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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Disciplina: ECV 5330 - Materiais de Construção Civil

Autores: Janaíde Cavalvante Rocha. Profª. Luciana Lopes Xavier, Engª Civil

Florianópolis, 2000.

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1.1 DEFINIÇÃO

As rochas são todos os elementos que constituem a crosta terrestre, independente da sua

origem, composição e estrutura, segundo a geologia.

A rocha é um agregado natural formado por um ou mais minerais que forma a crosta

terrestre (LEINZ e AMARAL). Entendendo por mineral toda substância inorgânica natural, de

composição química e estrutura definida.

Rochas são materiais constituintes essenciais da crosta terrestre, provenientes da

solidificação magma ou de lavas vulcânicas, ou da consolidação de depósitos sedimentares,

tendo ou não sofrido transformações metamórficas. São materiais que apresentam elevada

resistência mecânica, podendo sofrer modificações quando em contato com ar e água em casos

bastante especiais (ABNT - TB-3/ 1945, item 2º).

1.2 UTILIZAÇÃO

Da extração das rochas são obtidos blocos, matacões, agregados e pedras de construção. Nas

pedras de construção estão as pedras de alvenaria, de cantaria, guias, paralelepípedos, lajotas e

placas de revestimento.

1.3 HISTÓRICO

• Materiais naturais são os mais antigos utilizados pelo homem, pois podem ser empregados

sem grandes modificações em relação ao seu estado natural;

• Estima-se a utilização de pedras, em formas primitivas de construções, em 3.000 A.C. na

Espanha e sul da França;

• As pirâmides do Egito foram erguidas com blocos de rochas calcárias (Idade Antiga);

• A pedra foi o material estrutural mais importante na Idade Média. Como exemplo temos a

construção dos castelos medievais e das grandes catedrais;

CAPÍTULO 1

ROCHAS

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• Século XIX surgimento das estruturas metálicas e século XX desenvolvimento do concreto

armado. Estes novos materiais, por apresentarem boa resistência à tração e compressão,

favorecem revolução nas formas e concepções arquitetônicas;

• A pedra, no uso como material estrutural, teve grande impacto por não ter uma resistência à

tração da mesma ordem de grandeza de sua resistência à compressão.

1.4 APLICAÇÃO

A pedra de construção é usada como material suporte ou base nos muros de arrimo,

fundações pouco profundas, blocos de pavimentação e como agregado (componente do concreto

de cimento portland ou mistura betuminosa da pavimentação). Ainda é aplicada como material

de acabamento e proteção, como por exemplo placas de revestimentos de paredes e pisos, devido

à sua durabilidade e efeito estético. Sua utilização como material agregado, complemento dos

concretos de cimento e asfálticos, faz com que o material seja um dos mais importantes entre os

materiais de construção.

1.5 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS

1.5.1 - Classificação Geológica: De acordo com a formação da rocha.

a) Rochas Eruptivas, Magmáticas ou Ígneas: Formadas pelo resfriamento do magma (material

rochoso em fusão).

• Intrusivas: Solidificam-se à grande profundidade do solo. Ex.: granito, diorito, gabro, etc.

• Efusivas: Solidificam-se na superfície do solo. Ex.: riolito, basalto, diábase, etc.

• Filoneanas: Ex.: pórfiro.

b) Rochas Sedimentares: São rochas estratificadas, geralmente depositadas debaixo d’água ou

acumuladas através da ação do vento e do gelo.

• Clásticas ou detríticas: Oriundas da destruição de rochas pré-existentes devido à ação de

águas, ventos e geleiras (deposição de detritos). Ex.: arenito.

• Precipitação química: Originária da transformação química sofrida por materiais em

suspenso nas águas. Ex.: gipsita, calcário e dolomita.

• Origem Orgânica (organógenas): Provêm da ação direta ou indireta de organismos ou da

acumulação de seus restos (acumulação matéria orgânica). Ex.: calcário-fóssil, carvão-fóssil,

turfa.

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c) Rochas Metamórficas: São rochas magmáticas ou sedimentares que sofreram alteração na sua

textura original, estrutura cristalina ou composição mineralógica, devido a condições

químicas e físicas abaixo da superfície terrestre (calor, pressão e água). Os tipos de rochas

mais comuns neste grupo são mármore (provém da metamorfização do calcário), gnaisse

(provém da metamorfização do granito), quartzito (provém da metamorfização do arenito),

xisto e filito.

1.5.2 - Classificação Tecnológica: Baseado no mineral simples predominante na constituição

das rochas e determinante das suas características.

a) Rochas Silicosas: Predomínio quase total da sílica (SiO2) sob a forma, normalmente, de

quartzo puro. Possuem a maior resistência mecânica e maior durabilidade. Ex.: granito,

basalto, grês silicoso, etc.

b) Rochas Calcárias: Têm predomínio do cálcio, na forma de carbonato de cálcio (CaCO3) ou de

sulfato de cálcio. Possui boa resistência mecânica e média durabilidade. Ex.: calcário,

mármore, dolomita e gipsita.

c) Rochas Argilosas: Predomínio da argila (silicatos hidratados de alumínio). Têm resistência

mecânica e durabilidade baixíssimas. Ex.: argila comum, margas e xistos argilosos.

1.5.3 - Classificação Combinada: Considera-se as duas classificações anteriores e a aplicação

na Engenharia. As rochas são classificadas em:

a) Rochas Sílicosas: Eruptiva, Sedimentares e Silicosas Metamórficas;

b) Rochas Calcárias: Sedimentares e Metamórficas;

c) Rochas Argilosas: Sedimentares.

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A Tabela 1 resume esta classificação.

Tabela 1: Classificação das Rochas (PETRUCCI, 1976)

1.6 CARACTERÍSTICAS DE ROCHAS EMPREGADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

1.6.1 – Granito

• Rocha ígnea de profundidade;

• Dura de textura cristalina e de grãos finos ou médios;

• Compõem-se de quartzo, feldspato e mica;

• Comum na natureza;

• Apresenta fratura irregular ou concóide;

• A cor predominante é dada pelo feldspato, podendo ser rósea, marrom, amarelada, cinza ou

azulada;

• O quartzo dá grânulos brancos ou pretos e a mica lhe dá o brilho;

• Resistência à compressão é, em média, 150 MPa (1500kgf/cm²);

• Densidade varia de 2,5 a 3,0;

• Excelente pedra de construção, desde que não alterado;

• Resistência mecânica e durabilidade são as maiores dentre as demais pedras de construção;

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• Usos: em calçamentos (resistência ao choque e desgaste), muros de arrimo, alvenarias e

pontes em arcos (obras com esforços de compressão);

• Principal uso: Como agregado para base de pavimentos, concretos de Cimento Portland e

asfáltico. Atualmente utilizado como revestimento de pisos e paredes na forma polida

(placas).

1.6.2 - Calcários

• Rocha sedimentar composta por carbonato de cálcio (CaCO3) e pequenas proporções de

outras substâncias (óxido de ferro, de magnésio, argila);

• Predomínio de carbonato de cálcio (CaCO3) são chamados de calcários calcíticos e

predomínio de carbonato de magnésio CaMg (CO3) são chamados de calcário dolomíticos ou

magnesianos;

• Características:

→ Calcinação pela ação do calor, liberando gás carbônico.

CaCO3 + calor = CaO + CO2

→ Atacadas pelos ácidos, desprendem CO2 com efervescência.

→ Riscadas facilmente pelo canivete (grau 3 na escala de Mohs).

• Resistência à compressão é de 50 a 150 MPa (500 a 1500kgf/cm²);

• Uso: Revestimento, produção de aglomerantes (extração da cal e fabricação do cimento) e,

em algumas regiões, como agregados.

1.6.3 - Basalto

• Rocha ígnea de superfície;

• De cor escura e textura compacta;

• Constituída à base de feldspato;

• Resistência à compressão é de 150 MPa (1500kgf/cm²);

• Composto de silicatos de alumínio e cálcio, de vidro e piroxênio;

• Tem grande resistência e dureza;

• Como agregado apresentam duas desvantagens: grande dureza que desgasta os britadores e a

forma dos grãos predominantemente lamelares;

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• Exige menos explosivos na exploração das pedreiras, devido ao seu fraturamento natural,

fazendo seu custo de produção ser menor que o dos agregados graníticos;

• Uso: Em revestimentos de pisos com grande fluxo de pedestres (placas polidas) e pisos para

jardins (forma bruta).

1.6.4 - Mármores

• Rochas derivadas do metamorfismo do calcário;

• Tem textura compacta;

• Resistência à compressão é de 100 MPa (1000kgf/cm²);

• As impurezas dão a sua coloração;

• Durabilidade e resistência à abrasão menor que granitos;

• Representam o último grau de alteração de rochas (paragnaisses) ou provêm do

metamorfismo do granito (ortognaisses);

• Aspecto e características físicas e mecânicas semelhantes a dos granitos;

• Tem quase os mesmos usos que o granito;

• Uso: Em revestimento interior sob a forma de placas.

1.7 MINERAIS PRESENTES NAS PEDRAS DE CONSTRUÇÃO

1.7.1 - Quartzo

A sílica (SiO2) ou quartzo livre é o mineral mais abundante na crosta terrestre. O quartzo

é a sílica cristalina, geralmente opaca ou de coloração branco leitoso. É somente atacada pelo

ácido fluorídrico. Possui massa específica absoluta 2,65 e dureza 7. Apresenta alta resistência à

compressão e grande resistência à abrasão.

T → 570° C: passa do estado beta para alfa aumentando 1,5 vezes seu volume;

T = 870° C: transforma-se em tridimita e cristaliza sob forma de finas lâminas hexaédricas;

T = 1710° C: funde, resfriando-o rapidamente, dá origem ao quartzo vítreo (sílica amorfa), de

massa específica 2,3.

A sílica amorfa ocorre sob forma de sílica hidratada SiO2 (H2O) opalina. Nessa forma

pode reagir com a cal.

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1.7.2 - Aluminossilicatos

Depois da sílica, a alumina (Al2O3) é o mais abundante constituinte da crosta terrestre.

Combinado com a sílica (SiO2) forma o grupo de aluminossilicatos.

Feldspato: K2O·Al2O3 · 6SiO2; Na2O·Al2O3 · 6SiO2; CaO·Al2O3 · 2SiO2

Mica: silicatos de alumínio. Muscovita, Vermiculita;

Caulinita: silicatos de alumínio hidratado Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O

1.7.3 - Silicatos de Ferro Magnésio

Geralmente denominados minerais negros. A massa específica é maior que os outros

silicatos e a dureza varia entre 5,5 e 7,5.

1.7.4 - Carbonatos e Sulfatos

Os carbonatos e sulfatos formadores de rochas são encontrados principalmente em rochas

sedimentares. Minerais mais importantes:

Calcita : CaCO3 (carbonato de cálcio cristalino)

Magnesita: Mg CO3, emprega-se em material refratário.

Dolomita: (CaCO3 . MgCO3)

Gesso: CaSO4 . 2H2O

Anidrita: CaSO4, transforma-se em gesso por hidratação.

1.8 PROPRIEDADES DAS PEDRAS

Para que as pedras possam ser utilizadas na construção, estas devem ter algumas qualidades,

resultando na necessidade de controle de certas propriedades. As propriedades fundamentais são

as seguintes:

1.8.1 - Resistência Mecânica: É a capacidade de suportar a ação de cargas aplicadas sem entrar

em colapso. Devem ser consideradas propriedades como resistência à Compressão, Tração,

Flexão, Cisalhamento, Desgaste e Choque.

• Compressão, Tração, Flexão, Cisalhamento: As pedras têm boa resistência à compressão e

mal à tração. A resistência mecânica varia de acordo com a orientação nas rochas

estratificadas e com o leito da pedreira nas rochas eruptivas. A umidade tem influência na

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resistência, variando na razão inversa da umidade. Nas pedras as deformações crescem

menos rapidamente que as tensões, não seguindo a lei de Hooke. A resistência à compressão,

geralmente, é o principal requisito na escolha da pedra.

• Desgaste: É a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo.

• Choque: As pedras suportam, além dos efeitos estáticos, os dinâmicos. Os ensaios podem

ser feitos por normas alemãs ou americanas.

1.8.2 - Durabilidade: É a capacidade de manter as suas propriedades físico-mecânicas com o

decorrer do tempo e ação de elementos agressivos (meio ambiente ou intrínsecos, físico, químico

e mecânico). Influenciam a durabilidade: a Compacidade, Porosidade, Permeabilidade,

Higroscopicidade, Gelividade, Condutibilidade Térmica.

• Compacidade (C): É o volume de sólidos na unidade de volume da rocha natural. Está

ligada à permeabilidade, à absorção, à higroscopicidade e à gelividade.

• Porosidade (P): É expressa pelo volume de vazios na unidade de volume total. É o

complemento da compacidade. A pedra porosa é pouco resistente à compressão, é permeável

e gelível. A porosidade está intimamente ligada à durabilidade. A classificação quanto à

porosidade é a seguinte:

P < 1% : rocha muito compacta;

1% <P < 2.5% : rocha com pequena porosidade;

2,5% <P < 5% : rocha com porosidade regular;

5% <P < 10% : rocha bastante porosa;

10% <P < 20% : rocha muito porosa;

P >20%: rocha fortemente porosa.

• Permeabilidade: É a capacidade de se deixar atravessar por líquidos e gases. A água pode

atravessar um corpo poroso por capilaridade, pressão ou ambas. Muito importante para

reservatórios, coberturas, entre outros.

• Higroscopicidade: É a propriedade de absorver água por capilaridade. Tem grande

importância na durabilidade.

• Condutividade Térmica e Elétrica: É a propriedade relacionada com a velocidade da

transmissão de calor. As pedras, comparadas aos metais, podem ser consideradas más

condutoras de calor, mesmo assim não podem ser consideradas bons isolantes térmicos. Em

geral, as porosas são mais isolantes que as compactas. Devido à má condutibilidade o

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exterior sofre mais que o interior, a dilatação provoca o fendilhamento. Como exemplo

temos a Tabela 2:

Tabela 2: Densidade de massa aparente (ρ ), condutividade térmica (λ ) e calor específico (c) das pedras (LAMBERTS, R; DUTRA, L.; PEREIRA, F.O.R., 1997.)

PEDRAS (incluindo junta de assentamento)

Material

ρ

Densidade de

massa aparente

(kg / m³)

λ

Condutividade

Térmica

(W / (m.K))

c

Calor Específico

de Materiais

(kJ / (kg.K))

granito, gneisse 2300-2900 3,00 0,84

ardósia, xisto 2000-2800 2,20 0,84

basalto 2700-3000 1,60 0,84

calcários / mármore > 2600 2,90 0,84

Outras 2300-2600 2,40 0,84

1900-2300 1,40 0,84

1500-1900 1,00 0,84

< 1500 0,85 0,84

• Gelividade: A água infiltrada na pedra transforma-se em gelo, conseqüentemente

aumentando de volume. A pressão exercida pelo gelo é de 146 kgf / cm².

1.8.3 - Trabalhabilidade: É a capacidade da pedra em ser trabalhada com mínimo de esforço.

Influenciam na trabalhabilidade: a Fratura , a Homogeneidade e a Dureza.

• Fratura: Está relacionada à facilidade ou dificuldade de extração, corte, polimento e

aderência a aglomerantes. Refere-se à forma e ao aspecto da superfície de fragmentação da

rocha. Os principais tipos de fratura são:

Plana: Material fácil de ser cortado em blocos de faces planas;

Conchoidal: Difícil de ser cortada;

Lisa: Fácil de polir;

Áspera: Boa aderência;

Escamosa: Dificuldade de cortar, mas fácil de lascar;

Angulosa: Superfície de separação mais ou menos resistente.

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• Homogeneidade: Quando apresenta as mesmas propriedades em amostras diversas. A

homogeneidade é uma qualidade fundamental, a ausência desta significa má qualidade da

pedra.

• Dureza: É a propriedade relacionada à maior ou menor capacidade de se serrar. Esta

propriedade afeta a trabalhabilidade da pedra e está intimamente ligada ao seu custo.

Brandas: Serradas facilmente pela serra de dentes. Ex.: Tufos vulcânicos.

Semi- duras: Serradas facilmente pela serra lisa com areia ou esmeril e dificilmente

serradas por serra de dentes. Ex.: Calcários compactos.

Duras: Somente serradas na serra lisa. Ex.: Mármores.

Duríssimas: Dificilmente serradas pela serra lisa, mas facilmente com as serras

diamantadas. Ex.: Granito.

1.8.4 - Estética: É a aparência da pedra para fins de revestimento ou acabamento. Considera-se a

Textura, a Estrutura e a Coloração.

• Textura: Relacionada ao detalhe da distribuição dos elementos mineralógicos.

• Estrutura: Relacionada à homogeneidade ou heterogeneidade dos cristais constituintes e da

parte amorfa.

• Coloração: É determinada pela cor dos minerais essenciais ou de seus componentes

acessórios. Importante quando a pedra tem finalidade decorativa, influenciando na maioria

das vezes, no seu valor. Devido a sua variabilidade, a cor não serve para identificação

mineralógica. Quando usada para revestimentos a uniformidade e a durabilidade das cores

são essenciais. A cor pode ser alterada pelo intemperismo. O polimento contribui na

resistência à ação do tempo, acentuando as cores. Alguns minerais são nocivos à beleza das

pedras como a pirita, marcassita, pirrotita e mica.

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1.9. ESTUDOS TECNOLÓGICOS

1.9.1 - Características Físicas

1.9.1.1 - Massa Específica: É a relação entre massa e volume.

• Massa Específica Aparente (d): No volume considera-se o material sólido e os vazios

permeáveis e impermeáveis. Determinada pelo processo geométrico, frasco graduado ou

balança hidrostática.

apV

md = (1.1)

• Massa Específica Absoluta (D): Dada pelo peso da unidade sem os vazios. Determinada pelo

picnômetro.

absVmD = (1.2)

Figura 1: Massa Específica

1.9.1.2 - Compacidade (C): É a relação entre massa específica aparente e massa específica

absoluta.

ap

abs

VVC = ⇔

dmDmC = ⇔

DdC = (1.3)

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1.9.1.3 - Porosidade (P): É a relação entre volume de vazios e volume aparente do material.

ap

v

VVP = ⇔

ap

absap

VVV

P)( −

= ⇔dm

DmdmP )//( −= ⇔

DdP −= 1 (1.4)

Classificação quanto à porosidade:

• P < 1% : rocha muito compacta;

• 1% <P < 2.5% : rocha com pequena porosidade;

• 2,5% <P < 5% : rocha com porosidade regular;

• 5% <P < 10% : rocha bastante porosa;

• 10% <P < 20% : rocha muito porosa;

• P >20%: rocha fortemente porosa.

1.9.1.4 - Permeabilidade: É a capacidade de se deixar atravessar por líquidos e gases. A água

pode atravessar um corpo por capilaridade, pressão ou ambos. A absorção depende dos poros

ligados ao exterior de acordo com a dimensão e disposição dos canais da pedra.

1.9.1.5 - Higroscopicidade: É a propriedade de absorver água por capilaridade. Importante para

a durabilidade.

tkh = (minutos)

O peso da água absorvida é proporcional ao volume atingido pela água.

SkmQ ××= onde m = porosidade relativa.

tkSmQ ××= e tS

Qkm =×

Fazendo Hkm =× e multiplicando por 100, temos o coeficiente de higroscopicidade.

tSQH ×= 100 (1.5)

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1.9.1.6 - Condutividade Térmica e Elétrica: É a propriedade relacionada com a velocidade da

transmissão de calor. As pedras, comparadas aos metais, podem ser consideradas más

condutoras de calor, mesmo assim não podem ser consideradas bons isolantes térmicos.

1.9.1.7 - Dureza: É a propriedade relacionada à maior ou menor capacidade de se serrar. Esta

propriedade afeta a trabalhabilidade da pedra e está intimamente ligada ao seu custo.

• Brandas: Serradas facilmente pela serra de dentes. Ex.: Tufos vulcânicos.

• Semi- duras: Serradas facilmente pela serra lisa com areia ou esmeril e dificilmente serradas

por serra de dentes. Ex.: Calcários compactos.

• Duras: Somente serradas na serra lisa. Ex.: Mármores.

• Duríssimas: Dificilmente serradas pela serra lisa, mas facilmente com as serras diamantadas.

Ex.: Granito.

1.9.2 - Características Mecânicas

1.9.2.1- Resistência à Compressão, Tração, Flexão, Cisalhamento: As pedras, normalmente,

resistem bem à compressão e mal à tração. Fatores como a orientação do esforço, nas rochas

estratificadas e umidade influenciam na resistência. A resistência à compressão serve de dado

para avaliação indireta das outras propriedades.

- Cisalhamento = 1/10 a 1/15 da Resistência à Compressão .

- Tração = 1/20 a 1/40 da Resistência à Compressão.

- Flexão = 1/10 a 1/15 da Resistência à Compressão. Determinação da resistência à

compressão: Na prensa coloca-se corpo de prova cúbico com 5 centímetros de arestas. Sendo: Rc

= Resistência à compressão, P = Esforço aplicado, e S = Área da seção resistente.

Figura 2: Resistência à Compressão

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1.9.2.2 - Desgaste: É a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo. O ensaio de

desgaste pode ser feito de duas maneiras:

Material atritado contra um disco horizontal que gira, usando-se um abrasivo (areia ou

coríndon) → resistência à abrasão. O desgaste é feito pelas partes mais duras,

dependendo também da dureza do abrasivo.

⇒ recomendado para pedras e pisos de revestimento.

Material atritado por desgaste recíproco de pedaços de pedra em aparelhos como o Deval

ou Los Angeles. É muito usado para qualificação da pedra como agregado para concreto

asfáltico e lastro de ferrovias.

⇒ agregados.

1.9.2.3 - Resistência ao choque: Importante nas aplicações como molhes de enrocamento, pois

o peso do bloco é fundamental para a estabilidade do molhe, não podendo ser partidos por

choque durante a colocação. O ensaio consiste em deixar cair sobre o corpo-de-prova (cubo de 4

cm de lado) um peso de 45N (4,5 kg) quantas vezes forem necessárias para esmagar o cubo.

Figura 3: Aparelho para ensaio de choque.

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1.10 CLASSIFICAÇÃO QUANTO ÀS DIMENSÕES

• Bloco de Rocha: Pedaço de rocha com diâmetro > 1m

• Matacão: Pedaço de rocha com diâmetro 25 cm < ∅ <1m

• Pedra: Pedaço de rocha com diâmetro 7,6 cm< ∅ < 25 cm

• Pedregulho: Pedaço de rocha com diâmetro 4,8mm < ∅ <7,6cm

• Areia: Diâmetro 0,05mm < ∅ < 4,8mm

• Silte: Diâmetro 0,005mm < ∅ <0,05mm

• Argila: Diâmetro ∅ <0,005mm

1.11 ALTERABILIDADE DA PEDRA

Modificação da suas características e propriedades por agentes atmosféricos ou outros

agentes agressivos, atuando através de uma ação física ou química.

1.11.1 – Efeitos Físicos:

• Variação de Temperatura: O aquecimento da rocha é 1 a 2,5 vezes mais do que a

atmosfera. Cada constituinte mineralógico tem um coeficiente de dilatação térmica. As

variações térmicas produzem esforços internos secundários que agindo continuamente podem

causar a desagregação e a ruína total do material.

• Crescimento dos cristais: O crescimento de cristais em fendas pré-existentes ou poros pode

fragmentar a rocha. Esse crescimento pode ser devido à deposição de sais nas fendas e poros.

Os sais precipitam quando a água de capilaridade evapora-se e ao cristalizar-se aumentam de

volume, ocasionando um aumento de fissuração progressivo e lento.

1.11.2 – Efeitos Químicos

• Oxidação: Um dos processos químicos mais comuns. Afeta os compostos de ferro e a

passagem do ferro bivalente ( FeO2) a trivalente (FeO3) dá origem à coloração avermelhada.

Exemplo: A oxidação dos sulfetos encontrado na forma de pirita (FeS2),

marcassita (FeS2) ou pirrotita (Fe n – 1 Sn). Na presença de água e ar o sulfeto reage dando:

4 FeS2 + 15O2 + 8 Ca (OH)2 + 14 H2O → 4 Fe (OH)3 + 8 (CaSO4. 2 H2O)

• Ação do CO2: Certas rochas podem sofrer dissolução, como os calcários, cujo mineral

essencial é a calcita, CaCO3, ou a dolomita CaMg (CO3)2. A dissolução dos calcários

calcíticos é muito mais rápida que a dos calcários dolomíticos. O bicarbonato tem

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solubilidade 100 vezes mais que o carbonato. O bicarbonato de cálcio, sendo muito solúvel, é

facilmente lixiviado.

No caso dos calcários calcíticos verifica-se a seguinte reação:

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca (HCO3)2

Calcita Bicarbonato de Cálcio

• Hidratação: Pela hidratação a água é absorvida, ficando intimamente ligada à superfície

mineral, penetrando em seus capilares, sendo que a estrutura cristalina do mineral é mantida.

Depois da hidratação ocorre a hidrólise, responsável pela decomposição química do mineral,

quebrando sua estrutura cristalina.

Figura 4: Agentes de Ruína da Pedra (PETRUCCI, 1976)

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Figura 5 : Alterações Típicas da Pedra e Agregados (PETRUCCI, 1976)

1.12 EXPLORAÇÃO DE PEDREIRAS

1.12.1 - Definição de Pedreira

Pedreira é a denominação dada a uma jazida (depósito mineral ainda não explorado,

natural) de mineral pétreo explorada. 1.12.2 - Critérios para escolha de uma Pedreira

a) Qualidade da jazida: Verificação através de observação direta ou estudo petrográfico. O

estudo petrográfico determina: composição mineralógica da rocha e sua classificação

petrográfica; estado de conservação da rocha; estrutura, granulação, textura, poros; presença

de materiais nocivos.

b) Quantidade e custo de remoção da camada superficial: A quantidade pode ser determinada por

sondagens e topografia (curvas de níveis e levantamento de seções).

c) Situação:

• Localização da pedreira (facilidade para o serviço);

• Acesso às vias de comunicação;

• Vizinhança;

• Distância ao centro consumidor;

• Volume de trabalho de drenagem e regularização;

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• Rede elétrica e água potável;

• Disponibilidade pessoal técnico e operário.

1.12.3 - Exploração de Pedreira

Conjunto de operações que permitem a retirada da pedra natural da jazida, reduzindo

formas e tamanhos, tornando-as compatíveis para o uso e aplicação em obras de engenharia.

Os tipos de exploração são os seguintes:

a) Céu aberto;

b) Subterrânea;

c) Mista.

Figura 6 : Vista Pedreira, Pomerode - SC (AREIA E BRITA, 1999)

1.13 POTENCIAL MINERAL BRASILEIRO

O Brasil, com seu território amplo e sua diversidade geológica, é um dos maiores potenciais

de minérios do mundo, sendo um dos principais produtores mundiais de minérios, registrando

uma produção de 83 substâncias minerais. Os terrenos antigos, ricos em depósitos minerais de

grande significado econômico, são cerca de 42% do território nacional.

Com relação à distribuição das minas por substâncias minerais, verifica-se que 72,6% estão

ligadas à indústria da construção civil: calcário (337); pedras britadas (348); areia e cascalho

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(265) e argilas comuns e plásticas (178). Os minerais metálicos compreendem 11,2% das minas,

destacando ferro (82), ouro (20), alumínio (18), manganês (18), estanho (8) e cromo (6).

1.13.1 - Setor Mineral Catarinense

O valor da produção mineral em Santa Catarina no ano de 1998, foi cerca de R$ 287,6

milhões, para 21 tipos de bens minerais produzidos (carvão; pedras britadas; argilas comuns e

plásticas; areias, seixos e saibros; água mineral; fluorita; conchas calcárias; areia industrial;

calcário calcítico e dolomítico; fonolito e nefelina-sienito; caulim; bauxita; silex; granito

ornamental; turfa; argila refratária; feldspato).

Figura 7: Distribuição do Valor da Produção Mineral do Estado de SC (AREIA E BRITA, 1999)

1.13.2 - Brita e Areia em Santa Catarina

A pedra britada tem grande distribuição em Santa Catarina. Na porção Leste é obtida do

beneficiamento das rochas graníticas e/ou granito-gnáissicas, além de seixos de leito de rios e de

depósitos aluvionares provenientes destas litologias. Enquanto que na porção Oeste e Meio-

Oeste a brita é produzida a partir de basaltos da Formação Serra Geral.

As areias para utilização na Construção Civil tem ampla distribuição na porção Leste do

Estado. As principais áreas de extração localizam-se nos principais cursos d’água que

transportam os sedimentos originários das rochas graníticas e granito-gnáissicas, bem como nos

depósitos sedimentares da planície costeira. As porções Oeste e Meio Oeste de Santa Catarina,

são pobres em depósitos de areia, principalmente areia grossa, contendo apenas depósitos

localizados, associados às rochas sedimentares da Bacia do Paraná, pois os basaltos da Formação

da Serra Geral, pobres em sílica, são bem dominantes.

21

A produção de pedras britadas, areia, seixos e saibro foi no total cerca de 31% do valor

da produção mineral do estado no ano de 1998. A produção de brita foi de 20,2% e a de areia e

seixos 10,8%.

→ Universo total da produção de brita:

- Quantidade produzida: 3.986.555 m³;

- Valor da Produção: R$ 58.218.915,00;

- 50 empresas produtoras de pedra britada;

- 65 minas outorgadas;

- 35 municípios produtores, de um total de 293 existentes.

→ Universo total da produção de areia para construção:

- Quantidade produzida: 4.946.021 m³;

- Valor da Produção: R$ 29.418.526,00;

- 130 empresas produtoras de areia;

- 181 minas outorgadas;

- 40 municípios produtores, de um total de 293 existentes.

1.13.3 - Pedras usadas na Região (Florianópolis)

a) Pó de pedra;

b) Pedrisco;

c) Brita n.º ¾; d) Brita n.º 1;

e) Brita n.º 2 e;

f) Pedra pulmão (Oriunda da britagem primária).

a) b) c)

d) e) f)

Figura 8: Pedras usadas na Região ( Pedrita, 2000)

22

Na Figura 9 encontra-se um fluxograma típico de uma pedreira.

Figura 9: Fluxograma típico de uma pedreira (BAUER, L.A., 1995)

23

1.14 PARTE PRÁTICA

1.14.1 - Massa Específica Aparente: É a massa por unidade de volume compreendendo o

volume absoluto do material sólido e o volume dos vazios impermeáveis. Obtida através da

fórmula (1.1).

Métodos de determinação:

a) Processo geométrico: Utiliza-se um cubo com arestas normalmente de 5 cm. É o corpo-

de-prova usado para o ensaio de resistência à compressão. As medidas das arestas para

determinação do volume são efetuadas com um paquímetro. São realizadas duas medidas por

aresta e as dimensões do cubo são calculadas como sendo a média das leituras.

cba

md××

= (1.6)

b) Processo do frasco graduado: Coloca-se uma certa quantidade de água em uma

proveta graduada e faz-se uma leitura inicial (Li). Determina-se a massa de uma certa porção da

amostra (m) e coloca-se esta porção na proveta. Faz-se então a leitura final (Lf).

