Materiais de Construção Civil I - Judson Ricardo Ribeiro da Silva

Judson Ricardo Ribeiro da Silva Materiais de construção civil I 2016 by Universidade de Uberaba Todos os direitos reservados Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio eletrônico ou mecânico incluindo fotocópia gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação sem prévia autorização por escrito da Universidade de Uberaba Universidade de Uberaba Reitor Marcelo Palmério PróReitor de Educação a Distância Fernando César Marra e Silva Editoração Produção de Materiais Didáticos Capa Toninho Cartoon Edição Universidade de Uberaba Av Nenê Sabino 1801 Bairro Universitário Catalogação elaborada pelo Setor de Referência da Biblioteca Central UNIUBE Judson Ricardo Ribeiro da Silva Sou o professor Judson Ricardo Ribeiro da Silva graduado em Química Tecnológica pela Universidade Estadual de Londrina UEL mestre em Engenharia de Materiais pela Universidade Fe deral do Paraná UFPR e também graduado em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Cesumar Unicesumar Ampla experiên cia na área industrial no setor da construção civil e docência do ensino superior principalmente para o curso de Engenharia Civil sendo titular das disciplinas de Química Aplicada à Engenharia e Materiais de Construção Sobre os autores Sumário Capítulo 1 Agregados 9 11 Importância do estudo dos materiais de construção 11 111 Definição 11 112 Classificação 12 113 Produtos industrializados 14 114 MatériasPrimas 15 115 Produção das britas 16 116 Uso dos agregados 17 117 Impurezas 20 Capítulo 2 Aglomerantes 23 21 Definição 25 211 Cal 26 212 Reações Químicas 27 213 Etapas do ciclo da Cal 27 214 Gesso 31 Capítulo 3 Cimento 37 31 Definição 38 311 Produção do cimento Portland 40 312 A QUÍMICA DO CIMENTO 41 313 TEMPO DE PEGA DO CIMENTO 42 314 TIPOS DE CIMENTO PORTLAND 44 315 Aplicações dos tipos de cimento Portland 45 3151 Cimento Portland Comum CP I e CP IS NBR 5732 45 3152 Cimento Portland CP II NBR 11578 45 3153 Cimento Portland de Alto Forno CP III com escória NBR 5735 46 3154 Cimento Portland CP IV 32 com pozolana NBR 5736 47 3155 Cimento Portland CP V ARI Alta Resistência Inicial NBR 5733 47 Capítulo 4 Concreto de Cimento Portland 51 41 Definição 52 411 Propriedades do Concreto 54 412 Relembrando 54 413 Concreto Fresco 55 414 Consistência 55 415 Plasticidade 56 416 Poder de retenção de água 57 417 Trabalhabilidade 58 418 Concreto Endurecido 58 419 Resistência mecânica 59 4110 Durabilidade e impermeabilidade 61 Capítulo 5 Materiais cerâmicos para alvenaria 63 51 Definição de material cerâmico 65 511 Definição de Alvenaria 65 512 Alvenaria para Edificações 66 513 Blocos Cerâmicos Maciços 67 Capítulo 6 Materiais cerâmicos de revestimento 73 61 Definição 75 611 Classificação 76 612 MatériasPrimas 78 613 Processo de fabricação dos revestimentos cerâmicos 78 614 Revestimentos Cerâmicos 79 615 Características dos Revestimentos 80 616 Propriedades dos Revestimentos 80 Capítulo 7 Materiais Metálicos 87 71 Definição 89 711 Obtenção do Ferro 89 712 Metais 90 713 Classificação dos Produtos Siderúrgicos 91 714 Obtenção do Aço 92 715 Aços para concreto armado e protendido 93 Capítulo 8 Materiais Poliméricos Tintas e Vernizes 99 81 Generalidades 101 812 Formulação Das Tintas 105 813 Preparação de superfícies 108 Prezadoa alunoa tudo bem Com grande satisfação que lhes apresento o livro de Materiais de Construção Civil I Como autor desta obra digo que foi elaborada com a proposta de criar um entendimento mais claro no estudo dos materiais de construção O texto tem uma linguagem mais direta com alguns exemplos e ilustrações Os termos técnicos foram mais suavizados para que você alunoa tire suas dúvidas com a leitura Este livro trará no primeiro momento a importância de se estudar os materiais de construção para os futuros engenheiros civis Esta obra seguirá uma abordagem cronológica dos principais grupos dos materiais que são incorporados e usados na construção civil Começando com a família dos agregados com suas definições e aplicações dentro desta área bem como sua importância Em seguida estudaremos os aglomerantes inorgânicos como a cal e o gesso abordando definições obtenção e suas aplicações Caberá um capítulo à parte para estudar o cimento que também se enquadra na família dos aglomerantes mas que por sua importan tíssima aplicação merecerá ser tratado separadamente O concreto de cimento Portland neste livro e nesta disciplina será tratado de forma mais superficial com suas definições e aplica ções Seu estudo mais detalhado será abordado na disciplina de Materiais de Construção II Apresentação Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Agregados Capítulo 1 Neste capítulo vamos trabalhar para entender por que estudar os materiais de construção civil Muitos alunos de engenharia e é comum isso se dedicam na maior parte de seu tempo ao estudo das disciplinas de cálculo Porém é fundamental o embasamento teórico dos conceitos para que os cálculos tenham um entendimento melhor A disciplina de materiais de construção I é a base das disciplinas específi cas para os futuros engenheiros civis É nesta disciplina que os alunos aprenderão e começarão a falar em engenharia civil Terão contato com assuntos que terão que levar consigo para toda a vivência profi ssional O início dos estudos em materiais de construção é com um dos grupos de materiais mais utilizados nas construções os agregados Este grande grupo é a base para e maior proporção para a produção de um dos materiais mais consumidos no planeta que é o concreto Mas afi nal o que são os agregados Qual a sua fi nalidade Estudaremos tudo isso neste capítulo e ainda teremos a oportunidade de conhecermos os vários tipos de agregados que podem ser usados em determinadas situações específi cas 10 UNIUBE Compreender a importância dos materiais de construção Descrever agregados Compreender classificação dos agregados Explorar as características de agregados industrializados Conhecer e diferenciar os tipos de rochas Conhecer o processo de trituração dos agregados Entender a aplicabilidade dos agregados Saber o porquê estudar materiais de construção civil O que são os agregados na construção civil Especificar as categorizações dos agregados Quais são os produtos naturais e industrializados Delinear os produtos industrializados Qual é o fluxograma da produção de britas Apontar quais os agregados mais utilizados na construção civil Identificar nos agregados possíveis impurezas Objetivos Esquema A leitura está bastante simples e de fácil entendimento Você verá que existem muitos termos técnicos ao longo deste capítulo mas como disse anteriormente são assuntos termos que conviverão por toda a sua jornada de engenheiroa civil Queridoa acadêmicoa torcemos para que você seja capaz de usufruir satisfatoriamente dos estudos expostos deste exemplar Convidooa percorrer os próximos capítulos UNIUBE 11 Importância do estudo dos materiais de construção 11 Interessante notar que a grande maioria dos estudantes de Engenharia quando entram na faculdade esperam um curso com muitos cálculos de todos os tipos Observase ainda que quando os alunos se deparam com disciplinas teóricas tendem a demos trar desinteresse e acabam se descuidando nos estudos dessas pois se dedicam aos cálculos Porém para que os alunos consigam aprender e fazer os cálculos é fundamental que estudem os conceitos A disciplina de Materiais de Construção é a base da Engenharia Civil pois toda e qualquer obra construtiva é resultado de materiais Não basta saber calcular uma viga é preciso saber dosar o concreto para que atenda as especificações e exigências dos cálculos de infraestrutura O co nhecimento dos materiais de construção possibilitará ao projetista escolher o material que poderá resistir às tensões 111 Definição Aproximadamente 75 do volume de concreto são ocupados pelos agregados Esperase assim que sua qualidade seja de extrema importância Os agregados influenciam diretamente na resistência e ainda interferem significativamente a durabilidade e desempenho estrutural do concreto Bauer 2005 p 63 define o termo agregados como um um ma terial granular incoesivo de atividade química praticamente nula com misturas de partículas com uma grande variação de tama nhos características e propriedades adequadas muito utilizadas na Engenharia 12 UNIUBE BRITAS Fonte Bolonha 2013 112 Classificação Os agregados podem ser classificados quanto à sua origem em naturais e industrializados Os naturais são aqueles que se encontram de forma particulada na natureza como areia e cascalho ou seja estão prontos para serem empregados Já os industrializados apresentam sua composição particulada obtida por processos industriais Neste caso a matériaprima pode ser as rochas escórias de alto forno ou ainda as argilas Você deve estar se perguntando mas rochas e argilas não são encontradas na natureza também E por que são de origem indus trializada O motivo termo industrializado tem a ver com a trans formação ou trituração destes materiais para ficarem em tamanhos que sejam possíveis sua aplicação Os agregados tanto os de origem natural ou industrializada apre sentam propriedades como porosidade composição granulométri ca absorção de água forma e textura superficial das partículas resistência à compressão módulo de elasticidade e solidez UNIUBE 13 Em relação às dimensões das partículas os agregados podem ser classificados em graúdos e miúdos A separação entre estas duas classificações está na dimensão de 48 mm sendo que os agregados com o tamanho de partículas inferiores aos 48 mm são chamados de agregados miúdos e os agregados com tamanho de partículas superiores aos 48 mm são considerados os agregados graúdos ABNT NBR 7211 2009 Por convenção considerase a areia em geral como agregado mi údo mas essa não é a denominação correta NEVILLE BROOKS 2013 Pode se classificar os agregados quanto ao seu peso específico aparente em leves médios e pesados A tabela a seguir mostra as densidades aparentes médias dos diversos tipos de agregados Densidade Aparente Média Fonte Bauer 2011 v I A forma dos grãos dos agregados influi na qualidade do concre to ao lhe alterar a trabalhabilidade afetando as condicionantes de bombeamento lançamento e adensamento Os formatos mais arredondados como exemplos os seixos de rios e as areias e os formatos mais angulares que possuem arestas 14 UNIUBE bem definidas na interseção das faces razoavelmente planas que têm como exemplos as pedras britadas de todos os tipos Estas são as formas de melhor qualidade para o uso nos concretos pois podem possibilitar um bom grau de empacotamento das partículas O grau de empacotamento é a facilidade das partículas se encaixa rem entre eles diminuendo os espaços vazios formados entre elas Isso reduz a absorção de água no concreto e aumenta assim sua resistência NEVILLE BROOKS 2013 113 Produtos industrializados Como produtos da trituração das rochas obtemos os produtos in dustrializados citados por Bauer 2011 p64 1 Brita agregado obtido a partir de rochas com pactas que ocorrem em depósitos geológicos jazidas pelo processo industrial de cominui ção Produto final várias categorias 2 Pedra britada brita produzida em cinco gra duações denominadas em ordem crescente de diâmetros médios pedrisco pedra 1 pe dra 2 pedra 3 e pedra 4 3 Pó de pedra material mais fino que o pedris co Sua graduação genérica mas não rigoro sa é de 048 mm 4 Areia de brita obtido dos finos resultantes da produção da produção de brita onde se retira a fração inferior a 015 mm 01548 mm 5 Fíler graduação varia entre 0005 a 0075 mm 6 Bica corrida mesma granulometria com o material sai do britador primário 0300 mm UNIUBE 15 7 Rachão passa pelo britador primário e é reti do na peneira de abertura 76 mm 8 Restolho material granular de grãos em ge ral friáveis 9 Blocos fragmentos de rocha acima do metro Abastecem o britador primário 114 MatériasPrimas Muitas rochas são aptas a serem exploradas para a produção de agregado fabril Em cada localização geográfica haverá uma rocha de tal natureza que seja mais vantajosa para o tipo de agregado que se queira produzir Podemos citar como alguns exemplos as mais comumente exploradas que são granito basalto gnaisse calcário arenito hematita barita entre outras A escória de altoforno que não é uma rocha mineral mas que também pode ser industrializada e utilizada como agregado é o resíduo da produção de ferro gusa em altofornos das siderurgias SAIBA MAIS Segue um link para maior entendimento das escórias de altofor no que mostra a importância deste agregado e que ainda tem sua medida sustentável httpwwwsolocapcombrtrabalhotecnico002pdf 16 UNIUBE 115 Produção das Britas As britas são produzidas em indústrias de trituração dos materiais que chamamos de pedreiras As rochas são extraídas das jazidas e levadas a sucessivos processos de trituração sendo reduzidas a tamanhos adequados ao uso na engenharia Fluxograma de produção das britas Fonte Figura adaptada de Bauer 2011 p73 Note no fluxograma que depois que o material passa pelos bri tadores é submetido ao processo de peneiramento Tal processo consiste em separar os diversos tamanhos obtidos durante a tri turação Assim são formados os diversos produtos britados que serão usados na construção civil UNIUBE 17 116 Uso dos agregados 1161 Areia A areia pode ser usada em concreto argamassa de assentamento e revestimento pavimentação asfáltica em filtros lastro e imper meabilização de vias e pátios Os filtros frequentemente são edificados com areia limpa Sua fun ção é de liberar a passagem da água e dificultar o caminho de partículas finas do solo Poucos possuem brita areia e pedrisco É também utilizada nos chamados filtros sandwich ou seja uma continuidade de brita pedrisco areia brita e pedrisco Por suas funções o filtro habitualmente encontrase na parte interna de uma obra e por conseguinte está mais protegido da meteorização O material do filtro é estimulado por 1 Impacto abrasão e atrito na fase de realização e à compressão de acordo com a sua posição em um enrocamento ou aterro maior 2 Executáveis reações quí micas Com água potável consegue ocorrer dissolução se a rocha utilizada for gipsita calcário mármore eou sedimentar com gipsita ou cimento de carbonato Será possível acontecer intemperização se este filtro permanecer desabrigado ao tempo e não saturado Fixação do filtro de barragem por óxidos de ferro será estudada no capítulo sobre barragens RELEMBRANDO Não esqueça as definições já vistas anteriormente sobre areia pe drisco brita e também dos tamanhos das suas partículas Será fun damental esse entendimento