baixa resistência mecânica Apre senta uma boa condutividade elétrica e térmica abaixo do cobre mas melhor que a maioria dos outros metais Fonte adaptado de Ambrozewicz 2012 Figura 14 Perfis de alumínio para a produção de esquadrias Possui um ponto de fusão rela tivamente baixo para os metais fundindose em 650660 ºC o que torna sua produção mais fá cil e em fornos mais compactos do que os autofornos usados nas siderúrgicas do aço 202 Materiais Metálicos Outros metais não ferrosos Podemos citar como metais não ferrosos Zinco dúctil e de baixa resistência mecânica boa resistência à corrosão Níquel altamente resis tente à corrosão Chumbo dúctil baixo ponto de fusão e alta re sistência à corrosão Caiu em desuso por ser um metal pesado e prejudi cial à saúde Muito den so ideal para absorção de radiação Titânio Massa específica baixa elevada resistência mecânica alto ponto de fusão e elevada resistên cia à corrosão Existem outros metais que são utilizados em quantidade consi derável mas procuramos desta car para facilitar o seu aprendi zado aqueles metais que servem para a produção de materiais e equipamentos que são aplicados na Construção Civil Você acabou de conhecer os metais mais utilizados com destaque especial para o ferro o aço o cobre e o alumínio que são os mais importantes para a Construção civil No próximo tópico você vai estudar os pro dutos e materiais que são pro duzidos com eles 203 UNIDADE 7 A quantidade de tipos de materiais que podem ser produzidos com metais é extremamente grande Para a Construção Civil não podia ser diferente vai desde matériasprimas produtos para uso fi nal produtos que serão modificados no processo chegando até a ferramentas e equipamentos Va mos destacar neste tópico os produtos que ser vem como matériasprimas ou já são fabricados para consumo final Produtos Metálicos na Construção Civil 204 Materiais Metálicos Chapas Grossas São chapas com espessura acima de 63 mm uti lizadas no maquinário pesado ou em equipamen tos Ex compactadores perfuratrizes para fun dações caminhõesmunck motoniveladoras etc Chapas Finas São chapas de espessura entre 060 mm e 50 mm utilizadas na produção de equipamentos mais le ves como betoneiras e réguas e como matéria prima para diversos produtos que serão vistos a seguir como tubos perfis telhas e calhas Perfis Metálicos São os perfis soldados laminados e dobrados os perfis soldados e dobrados são fabricados a partir de chapas finas que são conformadas no formato de perfil para adquirem propriedades de resistên cia à flexão à compressão entre outras Os perfis laminados são normalmente mais espessos e produzidos a partir de barras maciças mas têm os mesmos usos que os soldados ou dobrados São utilizados para fabricação de pro dutos estruturais como pilares vigas treliças e na fabricação de esquadrias grades escadas formas para prémoldados entre outros Tubos e Canos São produzidos por lamina ção ou soldados Os tubos são utilizados para fabricação de estruturas de cobertura guar dacorpos corrimãos e gradis Os canos são utilizados em instalações elétricas e hidráu licas aparentes de alta pressão instalações de combate a incên dios assim como as conexões e acessórios Figura 15 Utilização de perfis em aço na construção de um edifício 205 UNIDADE 7 Fios Telas e Arames Produzidos por trefilamento ou laminação os fios telas e arames têm usos diversos desde a agricultura e pecuária até fechamento de segu rança em cercas e alambrados Existem arames específicos para amarração da ferragem de uma laje um dos usos deste grupo de materiais na Construção civil Cabos de Aço e Cordoalhas São aços para uso em concreto protendido pro duzidos de forma a receber uma prétensão ou póstensão o que possibilita executar peças de concreto armado protendido com seções meno res do que a convencional e conseguindo peças que atinjam vãos bem maiores que com o con creto armado Figura 16 Cabo de aço trançado Aço para Construção Os aços CA 60 limite de escoamento de 60 kgfmm2 e CA 50 li mite de escoamento de 50 kgfmm2 conhecidos como vergalhões e telas soldadas são os principais componentes das estruturas de concreto armado os aços estruturais que ficam imersos dentro do concreto e respondem pelos esforços de flexão e aumento de resis tência à compressão Os aços CA 60 são telas soldadas e barras de menor diâmetro utilizadas principalmente em lajes Os CA 50 são barras de 12 m de comprimento com diâmetro a partir de 63 mm usados principalmente nas vigas e pilares Figura 17 As bitolas mais utilizadas são de 8 mm 10 mm 125 mm 16 mm e 20 mm Bitolas de 25 mm ou mais só são utilizadas em obras especiais como pontes grandes estruturas e obras especiais As barras são produtos com diâmetro nominal 63 mm ou superior obtidos exclusiva mente por laminação a quente sem processo posterior de de formação mecânica Já os fios são os produtos com diâmetro nominal de 1000 mm ou me nos que são obtidos por trefi lação ou laminação a frio Fonte ABNT NBR 7480 2007 206 Materiais Metálicos A nomenclatura CA indica que o aço é adequado para uso em Concreto Armado Quanto maior for a solici tação do aço no concreto mais abundantes devem ser as saliên cias A primeira exigência das normas é que as saliências não permitam a rotação da barra dentro do concreto Figura 17 Vergalhão de aço CA 50 Outros Materiais Além dos já citados que podem ser considerados matériasprimas utilizadas na indústria ou nas obras temos uma variada linha de produtos prontos para uso mas que são utilizados diretamente na indústria da construção civil como Parafusos porcas arruelas rebites e pregos Fios e materiais elétricos barramentos e aterramento Telhas onduladas e trapezoidais Esquadrias aço e alumínio Revestimentos de fachadas Dobradiças fechaduras maçanetas Puxadores e barras antipânico Metais sanitários Lustres luminárias e refletores Algumas normas que podem ser consultadas para o estudo dos metais são NBR 5111 e 5349 Fios e cabos de Cobre NBR 7480 Aço para armadura em Concreto Armado NBR 6627 Pregos para madeira NBR 5580 Tubos de aço galvanizado NBR 11888 e 11889 Chapas finas de aço e Chapas grossas de aço 207 UNIDADE 7 Os metais são muito importantes na construção civil tais como matériaprima pronta para uso como os vergalhões matériapri ma a ser transformada como um perfil metálico que fará parte de uma estrutura soldada um material a ser transformado como uma chapa metálica que vai ser transformada em telha ou mesmo em matérias produzidos e prontos para o uso como uma torneira ou uma fechadura Você chegou ao final desta unidade conhecendo muito mais sobre os metais e a grande quantidade de materiais que podem ser produzidos com eles As estruturas metálicas são valorizadas e utilizadas cada vez mais pois novas tecnologias qualidade nos materiais habilidade e técnica dos projetistas e engenheiros de execução possibilitam cada vez mais a produção de estruturas mais arrojadas mais econômicas e mais eficientes 208 1 O conceito de metal está relacionado a algumas propriedades ou características facilmente reconhecíveis por exemplo o brilho metálico opacidade boa con dutibilidade elétrica e térmica ductibilidade entre outras Baseado no texto e no seu material de estudo o que é uma Liga Metálica O que se deseja ao produzila 2 Os metais possuem características únicas que os diferem da maioria das subs tâncias e matérias Essas características colaboram para que as propriedades identificadas nos metais tornem esse grupo de materiais tão importante e utili zado em inúmeras áreas nos dias atuais Sobre os tipos de metais produzidos analise as sentenças a seguir I O chumbo é dúctil baixo ponto de fusão e alta resistência à corrosão Muito denso é ideal para absorção de radiação II O Aço com médio teor de carbono apresenta boa ductibilidade e soldabilida de além de uma boa resistência à abrasão Usado para produção de perfis chapas e os vergalhões para a Construção Civil III O Titânio é um metal muito dúctil de pouca resistência mecânica Apresenta ótimos índices de condutividade elétrica e de condutividade térmica IV O Cobre é extraído de um minério chamado Bauxita É um metal muito dúctil e extremamente leve mas de baixa resistência mecânica Apresenta uma boa condutividade elétrica e térmica Assinale a alternativa que indica corretamente as expressões a Somente a I e II estão corretas b Somente a I e III estão corretas c Somente a II e III estão corretas d Somente a I II e IV estão corretas e Somente a II III e IV estão corretas Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 209 3 Sobre os processos de beneficiamento dos metais e baseado no seu material de estudo marque se as afirmações a seguir são Verdadeiras V ou Falsas F Forjamento nesta operação tarugos placas ou vergalhões são conformados para obtenção de perfis chapas ou fios Soldagem o material é aquecido para tornarse plástico e é conformado em uma forma com as dimensões da peça que se deseja obter Estampagem duas peças são unidas dando continuidade metálica como se fosse uma única Trefilagem o fio obtido por laminação é forçado em uma matriz ao mesmo tempo que é tracionado Torneamento processo de usinagem em que a peça executa o movimento de corte rotativo e a ferramenta executa o movimento translativo de avanço Assinale a alternativa que indica corretamente se as expressões são verdadeiras V ou falsas F a V F F V V b F F F V V c V V F V V d F F V F F e F V F V F 210 O Alquimista Autor Paulo Coelho Editora Rocco Sinopse o alquimista segue a jornada de um pastor andaluz chamado Santia go Acreditando em um sonho recorrente ser profético ele decide viajar para uma adivinha Romani em uma cidade próxima para descobrir seu significado A mulher interpreta o sonho como uma profecia dizendo ao menino que há um tesouro nas pirâmides no Egito No início de sua jornada ele encontra um velho rei cujo nome era Melquise deque que lhe diz para vender suas ovelhas para viajar para o Egito e introduz a ideia de uma Lenda Pessoal Sua Lenda Pessoal é o que você sempre quis realizar Todos quando são jovens sabem o que é a sua Lenda Pessoal Ele acrescenta que quando você quer algo todo o universo conspira para ajudálo a alcançálo Este é o tema central do livro LIVRO Rei Arthur A lenda da Espada Ano 2017 Sinopse Arthur é um jovem das ruas que controla os becos de Londonium e desconhece sua predestinação até o momento em que entra em contato pela primeira vez com a Excalibur Desafiado pela espada ele precisa tomar difíceis decisões enfrentar seus demônios e aprender a dominar o poder que possui para conseguir enfim unir seu povo e partir para a luta contra o tirano Vortigern que destruiu sua família FILME Qual a diferença entre siderúrgica e metalúrgica As indústrias metalúrgica e siderúrgica produzem metal a diferença é o tipo de metal produzido por elas A primeira atua num campo mais amplo produzindo vários tipos de metais alumínio cobre titânio e ferro por exemplo Uma usina siderúrgica é mais especializada pois trabalha exclusivamente na produção de ferro e aço Para acessar use seu leitor de QR Code WEB 211 ABNT NBR 118882015 Bobinas e chapas finas a frio e a quente de açocarbono e de aço de