)( LiLfmd−

= (1.7)

Este procedimento é indicado para cálculos rápidos, para amostras que possua geometria

irregular. A precisão é pequena, dependendo da sensibilidade de leitura da proveta utilizada.

c) Processo da balança hidrostática: O princípio deste ensaio baseia-se na lei de

Arquimedes: “ Todo corpo imerso num fluido está sujeito a uma força de baixo para cima igual

ao peso de líquido por ele deslocado”.

24

Figura 9: Lei de Arquimedes

O valor do empuxo pode ser determinado pela diferença entre a massa de uma amostra em

condições normais (m) e sua massa imersa (mi). Caso o fluido em questão seja a água (densidade

igual a 1) o valor desta força em kgf será numericamente igual ao volume da amostra (em dm³).

)( mimmd−

= (1.8)

Execução do ensaio:

- Pesa-se a amostra (m);

- Tara-se a balança com o recipiente que conterá a amostra quando imersa na água;

- Coloca-se a amostra no recipiente imerso e faz-se a pesagem imersa (mi).

Este método de determinação tem grande precisão e é recomendado para medida de

laboratório.

14.2 - Massa Específica Absoluta: É a massa por unidade de volume compreendendo apenas o

volume absoluto do material sólido. Obtida através da fórmula (1.2).

Os vazios impermeáveis são eliminados através de moagem prévia da amostra. Quanto

menor a granulometria da amostra moída, mais preciso será o valor de “D”.

25

a) Processo do Picnômetro: O picnômetro é um recipiente de vidro que possui uma rolha

esmerilhada com um tubo capilar. Quando repleto por um líquido, consegue-se um volume

bem definido e preciso.

Figura 10: Cálculo do volume da amostra através do picnômetro

Execução do ensaio:

- Pesa-se o picnômetro com água (Pag);

- Pesa-se uma amostra de pó de pedra (m);

- Retira-se um pouco da água do picnômetro, coloca-se a amostra (a) com auxílio de um funil

e completa-se o restante do espaço com água;

- Pesa-se o picnômetro com a amostra e água (Pag + a).

[ ]maPagPagVabs −+−= )( (1.9)

absVmD = ⇒ ][ maPagPag

mD−+−

=)(

(1.10)

Atenção: Deve-se eliminar cuidadosamente o ar aderido às partículas da amostra quando

colocada no picnômetro, antes de começar o preenchimento total por água.

26

2.1 DEFINIÇÃO

Segundo a NBR 7211 (EB-4) agregados são materiais pétreos, obtidos por fragmentação

artificial ou fragmentados naturalmente, com propriedades adequadas, possuindo dimensões

nominais máxima inferior a 152mm e mínima superior ou igual a 0,075mm.

Material particulado, incoesivo, de atividades química praticamente nula, constituído de

misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos (BAUER, 1995).

Material granular, sem forma e volume definidos, geralmente inerte, de dimensões e

propriedades adequadas para uso em obras de engenharia. São agregados as rochas britadas, os

fragmentos rolados no leito dos cursos d’água e os materiais encontrados em jazidas,

provenientes de alterações de rocha (PETRUCCI, 1987).

2.2 APLICAÇÕES

• Lastros de vias férreas;

• Bases para calçamentos;

• Adicionados aos solos que constituem pista de rolamento;

• Parte componente do material para revestimentos betuminosos;

• Material de drenagem e para filtros;

• Material granuloso e inerte (não sofre transformação química) na confecção de

argamassas e concretos.

2.3 CLASSIFICAÇÃO 2.3.1 Segundo a Origem

• Naturais: Aqueles que já encontram-se na natureza sob a forma (particulada) de

agregados. São as areias (mina ou cursos d’água) e cascalhos.

CAPÍTULO 2

AGREGADOS

27

• Artificiais: Aqueles que têm sua composição particulada obtida através de um trabalho

de afeiçoamento pela ação do homem. Sendo as areias e pedras obtidas através da moagem

de fragmentos maiores.

Existem autores que classificam as areias e pedras obtidas por moagem como naturais,

usando a designação de artificias para os obtidos a partir de materiais sintéticos, como produtos

ou rejeitos industriais (argila expandida e escória moída).

2.3.2 Segundo o Tamanho dos Grãos

• Miúdo: Aquele material cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm* e ficam

retidos na peneira 0,075 mm. Sendo a areia e o pedrisco.

• Graúdo: Aquele material cujos grãos ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm** e

passam pela peneira 152 mm. Sendo as britas e o seixo rolado.

* Podem ficar retidos até 15% em massa.

** Podem passar até 15% em massa.

Quando o material apresentar mais do que 15% e menos do que 85% da massa de grãos

passantes ou retidos na peneira 4,8 mm de abertura, considera-se o agregado como uma

MESCLA de miúdo e graúdo.

2.3.3 Segundo à Massa Específica Aparente

• Leves: Aqueles com massa específica aparente menor que 2000 Kg/m³. Exemplos:

Vermiculita, argila expandida e pumicita (pedra-pome).

• Normais: Aqueles cuja massa específica aparente está entre 2000 a 3000 Kg/m³.

Exemplos: Areias quartzozas, seixos e britas de granito.

• Pesados: Aqueles que possuem massa específica aparente acima de 3000 Kg/m³.

Exemplos: Minérios de barita, hematita e magnetita.

28

2.4 TIPOS DE AGREGADOS

• Filler: Material que passa na peneira n.º 200 (0,075 mm).

• Areia: Material natural que passa na peneira de malha 4,8 mm (podendo ficar retido até

15% em massa);

• Pedrisco: Material artificial que passa na peneira de malha 4,8 mm (podendo ficar

retido até 15% em massa);

• Brita: Material artificial que passa na peneira de malha 152 mm e fica retido na 4,8mm

(podendo passar até 15%);

• Seixo Rolado: Material natural que passa na peneira de malha 152 mm e fica retido na

4,8mm (podendo passar até 15%).

2.5 OBTENÇÃO DOS AGREGADOS 2.5.1 Agregado Natural

A obtenção dos agregados naturais e a sua qualidade estão ligadas à sua origem geológica.

De acordo com a origem geológica, as jazidas classificam-se em:

a) Origem residual: Depósitos encontrados próximo à rocha matriz. Normalmente possuem boa

granulometria, mas grande quantidade de impurezas.

b) Origem eólico: Depósito de materiais finos formados pela ação do vento. Possuem má

granulometria, mas com bastante pureza. Exemplo: Dunas.

c) Origem aluvial: Depósito de materiais formados pela ação transportadora da água. Podems ser

fluviais ou marítimos. Os marítimos, geralmente, apresentam má granulometria e os fluviais são,

na maioria das vezes, os melhores agregados encontrados na natureza.

⇒ Quanto ao tipo de jazida:

• Bancos: jazida formada acima do leito do terreno;

• Minas: jazida formada em subterrâneo;

• Jazidas de rios: leitos e margens de cursos de água;

• Jazidas de mar: praias e fundos do mar.

29

2.5.2 Agregado Artificial

Obtidos através da redução de pedras grandes, em geral por trituração em equipamentos

mecânicos (britadores). Normalmente a operação de produção dos agregados artificiais é a

seguinte:

1º) Extração da Rocha: Produção de blocos com grandes dimensões.

2º) Fragmentação Secundária: Redução do tamanho dos blocos em dimensões adequadas para o

britamento primário.

3º) Transporte 1: Os fragmentos são transportados da pedreira até o britador primário através de

correias ou transporte rodoviário, sendo este último mais oneroso.

4º) Britador Primário: Redução do tamanho dos fragmentos.

5º) Transporte 2: Os fragmentos de rocha são levados do britador primário ao secundário.

6º) Britador Secundário: Deixa os fragmentos com a dimensão final.

7º) Peneiramento: Os grãos são separados em tamanhos diferentes, de acordo com as exigências

da norma ou comerciais.

8º) Lavagem: É feita quando existe uma grande quantidade de finos e principalmente quando a

rocha matriz encontra-se parcialmente alterada (presença de argila).

9º) Estocagem: Os agregados são armazenados em depósitos a céu aberto ou em silos.

a) Extração da rocha e fragmentação secundária: • brita;

• pedra britada (NBR-7225);

• pedrisco / brita 0 (4,8 / 9,5);

• pedra 1: (9,5 / 12,5);

30

• pedra 2: (12,5 / 25);

• pedra 3: (25 / 50);

• pedra 4: (50 / 76);

• pedra 5: (76 / 100);

• pó de pedra (< 4,8mm);

• areia de brita ( 0,15 mm<graduação<4,8mm);

• filler (material passante na peneira 0,075mm);

• pedra de mão (76 a 250mm);

• restolho (material granular friável).

b) Fabricação industrial:

• agregado leve de argila expandida;

• agregado leve de suprodutos industriais;

• escórias industriais;

• agregado de concreto e entulho reciclados.

2.5.2.1 Tipos de Britadores

a) De movimento alternado ( de mandíbula):

Os britadores de mandíbula são de dois tipos: De simples efeito e de duplo efeito.

Fragmentam a pedra, esmagando-a de encontro à superfície triturante fixa, por meio de

superfície triturante de movimento alternado (mandíbula móvel). A pedra ao ser triturada baixa

pelo funil a cada afastamento da mandíbula móvel. Normalmente os britadores comuns são de

duplo efeito. Estes possuem a vantagem de consumir menos mandíbulas.

Figura 1: Esquema de britador de mandíbulas de simples efeito (PETRUCCI,1982).

31

Figura 2: Esquema de britador de mandíbulas de duplo efeito (PETRUCCI, 1982).

b) De movimento Contínuo:

Neste caso podemos citar três tipos: Britador Giratório, Britador de Rolo e Britador de

Martelo.

- Britador Giratório: Superfície triturante fixa é a superfície interna da cavidade cônica e a

móvel é a parte externa do pinhão côncavo, que se afasta e se aproxima da cavidade

cônica, devido a um excêntrico.

- Britador de Rolo: A britagem é feita por dois rolos separados de um pequeno intervalo

que giram em sentidos contrários. Podem Ter superfícies lisas, corrugadas ou dentadas.

- Britador de Martelo: O material é jogado por pás móveis contra a superfície interna do

britador. O choque é que provoca o fracionamento.

Figura 3: Tipos de britadores (AREIA E BRITA, 1999)

32

2.5.2.2 Tipos de Peneiras a) Cilíndricas rotativas: A peneira cilíndrica rotativa é constituída de chapas de aço perfuradas e

enroladas em forma cilíndrica, tendo uma inclinação de 4 a 6 graus. O refugo sai pela parte

de baixo, podendo ser rebritado. A peneira é formada de várias seções, com diâmetro de furo

crescente, da boca para a saída. Possui algumas desvantagens como:

• Aproveitamento da superfície bastante pequena ( a área útil é de 1/10 da total);

• Lenta: 10 a 25 r.p.m.: A velocidade não pode ser maior porque a força centrífuga prejudica a

classificação, nem menor pois o material não escoa através do peneirador;

• Custo e manutenção altos devidos ao desgaste, pois as peneiras de diâmetro menor são as

menos resistentes e as que recebem as maiores cargas;

• Deficiência na classificação;

• Paradas com muita freqüência para manutenção.

b) Planas vibratórias: Formadas de caixilhos superpostos, com inclinação em torno de 15 graus.

São as mais modernas. Possui vantagens como:

• As pedras maiores não vão para as peneiras mais fracas, ocasionando um menor desgaste;

• A classificação é rigorosa;

• Um pequeno espaço é ocupado;

• As telas são substituídas facilmente;

• Maior aproveitamento da superfície;

• Menor potência necessária.

2.5 ÍNDICE DE QUALIDADE

2.5.1 Resistência à Compressão

A resistência varia conforme o esforço de compressão se exerça paralela ou

perpendicularmente ao veio da pedra. O ensaio é feito em corpos-de-prova cúbicos de 4 cm de

lado.

2.5.2 Resistência à Tração

Depende, também, da direção do esforço. È determinada pelo ensaio diametral, onde o

corpo-de-prova cilíndrico é submetido a um esforço perpendicular ao eixo do cilindro.

33

2.5.3 Resistência à Abrasão - Los Angeles

Abrasão é o desgaste superficial dos grãos, que sofreram atrição. A resistência a abrasão

mede a capacidade que o agregado tem de não sofrer alteração ao ser manuseado. A NBR 6465

trata do ensaio à abrasão. A abrasão Los Angeles deverá ser inferior a 50% em massa do

material. A máquina do ensaio consta de um cilindro oco, de eixo horizontal, onde coloca-se

dentro o agregado juntamente com bolas de ferro fundido. O procedimento de ensaio é seguinte:

• Pega-se uma amostra onde a quantidade é definida em função do tamanho dos grãos (Mn);

• Coloca-se a amostra no tambor do equipamento limpo juntamente com cargas abrasivas

(esferas metálicas);

• Faz-se o tambor girar com velocidade de 30 à 33 rpm até completar 500 rotações;

• Retira-se o material do tambor, separa-se as esferas metálicas, limpa-se as esferas com uma

escova e passa a amostra nas peneiras 2,38mm e 1,68mm rejeitando o material que passa na

última peneira;

• Lava-se o material retido nas próprias peneiras e seca-se em estufa entre 105 e 110 °C

durante 3h;

• Pesa-se o material seco (m’n).

100)'(×

−=

MnnmMnAn

2.5.4 Substâncias Nocivas

• Torrões de Argila: A presença de argila, nos agregados, sob a forma de torrões friáveis é

muito nociva para resistência de concretos e argamassas, pois é um material de pouca

resistência e as vezes expansivos. O teor é limitado na NBR 7211 (EB-4) e a sua

determinação se faz pelo método NBR 7218 (MB-8). Para os agregados miúdos o teor limite

é de 1,5% e para os agregados graúdos é de 1,0% para concreto cuja aparência seja

importante, 2,0% para concretos submetidos a desgaste superficial e 3,0% para demais

concretos.

• Materiais carbonosos: Partículas de carvão, linhito, madeira e matéria vegetal sólida

presentes no agregado. As partículas de baixa densidade são consideradas inconvenientes

34

sendo inclusões de baixa resistência, prejudicando o concreto quando submetido a abrasão. A

NBR 7211 (EB-4) fixa o teor em 0,5% em concreto cuja aparência é importante e 1,0% nos

demais concretos. A determinação é feita pela ASTM C123. O ensaio consta da separação

das partículas de carvão, linhito, madeira e matéria vegetal sólida, por sedimento do agregado

em um líquido de massa específica igual a 2kg/d³ (cloreto de zinco ou tetrabromoetano).

• Material pulverulento: Material fino constituído de silte e argila e passando na peneira

0,075mm. Os finos quando presentes em grande quantidade, aumentam a exigência de água

dos concretos para uma mesma consistência. Os finos de certas argilas, em particular,

propiciam maiores alterações de volume nos concretos, intensificando sua retração e redução

limites. A determinação é feita pela (NBR 7219). Para agregados miúdos é de 3,0% para

concretos submetidos à desgaste superficial e 5,0% para demais concretos. Para agregados

graúdos de 1,0%. O limites, dos agregados miúdos, podem ser aumentados de 5 e 7% quando

o material passante na peneira 0,075mm for constituído de grãos gerados durante o

britamento da rocha.

• Impurezas orgânicas: É a impureza mais freqüente nas areias. São detritos de origem

vegetal, geralmente sob forma de partículas minúsculas, mas que em grande quantidade

escurecem o agregado miúdo. É determinada através do ensaio colorimétrico NBR7220 que

indica ou não a existência de impurezas orgânicas nas areias. Em caso afirmativo, segundo a

NBR 7211, areia é considerada suspeita. Comprova-se a qualidade da areia pelo ensaio NBR

7221. O ensaio consiste no seguinte:

- Prepara-se duas argamassas 1:3:0,48; uma com areia suspeita e outra com areia conhecida de

mesma granulometria composta em laboratório;

- Moldam-se 3 séries de corpos de prova para cada argamassa e rompe-se a 3, 7, e 28 dias;

- Caso o decréscimo de resistência seja inferior a 10% a areia pode ser empregada;

- Caso decréscimo seja superior à 10% adota-se o seguinte procedimento:

a) coloca-se a areia em lugar seco e ao ar livre para neutralizar a acidez;

b) lava-se a areia com água de cal;

c) substitui-se 5% do cimento em igual proporção em peso de cal.

35

• Outras impurezas:

Cloretos: Quando em presença excessiva podem ocasionar problemas. Os revestimentos de

argamassas feitos com agregados contendo cloretos são higroscópicos, gerando o aparecimento

de eflorescências e manchas de umidade. No caso de concreto armado pode acelerar o fenômeno

de corrosão da armadura. O uso de aceleradores de pega à base de cloreto de cálcio têm seu uso

proibido para concretos protendidos.

Sulfatos: Podem acelerar e em certos casos retardar a pega de um cimento Portland. Dão

origem as expansões no concreto pela formação da etringita (trisulfoalumitato de cálcio) ou sal

de Candlot .

2.6 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS AGREGADOS 2.6.1 Massa Específica Aparente:

É a massa por unidade de volume, incluindo o material sólido e os vazios permeáveis e

impermeáveis. É determinado pelo frasco de Chapmann ou picnômetro. Seu valor é utilizado no

cálculo do consumo de materiais em concretos e argamassas.

2.6.2 Massa Específica Absoluta:

É a massa por unidade de volume, estando incluso somente o material sólido que compõe

os grãos. Sua determinação, na maioria das vezes, não tem interesse para a construção civil.

2.6.3 Massa Unitária:

É a massa por unidade de volume, incluindo o volume aparente dos grãos e dos vazios

intergranulares. A massa unitária tem grande importância porque é através dela que converte-se

as composições das argamassas e concretos dadas em peso para volume e vice-versa. O teor de

umidade influencia muito o peso unitário dos agregados miúdos devido ao fenômeno do

inchamento. A massa unitária no estado solto de uma areia está em torno de 1,5kg/dm³, em

estado seco. As areias finas têm massas unitárias da ordem de 1,2kg/dm³.

2.6.4 Umidade:

O teor de umidade é de grande importância no estudo dos agregados, principalmente nos

miúdos devido ao fenômeno do inchamento. É definido como a razão entre a massa de água

contida numa amostra e a massa desta amostra seca. O resultado geralmente é expresso em

porcentagem. Conforme o teor de umidade, temos o agregado nos seguintes estados:

36

a) Seco em estufa: A umidade, externa ou interna, foi eliminada por um aquecimento a 100°

C;

b) Seco ao ar: Sem apresentar umidade superficial e possuindo umidade interna, mas

podendo não estar saturado;

c) Saturado Superfície Seca: Não apresenta água livre na superfície, mas os vazios

permeáveis das partículas de agregados encontram-se preenchidos de água;

d) Saturado: Apresenta água livre na superfície.

O teor de umidade no estado saturado superfície seca é denominado absorção. A absorção

é normalmente muito baixa podendo atingir, em casos excepcionais, a 2%. A determinação da

umidade pode ser feita através de:

- Secagem em estufa;

- Secagem por aquecimento ao fogo;

- Frasco de Chapman;

- Picnômetro;

- Aparelhos Especiais (Exemplo: Speedy Moisture Tester).

Umidade total

Secaestufa

Secaao ar

SaturadaSuperfície

Seca

Úmida ouSaturada

Umidade superficial Umidade interna oucapacidade de absorção

Absorção efetiva

Figura 4: Diferentes condições de umidade dos agregados

37

2.6.5 Inchamento:

A NBR 6467 (MB-215) cita que o inchamento de agregados miúdos é o fenômeno da

variação de seu volume aparente, provocado pela água absorvida. A areia usada em obra,

geralmente, encontra-se úmida. Os teores de umidade normalmente encontrados estão em torno

de 4 a 6%. A água livre aderente aos grãos provoca um afastamento entre eles, resultando no

inchamento do conjunto. A curva da Figura mostra a representação gráfica do fenômeno de

inchamento para a areia de graduação média, onde na abscissa estão marcados os teores de

umidade e na ordenada os coeficientes de inchamento (relação entre os volume úmido e seco de

uma mesma massa se areia).

Figura 5: Curva de Inchamento da Areia

Por causa do gráfico surgiu a idéia de caracterizar-se uma areia, do ponto de vista do seu

inchamento, de acordo com dois índices: a umidade crítica e o coeficiente médio de inchamento.

Sendo:

Umidade Crítica: É o teor de umidade acima do qual o inchamento permanece

praticamente constante. Esta é conseguida através da construção gráfica.

a) Traça-se uma tangente à curva paralela ao eixo das abscissas.

b) Traça-se uma nova tangente à curva, paralela à corda que une a origem ao ponto de

tangência da reta anterior.

c) A umidade correspondente ao ponto de interseção das duas tangentes é a umidade

crítica.

38

A média dos coeficientes de inchamento no ponto correspondente à umidade crítica e

coeficiente máximo observado, é definido como coeficiente médio de inchamento.

s

h

VV

i = , como: ⇒=unitVmδ

h

hh V

m=δ e

s

ss V

m=δ

ss

hh

mm

iδδ

= , sendo: 100

)100( +=

hmm s

h

100)100( +

=hi

h

s

δδ

, onde: Vh, , mh, δh, Vs, ms e δs são, respctivamente, volume, massa e massa

unitária nos estados úmido e seco. 2.7 GRANULOMETRIA (COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO AGREGADO)

É a proporção relativa (expressa em percentagem) dos diferentes grãos que constituem o

material. Expressa em material retido ou passante, por peneira ou acumulado. É determinada por

peneiramento, através de peneiras normalizadas com determinadas aberturas, constituindo uma

série padrão. No Brasil utiliza-se peneiras com malha de forma quadrada e uma sequencia tal que

o lado de cada abertura tenha sempre o dobro do lado da abertura da malha da peneira anterior,

começando pela 0,15mm. São as peneiras da série normal. Para caracterização de dimensões

máximas e mínimas das partículas, existe as peneiras da série intermediária. De acordo com a

NBR 7211/1983:

Tabela 1: Seqüência da série de peneiras - NBR 7211/1983 Série Normal (abertura em mm) Série Intermediária (abertura em mm)

76 -- -- 64 -- 50 38 -- -- 32 -- 25 19 -- -- 12,5

9,5 -- -- 6,3

4,8 -- 2,4 -- 1,2 -- 0,6 -- 0,3 --

0,15 --

39

Parâmetros dos ensaios de peneiramento:

- Dimensão máxima característica: abertura (mm) correspondendo a uma percentagem

retida acumulada ≤ à 5% em massa.

- Dimensão mínima característica: abertura (mm) correspondendo a uma percentagem

retida acumulada ≥ à 95% em massa.

- Módulo de Finura: soma das percentagens retidas acumuladas nas peneiras da série

normal, dividido por 100.

2.7.1 Limites Granulométricos do Agregado para Utilização em Concreto 2.7.1.1- Agregados Miúdos

A granulometria é determinada segundo a NBR 7217, cuprindo os limites somente de

uma das zonas indicadas na Tabela 2.

Tabela 2: Limites Granulométricos de Agregado Miúdo (NBR 7211/83)

Porcentagens Retidas Acumuladas Abertura

(mm)

Zona 1 (Muito Fina)

Zona 2 (Fina)

Zona 3 (Média)

Zona 4 (Grossa)

9,5 6,3 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15

0 0 -3

0 -5 (A) 0 - 5 (A) 0 -10 (A)

0 – 20 50 -85 (A) 85 (B)- 100

0 0 -7 0 -10

0 -15 (A) 0 -25 (A) 21 - 40

60(A) -88(A) 90 (B)- 100

0 0 -7 0 -11

0 -25 (A) 10(A)-45 (A)

41 - 65 70(A) -92(A) 90 (B)- 100

0 0 -7 0 -12

5 (A) -40 30 (A) -70

66 -85 80(A) -95

90 (B)- 100 (A) Em cada uma das zonas pode haver uma tolerância de até no máximo de 5 unidades (%) em

um só dos limites marcados com a letra A ou distribuídos em vários deles.

(B) Para o agregado miúdo resultante de britamento, este limite poderá ser 80.

Obs: A amostra do ensaio deve seguir a NBR 7216. Considerações: 1º) Podem ser utilizadas areias cuja granulometria não se enquadre em qualquer uma das zonas

indicadas na Tabela 2, desde que realize-se estudos prévios de dosagem ou que a faixa

granulométrica seja de uso consagrado em determinada região.

40

2º) Depois que se define o emprego de um agregado pertencente a um a zona granulométrica, a

mudança para material pertencente a outra zona somente deverá ser aprovada após estudo de

dosagem.

3°) Uma diminuição de 0,2 no módulo de finura do agregado miúdo num determinado concreto

geralmente implica numa substituição de aproximadamente 3% da massa deste material por uma

massa equivalente de agregado graúdo para manter mais ou menos constante as características do

concreto.

Apesar destas prescrições de norma, ressalta-se que as areias da zona 3 são mais adequadas

para concreto. A antiga norma brasileira EB-4 e a norma americana ASTM C33 apresentam

recomendações de faixas granulométricas muito mais restritas do que as propostas pela NBR

7211. A Tabela 3 apresenta as faixas.

Tabela 3: Faixas granulométricas recomendadas pela EB-4 e ASTM C33

Porcentagens Retidas Acumuladas

EB –4

Abertura (mm) Zona Ótima Zona Utilizável

ASTM C33

9,5 0 0 0

4,8 3 – 5 0 – 3 0 - 5

2,4 29 – 43 15 – 29 0 – 20

1,2 49 – 64 23 – 49 15 – 50

0,6 68 – 83 42 - 68 40 – 75

0,3 83 – 94 73 – 83 70 – (90)*

0,15 93 - 98 88 - 93 90 – (98)**

*, **: Estes valores podem passar para 95 e 100% quando o consumo de cimento for maior que

300kg/m³ ou 240kg/m³ com ar incorporado.

41

Tabela 4: Faixas granulométricas recomendadas pela BS 882: 1973

Porcentagens Retidas Acumuladas

Abertura (mm)

Faixa 1 Faixa 2 Faixa 3 Faixa 4

9,5 0 0 0 0

4,8 0 – 10 0 – 10 0 – 10 0 - 5

2,4 5 – 40 0 – 25 0 – 15 0 – 5

1,2 30 – 70 10 – 45 0 – 25 0 – 10

0,6 64 – 85 41 – 65 21 – 40 0 – 20

0,3 80 – 95 70 – 92 60 – 88 50 – (85)*

0,15 90* - 100 90* - 100 90* - 100 85* – 100

*: Para agregados artificias provenientes de britagem de rocha, o limite pode ser diminuído em

até 20%.

Obs.: As areias normalmente consumidas e Florianópolis enquadram-se nas zonas 3 e 4,

apresentando módulo de finura próximo a 3%.

2.7.1.2- Agregados Graúdos

A amostra representativa de um lote de agregado graúdo, coletada de acordo com a

norma NBR 7216, deve satisfazer os limites prescritos na Tabela 5.

Tabela 5: Limites granulométricos de agregado graúdo (NBR 7211/83)

Porcentagem retida acumulada, em peso, nas peneiras de abretura nominal, em mm, de 152 76 64 50 38 32 25 19 12,5 9,5 6,3 4,8 2,4

0 - - - - - - - - 0 0-10 - 80-100 95-1001 - - - - - - 0 0-100 - 80-100 92-100 95-100 - 2 - - - - - 0 0-25 75-100 90-100 95-100 - - - 3 - - - 0 0-30 75-100 87-100 95-100 - - - - - 4 - 0 0-30 75-100 90-100 95-100 - - - - - - - 5

(A) - - - - - - - - - - - - -

(A) Para determinadas obras ou concretos, o consumidor poderá pactuar com o produtor o

fornecimento de agregados, cuja variabilidade em suas características difere dos limites

indicados na tabela.

42

2.7.1.3- Composição de Agregados Miúdos

As areias das mais diversa granulometrias podem ser utilizadas para concreto.

Entretanto, existem alguns limites ou faixas granulométricas em que se consegue melhores

resultados em termos de dosagem, seja do ponto de vista técnico ou econômico. A antiga EB-4 e

a ASTM C33 apresentam limitações bem mais rígidas que a NBR 7211.

Portanto, é interessante que se façam composições de agregados miúdos de modo a

obter uma mistura com características granulométricas o mais próximo possível das

especificações da Zona 3 (NBR 7211) ou ASTM C33.

0 ,1 5 0 ,3 0 0 ,6 0 1 ,2 2 ,4 4 ,8 9 ,5

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

Figura 6: Faixas granulométricas recomendadas para composição de agregados miúdos

Depois que as curvas forem plotadas, procurará fazer num procedimento gráfico a

composição de uma mistura cujo resultado esteja enquadrado dentro de qualquer uma das faixas

mostradas na Figura 6. O procedimento é o seguinte:

ASTM C33

NBR 7211 Zona 3 (Média)

BS 882 (Faixa 3)

EB-4 (Zona Ótima)

43

- Sobre as linhas verticais correspondentes a abertura de diversas peneiras, dividir o

segmento de reta que une os pontos de interseção das curvas granulométricas plotadas

dos agregados em 10 partes;

- Unir os pontos obtidos das divisões sobre os segmentos de reta de forma que cada curva

obtida repesente misturas entre agregados, numa variação de 10 em 10%;

- Detectar visualmente qual das curvas melhor se enquadra na faixa granulométrica usada

como referência. A % da mistura dos dois agregados miúdos será aquela que gerou esta

curva.

2.7.1.4 Análise granulométrica de uma mescla

Quando o agregado é uma mescla, mistura de agregado graúdo e miúdo, a análise

granulométrica deve ser feita em separado (fração miúda e fração graúda). O procedimento é o

seguinte:

- Fazer o peneiramento do agregado na seqüência de peneiras destinadas aos agregados

graúdos. Caso ficar retida na peneira 4,8mm uma porcentagem retida acumulada maior

que 15% ou menor que 85%, deve-se fazer as seguintes considerações:

1º) Adotar como peso da fração graúda o somatório dos pesos retidos nas peneiras com abertura

maior ou igual a 4,8mm. Sobre este peso calcular as porcentagens retidas e retidas acumuladas e

se determinará as dimensões características máximas e mínimas e o módulo de finura;

2º) Do material passante na peneira 4,8mm se extrairá amostra representativa (superior a 500g e

aproximadamente 1 kg) e com ela se efetuará o estudo de granulometria da fração miúda.

O relatório final deve apresentar: % fração graúda da mescla, dimensões máximas e

mínimas características, módulo de finura; % fração miúda da mescla, suas dimensões máximas

e mínimas características e módulo de finura.

2.8 PARTE PRÁTICA

2. 8.1 – Amostragem (NBR 7216):

Para a determinação das propriedades físicas dos agregados devem ser feitas amostras.

A amostra deve representar um lote, ou seja, possuir todas as características do mesmo,

44

principalmente com relação à granulometria. Para a formação da amostra é necessário coletar

materiais em diversos pontos do depósito ou silo, agrupá-los e homogeneizá-los.