quando se falam de filtros que usam agregados 18 UNIUBE As características da rocha são resistência à compressão obe decendo a posição do filtro resistência à abrasão de pouca re levância insolubilidade Os ensaios aconselhados são análise petrográfica resistência à compressão e à abrasão dependendo da posição Existe um pequeno número e não muito conhecidos os princípios que regem os agregados usados na confecção de filtros A American Water Works Association descreve especifica ções em quantidades rígidas e criteriosas para agregados a serem utilizados em filtros de barragens para abastecimento de água Tais especificações são ocasionalmente adotadas no Brasil 1162 Brita O Ministério de Minas e Energia 2009 2 traz em seu documento que a Brita é destinada para o setor da construção civil com aplica ções na fabricação de concreto revestimento de leito de estradas de terra de ferrovias barramentos etc A brita estabelece o máximo volume do concreto com o qual se executa inúmeras obras de engenharia As utilidades da brita no concreto são a ajudar com grãos capazes de reagir aos esforços solicitantes b contrapor ao desgaste à ação de intempéries c restringir as modificações de volume de qualquer natu reza d auxiliar para a diminuição do custo do concreto As demandas que a rocha utilizada para a produção de brita ficam sujeitas são atrito e impacto no tempo de preparação do concreto compressão e tração associado à estrutura do concreto executável reação com álcalis do cimento ação do processo mecânico como expansão e contração térmica ação química da água da chuva e das águas agressivas As propriedades exigidas da rocha da brita são resistência à compressão simples à tração ao desgaste pouco importante UNIUBE 19 não reatividade resistência ao intemperismo trabalhabilidade MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA 2009 Os ensaios recomendados são Compressão axial tração análise petrográfica para minerais reativos ou ensaio de reatividade forma análise das impurezas torrões de argila materiais carbonosos material pulverulento im purezas orgânicas presença de mica presença de sulfato avaliação da alteração e alterabilidade MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA 2009 p4 Nos lastros de vias férreas a brita é utilizada em estaturas progres sivas de baixo para cima acima do solo As finalidades dos lastros são carregar os dormentes suportando aos movimentos horizon tais em consequência à ação o tráfego e às transformações de tem peratura nos trilhos dividir as cargas reduzindo a intensidade da pressão sobre o leito da ferrovia constituir um meio de drenagem da água sob os dormentes constituir um meio próprio para o aplai namento da pista permitir que os trilhos se movam verticalmente sob as cargas repentinas aplicadas limitar os efeitos agressivos do impacto desacelerar ou evitar o avanço de vegetação A brita é utilizada nos pavimentos das estradas na base no ma cadame hidráulico no revestimento betuminoso e de concreto de cimento As funcionalidades do pavimento são sustentar e partilhar a carga do tráfego trazendoa às camadas inferiores acolher o subleito da ação dos agentes de ações climáticas particularmente da ação mecânica da água 20 UNIUBE 117 Impurezas Para o uso adequado dos agregados no concreto é importante sabermos que determinadas impurezas não são bemvindas pois comprometem a sua qualidade Assim de um de modo geral o calcário e o arenito conseguem ser utilizados se suas resistên cias à compressão estiverem conciliáveis com a resistência pre tendida para o concreto e se este não for submetido a ambientes ácidos a areia de cava possui argila que reveste os grãos e diminui a conexão por isso devese estabelecer o teor de argila a 3 Não devem existir impurezas orgânicas pois prejudicam o endurecimento Não devem conter argila húmus carvão compostos de en xofre e de ferro gesso e impurezas salinas Areia de praia só se o teor de cloreto de sódio NaCl for inferior à 008 118 Considerações Finais Prezadoa alunoa chegamos ao final deste capítulo que tratou sobre os agregados com o intuito de entendermos um dos principais e mais utilizados grupos dos materiais dentro da construção civil Neste primeiro momento pode parecer estranho e surgir algumas dúvidas mas tenho observado exatamente isso ao longo dos anos UNIUBE 21 com muitos alunos porém você irá entender melhor conforme for mos avançando no livro Neste capítulo pudemos definir os agregados entendendo de onde são obtidos bem como suas classificações quanto às origens ta manho de partículas e massa específica Pôdese entender como é a produção dos agregados industrializa dos principalmente as britas utilizadas em larga escala na cons trução civil Para isso foi necessário ter visto as principais matérias primas as rochas naturais que depois do processo de trituração ficam aptas ao uso Quanto à aplicabilidade ou seja o uso dos agregados pudemos discutir sobre a aplicação dos dois principais materiais deste grupo a areia e a brita Vimos que existe uma série de aplicações para cada um deles na área da engenharia civil O que faz destes agre gados um importante e necessário material Por último o conhecimento de algumas impurezas que precisamos saber e entender para que possamos garantir a qualidade destes agregados e consequentemente a qualidade dos outros produtos que dependem deles Interessante que saiba que iremos montar um grande quebraca beça construindo os materiais com base nos agregados Este capítulo I nos prepara para seguir adiante dando fundamenta ções técnicas e recursos para futuros entendimentos Esperamos que você consiga sair deste estudo fazendo um víncu lo com seus conhecimentos prévios aumentando todas as ligações de conteúdo reformulando seus pensamento e atitudes Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Aglomerantes Capítulo 2 Neste capítulo vamos falar sobre os aglomerantes mais um grupo importante dentro dos materiais de construção civil No estudo dos aglomerantes vamos entender que estes materiais são responsáveis por manter todos os outros materiais unidos como um único só material A defi nição dos aglomerantes de origem mineral se faz presente neste capítulo Assim como o estudo dos materiais que são considerados aglomerantes como a cal e o gesso A cal será estudada desde sua fabricação até as transformações químicas que ela sofre e que são fundamentais para a sua função Isso poderá ser verifi cado no ciclo da cal Depois veremos o gesso outro material aglomerante extremamente particular em suas características Veremos também desde sua fabricação até suas aplicações Veremos ainda um produto que está sendo muito usado na construção como elemento de vedação e que é feito com o gesso o drywall Queridoa acadêmicoa torcemos para que você seja capaz de usufruir satisfatoriamente dos estudos expostos deste exemplar Convidooa a percorrer os próximos capítulos Entender a importância dos aglomerantes na construção civil Elucidar os aglomerantes Elencar os tipos de aglomerantes Conhecer o processo de fabricação dos aglomerantes O que é aglomerante de origem mineral Quais são os requisitos dos aglomerantes O que é cal Quais os tipos de cal O ciclo da cal Aplicações da cal O que é gesso Quais as características do gesso O que é drywall Objetivos Esquema UNIUBE 25 Definição 21 Os aglomerantes resultados de origem mineral ABNT NBR 111721990 são peças com constituintes minerais que para sua aplicação se exibem sob forma de pó fino e que na presença da água forma uma pasta com propriedades aglutinantes aderência Como requisitos principais de um aglomerante mineral podemos citar tenacidade prática de dar aderênciacolagem trabalhabilidade capacidade na manipulação do material resistência mecânica capacidade de resistir a esforços me cânicos adequados ao seu uso durabilidade capacidade de desempenho ou seja manter a qualidade por mais tempo Como vimos no capítulo I os agregados têm como uma das suas principais utilidades dar resistência Como o significado de agregar é contribuir somar dar volume os aglomerantes vêm para unir os agregados aderindo as partículas umas às outras Os principais materiais aglomerantes utilizados na construção civil são a cal o gesso e o cimento Podemos classificar os aglomerantes como hidráulicos e aéreos Os aglomerantes hidráulicos são os aglomerantes cuja pasta apresenta a propriedade de enrijecer somente pelo comportamento com a água e que após seu enrijecimento resiste aceitavelmente quando sujeita à ação da água Como exemplo podemos citar o cimento Portland 26 UNIUBE Já os aglomerantes aéreos são os aglomerantes cuja pasta de monstra a propriedade de enrijecer por resposta de hidratação ou pela ação química do anidrido carbônico CO2 contido na atmosfera e que após seu enrijecimento não reage satisfatoriamente quando exposto à ação da água Como exemplo podemos citar o gesso 211 Cal Cal é um nome genérico de um aglomerante simples que resulta da calcinação de rochas calcárias CaCO3 Tratase de um aglome rante onde o componente principal é o óxido de cálcio em presença natural com o óxido de magnésio que pode ser hidratado ou não Podemos definir os tipos de cal em cal virgem e cal hidratada 2111 Cal virgem Derivado de métodos de calcinação da rocha calcária entre uma temperatura de 900 a 1200ºC cujo constituinte central é o óxido de cálcio CaO em combinação natural com o óxido de magnésio MgO Em atribuição aos teores dos seus componentes pode ser denominada de dolomítica cálcica ou magnesiana Ampliando o conhecimento Veja como é o processamento de extração da rocha calcária até virar cal virgem httpwwwvcimentoscombrhtmsptbProdutosCalprocFabri cacaohtml UNIUBE 27 2112 Cal Hidratada Proveniente da Cal virgem quando em estado de pó seco passa pelo processamento de hidratação com a adição de água dando origem ao hidróxido de cálcio Ca OH2 e demais elementos 212 Reações Químicas É comum quando estudamos os aglomerantes entender o que acontece com a cal Devida a reações químicas a cal se transfor ma de maneira a obter as características de adesividade necessá rias para sua função de aglomerante Ao conjunto destas reações químicas damos o nome de ciclo da cal Lembrando que a cal é o produto resultante da calcinação de ro chas calcárias a uma temperatura inferior ao do início da sua fase de fusão a aproximadamente 900ºC 213 Etapas do ciclo da Cal 1 CALCINAÇÃO CaCO3 calor CaO CO2 Esta reação mostra a rocha calcária CaCO3 sendo calcinada a 900ºC e resultando em cal virgem ou também chamada de cal viva CaO e liberando gás carbônico CO2 2 EXTINÇÃO DA CAL CaO H20 CaOH2 calor Esta reação mostra a hidratação da cal virgem Esta etapa é mui to conhecida pelo termo queima da cal usada nos canteiros de 28 UNIUBE obras pelos pedreiros O resultado desta reação é a formação do hidróxido de cálcio CaOH2 conhecido por cal hidratado Esta é uma reação exotérmica ou seja libera calor Neste caso especí fico o calor liberado pode chegar a 100ºC A quantidade de hidró xido de cálcio CaOH2 formado é o aglomerante propriamente dito A cal virgem não tem função aglutinante É necessário que a cal virgem seja hidratada para aí então se tornar com propriedades adesivas Parada obrigatória Não deixe de notar que nesta segunda etapa do ciclo da cal temos a formação do aglomerante propriamente dito que é a cal hidratada Esta etapa também chamamos de queima da cal e é aquela que o pedreiro faz na obra 3 ENDURECIMENTO OU RECARBONATAÇÃO CaOH2 CO2 CaCO3 H2O A cal hidratada quando exposta ao ar começa a absorver o gás carbônico CO2 Quanto maior o período de exposição maior a absorção do CO2 porém o gás carbônico por meio desta reação química com o hidróxido de cálcio resulta na formação de calcá rio CaCO3 novamente Ou seja quimicamente a cal volta a ser calcário e perde com isso suas propriedades aglutinantes Muito comum ver em sacos de cal abertos por longos períodos o empe dramento do material que normalmente é em forma de pó Por isso também que os aglomerantes têm data de validade UNIUBE 29 Fonte Guimarães e Cincotto 1985 IMPORTANTE É importante relembrarmos e sabermos sobre a cal hidratada Pela apresentação ao ar úmido ou com hidratadores de cal verificase a variação da cal virgem em cal hidratada ou a eliminação da cal A hidratação da cal virgem é um comportamento vigorosamen te exotérmico Por exemplo 1 kg de cal virgem cálcica pode elevar a temperatura de 23 litros de água de 12ºC para 100ºC 30 UNIUBE O aglomerante é o hidróxido que contém a capacidade aglo merante da cal hidratada e é quantificada pelo teor dos hidró xidos presentes no produto A fração paralisada da cal são encontrados nos carbonatos residuais Em contato com o ar a cal hidratada endurece resultado da re carbonatação dos óxidos ao sugar CO2 gás carbônico do ar A cal hidratada tem propriedades importantíssimas quando faz par te da composição das argamassas São elas Para uma maior plasticidade para à argamassa a Cal deverá estar em estado fresco que permitirá melhor trabalhabilida de e em consequência total produtividade na consumação do revestimento Para o desempenho da argamassa quanto ao sistema base revestimento a característica de possibilitar a sucção exces siva da água pela base e manter o estado fresco com isso proporcionando a retenção de água Para as movimentações da estrutura observar quanto ao es tado endurecido por meio das deformações absorvidas resul tado da baixa elasticidade Proporciona diminuição da retração provocando menor al teração dimensional além de carbonatar vagarosamente ao longo do tempo obstruir eventuais fissuras sucedidas no enrijecimento da argamassa mista UNIUBE 31 PARADA PARA REFLEXÃO Imagine uma argamassa sem cal hidratada em seu traço A quantidade de propriedades que refletem diretamente em sua qualidade Pense nisso 214 Gesso Gesso é o termo genérico usado para uma família de aglomeran tes simples É um aglomerante inorgânico obtido por calcinação do minério natural da gipsita que é constituída de sulfato desidratado de cálcio em presença de proporções de impurezas tais como alu mina sílica óxido de ferro e carbonatos de cálcio e magnésio É um aglomerante aéreo que possui características importantes do gesso e que não suporta contato com a água após endurecido 215 Produção do Gesso A gipsita é desidratada por calcinação a uma temperatura aproxi mada de 350ºC Sendo CaSO4 2H20 calor 350ºC GESSO Dependendo da temperatura e da desidratação podemos obter três tipos de produtos 32 UNIUBE ANIDRITA CaSO4 HEMIDRATO CaSO412H2O GIPSITA CaSO42H2O O gesso sob a forma de gipsita CaSO42H2O é utilizado tanto na construção civil quanto na medicina É o mesmo gesso que