alta resistência e baixa liga Requisitos gerais Rio de Janeiro 2015 ABNT NBR 118892013 Bobinas e chapas grossas de açocarbono e de aço de baixa liga e alta resistência Requisitos Rio de Janeiro 2013 ABNT NBR 51111997 Fios de cobre nus de seção circular para fins elétricos Rio de Janeiro 1997 ABNT NBR 53491997 Cabos nus de cobre mole para fins elétricos Especificação Rio de Janeiro 1997 ABNT NBR 55802015 Tubos de aço galvanizado Rio de Janeiro 2015 ABNT NBR 66271981 Pregos para madeira Rio de Janeiro 1981 ABNT NBR 74802007 Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado Especificação Rio de Janeiro 2007 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção II 5 ed Rio de Janeiro LTC 2008 PETRUCCI E G R Materiais de Construção Porto Alegre Globo 1980 212 1 Uma liga metálica consiste da união direta de dois ou mais elementos químicos em que pelo menos um deles seja um metal e que em todas as fases existentes haja propriedades metálicas Deve ter um aspecto metálico e homogêneo e composição cristalina Geralmente produzse uma liga para obter propriedades mecânicas e tecnológicas melhores que a dos metais puros 2 A 3 B Diário de Bordo 213 Diário de Bordo PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Conhecer e classificar os tipos de madeiras e suas aplica ções quanto à sua origem Explorar as propriedades das madeiras e suas aplicações Entender os processos de beneficiamento e de proteção das madeiras e suas aplicações Conhecer as madeiras utilizadas na construção civil e seus locais de aplicação Origem e Classificação das Madeiras Propriedades Físicas e Mecânicas das Madeiras Usos das Madeiras na Construção Civil Beneficiamento das Madeiras Me Sandro Melo das Chagas Madeira 216 Madeira Origem e Classificação das Madeiras Olá alunoa Nesta unidade falaremos de um dos materiais de construção mais sustentáveis da construção civil a madeira Primeiro por ser o único material utilizado em larga escala que é extraído de fontes renováveis pois por tratarse de um vegetal pode ser cultivado assim a área e o volume de extração podem ser recuperados e até ampliados Outro diferencial da madeira é ser um material biodegradável ou seja ele se degrada naturalmente na natureza se decompondo em matéria orgânica Entretanto as madeiras se destacam não só pelas vantagens de sustentabilidade mas prin cipalmente porque apresentam um conjunto de características técnicas econômicas e estéticas que não se encontram presentes em nenhum outro material 217 UNIDADE 8 A Origem do Uso da Madeira A madeira como você já descobriu é o material mais sustentável uti lizado pelo homem pelo fato de ser um material vegetal proveniente do extrativismo ou do cultivo controlado mas no início da sua utilização questões ambientais estavam muito longe de preocupar o homem primitivo Assim a madeira é provavelmente o material de construção mais antigo utilizado pelo homem precedendo até mesmo o uso da pedra A facilidade de obtenção e de adaptação às necessidades per mitiram seu emprego por populações primitivas mesmo com os escassos meios então disponíveis Ao longo do tempo devido à proteção contra invasões e riscos de incêndios a madeira foi perdendo seu papel de protagonista dos materiais para a cerâmica e as rochas tornandose a partir da revolução industrial um material muito mais relacionado à pro dução de energia com a queima de lenha e carvão do que como material de construção Nos últimos séculos no Brasil as construções de madeira acaba ram sendo sempre relacionadas à moradia de pessoas mais pobres No decorrer do século XX ainda ficaram marcadas pelo desmata mento das reservas e florestas Somente no final do século XX com o desenvolvimento das áreas de manejo plantio de áreas de reflorestamento e de novos conceitos de desen volvimento sustentável é que a madeira deixou de ser vista como um ma terial que destruía o meio ambiente e passou a ser reconhecida como o mais saudável e mais sustentável de todos os materiais para construção Sobre as extrações de ma deiras permitidas atualmente existem duas classificações le galizada e certificada A primei ra é licenciada ambientalmente mas tais certificações regulam somente a extração sem consi derar questões sociais econô micas e trabalhistas do local E como não é rigidamente fisca lizada esse tipo de exploração abre brecha para práticas ilegais A madeira certificada além de ter as licenças tem sólida ve rificação e considera aspectos de manutenção da sustentabi lidade das florestas das comu nidades e da economia regional respeitando o fluxo da natureza 218 Madeira Vantagens do Uso da Madeira Apresenta uma série de vantagens dificilmente reunidas em outro material entre as quais podemos destacar Pode ser obtida em grandes quantidades a um preço relati vamente baixo Suas reservas são renováveis até mesmo naturalmente se explorada corretamente As peças produzidas com dimensões estruturais podem ser fracionadas em peças pequenas com precisão sem compro meter a qualidade do material Comparada com todos os outros materiais equivalentes gastase pouca energia para a sua obtenção Produz pouca poluição quando industrializada mesmo suas aparas de resíduos podem ser utilizadas Os resíduos que sobram após seu processamento ou seu uso diferentemente de outros materiais de construção que são inertes são compostos de matéria orgânica e com isso totalmente biodegradáveis Aproveitamento total das peças de madeira Pode ser trabalhada com ferramentas simples e até mesmo sem o uso de energia elétrica Praticamente não sofre ataque de gases e produtos químicos Permite ser reutilizada várias vezes aumentando o ciclo de vida do produto De todos os materiais de construção é o que menos consome água no seu processo de extração e de beneficiamento Em seu estado natural apresenta inúmeros padrões estéticos e decorativos Na condição de material de cons trução as madeiras incorporam um conjunto de características técnicas econômicas e estéticas incomparável A madeira apre senta resistência mecânica tanto a esforços de compressão como de tração na flexão foi o primei ro material de construção a ser utilizado tanto em colunas como em vigas tem resistência mecâ nica elevada considerando seu peso bastante reduzido resiste a choques e esforços dinâmicos o que a torna recomendável para suportar impactos ou absorver vibrações apresenta boas carac terísticas de isolamento térmico e acústico e suas ligações são realizadas com facilidade e sim plicidade trabalhando com ferra mentas simples BAUER 2008 Apesar de tantas qualidades a madeira apresenta algumas desvantagens comparativas mas nada que a desabone como destaque entre os materiais de construção 219 UNIDADE 8 Extração predatória com desmatamento em áreas proibidas e reservas ambientais e indígenas Combustibilidade apesar de poder ser melhorada com tra tamentos químicos e apresentar bons resultados em peças de maior dimensão Por ser de origem natural é um material naturalmente he terogêneo Sofre deterioração por agentes biológicos A grande maioria das peças apresenta formas alongadas e se ção transversal reduzida o que diminui seu aproveitamento Na condição de material de construção as madeiras incor poram um conjunto de carac terísticas técnicas econômicas e estéticas incomparável Classificação das Madeiras A madeira é produto direto dos vegetais superiores em que se enquadram as árvores e arbustos lenhosos As suas características como material de construção principalmente sua heterogeneidade e anisotropia acontecem devido à sua origem como seres vivos e organizados BAUER 2008 Para facilitar o entendimento costumase classificar as árvores pelas alterações que o seu tecido lenhoso apresenta São chamados de vegetais superiores pois são completos com raízes caule copa folhas flores e sementes Quanto à germinação ou desenvolvimento Devido ao seu processo natural de germinação ou desenvolvimento as plantas podem ser Endógenas São plantas de germinação interna em que o desenvolvimento transversal do caule acontece de dentro para fora assim a parte externa do lenho é mais antiga e mais endurecida Pertencem a essa classe as madeiras tropicais ocas palmeiras e bambus Exógenas Plantas de germinação externa em que o crescimento ocorre por meio do desenvolvimento transversal do caule com adição de fora para dentro com novas camadas revestindo a existente conhe cidos como os anéis anuais de crescimento É deste grupo que temos as árvores que são utili zadas para extração da madeira usada na Construção Civil e a partir de agora somente esse grupo será contemplado em nossos estudos As madeiras produzidas a partir de árvores exógenas são divididas em dois grandes gru pos madeiras duras e madeiras macias a Madeiras duras são madeiras de cresci mento lento dezenas de anos para permitir o abate sendo prin cipalmente de árvores frondosas da classe an giosperma dicotiledô nea como peroba ipê aroeira e jatobá entre muitas outras São reti radas em áreas de extra ção controlada e conhe cidas como madeiras de lei Figura 1 220 Madeira Figura 1 Floresta de árvores folhosas As madeiras duras são folhosas de regiões tropicais não são resi nosas e muitas espécies perdem as folhas no inverno Representam em torno de 65 das espécies conhecidas b Madeiras macias ma deiras de crescimento rápido menos de 10 anos provenientes em geral das árvores coní feras da classe gimnos perma como os pinhei ros pinus e também os eucaliptos Figura 2 Figura 2 Floresta de árvores coníferas São as madeiras de refloresta mento em que é cultivada para o abate com manejo anual de cultura para garantir o forneci mento regular e na quantidade desejada Não produzem frutos suas sementes são tipo pinhas são resinosas e suas folhas são perenes pequenas e de forma pontiaguda BAUER 2008 Agora que você teve seu pri meiro contato com as madei ras e aprendeu a diferenciar as madeiras moles de reflorestamento das madeiras duras ou de lei aprofundaremos um pouco mais no tema conhecendo as suas propriedades físicas e mecânicas 221 UNIDADE 8 São diversos os fatores que determinam eou influenciam as características que serão apre sentadas pela madeira o tipo de solo o clima as condições locais de onde a árvore foi extraída a espécie e a fisiologia da árvore a anatomia do tecido lenhoso e a variação da sua composição química Assim é sempre importante lembrar que a madeira é um material heterogêneo devido à sua natureza e por isso determinadas espécies podem não atender propriedades que seriam gerais as sim como espécies cultivadas em locais diferentes podem apresentar características com algumas diferenças Propriedades Físicas e Mecânicas das Madeiras 222 Madeira Cor e Cheiro Acontecem variações de cor e cheiro conforme a espécie da árvore e estas podem influenciar diretamente nas questões estéticas no caso da cor e impossibilitar o uso da madeira devido à presença de cheiros muito fortes ou desconfortáveis Grau de Umidade O teor de umidade é fundamental para a comercialização e conser vação da madeira Antes do corte a madeira tem mais da metade da sua constituição composta por água cerca de 52 para as árvores folhosas e 57 para as árvores