⇒ Quarteamento: - Forma-se cone com material homogeneizado; - Achata-se para obter tronco de cone com maior base possível; - Divide-se o tronco de cone em 4 partes aproximadamente iguais, segundo dois eixos

ortogonais;

- Toma-se duas partes opostas, homogeneiza-se e repete-se a operação sucessivamente até

obter-se a amostra desejada. A Tabela apresenta as quantidades mínimas de amostras para

realização de diferentes ensaios de caracterização dos agregados.

Tabela 6: Quantidades mínimas de amostras para realização de diferentes ensaios de caracterização dos agregados.

Quantidade Mínima da Amostra em Litros Natureza do

Material Caracterização

Completa Peneiramento e determinação de material

pulverulento

Absorção e Massa

Específica Absoluta

Massa Específica Aparente e

% de Vazios

Abrasão Los

Angeles

Brita Corrida 90 30 5 40 60 Brita 5 70 30 5 40 10 Brita 4 60 25 5 40 10 Brita 3 40 20 5 40 10 Brita 2 30 10 5 20 5 Brita 1 25 5 5 10 5 Pedrisco 15 5 2 5 10 Pó de Pedra 2 2 --- --- --- Areia 10 5 2 5 --- Em laboratório:

- Agregado Graúdo:

Quarteamento para obter tamanho da amostra para ensaio desejado.

- Agregado Miúdo:

Amostra vinda do campo passa por separador de amostras.

45

2.8.2 - Características Físicas: a) Massa específica aparente:

É determinada basicamente utilizando-se os mesmos procedimentos empregados para rocha

(item 1.14.1).

• Agregado graúdo

- Processo frasco graduado;

- Processo balança hidrostática.

• Agregado miúdo

- Processo frasco graduado (frasco de Chapman);

- Processo do picnômetro;

- Processo da balança hidrostática.

b) Massa específica absoluta

A sua determinação não tem sentido prático para a tecnologia dos agregados.

c) Massa específica unitária (NBR 6466)

É a relação entre a massa de um agregado e seu volume compreendendo o volume aparente e

o vazio intergranulares (Vunit).

Vunitm

=δ (2.1)

Procedimento:

- Utiliza-se um paralelepípedo de volume superior a 15litros (Vrec). O enchimento do recipiente

deve ser feito com uma altura de lançamento não superior a 10 cm da borda;

- Enche-se bastante o recipiente e com um a régua metálica faz-se a arrasadura da superfície

eliminando-se o excesso (no caso do agregado miúdo);

- No caso do agregado graúdo, faz-se uma compensação entre as partes que se sobressaem do

recipiente com as que ficam abaixo da borda;

- Pesa-se o recipiente vazio (mr);

- Pesa-se o recipiente com agregado (mra).

46

Vrecmrmra )( −

=δ (2.2)

A Tabela 7 mostra os requisitos de dimensão para o recipiente usado no ensaio. Tabela 7: Requisito de dimensão para o recipiente utilizado no ensaio da massa unitária. Dimensões mínimas

∅ máximo do agregado (mm)

Base (dm) Altura (dm) Volume (dm³)

4,8 3,16 x 3,16 1,5 15 50 3,16 x 3,16 2,0 20 100 4,47 x 4,47 3,0 60

O ensaio deverá ser feito no mínimo duas vezes, não havendo variação em massa superior a 1% e a diferença entre as unidades maior que 0,1. 2.8.3- Composição granulométrica (NBR 7217/1987)

A composição granulométrica deve ser determinada de acordo com a NBR 7217 (1987). A

coleta da amostra deve ser feita de acordo com a NBR 7216. A amostra que vai para o

laboratório de ser umedecida para evitar a segregação e misturada cuidadosamente, formando

duas amostras para o ensaio. A massa mínima da amostra de ensaio é mostrada na Tabela 8.

Tabela 8: Massa mínima por amostra de ensaio

Dimensão máxima característica do agregado (mm)

Massa mínima de amostra de ensaio (kg)

< 4,8 0,5 6,3 3

>9,5 e < 25 5 32 e 38 10

50 20 64 e 76 30

Procedimento:

- Secar as amostras M1 e M2 em estufa (105-110°C), esfriar a temperatura ambiente e

determinar suas massas;

- Tomar amostra M1 e reservar a outra;

- Encaixar as peneiras da série normal e intermediária, seqüência crescente da base para o

topo;

- Após a peneira 0,15mm colocar um fundo;

47

- Colocar a amostra sobre a peneira;

- Peneirar por agitação mecânica a amostra M1;

- Remover o material retido em cada peneira para uma bandeja;

- Escova-se a peneira. O material removido do lado interno é considerado como material

retido, e o do lado externo será o passante.

- Cálculo: Para cada uma das amostras calcula-se a porcentagem retida, em massa, em cada

peneira, aproximação 0,1%. As amostras devem apresentar necessariamente a mesma dimensão

máxima característicae, nas demais peneiras, os valores de porcentagem retida individual não

devem diferir em mais de 4%. Se isto ocorrer, repetir o peneiramento para outras amostras de

ensaio até que atinjam esta exigência. As porcentagens médias retidas acumuladas devem ser

calculadas, para cada peneira, com aproximação de 1%. O Módulo de Finura deve ter

aproximação de 0,01.

Exemplo Prático: 1º) Análise Granulométrica de um Agregado Miúdo M1 M2

Porcentagens Porcentagens Peneiras (mm)

Massa retida

(g) Retida Acumulada

Massa retida (g) Retida Acumulada

Média % acumulada

9,5 --- 6,3 8 0,8 0,8 8 1,0 1,0 1 4,8 11 1,1 1,9 9,6 1,2 2,2 2 2,4 81 8,1 10,0 64 8,0 10,2 10 1,2 156 15,6 25,6 121,6 15,2 25,4 26 0,60 225 22,5 48,1 184 23,0 48,4 48 0,30 269 26,9 75,0 207,2 25,9 74,3 75 0,15 182 18,2 93,2 147,2 18,4 92,7 93

Fundo 68 6,8 100 58,4 7,3 100 100 Soma 1000 100 800 100

Dimensão Máxima Característica: 4,8 mm Dimensão Mínima Característica: < 0,15 mm Módulo de Finura: 2,54 Classificação NBR 7211: Zona 3 (média)

48

2º) Análise Granulométrica de um Agregado Graúdo M1 M2

Porcentagens Porcentagens Peneiras (mm)

Massa retida

(g) Retida Acumulada

Massa retida (g) Retida Acumulada

Média % acumulada

50 --- 38 200 1,3 1,3 200 1,0 1,0 1 32 500 3,1 4,4 600 3,0 4,0 4 25 1500 9,4 13,8 2000 10,0 14,0 14

19,5 12500 78,0 91,8 15200 76,0 90,0 91 12,5 800 5 96,8 1200 6,0 96,0 96 9,5 200 1,3 98,1 200 1,0 97,0 98 4,8 100 0,6 98,7 200 1,0 98,0 98

Fundo 200 1,3 100 400 2,0 100 100 Soma 16000 100 20000 100

Dimensão Máxima Característica: 32 mm Dimensão Mínima Característica: 12,5 mm Módulo de Finura: 2,88 Classificação NBR 7211: Não classifica-se em nenhuma das graduações. 2.8.4- Determinação da umidade a) Processo de secagem em estufa: Colhida uma amostra e levada ao laboratório, deve-se:

- Pesar a amostra no estado úmido (mh);

- Secar em estufa a uma temperatura de 105° C a110°C até constância de peso;

- Pesar a amostra no estado seco (ms).

msmsmhh )( −

= (2.3)

Este método tem boa precisão mas é muito demorado e exige equipamento caro (estufa),

sendo recomendado somente para trabalhos em laboratório.

b) Processo de secagem ao fogo: É utilizado quando necessita-se de determinações rápidas em

campo.

49

Figura 7 - Determinação da umidade da areia (GOMES, et al. 1999).

- Pesagem da amostra no estado úmido (mh), cerca de 500g (amostra representativa do

material);

- Coloca-se o material em uma frigideira ao fogo até evaporação da água;

- Pesagem da amostra no estado seco (ms).

ms

msmhh )( −= (2.4)

Obs.: Os processos a e b determinam a umidade total do agregado. c) Processo do frasco de Chapman: Para execução deste ensaio precisa-se da massa específica

aparente do agregado, podendo ser determinada pelo próprio frasco de Chapman.

- Pesagem da amostra no estado úmido (mh), cerca de 500g;

- Preenchimento do frasco com 200ml de água;

- Coloca-se a amostra e fazer a leitura final (L).

) ]([{ }]([ )700500200100

LdLdh

−−−

= , sendo: d = Massa Específica Aparente (2.5)

50

Dedução da expressão: Vs + Vag = L - 200

200100

)(−=

×+ Lmsh

dms

100 mh / [ (100+h).d ] + h / 100.100.mh / (h+100) = L – 200 (multiplicando por d.(100 + h)) 100mh + h.mh.d = 100.d.L + d.h.L – 2000.d – 200.h.d h.(mh.d – d.L + 200.d) = 100.d.L – 20000.d – 100.mh (como mh = 500g)

) ]([{ }]([ )700500200100

LdLdh

−−−

=

Este método determina a umidade superficial do agregado (h). d) Speedy Moisture Tester: O equipamento é composto por uma garrafa metálica com uma

tampa com um manômetro. O teste consiste em colocar a umidade do agregado em contato com

o carbureto de cálcio gerando um gás dentro da garrafa. O gás ocasiona um aumento de pressão

interna na garrafa que é registrada no manômetro da tampa. A pressão lida no manômetro está

associada a um determinado grau de umidade uma vez que a amostra colocada tem massa

padronizada (5, 10 ou 20g).

- Pesar uma amostra (5, 10 ou 20g);

- Colocar duas ampolas de carbureto de cálcio na garrafa contendo a amostra;

- Colocar duas esferas de aço, fechar e agitar a garrafa até estabilização da pressão;

- Usar a tabela de calibração para determinação da umidade equivalente à pressão lida.

2.8.5- Inchamento das areias

O inchamento das areias pode ser calculado pela seguinte expressão:

100)100( +

=hi

h

s

δδ

(2.6)

Sendo δs = massa unitária estado seco e δh = massa unitária estado úmido No ensaio é usada uma caixa de volume constante para a determinação de δ, a expressão

acima pode ser simplificada para:

51

)/()(

hh

ss

h

s

VmVm

=δδ

, como Vh = Vs

h

s

h

s

mm

=δδ

100

)100( +=

hmm

ih

s

Procedimento do Ensaio:

1- Preencher a caixa padronizada (Volume = Vc e Massa = Mc) com agregado seco, segundo

procedimento descrito para determinação da massa unitária.

2- Determinar a massa do conjunto (Mc + A).

3- Determinar a massa da amostra (ms): ms = (Mc + a) – Mc.

4- Calcular a massa de água necessária para obter-se 1% de umidade (ms/100).

5- Colocar a amostra do agregado numa caixa metálica de grandes dimensões (Ver Tabela 7,

página 45), adicionar a água e homogeneizar o conjunto.

6- Preencher a caixa padronizada com agregado miúdo, proceder a arrasadura. O material

excedente deve retornar a caixa maior. Pesar a caixa contendo a amostra úmida (Mc + ah).

7- Determinar a massa da amostra úmida (mh): mh = (Mc + ah) – (Mc).

8- Calcular o coeficiente de inchamento pela fórmula acima.

9- Repetir os procedimentos 4 a 8 para teores de umidade crescentes de 1 em 1% até que o valor

do coeficiente de inchamento apresente uma diminuição em duas determinações

consecutivas.

10- Traçar o gráfico de inchamento determinando a umidade crítica e coeficiente de inchamento

médio.

52

Exemplo:

Umidade (%) Água adicionada (ml)

Massa Úmida (kg) i

0 11,25 1,00 1 112,5 10,53 1,08 2 112,5 9,56 1,20 3 112,5 8,92 1,30 4 112,5 8,52 1,37 5 112,5 8,46 1,40 6 112,5 8,48 1,41 7 112,5 8,50 1,42 8 112,5 8,62 1,41 Obteve-se pelo gráfico: Umidade crítica: 5,1%

Coeficiente de inchamento médio: 1,41

2.8.6- Impurezas a) Matéria Orgânica: O teor de matéria orgânica de um agregado miúdo deve ser feita de acordo

com a norma NBR 7220/1987.

Procedimento de ensaio:

1º Coletar amostra representativa de acordo com a NBR 7216, formar uma amostra de ensaio de

200g. O material deve estar úmido, sempre que possível, para evitar a segregação da fração

pulverulenta.

2º Soluções químicas utilizadas no ensaio: Solução de hidróxido de sódio a 3% (Hidróxido de

sódio: 30g e água destilada: 970g) e Solução de ácido titânico a 2% (Ácido Tânico: 2g, Álcool:

10ml e Água Destilada: 90ml).

3º Num frasco erlenmeyer adicionar 200g de agregado miúdo seco ao ar e 100ml da solução

hidróxido de sódio. Agitar vigorosamente e deixar em repouso durante 24 horas.

Simultaneamente, preparar uma solução padrão, adicionando a 3ml da solução de ácido tânico,

97ml da solução de hidróxido de sódio. Agitar e deixar em repouso por 24 horas.

4º Após este período, transferir esta solução para um tubo de ensaio e, a seguir, filtrar a solução

que contém a amostra de agregado, usando um papel filtro qualitativo. Transferir o material

filtrado para um tubo de ensaio de mesmo diâmetro que o utilizado para armazenar a solução

padrão.

5º Executar a comparação das cores das duas soluções:

53

- Se a solução padrão tiver cor equivalente a da solução da amostra, o teor de matéria orgânica

será de 300ppm .

- Se a solução da amostra for mais escura: teor de matéria orgânica > 300ppm.

- Se a solução da amostra for mais clara: teor de matéria orgânica < 300ppm.

b) Material Pulverulento: A determinação do material pulverulento, passante na peneira

0,075mm, é da seguinte maneira:

1º Coletar amostra representativa de acordo com a NBR 7216, formar uma amostra de ensaio

ligeiramente superior a 100g. O material deve estar úmido, sempre que possível, para evitar a

segregação da fração pulverulenta.

2º Secar a amostra em estufa (105 a 110°C).

3º Determinar a massa seca do agregado (ms).

4º Colocar o material em um recipiente e adicionar água em grande quantidade, misturando a

amostra nesta água com freqüência. Verter a solução (água suja com pó) sobre um conjunto de

peneiras superpostas (#1,2 e #0,075mm). Colocar água novamente e repetir a operação de

lavagem tantas vezes quantas foram necessárias para que se obtenha uma solução praticamente

limpa.

5º Coletar o material restante no recipiente e retido nas duas peneiras para uma bandeja metálica

e secar em estufa até constância de massa (msf).

O material pulverulento da amostra (Mp) será determinado pela seguinte expressão:

100)(×

−=

msmsfmsMp (2.7)

⇒ Em anexo encontram-se as Folhas de Serviço usadas no Laboratório da Materiais de Construção para composição granulométrica de agregado graúdo e miúdo.

54

ANEXO

55

FOLHA DE SERVIÇO INTERESSADO:. PROCEDÊNCIA DA AMOSTRA: DATA DO ENSAIO:

COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADO GRAÚDO (NBR 7217) PENEIRAS

# mm PESO

(g) %

RETIDA % RET.

ACUMULADA

MÓDULO DE FINURA

38 DIÂMETRO MÁXIMO

32 MASSA ESPECÍFICA

25 MATERIAL PULVERULENTO

19 MASSA UNITÁRIA

12,5

9,5

6,3

4,8 LIMITES

2,4 % ARGILA EM TORRÕES < 1,5 %

1,2 % MATERIAL PULVERULENTO < 5,0%

FUNDO

TOTAL

limites granulométricos de agregado graúdo

graduação Porcentagem retida acumulada, em peso, nas peneiras de abertura nominal, em mm, de 152 76 64 50 38 32 25 19 12,5 9,5 6,3 4,8 2,4

0 - - - - - - - - 0 0-10 - 80-100 95-100 1 - - - - - - 0 0-10 - 80-100 92-100 95-100 2 - - - - - 0 0-25 75-100 90-100 95-100 - - 3 - - - 0 0-30 75-100 85-100 95-100 - - - - 4 - 0 0-30 75-100 90-100 95-100 - - - - - -

MASSA ESPECÍFICA MASSA UNITÁRIA PULVERULENTO PS 1 = P 1 = P I = PI 1 = P 2 = P F = P 3 = PS 2 = V = PI 2 =

56

FOLHA DE SERVIÇO

INTERESSADO: PROCEDÊNCIA DA AMOSTRA: DATA DO ENSAIO:

COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DE AGREGADO MIÚDO (NBR 7217) PENEIRAS

# mm PESO

(g) %

RETIDA % RET.

ACUMULADA

MÓDULO DE FINURA

9,5 DIÂMETRO MÁXIMO

6,3 MASSA ESPECÍFICA REAL

4,8 ARGILA EM TORRÕES

2,4 MATERIAL

PULVERULENTO

1,2 MATÉRIA ORGÂNICA

0,6 MASSA UNITÁRIA

0,3 LIMITES

0,15 % ARGILA EM TORRÕES < 1,5 %

FUNDO % MATERIAL PULVERULENTO < 5,0%

TOTAL MATÉRIA ORGÂNICA < 300 ppm

CLASSIFICAÇÃO: LIMITES GRANULOMÉTRICOS - NBR 7211

Porcentagem, em peso, retida acumulada na peneira ABNT, para a: PENEIRAS

(ABNT) ZONA 1

(muito fina) ZONA 2

(fina) ZONA 3 (média)

ZONA 4 (grossa)

9,5 mm 0 0 0 0 6,3 mm 0 a 3 0 a 7 0 a 7 0 a 7 4,8 mm 0 a 5 (A) 0 a 10 0 a 11 0 12 2,4 mm 0 a 5 (A) 0 a 15 (A) 0 a 25 (A) 5(A) a 40 1,2 mm 0 a 10 (A) 0 a 25 (A) 10 a 45 (A) 30 (A) a 70 0,6 mm 0 a 20 21 a 40 41 a 65 66 a 85 0,3 mm 50 a 85 (A) 60 (A) a 88 (A) 70 (A) a 92 (A) 80 (A) a 95

0,15 mm 85 (B) a 100 90 (B) a 100 90 (B) a 100 90 (B) a 100 (A) Pode haver uma tolerância de até no máximo de 5 unidades de por cento em um só dos limites marcados com a letra A ou distribuídos em vários deles. (B) Para agregado miúdo resultante de britamento este limite poderá ser 80 PULVERULENTO MASSA ESPECÍFICA MASSA UNITÁRIA PI = PS 1 = P1 = PF= PIC+AGUA= P2 = PIC+ÁGUA+AM = P3 = V =

57

3.1 DEFINIÇÃO

São produtos empregados na construção civil para fixar ou aglomerar materiais entre si. Em

geral são pulverulentos e quando misturados à água tem capacidade de aglutinar e formar

suspensões coloidais, endurecendo por simples secagem e/ou em conseqüência de reações

químicas, aderindo à superfície com as quais foram postos em contato.

3.2 EMPREGO

São utilizados na obtenção de pastas, argamassas e concretos .

3.3 MATÉRIA-PRIMA

Para os materiais aglomerantes terem uso na construção civil é necessário que sejam

abundantes na natureza e tenham condições de aproveitamento econômico. As matérias-primas

que atendem estas exigências, atualmente, são: Argila, Gipsita, Calcário Dolomito e Resíduos

das centrais termoelétricas (cinzas volantes) e Subprodutos da indústria siderúrgica (escória de

altoforno). 3.4 ATIVIDADE QUÍMICA

3.4.1 - Quimicamente Inertes

Endurecem ao meio ambiente pela evaporação da água de amassamento. O processo

reversível e a baixa resistência mecânica faz com que não interesse à construção civil. Exemplo:

misturas argilosas

3.4.2 - Quimicamente Ativos

O endurecimento é decorrente de uma reação química, nas condições ambiente de

temperatura e pressão. É de maior interesse para a construção civil, tendo um grande campo de

aplicação. Atingem altas resistências físico-mecânicas e mantêm-se estáveis nessa condição.

Exemplo: cales, cimentos e gessos.

CAPÍTULO 3

AGLOMERANTES

58

São divididos em:

• Aglomerantes Aéreos: Empregados somente ao ar, pois não resistem satisfatoriamente

quando imersos em água.

• Aglomerantes Hidráulicos: Podem ser empregados na água ou ao ar, resistindo

satisfatoriamente quando imerso em água.

3.5 CLASSIFICAÇÃO

Os aglomerantes podem ser classificados como:

• Naturais: Utilizam apenas uma matéria-prima na sua fabricação.

• Artificiais: Utilizam mais de uma matéria-prima na sua fabricação.

• Simples: Aqueles que após cozimento não recebem a adição de outros produtos.

• Compostos: Aqueles que após cozimento recebem a adição de produtos, chamados

hidraulites.

• Mistos: Composição de dois aglomerantes.

Exemplos: - Cimento na cal: Aumentar a resistência e diminuir a dissolução do aglomerante

que é aéreo.

- Cal no cimento: Aumentar a plasticidade para facilitar a desempenagem.

• Com adições: São aglomerantes aos quais são feitas adições de materiais inertes e ativos,

com a finalidade dar coloração especial, reduzir o calor de hidratação, melhorar a

plasticidade. Ex: pó xadrex, filler calcário, etc. (Inertes) e cimento Portland Pozolânico e

Alto-forno (Ativos).

3.6 AGLOMERANTES AÉREOS

3.6.1 – Gesso

É um aglomerante natural resultante da queima do CaSO4.2H2O (sulfato de cálcio di-

hidratado → gipsita). Também chamado de gesso de estucador, gesso Paris ou gesso de pega

rápida.

A reação que dá origem ao gesso é:

CaSO4.2H2O + Calor CaSO4.1/2H2O + 3/2 H2O

↓ ↓

Gipsita Gesso

59

A temperatura de cozimento é na ordem de 160°C a 250°C. O gesso transforma-se em

uma anidrita solúvel (material ávido por água), transformando-se rapidamente em hemi-

hidratado quando em contato com a água.

De 400°C a 600 °C se transforma em anidrita insolúvel (inerte, não dá pega). De 900°C a

1200 °C obtém -se o gesso de pega lenta.

A exploração é economicamente viável quando o teor de CaSO4.2H2O for superior à

70%. Nas jazidas nacionais o teor é > 90%.

Os Estados Unidos é o maior produtor e consumidor mundial de gipsita, a produção em

1999 foi da ordem de 19,4 milhões de toneladas. A indústria cimenteira é a maior consumidora

mundial, enquanto nos países desenvolvidos, a indústria de gesso e seus derivados absorve a

maior parte da gipsita produzida. Cerca de 94,3% das reservas brasileiras estão na Bahia

(44,4%), Pará (31,5%) e Pernambuco 18,4%), o restante é distribuído entre Maranhão, Ceará,

Rio Grande do Norte, Piauí, Tocantins e Amazonas. A produção provém dos Estados de

Pernambuco (1.276.572t, 87,6% da produção nacional), Bahia (20.000t), Ceará (74.597t),

Maranhão (50.975t), Amazonas (24.165t) e Tocantins (10.000t). Pernambuco é também o

principal produtor nacional de gesso participando com 546.927 t (91% da produção nacional),

ocorrendo produção também no Ceará (43.759t) e Tocantins (8.000t). As fábricas de cimento

situadas nos Estados de São Paulo e na região Sul utilizam, como substituto da gipsita, o

fosfogesso gerados como subproduto no processo de obtenção do ácido fosfórico nas indústrias

de fertilizantes fosfatados.

Fabricação do Gesso:

• Extração ( céu aberto ou subterrânea);

• Britagem;

• Queima (desidratação térmica da gipsita);

• Moagem do produto;

• Seleção em frações granulométricas (pré - fabricação, revestimento, moldagem).

Propriedades do Gesso:

• Pega: Início com 2 a 3 minutos e fim com 15 a 20 minutos;

• Ataca o aço, portanto deve-se usar armaduras galvanizadas e para trabalhá-lo empregar

ferramentas em latão;

• Baixa capacidade de aderência à madeira;

60

• Alta solubilidade ( não deve ser empregado no exterior);

• Capacidade isolante tipo médio (semelhante `a madeira seca e ao tijolo);

• Resistência do gesso é inversamente proporcional à relação água/aglomerante, não

ultrapassando 10MPa;

• Pequena retratibilidade (utilizado em moldagem);

• Aglomerante baixo consumo de energia (não ultrapassa 300°C.

Características do Gesso:

• Endurecimento rápido;

• Plasticidade da pasta fresca;

• Lisura da superfície, permitindo destacar o aspecto decorativo (placas de forro para cozinha e

banheiro, bem como acabamentos de encontros de parede e teto).

Propriedades Estudadas:

• Granulometria: Distribuição do tamanho dos grãos, um indicador da plasticidade da pasta e

da lisura (acabamento) de sua superfície;

• Sanidade: Verificação de sua estabilidade superficial;

• Tempo de pega: Intervalo de tempo necessário para que a pasta se solidifique, indicando a

velocidade das reações químicas;

• Variação dimensional: Verificação da sua estabilidade volumétrica em condições de

exposição adversas.

CaSO4.1/2H2O + 1/2 H2O CaSO4.2 H2O

Gipsita Hemidrato

CaSO4.2 H2O CaSO4.2 H2O

140°C

150°C

CaSO4.2 H2O CaSO4.2 H2O > 350°C

61

A anidrita de alta temperatura é obtida por calcinação a 1180°C.

Características do produto de desidratação:

a) Hemidratos CaSO4.1/2 H2O

- Hemidrato α: Produto bem cristalizado obtido pela desidratação em autoclave em pressões

superiores a 1000KPa. Gesso aplicado em odontologia.

- Hemidrato β: Produto microporoso, mal cristalizado, obtido pela desidratação realizada à

pressão atmosférica, com pressão parcial de vapor de água. Utilizado na Construção Civil.

b) Anidrita III Solúvel: Produto contendo água de cristalização em baixos teores ( 0,06 e 0,11

moléculas de H2O). Muito reativa, transforma-se em hemidrato com a umidade do ar. A

transformação da anidrita III em hemidrato é chamada de estabilização do gesso. Tem-se

verificado que ele se dá após 12 horas de armazenamento do produto em atmosfera de 80 %

umidade.

c) Anidrita II Insolúvel: Chamada também de anidrita supercalcinada, quando obtida a 350°C ou

ainda gesso calcinado à morte quando obtida entre 700 e 800°C. É constituinte dos gessos de

construção de dureza elevada.

d) Anidrita I : Chamada de anidrita de alta temperatura ou anidrita α, obtida por calcinação da

gipsita à 1200°C. Resfriamento transforma-se em anidrita II.

e) Gesso de construção: Produto de calcinação da gipsita contendo hemidrato em uma % mínima

específico que varia de país para país.

3.6.2 – Cimento Sorel

Foi descoberto pelo eng. francês Sorel no século passado. São preparados por uma

mistura de magnésia calcinada com cloreto de zinco e óxido de zinco com cloreto de magnésia.

Quase não utilizado no Brasil, bastante comum na Europa, devido às suas propriedades. Pode ser

feito uma espécie de concreto chamado xilolita, produto da mistura da magnésia Sorel com

material de enchimento (resíduos de cortiça, de couro, restos de madeira, lã celulósica, asbestos,

areia, talco, pó de pedra, etc. A xilolita com matéria orgânica tem menor resistência, mas

melhora a propriedade de isolamento e a xilolita com material inorgânico possui maior

62

resistência, porém a diminuição da qualidade de isolamento acústico e térmico. Dá a pega em

menos de 24 horas, dependendo da proporção elementos constituintes, endurece completamente

antes de quatro meses. Resulta em material duro e resistente à abrasão. Sofre a ação da água,

deteriorando-se quando repetidamente molhado.

3.6.3 – Cal Aérea

É um aglomerante natural, proveniente de rochas existentes na natureza (calcários e

dolomitos). A temperatura de cozimento cerca de 900°C.

A reação química básica que dá origem ao aglomerante é:

CaCO3 + Calor CaO + CO2 (Calcinação)

Calcário Cal virgem

CaO + H2O Ca(OH)2 (Extinção)

Pedra porosa Pó

A reação de endurecimento:

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (Carbonatação)

Na cal aérea o índice de hidraulicidade (R) deve ser inferior a 0,1. Este índice é definido

como:

→ Este calcário pode estar associado ao MgCO3 em proporções variáveis.

Classificação pela composição química:

• Cálcicas: Possuem um mínimo de 75% de CaO.

• Magnesianas: Possuem um mínimo de 20% de MgO.

Obs.: A NBR 6473 define que o teor de CaO + MgO deve ser superior a 88%.

CaOOFeOAlSiOr )2( 3232 ++

=

63

Classificação quanto ao rendimento:

• Gordas: Rendimento é superior a 82%. 1m³ deste tipo de cal dá mais de 1,82 m³ de pasta, ou

seja, são necessários menos de 550kg da cal para obter 1m³ de pasta.

• Magras: Rendimento é inferior a 82%. 1m³ deste tipo de cal dá menos de 1,82 m³ de pasta,

ou seja, são necessários mais de 550kg de cal para obter 1m³ de pasta.

O conceito de rendimento é função da definição de consistência da pasta. A consistência é

arbitrária, normalmente determinada pelo abatimento de um cilindro de 5 cm de diâmetro e 10cm

de altura, que se deforma para 8,7cm pela remoção do molde. Cal de variedade cálcica oferece

melhores rendimentos que cal magnesiana.

A hidratação da cal virgem dá origem à:

- Cal Extinta: È o produto resultante da adição de grande quantidade de água à cal virgem

dando como produto resultante uma pasta.

Classificação das cales segundo o tempo de extinção:

a) Extinção Rápida: Quando a extinção se inicia antes de 5 minutos. A extinção deverá ser

procedida adicionando a cal à água cobrindo-a toda. Não permitir o desprendimento do vapor,

adicionando sempre mais água.

b) Extinção Média: Quando a extinção se inicia entre 5 e 30 minutos. Água adicionada à cal, até

cobri-la toda. Mexer sempre que necessário.

c) Extinção Lenta: Quando a extinção se inicia depois de 30 minutos. Água adicionada à cal, até

umedece-la completamente, esperando que a reação se inicie. Depois, se for necessário,

adicionar cautelosamente mais água.

- Cal Hidratada: È o produto obtido pela adição de água à cal virgem. A quantidade de água é

apenas aquela necessária para formação do Ca(OH)2, que é um pó seco. Este processo é feito em

fábrica.

As cales rápidas normalmente são as cálcicas e as lentas as magnesianas.

64

Procedimentos observados na utilização das cales:

- Cal virgem em pedra: O material deve ficar de 3 a 5 dias na água, para cal destinada à

argamassa de assentamento e 7 dias para argamassa de revestimento.

- Cal hidratada: Usada diretamente (em pó) na confecção de argamassas. Para que seja

evitado danos futuros nos revestimentos, deve ser feita uma mistura da cal com areia e

água 24 horas antes de sua utilização ou produzir-se, com a mesma antecedência, leite de

cal (cal + água).