em ca sos de fratura são usados para associação A pasta de gesso apresenta aglomerados de cristais de dihidrato em forma de agulha intertravada conferindo resistência mecânica Entre esses cristais existem defeitos os poros que diminuem um pouco a resistência e geram uma maior absorção de água Quanto maior quantidade de água de amassamento menor a resistência e quanto maior a absorção de água pelo gesso endurecido a resis tência irá reduzir Em relação à pega que significa o tempo que o material leva para ficar em estado de colagem o gesso é um aglomerante que cha mamos de pega rápida levando alguns minutos para chegar em sua resistência adequada Por ser um aglomerante aéreo ele é solúvel na presença de água depois de enrijecido O gesso tem uma considerável resistência ao fogo pois a água de cristalização que é eliminada pelo calor reduzindo o material superficial à condição de pó que por não ser removido age como um isolador e protege assim a camada interna do gesso Além disso o gesso apresenta certa porosidade em sua microestrutura e como o calor se propaga por contato isso o torna também como um isolante térmico e acústico UNIUBE 33 216 DRYWALL Um dos produtos bastante utilizados hoje na construção civil é o drywall O drywall é composto por placas de gesso acartonado O sistema drywall é uma tecnologia que substitui as vedações inter nas convencionais paredes tetos e revestimentos de edificações de quaisquer tipos consistindo de chapas de gesso acartonado aparafusadas em estruturas de perfis de aço galvanizado Esta tecnologia da construção drywall foi inventada nos Estados Unidos em 1895 e o seu uso é muito difundido em todo o mundo principalmente na União Europeia e Japão SAIBA MAIS Você sabia que existem placas de drywall que podem ser usadas em ambientes úmidos e outras placas com propriedades de resis tência ao fogo Veja em httpcasaabrilcombrmateria drywallentendacomofuncionaessesistemadeconstrucao 34 UNIUBE Fabricação do drywall Fonte httpwwwblogartesanacombrconhecaoscomponentesdo sistemadrywallesuasaplicacoes Acesso em 13 abr 2016 217 Considerações finais Prezadoa alunoa chegamos ao final deste capítulo que falou sobre os aglomerantes com o intuito de entendermos mais um dos grupos dos materiais dentro da construção civil Abordamos as definições e conhecemos os materiais aglomeran tes como a cal e o gesso Aprendemos de onde vêm estes materiais conhecendo suas maté riasprimas seus processos de fabricação e ainda características propriedades e aplicações Com o fechamento deste capítulo você pôde entender como os aglomerantes agem unindo os agregados e transformando vários materiais em como se fosse um único Quanto à aplicabilidade ou seja o uso dos destes aglomerantes pudemos discutir sobre a aplicação do cal como um componente UNIUBE 35 importante das argamassas pois o cal em forma de cal hidratado atri bui propriedades fundamentais para o desempenho das argamassas Já o gesso também pode ser utilizado como componente de arga massas e além disso como se mostrou um material de acabamento interessante e como matéria prima para a fabricação do drywall tão utilizado atualmente como elemento de vedação e forros Este capítulo II nos prepara para seguir adiante principalmente porque iremos estudar o mais importante de todos os aglomeran tes o cimento Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Cimento Capítulo 3 Neste capítulo estudaremos um dos mais importantes materiais utilizados na construção civil o cimento Estudamos no capítulo anterior os aglomerantes onde o cimento se enquadra porém deixamos um capítulo específi co para ele por ser de fundamental importância para o seu aprendizado e para sua carreira como engenheiroa Começaremos estudando suas defi nições e um pouco da sua história e veremos que ao contrário do que muitas pessoas imaginam o cimento já existe a quase 200 anos mantendose quase que insubstituível até os dias de hoje Na sequência estudaremos sobre suas matériasprimas e seu processo de fabricação Começaremos a partir daí ver que a química está mais presente do nunca na composição do cimento e que é necessário entender um pouco sobre o assunto Ao contrário do que se imagina existem muitos tipos de cimento e neste capítulo poderemos estudar praticamente todos eles mas com certeza os mais utilizados Assim espero que aproveite para conhecer mais sobre este importante material Compreender a importância do cimento Definir cimento Saber classificar os cimentos Conhecer os tipos de cimentos Saber identificar as matériasprimas da fabricação do cimento Conhecer o processo de fabricação Saber a aplicabilidade dos cimentos O que é cimento Quais suas propriedades Os tipos de cimento Onde são aplicados os diversos tipos de cimento Ligações químicas definições e tipos Objetivos Esquema Definição 31 O cimento é um material de propriedades adesivas cerâmico que em contato com a água produz uma reação exotérmica de cristali zação de produtos hidratados ganhando assim resistência mecâ nica TAYLOR 1992 tradução nossa Considerase ser um mate rial existente com o aspecto de um pó fino com medidas médias de partículas na ordem dos 50 µm micrometros que é resultado da mistura de clínquer e demais materiais tais como gesso po zolanas escórias siliciosas em volumes que consistem do tipo de aplicação e das propriedades pesquisados para o cimento UNIUBE 39 Em um primeiro momento esta definição nos deixa um pouco con fusos principalmente por não conhecermos ainda as definições de algumas palavras Muito provavelmente os antigos romanos foram os primeiros a uti lizar um material que endurecia pela ação da água porém depois de endurecido não sofria alterações químicas e físicas pela expo sição à água ao longo do tempo Isso ajudou e muito o uso desse material nas construções da época NEVILLE BROOKS 2013 Somente em 1824 foi desenvolvido o cimento moderno conhecido até os dias atuais como Cimento Portland e foi criado e paten teado por um construtor inglês chamado Joseph Aspdin O nome Portland vem devido à localidade onde foram realizados os testes de desenvolvimento por Aspdin a ilha de Portland na Inglaterra NEVILLE BROOKS 2013 Assim podemos definir o Cimento Portland como um produto obtido pela mistura homogênea de calcário argila ou outros materiais ricos em sílica alumina e minerais contendo ferro Tal mistura é queimada a uma elevadíssima temperatura sendo o material resultante desta etapa de queima o clínquer Este material intermediário o clínquer é moído e a ele adicionado gesso NEVILLE BROOKS 2013 Em 1924 no Brasil houve a implantação da Companhia Brasileira de Cimento Portland em Perus SP O consumo de cimento no país consistia exclusivamente do pro duto importado naquela época A produção nacional foi sucessiva mente elevada com a inserção de novas fábricas e a presença de produtos importados variou ao longo das décadas seguintes até de fato desaparecer nos dias de hoje Atualmente o Brasil é um dos 5 maiores produtores mundiais de cimento Portland 40 UNIUBE 311 Produção do cimento Portland Como já falamos na definição do cimento Portland ele é produzi do basicamente pela mistura de duas matériasprimas calcário e argila O calcário também conhecido por carbonato de cálcio CaCO3 e a argila um mineral rico em sílica SiO2 e alumina Al2O3 O processo de produção começa com a moagem destas matérias primas a cru até a obtenção de um pó muito fino Fabricado com 75 a 80 de calcário e 20 a 25 de argila ou por outros compo nentes que contenham os citados elementos químicos Depois da moagem este pó é misturado exaustivamente e enca minhado aos fornos rotativos onde é queimado a uma temperatura aproximada de 1450ºC No forno ocorre a sinterização do material e sua fusão parcial na forma de clínquer BAUER 2011 O clínquer depois de resfriado é misturado a uma pequena pro porção de gesso CaSO4 que é novamente moído até resultar um pó extremamente fino O resultado é o cimento Portland comercial utilizado nas obras pelo mundo inteiro UNIUBE 41 Fluxograma de Produção do Cimento Portland Fonte Renó 2007 312 A QUÍMICA DO CIMENTO Durante o processo de queimada das matériasprimas que se des creve como clinquerização que permeiam as misturas químicas de preferência no estado sólido que encaminham à formação de compostos químicos de fundamental importância para as caracte rísticas técnicas que são exigidas do cimento São eles Silicato tricálcico C3S conhecido como alita 50 70 Silicato dicálcico belita C2S conhecido como belita 15 30 Aluminato tricálcico C3A variando entre 5 a 10 Ferroaluminato tetracálcico C4AF variando entre 5 a 15 42 UNIUBE Os silicatos C3S e C2S são os compostos mais importantes na com posição do clínquer pois são eles os responsáveis pela resistência do cimento Para os aluminatos o C3A no cimento não é desejável pois não contribui para a resistência do cimento apenas nas primeiras ida des Outro problema do C3A é que quando a pasta de cimento en durecida é atacada por sulfatos SO4 existe a formação de sulfo aluminato de cálcio chamado de etringita e este composto pode provocar desagregação do concreto Por outro lado o C3A é benéfi co para a produção do cimento pois facilita a combinação do óxido de cálcio com a sílica O último composto do clínquer o C4AF aparece em pequenas pro porções não afeta significativamente seu comportamento mas re age com o gesso e forma sulfoferrito de cálcio e a sua presença acelera a hidratação dos silicatos que gera mais rapidamente a reação de hidratação do cimento e que provoca boas resistências depois de endurecido 313 TEMPO DE PEGA DO CIMENTO Para todos os aglomerantes e o cimento não é diferente têm seu tempo de pega Este termo é usado para descrever o endurecimen to da pasta de cimento Em outras palavras o termo pega significa o aumento brusco na viscosidade da pasta mudando do estado fluído para o estado rígido NEVILLE BROOKS 2013 Outro termo muito utilizado é o endurecimento Assim podemos atribuir algumas definições UNIUBE 43 Pega intervalo de fenômenos químicos em que se realiza desprendimento de calor e reações Endurecimento intervalo de fenômenos físicos de secagem e entrelaçamento dos cristais Início de pega tempo que desenvolve a adição de água até o início das reações com os compostos de cimento Fim de pega situação em que a pasta não experimenta mais nenhuma deformação em função de pequenas cargas e se torna um bloco rígido Falsa pega o cimento assume dureza mas não tem resis tência suficiente CICLO DE PEGA E ENDURECIMENTO Fonte Revista TécnhePini 2009 44 UNIUBE 314 TIPOS DE CIMENTO PORTLAND O cimento Portland é tratado como um produto genérico porém quan do são hidratados podem apresentar diferentes propriedades se ti verem diferentes composições químicas NEVILLE BROOKS 2013 Foram desenvolvidos ao longo dos anos vários tipos de cimento para garantir boa qualidade e boa durabilidade nos concretos sob uma variedade de condições Assim os tipos de cimento Portland recebem uma classificação bastante ampla podendo existir grandes diferenças entre as pro priedades físicas Cada tipo de cimento Portland pode ser aplicado para uma situação específica de uso TIPOS DE CIMENTO PORTLAND Fonte httpwwwclubedoconcretocombr201308ti posdecimentohtml Acesso em 13 abr 2016 A tabela acima nos mostra os tipos de cimento Portland comuns mais usados na construção civil com suas respectivas siglas descri ção composição adicional e as resistências em MPa Mega Pascal As resistências são chamadas nesse caso de classes do cimento UNIUBE 45 315 Aplicações dos tipos de cimento Portland Conforme descrito nas Normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas e Associação Brasileira de Cimento Portland 2016 a se guir suas aplicações e especificações 3151 Cimento Portland Comum CP I e CP IS NBR 5732 Sem quaisquer adições além do gesso utilizado como retar dador da pega é muito adequado para o uso em construções de concreto em geral quando não há exposição a sulfatos do solo ou de águas subterrâneas É usado em serviços de construção em geral quando não são exigidas propriedades especiais do cimento Também é oferecido ao mercado o Cimento Portland Comum com Adições CP IS com 5 de material pozolânico em mas sa recomendado para construções em geral com as mes mas características 3152 Cimento Portland CP II NBR 11578 Gera calor em uma velocidade menor do que o gerado pelo Cimento Portland Comum Seu uso é mais indicado em lançamentos maciços de concre to onde o grande volume da concretagem e a superfície re lativamente pequena reduzem a capacidade de resfriamento da massa 46 UNIUBE Apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos contidos no solo Recomendado para obras correntes de engenharia civil sob a forma de argamassa concreto simples armado e protendido elementos prémoldados e artefatos de cimento Cimento Portland CP IIZ Com adição de material pozolânico empregado em obras civis em geral subterrâneas marítimas e industriais Cimento Portland Composto CP IIE Com adição de escória granulada de altoforno combina com bons resultados o baixo calor de hidratação com o aumento de resistên cia do Cimento Portland Comum Cimento Portland Composto CP IIF Com adição de material carbonático fíler para aplicações gerais Pode ser usado em argamassas de assentamento revestimento argamassa armada concreto simples armado protendido proje tado rolado magro concretomassa elementos prémoldados e artefatos de concreto pisos e pavimentos de concreto solocimen to dentre outros 3153 Cimento Portland de Alto Forno CP III com escória NBR 5735 Maior impermeabilidade e durabilidade baixo calor de hidra tação alta resistência à expansão reação álcaliagregado resistente a sulfatos UNIUBE 47 Pode ter aplicação geral mas é particularmente vantajoso em obras de concretomassa 3154 Cimento Portland CP IV 32 com pozolana NBR 5736 Para obras correntes sob a forma de argamassa concreto simples armado e protendido elementos prémoldados e ar tefatos de cimento É especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos Torna o concreto mais impermeável mais durável apresentan do resistência mecânica à compressão superior à do concreto feito com Cimento Portland Comum a idades avançadas Apresenta características particulares que favorecem sua aplicação em casos de grande volume de concreto devido ao baixo calor de hidratação 3155 Cimento Portland CP V ARI Alta Resistência Inicial NBR 5733 Possui valores aproximados de resistência à compressão de 26 MPa a 1 dia de idade e de 53 MPa aos 28 dias É recomendado no preparo de concreto e argamassa para produção de artefatos de cimento elementos arquitetônicos prémoldados ou préfabricados