resinosas Após o corte dia a dia essa umidade vai reduzindo naturalmente Madeira verde enquanto a madeira se mantiver acima do ponto de saturação do ar em torno de 30 é considerada madeira verde Madeira semisseca inferior ao ponto de saturação mas aci ma de 23 Madeira comercialmente seca entre 18 e 23 Para comer cialização e utilização a madeira deve estar com umidade abaixo de 23 pois aí se pode considerar que a madeira está livre do ataque de agentes de destruição como fungos e bactérias Madeira seca ao ar entre 13 e 18 Mesmo quando aplicada no ambiente ela mantém uma umidade natural acima de 13 Madeira dessecada umidades menores que 13 chegando até 0 são obtidas somente com secagem em estufa ou a vácuo Madeira completamente seca com 0 de umidade Densidade A densidade em uma madeira sofre influência direta do índice de compacidade das fibras da madeira representando a quantidade de fibras em um certo volume aparente Higrospicidade A higrospicidade pode ser de finida como a capacidade da madeira de absorver a umida de da atmosfera em que ela se encontra e de perder a umidade absorvida por meio da evapo ração Flexibilidade Em uma peça de madeira a fle xibilidade é entendida como a capacidade de refletir por ação de forças exercidas sobre si sem se romper Durabilidade O conceito de durabilidade de uma madeira não trata exata mente da sua idade mas sim de medir a resistência tem poral da madeira aos agentes prejudiciais sem que apresente decomposição Dureza A dureza em uma madeira é medida com a resistência que essa madeira vai oferecer à pe netração de um prego ou outros materiais 223 UNIDADE 8 Resistência à Tração É a resistência que a madeira consegue oferecer ao longo de suas fibras quando estas fibras são expostas às forças opostas que tra cionam a peça buscando aumentar o seu comprimento Resistência à Compressão Ao contrário da resistência à tração na compressão as forças que atuam na madeira tendem a comprimir a peça diminuindo o seu comprimento Resistência à Flexão É a capacidade da madeira de resistir às forças aplicadas na sua superfície que forçam o seu encurvamento Resistência ao Fogo A madeira transmite o calor mais lentamente que o concreto e bem mais lento que o aço Também não apresenta distorções quando é submetida a altas temperaturas como ocorre com o aço o que retarda e até impede a ruína da estrutura Contudo a madeira não tratada pega fogo em torno de 275 ºC e em um incêndio normal a temperatura atinge 1000 a 1100 ºC Ela queima em torno de 10 mm da espessura a cada 15 minutos Em função disso peças até 20 mm são consideradas combustí vel e propagadora de incêndio peças acima de 25 mm começam a apresentar uma boa resistência e peças acima de 50 mm começam a atingir resultados melhores que o do aço BAUER 2008 Após conhecer todas as propriedades podemos concluir que são muitos os fatores que indicam a qualidade e as características de uso das madeiras Todas essas propriedades ajudam a mostrar as qualidades e fatores que fazem a madeira ser considerada um dos materiais de construção mais completos 225 UNIDADE 8 Para dar o valor comercial e a utilidade à madei ra no ponto de vista de utilização na construção civil ela precisa ser beneficiada ou seja nela será aplicado processos de serra corte lixamento co lagem prensagem entre muitos outros para obter ou fabricar as peças desejadas Produção O corte ou derrubada de árvores pode ocorrer durante todo o ano No Brasil é usual se concen trar a extração no inverno principalmente entre maio e agosto A época do corte não influi sobre a resistência da madeira mas pode fazer a dife rença em relação à sua durabilidade pois as ma deiras abatidas no inverno tendem a secar mais lentamente e com isso a presença de rachaduras e fendilhamentos diminui além de tornálas menos sujeitas a fungos e ataques de insetos Beneficiamento das Madeiras 226 Madeira Processamento da Madeira A madeira passa por diversos tipos de processamento que lhe dão características e possibilidades de usos diversos Podemos destacar Madeira maciça bruta ou roliça uso em palanques e postes Figura 3 Madeira maciça falque jada uso em dormentes de ferrovias ou para pro dução de lenha Madeira maciça serrada são as peças de dimen sões padronizadas usa das na construção civil e em outras áreas que trabalhem com madeira Figura 3 Madeira bruta ou roliça A madeira é ainda processada e é o produto principal de um outro ramo da indústria a Ce lulose em que é a principal ma tériaprima para a produção de polpas papéis e papelões além de servir de matériaprima ou subproduto para diversos ou tros tipos de indústrias Madeiras industrializadas São madeiras processadas eou recicladas na indústria para formar chapas ou peças Fazem parte deste grupo as madeiras compensadas os MDP os MDF os aglomerados e os painéis de OSB AM BROZEWICZ 2012 227 UNIDADE 8 a Madeira industrializada compensada Madeirite Resinado esse tipo de madeirite é encontrado em chapas compostas por um número ímpar de camadas superpostas prensadas com a ajuda da cola branca para que as fibras se cruzem Figura 4 Figura 4 Madeira compensada tipo Madeirite Usase este tipo de madeirite em barracas e canteiros de obras Madeirite Plastificado leva uma película em sua composição denominada filme para que permaneça com acabamento aparente suportando mais a umidade Ele geralmente é usado para produzir formas de muitos tipos para concreto aparente piso de carroceria de caminhão entre outros b Madeira industrializada MDP MDP é a abreviação de Medium Density Particleboard ou Painel de partículas de Média Densidade É o resultado do uso de prensas contí nuas de modernos classificadores de partículas e complexos softwares de controles de processo associado à utilização de resinas de última geração e madeira de florestas plantadas c Madeira industrializada MDF é formada por fibras de madeira resinadas e prensadas sob altas temperaturas É um material homogêneo e oferece características mecânicas próximas às da madeira Por não possuir veios ou nós é um material mais fácil de se trabalhar d Madeira industrializada Aglomerado é forma do por uma mistura de resíduos de madeira como pó e serragem cola e resina Essa mis tura é prensada for mando os painéis que depois poderão receber qualquer tipo de revesti mento Não é recomen dado o uso de pregos ou parafusos pois o aglo merado pode rachar com muita facilidade A principal vantagem é seu baixo custo no en tanto a baixa resistência à umidade a curta dura bilidade e a dificuldade de se trabalhar com esse material limitam consi deravelmente suas pos sibilidades de uso e Madeira industrializa da OSB são placas estruturais compostas por lâminas de madeira orientadas Daí o nome OSB Oriented Strand Board ou seja Placas de Partículas Orientadas Figura 5 228 Madeira Figura 5 Chapas de madeira industrializada OSB É portanto um aglomerado de partículas de madeiras longas e orientadas com característi cas similares aos sistemas es truturais em madeira laminada colada f Madeira industrializada Piso Laminado é um revestimen to de piso e em alguns casos de parede Tratase de uma espécie de lâmina decorativa que pode ser uma camada impressa ou um filme de madeira natural É resistente à abrasão e destaca principalmente por ser um revestimento de fácil limpeza Material valorizado por projetistas de in teriores pois apresenta diversos padrões de cores texturas e acabamentos g Madeira Laminada Colada MLC processo que une várias peças de madeira serrada utilizando adesivo e prensagem mecânica formando peças maiores mais resistentes e de comprimentos ilimitados Figura 6 Esse sistema possibilita excluir deficiências naturais da madeira reduzir o número de ligações entre as peças apresenta as vantagens da préfa bricação como redução de resíduos menor desperdício de material e redução no tempo de montagem Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code 229 UNIDADE 8 Figura 6 Construção em MLC madeira laminada colada Também possibilita ao projetis ta utilizar peças mais esbeltas e utilizar estruturas curvas e com detalhes que não se consegue obter com a madeira conven cional Tratamento da Madeira O tratamento é realizado para prevenir sua deterioração ampliando seu tempo de vida útil Esse tratamento normalmente é químico em que ocorre a fixação de elementos preservativos na madeira tornandoa mais resistente à ação de fungos e insetos sobretudo se a madeira ficar em contato direto com a água ou com o solo Os fungos e bactérias Atacam a madeira úmida penetrando nas cavidades naturais da madeira proliferandose no interior e na superfície Como prote ção podese eliminar totalmente a umidade por meio de sistemas de proteção ou eliminar a presença de oxigênio da superfície da madeira submergir em água enterrar no solo ou mantêlo sob umidade intermitente BAUER 2008 São duas as principais maneiras de proteger a madeira para evitar a proliferação 1 Eliminar a umidade secar a madeira de forma rápida e manter ela protegida após a aplicação 2 Eliminação do oxigênio eliminar o contato com o oxigênio na superfície da madeira Opções para isso é submergir em água enterrar no solo ou mantêlo sob umidade intermitente Normalmente entram em con tato com a superfície da madei ra penetrando nas cavidades celulares e se proliferando no interior ou na superfície da ma deira A maioria é incapaz de atacar a madeira com a umi dade abaixo do ponto de satu ração aproximadamente 23 230 Madeira Os cupins Atacam a madeira seca porém encontramse restritos à peça atacada só atacando outras peças se elas tiverem pontos de ligação Para eliminar a umida de e isolar os cupins pode ser realizado a imersão a pulve rização ou o pincelamento do produto sobre a peça sendo to das estas proteções superficiais Proteções mais profundas são obtidas em autoclaves utilizan do o vácuo garantindo que o produto aplicado preencha as partes mais internas da peça de madeira Tratar a madeira com pre servantes químicos antes de usála aumenta sua resistência aos ataques de organismos que causam a deterioração e garante sua durabilidade Estes preser vantes podem ser de três tipos Oleosos derivados do alcatrão de hulha car vão mineral Oleossolúveis que con têm misturas complexas de agentes fungicidas eou inseticidas para maior eficiência deve ser absorvido por capi laridade Hidrossolúveis produ tos contendo misturas de sais metálicos usados em madeiras verdes A forma de aplicação do produto preservante pode ser sem ou com pressão Os métodos sem pressão impregnam a madeira superfi cialmente e podem ser aplicados de três formas Por aspersão com o uso de pulverizadores Por imersão quando a madeira é imersa totalmente por um certo tempo em um tanque que contém preservantes Por pincelamento do produto O processo de tratamento manual por imersão é muito utilizado nas pequenas propriedades para o tratamento de mourões Neste sistema sem pressão trabalhase obrigatoriamente em galpão aberto ventilado e com o piso impermeabilizado O método de aplicação do preservante com pressão faz com que a madeira fique profundamente impregnada pela substância e deve ser executado em uma autoclave equipamento