Observação:

Atualmente aqui em Santa Catarina, especialmente na região da grande Florianópolis, usa-

se muito argamassas usinadas de cal e areia, tanto para assentamento de alvenaria quanto para

revestimento. A esta mistura adiciona-se cimento Portland na obra. Neste caso a cal utilizada

nas usinas é a cal virgem em pó e sua extinção é feita por reatores(tanques com pás giratórias). A

cal é adicionada à água com o misturador ligado e é preparada uma pasta durante o tempo de

mais ou menos 8 horas. Após este tempo, a nata de cal formada é misturada com areia em

misturadores contínuos de rosca sem fim ou em betoneiras estacionárias. A mistura permanece

em estoque até sua comercialização por um período de 2 a 5 dias.

Para revestimentos, deve-se usar a cal misturada com areia que tem a capacidade de tornar

o material mais poroso, permitindo a penetração do CO2; diminuir os efeitos da retração por

secagem e baixar o custo da argamassa.

Segundo o DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral) a participação da

produção de cal virgem representa cerca de 66,0% da produção nacional e a da cal hidratada

34,0% em 1999. Em 1998 esses percentuais eram de 67,0% e 33,0% respectivamente. A Região

Sudeste, tradicional produtora, respondeu por 87,8% de toda a cal produzida no país, seguida da

Região Nordeste com 5,6%, Região Sul com 4,3%, Região Centro-Oeste com 1,8% e Região

Norte com 0,5%. As Unidades da Federação mais importantes neste contexto, foram: São Paulo,

17,4% da produção de cal virgem e 75,5% da produção de cal hidratada, Minas Gerais com

25,0% da cal virgem e 17,3 da cal hidratada, Rio de Janeiro, 26,0% da cal virgem, Espírito Santo

20,6% da cal virgem, Bahia 6,4% da cal virgem e Rio Grande do Sul, 5,6% da cal hidratada. É

importante observar que parcela considerável da produção de cal virgem está fortemente atrelada

à indústria de aço, mais precisamente 51,5% da produção brasileira de cal virgem, em 1999, foi

produção cativa de responsabilidade de Usinas Siderúrgicas, o que representou quase 30,0% de

toda a produção nacional.

65

3.7 AGLOMERANTES HIDRÁULICOS

3.7.1 - Cal Pozolânica

É uma mistura feita com a cal aérea e a pozolana. Descoberta pelos romanos onde eles

misturavam uma cinza vulcânica, encontrada próxima ao Vesúvio com a cal hidratada, obtendo

um aglomerante que endurecia com a água. A cal hidratada entra em proporção variável de 25 a

45%. Atualmente é um aglomerante em desuso, mas sendo importante para documentação

técnica, além do valor histórico, pois existe ainda hoje, restos de ruínas de construções realizadas

com ele, como o cais de Calígula.

3.7.2 - Cal Metalúrgica

É um produto semelhante a cal pozolânica, sendo que a pozolana é substituída pela

escória de alto forno finamente pulverizada. Na sua fabricação ocorre britagem, moeduras,

peneiramento da escória metalúrgica e imediata mistura à cal hidratada em proporções variáveis

de quatro a dois para um em peso. Esse produto é normalizado na França, constituindo a matéria-

prima para elaboração do cimento de alvenaria. Este produto não existe em nosso país.

3.7.3 - Cal Hidráulica

Recebem o nome de cal hidráulica uma família de aglomerantes de composição variada,

obtidos pela calcinação de rochas calcárias, natural ou artificialmente, tenham uma quantidade

considerável de materiais argilosos. O produto endurece sob a água, mas pela quantidade de

hidróxido de cálcio que contém, sofre também a ação de endurecimento pela carbonatação

proveniente da fixação do CO2 do ar. O processo de fabricação é semelhante ao da cal comum

(aérea). Normalmente utilizam-se dois fornos contínuo, sendo o produto calcinado

imediatamente extinto. A extinção, neste caso, serve para hidratar o óxido de cálcio presente,

transformando-o em hidróxido, para que seja evitado posteriores expansões nocivas ao

comportamento do material, e servindo também para, através do efeito mecânico desta expansão,

obter uma pulverização natural do produto. A operação de extinção da cal hidráulica é muito

delicada. A proporção de água não deve ultrapassar os limites convenientes, para evitar a

eventual hidratação dos silicatos produzidos. Depois da extinção da cal hidráulica, o produto é

peneirado e encontra-se em condições de expedição e emprego. A cal hidráulica não é um

produto apropriado para construções sob a água. Sua pega é muito lenta, sendo mais adequada a

um uso de menos responsabilidadde, como em misturas denominadas cimentos de alvenaria.

66

De acordo com o teor de argila nas cales hidráulicas, elas se dividem em (detalhes Tabela

1):

- Fracamente;

- Medianamente;

- Propriamente;

- Eminentemente hidráulicas.

Tabela 1: Teor de argila nas cales hidráulicas

2 a 6 d i a s0 , 3 0 a 0 , 4 01 5 a 1 9P r o p r i a m e n t e h i d r á u l i c a s

1 d i a o u m e n o s

0 , 4 0 a 0 , 5 01 9 a 2 2E m i n e t e m e n t eh i d r á u l i c a s

1 a 2 s e m a n a s

0 , 1 6 a 0 , 3 08 a 1 5M e d i a n a m e n t e h i d r á u l i c a s

2 a 4 s e m a n a s

0 , 1 0 a 0 , 1 65 a 8F r a c a m e n t e h i d r á u l i c a s

D u r a ç ã o d a P e g a

Í n d i c e d e H i d r a u l i c i d a d e

T e o r d e a r g i l a ( % ) n o

c a l c á r i o

2 a 6 d i a s0 , 3 0 a 0 , 4 01 5 a 1 9P r o p r i a m e n t e h i d r á u l i c a s

1 d i a o u m e n o s

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T e o r d e a r g i l a ( % ) n o

c a l c á r i o

Fonte: Petrucci, 1975.

67

Tabela 2: Usos da Cal

Agentes de Processos Químicos e físico-químicos

Setor de Consumo

Absorção Branqueamento Remoção de SO2 + SO3 Processo Sulfito (fabricação de papel) Armazenamento de frutas

Aglomeração Argamassa de assentamento Reboco e emboço Misturas asfálticas Materiais isolantes Misturas solo-cal Produto com silicato cálcio Tijolo silico-cal Pelotização minério-ferro Estuques

Cáusticação Recuperação de soda cáustica Processo sulfato e soda (fabricação papel) Lavagens alcalinas

Desidratação Secagem de ar Borracha (Produtos de petróleo) Solventes orgânicos Álcool

Floculação Açúcar Flutuação de minérios Tratamento de águas residuais Tratamento de águas para fins potáveis Tratamento de esgotos Pigmentos de tintas

Fluxo Fornos de aço LD Fornos de aço Martin – Siemens Forno de aço elétrico Sinterização Metais não-ferrosos

Hidrolização Produtos de celulose Graxa lubrificante Compostos derivados de cloro Curtume

Lubrificação Lama de sondagens Trefilação de arames

Matéria-prima Borracha Concreto Alimentos Cianamida Cálcica Álcalis Tintas Carbureto de cálcio Inseticidas Abrasivos

68

Vidro Neutralização Ácido cítrico

Tratamento de águas Fertilizantes Resíduos de decapagem de metais Resíduos de explosivos Laticínios Drenagem de águas de minas Resíduos radioativos Resíduos de urânio Calagem Resíduos de cromo Resíduos de corantes

Solução/Solventes Gelatinas Couro (despelador) Tintas a base de caseína Papelão

Fonte: Chemical Lime Facts (R. Boyton) e A.B..P.C.

3.7.4 - Cimento de Pega Rápida

Quando a relação entre os componentes argilosos e a cal é superior a 0,6 na rocha

calcário-argilosa utilizada, o cozimento abaixo da temperatura de fusão, que é aproximadamente

1000°C, é produzido um material praticamente sem cal livre. É verdade que nem sempre é

possível evitar a presença de uma pequena quantidade de cal livre, devido à heterogeneidade da

rocha ou à deficiência de temperatura em determinados pontos do forno. As pedras cozidas e

moídas são misturadas a água, formando uma pasta que endurece pela hidratação dos silicatos e

aluminatos, sendo que os últimos reagem rapidamente, por isso a denominação de pega rápida. O

aglomerante estudado tem o nome de “cimento natural de pega rápida” ou cimento romano

(patenteado por Joseph Parker, 1796) , sendo esta última denominação imprópria, pois os

romanos nunca se utilizaram de material dessa natureza. O índice de hidraulicidade está entre

0,6 e 0,8. Pode-se produzir o cimento romano a partir de misturas de calcário e argila que passa a

denominar-se de cimento artificial de pega rápida.

3.7.5 - Cimento Natural

Nos calcários que após a calcinação dão índices de hidraulicidade entre 0,5 e 0,65 e se a

temperatura for elevada até a fusão parcial, é obtido um aglomerante praticamente sem cal livre e

com pega não muito rápida, por causa da menor proporção de aluminatos de cálcio. Denomina-se

de “ cimento natural de pega lenta”. Possui boas qualidades técnicas. Sua produção depende da

composição adequada da rocha calcária utilizada como matéria-prima.

69

3.7.8 - Cimento Portland

Histórico:

O cimento originou a cerca de 4.500 anos. Os monumentos do Egito antigo já utilizavam

uma liga constituída de gesso calcinado. As grandes obras gregas e romanas foram construídas

com o uso de certas terras de origem vulcânica que possuem propriedades de endurecimento sob

a ação da água.

Apenas no século XVIII, no ano de 1756, o inglês John Smeaton descobriu um produto

de alta resistência por meio da calcinação de calcáreos moles e argilosos.

A partir de então seguiu-se o desenvolvimento de outros cimentos hidráulicos, como o

"cimento romano" obtido por James Parker.

Em 1818 o francês Louis Vicat consegue resultados satisfatórios, misturando

componentes argilosos e calcários, ficando conhecido como o inventor do cimento artificial.

No dia 21 de outubro de 1824, seis anos depois, o inglês Joseph Aspdin, pedreiro,

requereu patente para a fabricação de seu cimento, ao qual chamou de Portland por apresentar

cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland.

Na realidade este cimento ainda era uma cal hidráulica, pois não havia alcançado a temperatura

de fusão incipiente, necessária para a formação do "clínquer."

A superioridade do cimento sobre as cales hidráulicas foi provada por Grant que se

dedicou ao estudo do cimento Portland.

A evolução industrial permitiu maiores temperaturas para a obtenção de melhor clínquer,

e também melhor moagem, levou até ao cimento dos nossos dias o qual ainda está sendo

aperfeiçoado.

Atualmente, o cimento é um material rigorosamente definido, cuja a fabricação segue

princípios científicos bem estabelecidos. A grande versatilidade de emprego e as notáveis

qualidades de adaptação a novos produtos e métodos construtivos aumentam, a cada dia, a já

ampla gama de aplicações do cimento Portland.

Atualmente o Brasil produz cimento Portland comum, de alta resistência inicial, de alto

forno, branco e pozolânico.

70

Definição:

O cimento pode ser definido como todo o material com propriedades adesivas e coesivas

capaz de unir fragmentos de minerais entre si de modo a formar um todo compacto. Esta

definição abrange uma grande variedade de materiais (NEVILLE, 1997).

O cimento é um produto obtido pela pulverização do clínquer constituído essencialmente

de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo

eventualmente, adições de certas substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam o seu

emprego (BAUER, 1995).

O cimento Portland é um aglomerante hidráulico (endurece através de reações com a

água e conserva suas propriedades e estabilidade em meio aquoso) obtido pela mistura

homogênea de clínquer Portland, sulfato de cálcio e adições normalizadas finamente moído. De

uma forma mais suscinta seria um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou

ligantes, que endurece sob ação de água.

Matérias-primas:

As matérias-primas utilizada na fabricação do cimento Portland devem conter Cálcio(Ca),

Silício (Si), Alumínio (Al) e Ferro (Fe), estes elementos químicos, combinados, produzem

compostos hidráulicos ativos.

Pedra calcária – CaO (cal) + CO2 (gás carbônico) ⇒ O calcário é um mineral dos mais

abundantes na crosta terrestre. È composto predominantemente por carbonato de cálcio e por

carbonatos de cálcio mais carbonatos de magnésio. Estes podem ser Calcíticos, Dolomíticos

ou Magnesianos dependendo das concentrações de cálcio e magnésio presentes na sua

composição.

Argila – SiO2 (sílica) + Al2O3 (alumina) + Fe2O3 (óxido de ferro) + impurezas (magnésio,

álcalis e outros óxidos) ⇒ As argilas são rochas constituídas de um certo número de minerais

em proporções variáveis. Os minerais argilosos são essencialmente silicatos de alumínio

hidratados. Em algumas argilas o alumínio é substituído parcialmente pelo ferro, podendo

conter os elementos alcalinos e alcalinos-terrosos.

Gipsita (gesso) ⇒ É o sulfato de cálcio que tem como finalidade controlar o tempo de pega

(endurecimento) do cimento após a adição de água.

Minério de ferro ⇒ O mais comumente usado é a hematita (Fe2O3) por ser o mineral de ferro

mais abundante e importante comercialmente.

71

Vale salientar que a cal, a sílica, a alumina e o óxido de ferro constituem cerca de 95% a

96% do total na análise de óxidos, tornando-se os componentes essenciais do cimento Portland.

Etapas do processo de Fabricação:

• Extração das matérias-primas;

• Britagem das matérias-primas;

• Dosagem da mistura crua;

• Moagem das matérias-primas → Fabricação da farinha;

• Homogeneização da farinha;

• Pré-aquecimento e Pré-calcinação da farinha;

• Calcinação da farinha → Fabricação do clínquer;

• Homogeneização do clíquer;

• Moagem do clínquer e adições → Fabricação do cimento;

• Homogeneização e estocagem do cimento;

• Ensacamento e expedição do cimento.

72

Figura 1: Fabricação de Cimento Portland (PETRUCCI, 1996).

Composição Química do Cimento:

Estes compostos reagem entre sí no forno, formando uma série de produtos mais

complexos e com exceção de um pequeno resíduo de cal que não teve tempo suficiente para

reagir é atingido um equilíbrio químico. Durante o resfriamento o equilíbrio químico não é

mantido, e a velocidade de resfriamento influencia no grau de cristalização e quantidade de

material amorfo presente no clínquer frio. As propriedades do material amorfo, conhecido como

fase vítrea diferem consideravelmente daquelas dos compostos cristalinos com uma composição

química similar. O cimento deve ser considerado como estando em equilíbrio congelado: após

resfriado reproduzem equilíbrio existente à temperatura de cliquerização. Esta hipótese é

considerada no cálculo dos Teores de Compostos de Cimentos Comerciais. A “composição

potencial” é calculada a partir das quantidades de óxidos presentes no clínquer como se tivesse

Matérias-primas do cimento Calcário + Sílica + Alumina + Óxido de Ferro

73

ocorrendo completa cristalização. É pratica comum da indústria de cimento calcular o teor de

compostos do cimento Portland a partir da análise dos óxidos usando uma série de equações

desenvolvidas por BOUGE.

A Tabela 2 mostra os compostos constituintes do cimento.

Tabela 3: Constituintes do cimento

Óxido Abreviação Compostos Abreviação Nome

CaO (Cal) C

3CaO. SiO2

C3S

Silicato

Tricálcio

SiO2 (Sílica) S

2CaO. SiO2

C2S

Silicato

Dicálcio

Al2O3 (Alumina) A

3CaO . Al2O3

C3A

Aluminato

Tricálcio

Fe2O3 (Sesquióxido

de ferro) F 4CaO . Al2O3. Fe2O3 C4AF

Ferro

Aluminato

Tetracálcio

MgO (Magnésia) M

4CaO. 3Al2O3 SO3

C4A3S

SO3 (Trióxido de

enxofre)

3CaO. 2SiO2 . 3H2O

C3 S2 H3

H2O H

Ca SO4 . 2H2O

CSH

Propriedades dos compostos do cimento:

Usualmente considera-se como os principais constituintes do cimento : silicato tricálcico

(C3S); silicato dicálcico (C2S); aluminato tricálcico (C3A) e ferro aluminato tetracálcico (C4AF).

S

74

- C3S: Composto essencial do cimento Portland. Responsável pela resistência inicial. Reage em

poucas horas liberando grande quantidade de calor.

- C2S: Composto de pega lenta com fraca resistência até os 28 dias. Libera pequena quantidade

de calor.

- C3A: Composto de pega instantânea liberando altíssima quantidade de calor de hidratação.

Baixa resistência e não resiste à águas sulfatadas.

- C4AF: Composto de pega rápida; a presença de Fe2O3 fixa a alumina e melhora o desempenho

do cimento ao ataque de águas sulfatadas.

Determinação da composição potencial ou teórica dos compostos do cimento:

R. H. BOGUE, PCA (Portland Cement Association), introduziu um método baseado em leis

estequiomátricas química, admitindo a cristalização total dos componentes do clínquer do

cimento Portland. O Método de Bogue admite que as reações químicas de formação dos

compostos sejam completas e- admite que a presença de impurezas (MgO e álcalis) possam ser

ignoradas. (ASTM C-150 ou NBR 5737).

Método de Bogue:

1ª Hipótese:

Quando: Al2O3/ Fe2O3 ≥ 0,64

% C3S = 4,07 ( CaOToal – CaOLivre) – 7,60 SiO2 – 6,72 Al2O3 –1,43 Fe2O3 - 2,85 SO3

% C2S = 2,87 SiO2 – 0,754 C3 S

% C3A = 2,65 Al2O3 –1,69 Fe2O3

% C4AF = 3,04 Fe2 O3

2ª Hipótese:

Quando: Al2O3/ Fe2O3 < 0.64

% C2S = 2,87 SiO2 – 0,754 C3 S

% C3S = 4,07 CaO – 7,60 SiO2 - 4,48 Al2O3 – 2,85 SO3

75

% C4AF+ C2F= 2,1 Al2O3 + 1.702 Fe2 O3

% C3A Não se forma.

Obs: CaSO4 = 1,70.SO3

Exemplo: Análise química de cinco tipos de cimento

Óxido CP- 01 CP- 02 CP- 03 CP- 04 CP- 05

S 21,1 21,1 21,1 20,1 21,1

A 6,2 5,2 4,2 7,2 7,2

F 2,9 3,9 4,9 2,9 2,9

C 65 65 65 65 64

S 2 2 2 2 2

outros 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8

Compostos

C3S 52,7 58,0 63,3 53,6 41,9

C2S 20,8 16,8 12,9 17,3 29,0

C3A 11,5 7,2 2,8 14,2 14,2

C4AF 8,8 11,9 14,9 8,8 8,8

Tipos de cimento portland/Especificações:

Nomenclatura

C P I I - F - 3 2

Classe de resistência aos 28 dias em Mpa (25, 32, 40)

Tipo de adição (F = Filler, Z = Pozolana, E = Escória)

Tipo de cimento (I, II, III, IV, V)

Cimento Portland

76

Tipo de cimento Portland: No Brasil, assim como em todos os países do mundo são produzidos diversos tipos de cimento

com diferentes características físicas, mecânicas e químicas. O seu emprego racional depende do

conhecimento dessas características que orientam a escolha do tipo adequado a cada finalidade.

A durabilidade de uma obra de concreto é função: da resistência mecânica, de estabilidade

dimensional e da resistência química do concreto (as quais são governadas pelo principal

constituinte que é o cimento).

Os principais tipos de cimento produzidos no Brasil dividem-se em:

a) Os constituídos principalmente de clínquer tipo Portland, tais como cimento comum, o de

alta resistência inicial, média resistência a sulfatos e alta resistência a sulfatos.

b) Os constituídos de clínquer tipo Portland e adições ativas: escória de alto forno e pozolânica.

c) O cimento Portland branco, cujo clínquer não contém óxido de ferro;

d) Cimento Aluminoso, produzido a partir da fusão de uma mistura de calcário e bauxita.

Tabela 4: Tipos de Cimento Portland Composição Tipo Classe

Resistência MPa

Clínquer + Gesso

Escória Alto Forno

Pozolana Materiais Carbonáticos

Norma Brasileira

CP I CPI - S

25 32 40

100

95 - 99

0

1 - 5

NBR 5732

CP II – E CP II - Z CP II – F

25 32 40

56 – 94 76 – 94 90 - 94

6 - 34 6 - 14 0 – 10 0 – 10 6 - 10

NBR 11578

CP III 25 32 40

25 - 65

35 - 70 0 0 - 5 NBR 5735

CP IV 25 32

45 - 85 0 15 - 50 0 - 5 NBR 5736

CPV-ARI 95 - 100 95 - 100 0 0 0 - 5 NBR 5733 CP I Cimento Portland Comum CP I – S Cimento Portland Comum com Adição CP II - E Cimento Portland Composto com Escória de Alto Forno CP II – Z Cimento Portland Composto com Pozolana CP II - F Cimento Portland Composto com Filler (calcário) CP III Cimento Portland de Alto Forno CP IV Cimento Portland Pozolânico CP V - ARI Cimento Portland de Alta Resistência Inicial Forno

77

Propriedades:

Massa Específica:

A massa específica (d) do cimento Portland é determinada de acordo com as prescrições da NBR

6474. Relação entre massa e volume do cimento.

Figura 2: Frasco volumétrico de Le Chatelier (PETRUCCI, 1996)

Finura

A área específica é determinada através de um aparelho chamado Permeabilímetro. Caracteriza a

finura, que influi no grau de atividade do cimento.

Tempo de Pega

A caracterização da pega dos cimentos é feita pela determinação de dois tempos distintos – o

tempo de início e o tempo de fim de pega. Os ensaios são feitos com pasta de consistência

normal com o aparelho de Vicat. Nesse aparelho mede-se a resistência à penetração de uma

agulha na pasta de cimento ( NBR 11581).

Pasta de Cimento

O tempo de pega do cimento é determinado, pelo ensaio do aparelho de Vicat. A pasta é

misturada em proporção que conduz a uma consistência denominada normal. Essa consistência

normal é verificada no mesmo aparelho de Vicat, utilizando-se a chamada sonda de Tetmajer,

um corpo cilíndrico, metálico, liso, de 10mm de diâmetro e terminado em seção reta. A sonda é

78

posta a penetrar verticalmente em pasta fresca por ação de um peso total (incluindo sonda) de

300g.

Figura 3: Aparelho de Vicat (BAUER, 1995).

In ício de Pega

10

20

30

40

Tempo

h (m m )

Figura 4: Variação da viscosidade da pasta ao longo do tempo

Resistência

A resistência mecânica dos cimentos é determinada pela ruptura à compressão de corpos-de-

prova realizados com argamassa. O processo é descrito pormenorizadamente no método NBR

7215 da ABNT. Resistência de uma Argamassa Normal de cimento nas idades indicadas: 1, 3, 7

e 28 dias.

Armazenamento e conservação do cimento Portland:

Para garantir suas propriedades, o cimento deve permanecer livre de umidade até que seja

utilizado. Caso isto não aconteça a sua capacidade aglomerante será comprometida. A

79

embalagem original (sacos de duas folhas de papel extensível) é suficiente para manter a

integridade do produto, desde que sejam respeitadas algumas regras de armazenamento :

o depósito de cimento deve ser totalmente protegido das intempéries, evitando lugares que

tenham empoçamento, goteiras e umidade;

empilhamento no máximo 10 sacos, evitando assim a compactacão do cimento no saco, para

cimentos consumidos num período de armazenamento inferior a 15 dias, pode ser empilhado

quinze sacos. Este empilhamento deve ser realizado sobre estrados de madeira, distantes

aproximadamente 30cm do chão. Também devem ficar afastados da parede para que não

absorva a umidade existente na parede. Deve haver espaços entre as pilhas. Quando o piso

for impermeabilizado os sacos poderão ser colocados sobre lona plástica;

o prazo de validade de 90 dias (norma brasileira) se refere ao produto sob condições ideais de

acondicionamento, transporte e armazenamento;

o cimento deve ser utilizado obedecendo-se a ordem de sua entrada no depósito, de tal

maneira que os cimentos mais antigos sejam comercializados antes dos cimentos novos;

os lotes de cimentos devem ser identificados por tipos, marcas e datas de forma que não

sejam misturados (facilitam ;

caso o cimento seja pouco afetado pela umidade, ele ainda poderá ser aproveitado em

serviços onde não seja necessárias grandes resistências, devendo ser previamente peneirado

em malha de pequena abertura.

E s t r a d o

d e

m a d e i r a

0 , 3 0 m

0 , 3 0 m

Figura 5: Exemplo de empilhamento

80

Tipos de cimento portland e suas aplicações: A ABCP – Associação Brasileira de Cimento

Portland, elaborou uma tabela com os principais tipos de cimento encontrados no mercado com

suas respectivas aplicações.

APLICAÇÃO TIPOS DE CIMENTO

Argamassa de Revestimento e Assentamento de Tijolos e Blocos

Comum (CP-I-S), Composto (CP-II-E, CP-II-Z, CP-II-F), Alto Forno (CP-III) e Pozolânico (CP-IV)

Argamassa de Rejuntamento de Azulejos e Ladrilhos

Branco (CPB)

Concreto Simples (sem armadura) Comum (CP-I, CP-I-S), Composto (CP-II-Z, CP-II-F), Alto Forno (CP-III) e Pozolânico (CP-IV)

Concreto Magro para Passeios e Enchimentos

Comum (CP-I, CP-I-S), Composto (CP-II-E, CP-II-Z, CP-II-F), Alto Forno (CP-III) e Pozolânico (CP-IV)

Concreto Armado com Função Estrutural

Comum (CP-I, CP-I-S), Composto (CP-II-E, CP-II-Z, CP-II-F), Alto Forno (CP-III) e Pozolânico (CP-IV), Alta Resistência Inicial (CP-V – ARI) e Branco Estrutural (CPB-Estrutural)

Pavimento de Concreto Simples ou Armado

Comum (CP-I, CP-I-S), Composto (CP-II-E, CP-II-Z, CP-II-F), Alta Resistência Inicial (CP-V – ARI) e Branco Estrutural (CPB-Estrutural)

Argamassa Armada Comum (CP-I, CP-I-S), Composto (CP-II-E, CP-II-Z, CP-II-F), Alta Resistência Inicial (CP-V – ARI) e Branco Estrutural (CPB-Estrutural)

Solo-Cimento Comum (CP-I, CP-I-S), Composto (CP-II-E, CP-II-Z, CP-II-F), Alto Forno (CP-III)

81

4.1 DEFINIÇÃO

Misturas de aglomerantes e agregados com água, possuindo capacidade de endurecimento

(NBR–7200).

São materiais de construção constituídos por uma mistura íntima (homogênea) de um ou

mais aglomerantes, agregado miúdo e água (exceto argamassas betuminosas). Ainda podem ser

adicionados produtos especiais para melhorar ou conferir determinadas propriedades ao conjunto

(PETRUCCI, 1993).

As argamassas são constituídas de um material ativo, a pasta, e um material inerte, o

agregado miúdo.

As pastas são misturas íntimas de um ou mais aglomerantes e água. As pastas quando

preparadas com excesso de água são denominadas natas.

4.2 APLICAÇÃO

As argamassas são muito utilizadas em construção:

- No assentamento tijolos, pedras, blocos, pastilhas, cerâmicas, etc.;

- Revestimento de paredes e tetos (emboço e reboco);

- Regularização de pisos e reparos de peças de concreto.

Figura 1:

CAPÍTULO 4

ARGAMASSAS

82

As natas de cal são utilizadas em revestimentos e pinturas. As natas de cimento são

utilizadas para fazer ligação de argamassas e concretos de cimento e para injeções.

As pastas têm uso restrito em construções, tanto pelo seu elevado custo como, também pelos

efeitos secundários que se manifestam, principalmente a retração.

A adição de agregado miúdo à pasta, no caso das argamassas de cimento, é com a finalidade

de torná-las mais econômicas e eliminar em parte as modificações de volume (diminuir os efeitos

da retração); no caso das argamassas de cal, a adição de areia , além de oferecer as vantagens

citadas anteriormente, tornam as argamassas mais permeáveis ao ar para permitir o acesso do gás

carbônico para ocorrer a carbonatação.

4.3 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS

As argamassas devem ter algumas propriedades, tanto no estado fresco quanto no estado

endurecido. As propriedades são estas:

4.3.1 - Estado Fresco:

Período decorrido entre a mistura de aglomerantes e agregados com a água e o início das

reações de pega. No estado fresco, as argamassas devem possuir as seguintes propriedades:

Consistência : É a propriedade de uma argamassa em apresentar maior ou menor

facilidade de se opor à resistência a uma dada deformação. A quantidade de água adicionada e o

uso de aditivos especiais (plastificantes e superplastificantes) são fatores que influenciam a

consistência da argamassa.

Retenção da consistência : É a propriedade da argamassa em manter sua consistência

após em contato com um substrato. É importante para as argamassas de assentamento das

alvenarias e peças cerâmicas de revestimento e dependem fundamentalmente da retenção de

água.

Coesão e tixotropia: A coesão é a capacidade de argamassa fresca em manter seus

constituintes homogêneos sem segregação. As argamassas de assentamento e revestimento de

alvenarias devem possuir uma boa coesão. A forma mais utilizada para conseguir-se a coesão em

argamassas de assentamento e revestimento é usando a cal hidratada. Argamassas tixotrópicas

exigem uma baixa energia para alterarem sua forma, mas depois de alterada, conseguem mantê-

la mesmo sob ação da gravidade. A tixotropia é propriedade exigida nas argamassas de

assentamento de peças cerâmicas e argamassas de recuperação. Para alcançá-la pode-se usar

aditivos a base de polímeros e adições minerais como cinza volante, microssílica, cinza da casca

de arroz, entre outras.

83

Plasticidade: É a propriedade da argamassa fresca em deformar-se e reter certas

deformações após a redução das tensões que lhe forem impostas. Depende da coesão,

consistência e retenção de água.

Retenção de água: É a capacidade de argamassa fresca em manter sua consistência ou

trabalhabilidade quando sujeita à solicitações que provoquem perda de água (evaporação ou

sucção do substrato). Os aglomerantes são os principais responsáveis pela capacidade de

retenção de água, devido à elevada área específica e à grande capacidade de adsorção de suas

partículas. Nas argamassas mistas de cal e cimento os fatores que influenciam a retenção de água

são a área específica (finura do aglomerante); a natureza da cal (cales dolomíticas apresentam

melhores características do que as calcíticas); a maturação prévia das argamassas de cal (período

de repouso antes da aplicação); o valor da relação agregado/aglomerante e cal/cimento (traços

com elevado consumo de aglomerante, a retenção de água é elevada independente do teor de cal;

a retenção de água melhora com o aumento da relação cal/cimento no traço) e a capacidade de

absorção da base (sucção capilar do substrato influencia diretamente na retenção de água da

argamassa). A retenção de água também influencia em algumas propriedades do estado

endurecido como retração na secagem e resistência mecânica final.