Pode ser utilizado em todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desforma rápida O desenvol vimento dessa propriedade é conseguido pela utilização de 48 UNIUBE uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer e pela moagem mais fina do cimento 3156 Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação BC NBR 13116 Designado por siglas e classes de seu tipo acrescidas de BC Por exemplo CP III32 BC é o Cimento Portland de Alto Forno com baixo calor de hidratação determinado pela sua composição Este tipo de cimento tem a propriedade de retardar o despren dimento de calor em peças de grande massa de concreto 3157 Cimento Portland Branco CPB NBR 12989 Classificado em dois subtipos Estrutural aplicado em concretos brancos para fins arquite tônicos com classes de resistência 25 32 e 40 similares às dos demais tipos de cimento Não estrutural não tem indicações de classe e é aplicado por exemplo em rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais A cor branca é obtida a partir 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 princi palmente utilizando o caulim no lugar da argila O índice de bran cura deve ser maior que 78 UNIUBE 49 316 Considerações Finais Assim encerrase o capítulo sobre o cimento Pudemos aprender e entender o significado técnico do cimento por duas definições com embasamento em normas específicas Foi interessante saber que o cimento é fabricado a partir de maté riasprimas minerais mas que ao passo que parecem ser simples tem uma complexidade química muito grande e é exatamente isso que faz com que o cimento seja até os dias de hoje um material quase que insubstituível Porém o processo de fabricação também é algo que nos leva a pensar grande Um processo complexo com alto consumo de ener gia com forno chegando a 1450ºC e que antes as matériasprimas sofrem um processo duro de extração devido às gigantescas quan tidades de material necessário para sua fabricação Graças aos avanços tecnológicos e principalmente às pesquisas realizadas nesta área podemos contar hoje com vários tipos de cimento sendo um tipo para cada aplicação fazendo com que o concreto tenha maior qualidade Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Concreto de Cimento Portland Capítulo 4 O concreto de cimento Portland é simplesmente um dos materiais mais utilizados no planeta Apenas a água é consumida em maior quantidade Isso nos mostra facilmente a importância deste material não só para a construção civil mas para a economia mundial Isso mostra a importância da Engenharia Civil para a sociedade Neste sentido neste capítulo iremos apenas começar o assunto sobre o concreto pois para este assunto devemos abordar muito mais conhecimento e informações Na disciplina de Materiais de Construção Civil II teremos um direcionamento em boa parte da disciplina sobre concreto O termo concreto de cimento Portland é simplesmente pelo fato de o cimento estar presente obrigatoriamente na composição do concreto atuando como o aglomerante e responsável por deixar o concreto de forma monolítica Abordaremos agora os estados físicos do concreto ou seja o concreto no estado fresco e no estado endurecido Veremos o que signifi ca cada um e suas respectivas características e propriedades No início dos estudos sobre concreto teremos muitos novos termos técnicos e que irão parecer confusos mas que logo começarão a entender seus signifi cados Compreender a importância do concreto de cimento Portland Definir concreto Saber elencar as características do concreto Conhecer os estados físicos do concreto Saber identificar suas propriedades O que é concreto de cimento Portland Quais as operações para a fabricação do concreto de cimento Portland Estados físicos do concreto de cimento Portland Quais são as propriedades no estado fresco Objetivos Esquema Definição 41 Concreto de cimento Portland é constituído de agregados miúdos e agregados graúdos envolvidos por pasta de cimento e espaços cheios de ar A pasta por sua vez é composta essencialmente de uma solução aquosa e grãos de cimento O concreto é atualmente o segundo produto mais utilizado no mun do Projeções positivas pressupõem que o material seja capaz de conquistar o primeiro lugar a partir de 2025 ultrapassando a gera ção de água potável Situação que não é diferente no Brasil e vi sualizando essa tendência foi encomendada mais ampla pesquisa sobre o mercado nacional do concreto para a ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland UNIUBE 53 Segundo a ABCP em 2014 o consumo mundial de concreto foi de 30 bilhões de toneladas aproximadamente Os fatores que levam o concreto a ser um dos materiais mais con sumidos mundialmente são disponibilidade e facilidade de achar os materiais que constituem um custo mais ou menos baixo possi bilitando execução adaptação a praticamente todo tipo de forma e tamanho excelente resistência à água e a diferentes ações Quando são misturados a água e o cimento geram uma reação química que chamamos de reação de hidratação do cimento que forma uma pasta que adere as partículas dos agregados Até certo período de tempo podese dar a forma desejada à esta pasta Com o passar do tempo depois de algumas horas esta pasta começa a perder água e endurece e ao longo dos dias adquire uma resistên cia mecânica elevada transformando em um material único com diversas características que o assemelha com as rochas É necessário e indispensável que a produção do concreto seja feita de maneira correta para que ele tenha todas essas características de resistência e que possa ser aplicado na construção civil A produção do concreto se resume em uma série de operações executadas e devidamente controladas obtendose a partir de seus materiais um concreto que resista depois de endurecido a diversos esforços solicitantes derivados de condições de carrega mento que fora submetido e que ainda seja durável Tais operações para a produção do concreto são definidas confor me Araújo Rodrigues e Freitas 2000 p50 Dosagem ou quantificação dos materiais 54 UNIUBE Mistura dos materiais Transporte até o local da obra Lançamento ou seja colocação do concreto no seu local definitivo normalmente em uma forma Adensamento que consiste em tornar a massa do concreto a mais densa possível eliminando os vazios Cura ou seja os cuidados a serem tomados a fim de evitar a perda de água pelo concreto nos primeiros dias de idade Caso qualquer uma dessas operações sejam mal executadas po derá ocasionar um concreto de baixa qualidade 411 Propriedades do Concreto Pensando em suas propriedades o concreto deve ser analisado por duas condições estado fresco e estado endurecido descritos por Araújo Rodrigues e Freitas 2000 p51 O concreto fresco é assim considerado até o momento em que tem início a pega do aglomerante O concreto endurecido é o material que se obtém pela mis tura dos componentes após o fim da pega do aglomerante 412 Relembrando Lembrese de que já estudamos os termos pega início de pega e fim de pega no capítulo III quando estudamos cimento Portland Aqui se aplica a mesma definição pois o concreto é constituído de cimento Portland UNIUBE 55 413 Concreto Fresco As propriedades desejáveis para o concreto fresco são aquelas que garantam a obtenção de uma mistura com facilidade de ser transportada lançada e adensada sem que ocorra o fenômeno segregação A segregação que consiste na separação dos materiais componen tes com o consequente aparecimento de ninhos ou bicheiras que o adensamento não conseguirá eliminar Neste caso a grande porosidade será o fator causador da baixa qualidade da estrutura Assim consideramos as principais propriedades do concreto fresco 414 Consistência Consistência é a maior ou menor facilidade da argamassa defor marse sob ação de cargas Em função de sua consistência o concreto é classificado em seco ou úmido quando a relação águamateriais secos é baixa entre 6 e 8 plástico quando a relação águamateriais secos é maior que 8 e menor que 11 flui do quando a relação águamateriais secos é alta entre 11 e 14 ARAÚJO RODRIGUES FREITAS 2000 p51 Um concreto de aparência plástica pode apresentar segundo o grau de sua variabilidade maior ou menor clareza para ser formado e escorregar entre os ferros da armadura sem que haja divisão de seus componentes Atualmente os utilizados em obras em gerais A natureza da obra o espaçamento entre as paredes das formas e a distribuição da armadura no seu interior impõe que a consistência do concreto seja adequada 56 UNIUBE Determinada a resistência verificado a fixação de subordinante valor para a ligação águacimento falta certificar à mistura uma textura compatível com a natureza da obra O método de defini ção da consistência mais aplicada no Brasil em consequência à simplicidade e facilidade em que é praticado na obra é o teste de abatimento denominado como Slump Test exemplificada na figura a seguir Cone de Abrams Fonte Mehta e Monteiro 2008 415 Plasticidade É a propriedade pela qual a argamassa tende a conservarse defor mada após a retirada das tensões de deformação Resulta essencialmente da consistência e do grau de coesão entre os componentes do concreto Quando não existir coesão os ele mentos se dividirão e ocorrerá a segregação UNIUBE 57 Segregação é a separação dos grãos do agregado da pasta de cimento Pode transcorrer ao longo do transporte durante o lan çamento e em decorrência de mudanças bruscas no decorrer do adensamento por meio de vibração excessiva ou mediante a ação da gravidade quando os grãos graúdos e os altamente pesados em relação aos demais grãos inclinamse a firmar no fundo das formas Trabalhabilidade e coesão Fonte Helene e Terzian 1993 416 Poder de retenção de água É a capacidade de a argamassa fresca manter sua trabalhabilidade quando sujeita a solicitações que provocam a perda de água O recurso de retenção de água é o contrário à exsudação Exsudação é o fenômeno que surge em certos concretos quan do a água se desprende da massa e sobe à superfície da peça concretada Dáse quando a parte superior do concreto se torna abundantemente úmida seu resultado é um concreto poroso e menos resistente 58 UNIUBE Para diminuir a exsudação é necessário alterar a dosagem do con creto aumentandose a proporção de finos e o teor de cimento A exsudação também pode ser controlada pela adequada confecção de um concreto trabalhável evitandose o emprego de água além do limite necessário Igualmente o concreto pode estar sujeito à fragmentação em vir tude da percolação da água Esse fenômeno tem início quando o processo de lançamento do concreto nos moldes a parte sólida não é capaz de conter a água de amassamento 417 Trabalhabilidade É a especialidade do concreto fresco e é classificada pela maior ou menor clareza de seu emprego para obedecer a determinado fim O concreto é trabalhável durante o tempo de estado fresco e adqui re consistência e dimensões máximas dos agregados adequados ao tipo de obra a que se designa no que se refere às dimensões das peças ao desligamento e à doação das barras das armadu ras do mesmo modo que os métodos de transporte lançamento e adensamento que serão escolhidos Efetivamente as características de um concreto não devem ser destacadas isoladamente A consistência influi exclusivamente na trabalhabilidade a qual no que lhe concerne não somente afetar a plasticidade como assegura a estabilidade da junção águacimen to denominado como fator ac 418 Concreto Endurecido Depois de endurecido o concreto deve apresentar determinadas características que são UNIUBE 59 419 Resistência mecânica No que se refere à resistência mecânica do concreto endurecido quer dizer a sua predisposição de resistir às diferentes circunstân cias de carregamento a que possa estar sujeito quando em ser viço exibise a resistência à compressão à tração à flexão e ao cisalhamento Com vinte oito dias de idade o concreto endurecido já adquire cerca de 80 a 90 de sua resistência total e sua resistência mecânica vai sendo apresentada pelo concreto endurecido após a sua execução baseandose no cálculo dos elementos de concreto O método de endurecimento dos concretos à base de cimento Portland é longo chegando a permanecer por mais de dois anos para finalizar Com o passar desse tempo o concreto endurecido apresentase um au mento da resistência ao esforço mecânico Alguns fatores influenciam na resistência mecânica do concreto dentre os quais destacamos fator águacimento idade forma e granulometria dos agregados tipo de cimento condições de cura A resistência do concreto ocasionará fundamentalmente do fator águacimento ou seja quanto mais baixo for este fator máxima será a resistência do concreto Mas explicitamente é recomendado 60 UNIUBE haver uma quantidade mínima de água indispensável para que ocorra a reação de hidratação do cimento que dará início a traba lhabilidade ao concreto no estado fresco De acordo com a obser vação anteriormente podese analisar a resistência do concreto como sendo função principal da resistência da pasta de cimento endurecida ao agregado e a ligação pastaagregado Quando se trata de resistência à compressão a resistência da pasta é o fundamental fator Em contrapartida é denominada a influência da porosidade da pasta acerca da resistência do concreto Como a porosidade resulta do fator águacimento tal como do tipo de ci mento afirmase que para uma mesma característica de cimento a resistência da pasta baseiase unicamente do fator águacimento fator determinante da resistência da ligação pastaagregado A Lei de Abrams diz que quanto maior o fator águacimento menor a resistência mecânica do concreto e viceversa Por isso devemos tomar todo cuidado na hora de adicionar água de amassamento e calcular e medir a quantidade necessária a ser utilizada para não comprometer a resistência mecânica do concreto Curva de Abrams Fonte Clube do Concreto 2015 UNIUBE 61 O gráfico de Abrams como na figura anterior mostra exatamente esta relação entre a quantidade de água adicionada e a resistência mecânica 4110 Durabilidade e impermeabilidade A durabilidade definiuse como sendo a capacidade que o concre to possui em resistir à ação do tempo aos ataques químicos à abrasão ou a qualquer outra ação de danificação A durabilidade provém todavia do tipo de ataque físico ou químico que o concre to depois de endurecido será sujeitado devendo ser examinado detalhadamente antes da escolha dos materiais e da dosagem A durabilidade está diretamente ligada à impermeabilidade do con creto pois quanto maior a absorção de água maior a porosidade ficando mais fácil da água penetrar e atacar o concreto e sua ar mação metálica provocando corrosão e deteorização da