de grandes dimensões disponível em usinas de tratamento de madeiras Outra forma de proteger a madeira é aplicar uma camada de proteção que muitas vezes tem dupla função e serve também para dar proteção superficial à madeira proteger seus poros e valorizar seu aspecto estático Para essa função temos o fundo selador o impermeabilizante e o verniz Fundo selador atua por meio do fechamento dos poros da madeira Normalmente transparente não altera o aspecto da madeira não forma película e necessita de proteção pois é uma camada de pouca resistência Impermeabilizante aplicado sobre a madeira que deve ficar totalmente impregnada O processo de proteção ocorre por hidrorrepelência Não altera o aspecto da madeira não for ma película e ressalta os veios da madeira deixando menos escorregadio Verniz aplicado como se fosse uma pintura tem como gran des vantagens o aspecto estético e a película de proteção que se forma sobre a madeira Figura 7 231 UNIDADE 8 Figura 7 Aplicação de verniz em madeira Diferentemente dos outros sistemas o verniz obstrui fechando completamente os poros e forma uma película espessa que esmaece os veios da madeira podendo pigmentála e fazer mudar para cores mais escuras Desta forma encerramos os estudos dos processos de benefi ciamento e tratamento da madeira Por ser um produto natural e extraído já na condição de uso não passando por processos de transformação que modifiquem a estrutura do material como o cimento ou a cerâmica a madeira passa por processos mais simples fazendo com que ela também seja um material ecologicamente adequado no seu processo de produção 233 UNIDADE 8 Usos das Madeiras na Construção Civil Na construção civil a madeira pode ser utilizada de diversas formas e participar de forma temporária durante a execução da obra ou serviço como para escoramentos confecção de formas e andaimes ou de forma definitiva nos pisos estrutura da cobertura nas esquadrias sendo aplicadas ainda para embelezamento entre matérias de revestimento e acabamento 234 Madeira Aplicação das Madeiras São inúmeras as espécies de madeiras conhecidas que podem ser utilizadas comercialmente Cada uma delas deve ser usada de acordo com o objetivo que se busca pois elas apresentam características e propriedades específicas de cada espécie O que define qual espécie utilizar é uma relação de custo disponibilidade aspectos técnicos du rabilidade e facilidade de manipulação e de aplicação BAUER 2008 As madeiras são beneficiadas de forma a terem uma padro nização de tamanhos de peças Quadro 1 Isso facilita as rela ções comerciais a especificação da madeira e que o corte feito nas madeireiras venha ao en contro das necessidades espe cificadas no projeto Quadro 1 Dimensões dos principais produtos usados na Construção Civil Produtos Espessura mm Largura mm Pranchão 70 200 Prancha 40 70 200 Viga 40 100 200 Vigota 40 80 80 100 Caibro 40 80 50 80 Tábua 10 40 100 Sarrafo 20 40 20 100 Ripa 20 100 Fonte Ambrozewicz 2012 p 303 a Madeiras para exteriores Recomendamse o uso de madeiras com características resisten tes como o Ipê a Peroba a Itaúba e a Garapeira Estas madeiras apresentam alta densidade e por isso garantem maior resistência mecânica e durabilidade Mesmo sendo mais duráveis elas necessitam de tratamento já que quanto maior a proteção aplicada à madeira menor é a possi bilidade de problemas que podem vir a surgir 235 UNIDADE 8 b Madeiras para telhados Para o telhado a Garapeira e o Cambará são dois dos tipos mais indicados Também é possível utilizar a Itaúba e a Peroba que são mais resistentes mas têm o custo mais elevado c Madeiras para assoalhos e pisos Em assoalhos e pisos o recomendado é escolher um tipo da ma deira que suporte o trânsito de pessoas assim a escolha daquelas que resistem melhor ao risco é ideal Para tacos e parquetes a Pe robaRosa é uma das mais utilizadas assim como o AngicoPreto a Aroeira a Macacauba e a Canela O Ipê é uma madeira altamente resistente a grandes fluxos de pessoas e ao ataque de cupins sendo bastante indicado d Madeiras para portas e janelas Os materiais usados na fabricação de portas e janelas dependem principalmente da questão estética e da durabilidade Contudo para que valorizem a residência por completo essas peças devem receber atenção especial pois ficam expostas a adversidades principalmente as climáticas Algumas bem populares são feitas de Imbuia Angelin Cerejeira Nogueira e Mogno Espécies de Madeiras Usadas na Construção Civil Para finalizarmos o estudo desta unidade vamos conhecer as principais espécies de madeiras que são consumidas no Brasil e em que tipos de materiais e aplicações elas são utilizadas e Madeiras usadas na estrutura da construção No caso de madeiras destina das a auxiliar na construção civil caso da madeira serrada para vigas caibros e tábuas os tipos mais utilizados incluem Rosadinho Itaúba Angico Preto Eucalipto e Taipá Por muito tempo o Pi nheirodoParaná foi um dos materiais mais utilizados Ou tros também utilizados são o Eucalipto Cedrinho Cedro Pinus e Cambará principal mente para caixaria e fôrmas pois apresentam facilidade de furar e pregar Outro fator a considerar é que devem ser de baixo custo já que serão descartadas após algumas utilizações a Angelim fácil de trabalhar acabamento regular a bom na plaina torno e broca Uso peças de decoração para exteriores e interiores escadas pisos vigas dormentes estacas tacos de assoalhos rodapés viga mentos etc b Cambará pode ser usada em construção civil esteios esquadrias caibros estacas forro ripas tacos entalhes peças tor neadas e na construção naval É bastante utilizado na construção de cercas como mourões e obras externas c Cedro entre as espécies com intensa ex ploração comercial também está o cedro planta que pode medir até 25 metros de altura A árvore produz uma das madei ras mais apreciadas no comércio por ter coloração semelhante ao mogno e pos sibilitar um uso bastante diversificado RIZZINI 1978 236 Madeira d Cedrinho fácil de aplainar serrar e lixar com propriedades mecânicas entre baixa e média Uso venezianas rodapés guar nições cordões forros construção civil e naval móveis molduras carpintaria co mum fabricação de miolo de portas mol duras embalagens ripas sarrafos forma para concreto cabos de vassoura chapas e caixas e Champanhe madeira muito resistente e firme Uso pontes construção pesada portos estacas obras imersas em ambien te de água doce vigamentos carpintaria tacos tábuas para assoalho etc f Cumaru muito resistente usada na Cons trução civil pontes postes mourões es tacas esteios cruzetas dormentes ferro viários em esquadrias guarnições ripas sarrafos batentes e forros e lambris Tam bém usada para fabricação de assoalhos e tacos escadas de madeira mobiliário e até cabos de ferramentas RIZZINI 1978 g Curupixá fácil processamento no torno e na broca resultando em excelente aca bamento Uso torneados móveis artigos domésticos decorativos utensílios domés ticos produção de chapas esquadrias e outros h Eucalipto Grandis é uma árvore de grande porte atingindo facilmente mais de 60 m de altura e diâmetros acima de 12 m Formas híbridas com outras es pécies de Eucaliptos com facilidade Sua madeira marromrosada apresenta den sidade de baixa a média apta à produção de celulose e também ideal para cons trução civil caixotaria e uso em mobiliá rio por ser de fácil trabalhabilidade No Brasil foi plantado em mais de 2 milhões de hectares desde 1900 principalmente nos estados de SP MG ES PR RS i Eucalipto Citriodora amplamente cultiva da para reflorestamentos e para extração de óleo essencial das folhas para indústria de perfumaria e desinfetantes Utilizada na arborização de caminhos e estradas em áreas rurais É particularmente apreciada pelo aroma agradável que libera Produz madeira dura fácil de trabalhar de cor marrom utilizada na construção civil fabricação de móveis estruturas caixo taria postes dormentes mourões lenha e carvão j Garapeira também chamada de Garapa ou Grápia é uma madeira considerada fácil de ser trabalhada Recebe bom aca bamento Uso construção de estrutu ras externas dormentes postes estacas mourões carrocerias vigas caibros ripas tábuas tacos para assoalhos marcos de portas e janelas etc k Imbuia sua madeira de grande beleza foi muito usada para a confecção de móveis de luxo tacos lambris laminados esqua drias para obras de entalhe instrumentos musicais coronhas de armas de fogo entre outros Por destilação extraise um fixa dor para perfumaria considerado supe rior ao próprio sândalo RIZZINI 1978 l Ipê são mais de 120 espécies de Ipê As mais usadas são Ipê amarelo branco e roxo Sua madeira é de cor castanhooli va ou castanhoavermelhada e com veios resinosos mais escuros A madeira do ipê é muito valorizada Por sua resistência dureza e flexibilidade sempre foi consi derada uma madeira de lei Boa resistência à umidade Deste modo a sua madeira é utilizada em construções civis e navais em edificação de pontes na confecção de postes e dormentes de tacos de assoalho vigamentos entre outros 237 UNIDADE 8 m Itaúba de baixa retratibilidade em relação à densidade resistência mecânica alta à média e durabilidade alta Uso assoalhos postes pilares e dormentes carpintaria tacos estrutura de pontes cruzetas vigas caibros tábuas marcos de portas e jane las implementos agrícolas confecção de peças torneadas etc n Jatobá muito resistente aos fungos e cupins Uso construção civil estacas car roçaria postes tonéis dormentes móveis finos laminados assoalhos tanoaria viga mentos cabos ferramentas etc o Louro Canela excelente para se trabalhar tanto com ferramentas manuais como mecânicas Cola bem e permite excelente acabamento Uso construção em geral lambris vigas caibros ripas rodapés mol duras guarnições tábuas pranchas peças torneadas marcenaria compensados etc p Peroba e Peroba Rosa de resistência me cânica e rentabilidade médias Uso inte riores decoração pisos painéis entalhes esquadrias móveis peças torneadas cabos de ferramentas tacos tábuas para assoa lhos vagões carrocerias etc q Pinus madeira fácil de tratar de cresci mento rápido e de baixo custo Uso ripas partes secundárias de estruturas cordões guarnições rodapés forros e lambris pon taletes andaimes e fôrmas para concreto Agora você está pronto para especificar escolher e saber qual a melhor espécie de madeira para usar em cada situação Esses conhecimentos são muito importantes e serão intensamente usados para aqueles profissionais que se dedicarem à construção civil e à execução de obras Alunoa chegamos ao final da Unidade 8 e a nossa caminhada no mundo dos materiais de constru ção está chegando perto do fim Com o estudo das madeiras foi possível perceber que por se tratar de um material de origem natural apresenta características próprias que não são encontradas nos outros materiais e tornamse singular Em contraponto teremos na Unidade 9 processos de produção com grandes modificações físicas e químicas nos nossos dois últimos produtos os vidros e os polímeros 238 1 As plantas exógenas ou plantas de germinação externa são aquelas em que o crescimento ocorre por meio do desenvolvimento transversal do caule com adi ção de fora