Adesão inicial: É a propriedade da argamassa fresca em permanecer adequadamente

unida à base após sua aplicação. Sofre influencia da coesão e plasticidade da argamassa e pelas

propriedades do substrato ( absorção inicial e rugosidade). Esta propriedade está diretamente

ligada a aderência da argamassa ao substrato no estado endurecido.

4.3.2 - Estado Endurecido:

É o período decorrido entre a mistura de aglomerantes e agregados com a água e o fim

das reações de pega. No estado endurecido, as argamassas devem possuir as seguintes

propriedades:

Resistência Mecânica: Independente do tipo de aplicação de uma argamassa, esta sempre

será submetida a algum tipo de esforço mecânico após seu endurecimento. As argamassas de

assentamento são solicitadas à compressão, as argamassas de revestimento à abrasão superficial,

impacto e tensões de cisalhamento (movimentações do substrato e/ou variações térmicas/

higrométricas). A resistência mecânica de uma argamassa depende do tipo e teor de aglomerante

empregado. O cimento Portland é o principal responsável por esta propriedade nas misturas

convencionais. Misturas muito ricas em cimento provocam uma alta retração volumétrica além

de diminuírem a capacidade do material em absorver pequenas deformações sem fissurar.

84

Deformabilidade: É a propriedade da argamassa em se deformar sem criar tensões no

material. Importante nos revestimentos e assentamentos de unidades de alvenaria.

Permeabilidade: É a capacidade de um material em se deixar atravessar por um fluido.

Pode ser controlada pelo tipo e quantidade de aglomerante usado. O uso do cimento Portland em

proporções adequadas pode diminuir a permeabilidade de um revestimento argamassado.

Enquanto que com teores excessivos podem levar a fissuração por retração hidráulica

comprometendo a permeabilidade.

Retração volumétrica: É a retração resultante da reação química dos aglomerantes (cal e

cimento Portland) e remoção da água adsorvida nos produtos de hidratação durante a secagem.

Alguns fatores influenciando a retração: o teor de aglomerante (determina a retração por

hidratação e carbonatação, relacionadas aos processo de endurecimento da pasta aglomerante); o

volume de água (quanto maior o volume de água utilizado na confecção da argamassa, maior

será a retração final, devido ao aumento do volume da pasta); granulometria dos agregados (uso

de agregados de composição granulométrica contínua e com módulo de finura não muito baixos

conduzem a um menor volume de vazios a serem preenchidos pela pasta, além de diminuir o

consumo de água de misturas necessário à obtenção de uma consistência adequada) e condições

ambientais (temperatura e umidade do ambiente de aplicação da argamassa influenciam na

retração, temperaturas elevadas e umidades baixas intensificam o processo facilitando a saída da

água adsorvida nos produtos de hidratação).

Aderência: É a capacidade da argamassa em se fixar no substrato onde é aplicada.

Quando a argamassa entra em contato com o substrato, ocorre migração de água de um material

para o outro, carreando materiais cimentícios. Este material ao hidratar, fixa-se nos poros

superficiais do substrato, ocasionando a aderência da argamassa. Alguns fatores afetam a

aderência de uma argamassa: adesão inicial, rugosidade e absorção inicial do substrato, retenção

de água, tipo de aglomerante empregado e granulometria dos agregados.

4.4 CLASSIFICAÇÃO DAS ARGAMASSAS

4.4.1 - Classificação quanto ao emprego:

a) Comuns: Quando se destinam a uso comum. Exemplos: Argamassa para rejuntamentos, para

revestimentos, para pisos, injeções, etc.).

c) Especiais: Quando destinadas a uso não comum. Exemplos: Refratárias (resistir altas

temperaturas), de reparos, etc.

85

4.4.2 - Classificação quanto ao tipo de aglomerante:

a) Aéreas: Quando utiliza-se um ou mais aglomerantes aéreos. Exemplos: De cal aérea, gesso,

magnésia sorel.

b) Hidráulicas: Quando utiliza-se um ou mais aglomerantes hidráulicos. Exemplos: Cal

hidráulica e cimento Portland comum).

c) Mistas: Quando utiliza-se um aglomerante aéreo e um aglomerante hidráulico. Exemplos: Cal

e cimento.

4.4.3 – Classificação quanto à dosagem:

a) Pobres ou Magras: Quando o volume de pasta é insuficiente para preencher o volume de

vazios.

b) Cheias: Quando o volume de pasta preenche exatamente os vazios do agregado.

c) Ricas ou gordas: Quando há excesso de pasta.

4.4.4 - Classificação quanto à consistência:

a) Secas: É necessário aplicar uma energia significativa para poder conformá-la na sua forma

final. Exemplo: argamassas magras utilizadas em contrapiso.

b) Plásticas: Com um pequeno esforço atinge a sua forma final. Exemplos: Argamassas de

assentamento de tijolos, blocos, peças cerâmicas e de revestimento de alvenarias.

c) Fluídas: Escorrem e se auto-nivelam sem qualquer esforço além da força da gravidade para

sua aplicação. Exemplo: Argamassas de preenchimento de blocos de concreto.

4.5 ARGAMASSAS AÉREAS

4.5.1 - Argamassas de cal aérea:

Tem uso bastante limitado (apenas para interiores de edificações), devido a baixa

resistência mecânica (menor que 1MPa aos 28 dias) e alta retração na secagem. Não devem secar

de maneira muito rápida porque as reações de carbonatação necessitam da presença de água. Não

devem ser utilizadas composições muito ricas nem com muita quantidade de água devido ao

problema da retração. Na utilização da cal hidratada deve ser feita uma mistura prévia, anterior

ao uso para que se complete a extinção da cal. Empregadas na proteção de elementos

construtivos de madeira, aços, concreto, etc.

86

4.5.2 - Argamassas de gesso:

São empregadas em revestimentos internos de acabamento fino. Normalmente, em lugar

da argamassa, emprega-se o gesso puro, sem adição de areia. O gesso não necessita da adição de

agregado para evitar a retração hidráulica. O agregado, quando utilizado, serve apenas para

baratear a mistura, já que diminui a sua resistência. Quando deseja-se uma superfície muito lisa

não se faz uso da areia. As pastas e argamassas de gesso também possuem uma elevada

resistência a altas temperaturas.

- Traço para gesso em forma de pasta: 1: 0,6- 0,7 (gesso: água), em volume.

- Traço para argamassa: 1:1-3 (gesso: areia), em volume.

4.6 ARGAMASSAS HIDRÁULICAS

4.6.1 - Argamassa de cimento:

As argamassas de cimento e areia têm alguns empregos como chapiscos, assentamento

de pisos, contrapisos, pisos, assentamento alvenarias e argamassa armada. São caracterizadas

pela pouca trabalhabilidade (baixa coesão) e grande resistência.

4.6.2 - Argamassas mistas de cal e cimento:

São as mais empregadas na construção civil. Possuem propriedades como resistência

(conferida pelo cimento), trabalhabilidade (conferida pela cal) e retenção de água (conferida pela

cal). São empregadas em emboços e rebocos e assentamento de alvenaria. A proporção da

mistura depende da utilização desejada. São recomendados alguns traços em função do tipo de

aplicação. Abaixo estão listadas algumas proporções usuais para argamassas utilizadas na

construção civil:

Assentamento de alvenaria pouco resistentes → 1: 2: 8 - 10 (cimento, cal hidratada,

areia).

Assentamento de alvenaria de média resistência, alvenaria estrutural → 1: 2: 6

(cimento, cal hidratada, areia).

Assentamento de alvenaria de alta resistência ou sujeitas a ambientes agressivos → 1:

1/2: 3 - 4,5 (cimento, cal hidratada, areia).

Emboço e reboco (interno e externo) → 1: 2 : 8 - 10 (cimento, cal hidratada, areia).

Chapisco → 1: 2 - 3 (cimento e areia).

Revestimentos finos, tetos e forros falsos de gesso → 1: 0 - 2 (gesso e areia).

Contrapiso para assentamento de carpete e cerâmica → 1:3 – 4 (cimento e areia).

87

Figura 2: Mistura manual de Argamassa (ABCP).

88

4.7 PATOLOGIAS RELACIONADAS ÀS ARGAMASSAS

Nos rebocos os defeitos mais comuns são as manchas, o bolor, os descolamentos, as fissuras,

o esfarelamento e as vesículas. Além dos defeitos de execução (superfície irregular, falta de

prumo, furos, etc.). Várias causas contribuem para estas patologias. As principais são: Fatores

externos aos revestimentos, má aplicação do revestimento, mau proporcionamento das

argamassas e tipo e qualidade dos materiais utilizados para preparar as argamassas de

revestimento.

Fissuras:

Podem ser causadas por rachaduras da alvenaria devido aos tijolos soltos da argamassa de

assentamento ou também pela deficiência na aderência entre a alvenaria e o próprio

revestimento. Geralmente são conseqüência de rachaduras e descolamentos nas paredes.

De modo geral, os principais fatores que estão ligados às fissuras no reboco são:

- Movimentação térmica e higroscópica exagerada do revestimento;

- Movimentação térmica e higroscópica diferenciada entre a base (alvenaria) e revestimento;

- Propriedade de aderência do reboco;

- Má execução do revestimento;

- Envelhecimento natural dos materiais ou fadiga;

89

- Condições e/ou meios a que está exposto;

- Alvenaria com superfície regular para assegurar a ligação com o revestimento.

De acordo com exposto, percebe-se que a durabilidade do reboco não depende apenas de

suas propriedades. Uma rachadura na parede, por exemplo, implica também em rachaduras no

reboco, já que está a ela aderida. A separação do reboco da parede (descolamento) também

implica em fissuras, uma vez que o reboco, ficando sem apoio, flexiona-se, quebrando na região

tracionada.

Diante deste caso, para saber se a fissura está apenas no reboco, deve-se retirá-lo em uma

pequena área em torno da fissura e observar se existem trincas na alvenaria ou tijolos soltos.

Durante a remoção do reboco também é possível perceber e avaliar a aderência entre o mesmo e

alvenaria.

Caso a causa seja o desprendimento dos tijolos ou trincas, deve-se tratar de corrigí-las. Se

for verificado o descolamento, sua causa deve ser investigada e eliminada, para só então partir

para os reparos.

Fissuras na direção horizontal nas alturas das fiadas também são comuns. Estas acontecem

quando o reboco é executado antes que a argamassa de assentamento seque. Esta secagem

sempre causa uma diminuição da altura da parede, por isso a parede não deve ser revestida antes

que isto ocorra pois, quando ela acontece, se o reboco já foi executado, ele acaba sendo

esmagado e fissurado. O problema é mais grave quanto mais espessas forem as juntas de

assentamento.

Um dos tipos mais comum de fissuras em reboco é aquele em forma de “couro de crocodilo”

ou “teia de aranha”. VERÇOZA (1991) diz que é a resultante da variação volumétrica do próprio

reboco, podendo ser decorrente de uma expansão ou retração durante a fase de endurecimento.

As fissuras de retração ocorrem quando a argamassa seca muito rápido ou quando ela possui

quantidades de água exageradas.

Os fatores que interferem na retração de uma argamassa são:

- Consumo de aglomerante;

- Porcentagem de finos existente na mistura;

- Teor de água de amassamento;

- Aderência do revestimento com a base, número de camadas aplicadas, espessuras das camadas,

tempo decorrido entre uma aplicação e outra, rápida perda de água durante o endurecimento por

ação intensiva de ventilação e/ou insolação, entre outras.

90

Na verdade, o último fator está relacionado com os demais, pois a presença elevada de

aglomerante e de finos implica em elevada quantidade de água de amassamento. Quando esta é

exagerada, grande parte dela não permanece no reboco (é perdida para o meio) causando uma

diminuição volumétrica significativa e, conseqüentemente, implica em fissuras de retração. É

comum acontecer em traços mais ricos

Em paredes excessivamente ensolaradas, VERÇOZA (1991) aconselha que o reboco deve

ser mantido úmido por três dias para propiciar uma secagem lenta. Desta forma, a argamassa

adquire resistência e consegue resistir as tensões de secagem.

As fissuras por expansão, acontecem geralmente quando há magnésio na cal ou ainda

quando a cal não foi bem extinta. Nos casos mais comuns estas expansões vem acompanhadas de

vesículas. A expansão do reboco também pode ocorrer por efeito de criptoflorescência, que

VERÇOZA (1991) define como sendo o crescimento de sais e cristais no interior dos materiais.

Para corrigir as fissuras tanto de expansão quanto de retração, deve-se esperar que as

mesmas se estabilizem. Isto acontece assim que cessa a secagem e expansão.

Se a fissura é pequena (menor que meio milímetro) a sua correção é mais fácil.

Normalmente consegue-se bom resultado com aplicações de nata de cal sobre a superfície,

fazendo com que ela penetre nas fissuras.

Nos casos onde as fissuras são maiores, a aplicação de nata de cal não consegue corrigir

porque normalmente ela trinca novamente ao secar. VERÇOZA (1991) recomenda que seja feito

um grauteamento, o qual implica em aplicações de argamassa com aditivo de expansão.

As fissuras de expansão e retração, chamadas por VERÇOZA (1991) como fissuras devidas

exclusivamente ao reboco restringem danos apenas à estética da construção.

91

Descolamento e esfarelamento

O descolamento é quando o reboco solta da parede em placas ou em blocos.

Normalmente, é caracterizado pela formação de um bolsão sobre o revestimento e também pelo

som cavo ao se bater no reboco. Pode ocorrer entre as camadas do reboco: entre o chapisco e o

reboco, ou entre o emboço e o guarnecimento. Ocorre em locais com umidade constante,

costumando aparecer em porões e/ou ambientes sem ventilação.

O esfarelamento é uma forma especial de descolamento. O reboco vai desagregando-se

em grãos ou em pó. A causa mais frequente para a ocorrência deste defeito é o emprego de

argamassa fraca ou pobre (com pouco aglomerante).

Outra causa pode ser a carbonatação lenta da cal. Geralmente ocorre em argamassas

magnesianas ou quando é feita uma pintura impermeável antes do endurecimento total do

reboco, pois neste caso, o ar custa a penetrar prejudicando a cura do revestimento. Nos ambientes

pouco arejados também pode acontecer o mesmo problema.

Eventualmente o esfarinhamento pode ser corrigido através de emprego de vernizes de

alta colatividade, mas em casos em que a falta de coesão é grande, esta medida não é adequada,

pois o descolamento surge nas camadas mais profundas. Na maioria dos casos, o verniz apenas

diminui o esfarinhamento da superfície, não ajuda na ligação parede/revestimento. Então, a única

forma é remover todo o revestimento e refazê-lo com argamassa adequada.

As causas mais comuns de descolamento e esfarelamento são:

- Infiltrações da água através da outra face da parede. Esta umidade produz pressão e ocasiona o

desprendimento do revestimento; a medida que o descolamento avança surgem fissuras e na fase

mais adiantada o reboco cai; - Depósito de eflorescência entre o tijolo e o reboco, ou pela presença de mica na areia. Como a

mica é expansiva o reboco expande e se solta da superfície;

- Argamassa pobre ou rica. No primeiro, a quantidade de aglutinante não é suficiente para

assegurar a ligação com a superfície. A ancoragem de uma argamassa é feita exclusivamente

pelo aglomerante; é ela que dá a adesão necessária à argamassa. Este tipo de revestimento é

reconhecido pela característica de esfarelar-se facilmente. Já, no segundo, o excesso deste

produto na argamassa implica em retração significativa na secagem; se ela for maior que a força

92

de ancoragem o reboco se soltará. Neste último, se as lesões forem pequenas, basta fazer o

conserto nas áreas prejudicadas, senão, a correção é mesmo retirar o revestimento e refazê-lo

com argamassa de adequada. CINCOTTO (1988), determina 1:3 a proporção limite para que a

argamassa não seja considerada rica e, 1:16 o limite para argamassas pobres, ambos

considerando a cal como aglomerante;

- Falta de chapisco e tijolos sem porosidade. Em ambos os casos, a superfície não é adequada

para garantir a sua aderência com o revestimento. A falta de chapisco ou sua execução

inadequada impede que se tenha uma base rugosa, capaz de segurar o reboco. Já, os poros dos

tijolos são essenciais para permitir que a argamassa penetre no seu interior, agarrando-se assim

fortemente à superfície. A ligação entre a base e o revestimento se dá pela penetração do

aglomerante na base e o endurecimento subseqüente. Tijolos com ranhuras ajudam a suprir tal

problema, seguido de uma camada de chapisco;

- Reboco excessivamente espesso. Nestes casos, o peso do reboco normalmente ultrapassa a sua

força de aderência com a superfície a situação tende a se agravar com o tempo. VERÇOZA

(1991) recomenda limitar este revestimento entre 2 e 4cm. A correção também implica em

refazê-lo;

- Reboco mal executado. Segundo CINCOTTO (1988), quando o reboco é alisado

excessivamente propicia uma camada de cal na superfície. Por carbonatação, forma-se uma

película de carbonato que age como uma barreira que impede a penetração do anidrido

carbônico, impedindo o endurecimento do interior da camada de revestimento.

Antes de executar o reboco é importante molhar a superfície. Esta operação faz com que

a água puxe o aglomerante para dentro dos poros, dando a ancoragem necessária. Além disto,

evita que a argamassa perca água para a superfície a ser rebocada. A perda exagerada pode

prejudicar as reações de hidratação do cimento e, conseqüentemente, a eficiência do

aglomerante.

Vesículas:

93

Vesículas são descolamentos pontuais isolados que podem ser manifestar nos rebocos ou

nas pinturas, formando pequenas crateras (máximo de 7cm).

De acordo com BAUER (1997), a presença de materiais dispersos na argamassa que

manifestam posterior variação volumétrica, geram vesículas no revestimento endurecido.

Esta incidência patológica geralmente está ligada a cliptoflorescência. De acordo com

VERÇOZA (1988), cliptoflorescência é uma formação salina oculta referente ao crescimento de

sais ou cristais no interior dos materiais. Segundo ele, as vesículas no reboco surgem quando se

emprega argamassa com algum componente expansivo, tais como argila, matéria orgânica,

resíduos metálicos ou madeira ( a madeira incha ao umedecer). Mais raramente as vesículas

podem ser formadas quando a própria cal da argamassa foi levada ao reboco antes de estar bem

extinta, resultando em descolamentos, fissuras e vesículas. Em todos os casos a solução é refazer

todo o reboco, pois o defeito é generalizado por toda a superfície, não podendo prever quando

vai parar.

Manchas:

O aparecimento de manchas em rebocos, segundo VERÇOZA (1991), pode ser originado

no próprio material da argamassa, ou provir dos tijolos. As substâncias causadoras de manchas

aparecem em ambos os materiais.

Para eliminá-las, a remoção da umidade é sempre boa solução, pois ela é quem dissolve

as substâncias e as traz para a superfície. Outra medida é retirar todo o reboco e colocar um

novo, pois as pinturas feitas sobre reboco manchado raramente dão resultados satisfatórios, pois

acabam sempre reaparecendo. Substituir o reboco é, de início, uma solução mais cara, porém , dá

resultados melhores e mais garantidos.

Existem ainda as manchas por contaminação atmosférica. É muito comum o

recobrimento do revestimento externo de edificações por pó, fuligem e partículas contaminantes.

Os fatores que influenciam na existência dessas manchas são:

- Vento;

- Chuva direta;

- Chuva escorrida;

- Temperatura;

- Porosidade do material de revestimento;

- Textura superficial;

94

- Formas da fachada;

- Cor dos materiais.

As manchas devidas a eflorescências, bolor e limo são muito freqüentes nos revestimentos.

- Eflorescência:

É uma manifestação patológica que depende essencialmente da água.

A eflorescência é a formação de depósitos de coloração geralmente esbranquiçada,

originados pela migração de água rica em sais, vinda do interior dos componentes que compõe a

alvenaria e/ou concreto. Em casos raros, o sal pode ser depositado pela atmosfera, devido à

presença de indústrias químicas ou situações similares nas proximidades, que lancem produtos

químicos no ar ou ainda pode ser poeira trazida pelo ar.

São bem comuns nas paredes de tijolos. O barro utilizado para tijolos geralmente contém

cal, que combinará para formar eflorescência de carbonato ou sulfato de cálcio. O barro também

pode ter pirita, que dará eflorescência ferruginosas e, se tiver origem marítima, poderá conter

cloretos e sulfatos.

Segundo PINTO (1996), não é possível determinar o teor de sais solúveis que cause a

formação da eflorescência. Às vezes, uma quantidade de sal alcalino de 0,01% já é suficiente

para causar a sua formação. Porém, o seu aparecimento depende não só do teor de sal solúvel; é

também necessário que exista água e pressão hidrostática para ocasionar a saída da solução para

a superfície.

UEMOTO (1988), cita os seguintes fatores externos que contribuem para o seu aparecimento: - Quantidade da solução que sai para a superfície. Quanto maior a quantidade de água, maior será

a quantidade de sal solubilizado, principalmente para os sais pouco solúveis;

- Tempo de contato entre a água e os sais também influencia o aparecimento do fenômeno.

Quanto maior for este período, maior será a solubilização dos sais;

- Temperatura: o aumento desta facilita a solubilização dos sais além de acelerar a velocidade de

evaporação da umidade;

95

- Capilaridade: favorece o movimento da solução com sais pelo interior dos elementos

construtivos. Por isto, existem casos em que a eflorescência acaba se depositando sobre um

componente com um menor teor de sais, porém, com uma melhor capilaridade.

Na maioria dos casos as eflorescências apenas trazem o mal aspecto da construção, não

interferindo na segurança da edificação. Porém, existem casos em que o sal formado pode trazer

o descolamento dos revestimentos e/ou pinturas, desagregação das paredes e até queda de

elementos construtivos. Isto acontece quando os sais não conseguem atravessar o reboco ou a

pintura; acabam depositando-se nas sua interfaces e provocam o seu desprendimento.

Para prevenir as eflorescência deve-se evitar o uso de materiais com elevado teor de sais

solúveis, não utilizar tijolos com elevado teor de sais sulfatos evitando desta forma a formação

de substâncias solúveis em água e produtos expansivos.

Como a umidade é uma necessidade para a formação da eflorescência, recomenda-se

proteger a alvenaria recém terminada da chuva e executar uma eficiente vedação e

impermeabilização para impedir umidade do solo e da chuva. Pode-se ainda optar por tintas

impermeáveis nas paredes externas, nos casos de alvenaria aparente, diminuindo desta forma a

absorção da água da chuva pelo tijolo. Para evitar a reação tijolo-cimento, deve-se optar pela

argamassa mista. Os cimentos pozolânicos ou de alto forno liberam menor quantidade de cal na

sua hidratação, conseqüentemente, diminuem a quantidade de sal dissolvido.

VERÇOZA (1991), diz que para avaliar se um tijolo tem condições de eflorescência,

deve-se colocá-lo de pé dentro de um prato com água durante doze horas. Depois de seco, se ele

apresentar manchas no topo e nas laterais, indicará que há presença de sais solúveis.

a) Manchas brancas com aspecto de nuvem

Caracteriza-se por um depósito de sal branco, pulverulento e bastante solúvel em água. É

o tipo mais comum de eflorescência (UEMOTO, 1988 apud LUZ, 2000).

Geralmente só prejudica o aspecto estético, pois não interfere no desempenho da estrutura

onde aparece. A maior lesão que pode causar é o descolamento da pintura. Existem casos em que

se pode ter a presença da eflorescência, porém, a pintura não sofre descolamento porque a

umidade com o sal a atravessa sem desprendê-la, mas geralmente deixa mancha sobre ela.

96

Pode aparecer em superfícies de alvenaria aparente ou revestidas com argamassa, juntas

de assentamento, próximas a caixilhos mal vedados, em peças cerâmicas e/ou em suas juntas. Se

o seu acúmulo se der no plano entre a alvenaria e a pintura, poderá implicar no desprendimento

da última.

Os sais formados originam-se de tijolos, cimentos, agregados, da água utilizada no

amassamento, poluição atmosférica e ainda da reação química entre os compostos do tijolo e

cimento.

Este tipo de eflorescência geralmente apresenta sais de sulfato de sódio, potássio, cálcio e

magnésio e carbonatos de sódio e de potássio.

Se a eflorescência estiver na parte externa de uma alvenaria recém terminada, a mesma

deve desaparecer sozinha já que, como os sais são solúveis em água, a ação das chuvas

prolongadas é capaz de removê-la. A eliminação mais rápida da eflorescência pode ser feita com

uma escova de aço, seguida de lavagem com água abundante, atentando-se para que a mesma

penetre na alvenaria para dissolver os sais.

b) Mancha branca com aspecto de escorrimento

Caracteriza-se por um depósito de cor branca com aspecto de escorrimento, muito

aderente e pouco solúvel em água. Não é tão comum, como a eflorescência do tipo I e é mais

difícil de ser eliminada.

Forma-se geralmente sobre as superfícies de concreto e alvenaria, podendo também se

originar próxima de elementos de concreto. Neste últimos, as mais comuns costumam aparecer

próximas às juntas de concretagem, já que a água percola por elas com maior facilidade e

também em superfícies onde ocorre a exsudação.

Este depósito de cor branca é carbonato de cálcio, resultante da reação do hidróxido de

cálcio ( do cimento) com o gás carbônico (do ar).

Ca (OH)2 + CO2 Ca CO3 + H2O

O hidróxido de cálcio (Ca (OH)2), originado nas reações de hidratação do cimento, em

contato com a água da chuva, dissolve-se e deposita-se nas superfícies das fachadas. Com a

presença do gás carbônico (do ar) e com a evaporação da água, esta cal transforma-se em

carbonato de cálcio.

Este produto formado não afeta a estabilidade da alvenaria; apenas prejudica o efeito

estético da edificação. Como o sal formado é mais grosso que os sulfatos, o mesmo não atravessa

os revestimentos e pinturas, podendo então causar o seu desprendimento.

97

A remoção destes produtos das superfícies pode ser feita com solução de ácido muriático.

Se a quantidade a ser retirada for exagerada, deve-se primeiramente optar por uma remoção

mecânica e, só então, aplicar a solução citada.

Existem casos em que é difícil eliminar totalmente esta eflorescência e a aplicação

repetitiva da solução pode ser prejudicial à durabilidade do componente.

c) Mancha branca entre juntas de alvenaria

Depósito de sal branco entre juntas de alvenaria aparente, que se apresentam fissuradas

devido à expansão da argamassa de assentamento, podendo ocorrer tanto em fachadas expostas à

ação da chuvas como nas não expostas.

Em zonas abrigadas das chuvas, a expansão e fissuração são resultantes da hidratação do

sulfato de cálcio. O produto formado nesta reação é o gesso, o qual ocupa um volume maior que

o inicial.

Ca SO4 + H2O Ca SO4.H2O volume menor volume maior

Já, em zonas úmidas da alvenaria, a expansão e fissuração são causadas devido à

formação do “sal de Candlot” ou etringita (Al2O3. 3CaO. 3 Ca SO4. 31 H2O). Este produto

também é expansivo e resulta da reação entre o sulfato de cálcio e aluminato de cálcio hidratado.

O primeiro pode ser originário do tijolo ou das reações entre os sulfatos de sódio e potássio

existentes com a cal do cimento, enquanto que o segundo resulta do cimento. Al2O3. 4CaO. 12 H2O + 3 Ca SO4. 2 H2O + 13 H2O Al2O3. 3CaO. 3 Ca SO4. 31 H2O + Ca(OH)2

etringita

Estalactites

De acordo com PINTO (1996) apud LUZ (2000), estalactite é um tipo de eflorescência,

causada pelo gotejamento de água proveniente de excessiva concentração de umidade. Esta água

carrega sais solúveis presentes nos componentes estruturais que vão acumulando-se em pontos

da superfícies, formando saliências, através de sucessivas deposições dos mesmos.

É uma concreção mineral que geralmente se forma em tetos de pavimentos superiores,

quando se tem a laje de cobertura ou a caixa d’ água imediatamente acima. Como estes

elementos costumam apresentar deficiência na impermeabilização e estão constantemente em

98

contato com a umidade, a água acaba penetrando-os e carreando os sais para a face inferior da

laje .

- Bolor, Mofo e Limo:

São também danos provocados pela umidade.

Segundo ALUCCI, et al. (1988) apud LUZ (2000), o bolor ou mofo é uma alteração

observável macroscopicamente na superfície de diferentes materiais, sendo resultado do

desenvolvimento de microorganismos pertencentes ao grupo dos fungos.

Nas edificações, promovem a decomposição de revestimentos ou de material orgânico

sobre eles depositados.

VERÇOZA (1991), diz que o bolor é uma manifestação de um tipo de microvegetais, os

fungos.

Como os fungos não têm clorofila, sua raízes segregam enzimas que fazem a

decomposição. Estas enzimas funcionam como um ácido sobre o material onde cresce o fungo. O

material é então atacado e queimado, ficando com cor escura. Diante disto, começam a aparecer

manchas e, mais tarde, a superfície começa a desagregar.

Ainda, segundo ALUCCI, et al. (1988), os fungos têm seu desenvolvimento bastante

afetado pelas condições ambientais, sendo a presença de umidade fundamental para propiciar o

seu desenvolvimento.

VERÇOZA (1991) diz que os fungos podem se desenvolver em cerâmica, concreto,

argamassa, metais e até mesmo em vidros. Tal facilidade se deve ao fato de necessitarem de

poucos alimentos, podendo muitas vezes se alimentarem de partículas depositadas com o pó.

O acúmulo de fungos na superfície melhora a aderência da poeira sobre a mesma e, como

esta (a poeira) é uma fonte de nutrientes para estes organismos, facilita o seu desenvolvimento. A

presença de trincas e frestas sobre a película da pintura, por tornar o ambiente mais abrigado,

também favorece o crescimento de fungos.

A eliminação de fungos nem sempre é fácil. A forma mais eficiente é retirar as condições

para sua sobrevivência, ou seja, evitar umidade superior a 75% e temperaturas entre 10 e 35ºC.

Ambientes impermeabilizados impedem a presença de umidade e se forem adequadamente

ventilados inibem a sua permanência. Argamassas com adição controlada de silicone ajudam na

prevenção da umidade. As eliminações superficiais com pano úmido não removem as suas

raízes, fazendo com que o mofo reapareça rapidamente.

99

Já o limo, de acordo com VERÇOZA (1991), são vegetais microscópicos que não atacam

diretamente o substrato, porém, além do mau aspecto (cor verde) podem desagregar lentamente

as argamassas devido à pressão de suas raízes entre grãos e poros.

Estas manifestações patológicas ocorrem freqüentemente em paredes de tijolos úmidos.

Eles desagregam lentamente os tijolos, deixando a superfície opaca, causando um mau aspecto.

100

5.1 DEFINIÇÃO

Produto resultante do endurecimento de uma mistura, em determinadas proporções, de

cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água.

As funções da pasta (cimento + água) são:

dar impermeabilidade ao concreto;

dar trabalhabilidade ao concreto;

envolver os grãos;

preencher os vazios entre os grãos.

As funções do agregado são:

reduzir o custo do concreto;

reduzir as variações no volume (diminuição das retrações);

contribuir com grãos com resistência superior ao da pasta.