pasta dos agregados comprometendo assim a qualidade do concreto A impermeabilidade do concreto está relacionada com a durabi lidade Um concreto impenetrável proíbe o acesso de agentes agressivos Dois fatores importantes influenciam quanto à porosidade que são relação águacimento e o grau de hidratação da pasta A junção águacimento diante disso determina a estrutura da pas ta Quanto menor essas relações mais próximas uns dos outros estarão os grãos de cimento e menor consequentemente será a porosidade da pasta Como os produtos da hidratação envolvem uma quantidade maior do que o cimento na pasta a porosidade reduz à medida que a hidratação evolui 62 UNIUBE Concluise que a impermeabilidade do concreto amplia também com a diminuição da relação águacimento e com a evolução da hidratação quer dizer com a idade do concreto 4111 Considerações finais Neste capítulo foi dado o primeiro passo para o estudo do concreto Este é um material que necessita ser mais estudado não só pela sua importância mas também pela quantidade de informações que serão necessárias para a vida profissional Foi interessante notar que o concreto pode ser visto e estudado separadamente em relação ao seu estado físico Pudemos ver que enquanto ele ainda está em estado líquido temos certos cuida dos pois suas características se alteradas nesta etapa podem comprometer a qualidade quando ele estiver no estado endurecido Alguns termos técnicos foram introduzidos neste capítulo mas que serão revistos em quase todos os outros fundamentos do concreto São termos que fazem parte da linguagem do engenheiro civil Muitas características e propriedades do concreto foram vistas tal vez de forma ainda superficial mas que voltaremos a estudar mais adiante no curso Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Materiais cerâmicos para alvenaria Capítulo 5 Para o sistema de alvenaria temos alguns tipos de materiais disponíveis no mercado Uns mais tradicionais e outros mais inovadores Neste capítulo falaremos um pouco sobre os materiais cerâmicos que são utilizados como materiais para alvenaria Neste caso específi co os materiais cerâmicos são utilizados com a função simplesmente de vedação ou seja apenas o fechamento de espaços tanto internos como externos não sendo aplicados com funções estruturais Veremos as defi nições necessárias para o entendimento do assunto como a defi nição dos materiais cerâmicos e a defi nição de alvenaria Depois disso estudaremos os tipos de blocos cerâmicos sendo os blocos cerâmicos maciços e os blocos cerâmicos vazados bem como suas características e aplicações Compreender a importância do material cerâmico em materiais de construção Definir os materiais cerâmicos Saber sobre as matériasprimas Definir alvenaria Saber identificar os tipos de cerâmica para alvenaria Conhecer as aplicações das cerâmicas para alvenaria O que é material cerâmico O que é argila O que é alvenaria Definir blocos cerâmicos maciços Aplicação dos blocos cerâmicos maciços Definir blocos cerâmicos vazados Aplicação dos blocos cerâmicos vazados Objetivos Esquema UNIUBE 65 Definição de material cerâmico 51 Material cerâmico é um material que compreende todos os ma teriais inorgânicos não metálicos recebidos frequentemente pos teriormente ao tratamento térmico em condições de temperaturas elevadas A matériaprima principal é a argila e materiais ricos em sílica alumina e álcalis Argila é o conjunto de minerais compostos principalmente de silicatos de alumínio hidratados SiO2Al2O3H2O e se origina da decomposição de rochas feldspáticas É ainda um material natu ral terroso de baixa granulometria com elevado teor de partícu las com diâmetros menores que 2 μm e apresentam plasticidade quando em contato com água Com água são moldáveis preservam a forma moldada enjirecem com a perda de água e solidificamse definitivamente com o calor onde passa pela etapa produtiva da queima em equipamentos in dustriais os fornos atingindo temperaturas elevadas que variam de 900º até mesmo 1500ºC em alguns casos mais particulares 511 Definição de Alvenaria Alvenaria é definida como a construção de estruturas que são cons tituídas por paredes que são compostas por blocos cerâmicos por blocos de concretos e que estes são ligados uns aos outros com argamassa A alvenaria tanto é utilizada para vedação ou como para a estrutura de uma edificação Neste segundo caso adquire o nome de alvenaria estrutural A alvenaria é geralmente utilizada em paredes de edificações muros de arrimo e monumentos Os blocos mais utilizados são 66 UNIUBE os cerâmicos e os de concreto Os blocos cerâmicos podem ser maciços ou vazados Os blocos de concreto são sempre vazados A alvenaria como material de construção possui cerca de 10000 anos e originamse na distinta civilização A simplicidade da técnica de construção baseada na colocação de uma pedra sobre outra pedra concedeu a sua sobrevivência atualmente evidentemente aderindo novos materiais e tecnologias industrializadas Até muito recentemente o interesse da comunidade técnica sobre a alvenaria foi minimizada diante da novidade e relevância dos materiais de construção do século XX aço e concreto 512 Alvenaria para Edificações Os itens de alvenaria que constituem os tijolos ou blocos podem ser fundamentados em variados materiais sendo mais empregados os cerâmicos ou de concreto Independente do material utilizado suas propriedades devem conter Ter resistência à compressão adequada Ter predisposição de aglutinar à argamassa favorecendo a homogeneidade a parede Conter resistência junto aos agentes agressivos umidade variação de temperatura e ataque por agentes químicos Possuir dimensões uniformes Resistir ao fogo UNIUBE 67 513 Blocos Cerâmicos Maciços São blocos de barro argila comum moldados com arestas vivas e retilíneas resultante da queima da argila consequência da alta temperatura em torno de 1000ºC Os blocos obrigatoriamente devem conter a forma de um paralelepí pedo retângulo atribuídas pela NBR 8041 Tijolo Maciço Cerâmico para Alvenaria Forma e Dimensões Devem conter as quatro faces planas e apresentar rebaixos de fa bricação em uma das faces de maior área Comumente os tijo los apresentam a expansão em virtude da umidade do ambiente Desse modo é recomendado que se resguarde a utilização de blo cos ou tijolos cerâmicos que tenham saído do forno com menos de duas ou três semanas Bloco cerâmico maciço Fonte httpwwwtademcombrtijolocomumhtm Acesso em 15 abr 2016 68 UNIUBE Os tijolos tanto apresentam como comuns ou especiais Os tijolos comuns são categorizados em A B ou C conforme as suas carac terísticas mecânicas descritas na NBR 7170 Tijolo maciço cerâ mico para alvenaria Quanto a resistência à compressão deverá ser testada seguindo normativa descrita pela NBR 6460 Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Verificação da resistência à com pressão e respeitar os valores indicados de 15 a 20 MPa os mais aplicados são 15 MPa classe A 25 MPa classe B 40 MPa classe C 514 Blocos Cerâmicos Vazados Os blocos vazados são moldados com arestas vivas retilíneas e possuem furos cilíndricos ou prismáticos Sua produção deriva da queima da cerâmica vermelha A sua conformidade é obtida por meio da extrusão No decurso deste processo toda a umidade é retirada e a matéria orgânica é incinerada resultando a vitrificação com a integração dos grãos de sílica 5141 Blocos de vedação São blocos usados na construção das paredes de vedação Na aplicação dos blocos cerâmicos de vedação os furos são frequen temente dispostos horizontalmente o que permite a diminuição da resistência dos painéis de alvenaria UNIUBE 69 Bloco cerâmico vazado Fonte Cerâmica Belém 2016 A técnica de vitrificação nas faces do bloco afeta a aderência com a argamassa de aplicação ou revestimento Por meio desta razão as faces dos blocos são compostas de ranhuras e saliências Os blocos vazados possuem furos paralelos a uma das faces Podem ser de dois tipos Blocos vazados vedação suportam somente o peso pró prio Possuem furos na vertical ou na horizontal Blocos vazados estruturais suportam cargas previstas em alvenaria estrutural Apresentam furos somente na vertical e existem três tipos blocos com paredes maciças 70 UNIUBE blocos com paredes vazadas blocos perfurados Estrutural com paredes vazadas Fonte Cerâmica Belém 2016 As dimensões dos blocos cerâmicos para alvenaria visam a mo dularidade 10 cm considerando 1 cm de junta apresentadas na norma que tem a função de orientar apenas quanto ao número de furos As dimensões necessárias especificadas na norma apre sentam uma tolerância de 5 mm Para a planeza das faces admitese uma flecha F de no máximo 3 mm e para o desvio de esquadro D é admitido o máximo de 3 mm Nas figuras a seguir a da esquerda mostra a flecha F e a figura da direita mostra o desvio de esquadro D UNIUBE 71 Fonte NBR 7171 de novembro de 1992 Bloco Cerâmico para Alvenaria Especificação Esta norma foi substituída pela NBR 1527012 e 32005 O desvio D é medido com o auxílio de um instrumento intitulado esquadro metálico e o objetivo é investigar a perpendicularidade entre a base do bloco onde é feito o seu assentamento e a sua face externa reservada ao revestimento A não compatibilidade neste teste técnico comprova que a parede poderá ter problemas de esquadro quer dizer poderá ficar torta O ensaio da flecha F é realizado com a ajuda de uma régua metálica e para que se constate se as faces externas das amostras de blocos cerâmicos são planas quer dizer se não apresentam depressões elevadas que ultrapassam o limite considerado pela norma Diante disso a ocorrência da não conformidade estará arrolada com o surgimento de avarias especialmente no decurso da etapa de revestimento uma vez que a argamassa de reboco evidenciará variações de espessura o que evidenciará maiores ônus para os consumidores que no esforço de corrigir o problema terão que aplicar uma quantidade elevada de argamassa 72 UNIUBE 515 Considerações Finais Tivemos neste capítulo o primeiro contato com algum material que é utilizado para alvenaria de vedação Vimos primeiramente a definição de materiais cerâmicos e enten demos assim que este material deriva das argilas Posteriormente vimos a definição de alvenaria e entendemos que este tipo de al venaria feita de materiais cerâmicos é apenas para funções de vedação Depois estudamos os tipos de cerâmicas de alvenaria os blocos cerâmicos maciços com suas características propriedades e apli cações e os blocos cerâmicos vazados que assim como os ma ciços estudamos também suas características propriedades e aplicações Mas foi importante notar no tópico dos blocos cerâmicos vazados que eles se dividem em blocos cerâmicos vazados de vedação e blocos cerâmicos vazados estruturais E vimos que o que leva a tal diferença é o posicionamento dos furos e a espessura da parede dos blocos Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Materiais cerâmicos de revestimento Capítulo 6 Os materiais cerâmicos são muito antigos surgiram muito mesmo nos períodos antes de Cristo Mas que até nos dias atuais é muito utilizado no nosso dia a dia com funções variadas Neste capítulo VI estudaremos os materiais cerâmicos para revestimento que se entende por aqueles materiais que têm a função de acabamento de uma edifi cação Não é somente revestir pisos e paredes para dar a característica estética e tornar o ambiente mais bonito e agradável mas vai além disso Os materiais cerâmicos de revestimentos têm ainda as funções de higiene e proteção aos contrapisos de concreto paredes de concreto ou de alvenaria de blocos também cerâmicos Para o revestimento de chão protege contra o desgaste à abrasão contra o escorregamento e ainda tem que ter resistência mecânica necessária para suportar os esforços solicitantes nos locais onde for assentado Compreender a importância dos materiais cerâmicos de revestimento Definir revestimentos cerâmicos Saber classificar os revestimentos cerâmicos Conhecer as matériasprimas dos revestimentos cerâmicos Conhecer o processo de fabricação dos revestimentos cerâmicos Saber as características e propriedades dos revestimentos cerâmicos Saber a aplicabilidade dos revestimentos cerâmicos O que é revestimento cerâmico Qual a história dos revestimentos cerâmicos Como se classificam os revestimentos cerâmicos quanto ao grupo de absorção de água Quais são as matériasprimas Como é o processo de fabricação dos revestimentos cerâmicos Quais são as características e propriedades dos revestimentos cerâmicos Definição de PEI Especificação do local de uso pela tabela do coeficiente à abrasão Objetivos Esquema UNIUBE 75 Definição 61 Datase por volta de 500 aC o surgimento das primeiras cerâ micas para revestimento arquitetônico permanecendo todos esses séculos como materiais de uso restrito em razão de possuir um alto custo Por volta de 1950 os ceramistas italianos introduziram avan ços nos processos de produção Segundo a Abceram Associação Brasileira de Cerâmica a definição para materiais cerâmicos é a de materiais constituídos por produtos químicos inorgânicos exceto os metais e suas ligas que são obtidos geralmente após tratamento térmico em temperaturas elevadas ABCERAM 1953 apud SILVA 2005 p1 Durante a sinterização da peça cerâmica há a formação de mate riais vítreos que recobrirão uma determinada quantidade de poros resultando em um produto de melhores qualidades intrínsecas tais como menor absorção de água maior resistência mecânica entre outras Porém a porosidade deve ser controlada pois os poros fechados podem gerar tensões internas no material resultando no surgimento de trincas e consequentemente diminui a resistência mecânica do corpo cerâmico Podem gerar ainda alterações di mensionais NORTON 1973 A resistência mecânica do material sinterizado se deve normalmente às reações na sinterização que conduzem à formação de compostos dotados de boas características mecânicas e que além disto está influenciada pela estrutura da peça prensada e pela granulometria dos componentes da massa SILVA 2005 p2 É evidente que para se obtiver de uma mistura de matériasprimas um produto compacto de elevada resistência mecânica a temperatura de 76 UNIUBE queima deve ser tal que determine um forte de senvolvimento de fases fluidas cuja viscosidade seja suficiente para permitir um parcial ou total preenchimento dos poros sem que intervenham deformações nos queimados BIFFI 2000 apud SILVA 2005 p2 O termo revestimentos é usado genericamente tanto para os re vestimentos de parede quanto para os pavimentos cerâmicos apli cados no chão O mercado consumidor existente adota esta deno minação aderindo revestimentos cerâmicos como uma