para dentro com novas camadas revestindo a existente conhecidos como os anéis anuais de crescimento É deste grupo que temos as árvores que são utilizadas para extração da madeira usada na Construção Civil As madeiras produzidas a partir de árvores exógenas são divididas em dois grandes grupos madeiras duras e madeiras moles Descreva as principais ca racterísticas de cada uma delas indicando as principais diferenças entre elas 2 A madeira como você já descobriu na abertura deste tópico é o material mais sustentável utilizado pelo homem por ser um material vegetal proveniente do extrativismo ou do cultivo controlado Baseado nessa informação e no material estudado identifique as expressões que estão corretas I Desde que começou a usar a madeira as questões ambientais sempre foram consideradas importantes para o homem primitivo II Devido à proteção contra invasões e riscos de incêndios a madeira foi per dendo seu papel de protagonista dos materiais para a cerâmica e as rochas III A partir da revolução industrial a madeira passou a ser um material muito mais relacionado à produção de energia com a queima de lenha e carvão do que como material de construção IV Com o desenvolvimento das áreas de manejo plantio de áreas de refloresta mento a exploração da madeira deixou de ser vista como um material que destruía o meio ambiente Assinale a alternativa que indica corretamente as expressões anteriores a Somente III e IV estão corretas b Somente I II e III estão corretas c Somente I II e IV estão corretas d Somente II III e IV estão corretas e I II III e IV estão corretas Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 239 3 A madeira apresenta uma série de vantagens dificilmente reunidas em outro material entre as quais podemos destacar que pode ser obtida em grandes quantidades a um preço relativamente baixo Além desta podemos citar várias outras vantagens com o consumo da madeira Baseado no texto identifique se as sentenças a seguir são verdadeiras ou falsas As reservas de madeiras são renováveis até mesmo naturalmente se explo radas corretamente Comparado com todos os outros materiais equivalentes gastase pouca energia para a obtenção da madeira Produz pouca poluição quando industrializada mesmos suas aparas de resí duos podem ser utilizadas Pode ser trabalhado com ferramentas simples e até mesmo sem o uso de energia elétrica De todos os materiais de construção é o que menos consome água no seu processo de extração e de beneficiamento Assinale a alternativa que indica corretamente se as expressões são verdadeiras V ou falsas F a V V V F V b F F F V F c V F F F V d V V F V F e V V V V V 240 O uso da madeira para fins energéticos Autor Helton Damian da Silva Editora EMBRAPA Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento Sinopse nesse livro você poderá conhecer um pouco mais sobre a exploração da madeira para produção de energia no Brasil o potencial de produção as condições climáticas e as espécies que foram adaptadas LIVRO Com as próprias mãos Ano 2004 Sinopse Chris Vaughn The Rock é um soldado aposentado das Forças Espe ciais do exército americano que retorna para sua cidade natal com a intenção de reatar antigos laços e iniciar uma nova vida Contudo a cidade em que ele nasceu não é mais a mesma sendo agora um local controlado pelo crime Jay Hamilton Neal McDonough seu rival dos tempos de colégio fechou a serraria que possuía e é agora o chefe dos negócios criminosos do local Decidido a reverter a situação Chris é eleito xerife da cidade e busca a ajuda de seu velho amigo Ray Johnny Knoxville prometendo acabar com os negócios de Jay Suas ações colocam em perigo sua própria família mas Chris não está disposto a aceitar intimidações e pretende fazer com que a cidade retorne à calmaria de quando era jovem FILME Serraria Completa Blue Um vídeo técnico que permite observar o processo completo de beneficiamento da madeira em uma serraria É um material muito interessante pois permite conhecer um pouco mais sobre as madeiras os materiais de construção mais sustentáveis que existem Para acessar use seu leitor de QR Code WEB 241 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção II 5 ed Rio de Janeiro LTC 2008 RIZZINI C T Árvores e Madeiras Úteis do Brasil Manual de Dendrologia Brasileira 2 ed São Paulo Blucher 1978 242 1 Esperase que o aluno formule uma resposta indicando mesmo que com suas palavras pelo menos a metade das características de cada tipo de madeira Madeiras duras São madeiras de crescimento lento dezenas de anos para permitir o abate Principalmente de árvores frondosas da classe angiosperma dicotiledônea Peroba ipê aroeira jatobá entre outras São retiradas em áreas de extração controlada e conhecidas como madeiras de lei São folhosas de regiões tropicais não são resinosas e muitas espécies perdem as folhas no inverno Representam em torno de 65 das espécies conhecidas Madeiras macias Madeiras de crescimento rápido menos de 10 anos Provenientes em geral das árvores coníferas da classe gimnosperma Os pinheiros pinus e também os eucaliptos São as madeiras de reflorestamento em que é cultivada para o abate com manejo anual de cultura para garantir o fornecimento regular e na quantidade desejada Não produzem frutos suas sementes são tipo pinhas são resinosas e suas folhas são perenes pequenas e de forma pontiaguda 2 D 3 E Diário de Bordo Diário de Bordo PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Me Sandro Melo das Chagas Traçar a definição as características e a importância dos vidros como materiais de construção Explorar as propriedades presentes nos vidros e seus processos de fabricação Conhecer os tipos de vidros mais utilizados e os locais adequados para o uso de cada tipo Compreender a importância dos polímeros como mate riais de construção e conhecer as classificações conforme sua produção Identificar os tipos de polímeros mais utilizados como materiais de construção civil Vidros Definição e Características Vidros Propriedades e Fabricação Polímeros Definição e Classificação Polímeros Tipos e Usos na Construção Civil Vidros Tipos e suas Aplicações Vidros e Polímeros 246 Vidros e Polímeros Vidros Definição e Características Olá alunoa Estamos chegando ao fim dos nos sos estudos e para concluir os materiais de cons trução você vai conhecer nesta última unidade dois grupos importantes de materiais os vidros e os polímeros plásticos Vamos começar pelos vidros um grupo de ma teriais utilizados intensamente não só na cons trução civil mas em diversas outras indústrias devido a suas características que são especiais e únicas pelo menos não encontradas ao mesmo tempo em nenhum outro material como a trans parência a dureza não é poroso nem absorvente e ainda tem excelentes índices de isolamento 247 UNIDADE 9 Breve Histórico e Definições Não se sabe exatamente onde o vidro foi produzido pela primeira vez Alguns historiadores julgam que veio da Síria a 3000 anos aC outros afirmam ser no Egito a 2500 aC Sabese com certeza que em 1400 aC os egípcios produziam vasos enfeites e outros objetos similares BAUER 2008 Somente próximo do ano 100 aC que as técnicas de fabricação foram se desenvolvendo Nesta época os romanos começaram a utilizar o sopro dentro de moldes na fabricação do vidro o que possibilitou diversas outras possibilidades de produção e também a produção em série A partir do século XX as pesquisas das propriedades físicas e químicas possibilitaram novos tipos de vidros e novas indústrias fazendo com que o uso do vidro na Construção Civil crescesse ra pidamente atualmente utilizamse grandes áreas envidraçadas pré dios com fachadas cortinas etc Em 1952 na Inglaterra a Pinkington desenvolveu o processo para produção do vidro Float conhecido também como vidro cristal e seu custo e possibilidades de produção revolucionaram a tecnologia predominante na indústria dos vidros O vidro é produzido a partir da fusão de diversos insumos como água com cinzas areia calcário feldspato e chumbo Aceita plena mente a reciclagem e a fusão de cacos é feita à temperatura mais baixa gerando redução de cus tos AMBROZEWICZ 2012 O vidro é uma substância inorgânica amorfa e fisicamen te homogênea obtido pelo pro cesso de resfriamento de uma porção de material exposto a temperaturas que permitam a sua fusão e posteriormente o endurecimento pelo aumento progressivo da viscosidade até atingir uma condição de rigidez mas sem sofrer cristalização por isso que o vidro não é clas sificado como um sólido apesar de apresentar todos os atributos para que fosse reconhecido des ta maneira Características dos Vidros Como já foi comentado o vidro apresenta características que o tornam um material muito interessante e aplicado em inúmeras condições e situações diferentes São características do vidro Alto índice de transparência Dureza elevada para um material produ zido artificialmente Estanque e Impermeável Isolante térmico Baixo nível de condutividade térmica Alta capacidade de ser reciclado É um recurso abundante na natureza e com potencial de fabricação relativamente sim ples pois as matériasprimas são facilmente encontradas em todas as partes do mundo Facilidade de limpeza por ser antiaderente e totalmente impermeável principalmente os vidros lisos apresentam facilidade de limpeza ou seja pouca energia precisa ser aplicada para realizála Diferentes índices de refração Diferentes cores Diferentes níveis de resistência choque físico e choque térmico Permite regular o controle da luminosida de e raio solares 248 Vidros e Polímeros Algumas dessas características serão vistas novamente pois são consideradas como proprieda des do material Conforme as características apresentadas por cada tipo de vi dro eles podem ser classificados em quatro grupos diferentes os vidros ocos usados em garra fas frascos e recipientes vidros planos usados em esquadrias e divisórias vidros finos usados para a produção de lâmpadas ampolas aparelhos eletrônicos e vidros curvos usados sobretu do na indústria automobilística e de construção civil Outra característica interes sante nos vidros é que pequenas variações na composição são responsáveis pela grande varie dade de modelos de vidros cada qual produzido para atender fi nalidades específicas Você teve seu primeiro con tato com os vidros e conheceu um pouco da sua história e das suas características Agora é hora de se aprofundar um pouco mais conhecendo as suas propriedades e os processos de fabricação 249 UNIDADE 9 Neste tópico você estudará as propriedades dos vidros e conhecerá como ele é fabricado Entender os processos de fabricação é importante pois a qualidade a versatilidade do vidro tem relação di reta com os processos de fabricação que ele passa e o rigor no controle de qualidade que ele é exposto dentro da indústria A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidro permitiu que ele adquirisse novas vantagens em relação a outros materiais Seu peso foi sensivelmente reduzido ao mesmo tempo em que se tornou muito mais resistente Vidros Propriedades e Fabricação 250 Vidros e Polímeros Propriedades dos Vidros As propriedades dos vidros assim como em qualquer outro material