5.2 TIPOS

a) Concreto Simples ou Hidráulico: Preparado com cimento, agregado graúdo, agregado

miúdo e água. Tem grande resistência aos esforços de compressão, mas pequena resistência aos

esforços de tração.

b) Concreto Armado: Possui elevada resistência, tanto aos esforços de tração como aos de

compressão. Além do cimento, agregado graúdo, agregado miúdo e água, utiliza-se armadura ou

ferragem (barras de aço).

c) Concreto Magro: É um concreto simples com reduzido teor de cimento. É mais econômico,

mas deve ser usado quando não for exigido tanta resistência e impermeabilidade. Exemplos:

Contrapisos e bases de fundações e pavimentos.

d) Concreto Protendido: É o concreto onde, através da tração dos cabos de aço, é introduzido

pré-tensões de tal grandeza e distribuição, que as tensões de tração resultantes do carregamento

são neutralizadas a um nível ou grau desejado.

e) Concretos Especiais:

CAPÍTULO 5

CONCRETOS

101

• Concreto leves (porosos, aerados ou celulares; com agregados leves ou com agregados

sem finos): Caracterizados pela baixa massa específica aparente em relação aos concretos

normais ou tradicionais. Nas construções possuem baixo peso próprio e elevado

isolamento térmico. O isolamento térmico é melhorado com o acréscimo da porosidade.

O termo concreto leve é usado para concreto cuja massa é menor que 1.800 kg/m3.

• Concretos com aditivos: Concretos que faz uso de plastificantes, incorporadores de ar,

superplastificantes, aceleradores ou retardadores de pega e endurecimento. O uso de

plastificantes possibilita a redução da água para uma mesma trabalhabilidade,

aumentando a resistência, ou a redução do teor de cimento, mantendo a resistência no

mesmo valor. As bolhas de ar incorporado ao concreto atuam como um agregado fino

adicional, que possui coeficiente de atrito nulo em relação aos grãos rígidos vizinhos,

melhorando a plasticidade e a trabalhabilidade do concreto fresco.

• Concreto massa: Utilizado em peças de grandes dimensões (barragens), sem armadura,

caracterizado por baixos consumos de cimento, agregados de elevado diâmetro máximo,

e com geração de baixa quantidade de calor de hidratação.

• Concretos injetados ou coloidais: Obtido a partir da injeção de com uma argamassa, de

modo a preencher os vazios de um agragedo graúdo, colocado anteriormente nas formas.

• Concretos à vácuo: A quantidade de água utilizada para misturar e adensar o concreto é

maior do que a necessária para a hidratação do aglomerante. Para facilitar o lançamento

emprega-se o teor de água adequado à trabalhabilidade desejada e posterior elimina-se a

água em excesso, com relação as necessidades das reações químicas. A água é eliminada

por sucção e ao mesmo tempo aplica-se uma forte compressão às faces externas do

concreto. O procedimento consiste em aplicar sobre a massa uma placa rígida composta

por treliças recobertas por um tecido forte e permeável, e sobre estas, outra parede

repousando sobre borrachas, formando uma cavidade sobre o concreto.

• Concretos refratários: Quando o concreto tiver que suportar elevadas temperaturas ou

mudanças térmicas é preciso um concreto especial, tendo o nome de refratário, onde as

características próprias levam a um comportamento adequado naquelas temperaturas. O

concreto normal perde suas qualidades a 200-300°C, desagregando-se, pois os compostos

hidratados do cimento perdem sua água de constituição. Os agregados do tipo silícico

sofrem transformações cristalinas a 600-800°C e os agregados calcários produz, a estas

temperaturas, a descarbonatação e a desintegração da massa. Para obter este tipo de

concreto, deve-se usar cimento aluminoso como aglomerante e, como agregados,

materiais refratários mais ou menos silícicos, para temperaturas pouco elevadas, mais

102

aluminosos, para temperaturas maiores, e, agregados como o coridon, o carborundo, a

cromita, a magnesita, entre outros, para temperaturas elevadas.

• Concretos ciclópicos: Concreto simples que contém pedra de mão.

• Concretos projetados: Concreto transportado pneumaticamente através de uma mangueira

e projetado sobre uma superfície a uma alta velocidade.

• Concretos de alta resistência: Concretos onde a resistência à compressão é superior a 40

MPa e peso normal de 2.400 kg/m3.

• Concretos de alto desempenho: A microssílica impõe ao concreto uma melhoria nas suas

mais importantes características. Isto é conseguido através da atuação da microssílica na

microestrutura do concreto através de dois efeitos: atua quimicamente reagindo com o

Hidróxido de Cálcio (CH) transformando-o em Sílicato de Cálcio Hidratado (CSH), que é

um dos principais componentes do concreto endurecido responsáveis pela sua resistência,

e atua também como material inerte preenchendo os poros do concreto e tornando-os

descontínuos. Com o uso da microssílica o concreto passa a ter : maior resistência à

compressão, porosidade próxima de zero, maior resistência à abrasão e à corrosão

química, maior adesão a outras superfícies de concreto e melhor aderência com o aço,

dentre outras vantagens. A reação química acontece principalmente na interface entre

argamassa de cimento e agregado graúdo, a qual constitui-se em um ponto vulnerável do

concreto. Por isto, com o uso da microssílica há uma maior aderência entre agregado e

pasta, e o ponto "fraco" do concreto passa a ser o agregado. Isto é evidenciado

observando-se a superfície de ruptura do concreto de alto desempenho na compressão,

mostrando os agregados totalmente rompidos. Podemos citar entre outras aplicações as

seguintes : Edifícios em concreto (por reduzir tempo de execução, aumentar a área útil,

tornar a estrutura mais durável e proporcionar uma economia em torno de 20%); Pontes e

viadutos (permite maiores vãos, rapidez de execução e aumento da vida útil, além de

economia); Soleiras de vertedouros de usinas Hidrelétricas (devido à sua boa resistência à

abrasão); Pisos industriais (indicado por ter alta resistência à abrasão bem como a ataques

químicos); Obras marítimas (por se tratar de um material com permeabilidade próxima de

zero é fortemente indicado o seu uso em ambientes agressivos); Recuperação de

estruturas (pela sua grande aderência a superfícies de concreto, dispensando a utilização

de epóxi para união das superfícies); Peças pré moldadas (seu uso impõe agilidade à

produção); Concreto projetado (elimina o problema da reflexão no concreto projetado).

103

5.3 CLASSIFICAÇÃO

Os concretos simples ou hidráulicos podem ser classificados:

5.3.1 - Quanto às propriedades dos aglomerantes:

- Comum;

- Moderado calor de hidratação;

- Alta resistência inicial;

- Resistentes à águas sulfatadas;

- Baixo calor de hidratação.

5.3.2 - Quanto ao tipo de agregados:

- Leves: Quando são executados com agregados leves. Exemplos: Pérolas de isopor,

argila expandida, etc.)

- Pesados: Quando são executados com agregados pesados. Exemplos: Minérios de

barita, magnetita e limonita.

- Normais: Quando são executados com agregados normais. Exemplos: Areias

quartizosas, britas graníticas.

5.3.3 - Quanto à consistência:

- Fracamente Plásticos: Abatimento do tronco de cone (Slump) menor que 5cm;

- Medianamente plástico: Slump maior que 5cm e menor que 15cm;

- Fortemente plástico: Slump maior que 15cm.

5.3.4 - Quanto ao processo de mistura, transporte e lançamento:

- Manual;

- Mecânico.

5.3.5 - Quanto ao processo de adensamento:

- Manual;

- Mecânico (vibração, pervibração, centrifugação, jateamento).

5.3.6 - Quanto ao seu destino:

- Estrutural;

- Secundário.

104

5.3.7 - Quanto ao processo de dosagem:

- Experimental;

- Empírica.

5.3.8 - Quanto à textura:

- Gordo: Quando possui elevado teor de argamassa;

- Magro: Quando possui baixo teor de argamassa;

- Rico: Quando possui elevado teor de cimento;

- Pobre: Quando possui baixo teor de cimento.

5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

5.4.1 - Trabalhabilidade:

De acordo com PETRUCCI (1983), é uma propriedade qualitativa que identifica a maior

ou menor aptidão do concreto para ser aplicado com determinada finalidade sem perda de sua

homogeneidade. A consistência é um dos principais fatores que influenciam a trabalhabilidade.

A trabalhabilidade compreende duas propriedades essenciais: A Consistência ou Fluidez que é

função da quantidade de água adicionada ao concreto e a Coesão que é a medida da facilidade de

adensamento e de acabamento, avaliada pela facilidade de desempenar e julgamento visual da

resistência à segregação. É função da quantidade de finos da mistura, bem como da

granulometria dos agregados graúdo e miúdo e da proporção relativa entre eles. Os principais

fatores que afetam e determinam a trabalhabilidade são:

a) Fatores internos:

- Consistência: Função da relação água/materiais secos (umidade do concreto);

- Traço: Proporção relativa entre cimento e agregados;

- Granulometria: Distribuição granulométrica dos agregados e proporção relativa entre eles;

- Forma dos grãos dos agregados;

- Tipo e finura do cimento.

b) Fatores externos:

- Tipo de aplicação (finalidade);

- Tipo mistura (manual ou mecânica);

- Tipo de transporte (calhas, bombas, etc.), lançamento, adensamento e dimensões peças.

105

5.4.2 – Medidas da Trabalhabilidade:

Os aparelhos e métodos para medirem a trabalhabilidade possuem limitações por não

conseguirem introduzir todas as variáveis no fenômeno. A maioria dos métodos medem somente

a consistência e tem como base uma das seguintes proposições:

- Medida de deformação causada a uma massa de concreto fresco pela aplicação de força

determinada.

- Medida do esforço necessário para gerar na massa de concreto fresco, uma deformação

preestabelecida.

Os processos empregados podem ser:

a) Ensaios de consistência pelo abatimento do tronco de cone (NBR 7223/82):

O equipamento para ensaio de abatimento do tronco de cone é bastante simples. Consiste

numa haste de socamento de um tronco de cone de 300 mm de altura, 100 mm de diâmetro no

topo e 200 mm de diâmetro na base. O tronco de cone é preenchido com concreto, em três

camadas de alturas aproximadamente iguais, adensadas cada uma com 25 golpes com uma barra

de 16mm de diâmetro e depois vagarosamente suspenso (10 a 12 segundos). O concreto sem

suporte abate-se pelo seu próprio peso. A diminuição da altura do tronco de cone é chamada de

abatimento do concreto.

Figura 1: Determinação da consistência do concreto através do ensaio do tronco de cone

Existem valores de abatimento (Slump) recomendados em função do tipo de aplicação do

concreto:

- Volume grande de concreto com pouca armadura, utilizado para sapatas e blocos de

fundação. Aproximadamente 4cm;

- Concreto utilizado para vigas, pilares, lajes onde o lançamento é manual ou com caçambas.

De 6 a 8 cm;

- Concreto bombeado. De 8 a 12 cm.

O ensaio de abatimento pode ser utilizado para fazer a verificação do bom

proporcionamento da mistura. Se a superfície do concreto apresentar excesso ou falta de

Abatimento ( Slump)

106

argamassa e quando o concreto é abatido por pancadas laterais, se estiver mal proporcionado,

com falta de coesão, a mistura desagrega. O operador influência no ensaio devido a forma como

ele retira o molde, podendo fazer o abatimento variar em até 4cm (dependendo de sua

consistência).

b) Ensaio de remoldagem de Powers:

A principal parte do aparelho é um recipiente cilíndrico, dentro do qual se encontra um anel

concêntrico suspenso acima do fundo. O conjunto é fixado a uma mesa de consistência (flow-

table). O cone de abatimento utilizado no slump test serve para a moldagem do concreto a ser

ensaiado. Retirado o cone de abatimento, um disco metálico (1,9kg) é colocado no topo do

concreto moldado. A mesa é, então, posta em funcionamento num ritmo de uma queda por

segundo, até que o fim da operação seja alcançado quando o traço marcado na haste atingir o

topo de referência existente na guia. A essa altura, a forma do concreto mudou de um tronco de

cone para um cilindro. O esforço requerido para conseguir essa remoldagem é expresso pelo

número de golpes registrados. O ensaio de Powers é eminentemente laboratorial, mas sua

validade decorre do fato de que o esforço, para remoldagem, está estritamente ligado à

consistência. O ensaio de Powers foi modificado por Wuerpel, que substituiu a mesa de

consistência por uma vibratória. O número de segundos necessários à remoldagem passou a ser

um índice de caracterização da consistência do concreto.

Figura 2: Ensaio de Remoldagem de Powers

Flow Table

107

c) Ensaio Vebê:

O equipamento de ensaio, que foi desenvolvido pelo engenheiro sueco V. Bährner, consiste

de uma mesa vibratória, um recipiente cilíndrico, um tronco de cone, e um disco de vidro ou

plástico com movimento livre e descendente o qual serve como referência do final do ensaio. O

tronco de cone é colocado no recipiente, em seguida é preenchido com concreto, e depois

removido. O disco é posicionado no topo do tronco de cone e a mesa vibratória é ligada. O

tempo necessário para remoldar o concreto da forma tronco-cônica para a cilíndrica, até que o

disco esteja em contato com todo o concreto, é a medida da consistência e este valor é anotado

como sendo o índice Vebe, em segundos. Apropriado para concreto fracamente plástico. É

normalizado na Grã-Bretanha.

d) Mesa de espalhamento:

Utilizado na Alemanha e normalizado no Brasil. É medido pelo espalhamento de um tronco

de cone de concreto sujeito a golpes. É apropriado para os concretos medianamente e fortemente

plástico. O aparelho consta essencialmente de uma mesa metálica de 70 x 70cm de diâmetro,

montada sobre um suporte que lhe permite aplicar quedas de 4 cm. Um molde, com a forma de

um tronco de cone de 13cm de topo e 20cm de base e altura de 20cm, é colocado no centro da

mesa e o enchimento é feito em duas camadas e compactado da mesma maneira que o ensaio de

abatimento. O molde é então removido e são aplicados ao concreto 15 quedas, através de uma

manivela agindo sobre um excêntrico. O concreto se espalha sobre a mesa; mede-se o diâmetro

médio do concreto espalhado.

Figura 3: Ensaio da mesa de espalhamento

4 cm

d1

d2

108

e) Caixa de Walz:

Enche-se uma caixa de dimensões padronizadas com concreto e mede-se o rebaixamento

que ocorrerá na massa após ser feito o adensamento (por vibração). Apropriado para concretos

fracamente plásticos.

Figura 4: Ensaio da caixa de Wals

f) Ensaios de penetração:

A trabalhabilidade é medida pela capacidade do concreto em se deixar penetrar por um

objeto de formas e pesos padronizados. Na Europa são utilizados outros tipos de ensaios de

pouco interesse aqui no país que são os de Graff, Humm e Irribarien (Norma Espanhola) e Kelly

(Norma Americana).

5.4.3 - Exsudação:

Forma particular de segregação, onde a água da mistura tende a elevar-se à superfície do

concreto recentemente lançado. Fenômeno causado pela incapacidade dos constituintes sólidos

do concreto fixarem toda água da mistura, depende muito das propriedades do cimento. O

resultado da exsudação é o topo de cada camada de concreto tornar-se muito úmido e, se a água é

impedida de evaporar pela camada que lhe é superposta, podendo resultar em uma camada de

concreto poroso, fraco e de pouca durabilidade.

Não existem ensaios para medida da segregação; a observação visual e a inspeção por

testemunhos extraídos do concreto endurecido são, geralmente, adequados para determinar se a

segregação é um problema em uma dada situação. Existe, porém, um ensaio normalizado da

ASTM para medição da taxa de exsudação e da capacidade total de exsudação de uma mistura de

concreto. Segundo a ASTM C 232, uma amostra de concreto é colocada e consolidada num

recipiente de 250 mm de diâmetro e 280 mm de altura. A água de exsudação acumulada na

superfície é retirada em intervalos de 10 minutos durante os primeiros 40 minutos e, daí em

Concreto Lançado

Concreto Vibrado

Rebaixamento

109

diante, em intervalos de 30 minutos. A exsudação é expressa em termos da quantidade de água

acumulada na superfície, em relação à quantidade de água existente na amostra.

A exsudação provoca:

- enfraquecimento da aderência pasta-agregado e pasta-armadura;

- aumento da permeabilidade;

- formação da nata de cimento na superfície do concreto, precisando remove-la ao executar

concretagem de nova etapa.

5.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO

5.4.1 - Massa Específica: Massa da unidade de volume, incluindo os vazios. Varia

principalmente com tipo de agregado utilizado. Valores usuais:

- Concretos não-armados: 2.300kg/m3

- Concretos armados: 2.500kg/m3

* A massa específica fazendo-se uso de agregados leves é da ordem de 1.800kg/m3 e com

agregados pesados é de 3.700kg/m3.

5.4.2 - Resistência aos esforços mecânicos: O concreto é um material que resiste bem aos

esforços de compressão e mal aos de tração. A resistência à tração é da ordem de um décimo da

resistência à compressão. Resiste mal ao cisalhamento devido as tensões de distensão que

verificam-se nos planos inclinados. Os fatores que afetam a resistência mecânica são:

a. Relação água/cimento

b. Idade

c. Forma e graduação dos agregados

d. Tipo de cimento

e. Forma e dimensões do corpo-de-prova

f. Velocidade de aplicação de carga de ensaio

g. Duração da carga

Figura 5: Resistência à Compressão do Concreto Simples (ABCP)

110

Figura 6: Resistência à Tração do Concreto Simples (ABCP)

Figura 7: Resistência à Tração e Compressão do Concreto Armado (ABCP)

Fatores a serem controlados na produção do concreto:

a) Fator água/cimento: Principal fator a ser controlado quando se deseja atingir uma

determinada resistência. A resistência do concreto é inversamente proporcional à relação água-

cimento. É uma relação não linear, podendo ser expressa, normalmente pela função:

Esta expressão é chamada de “Lei de Abrams”. O excesso água colocado na mistura para que se

obtenha uma consistência necessária ao processo de mistura, lançamento e adensamento

ocasiona, após o endurecimento, vazios na pasta de cimento. Quanto maior o volume de vazios,

menor será a resistência do material.

b) Idade do concreto: A resistência do concreto progride com a idade, devido ao processo de

hidratação do cimento que se processa ao longo do tempo. Em projetos, é usual utilizar a

resistência do concreto aos 28 dias como padrão, após esta idade (para o cimento Portland

Comum) o aumento de resistência é muito pequeno. A seguir estão alguns estimadores da

resistência à compressão:

ca

B

Afcj = Lei de Abrams (5.1)

111

fc28= 1,25 à 1,50fc7;

fc28= 1,70 à 2,50fc3;

fc90= 1,05 à 1,20fc28;

fc365= 1,10 à 1,35fc28.

O coeficiente decresce com o aumento da resistência, isto é, para concretos menos resistentes

(Por exemplo: fc28 = 15MPa) pode-se assumir os limites superiores e para os mais resistentes

(18Mpa<fc28>30MPa), os limites inferiores. Para concretos de alta resistência ou aqueles

confeccionados com cimentos muito finos, os coeficientes apresentados são muito grandes.

c) Forma e graduação dos agregados: Os concretos confeccionados com seixos rolados

tendem a ser menos resistentes do que aqueles confeccionados com pedra britada, possuindo o

mesmo fator água/cimento, devido a menor aderência pasta/agregado. Este efeito só é

significativo para concretos de elevada resistência.

A granulometria do agregado graúdo também influencia a resistência do concreto. Concretos

confeccionados com britas de menor diâmetro tendem a gerar concretos mais resistentes,

mantida a relação água/cimento.

d) Tipo de cimento: A composição química do cimento ( proporção de C3S e C2S) influenciam

na resistência concreto, bem como a adição de escórias e pozolanas. Quanto mais fino possuir a

mistura, maiores são as resistências iniciais do cimento.

e) Forma e dimensões do corpo-de- prova: Para o ensaio de resistência à compressão do

concreto, utiliza-se o corpo-de-prova cilíndrico de 15cm de diâmetro por 30cm de altura.

f) Velocidade e aplicação da carga: Quando aplica-se velocidades maiores a tendência é gerara

valores de resistências mais elevados. Em velocidades mais baixas existe um tempo maior para

propagação de fissuras que ocorrem durante o carregamento, levando o corpo-de-prova ao

colapso em níveis de carga inferiores. Portanto esta velocidade é normalizada (0,3 - 0,8MPa/s ou

530 a 1410kgf/s) no Brasil.

112

g) Duração da carga: Nas cargas de curta duração o concreto resiste a maiores níveis de carga,

devido a velocidade da propagação das fissuras.

5.4.2.2 - Resistência à tração: Propriedade de difícil determinação direta. Sua importância está

ligada a alguns tipos de aplicação (exemplo dos pavimentos de concreto), devido a resistência à

tração ser desprezada para efeito de cálculo. Determina-se de duas maneiras:

a) Por compressão diametral: Rompe-se o cilindro confeccionado para a resistência à compressão

conforme mostra a figura abaixo (NBR 7222/83):

DLPft π

2=

Figura 8: Representação esquemática do ensaio de tração por compressão diametral

b) Flexão de corpos-de-prova prismáticos (módulo de ruptura): O ensaio é realizado como

mostra a Figura 9.

aPLf tf 3=

Figura 9: Representação esquemática do ensaio de tração na flexão

D L

a

a

L

P/2P/2

113

Na falta da determinação, a NBR 6118 permite que sejam adotados os seguintes valores: ftk = fck/10 para fck≤18MPa

ftk = 0,06 fck + 0,7 para fck≤18Mpa

5.4.3 - Permeabilidade e absorção: O concreto é um material poroso. A interconecção de

vazios de água ou ar poderá tornar o concreto permeável. As razões da porosidade são:

- Quase sempre é necessário utilizar uma quantidade de água superior a que se precisa para

hidratar o aglomerante, esta água ao evaporar deixa vazios.

- Com a combinação química diminuem os volumes absolutos do cimento e água que entram

na reação.

- Durante o amassamento ocorre incorporação ar na massa.

Para que se obtenha concretos com baixa absorção e permeabilidade, deve-se tomar as seguintes

providências:

- Utilizar baixos fatores água/cimento (aumentar o consumo de cimento ou utilizar aditivos

redutores de água como plastificantes, superplastificantes e incorporadores de ar);

- Substituir parcialmente o cimento por pozolanas (cinzas volantes, cinza da casca de arroz ou

microssílica) para preencher os vazios capilares do concreto através da reação entre pozolana

e hidróxido de cálcio liberado nas reações de hidratação do cimento.

- Utilizar agregados com maior teor de finos, mas não de natureza argilosa.

5.4.4 - Deformações: As variações de volume dos concretos são devido aos fatores citados a

seguir:

- Retração autógena: Variação de volume absoluto dos elementos ativos do cimento que se

hidratam.

- Retração plástica: Variação de volume do concreto ainda no estado fresco com a perda de

água.

- Retração hidráulica irreversível: Variação do volume de concreto endurecido pela saída de

água dos poros capilares

- Retração hidráulica reversível: Variação de água dos poros capilares devido a mudanças na

umidade do ar.

- Dilatação e retração térmica: Variação do volume do material sólido com a temperatura.

114

- Cargas externas: A atuação de cargas externas originam as deformações imediatas e

deformações lentas, estas últimas relacionadas também à perda de água dos poros capilares.

5.5 ANÁLISE ESTATÍSTICA DA RESISTÊNCIA DO CONCRETO:

Para a análise estatística do concreto deve-se observar as seguintes notações:

fcj: resistência do concreto à compressão prevista para j dias de idade;

fck: resistência característica do concreto à compressão;

fctj: resistência característica do concreto à tração prevista para j dias de idade;

fctk: resistência característica do concreto à tração;

δ: coeficiente de variação;

Sd: desvio padrão;

n: número de corpos de prova.

a) Média de n ensaios é a soma dos resultados dividida por n .

b) Desvio padrão

c) Coeficiente de variação

d) Resistência característica à compressão ou à tração

* Resistência característica será aquela em que somente 5% dos resultados dos corpos de prova

sejam inferior ao seu valor.

∑=

=n

ijj fc

nfc

1

1

∑ −×−

= 22

)1(1

jj fcfcn

Sd

100.jfc

Sd=δ

Sdftftk

ftftSdfcjfc

fcjδ)(fc

j

jk

k

k

.65,1

)..65,11(.65,1

..65,11

−=

−=−=

−=

δ

(5.2)

(5.3)

(5.4)

(5.5)

115

5.6 DOSAGEM DO CONCRETO

5.6.1 - Dosagem Empírica: Processo de seleção e proporcionamento de materiais constituintes

do concreto baseado em valores médios de propriedades físicas e mecânicas destes materiais,

conseguidos através da experiência prévia de tecnologias e bibliografias neste assunto. Este

procedimento é recomendado para obras de pequeno volume. A NBR 6118 (NB1) estabelece as

seguintes condições:

- quantidade mínima de cimento/m3 de concreto de 330 Kg;

- proporcionamento (agregado miúdo/volume total de agregado de 30 a 50%) para

trabalhabilidade adequada;

- quantidade mínima de água para trabalhabilidade adequada.

a) Notação para o desenvolvimento das fórmulas:

a: Kg agregado miúdo por Kg de cimento;

p: Kg agregado graúdo por Kg de cimento;

m: Kg agregado total por Kg de cimento (m = a + p);

x: Kg de água por Kg de cimento (a/c);

i: índice de inchamento da areia;

C: consumo de cimento por m3 de concreto;

H: relação água/materiais secos

δa = massa unitária do agregado miúdo;

δp = massa unitária do agregado graúdo;

da = massa específica aparente do agregado miúdo;

dp = massa específica aparente do agregado graúdo;

dc = massa específica do cimento.

b) Procedimento:

b.1) Determinação da resistência média característica (28 dias):

fcj= fck +1,65 . Sd

Onde Sd = Desvio padrão de dosagem.

* Condição A: Proporcionamento em massa, correção da umidade; assistência profissional

habilitado.

Sd= 4 MPa

(5.6)

116

* Condição B: Proporcionamento em massa, agregado em volume; agregados em volume;

correção da umidade; assistência profissional habilitado.

Sd= 5,5MPa

* Condição C: Cimento proporcionado em massa; agregados em volume; controle de umidade

feito de forma expedita.

Sd= 7,0Mpa

b.2) Determinação do fator água/cimento a ser a ser adotado (x), em função da resistência de

dosagem desejada:

⇒ São utilizadas as expressões apresentadas por Helene, 1993:

Cimento Portland Comum (CP I e CP I-S): x = 1,11 log (92,8/fc28)

Cimento Portland de Alto Forno (CP III): x = 0,99 log (121,2/fc28)

Cimento Portland Pozolânico (CP IV): x = 0,95 log (99,7/fc28)

Estas expressões foram tiradas dos ábacos encontrados em anexo neste capítulo.

b.3) Determinação do fator água/materiais secos (H) em função da dimensão máxima

característica do agregado graúdo e do tipo de adensamento a que o concreto estará sujeito em

obra. Os valores de H conduzem a concretos com abatimentos na faixa de 6 a 9 cm de acordo

com a Tabela 1.

Tabela 1: Valores de H em função de ∅ max e tipo de adensamento

∅ max Adensamento Manual Adensamento Vibratório

9,5 11,5 % 10,5%

19 10,0% 9,0%

25 9,5% 8,5%

38 9,0% 8,0%

50 8,5% 7,5%

Obs: Esta tabela foi desenvolvida para agregados comuns (areia média de rio, brita de granito),

para seixo rolado tem que diminuir 1% em cada valor.

b.4) Cálculo do traço (m):

1100 −

×=

Hxm (5.7)

117

b.5) Determinação do agregado miúdo e agregado graúdo no agregado total:

⇒ Determinação do teor de miúdo no agregado total:

Os valores sujeridos de α estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2: Valores do teor de argamassa α em função do tipo de agregado graúdo e ∅ max

∅ max Brita granítica Brita basáltica Seixo Rolado

9,5 55% 57% 53%

19 53% 55% 51%

25 51% 53% 49%

38 49% 51% 47%

50 47% 49% 45%

⇒ Determinação do teor de graúdo no agregado total:

b.6) Conversão do traço em quantidades por m3 e, quando for preciso, conversão dos agregados

para volume:

( ) 11001

−+×

=ma α

amp −=

xdpp

daa

dc

C+++

= 11000

- Quantidade de agregado miúdo/m3: C . a - Quantidade de agregado graúdo/m3: C . p - Quantidade de água/m3: C . x

C: consumo de cimento por m3 de concreto Traço final em massa

cimento: areia: brita: água

(5.8)

(5.9)

(5.10)

118

A Tabela 3 mostra a massa específica aparente de alguns materiais:

Tabela 3: Massa Específica Aparente de alguns Materiais

Materiais Massa Específica Aparente (d)

Agregado Basáltico 2,80 kg/dm3

Agregado Granítico 2,65 kg/dm3

Seixo Rolado 2,61 kg/dm3

Areia 2,62 kg/dm3

Cimento Portland Comum 3,15 kg/dm3

Cimento Portland Pozolânico 2,95 kg/dm3

Para que seja feita a conversão dos valores calculados em massa para volume, é preciso que se

conheça as massas unitárias (δ) dos agregados. A Tabela 4 mostra estes valores.

Tabela 4: Massas Unitárias de alguns materiais

Materiais Massa Unitária (δ)

Agregado Basáltico 1,33 kg/dm3

Agregado Granítico 1,30 kg/dm3

Seixo Rolado 1,50 kg/dm3

Areia 1,50 kg/dm3

Cimento 1,50 kg/dm3

É necessário ainda que conheça-se o coeficiente médio de inchamento (i) típico das areias. Os

valores sugeridos por Petrucci (1983) são:

- Areia fina: 1,31;

- Areia média: 1,29;

- Areia grossa: 1,25.

b.7) Cálculo dos volumes para abastecer a betoneira:

mistura de Capacidade.betoneirax VV = (5.11)

119

Obs: Capacidade da cuba da betoneira (eixo inclinado) é de 500 litros. A capacidade máxima de

mistura é de 80% deste valor (400 litros).

O volume de mistura é o somatório dos volumes unitários dos materiais. A Tabela 5 auxiliará no

cálculo da produção de concreto.

Tabela 5: Tabela para Produção de Concreto

Materiais Massa (Kg) Massa Unitária

δ (kg/dm3)

Volume (Litros)

Volume

Corrigido (Litros)

Cimento

Areia

Brita

Água

Total ∑ Materiais Secos

As fórmulas a seguir servem para auxiliar nas conversões:

V areia corrigido = V areia . i

δ)( KgmassaV =

( )água

areiaáguadosada umidademmVágua

δ×−

=

Quantidade de cimento = 31/ mmassapV

V

total

x ×

(5.12)

(5.13)

(5.14)

(5.15)

120

5.6.2 - Dosagem Experimental: Processo de dosagem baseado nas características específicas

dos materiais que serão realmente usados na obra. Os processos de dosagem experimental

exigem que sejam determinadas algumas propriedades anteriormente mencionadas no método de

dosagem empírico. Quase todos os métodos baseiam-se em duas leis fundamentais:

- Lei de Abrams: “A resistência do concreto é proporcional ao fator água/cimento”. (Ver equação

5.1)

- Lei de Lyse: “ Quantidade de água a ser empregada em um concreto confeccionado com um

determinado grupo de materiais (mesmo cimento, agregados graúdo e miúdo) para obter-se uma

dada trabalhabilidade, independe do traço deste concreto”.