estrutura geral para materiais de acabamento Existe uma relação entre a porosidade do corpo cerâmico e a sua resistência mecânica medida pela carga de ruptura dada em Newton N ou pelo módulo de resistência à flexão do material dada em Newton por milímetro quadrado Nmm2 onde se pode verifi car experimentalmente que quanto maior a porosidade menor a resistência mecânica e viceversa SILVA 2005 p6 Então um produto com elevada resistência mecânica quer dizer com uma qualificação técnica superior precisa de uma absorção de água tendendo a zero ou a menor possível 611 Classificação Os materiais cerâmicos para revestimento são classificados con forme sua absorção de água Assim a norma ABNT NBR 13818 Placas cerâmicas para reves timento traz uma tabela com grupos de absorções de água e suas respectivas denominações UNIUBE 77 Fonte ABNT NBR 13818 1997 O grupo BIII por ter sua absorção de água acima de 10 é indica do sua aplicação apenas para revestimento de parede Na sequência outra tabela também da norma ABNT NBR 13818 Placas cerâmicas para revestimento mostra além dos grupos de absorção de água seus respectivos módulos de ruptura ou seja sua resistência mecânica Fonte ABNT NBR 13818 1997 Podemos observar nesta tabela acima que conforme as absorções de água vão aumentando os módulos de resistência à flexão vão diminuindo Assim consideramos que a absorção de água nos re vestimentos cerâmicos é inversamente proporcional à sua resistên cia mecânica 78 UNIUBE 612 MatériasPrimas Assim como nos materiais cerâmicos para alvenaria que vimos no capítulo V a principal matériaprima nos revestimentos cerâmicos para revestimentos também são os materiais argilosos além de al guns outros minerais como feldspatos quartzo talco entre outros Uma generalização que deve ser feita é a de que algumas maté riasprimas para determinados produtos tijolos concretos refra tários etc recebem pouco ou nenhum processamento prévio en quanto que para outros são intensamente beneficiadas Por outro lado há uma tendência para o processamento adicional trituração britagem etc das matériasprimas porque hoje existem maiores exigências quanto às propriedades dos materiais Outro ponto im portante é a seleção cuidadosa e detalhada das matériasprimas a fim de obter produtos finais com as características desejadas e que atendam às exigências do mercado VAN VLACK 1973 apud SILVA 2005 p7 613 Processo de fabricação dos revestimentos cerâmicos Não só da natureza química e dos comportamentos físicos das matériasprimas que os revestimentos cerâmicos dependem para atender suas características finais Dependem também do pro cesso produtivo e dos controles de suas variáveis avaliando as interações entre os aspectos tecnológicos de origem físicoquímica e os parâmetros de processamento nas várias etapas do processo A sequência deste processo de fabricação compreende algumas etapas as quais estão descritas no fluxograma apresentado a se guir OLIVEIRA 2000 apud SILVA 2005 p13 UNIUBE 79 614 Revestimentos Cerâmicos Os revestimentos cerâmicos na construção são os produtos mais usados e apresentam inúmeras possibilidades de aplicação alta durabilidade e diversidades de estampas sejam para áreas comer ciais ou residenciais É necessário observar bem os critérios de cada produto no momento da escolha Esse fato resultará na es colha de um produto com qualidade e que possua propriedades de resistência à abrasão produtos químicos e impactos além dos ní veis de absorção de água como já vimos neste capítulo e textura Entre os pisos e azulejos mais utilizados aos modernos porcelana tos e pastilhas existe uma indicação apropriada para cada tipo de espaço eou ambiente e condições climáticas interno ou externo molhado ou seco alto tráfego ou não Para decidir por um revesti mento cerâmico adequado necessitará da orientação de um profis sional habilitado para dar orientações preferencialmente que seja um arquiteto ou engenheiro civil Estes profissionais precisarão ter 80 UNIUBE um alto conhecimento técnico para orientar especificação correta da placa cerâmica da argamassa de assentamento e de rejunta mento apropriado ao ambiente de uso 615 Características dos Revestimentos O revestimento cerâmico no decorrer do tempo passou a ser mais que um item de decoração e acabamento Devido às inovações tecnológicas aplicadas à técnica milenar foi possível produzir ce râmica com alta tecnologia e esse tipo de produto passou a ser indispensável na construção civil Entre essas novidades podese citar proteção de estruturas direcionamento de deficientes visuais e reciclagem como as grandes inovações Utilizar um revestimento cerâmico possui diversas vantagens prin cipalmente nas seguintes características durabilidade do material facilidade de limpeza higiene qualidade do acabamento final pro teção dos elementos de vedação isolamento térmico e acústico estanqueidade à água e aos gases segurança ao fogo aspecto estético e visual agradável A qualidade e a durabilidade de uma superfície com revestimento cerâmico estão fundamentadas dire tamente em conceitos relacionados aos seguintes aspectos plane jamento e escolha correta do revestimento cerâmico qualidade do material de assentamento qualidade da construção e do assenta mento e manutenção 616 Propriedades dos Revestimentos É de fundamental importância conhecer as propriedades dos re vestimentos cerâmicos pois com isso podemos especificar estes materiais corretamente dependendo da sua aplicação Entre estas propriedades veremos as mais importantes UNIUBE 81 6161 Absorção de água A absorção de água é uma propriedade da placa cerâmica e está diretamente relacionada com a porosidade da peça Outras carac terísticas como resistência mecânica resistência ao impacto resis tência ao gelo resistência química entre outras estão associadas com a absorção de água RELEMBRE Neste capítulo vimos os grupos de absorção de água É importante relembrar este tópico por ser uma das propriedades mais importan tes dos revestimentos cerâmicos 6162 Resistência à abrasão superficial A resistência à abrasão está relacionada ao desgaste superficial do material resultante do trânsito de pessoas e do contato com objetos A resistência à abrasão usualmente é especificada em abrasão superficial para produtos esmaltados e em abrasão pro funda para produtos não esmaltados PEI significa a sigla em in glês Porcelain Enamel Institute nome do instituto que realizou os testes de abrasão pela primeira vez A tabela a seguir nos mostra as classes de resistência à abrasão Esta informação é obrigatória nas embalagens dos produtos 82 UNIUBE Fonte Souza e Tamaki 2005 O que determina o coeficiente de desgaste à abrasão do qual cha mamos de PEI é a característica dos esmaltes cerâmicos Estes esmaltes que protegem o material e lhe empregam ainda a carac terística estética Atualmente muitas empresas que fabricam revestimentos cerâmi cos adotam uma especificação por local de uso Produtos com PEI 3 são indicados para áreas residenciais mais íntimas sem acesso para áreas externas Exemplo quartos e banheiros Os produtos PEI 4 são indicados para áreas residenciais com acesso para áreas externas como cozinha São indicados ainda para áreas comerciais sem acesso para áreas externas Lojas ou escritórios em shoppings ou edifícios comerciais Já os produtos PEI 5 são indicados para áreas comerciais com acesso para áreas externas como supermercados padarias far mácias Sendo este o de maior resistência ao desgaste à abrasão UNIUBE 83 6163 Aderência Esta é uma propriedade que os revestimentos cerâmicos têm de acondicionarse fixo ao substrato pois há manifestações de inúme ras tensões normais e tangenciais no contato da base com o reves timento Para que o revestimento cerâmico seja fixado à base ele dependerá de numerosos fatores que influenciam parâmetros da argamassa dos procedimentos de sua execução da sua natureza e das propriedades da base e da limpeza da superfície Alguns cuidados no assentamento são fundamentais por exemplo o contrapiso deve estar totalmente curado limpo nivelado desem penado e se necessário impermeabilizado Preencher no mínimo 90 da área do tardoz da peça com arga massa para assentamento garantindo que a peça terá o recobri mento necessário para a aderência Fonte arquivo pessoal do autor Outro ponto importantíssimo é a dupla colagem ou seja em peças acima de 900 cm2 de área é necessário aplicar argamassa no tar doz da peça conforme foto anterior e ainda aplicar a argamassa no contrapiso ou na parede Isso aumenta o poder de aderência e é recomendado na norma de assentamento 84 UNIUBE 6164 Lotes Nunca se deve misturar lotes de revestimentos cerâmicos por mo tivos simples mas que por falta de conhecimento geram muitas reclamações e retrabalhos por conta disso Durante a fabricação destes produtos existem variáveis que con dicionam quantidades diferentes de tonalidades dos produtos São tons aproximados mas que quando são assentados juntos se des tacam e geram o efeito que chamamos de xadrez por ter peças mais claras que outras As fábricas conseguem detectar estas variações e separar em em balagens distintas gerando os lotes Estas tonalidades têm códi gos diferentes Outra situação é a variação de tamanho que as peças não retifica das podem sofrer Acima de uma determinada variação e estamos falando de milímetros na hora do assentamento não se consegue manter o alinhamento das juntas de assentamento ficando total mente fora das condições de aplicação Então resumindo os lotes devem sempre ser da mesma tonalida de e mesmo tamanho UNIUBE 85 617 Considerações Finais Neste capítulo vimos os revestimentos cerâmicos Assim como os materiais cerâmicos para alvenaria os revestimentos também em pregam a mesma matériaprima a argila Podemos definir os materiais cerâmicos para revestimento e ainda ter uma ideia da sua história e aprender que a cerâmica é uma ciência muito antiga mas que até nos dias atuais é muito usada Quanto aos revestimentos cerâmicos foi interessante saber que são classificados por grupos de absorção de água Isso significa di zer que existem produtos para diferentes aplicações e que quanto menor for sua absorção de água maior será sua resistência me cânica que para o caso dos revestimentos cerâmicos se aplica a resistência à tração Estudamos ainda o processo de fabricação dos revestimentos e pudemos ver pelo fluxograma de produção Foi visto as características e propriedades dos revestimentos cerâ micos e com isso entendemos a tabela do coeficiente à abrasão conhecido como PEI Essa classificação indica ao consumidor em que ambientes poderá usar determinado revestimento Outra informação importante que devemos saber foi referente aos lotes dos produtos Vimos que é de extrema importância não mis turar lotes diferentes pois podemos ter problemas com diferentes cores tamanhos E como engenheiros somos responsáveis para que isso não ocorra Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Materiais Metálicos Capítulo 7 O grupo dos metais é de extrema importância na nossa vida cotidiana É muito comum termos em nossas casas utensílios metálicos Os automóveis são compostos na sua maioria de materiais metálicos E por aí vai No campo da construção civil não é diferente Muitos componentes são feitos de algum tipo de material metálico As esquadrias de alumínio das janelas é um bom exemplo Mas para isso precisaremos entender de onde vem e como podemos obter o ferro o metal mais utilizado Veremos ainda que a partir do ferro podemos obter algumas ligas metálicas que é a junção do ferro com mais algum material melhorando suas propriedades Veremos que o processo de obtenção do ferro é bastante interessante onde há a extração do minério da natureza Materiais minerais ricos na sua composição química de ferro A partir disso teremos um tópico referente às ligas ferrosas que quando o ferro se mistura com uma parte de carbono formase o aço Conhecendo o aço veremos neste capítulo sua utilização como armaduras fazendo parte das estruturas de concreto armado Definir materiais siderúrgicos Entender sobre a obtenção do ferro Definir materiais metálicos Saber classificar os materiais siderúrgicos Conhecer a obtenção do aço Saber sobre o aço para concretos armados e protendidos O que é siderurgia Como é a obtenção do ferro O que são os materiais metálicos Quais as ligas de ferro Como o aço é obtido Quais aços são usados para o concreto armado e protendido Objetivos Esquema Veremos ainda que os materiais metálicos serão usados como cabos as chamadas cordoalhas para os concretos protendidos Aproveite este capítulo para avançar nos estudos dos materiais de construção Este tema de materiais metálicos traz muitas novidades para os alunos que estão iniciando os estudos nessa área UNIUBE 89 Definição 71 A palavra siderúrgico deriva do grego sideros ferro e ergo tra balho o que vem dizer que os produtos siderúrgicos são aqueles feitos com o ferro e suas ligas Na construção civil o ferro é considerado o metal de maior aplica ção Isso se deve muito às suas propriedades como o módulo de resistência à flexão e tração que permite ser utilizado em grandes vãos com peças relativamente delgadas e leves Pode ser usado puro ou em ligas nas armações de vigas trilhos esquadrias gra des coberturas etc ou ainda para reforçar outros materiais como é o caso do concreto armado 711 Obtenção do Ferro O minério de ferro sob a forma de carbonatos siderita óxidos magnetita hematita limonita e sulfetos piritas As composições químicas destes minérios vêm a seguir Siderita Fe CO3 cor cinza com matizes amarelas contém 30 a 42 de ferro Magnetita Fe3O4 cor preta contém 45 a 70 de ferro Hematita Fe2O3 cor vermelho escuro contém 50 a 60 de ferro Limonita 2Fe2O3 3H2O cor parda 20 a 60 de ferro Pirita FeS que é minério de enxofre onde o ferro é subproduto 90 UNIUBE A mineração do ferro ocorre a céu aberto pois sua ocorrência é em grande escala O minério depois de extraído passa por britadores depois passa por separação mecânica usando peneiras industriais para classificar os tamanhos O mineral é então lavado com jato de água para eliminar impurezas O minério deve ser levado aos fornos e é feito o tratamento térmico com temperatura que chega a 1200ºC Nesta temperatura ocorre a redução do minério em ferro propriamente dito Reações da redução do minério de ferro em ferro puro 3 Fe2O3 CO 2 Fe3O4 CO2 Fe3O4 CO 3 FeO CO2 FeO CO Fe CO2 712 Metais Podemos definir os metais de duas maneiras quimicamente são elementos que sempre ionizam positivamente e na prática são elementos de propriedades próprias quanto a forjabilidade brilho opacidade condutibilidade etc Os metais surgem na natureza