dependem de suas características estruturais Essas características estão condicionadas principalmente pela composição química do material fabricado A variação das propriedades de acordo com a composição pode ser avaliada com certa aproximação em função da concentração dos componentes AKERMAN 2000 Entre elas podemos indicar f Resistência mecânica o vidro é um ma terial frágil porém não pode ser consi derado fraco Ele tem grande resistência à ruptura podendo mesmo ser utilizado em pisos pois apresenta dureza e rigidez mas tem baixa tenacidade não sendo apropriado para aplicar em áreas sujeitas a impactos É possível reforçar protegendo sua superfície ou pelo processo de têm pera que será visto adiante AKERMAN 2000 g Capacidade ótica são as características especiais das lentes fabricadas para ex plorar os efeitos e resultados de ordem ótica que podem ser obtidos Não nos aprofundaremos neste assunto pois trata de conhecimento de área bem es pecífica São exemplos as lentes de ócu los os microscópios lunetas e máquinas fotográficas a Transparência promover a iluminação de um ambiente por meio da entrada de luz natural e permitir a visão interna e externa dos usuários do ambiente b Dureza material apresenta um bom índi ce de dureza que permite ser resistente a agressões externas Apresenta de 6 a 7 na escala de dureza de Mohs c Isolamento acústico proporciona isola mento de acordo com o tipo de vidro e sua espessura mas pode obter resultados bem satisfatórios d Resistência química o vidro natural mes mo sem tratamentos adicionais é extre mamente resistente a ataques químicos e também biológicos e Estanqueidade por ser totalmente e per feitamente impermeável o vidro garante às fachadas e às esquadrias o nível de es tanqueidade desejado Fabricação dos Vidros O vidro é feito de uma mistura de matériasprimas que são facil mente encontradas na natureza aproximadamente 72 de sílica 14 de sódio 9 de cálcio 4 de magnésio 07 de alumina e 03 de potássio Um processo artesanal de fabricar o vidro é o processo de vidro soprado Tratase de obter uma bola de vidro derretido na ponta de um tubo de aço e soprar essa bola até que surja o tamanho e o formato desejado Para tanto a fabricação é feita juntamente a um forno Quando o material está quase fundido o artesão insere o canudo de ferro e re tiráo após darlhe umas voltas trazendo na sua extremidade uma bola de material derretido Devese colocar a bola in candescente de vidro dentro de 251 UNIDADE 9 um molde e soprar o canudo A bola vai se adequando até preencher o espaço do interior do molde A peça é levada à seção de corte em que a parte que é presa no canudo é cortada por um maçarico A peça passa por um resfriamento progressivo estando pronta para ser utilizada Na indústria usase um processo em três etapas A primeira é a fusão em que se aquece a matériaprima entre 1600 C e 1800 C buscando que a matéria se torne fluída e possa ser moldada A segunda etapa é a moldagem quando o vidro esfria gradualmente e endurece indo do estado líquido a uma consistência pastosa com a temperatura reduzindo de 1600 C para 800 C Na terceira etapa o resfriamento o vidro esfria de modo controlado de 600 C a 100 C obtendose o formato que se deseja para o vidro por meio de moldes O vidro float O processo mais utilizado para fabricar vidros comuns é o siste ma Float Ao retirar o material do forno a massa do vidro é des pejada no banho float um reci piente de 15 cm de profundida de cheio de estanho Por ser mais denso que o vidro o estanho faz com que a massa flutue por isso o nome banho float e assim o vidro fica completamente plano Figura 1 Detalhe dos roletes de fabricação do vidro float Ainda no tanque de banho float uma esteira de roletes Figura 1 empurram o vidro mais rápido ou devagar e a velocidade apli cada é que vai definir a espessu ra do vidro fabricado Na indústria utilizase uma espécie de scanner especial para detec tar falhas na massa impurezas e bolhas de ar e também analisa a cor do vidro Aqueles que não apresentam defeitos são cortados em chapas É possível também aplicar cores desejadas mudar o formato do vidro dentre outras possibilidades 252 Vidros e Polímeros A reciclagem é muito utilizada pois a fusão de cacos é feita a temperaturas mais baixa ge rando economia de energia e menor impacto ambiental Agora você já conheceu como se extrai e como se pro duz os vidros a forma que eles são processados para se obter os materiais desejados contudo nem todo tipo de vidro apresen ta as mesmas características ou podem ser utilizados em qual quer condição Por isso no pró ximo tópico você vai conhecer os principais tipos de vidros e quais são seus principais usos em obras de construção civil 253 UNIDADE 9 Os vidros são hoje utilizados em quase todos os aspectos das atividades humanas em casa na ciência na indústria e mesmo em arte pois eles podem ser ajustados nas suas mais variadas finali dades A quantidade de tipos de vidros que podem ser produzidos é extremamente grande e as suas aplicações na Construção Civil estão presentes em praticamente todos os tipos de obras Vidros Tipos e suas Aplicações 254 Vidros e Polímeros Tipos de Vidros A construção é usuária de 55 do vidro do Brasil Na construção civil usase o vidro principalmente pela sua transparência que proporciona luz e insolação no interior das habitações e locais de trabalho visão para o exterior decoração e divisões internas Vidro float ou comum É o vidro plano transparente incolor ou colorido com espessura uniforme Figura 2 É ideal para aplicações em que a visibilidade interna e externa é desejada Este vidro é a matériaprima para processamento da maioria dos demais vidros As espessuras padrão são en tre 2 e 12 mm produzidos até 22 mm e ele pode ser encon trado nas formas liso martela do canelado jateado minibo real pontilhado e estampado BAUER 2008 Figura 2 Detalhe da espessura do vidro float 255 UNIDADE 9 Vidro temperado É obtido pela passagem do vidro comum por um forno que realiza o tratamento térmico de têmpera que consiste no aque cimento gradativo do vidro até atingir a temperatura de 700 ºC estado plástico para ser resfriado bruscamente com jatos de ar É considerado um vidro de segurança pois em caso de quebra o vidro se fragmenta em pequenos pedaços de bordas pouco cor tantes Apresenta maior resistência à flexão que os vidros comuns e é cinco vezes mais resistente a choques térmicos do que um vidro comum com espessuras semelhantes Pode suportar temperaturas de até 200 ºC e por ser mais resistente pode ser utilizado em aplicações es truturais autoportantes sem a necessidade de caixilhos Fi gura 3 Figura 3 Estrutura autoportante de vidros temperados Como desvantagens do vidro temperado ele não pode ser cortado ou partido e a tensão concentrada em pontos de apoio ou suporte pode significar um risco real de estilhaçamento É um vidro de difícil reaproveitamento pois furos encaixes e acabamentos precisam ser realizados quando o vidro ainda é comum nada pode ser realizado depois da têmpera 256 Vidros e Polímeros Vidro laminado É formado por duas ou mais camadas de vidro comum com uma película entre elas com resistência e função de impedir que os cacos de vidro se espa lhem em caso de quebra já que ficam presos na lâmina Podem ser encontrados em diversas es pessuras e cores Os laminados são classifica dos como vidros de segurança e podem chegar a ter altíssima re sistência conforme a quantida de de camadas ex vidro à prova de balas possuem um melhor desempenho termoacústico em função da existência da pelícu la que acaba se tornando uma espécie de isolante Figura 4 Além de aumentar a resistência a impactos a película plástica de PVB polivinil butiral também tem a função de filtrar em 996 os raios ultravioleta responsáveis por descolorir móveis tecidos e objetos O vidro à prova de balas é uma espécie de vidro laminado com características especiais As diferenças vão da quantidade de cha pas de vidro utilizadas até o tipo de película usada entre elas A película de ligação tradicional foi substituída pelo polivinil butiral conhecido pela sigla PVB uma espécie de resina aplicada entre as camadas do vidro garantindo a união entre elas O objetivo deste multilaminado é deformar o projétil ao receber o impacto evitando seu poder de perfuração na tentativa de atravessar o conjunto de vidros Figura 4 Detalhe da espessura do vidro laminado É produzido de acordo com a norma ABNT NBR 14697 Vi dros Laminados É utilizado em divisórias esquadrias vitrines guarda corpos fachadas Figu ra 5 e coberturas e podem ter inúmeras cores dependendo da combinação de cores da película e dos vidros usados na formação 257 UNIDADE 9 Figura 5 Fachada com aplicação de vidro laminado O uso do vidro laminado em esquadrias de fachada são extremamente apreciadas pelo público Inde pendentemente para qual tipo de projeto seja o vidro e do efeito visual apresentado o vidro também proporciona uma boa luminosidade no ambiente sem deixar a desejar na segurança isolamento térmico e acústico Pontos positivos de uma fachada de vidro são manter a interação do interior com o exterior do edifício maior luminosidade do ambiente interno diminuição de gasto com energia elétrica versati lidade de formas ângulos e posições principalmente em formas irregulares Pontos negativos de uma fachada de vidro são o aquecimento do ambiente pelo sol necessita de uma manutenção frequente para garantir seu aspecto de limpeza e translucidez e na hora de trocar alguma peça as possibilidades de aproveitamento são pequenas Vidro refletivo É conhecido também como vi dro espelhado A transformação consiste na aplicação de uma camada metalizada em uma das faces do vidro Essa película pode ser aplicada em diversos tipos como no laminado insu lado e no temperado O efeito refletivo permite que as áreas envidraçadas sejam maiores pois impedem a visão externa para dentro do ambiente não necessitando de instalação de cortinas ou persianas Como desvantagem os prédios espe lhados são riscos para pássaros e ao refletir a luz em outros pré dios ou na pista de rolamento das ruas podem causar incômodos a terceiros Vidro insulado É um vidro em camadas que podem ser duplas ou até triplas se paradas por um perfil de alumínio que forma uma câmara de ar vedada por dupla selagem A câmara de ar garante isolamento tér mico e cria barreiras sonoras Figura 6 Pode ser composto por diversos tipos de vidro como no laminado refletivo e no temperado Tenha sua dose extra de conhecimento assistindo ao vídeo Para acessar use seu leitor de QR Code 258 Vidros e Polímeros O vidro não embaça por conta do dessecante aplicado entre os vidros e por conseguir ex celentes resultados térmicos e acústicos é um vidro utilizado nas esquadrias de alto padrão Um fator que se pode tornar negativo é que podem provo car o efeito térmico contrário aprisionando muito calor no ambiente Figura 6 Corte de uma esquadria utilizando vidro insulado Vidro Autolimpante Os vidros autolimpantes contam com a adição de uma camada externa contendo partículas de dióxido de titânio que age contra os resíduos orgânicos e inorgânicos e não interfere na aparência do vidro