No Brasil utiliza-se muito dois métodos de dosagem: O Método da ABCP/ACI e o Método

IPT/EPUSP.

5.6.2.1 - Método da ABCP/ACI

Baseia-se no fato de que cada tipo de agregado graúdo possui um volume de vazios que

será preenchido por argamassa, devendo existir uma parte de argamassa adicional. Esta

argamassa deverá servir como lubrificante entre os grãos de agregado graúdo para que se consiga

uma trabalhabilidade adequada. A quantidade de argamassa será em função da quantidade de

vazios e do tipo de areia empregado, já que as areias mais grossas geram argamassas mais

ásperas (menos lubrificantes).

a) Parâmetros de dosagem:

Materiais:

• Tipo, massa específica e nível de resistência aos 28 dias do cimento utilizado;

• Análise granulométrica e massa específica dos agregados disponíveis;

• Massa unitária compactada do agregado graúdo.

Concreto:

• Dimensão máxima característica admissível de acordo com a NBR 6118 deve ser:

- Menor do que ¼ da menor distância entre faces de formas;

- Menor do que 1/3 da espessura das lajes;

- Menor do que 5/6 do espaçamento das armaduras em camadas horizontais;

- Menor do que 1,2 vezes do menor espaçamento entre camadas na vertical;

- Menor do que 1/3 do diâmetro da tubulação (quando o concreto for bombeado);

121

• Consistência desejada (Slump);

• Condições de exposição ou finalidade da obra;

• Resistência de dosagem: Em função da resistência característica.

b) Procedimentos:

b.1) Fixação da relação água/cimento:

Fixado em função de critérios de durabilidade (Ver Tabela 6).

Tabela 6: Valores da relação água/cimento em função das condições de exposição e tipo de peça

exposta

Tipo de Estrutura Estrutura exposta à ação de água do mar ou sulfatada

Peças delgadas e seções com menos de 2,5cm de recobrimento da armadura

0,40

Outros 0,45 * Ao utilizar cimentos resistentes a sulfatos, aumentar relação a/c de 0,05.

Observações: Quando não existe restrições quanto à durabilidade, o fator a/c será determinado

através de um gráfico em função da resistência de dosagem (fcj) (Gráfico 1 em anexo),

determinada na mesma forma do item 5.6.1, b.1 , Procedimento.

Se não possuir a resistência do cimento, deve-se utilizar o valor correspondente a sua

especificação, por exemplo, CP I 32, entrar no Gráfico 1, na curva correspondente a resistência

32. Caso o cimento utilizado não seja o cimento Portland Comum, emprega-se as expressões

propostas por Helene (1993), apresentadas no item 5.6.1, b.2 , Procedimento.

b.2) Determinação do consumo de água do concreto (Cag):

É feito em função da consistência e da dimensão máxima característica do agregado (Tabela

7):

Tabela 7: Consumo de água (Cag) aproximado (l/m³) Dimensão máxima característica do agregado graúdo (mm) Abatimento

do Tronco de cone (mm)

9,5 19,0 25,0 32,0 38,0

40 a 60 220 195 190 185 180 60 a 80 225 200 195 190 185 80 a 100 230 205 200 1950 190

122

b.3) Determinação do consumo de cimento ( c ) :

caC

c ag

/=

b.4) Determinação do consumo de agregados: - Agregado Graúdo (Cb): Cb = Vc . Mc (kg/m3) Cb = consumo de agregado graúdo (por m3 de concreto)

Vc = volume compactado seco do agregado graúdo/ m³ de concreto (Tabela 8)

Mc = massa unitária compactada do agregado graúdo

Tabela 8: Volume compactado seco (Vc) do agregado graúdo/ m³ de concreto

Dimensão máxima característica (mm) MF 9,5 19,0 25,0 32,0 38,0

1,8 0,645 0,770 0,795 0,820 0,845 2,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,825 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 0,805 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,785 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 0,765 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,745 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 0,725 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,705 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 0,685 3,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665

Quando utiliza-se mais de um tipo de agregado graúdo, o Cb pode ser dividido da seguinte forma:

Tabela 9: Proporcionamento sugerido dos agregado graúdos Agregados Utilizados (Dmáx em mm) Proporção (%)

9,5 – 19,0 30 – 70 19,0 – 25,0 50 – 50 25,0 – 38,0 50 – 50 38,0 – 50,0 50 – 50

* Quando o concreto é bombeado, a mistura 19,0 – 25,0 pode assumir a proporção 70 % - 30%.

Quando deseja-se uma otimização melhor do proporcionamento, deve-se estudar outras

(5.16)

(5.17)

123

proporções e determinar a massa unitária compactada(Mc). A solução escolhida deverá ser

aquela que conduza ao maior Mc.

- Agregado miúdo (Cm):

dmdagCag

dbCb

dccCm ×

++−= )(1

b.5) Traço calculado: 1: Cm/c : Cb/b : Cag/c 5.6.2.2 - Método do IPT/EPUSP 1) Estudo Teórico:

1.1) Conceitos fundamentais:

a) A relação água/cimento (a/c) é o parâmetro mais importante no concreto estrutural;

b) Definida a/c e os materiais, a R e durabilidade do concreto passam a ser únicas;

c) O concreto é mais econômico quanto maior for a Dmax do agregado graúdo e menor

abatimento do tronco de cone;

d) Correções assumidas como “leis de comportamento” :

d.1) Lei de Abrams

fcj= k1 / k2 (a/c)

fcj (Mpa)

a/c (kg/kg)

(5.18)

(5.19)

(5.20)

124

d.2) Lei de Lyse

m= k3 + k4 *a/c

d.3) Lei de Molinari

C= 1.000/ (k5 + k6*m)

d.4) Teor de argamassa seca

a =[ (1+a) / (1+m)]

d.5) m = a + p

d.6) Notação:

fcj: resistência à compressão axial à idade j, em Mpa;

a/c: relação água/cimento em massa, em (Kg/Kg);

a: relação agregado miúdo seco/cimento, em (Kg/Kg);

p: relação agregado graúdo seco/cimento, (Kg/Kg);

m: relação agregados secos/cimento, (Kg/Kg);

k1 k2 k3 k4, k5: constantes que dependem materiais.

m

a/c (kg/kg)

(5.21)

(5.22)

(5.23)

(5.24)

125

d.7) Diagrama de dosagem:

M o d e lo d e C o m p o r ta m e n to

a /c ( k g /k g )

m( k g )

C( k g /m 3 )

f c j (M p a )

3 d ia s

7 d ia s

2 8 d ia s

A b a t im e n to 4 0 m m

F o n te : M a n u a l d e D o sa g e m e C o n tr o le d o C o n c r e to ( E d . P IN I , 1 9 9 3 )

8 0 m m

1 5 0 m m

C 1 C 2 C 3

d.7) Leis Complementares

C : consumo de cimento/ m3;

C* a/c : consumo de água / m3.

xdpp

daa

dc

C+++

= 11000

(5.25)

126

Sendo:

C : consumo de cimento por m3 de concreto adensado em kg/m3

d : massa específica do concreto, medida em canteiro em kg/m3;

dc : massa específica do cimento, medida em kg/m3;

da: massa específica do agregado miúdo, medida em kg/m3;

dp : massa específica do agregado graúdo, medida em kg/m3.

1.2) Cálculo da resistência de dosagem:

a) Correlação com resistência do projeto:

fcdj= fcdj + 1,65* Sd

fcdj= fcmj: resistência à compressão de dosagem, a j dias (28 dias) (MPa);

Sd : desvio padrão de dosagem referido à j dias (28dias) (MPa);

2- Estudo Experimental:

2.1) Princípios:

• 03 pontos são necessários para se obter o diagrama de dosagem;

• avaliação dos traços (1:m) (cimento: agregados secos totais, em massa);

• traço 1: 5 (avaliação preliminar em betoneira);

• traço 1: 3,5 (confecção traço rico);

• traço 1: 6.5 (confecção traço pobre).

2.2) Etapa 1: Determinação do teor ideal de argamassa α para o traço 1: 5 (teor ideal de

argamassa na mistura: mínimo possível).

• excesso de argamassa, maior custo, ocasiona riscos fissuração;

• falta de argamassa ocasiona porosidade ou falha concretagem.

a) Determinação do traço unitário: 1:a :p

b) Determinar para cada a a quantidade material para abastecer a betoneira;

(5.26)

127

Massa total cimento: mcim= mp/p ;

Massa total areia: ma= mc * a

***acréscimo na mistura

c) Pesar e lançar os materiais na betoneira (acréscimos sucessivos de argamassa: cimento +

areia) sem alterar agregado graúdo ;

d) Determinar o teor de argamassa ideal:

• definição : colher de pedreiro; verificação vazios e falhas, exsudação, coesão e abatimento.

e) realizar nova mistura com o traço 1:5 e o teor de argamassa ideal “definitivo”, e determinar as

seguintes características:

• relação a/c necessária para obter a consistência;

• consumo cimento/m3 concreto;

• consumo água/m3 concreto;

• slump test;

• massa específica concreto fresco;

• moldar corpos de prova para rompimento.

5.7 CONTROLE DE QUALIDADE DO CONCRETO

Baseado na NBR12655/1996 5.7.1 - Responsabilidade pela composição e propriedades do concreto:

- Profissional responsável pelo projeto estrutural:

• registro resistência característica concreto fck (desenho e memórias do projeto);

Massa Total

CIMENTO AREIA Traço Unitário

1:a:p

α

65% 37%

35%

Acréscimo Acréscimo Massa Total

128

• especificação de fck para etapas construtivas (retirada de cimbramento, aplicação de protensão

ou manuseio de pré-moldados);

• especificação requisitos correspondentes à durabilidade da estrutura e de propriedades especiais

do concreto (consumo mínimo de cimento, relação água/cimento, módulo de deformação estático

mínimo na idade de desforma, etc.).

- Profissional responsável pela execução da obra:

• escolha modalidade preparo concreto;

• concreto preparado na obra é responsável pelas etapas de execução (dosagem, ajuste e

comprovação do traço, armazenamento dos materiais constituintes, medidas dos materiais e do

concreto e mistura) e pela definição da condição de preparo;

• escolha tipo de concreto, consistência, dimensão máxima agregado e outras propriedades de

acordo com projeto e condições de aplicação, tipo de cimento, aceitação do concreto, cuidados

requeridos pelo processo construtivo, retirada do escoramento.

- Responsável pelo recebimento do concreto:

• proprietário da obra ou responsável técnico pela obra;

• documentação comprobatória NBR 12655 (relatórios de ensaios, laudos e outros) devem estar

no canteiro de obra, durante toda construção, arquivada e preservada pelo prazo legislação

vigente, salvo concreto produzido em central.

5.7.2 - Procedimento e plano de amostragem:

- Controle da qualidade, atuar em diferentes fases do processo de produção.

- Verificar materiais no canteiro corresponde aos utilizados na dosagem: Cimento (mesma marca

comercial e especificação), agregado miúdo (mesma granulometria), agregado graúdo (mesma

dimensão máxima característica, origem mineralógica e forma dos grãos) e as quantidades

relativas dos constituintes do concreto (traço).

- Quando dosado em obra: Pelo menos uma vez dia verificar colocação materiais na betoneira.

Quando concreto usinado: coleta de amostras e reconstituirão do traço recém misturado. Para

cada tipo e classe de concreto colocado em uma estrutura realizar seguintes ensaios:

- Consistência abatimento tronco de cone (Slump Test) NBR 7223 ou Espalhamento tronco de

cone (Mesa de espalhamento) NBR 9606;

- Resistência à Compressão.

129

5.7.3 - Controle da resistência do concreto NBR 5739

5.7.4 - Aceitação da estrutura

fckest≤fck

Caso não haja aceitação automática, verificar: revisão do projeto, ensaios especiais do

concreto e ensaios de estrutura.

5.8 PRODUÇÃO DO CONCRETO

A produção do concreto consiste em uma série de operações ou serviços executados e

controlados (mistura, transporte, lançamento, adensamento e cura) para que seja possível obter

um concreto com as propriedades especificadas, de acordo com o projeto.

a) Manuseio e estocagem dos materiais:

- Cimento: Embalados em saco de papel, abrigados da chuva e umidades excessivas, as

pilhas não devem ter mais do que 10 sacos em altura (a não ser que o tempo de

estocagem seja inferior a 15 dias, admitindo-se pilhas de até 15 sacos de altura). Utilizar

barracões, cobertos e protegidos, com estrados de madeira ou material equivalente,

evitando o contato direto dos sacos de cimento. Período médio de estocagem: 30 dias.

Pode ser de 60 dias em locais de clima seco, bastante reduzido em locais de clima úmido.

- Agregados: Evitar segregação durante o lançamento das pilhas, pilhas de diferentes

materiais devem estar bem separadas para evitar misturas que venham a interferir nas

proporções da mistura final, evitar que o material contenha solos e outras impurezas.

Durante o carregamento, evitar que a pá ou lâmina da carregadeira trabalhem muito rente

ao solo. Com os agregados miúdos devem tomar cuidado para que enxurradas carreiem as

parcelas finas.

- Água: Não pode ter contaminação por materiais como açúcar, cloretos, ácido húmico, etc.

b) Proporcionamento: Dde acordo com a dosagem em laboratório;

c) Mistura: Manual ou Mecânica (Betoneiras);

e) Transporte: Do local de amassamento para local de lançamento.

Quanto à direção: horizontal, vertical e oblíquo.

Pode ocorrer problemas durante o transporte: Hidratação do cimento, evaporação, absorção e

trituração. Atualmente maior parte do concreto é lançado em estrutura de edifícios pelo processo

de bombeamento.

e) Lançamento: Colocar no ponto onde deverá permanecer definitivamente.

f) Adensamento: Manual: Barras de aço (soquetes) e Mecânico: Vibrador, vibrador de forma e

placa, réguas vibratórias, mesas vibratórias, centrifugação.

130

g) Cura

5.9 PATOLOGIA DO CONCRETO

a) Destruição do concreto armado por esforços mecânicos (limites de utilização, fissuras por

esforços mecânicos excessivos, rupturas por choque, deformações excessivas);

b) Destruição da armadura do concreto armado sob a ação de agentes químicos ou

eletroquímicos (corrosão da armadura);

Figura 10: Formação de pilha de corrosão em concreto armado (Internet, 2000).

c) Destruição do próprio concreto (corrosão do concreto) sob a ação de agentes químicos

(substâncias orgânicas, ácidos inorgânicos, sais inorgânicos, água pura, aditivos), físicos

(retração hidráulica, variação térmica, dimensionamento das juntas de dilatação, argila e silte,

fogo, gelividade, abrasão) ou biológicos (fungos, bactérias, bolores e vegetais);

→ Ocorrências mais comuns de corrosão do concreto:

- Concretos em solos agressivos, tubulações de esgotos sanitários, concretos em ambientes

industriais, concretos no mar ou em atmosferas marítimas, pavimentos de concretos não

revestidos.

131

d) Depreciação do concreto por manchas e eflorescências;

e) Defeitos congênitos de execução do concreto armado: Bicheiras (superfície perfurada),

Chochos (vazios internos), Deformações geométricas (fôrmas mal feitas), Resistência menor que

prevista nos cálculos (falta de tecnologia, pessoal desqualificado), Segregação (concreto lançado

em queda livre ou quando ocorre falta ou excesso de vibração).

132

6.1 INTRODUÇÃO

A madeira é um material leve, de boa resistência mecânica e trabalhada facilmente. É um

material renovável, cujo processamento industrial requer baixo consumo de energia. (Tem a

característica especial de ser renovável, desde que as florestas sejam adequadamente manejadas).

Resiste bem aos esforços de tração e compressão, onde a rede cristalina é a celulose, de alta

resistência à tração, e a matriz amorfa é a lignina, de alta resistência à compressão.

6.2 ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS 6.2.1 – Classificação das Árvores:

Estes vegetais botanicamente pertencem ao ramo dos Fanerógamos ou Esperamtófitos,

vegetais completos, isto é, dotados de raízes, caule, folhas e flores. Reproduzem-se por sementes,

classificando-se de acordo com sua germinação e crescimento em:

a) Endógenas: De germinação interna (desenvolvimento se processa de dentro para fora).

Compreendem as árvores tropicais, monocotiledôneas, de pouco ou nenhum interesse na

produção de madeira para fins estruturais, como por exemplo: Palmeira, Bambu Palmito, etc.

b) Exógenas: De germinação externa. O desenvolvimento da árvore se processa pela adição de

novas camadas concêntricas de células, de fora para dentro – Anéis de crescimento. Constitui

grupo de árvores aproveitáveis para produção de madeira para construção. Estas árvores

compreendem dois grupos: as Ginospermas e as Angiospermas.

b.1) Ginospermas (softwood):

- Classe importante das coníferas ou resinosas;

- Não produzem frutos, tem sementes (pinhas) descobertas;

- Folhas perenes em forma de agulha, folhas aciculares e tem, geralmente, lenho de madeira

branca;

- Compreende 35% das espécies conhecidas, com cerca de 400 espécies industrialmente úteis.

CAPÍTULO 6

MADEIRAS

133

b.2) Angiospermas ou dicotiledôneas (hardwood):

- Denominadas de frondosas, folhosas ou “árvores de madeira de lei”, esta última

denominação brasileira;

- Sementes em frutose folhas achatadas, largas (latifólios) e caducas;

- Abrangem 65% das espécies conhecidas, com 1.500 espécies úteis: 50% frondosas tropicais e

15% em zonas temperadas.

6.2.2 – Fisiologia (Partes componentes) e Crescimento das Árvores:

Compõem uma árvore a raiz, o caule e a copa.

- Raiz: Ancora a árvore no solo água (sais minerais): Seiva bruta.

- Tronco ou caule: Sustenta a copa com sua galharia. Conduz a seiva bruta e seiva elaborada.

- Copa: Se desdobra em ramos, folhas, flores e frutos. Nas folhas água e sais minerais. Seiva

elaborada.

Quando é feito um corte transversal em qualquer ponto de uma árvore, no tronco, por

exemplo, encontram-se as seguintes partes: Casca, câmbio, lenho (alburno e cerne), medula e

raios medulares (Figura 1).

a) Casca: Responsável pela proteção da árvore contra agentes externos. Protege o lenho. Veículo

da seiva elaborada das folhas para o lenho do tronco. Não tem importância para construção e é

eliminada no aproveitamento do lenho. A casca divide-se em: Casca Externa: Cortiça (outer

bark) ou camada cortical (tecido morto) e Casca Interna: Líber (inner bark) ou floema (tecido

vivo).

a.1) Cortiça:

- Protege os tecidos mais novos do ambiente, de excessos de evaporação e dos agentes de

destruição;

- Racha, cai e é renovada;

- Não apresenta interesse como material de construção. Em algumas espécies como o sobral, a

corticeira, o angico, entre outros, a casca apresenta um tecido suberoso, a cortiça, que

desenvolve-se bastante;

- Isolamento termoacústico: (revestimento de paredes, recheio de entrepisos). a.2) Líber

- Conduz a seiva elaborada a partir de substâncias retiradas do solo e do ar;

- Solo água + sais minerais ( recolhidas através dos pêlos absorventes das raízes);

- Seiva Bruta que sobe por capilaridade pela parte viva do lenho (alburno) até as folhas;

- Folhas e outras partes verdes absorção do anidro carbônico e o oxigênio do ar.

134

b) Câmbio ou Camada Geratriz (cambium): Camada invisível a olho nu (fina e quase invisível

camada de tecidos vivos). Situada entre a casca e o lenho. Constituído por células em

permanente transformação: O Tecido Meristemático. É no câmbio que acontece a

transformação dos açucares e amidos em celulose e lignina, principais constituintes do tecido

lenhoso. Crescimento transversal: Anéis anuais de crescimento. Nos anéis de crescimento se

refletem as condições de desenvolvimento da árvore.

c) Lenho: Núcleo de sustentação e resistência da árvore. Seção útil do tronco para obtenção das

peças estruturais de madeira natural ou madeira de obra. Apresenta duas zonas distintas:

c.1) Cerne interior (heartwood): Cor mais escura que o alburno. Parte formada por células

mortas e esclerosadas. As alterações ocorridas no alburno vão formando e ampliando o

cerne. Durante a alteração, as paredes das células impregnam-se por taninos, resinas e

materiais corantes que obstruem os vasos e conferem ao cerne uma cor mais escura que o

alburno. O cerne apresenta mais peso, compacidade, dureza e durabilidade que o alburno.

Não é atrativo aos insetos e outras pragas, mas é desaconselhável e antieconômico retirar

todo o alburno (branco das árvores) como imprestável para a construção: Economicamente:

alburno 25-50% conforme a espécie e tecnologicamente: características mecânicas

satisfatórias e impregnação fácil.

c.2) Alburno externo (sapwood): Parte formada por células vivas e atuantes. Tem a função de

resistência e é condutor de seiva bruta, por ascensão capilar desde a raiz até a copa.

Resistência da árvore.

d) Medula (pith): É o miolo central do lenho, sendo um material mole e esponjoso e de cor

escura. Não possui resistência mecânica nem durabilidade. Sua presença em peças serradas

constitui um defeito.

e) Raios Medulares: São desenvolvimentos transversais radiais de células lenhosas cuja função

é o transporte e armazenamento de nutrientes. Sua presença, quando significativa, é

importante pois realizam uma amarração transversal das fibras, impedindo que elas

“trabalhem” de maneira exagerada frente as variações do teor de umidade. Efeito estético e

decorativo.

135

Figura 1: Macroestrutura das Árvores e Planos transversal, tangencial e radial (X, T e R

respectivamente).

6.2.3 Estrutura fibrosa do lenho: Para sua sustentação, condução de sucos vitais e

armazenamento de reservas nutritivas.

6.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRA

A composição química da madeira não é definida de forma precisa para uma espécie de

madeira ou mesmo para uma madeira específica, pois esta composição sofre variações de acordo

com diversos fatores como, localização geográfica, clima, tipo de solo, etc. mesmo assim

podemos afirmar que existem três componentes principais na madeira que são Lignina (18% a

35%), Hemicelulose e Celulose (65% a 75%), considerados materiais poliméricos complexos.

Existem outros componentes que estão presentes principalmente na forma de extrativos

orgânicos e inorgânicos, como óleos, resinas, açúcares, amidos, taninos, substâncias

nitrogenadas, sais orgânicos ácidos orgânicos (4% a 10%). São os extrativos que conferem as

propriedades organolépticas às madeiras: cheiro, cor, gosto e também resistência ao ataque de

fungos e insetos.

Os elementos que compõem a madeira são mais ou menos os seguintes: Carbono (50%),

Oxigênio (44%), Hidrogênio (5,5%) e traços de muitos íons metálicos.

6.3.1 Celulose (C6H10O5)n:

- Polímero constituído por cadeias monoméricas glicosídicas, encontrado na natureza

(algodão, bambú, madeira, etc);

- Alta resistência à tração, fornece estrutura à madeira;

- Alto grau de polimerização, forma fibras e possui regiões cristalinas e amorfas;

- Componente de maior importância nas paredes das células das madeiras;

136

- Constitui cerca de 1/3 do material total produzido por todas as plantas coletivamente,

tornando-a a mais importante matéria prima de origem vegetal disponível ao homem;

- Divide-se em: Celulose β e γ: Hemicelulose (Pequenas moléculas de polissacarídeos

mais pectose e solúvel em soda cáustica) e Celulose α (Base estrutural das paredes

celulares, incolor, elástica e solúvel em H2SO4, insolúvel em soda cáustica e ácidos

diluídos).

6.3.2 Hemicelusose:

- São polissacarídeos associados com a celulose e a lignina em tecidos vegetais;

- A celulose é formada por repetições de unidade monomérica, enquanto que na

hemicelulose são diversas dessas unidades que aparecem condensadas;

- São carboidratos que apresentam baixo grau de polimerização (<150 unidades), não

formam fibras e possuem somente regiões amorfas;

- Ocorre intimamente associada à celulose e parece contribuir como um componente

estrutural dos tecidos vegetais;

- Conteúdo de hemicelulose em um vegetal arbóreo (25% a 35%), considerando peso da

madeira seca.

6.3.3 Lignina:

- Composto complexo aromático de alto peso molecular; de estrutura não definitivamente

estabelecida;

- Polímero tridimensional que apresenta composições diferentes para coníferas e folhosas

(maior quantidade em coníferas do que folhosas);

- Impermeável, pouco elástica, com resistência mecânica apreciável, insensível a

umidade e às temperaturas habituais;

- É uma resina natural amorfa que reveste externamente as paredes das células

aglomerando-as em conjunto: 75%;

- Encontrada na camada intercelular (middle layer): 25%;

- Responsável pela alta rigidez da madeira;

- Atua como material “cimentante”, ligando os elementos estruturais das madeiras (fibras,

traqueídeos, vasos, etc.);

- Muitas propriedades físicas e mecânicas da madeira dependem da presença da lignina.

137

6.4 IDENTIFICAÇÃO BOTÂNICA

Quando identifica-se botanicamente uma essência lenhosa, está localizando-a no reino

vegetal, determinando sua família, gênero e espécie. Existe três procedimentos para identificação

das espécies lenhosas:

- Identificação vulgar: É uma primeira aproximação. Prende-se a características notáveis

da espécie, como: configuração do tronco e copa, textura da casca, aspectos das flores e

frutos, sabor do lenho, etc. Realizada por conhecedores com prática adquirida. A espécie

é identificada pelo seu nome vulgar, normalmente relacionada a uma característica

predominante. Não tem valor científico. Mesmo nome para identificar duas ou mais

espécies diferentes. Conforme a região a mesma espécie tem nomes diferentes. No

entanto, são nomes sugestivos que traduzem um conhecimento íntimo da espécie:

Açoita-cavalo(resistência dinâmica elevada (tenacidade), Pau-ferro(grande resistência

mecânica), Pau-marfim (aparência homogênea do lenho).

- Identificação botânica: Uma segunda aproximação. Exige confrontações com atlas de

herbários, pois estão registradas e colecionadas fotografias das espécies em diferentes

estágios de crescimento, exemplares de folhas, flores, frutos e sementes. A coleta de

elementos de identificação é possível determinar o gênero e a espécie do exemplar, por

um botânico especializado. Ex.: Peroba-rosa (aspidosperma polyneuron), Peroba dos

campos (paratecoma peroba), Pinho do paraná (araucária augustrifolia).

- Identificação micrográfica: É cientificamente exata e baseada num estudo comparado da

estrutura anatômica do lenho, onde a constituição varia de gênero para gênero e, em

vários casos, de espécie para espécie, ainda que botanicamente afins.

Procedimento:

- Retira-se do lenho do exemplar a ser identificado um prisma 1 x 1 x 4 cm perfeitamente

orientado em relação às fibras;

- Do pequeno prisma são extraídos três lâminas com 10 a 20 micrômetros (10 - 20 µm) de

espessura: uma lâmina tangencial aos anéis de crescimento, outra no sentido radial e a

terceira no sentido longitudinal – axial das fibras.

- Estas lâminas são dessecadas, coloridas, examinadas em microscópio de 50 aumentos e

comparadas com lâminas – padrão ou com um atlas de microfotografias. No atlas

constam os elementos anatômicos típicos: grupamento, dimensões e forma das células

lenhosas.

138

6.5 PRODUÇÃO DA MADEIRA

A produção das madeiras de obra (peças de madeira natural serradas) inicia-se com o Corte

e desenvolve-se na Toragem, Falquejamento, Desdobro, Aparelhamento das peças. Na

exploração bem conduzida de reservas florestais, o corte das árvores é feito sempre precedido de

um levantamento dendrométrico, para que exista um aproveitamento econômico adequado. 6.5.1) Corte: Em épocas apropriadas: inverno (Brasil meses sem “ r ”).

→ Abrir um “talho” ou “barriga”;

→ Lado seco da árvore onde o lenho é mais resistente ( lado dos ventos predominantes ⇒ Corte

de traçador pelo lado oposto, evita que o tronco fendilhe ou tombe sobre o operador;

→ Material usado: Machado do lenhador, Serras traçadoras manuais e mecânicas, Cunhas,

alavancas, jiraus.

6.5.2) Toragem e Falquejamento: → Árvore é desgalhada e traçada de 5 a 6 m;

→ Pode ser descascada ou decortiçada;

→ Pode ser “falquejada”: Retirar 4 costaneiras a machado ou à serra ⇒ Seção fica

grosseiramente retangular (Figura 2).

a

a

a

aC o s t a n e i r a s

Figura 2: Falquejamento.

139

6.5.3) Desdobro (ou desdobramento): Operação final na produção de peças estruturais de

madeira bruta. Realiza-se nas serrarias com utilização de: Serras de fitas contínua, Serras de fitas

alternadas ( serras de engenho). Com uma só lâmina ( serras americanas ou serras de centro) e

com várias lâminas paralelas ( serras francesas). Obtenção de pranchões ou “coucoeiras”

(Espessura > 7, 0 cm, Largura > 20,0 cm).

Tipos de Desdobro:

- Desdobro normal: Pranchas paralelas aos anéis de crescimento. Proporciona economia de

manufatura e pouca perda de material. É o processo mais utilizado (Figura 3).

Figura 3: Desdobro Normal.

- Desdobro radial: Pranchas normais aos anéis de crescimento. Melhora resistência ao

desgaste da madeira. Ressalta o desenho dos veios. Dá acabamento quase uniforme e maior

resistência estrutural. Pranchas de melhor qualidade. As peças cortadas desta forma

empenam menos, não racham facilmente e apresentam maior uniformidade na secagem.

Não é usado em larga escala. Tem a desvantagem de exigir mais mão-de-obra e perdas

muito maiores de material (Figura 4).

Figura 4: Desdobro Radial.

6.5.4) Aparelhamento das peças: Obtenção de peças nas bitolas comerciais por serragem e

resserragem das pranchas. Nomenclatura e dimensões da madeira serrada estão fixadas na PB5

da ABNT: Madeira Serrada e Beneficiada.

Obs.: Madeira Bruta, Serrada e Beneficiada: Bruta é a tora propriamente dita ou a falquejada.

Serrada é a peça que passou por vários desbobros, transformando-os em forma e dimensão

compatível para uso na construção civil (Ex.: tábuas, ripa, prancha, vigote, sarrafo, etc.). A

140

beneficiada é a peça que passou por vários desdobros e por um processo de molduragem em

máquinas especiais (Ex.: taco, lambri, rodapé, assoalho, meia-cana).

6.6 DEFEITOS

São anomalias em sua integridade e constituição que alteram o desempenho e as

propriedades físico-mecânicas. O critério de classificação dos defeitos , conforme as causas de

sua ocorrência, permite distinguir os quatro grupos seguintes:

6.6.1) Defeitos de Crescimento → Alterações no crescimento e estrutura fibrosa.

a) Nós: Resultante de ramos da árvore primitiva, vivos ou mortos, que foram envolvidos por

novas e sucessivas camadas de crescimento do lenho. Influência dos nós no desempenho das

peças depende de: tipo, dimensões e número, localização na peça, tipo de solicitação.

b) Desvios de veio e fibras torcidas→ Desvio de veio: Devido ao crescimento acelerado de

fibras periféricas enquanto o crescimento interno é estacionário → árvore jovem.