em estado livre ou mais usualmen te como compostos Os minérios são as substâncias portadoras de metais e as partes não aproveitáveis as impurezas denomina das gangas As minas são os locais onde se encontram as jazidas na extensão concedida e delimitada pelo governo federal Todos os serviços de mineração são controlados pelo Código de Minas sendo proibida qualquer exploração que não seja supervisionada pelo Ministério de Minas e Energia MALUF 2016 p10 UNIUBE 91 Geralmente obedece a duas fases a mineração e a metalurgia Na mineração temos a colheita do minério que pode ser feita a céu aberto ou subter râneas a ferro ou a fogo mecânica ou com explo sivos e a concentração purificação que pode ser feita com processos mecânicos ou químicos MALUF 2016 p2 Maluf 2016 p2 diz que na metalurgia o metal puro é extraído do minério por um dos seguintes processos redução precipitação química ou eletrólise O processo de redução mais comum é o feito com carbono e óxido de carbono a altas temperaturas em fornos e do qual resulta o metal puro ou quase puro em estado de fusão O processo de precipitação simples usa alguma reação quí mica da qual resulte o metal puro O processo eletrolítico só pode ser empregado em minérios que possam ser dissolvidos na água A eletrólise é usada também para purificação refino de metais por algum dos processos anteriores 713 Classificação dos Produtos Siderúrgicos A classificação do ferro e suas ligas é feita pelo teor de carbono incorporado Aço doce quando tem em sua composição menos de 02 de carbono Aço carbono quando esse teor fica entre 02 e 17 de carbono Ferro fundido quando esse teor se situa entre 17 e 67 92 UNIUBE 714 Obtenção do Aço O procedimento clássico e mais aplicado para a limitação do miné rio de ferro é o do altoforno cujo item compreende em uma liga ferrocarbono de alto teor de carbono denominada ferrogusa O ferrogusa mesmo em estado líquido é transportado à aciaria onde em fornos apropriados é transformado em aço O minério de ferro estabelece a matériaprima necessária pois dele se extrai o ferro O coque produto da destilação do carvão mineral metalúrgico age como combustível do altoforno como redutor do minério e como provedor de carbono elemento de liga dos produtos siderúrgicos O calcário age como fundente quer dizer contrapõese pela sua natureza indispensável com as substâncias estranhas ou impure zas inclusas no minério e no carvão frequentemente de natureza ácida reduzindo seu ponto de fusão e produzindo a escória sub produto por assim dizer do processo clássico do altoforno Em outras palavras o aço é produzido da mistura de minério de ferro carvão coque ar e calcário sendo a princípio formada a escória subproduto para a fabricação de cimento e base para pavimenta ção e o ferrogusa constituído de 45 a 4 de carbono O ferro gusa ferro bruto não possui aplicação em estruturas metálicas por evidenciar grandes porcentagens de carbono sendo por isso frágil e pouco tenaz quebradiço e possui impurezas indesejáveis Por isso é colocado em convertedores na aciaria onde a injeção de oxigênio irá queimar o carbono e outros elementos de liga ou será absorvido pelo calcário formando a escória purificando o ferro gusa e modificandoo em aço É na aciaria que se torna definido o tipo de aço com base na adequação de sua composição química A etapa de refinamento secundário é onde se implementa o ajuste fino da composição química do aço UNIUBE 93 Fonte httpptslidesharenet Acesso em 15 abr 2016 715 Aços para concreto armado e protendido Os aços estruturais para concreto armado ou protendido fabrica dos no Brasil podem ser classificados em três grupos principais aços de dureza natural laminados a quente aços encruados a frio aço patenting Os iniciais são os classificados comuns CA25 limite de esco amento de 25kgfmm² CA32 CA40 CA50 e CA60 sendo que os dois últimos são os únicos fabricados atualmente 94 UNIUBE Os aços laminados a quente não sofrem tratamento algum após a laminação Suas características elásticas são alcançadas unica mente pela composição química adequada com ligas de C Mn Si e Cr Em geral são caracterizados pela existência de um patamar de escoamento no diagrama tensãodeformação e grandes defor mações de ruptura no ensaio de tração Como são laminados a quente não perdem suas propriedades se aquecidos Por isso po dem ser soldados e não sofrem demasiadamente com a exposição a chamas moderadas em caso de incêndio MALUF 2016 Os aços encruados a frio são originalmente aços de dureza natural que passam por algum processo para se conseguir um aumento de resistência Os processos mais utilizados são os de tração e de torção MALUF 2016 Maluf 2016 define Aços Encruados por Tração como os aços trefila dos Nesta metodologia de trefilação existe a compressão diametral do fio ao longo de sua passagem pela fieira a uma tração elevada as duas respondendo pela alteração da textura do aço e pelo elevado de sua resistência Esse aumento é obtido à custa de grande perda de adesividade O alongamento de ruptura diminui de 20 para 6 a 8 O relevante na produção de aços encruados por torção é certificar um valor mínimo do alongamento de ruptura Este é fixo na EB3 de acordo com a condição do aço e vale 5 para aços CA60 B 6 para aços CA50 B 8 para aços CA40 B Pode parecer uma incongruência exigir 8 em um caso e satisfa zerse com 5 por outro ou então requererse dois elementos a UNIUBE 95 mais para os aços de dureza natural Verificase que este prolonga mento de ruptura está relacionado ao ensaio de dobramento e não sendo respeitado o aço vai romper ao ser dobrado em torno do pino especificado Motivo pelo qual o diâmetro do pino em torno do qual deve ser possível o dobramento a 180º vai subindo na medida em que o alongamento de ruptura imposta vai diminuindo As especificações fundam uma separação entre fios barras e cor doalhas As barras são atraídas por laminação a quente com bitola 5 ou superior podendo sofrer subsequentemente um encruamento a frio Os fios ou arames são obtidos por trefilação ou processo equivalente com bitola 125 ou inferior As cordoalhas são um con junto feixes de fios torcidos utilizadas em concreto protendido Cordoalhas de protensão Fonte Revista Téchne 2016 Bitola é a denominação dos fios ou barras de delimitado peso por item de comprimento O número puro com que se comprova a bi tola configura o valor arredondado em milímetros do diâmetro da seção transversal nominal Esta é a seção circular de uma barra fictícia que apresenta o mesmo peso por metro linear elaborada com aço de peso específico 785kgfdm³ 96 UNIUBE Os aços são processados em linha de produção para uso em con creto armado CA e são recomendados por CA seguido do núme ro 25 32 40 50 ou 60 que caracteriza a tensão de escoamento classe A ou o demarcação convencional a 02 de deformação permanente em kgfmm² Valor designado por fyk o índice y indi cando o escoamento yield point e o índice k indicando que se trata de valor característico Aplicando o ensaio de tração os variados aços relacionamse com os seguintes resultados mínimos Tensão de escoamento CA 25 25 kgfmm² CA 32 32 kgfmm² CA 40 40 kgfmm² CA 50 50 kgfmm² CA 60 60 kgfmm² Tensão de ruptura mínima CA 25 50 mais CA 32 30 mais CA 40 10 mais CA 50 e CA 60 também 10 mais UNIUBE 97 716 Telas Soldadas São unidades préfabricadas de aço A ou B provocando uma rede de malhas retangulares ou quadradas Os fios aparecem em cada direção e paralelos e soldados com os fios cruzados em todos os pontos de interseção As telas constituem fios com diâmetros vari áveis de 3 a 125mm São normatizadas pela EB565 fabricação e padronização E fornecidas por meio de painéis ou rolos com largura 245m As telas soldadas são classificadas pela qualificação comercial que referencia uma letra L T ou Q de acordo com a armadura principal seja longitudinal transversal ou iguais nos dois sentidos quadrada acompanhada de um número que reflita a seção da armadura Por exemplo Q246 é uma tela com 246mm²m de armadura A L335 tem armadura principal no sentido longitudinal igual a 335mm²m Já a classificação das telas padrão Q empregase em lajes arma das em cruz e pisos As telas L e T são aproveitadas em lajes arma das em uma só direção na fabricação de prémoldados tubos etc Para verificar momentos negativos em lajes contínuas empregam se os ensaios padrões T 98 UNIUBE 717 Considerações Finais Neste capítulo VII pudemos estudar os materiais metálicos ou ma teriais de siderurgia como trazem algumas literaturas Foi estudado as definições destes materiais que são necessários no setor da construção civil tendo um amplo campo de aplicações Vimos que siderurgia significa trabalho com ferro entendemos que a partir dos minérios de ferro que são extraídos da natureza e que passam por processos industriais para a obtenção do ferro puro A partir da metalurgia estudamos que quando adicionamos algum material que seja fonte de carbono ao ferro puro e passando por processos de fusão podemos ter as ligas ferrosas e nestes casos chamálas de aço A importância do aço foi abordada neste capítulo onde pudemos ver suas características e propriedades que se encaixam perfeita mente dentro dos materiais de construção Até mesmo o material mais utilizado dentro da construção no mun do que é o concreto pudemos estudar que tem sinergia com as barras e armaduras metálicas incrementando suas aplicações Judson Ricardo Ribeiro da Silva Introdução Materiais Poliméricos Tintas e Vernizes Capítulo 8 No último capítulo deste livro Materiais de Construção I trataremos de um dos materiais de cobertura e acabamento bastante utilizados nas obras as tintas Todos nós já vimos já usamos e já ouvimos falar muito sobre as tintas seja por suas cores seus cheiros e texturas Mas a maioria das pessoas não imagina que por trás deste material tem tanta informação técnica Por isso este capítulo abordará desde defi nições sobre tintas e seus componentes como as resinas e os pigmentos até mesmo a maneira de como preparar a base para receber a pintura Em um momento deste capítulo depois de já aprendermos a defi nição técnica da tinta estudaremos também seus componentes onde as defi nições de resinas e pigmentos serão tratadas Alguns tipos de tintas também serão abordadas como as tintas látex e as tintas refl etivas entre outras Entre tantos assuntos chegaremos ao fi nal deste capítulo falando de como preparar as superfícies para receber as camadas de pintura que para os engenheiros é de suma importância Compreender as generalidades das tintas Definir tintas Saber as funções das tintas Conhecer as definições de veículos ou resinas Saber identificar as funções das resinas Definir pigmentos Conhecer o processo de fabricação das tintas Saber sobre a formulação das tintas O que é tinta Quais as funções das tintas O que são os veículos ou resinas O que são e para que servem os pigmentos Quais as funções dos aditivos Como são as formulações das tintas Como preparar as superfícies para a pintura Objetivos Esquema UNIUBE 101 Generalidades 81 Uma das formas mais comuns e práticas de se combater a dete rioração dos mais variados tipos de materiais é protegendo suas superfícies aplicando uma camada resistente que impeça a ação de agentes de destruição ou corrosão Essas camadas que podem ser extremamente finas são obtidas pela aplicação de tintas ver nizes ou esmaltes 811 Tintas As tintas são os produtos mais utilizados para proteção dos mate riais São constituídas essencialmente de uma suspensão de par tículas opacas que chamamos de pigmentos misturadas em um veículo fluído A principal função dessas partículas é cobrir e deco rar a superfície A função do veículo é de aglutinar as partículas e formar uma camada de proteção A grande inovação na tecnologia das tintas se deve às alterações desenvolvidas no veículo Por meio de processos químicos que envolvem rearranjos de duplas ligações combinandose o óleo com resinas sintéticas acrescentandose óleos sintéticos Existem hoje no mercado uma gama de tintas que atendem às mais variadas finalidades Exemplos são as tintas luminescentes tintas que impedem a ação de fungos bactérias e outros organis mos tintas resistentes ao calor resistentes à ação do fogo além de tintas sem cheiro e as de secagem rápida O Brasil é um dos cinco maiores mercados mundiais para tintas As primordiais tintas utilizadas na construção civil são as tintas 102 UNIUBE látex indicadas para aplicação em superfícies de alvenaria gesso concreto substratos à base de cimento etc e os esmaltes sintéti cos também indicados para a aplicação em substratos metálicos e madeira O veículo conhecido atualmente como resina ou ligante é o componente que vai formar o filme seco As principais funções da resina são mecânicas tração e elasticida de Têm resistência ao intemperismo à radiação ultravioleta UV água e poluentes Possuem ainda as funções de aderência e resis tência química em relação à alcalinidade das argamassas Anteriormente as resinas eram adquiridas de compostos naturais vegetais e animais Atualmente são atraídos pela indústria petro química resultandose em polímeros com durabilidade e proprie dades muito superiores Na construção civil as resinas mais usadas são os homopolímeros polietileno e copolímeros de acetato de vinila e os copolímeros acrílicos os dois na forma de emulsões nas quais estão presen tes nas tintas colas selantes e nos aditivos para argamassa e concreto Com partículas muito finas os pigmentos possuem diâmetros de partículas entre 01 e 5 µm micrometros sendo aproximadamen te insolúveis no conjunto onde estão dispersas Tais componentes utilizados nas formulações para dar cor cobertura e durabilidade à tinta por meio do seu poder de reflexão da luz Os pigmentos podem ser coloridos brancos ou pretos Os pigmentos podem ser orgânicos ou inorgânicos Os orgâni cos podem ou não apresentar solubilidade sendo que os que são UNIUBE 103 solúveis possuem alto grau de tingimento e consequentemente mais caros São considerados atóxicos muito usados em pinturas interiores e brinquedos para evitar a ingestão de metais pesados por crianças são mais brilhantes e mais claros e apresentam maior poder de tingimento do que os inorgânicos têm estabilidade térmi ca e a luz ultravioleta elevadas Já os inorgânicos influenciam no aspecto da pintura como a cor e a textura sendo de alta opacidade Alguns pigmentos inorgânicos são inertes ou seja não reagem então têm a função de enchimen to dão carga volume apenas porém podem também influenciar na textura resistência à abrasão como exemplo neste último caso podemos citar o carbonato de cálcio CaCO3 Os pigmentos ativos que são inorgânicos têm as funções