que é mantida idêntica à do vidro convencional Para que o processo de remoção completa ocorra são neces sários a presença de dois agentes raios ultravioleta luz do sol e água da chuva Outros tipos de vidros Existem inúmeros tipos de vi dros em que podemos destacar o antirreflexo os espelhos ara mados curvos coloridos fan tasia serigrafados impressos e blocos de vidro Chegamos ao final do estudo dos vidros nesta unidade Com o estudo dos vidros por se tratar de um material que apresenta características próprias que não são encontrados nos outros materiais e o tornam singular estudamos um material importante e incrível para uso em diversas áreas com grande destaque na Construção Civil 259 UNIDADE 9 Para iniciar nossos estudos neste novo material é importante identificar que os materiais que cha mamos no dia a dia de plásticos são polímeros e que o grupo dos polímeros inclui bem mais que plásticos inclusive alguns de uso frequente e importante na construção civil Todos eles serão estudados nos próximos dois tópicos Definição de Polímeros Polímero significa muitas partes e indica que os materiais são formados pelas ligações de peque nas moléculas que podem ser naturais como a borracha e o amido ou sintéticas produzidas na indústria petroquímica também chamados de artificiais utilizando como matériaprima princi pal o Nafta processo que será explicado a seguir Polímeros Definição e Classificação 260 Vidros e Polímeros Os polímeros são materiais arti ficiais formados pela combina ção de carbono com oxigênio hidrogênio e outros elementos orgânicos ou inorgânicos que tenham passado pela fase lí quida durante seu processo de fabricação o que os permite ser moldados O termo artificial serve para registrar a diferen ça de outros materiais como a borracha e o vidro que são processados naturalmente Fonte adaptado de Ambroze wicz 2012 de fusão atualmente em 100 a 300 ºC buscando elevar para 800 ºC aumentar o módulo de rigidez para deixálo igual ao cobre alonga mento de ruptura em que se deseja no máximo 10 e resistência à dissolução apresentando uma maior resistência química AMBRO ZEWICZ 2012 Processo de Produção Os polímeros artificiais são derivados do processamento do Nafta que é um subproduto extraído do petróleo na destilação que ocorre nas refinarias mesmo processo que extrai a gasolina o diesel e o asfalto O Nafta é um dos mais nobres produtos extraídos no processo de refino do petróleo o que o torna um produto de alto valor agregado O nome Nafta é o termo adotado na indústria petroquímica para identificar frações leves de petróleo que abrangem uma faixa de destilação entre 20 ºC a 200 ºC Entre as frações leves o Nafta se refina entre 90 ºC e 120 ºC A palavra polímero vem do grego poli que significa mui tas e meros que é partes isso porque as macromoléculas des ses compostos se originam por meio da ligação de várias uni dades de moléculas pequenas denominadas de monômeros A polimerização é a reação química que conduz a forma ção de polímeros pela aplicação do calor pressão e utilização de processos químicos e aditivos Buscase sempre melhorar as características físicoquími cas dos plásticos produzidos buscando produzir materiais mais eficientes em preço e em qualidade Os principais pontos de melhoria desejados nos ma teriais são a melhoria no ponto Figura 7 Polo petroquímico 261 UNIDADE 9 Após a destilação o Nafta é transportado para outra grande planta industrial o Polo Petroquímico Figura 7 em que os diversos tipos de polímeros são obtidos por meio do processo de polimerização desta matériaprima Os Polímeros Naturais Os polímeros podem ser na turais ou artificiais e entre os polímeros naturais podemos destacar Borracha conhecido também como látex poliisopreno formado por monômeros do iso preno retirado da serin gueira Figura 8 Figura 8 Extração de látex da seringueira Polissacarídeos como a celulose encontrada por exemplo no algodão Amido encontrado em vegetais e na forma de grãos das sementes e de raízes de várias plantas como batata trigo arroz milho e mandioca Glicogênio encontrado em praticamente todas as células dos mamífe ros principalmente no fígado e nos músculos As proteínas como a queratina presente nos cabelos a ca seína do leite e a fibroína presente no fio de seda da teia das aranhas 262 Vidros e Polímeros Tanto os polímeros naturais como os artificiais podem ser classificados em Termoplásticos são polímeros capazes de ser repetidamente amoleci dos quando aquecidos sendo moldados e en durecem pela diminui ção da temperatura sem perder suas propriedades neste processo podendo ser novamente aqueci dos e moldados Esta al teração reversível é física e não química mas pode provocar alguma degra dação no termoplástico para um número elevado de ciclos de aquecimento e de resfriamento Entre os polímeros os termoplásticos são os materiais mais utili zados por exemplo o Polietileno PVA e PVC AMBROZEWICZ 2012 Termofixos são materiais plásticos que após moldados e curados com ou sem aquecimento resultam em uma reação química irreversível entre as moléculas do material tornan doo duro e quebradiço não podem ser reamolecidos por um próximo aquecimento nem moldado outra vez Devido a essa característica os termofixos são normalmente bastante rígidos e frágeis são estáveis à temperatura ambiente e são ma teriais de difícil reciclagem Também são classificados como insolúveis Exemplo poliuretano o poliéster e resina epóxi Elastômeros polímeros que na temperatura ambiente podem ser estirados repetidamente a pelo menos duas ve zes o seu comprimento original e que após a retirada do esforço mecânico causador do estiramento devem voltar rapidamente ao seu comprimento inicial Figura 9 São considerados uma classe intermediária entre os termoplás ticos e termofixos não sofrem fusão e são materiais de difícil reciclagem São as borrachas sintéticas como o neoprene policloropreno o teflon e o butadieno Figura 9 Exemplo de uso de Polímeros Elastômeros Classificação dos Polímeros 263 UNIDADE 9 Processamento de Polímeros Processamento ou moldagem é a transformação de um polímero como matériaprima em um produto final A escolha do tipo de processo de transformação de um polímero em um produto poli mérico é feita com base nas características intrínsecas do polímero na geometria do produto a ser moldado e na quantidade do produto que será produzida O processamento de um polímero pode ser feito por várias téc nicas sendo as principais a moldagem por injeção por extrusão moldagem por sopro moldagem por compressão por calandragem termoformagem à vácuo e moldagem rotacional Agora que você já conhece um pouco mais sobre os polímeros sua classificação e como são obtidos vamos partir para o último assunto abordado nos nossos estudos os tipos de polímeros mais utilizados Estamos chegando próximo ao final dos nossos estudos e é importante você ir revisando sempre os conteúdos estudados 264 Vidros e Polímeros A quantidade de tipos de materiais que podem ser produzidos com polímeros é praticamente incontável Na construção civil não é diferente vai desde matériasprimas produtos para uso final produtos que serão modificados no processo de uso entre outros Muitos polímeros destes não têm substitutos em outros materiais e só foram produzidos e viabilizados após a descoberta da grande variedade de polímeros como conhece mos atualmente Policloreto de Vinila PVC É obtido por meio de uma combinação de etileno e cloro É utilizado intensamente como tubulação e acessórios nas instalações elétricas e hidrossani tárias Figura 10 devido à sua resistência à cor rosão à chama aos agentes químicos e ao bom isolamento elétrico Também usada em forros em esquadrias e em luvas para EPIs Polímeros Tipos e Usos na Construção Civil 265 UNIDADE 9 Poliuretano PU É um material que apresenta na maioria dos casos um bom isolamento térmico e acústi co e pode se apresentar como uma espuma rígida de baixa densidade tapetes e mantas isoladoras como espuma fle xível de alta absorção isola mento acústico em estúdios espuma líquida que aumenta de volume e endurece em con tato com o ar Figura 11 para selagem de fissuras instalações de portas e isolamento térmico e acústico de telhados Figura 10 Uso de tubulações em PVC Além da Construção Civil é utilizado em materiais de embalagens filmes protetores de alimentos frascos para usos diversos garrafas de água mineral materiais de higiene e limpeza etc como também na indústria de calçados O Poliuretano é o polímero que apresenta melhores resultados em escala comercial quando a indústria necessita de um ma terial eficiente e relativamente de baixo custo para isolamento térmico e acústico Policarbonato PC Material de baixa densidade em torno de 12 pode ser trans parente semelhante ao vidro porém altamente resistente ao impacto com boa resistência às intempéries e resistente à chama Figura 11 Espuma de poliuretano usado como isolamento 266 Vidros e Polímeros Figura 12 Policarbonato para proteção de coberturas Estireno Poliestireno PS Poliestireno Expandido EPS ou Isopor São partículas de 04 a 25 mm que quando aquecidas e com aplica ção de vácuo expande até 50 vezes e forma o que conhecemos por isopor É extremamente leve 11 kgm3 e um excelente isolante térmico e acústico protegendo de 200 a 75 ºC É usado como agregado para concreto leve como lajotas de laje como blocos para alvenaria de vedação e como isolamento em forros entre telhas sanduíche e em paredes de dray wall ou steel frame PVA Poliacetado de Vinila ou Acetato de Polivinil Bastante versátil pode ser apresentado como uma emulsão solúvel em água utilizada para fabricar a tinta látex como um adesivo para materiais porosos cola de madeira e cola branca escolar e ainda como isolante como aditivo para cal e como luvas e espumas Apresentam bom potencial de reciclagem Usado principalmente na produção de telhas chapas para coberturas Figura 12 e divisórias 267 UNIDADE 9 Neoprene ou Policloropreno Composto elástico similar à borracha é usado em isolamento elé trico em juntas de dilatação e como base de apoio para cargas prémoldadas concentradas como vigas prémoldadas e vigas de pontes Epóxi Poliepóxido ou Resina Epoxídicas É um termofixo que endurece quando é misturado a um agente catalisador endurecedor Possui excelente isolamento aderên cia e resistência à abrasão Usado em pinturas especiais piscinas quadras esportivas industriais e na produção de adesivos de altíssima resistência união de peças de concreto e de aço com concreto Polipropileno Copolímero Randon PPR É uma resina resistente às temperaturas mais elevadas Usado na produção de tubos para as instalações de água fria e quente É ató xico e proporciona menor perda de carga A baixa condutividade térmica conserva a temperatura da água transportada por mais tempo evitando a transmissão de calor para a parte externa do tubo o que dispensa a necessidade de isolamento térmico Polipropileno PP Muito versátil e pode ser encontrado de várias formas rígida ou macia em diversas cores ou de forma cristalina Ele apresenta estabilidade ao calor e à esterilização Uma das propriedades mais importantes deste composto é a capacidade de ser estica do um dos processos para isso é forçar o polímero derretido através de orifícios pequenos de forma que se obtenham fios elásticos Esses fios podem ser usados para fabricar pelúcias para cobertores cerdas para tapetes estofados artigos esportivos e até roupas de baixo Para conhecimento vamos indicar alguns outros polímeros populares Butadieno tapetes sola dos de calçados e pneus de todos os tipos Poliéster cordas fitas lonas pisos vinílicos e tintas especiais Polimetilmetacrilato PMMA acrílico substituto do vidro Fiberglass Polímero reforçado com fibra de vidro PRFV piscinas reservatórios de água artefatos de decoração como molduras e telhas translúcidas Polietileno PE lonas de baixo custo reserva tórios de pequeno porte Polietileno de alta densi dade PEAD capacetes mangueiras corrugadas e de uso agrícola Polietileno reticulado PEX usado em insta lações de gás coletivas Encerramos o estudo sobre os polímeros sempre reforçando a extrema versatilidade que este grupo de materiais apresenta seja pela quantia de produtos como pelas funções algumas delas em que eles praticamente não têm substitutos causando nos até uma certa dependência do seu uso e da manutenção da sua produção 268 Vidros e Polímeros Sem dúvida o desenvolvimento da indústria de polímeros principalmente na segunda metade do século XX transformou a indústria da construção civil assim como transformou o mundo em que vivemos 269 1 Processamento ou moldagem é a transformação de um polímero como maté riaprima em um produto final A escolha do tipo de processo de transformação de um polímero em um produto polimérico é feita com base nas características intrínsecas do polímero na geometria do produto a ser moldado e na quantidade do produto que será produzida Indique os principais processos de moldagem que são utilizados para transfor mar os polímeros em objetos e materiais 2 Os Polímeros termofixos são materiais plásticos que após moldados e curados com ou sem aquecimento resultam em uma reação química irreversível entre as moléculas do material tornandoo duro e quebradiço e não podem ser rea molecidos por um próximo aquecimento nem moldado outra vez Baseado na informação acima e no material estudado identifique a expressão que apresenta somente polímeros termofixos a Polietileno o poliéster e o butadieno b Poliuretano o poliéster e resina epóxi c Polietileno PVA e PVC d Poliuretano o PVA e resina epóxi e Neoprene o teflon e o butadieno Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 270 3 Os vidros são hoje utilizados em quase todos os aspectos das atividades huma nas em casa na ciência na indústria e na arte pois eles podem ser ajustados nas suas mais variadas finalidades A quantidade de tipos de vidros que podem ser produzidos é extremamente grande e as suas aplicações na Construção Civil estão presentes em praticamente todos os tipos de obras Baseado na informação e no material estudado identifique as expressões que estão corretas I Vidro float é obtido pela passagem do vidro comum por um forno que realiza um aquecimento gradativo do vidro para ser resfriado bruscamente II Vidro laminado é formado por duas ou mais camadas de vidro comum com uma película entre elas com resistência e função de impedir que os cacos de vidro se espalhem em caso de quebra III Vidro Insulado é aplicada uma camada metalizada em uma das faces do vidro Essa película pode ser aplicada em diversos tipos de vidro IV Vidro temperado é um vidro em camadas que podem ser duplas ou até triplas separadas por um perfil de alumínio que forma uma câmara de ar vedada por dupla selagem Assinale a alternativa que indica corretamente as expressões a Somente a I está correta b Somente a II está correta c Somente a I e IV estão corretas d Somente a II III e IV estão corretas e Somente a I II e III estão corretas 271 Ciência dos Polímeros Autor Sebastião V Canevarolo Jr Editora Artliber Sinopse o livro é muito oportuno por se inserir em um ramo da Ciência dos materiais que apresenta carência crônica de informações atualizadas no Brasil o livro é também surpreendente ao tratar de assuntos estruturalmente com plexos e de terminologia intrincada com invejável simplicidade sem jamais se aproximar do indesejado simplismo e sem perder a necessária e adequada profundidade por fim a edição em língua portuguesa permite o acesso sem restrições idiomáticas de qualquer estudante técnico tecnólogo pesquisador ou engenheiro do Brasil aos fundamentos evolutivos da Ciência dos Polímeros LIVRO Missão Impossível 4 Protocolo Fantasma Ano 2011 Sinopse o agente secreto Ethan Hunt Tom Cruise é desautorizado pelo pre sidente dos Estados Unidos após o país ser acusado por um bombardeio no Kremlin Tem início o Protocolo Fantasma que visa acabar com os agentes da IMF Sem qualquer recurso ou apoio Ethan precisa encontrar um meio de limpar seu nome e o da agência em que trabalha Para tanto passa a trabalhar com Benji Simon Pegg e Jane Paula Patton agentes renegados como ele e ainda Brandt Jeremy Renner um exagente que agora trabalha como analista Comentário em meio a imagens alucinantes em um filme de ação é possível observar filmagens em áreas externas de fachadas de prédios exposição do vidro a impactos testes de resistência cortes de vidros e efeitos como sucção e aderência FILME Por que o vidro temperado é tão resistente Uma rápida demonstração mas muito didática e com lindas imagens sobre o efeito da Gota de Rupert um processo onde é possível se verificar facilmente como agem o processo de têmpera nos vidros comuns Para acessar use seu leitor de QR Code WEB 272 ABNT NBR 146972001 Vidros Laminados Rio de Janeiro 2001 AKERMAN M Natureza estrutura e propriedades do vidro São Paulo CETEV Centro técnico de ela boração do vidro Alfenas UNIFAL 2000 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção São Paulo Pini 2012 BAUER L A F Materiais de construção II 5 ed Rio de Janeiro LTC 2008 273 1 O processamento de um polímero pode ser feito por várias técnicas sendo as principais a moldagem por injeção por extrusão moldagem por sopro moldagem por compressão por calandragem termoformagem à vácuo e moldagem rotacional 2 B 3 B Diário de Bordo Diário de Bordo Diário de Bordo Diário de Bordo Diário de Bordo CONCLUSÃO Com o encerramento desta última unidade você chegou ao fim dos seus es tudos sobre os materiais de construção Após conhecer os diversos materiais que podemos utilizar suas características variabilidade de tipos e produtos disponíveis no mercado e infinitas possibilidades de usos você está bem mais preparado para enfrentar os desafios que virão durante seu curso de Engenharia Civil e principalmente dos desafios que fazem parte do dia a dia da vida de um Engenheiro Civil Independentemente da área que você for atuar do tipo de obra do tama nho da cidade ou da região do Brasil em que você possa vir a trabalhar o conhecimento sobre os materiais que você estudou sempre será exigido de você futuroa engenheiroa diariamente Você irá perceber que todos os dias em algum momento você estará conversando informando ou sendo questionado sobre conhecimentos relacionados a materiais de construção Isso é ser Engenheiroa e você está cada dia mais perto de atingir esse ob jetivo Para concluir gostaria de deixar algumas dicas finais para você Estude sempre nunca pare não desanime Você vai colher no futuro aquilo que está plantando hoje Você ficará mais tempo com os seus colegas de trabalho do que com a sua família Trabalhe onde você se sinta satisfeito onde seus esforços sejam reconhecidos e se esforce sempre para contribuir positivamente com esse ambiente Sempre faça o seu melhor Sempre busque trabalhar com excelência Nunca passe por cima de valores éticos ou morais Valorize e desenvolva sempre sua rede de contatos Você ser indicado ou recomendado por alguém tem uma força avassaladora no nosso exigente mercado de trabalho atual Busque sempre interagir e participar de eventos e encontros relacio nados a Engenharia Civil pois ali estão as pessoas que podem ser seus parceiros comerciais no futuro Não perca oportunidades Reconheça e valorize a sua instituição de ensino Você carregará o nome dela por toda a sua vida Mesmo depois de formado ao passar dos anos sempre será o nome dela que você vai apresentar quando falar sobre a sua formação Para finalizar aprenda a amar sua profissão Aprenda a amar sua car reira Tudo será muito mais fácil e os resultados aparecerão se você trabalhar com amor àquilo que faz Orgulhese todos os dias dos de safios que você venceu de cada degrau que você sobe no objetivo de se tornar uma engenheiroa civil Não é fácil É para poucos E você está chegando cada dia mais perto Drywall Chapas tipo drywall são painéis ou placas de gesso acartonado Tramtamse de painéis compostos por um miolo de gesso hidratado e revestidos por lâminas de um papel cartão semelhante a um papelão Os painéis são usados para a construção de paredes forros e revestimentos em áreas internas em todos os tipos de construção predial Figura 5 Você pode encontrar inúmeras vantagens ao comparar o drywall com a alvenaria tradicional como as que estão destacadas a seguir Execução rápida e fácil de trabalhar Baixo desperdício e facilidade para reforma manutenção e reparos Material muito versátil que possibilita a construção de diversos tipos de paredes para qualquer tipo de ambiente interno até mesmo paredes curvas Oferece uma superfície lisa e pronta para o acabamento que se deseje aplicada seja pintura azulejo ou outro tipo de revestimento Pode ser usada em áreas úmidas como banheiros Apresenta uma boa performance acústica térmica e de resistência ao fogo Tipos de Chapas As chapas de drywall são classificadas conforme o local de uso ou desempenho a que elas são indicadas Chapas cor verde garantem resistência à umidade Chapas cor rosa oferecem mais resistência ao fogo Chapas que oferecem maior resistência a impactos Chapas para paredes e forros curvos Chapas drywall perfuradas que garantem absorção acústica e são peças de design decorativo usadas em restaurantes salões e outros ambientes onde a reverberação do som pode causar desconforto DRYWALL 2020 online As principais normas a ser consultadas sobre o drywall são NBR 147152010 Chapas de gesso para drywall Requisitos e Métodos de ensaios NBR 152172018 Perfilados de aço para sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall Requisitos e Métodos de ensaios Cabilatodarte para argamassas NBR 155082009 Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall Projeto e procedimentos executivos de montagem Apesar de serem materiais distintos os aglomerantes estudados como o gesso e a cal possuem características semelhantes e em algumas situações podem até um substituir outro Os asfaltos são muito mais versáteis usados como matériaprima em alguns compostos e como material final acabado em outros e o material que praticamente não tem substitutos com a mesma qualidade ou com o mesmo custo Assim encerramos o estudo desses aglomerantes preparandonos para o próximo material a ser estudado o importante e altamente consumido cimento Figura 5 Paredes com chapas em Drywall 278 Aglomerantes