de pro mover a cor dióxido de titânio propriedades anticorrosiva zarcão cromato de zinco e ainda propriedades reflexivas que possuem alto grau de reflexão na região do infravermelho minimizando o aquecimento solar As tintas com propriedades reflexivas estão sendo muito utilizadas atualmente para pinturas de telhados principalmente os telhados metálicos para melhoria no conforto térmico no interior da edifica ção Justamente por ter a propriedade de refletir os raios UV do sol favorece uma diminuição na temperatura média no interior da edificação Os veículos ou solventes são materiais voláteis que significa dizer que evaporam Eles não fazer parte da pintura após sua secagem e cura pois por serem voláteis com o passar do tempo vão se de gradando no ambiente e o que permanece é a tinta propriamente dita Os solventes ainda que sejam voláteis e deixam de fazer parte da pintura após evaporação têm função importante na aplicação 104 UNIUBE no desempenho e na durabilidade Tanto é importante que o termo veículo é muito utilizado porque ele serve apenas como veículo de transporte da tinta de seu recipiente para a área a ser aplicada facilitando tal operação O teor de solvente é corrigido conforme a utilidade momentos antes da utilização uma vez que a capacidade de absorção do substrato depende da viscosidade da tinta da rugosidade e da porosidade A tinta látex muito conhecida no nosso dia a dia é uma emulsão aquosa e tem como solvente a água Os solventes utilizados nas tintas são de diferentes naturezas quí micas Os mais comuns são os hidrocarbonetos alifáticos presen tes na aguarrás hidrocarbonetos aromáticos como xileno e tolue no os glicóis como o butil glicol acetato de etil glicol acetato de butil glicol os acetatos como os de etila e de butila as cetonas como o metil etil cetona e a ciclohexanona os álcoois como o iso propílico o butílico e o etílico Os aditivos são substâncias adicionadas em pequenas proporções na tinta entre 01 e 2 Eles proporcionam funções específicas tais como Funções biocidas fungicidas bactericidas algicidas agindo com microrganismos biológicos Funções reológicas estabilizam emulsões mantém os pig mentos em suspenção para facilitar a aplicação O termo reologia para deixar mais claro significa a ciência que estuda a deformação e o escoamento de corpos sólidos ou fluídos gases ou líquidos UNIUBE 105 812 Formulação Das Tintas A formulação das tintas está atrelada ao que realmente difere uma tinta da outra Para a formulação é necessário um trabalho de de senvolvimento de novos produtos onde a proporcionalidade das matériasprimas pode obter propriedades desejáveis De uma for ma geral mas não uma regra a formulação envolve um elevado número de matériasprimas sendo aproximadamente 15 substân cias diferentes O conhecimento da formulação nos permite prever algumas pro priedades porém é necessário a realização de ensaios de desem penho para uma correta e precisa avaliação Duas propriedades importantes são a porosidade e a durabilidade A fabricação da tinta envolve um elevado número de matériaspri mas um fabricante por exemplo pode chegar a ter algo entre 750 a 1000 diferentes matériasprimas em seu estoque Parte delas é usada para a fabricação de produtos intermediários como resinas e emulsões Uma fórmula típica para a fabricação de esmalte sin tético ou tinta látex necessita mais de 10 componentes para a sua produção A figura a seguir mostra a composição genérica de vários tipos de tinta do mercado A tinta de alto teor de sólidos e a tinta No VOC são consideradas ecológicas A sigla VOC significa componente orgânico volátil 106 UNIUBE 70 Solventes Solventes Solventes Resina Resina Resina Resina Água Pigmentos Tinta convencional Tinta altos sólidos Tinta à base de água Tinta No VOC Pigmentos Pigmentos Pigmentos 30 70 30 2 58 40 Fonte Gnecco et al 2007 Não basta ser a base de água para a tinta ser considerada ecológi ca Além de não conter VOCs ela não deve ter pigmentos à base de metais pesados fungicidas sintéticos ou derivados de petróleo As tintas com alto sólidos são desenvolvidas a partir de polímeros de baixa viscosidade e se caracterizam pelo elevado teor de não voláteis É um tipo de tinta com alta concentração de sólidos mas com viscosidade semelhante a uma tinta convencional Estas tintas com alto teor de sólidos têm a facilidade de aplicação redução na emissão de solventes para a atmosfera redução do uso de solvente do perigo de incêndio e maior espessura de filme por demão Vantagens deste tipo de tinta são as consequências na redução do custo tanto pela menor perda de solventes quanto pela maior eficiência na pintura e a espessura por demão pode chegar ao dobro de uma tinta convencional UNIUBE 107 Principais tintas e vernizes utilizados na Construção Civil 108 UNIUBE 813 Preparação de superfícies Para cada tipo de superfície é exigido um preparo especial que depende do estado em que ela se encontra e do material de que é constituída Quando uma camada de tinta tem pouca durabilidade uma das principais causas é a má qualidade da primeira demão de fundo ou ainda a negligência em se providenciar uma boa base para a tinta Como forma de assegurar uma boa cobertura final devese aplicar uma camada intermediária que tenha alta aderência ao material e que possa produzir ao mesmo tempo uma boa base para o reves timento final Estas camadas são chamadas de primer surfacer fosfatização A primeira de duas ou mais demãos de tinta ou verniz é conhecida como primer Quando temos uma composição pigmentada para corrigir peque nas irregularidades com a finalidade de se obter uma superfície lisa e uniforme apta a receber a cobertura final comumente aplicada sobre o primer alisada com lixa denominamos como surfacer A fosfatização é usada em superfícies metálicas que a após a lim peza da peça ou um tratamento fosfatizante ou passivante devem ser aplicados algumas demãos como um fundo antióxido de anco ragem zarcão um selador um emassado e posteriormente um fundo mate As superfícies fosfatizadas são consideradas como a melhor base para as tintas BAUER 2011 UNIUBE 109 8131 Paredes com reboco As paredes com reboco precisam ser limpas secas e isentas de substâncias que tenham a curto ou longo prazo incompatibilidade físicoquímica com os componentes da tinta prejudicando as pro priedades que são requeridas na especificação de cada caso Aplicamse nestes substratos as seguintes demãos Selador composição líquida que visa diminuir e uniformizar a ab sorção desnecessária e em grande quantidade da superfície Emassado este tipo de aplicação fecha as rachaduras e buracos menores que ficaram na superfície e que apenas aparecem depois da primeira demão do selador Aparelhamento é quando se mudam as condições da superfície alisandoa ou dando uma textura especial 8132 Paredes de madeira Para as paredes de madeira em geral seguese a mesma ordem das paredes de reboco É bom lembrar que as madeiras naturais contêm um número muito grande de substâncias inclusive mate riais fenólicos dos quais podem interferir na secagem das tintas 110 UNIUBE 814 Considerações Finais Chegamos ao fim não só deste capítulo VIII mas ao final também deste livro de Materiais de Construção I Em relação ao capítulo VIII pudemos estudar as tintas Materiais de acabamento que é utilizado em edificações em todo o mundo há muitos anos Depois de saber suas definições técnicas pudemos estudar suas características e propriedades Os componentes das tintas também foram alvo de estudo neste capítulo Definimos os veículos também conhecidos por resinas e ainda pudemos saber das suas funções A mesma situação podemos dizer em relação aos pigmentos quan to à sua definição e aplicabilidade Depois de conseguirmos estudar todas estas informações sobre as tintas seus componentes e formulações estudamos por fim como preparar o substrato para o recobrimento com a pintura para esta seja de boa qualidade Já em relação ao término do livro podemos considerar que esta mos aptos a seguir para a disciplina de Materiais de Construção II UNIUBE 111 CONCLUSÃO E assim chegamos ao final do livro Materiais de Construção Civil I Livro texto da disciplina Materiais de Construção Civil I Como disse logo no começo desta obra tivemos a oportunidade de entender a importância do estudo dos materiais de construção pois tal entendimento nos remete ao conhecimento das base da constru ção civil O Engenheiro Civil independentemente da área que esco lha para atuar e são muitas irá trabalhar com algum tipo de material Neste livro I começamos a falar do grupo dos agregados Um gru po de materiais dos mais utilizados dentro da construção Puderam ver suas definições seus tipos processos de fabricação e aplica ções bem como os cuidados que devemos ter com as impurezas que podem estar presentes Mas os agregados sozinhos não dariam conta Então vimos os aglomerantes materiais que dão a aderência necessária aos agre gados para assim com a mistura da água formarem argamassas e concretos Vimos ainda os três tipos de aglomerantes cal gesso e um capítu lo específico sobre o cimento tamanha sua importância No capítulo IV demos início aos estudos no concreto um dos ma teriais mais consumidos no mundo Como vimos apenas a água é mais consumida mundialmente do que o concreto Aprendemos alguns conceitos termos técnicos referentes ao con creto de cimento Portland Sendo a base para estudos mais apro fundados sobre concreto na disciplina Materiais de Construção Civil II 112 UNIUBE Tivemos dois capítulos destinados aos materiais cerâmicos um abordando os materiais cerâmicos de alvenaria e outro os mate riais cerâmicos de revestimento São grupos de materiais muito uti lizados no dia a dia muito comuns E concluindo este livro os materiais metálicos com suas definições e aplicações no amplo campo da construção e os materiais de pro teção às superfícies as tintas e vernizes Aliás o cobrimento dado pelas tintas vimos que não é apenas estético mas com caracterís ticas e funções técnicas Espero que tenham gostado e principalmente aproveitado e apren dido sobre os materiais de construção civil Eu diria que foi um bom aperitivo pois temos mais tipos de materiais por vir UNIUBE 113 Referências ARAÚJO R C L RODRIGUES L H V FREITAS E G A Materiais de cons trução Rio de Janeiro 2000 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND 2016 Tipos de ci mento perguntas frequentes Disponível em httpwwwabcporgbrcolabora tivoportalperguntasfrequentesphpid25 Acesso em 25 fev 2016 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 11172 Aglomerantes de origem mineral Terminologia Rio de Janeiro 1990 NBR 11578 Cimento Portland composto Especificação Rio de Janeiro 1997 NBR 12989 Cimento Portland branco Especificação Rio de Janeiro 1993 NBR 13116 Cimento Portland de baixo calor de hidratação Especificação Rio de Janeiro 1994 NBR 13818 Placas cerâmicas para revestimento Especificação e mé todos de ensaios Rio de Janeiro 2005 NBR 152701 Componentes cerâmicos Parte 1 Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação Terminologia e requisitos Rio de Janeiro 2005 NBR 152702 Componentes cerâmicos Parte 2 Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural Terminologia e requisitos Rio de Janeiro 2005 NBR 152703 Componentes cerâmicos Parte 3 Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação Métodos de ensaio Rio de Janeiro 2005 NBR 5732 Cimento Portland comum Rio de Janeiro 1991 NBR 5733 Cimento Portland de alta resistência inicial Rio de Janeiro 1991 NBR 5735 Cimento Portland de altoforno Rio de Janeiro 1991 NBR 5736 Cimento Portland pozolânico Rio de Janeiro 1999 NBR 6460 Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Rio de Janeiro 1983 114 UNIUBE NBR 6460 Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Verificação da resis tência à compressão Rio de Janeiro 1993 NBR 7171 Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Rio de Janeiro 1983 Cancelada NBR 7211 Agregados para concreto Especificações Rio de Janeiro 2009 NBR 8041 Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Forma e dimensões Padronização Rio de Janeiro 1983 BAUER L A F Materiais de construção 5 ed Vol 1 Rio de Janeiro LTC 2011 Vol 2 Rio de Janeiro LTC 2011 BIFFI G Defeitos de fabricação das placas cerâmicas Tradução Jaime Pedrassani São Paulo Faenza Editrice do Brasil 2000 BOLONHA R O Quais os tipos de Brita e qual a função de cada um Blog Construir 2013 Disponível em httpblogconstruirarqbrtiposdebritae funcao Acesso em 15 jan 2016 CERÂMICA BELÉM Tijolos Disponível em httpwwwceramicabelemcom brtijolos1htm Acesso em 02 mar 2016 CLUBE DO CONCRETO Qual o ac para o traço inicial 2015 Disponível em httpwwwclubedoconcretocombr201512qualoacparaotracoinicial html Acesso em 01 mar 2016 Tipos de cimento 20 Disponível em httpwwwclubedoconcre tocombr201308tiposdecimentohtml Acesso em 10 jan 2016 GUIMARÃES J E P CINCOTTO M A A Cal nas construções civis e na patologia das argamassas São Paulo Associação Brasileira dos Produtores de Cal 1985 HELENE P TERZIAN P Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 1993 MALUF R H Materiais III ST 524 Campinas sn 20 Disponível em httpwwwftunicampbrwebdidatprofessorphpnomeRenato20 Hachich20Maluf Acesso em 10 fev 2016 Apostila MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA Agregados minerais para construção UNIUBE 115 civil areia brita e cascalho Brasília Ministério de Minas e Energia 2009 NEVILLE A M BROOKS J J Tecnologia do concreto 2 ed Tradução Ruy Alberto Cremonini Porto Alegre Bookman 2013 NORTON F H Introdução à tecnologia cerâmica Tradução Jefferson Vieira São Paulo Ed da Universidade de São Paulo 1973 OLIVEIRA A P N Tecnologia de fabricação de revestimentos cerâmicos Revista Cerâmica Industrial v 5 n 6 p3747 novdez 2000 PETRUCCI Eládio G R Concreto de cimento Portland São Paulo Globo 1998 RENÓ M Uso de Técnicas de Otimização Robusta MultiObjetivos na Produção de Cimento 2007 Dissertação Mestrado Instituto de Engenharia Mecânica UFI Itajubá 2007 REVISTA TÉCHNE Força aplicada Disponível em httptechnepinicombr engenhariacivil119artigo2853684aspx Acesso em 28 fev 2016 SILVA J R R da Caracterização físicoquímica de massas cerâmicas e suas influęncias nas propriedades finais dos revestimentos cerâmicos 2005 68f Dissertação Mestrado Engenharia de Materiais Universidade Federal do Paraná Programa de PósGraduação em Engenharia PIPE Curitiba 2005 SOUZA R de TAMAKI M R Gestão de materiais de construção São Paulo O Nome da Rosa 2005 TAYLOR H F W Cement Chemistry 2 ed London Academic Press 1992 VAN VLACK L H Propriedades dos materiais cerâmicos Tradução Cid de Souza São Paulo Editora da Universidade de São Paulo 1973