→ Fibras torcidas: Devido a uma orientação anormal das células lenhosas. Distribuições do

lenho segundo uma espiral em torno da medula. Acontece, geralmente, próximo às raízes.

Os desvios de veio e fibras torcidas prejudicam a resistência das peças (acentuam a

anisotropia) e são responsáveis pelos empenos em forma de arco ou hélice. Ocorre durante

variações de umidade que provoca tensões internas.

c) Ventos: Durante a vida do vegetal ocorrem paralisações de crescimento e golpes (de vento) ou

ações dinâmicas. São deslocamentos, separações com descontinuidade entre fibras ou entre

anéis de crescimento. Peças com vento tem uso proibido para estrutura.

6.6.2) Defeitos de Secagem → Secagem mal conduzida. Devidos a retratilidade da madeira

durante os processos de secagem natural ou artificial. a) Rachaduras → Grandes aberturas radiais no topo das toras ou peças (mecânica ou secagem).

b) Fendas → Pequenas aberturas radiais no topo das toras ou peças (movimentos ou secagem).

São os defeitos de secagem mais freqüentes. Conseqüência das tensões diferenciais criadas

nas peças devido à retratilidade desigual entre as camadas periféricas e internas durante a

secagem. → Tração axial: sem efeito (são alinhadas/eixo das fibras).→ Cisalhamento:

redução da seção resistente: muito prejudicável, mas depende da sua posição/ plano neutro.

c) Fendilhado → Pequenas aberturas ao longo das peças ( secagem).

d) Abaulamento → Empenamento no sentido da largura (secagem).

141

e) Curvatura → Encurvamento longitudinal ( secagem ou defeito de serragem).

f) Curvatura lateral → Encurvamento lateral das peças.

6.6.3) Defeitos de Produção → Desdobro e aparelhamento das peças.

→ Abate e derrubada das árvores: fraturas, rachaduras, fendas e machucadeiras.

→ Desdobro e serragem das peças: cantos esmagados, fibras cortadas.

6.6.4) Defeitos de Alteração → Agentes de deterioração - Mofos e manchas (azulamento),

fungos e destruidores, insetos xilófagos, furadores marinhos.

→ Ataque de predadores (fungos e insetos), ação da luz e chuvas: Reduzem a seção resistente

das peças estruturais e agravam os defeitos já existentes. Degradação de sua qualidade.

Tratamentos de prevenção e preservação:

- Inspeção regular das peças, substituição se necessário;

- Ventilação adequada ( baixar a umidade;)

- Produtos preservadores ( impregnação, pintura);

- Madeiras com alta durabilidade natural ( extrativos).

6.7 SECAGEM

Necessidade de obtenção de grau de umidade nas peças de madeira compatível com o

ambiente de emprego. Para evitar o aparecimento das conseqüências da retratilidade (empenos,

rachas).

Vantagens da secagem: Diminuição do peso; Melhora a estabilidade dimensional e a

resistência mecânica; Aumento da resistência aos agentes de deterioração; Facilita os

processos de preservação e tratamentos ulteriores.

Desenvolvimento da secagem:

1) Evaporação da água livre ( vazios capilares) → sem retração.

2) Evaporação da água de impregnação (paredes das células) até atingir o ponto de saturação ao

ar → retração.

Secagem natural e em estufas:

→ Secagem natural: realizado em pátios junto a serrarias.

→ Secagem artificial: Espécie lenhosa e teor de umidade dela conhecidos.

142

6.8 PRESERVAÇÃO

Durabilidade: É a resistência que as madeiras apresentam aos agentes de alteração e

destruição de seu tecido lenhoso: fungos, insetos, radiações UV, etc. . A durabilidade natural

depende: da própria natureza do material e dos fatores externos. Os processos de preservação

aumentam a durabilidade.

6.8.1) Deterioração:

→ Fungos: Comem o carbono dos carboidratos do tecido lenhoso pela ação de enzimas. A

madeira se apresenta com mudança de coloração, aspecto esponjoso, fendilhada. Precisam de

oxigênio atmosférico, temperatura em torno de 20o C e teor de umidade acima de 20% para

sobreviver e proliferar eles. Prevenção: Eliminar um dos fatores citados anteriormente,

desdobro em época apropriada, secagem adequada (evitar as fendas) e tratamento de

preservação ( antifungicidas).

→ Bactérias: Provocam uma decomposição química da madeira por oxidação ou redução.

Necessitam as mesmas condições ambientais de desenvolvimento que os fungos.

→ Insetos: Larvas de caruncho se alimentam da celulose e minam extensas galerias no tecido

lenhoso. Cupins: usam a madeira como abrigo e alimento.

→ Crustáceos e moluscos: Alimentam-se de celulose em madeiras imersas.

→ Luz solar (UV) : Espessura deteriorada de 1 mm em 20 anos.

6.8.2) Principiais processos de preservação:

→ Classificados segundo a profundidade da impregnação:

Processos de impregnação superficial, Processos de impregnação sob pressão reduzida e

Processos de impregnação sob pressão elevada.

→ Tratamento prévio:

- Secagem a um teor adequado de umidade: facilita e impregnação, evita a formação de fendas

e esteriliza (estufa);

- Remoção das cascas e cortiças: melhora a permeabilidade aos impregnantes e remove o

veículo preferencial dos insetos;

- Desseivagem;

- Resserragem, furacões e entalhes (peças estruturais).

→ Processos de impregnação superficial: Pinturas superficiais ou imersão das peças em

preservativos adequados. Recomendados para peças de madeiras secas destinadas a ambientes

cobertos, protegidos e sujeitos a fracas variações higrométricas. Imersão em solução

143

preservativa ( mesmo rápida) será sempre mais efetiva do que uma simples pintura superficial e

proteção de 2 a 3 mm (resiste ao ataque de insetos e pequenas fendas de secagem).

→ Processos de impregnação sob pressão reduzida: Aproveitamento de pressão naturais:

atmosférica, hidráulica, capilar e osmótica.

Processo de dois banhos ou de banho quente e frio: Peças são imersas num tonel contendo o

impregnante. Depois do aquecimento até a temperatura de ebulição da água (4 horas). Peças são

transferidas rapidamente para um outro recipiente contendo o mesmo impregnante frio (20-30

minutos). Penetração é forçada pela aspiração do impregnante pelo vácuo relativo que se formou

nos vazios da madeira com a evaporação da água e expulsão do ar aquecido. Método usado para

postes, cruzetas, aramados. Bastante efetivo, se a altura de imersão ultrapassar a linha de

afloramento das peças quando enterradas no solo.

Processo de substituição da seiva: Para tratamento de postes, moirões e pontaletes roliços

quando ainda verdes. As peças são imersas (em pé) até a altura conveniente num recipiente

contendo uma solução salina concentrada. O impregnante sobe pelo alburno por pressão capilar e

osmose substituindo a seiva e a umidade do lenho à medida que as mesmas evaporam na

secagem. Processo é lento e em função de condições de tempo que regulam a secagem. Ex.:

pontaletes roliços de 15cm de diâmetro e 3cm de comprimento → 6 semanas.

Processo de impregnação por osmose (madeira verde): Aplicação na superfície das peças

(acima e abaixo da linha de afloramento) de uma espessa camada gelatinosa de imunizante

concentrado com uma bandagem de plástico impermeável. O imunizante vai difundir no tecido

lenhoso por osmose.

→ Processos de impregnação em autoclave: São processos mais eficientes p/ produção

industrial de postes para redes de transmissão e distribuição de energia elétrica, cruzetas,

dormentes de via férrea e pilares de madeira.

Processo Bethel: Vácuo Inicial durante 2 horas (retirada do ar e umidade do tecido lenhoso).

Banho com o imunizante sob alta pressão, 3 horas, temperatura 90-100oC. Vácuo final (30 min):

retirada do excesso de preservativo. Preservativos óleos (creosoto) e aquosos ( a frio).

Processo Reupig: Pressão inicial (3 atm.) a seco ( 90 min.). Banho preservativo em alta pressão

(10 atm.) temperatura 90/100oC, 3 horas. Vácuo final para expulsar o excesso de preservativo.

Preservativos orgânicos (óleo).

144

6.8.3) Principais produtos de preservação: São produtos tóxicos ou de contato (fungicidas,

inseticidas ou anti-moluscos). Diluídos em um solvente (água ou óleo de baixa viscosidade).

Propriedades que podem ser acrescentadas: impermeabilização, retardante de fogo, inibidoras de

retratilidade.

Devem apresentar as características seguintes:

- Alta toxidez aos organismos xilófagos ( fungos, insetos);

- Alto grau de retenção nos tecidos lenhosos;

- Alta difusibilidade através dos tecidos lenhosos;

- Estabilidade;

- Incorrosível para metais e a própria madeira;

- Segurança para os operadores.

Classificação:

1) Soluções de sais hidrosolúveis:

- à base de cobre, cromo e boro (CCB);

- à base de cobre e arsênio em solução amoniacal (ACA);

- à base de cobre, cromo e arsênio (CCA).

2) Soluções de sais solúveis em óleo:

- à base de zinco e cobre, diluídos em óleo;

- pentaclorofenol diluído em óleo.

* A madeira deve ser pintada depois do tratamento.

3) Creosoto:

- Fração de destilação do alcatrão ( hidrocarbonetos, fenol e derivados aromáticos);

- Não é usado no interior das construções: cheiro forte.

→ Retardantes de chamas

- Aplicados na superfície ou por impregnação sob vácuo;

- Fosfatos de monoamônia e diamônia, sulfato de amônia, ácido bórico e bórax (GB);

- Incorporados (se possível) com o preservativo;

- Aumentam a temperatura mínima de ignição da madeira e diminuem a velocidade de

propagação do fogo.

→ Estabilizantes dimensionais

- Diminuir os movimentos da madeira ( retratilidade);

- Colocando moléculas que vão substituir a água contida entre as microfibras das paredes das

células lenhosas. Ex.: anidrido acético, polietileno-glicol (PEG).

145

6.9 PROPRIEDADES FÍSICAS DAS MADEIRAS E ENSAIOS FÍSICOS

Extração de corpos de prova da tora de madeira: Para caracterização de uma espécie de

madeira ou para o conhecimento das propriedades de uma espécie de determinado local, devem

ser escolhidas 3 toras de madeira de onde serão retirados os corpos de prova para os ensaios

(Figura 5).

Figura 5: Localização na tora das seções onde são marcados os corpos de prova e marcação dos

corpos de prova nas seções da tora.

Figura 6: Maneira de retirar os corpos de prova localizados nas posições indicadas na Figura 5

(KLOSS, 1996).

0,80

S3

1,40 0,80

S2 S1

146

6.9.1 - PROPRIEDADES FÍSICAS E ENSAIOS FÍSICOS

a) Umidade:

Objetivo: Tanto a holocelulose como a lignina que compõem a parede celular da madeira,

apresentam numerosos grupos hidróxilas, -OH, que se atraem mutuamente e também atraem

moléculas de água. Quando vivo, o tecido lenhoso se encontra saturado de água. Após o corte da

árvore, a madeira perde lentamente a água até atingir um conteúdo de umidade de equilíbrio com

as condições do ambiente. A maioria das propriedades mecânicas variam com o teor de umidade

da madeira, assim torna-se imprescindível a sua determinação antes de cada ensaio. O ensaio é

feito de acordo com o Anexo B (NBR 7190, 1997).

b) Densidade ou Peso Específico Aparente

A “densidade básica” da madeira é definida pela NBR 7190, como sendo a massa específica

convencional obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado. A densidade da

substância que compõe a parede celular é da ordem de 1,5g/cm3, independentemente da espécie

considerada. Como dentre as espécies conhecidas, a densidade pode variar desde 0,20g/cm3

(Balsa) até 1,1g/cm3 (Aroeira do Sertão). Conclui-se que as madeiras mais leves contém mais

espaços vazios que as madeiras mais pesadas. Como na caso da umidade, as características

mecânicas da madeira variam com o peso específico da madeira. processos exatos. O ensaio é

feito de acordo com o Anexo B (NBR 7190, 1997).

c) Retratibilidade

A retratibilidade é o fenômeno de variação dimensional que ocorre com a madeira quando há

uma alteração no seu teor de umidade. A madeira quando verde, apresenta umidade em seu

interior sob três formas:

- água de adesão ou impregnação;

- água de constituição;

- água de capilaridade ou embebição.

Quando uma peça de madeira verde é seca, parte ou toda a água de capilaridade pode ser

removida, sem que o volume inicial diminua. O fim da evaporação dessa água de capilaridade

assinala um ponto característico denominado “ponto de saturação” ao ar (“fiber saturation point”

ou “point de saturation a l`air”), o ponto P do gráfico.

A partir deste ponto, caso se continue a secagem da peça, provocaremos a evaporação da água

que satura as paredes das células, com o aparecimento de contrações volumétricas (Figura 7).

147

Figura 7: Variações volumétricas na madeira em função da umidade

Essas contrações são maiores no sentido radial e tangencial, pois a água de impregnação

encontra-se infiltrada nos espaços existentes nas espirais constituídas de grandes cristais

(fibrilas) e quando a madeira perde essa água, perde espaços que tendem a se aproximar devido a

força de coesão, segundo as direções normais ao eixo longitudinal das células . O fenômeno

inverso (inchamento), ocorre quando a madeira ganha água.

Tanto a contração volumétrica quanto a linear são medidas em 3 teores de umidade

característicos:

1. Madeira verde, onde o teor de umidade da madeira está acima do “ponto de saturação do ar”.

(Figura 7)

2. Madeira seca ao ar, onde o teor de umidade da madeira está em equilíbrio com a umidade do

ambiente (entre os pontos A e B do gráfico).

3. Madeira completamente seca.

A contração volumétrica pode ser alcançada de duas maneiras: diretamente pela medida do

volume ou indiretamente, baseado nas contrações lineares. O procedimento direto (medida do

volume), é o mais usual.

Das medidas das contrações volumétricas resultam os seguintes dados sobre a retratibilidade

da madeira:

P V

B

A

0 10 20 4030

Umidades em %

Con

traç

ões V

olum

étri

cas e

m %

C.V

OL.

TOTA

L10

5

15

148

- Contração volumétrica total (CVT): Por definição é a perda em porcentagem do volume de

madeira, passando do ponto de saturação ao ar até o ponto de completamente seco. O valor da

CVT indica aproximadamente a aptidão da madeira apresentar fendas de retração ao secar. Essa

aptidão é também caracterizada por um valor elevado na relação entre as contrações tangencial e

radial.

- Coeficiente da retratibilidade volumétrica: Ou porcentagem da variação de volume para a

variação de uma unidade na porcentagem da umidade, representa o coeficiente angular da reta

OP da Figura 7 .

Este coeficiente indica a maior ou menor propensão da madeira de se deformar em função das

variações de umidade.

- Ponto de saturação ao ar: É o ponto acima do qual a madeira não varia mais o seu volume e sua

resistência com o aumento da umidade. Este ponto é obtido pelo quociente entre a contração

volumétrica total e o coeficiente de retratibilidade.

6.10 PROPRIEDADES MECÂNICAS E ENSAIOS MECÂNICOS a) Umidade;

b) Densidade;

c) Estabilidade dimensional;

d) Compressão paralela às fibras;

e) Tração paralela às fibras;

f) Compressão normal às fibras;

g) Tração normal às fibras;

h) Cisalhamento;

i) Fendilhamento;

j) Flexão;

k) Dureza;

l) Resistência ao impacto na flexão;

m) Embutimento;

n) Cisalhamento na lâmina de cola;

o) Tração normal à lâmina de cola;

p) Resistências das emendas dentadas e biseladas.

No final deste capítulo encontra-se em anexo os métodos de ensaio para determinação das

propriedades das madeiras citadas anteriormente (NBR 7190, 1997).

149

6.11 MADEIRAS TRANSFORMADAS: Tem o objetivo de atenuar e até eliminar as características

negativas das madeiras: Heterogeneidade, Anisotropia e Dimensões limitadas. As madeiras

transformadas são reaglomeração de fragmentos cada vez menores do lenho original.

6.11.1) Madeiras laminadas (Laminated Timber): Associação de tábuas de fraca espessura por

colagem.

6.11.2) Madeiras laminadas compensadas ou contreplacados de madeira (Plywood):

Lâminas finas coladas umas sobre as outras de maneira que as fibras de uma se disponham

normalmente às das lâminas vizinhas.

6.11.3) Madeiras aglomeradas (Chipboard): Fragmentos menores são aglomerados com

cimentos minerais ou resinas sob pressão variada;

6.11.4) Madeiras reconstituídas (Fibreboard): o tecido lenhoso é reduzido a uma polpa de

fibras dispersadas que são reaglomeradas sob pressão com resinas.

150

ANEXO

151

CERÂMICAS:

Cerâmicas Tradicionais: Produtos das indústrias dos silicatos.

- Porosas: produtos das argilas, cimento Portland;

- Impermeáveis: vidros de silicatos, grès porcelânico.

Cerâmicas avançadas, finas, novas:

- Óxidos cerâmicos puros;

- Cerâmicas magnéticas, condutoras, semi-condutoras, supra-condutoras, etc.

- Refratários alto desempenho;

- Carbetos;

- Boretos;

- Vidros especiais;

- Peneiras moleculares;

- Vidro-cerâmicas, sol-gel;

- Cermet;

- Cermpolímero.

7.1 MATERIAIS CERÂMICOS

7.1.1) DEFINIÇÕES:

a) Pedras Artificiais: Materiais que substituem as pedras em suas aplicações ou têm aparência

geral semelhante.

- Materiais de cerâmicas;

- Materiais de cimento.

b) Cerâmicas: Pedra artificial obtida pela moldagem, secagem, e cozedura das argilas ou de

mistura contendo argilas.

→ Definição científica: Associação entre elementos metálicos e elementos não-metálicos

geralmente por ligação iônica.

Possui grande durabilidade (alta temperatura de fusão). São isolantes elétricos e térmicos. Duros,

mas frágeis.

CAPÍTULO 7

MATERIAIS CERÂMICOS

152

7.1.2) AS ARGILAS:

a) Definição:

Materiais terrosos que quando misturados com a água apresentam alta plasticidade.

Constituídas de partículas cristalinas extremamente pequenas formadas por um número estrito de

substâncias: os argilo-minerais (uma argila pode ser constituída por um ou mais argilo-minerais).

"As argilas são compostas por partículas coloidais de φ < 0,005 mm, com alta plasticidade

quando úmidas e que, quando secas, formam torrões dificilmente desagregáveis pela pressão dos

dedos", segundo a ABNT.

b) Argilo-minerais:

Silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio, mais elementos alcalinos e alcalino-

terrosos e sílica, alumina, mica, óxido de ferro, magnésio, matéria orgânica, etc. Resultantes da

degradação das rochas sob a ação da água e gás carbônico. Não existe duas jazidas de argila

rigorosamente iguais.

Classificação de Grim para os argilo-minerais:

→Amorfos: Grupo das alófanas.

→Cristalinos:

- De duas camadas (difórmicos):

- Eqüidimensional: Grupo da caulinita;

- Alongada: Grupo da aloisita.

- De três camadas ( trifórmicos):

Rede expansiva:

- Eqüidimensional: Grupos da montmorilonita e da vermiculita.

- Alongada: Grupos da saponita e da montronita.

Rede não expansiva: Grupo da ilita.

- De camadas mistas regulares: Grupo da clorita

- Estruturas em cadeia: Grupo da atapulgita, da sepiolita e da paligorsquita.

c) Tipos de Depósitos de Argila:

→ Na superfície das rochas, como resultado da decomposição superficial das mesmas;

→ Nos veios e trincas das rochas;

→ Nas camadas sedimentares, onde foram depositadas por vento e chuvas;

153

→ Argilas residuais: Encontradas no local onde se originou. Caulins (primários) ricos em

quartzo, mica e feldspato. → cerâmica branca

→ Argilas sedimentares: Depósito fica longe da rocha de origem, foi transportada: Pela água:

estratificada e pelo vento: não estratificada, mas porosa. Mais rica em argilo-minerais e menos

rica em quartzo e restos da rocha de origem: caulins secundários → cerâmica vermelha.

d) Tipos de Argila:

→ Argilas de cor de cozimento branca: caulins e argilas plásticas;

→ Argilas refratárias: caulins, argilas aglomerantes aluminosas;

→ Argilas para a produção de grés;

→ Argilas para materiais cerâmicos estruturais, amarelas ou vermelhas;

→ Classificação conforme a maior ou menor quantidade de colóides:

- Argilas gordas: plásticas, se deformam muito no cozimento (argilo-minerais ricos em

alumina);

- Argilas magras: mais porosas e frágeis (argilo-minerais ricos em sílica).

e) Componentes:

→ Caulim: caulinita ( pó branco) misturada com outros elementos.

- Argilo-mineral mais simples

- Estrutura lamelar: camada mista de silicato e hidróxido de alumínio

- Úmida → muito plástica ; Secagem → alta retração

→ Óxido de ferro

- Cor avermelhada;

- Diminui a plasticidade e refratariedade.

→ Sílica livre (areia)

- Reduz a plasticidade e retração;

- Aumenta a brancura;

- Diminui a resistência mecânica, mas melhora a sinterização.

→ Alumina livre ( óxido de alumínio)

- Aumenta a refratariedade;

- Reduz a plasticidade e resistência mecânica.

→ Feldspatos ( fundentes)

- Diminuem a plasticidade e o ponto de fusão;

- Aumentam a massa específica, resistência e impermeabilidade.

154

→ Compostos cálcicos (sais)

- Reduzem refratariedade e plasticidade;

- Dão eflorescências.

→ Matéria orgânica

- Aumenta a plasticidade, porosidade e retração;

- Dá a cor escura das argilas antes do cozimento.

→ Água

- Água de constituição: pertence à rede cristalina;

- Água de plasticidade ou adsorvida: adere à superfície das partículas coloidais;

- Água de capilaridade, livre ou de poros: preenche os poros e vazios.

f) Propriedades das Argilas:

f.1) Plasticidade: Propriedade que um sistema possui de se deformar pela aplicação de uma

força e de manter essa deformação quando a força é retirada. Resulta das forças de atração entre

partículas de argilo-minerais e a ação lubrificante da água entre as partículas lamelares; forças de

atração que podem ser anuladas se a película de água entre as lamelas é excessiva.

→ Limite de Plasticidade (LP): Teor de água expresso em % de argila seca à 110 ºC de uma

massa plástica de argila, acima da qual a massa pode ser enrolada em cilindros com 3 à 4 mm

de diâmetro e 15 cm de comprimento. Argilas que não podem formar esse cilindro com nenhum

teor de água são consideradas como não plásticas.

→ Limite de liquidez ( LL): Teor de água expresso em % de argila seca a 110 ºC, acima do

qual a massa flui como um líquido, quando agitada ligeiramente.

→ Índice de Plasticidade:

IP = LL - LP

→ Índice de Consistência:

IC = LL - h

LL - LP

h = teor de umidade no estado em que a argila se encontra na natureza.

155

→ Classificação da ABNT:

Argila muito mole IC < 0 corre com facilidade entre os dedos;

Argila mole 0 < IC < 0,5 facilmente moldada pelos dedos;

Argila média 0,5 < IC < 0,75 requer esforço médio;

Argila rija 0,75 < IC < 1 requer grande esforço;

Argila dura IC > 1 não pode ser moldada pelos dedos.

A Plasticidade depende do tipo e percentagem dos argilo-minerais, do tamanho e forma das

partículas, da capacidade de troca de íons e da presença de outras substâncias.

f.2) Retração:

→ Secagem: Evaporação da água. A distância entre as partículas diminui, ocorre a retração. A

retração é proporcional ao grau de umidade, composição da argila e ao tamanho das partículas.

→ Retração não é uniforme ⇒ bloco pode se deformar.

→ Fatores que aumentam a plasticidade, também aumentam a retração.

f.3) Secagem e sinterização:

f.3.1) Secagem: Evaporação da água ⇒ retração. A secagem no interior da peça ocorre pela

difusão da água até a superfície onde acontece a evaporação. Se a velocidade de evaporação é

maior do que a velocidade de difusão da água do interior da peça até a superfície. A superfície

seca antes do interior e se retrai. Ocorre tensão diferencial, ocasionando fissuras e deformação da

peça. É necessário controlar a velocidade de evaporação a fim de que ela seja no mínimo da

ordem de grandeza da velocidade de difusão da água. É feito o controle da temperatura, umidade

e fluxo de ar.

Observação: A espessura da peça tem influência na secagem.

f.3.2) Sinterização (queima):

→ Até 110 ºC: Evaporação da água de capilaridade e amassamento.

→ A partir de 300-400 ºC: Perda da água adsorvida: A argila se enrijece.

→ Entre 600 e 800 ºC:

- Perda da água de constituição;

- Combustão da matéria orgânica;

156

- Decomposição da pirita FeS2 → Fe2O3 (cor);

- Decomposição dos hidróxidos;

- Transformação alotrópica do quartzo α → β (573 °C).

→ Entre 800 e 950 ºC:

- Calcinação dos carbonetos → óxidos;

- Decomposição dos sulfetos;

→ A partir de 950 ºC: Início da vitrificação ( sinterização). A sílica de constituição e a das

areias, assim como os feldspatos, formam uma pequena quantidade de vidro que aglutina os

demais elementos dando após o resfriamento dureza, resistência e compactação ao conjunto. A

qualidade de um artigo cerâmico depende da quantidade de vidro formado: é ínfima nos tijolos

comuns e, grande nas porcelanas.

7.1.3 PROPRIEDADES DAS CERÂMICAS: Dependem da constituição, cozimento, processo da

moldagem, etc.

a) Propriedades Mecânicas:

→ Alta resistência à compressão:

- Relacionada com as forças interatômicas;

- Aumenta com granulometria mais homogênea e fina;

- Diminui com o aumento da porosidade.

Ex: 10% de porosidade pode diminuir em 50% o módulo de ruptura do mesmo material sem

poros.

σmr = σo exp (-nP)

→ Baixa resistência à tração: Fratura frágil. Formação e propagação das fissuras através da

seção transversal do material numa direção perpendicular à carga aplicada. Microfissuras na

superfície e na massa, poros internos, contornos de grãos amplificam a intensidade das cargas

aplicadas e facilitam a propagação das tensões.

→ Dureza, resistência ao desgaste: depende da quantidade de vidro formado.

- Absorção ou porosidade aparente: Percentagem de aumento de peso que a peça

apresenta após 24 horas de imersão de água. Absorção de água depende da compactação,

dos constituintes, a queima, etc.

157

- Sucção:

- Cerâmicas com alta sucção → argamassa plástica com alto teor água/cimento;

- Cerâmicas com baixa sucção → argamassa “firme”.

- Outras propriedades:

- Mau condutor elétrico e térmico;

- Bom isolante acústico, mas péssimo absorvente acústico.

- Desagregação das cerâmicas:

→ Agentes físicos:

- Umidade e vegetação: Depende da porosidade;

- Fogo: Resistência à compressão diminui quando a temperatura aumenta por causa das

tensões diferenciais criadas pela dilatação desuniforme dos componentes.

→ Agentes químicos: Sais internos são dissolvidos pela umidade e podem recristalizar na

superfície: eflorescência. Má aparência. Deslocamento e queda de revestimento.

→ Agentes mecânicos:

- Baixa resistência á flexão ⇒ uso em “compressão”;

- Devem ser resistentes aos choques (transporte).

-

7.1.4) CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CERÂMICOS USADOS NA CONSTRUÇÃO:

a) Materiais cerâmicos secos ao ar;

b) Materiais cerâmicos de baixa vitrificação;

c) Materiais cerâmicos de alta vitrificação:

- Materiais de louça;

- Materiais de grès cerâmico.

d) Refratários.

7.1.5) FABRICAÇÃO DA CERÂMICA:

Segue os seguintes passos:

- Exploração da jazida ( extração do barro);

- Preparação da matéria-prima;

- Moldagem;

- Cozimento;

- Vitrificação especial (às vezes).

158

a) Exploração da jazida:

→ Localização (em relação à indústria e centro consumidor);

→ Remoção da camada superficial (grande porcentagem de matéria orgânica);

→ Características geológicas (equipamentos adequados);

→ Topografia do local (facilidade de acesso);

→ Profundidade máxima;

→ Características do barro relacionadas com a aplicação: Teor de argila, Profundidade,

Granulometria, Umidade, etc.

Exemplo: Matéria orgânica ⇒ ↑ porosidade

Carbonato de Cálcio e compostos sulfurosos ⇒ fendas

b) Preparação da matéria-prima:

→ Sazonamento (ou apodrecimento da argila: exposição às intempéries):

- Fermentação da matéria-orgânica;

- Lavagem de sais solúveis;

- Desagregação dos torrões;

- Oxidação de piritas (sulfeto de ferro).

→ Eliminação das impurezas grosseiras (sedimentação, centrifugação, etc.).

→ Maceração: Desintegração, trituração, peneiramento: para a obtenção de partículas

menores.

→ Loteamento do barro: Correção para dar à mistura a constituição desejada relacionada à

aplicação.

- Cerâmica fina: eliminação dos grãos graúdos por lavagem sedimentação e filtração;

- Adição de areia fina ou argila já cozida e depois moída: diminuir a retração.

Observação: uma argila muito magra ( com poucos colóides) se tornará muito porosa,

quebradiça e absorvendo muita umidade. ⇒ Necessidade de corrigir o teor de argila.

→ Amassamento e mistura: Adição da água ou não.

- Proporciona a homogeneidade;

- Prepara a pasta para a moldagem.

159

c) Moldagem:

→ Operação que vai dar a forma desejada à pasta cerâmica;

→ Acrescentando-se mais água:

- ↑ facilidade de moldagem;

- ↓ consumo de energia;

- ↑ contração na secagem e deformação;

- ↑ tempo de secagem;

c.1) Moldagem com pasta fluída:

→ 30 à 50 % de água;

→ Processo de barbotina:

- a solução é colocada em moldes porosos de gesso

- a água é absorvida e a argila adere às paredes

- quando seca, a peça se retrai e se descola

→ Porcelanas, louças sanitárias, peças para instalação elétrica e de formato complexo.

c.2) Moldagem com pasta plástica mole ( branda):

→ 25 à 40 % de água ;

→ Moldes de madeira ou torno de oleiro ( manual ou automático);

→ Vasos, pratos, xícaras, tijolos brutos.

c.3) Moldagem com pasta plástica consistente (dura):

→ 15 à 25 % de água;

→ Processo de extrusão: forçar a massa a passar sob pressão, através de um bocal apropriado,

formando uma fita uniforme e contínua; depois a coluna é cortada no comprimento desejado;

→ Processo pode ser acoplado com uma câmara de vácuo: ↓ porosidade;

→ Tijolos, tijoletas, tubos cerâmicos, telhas, refratários;

→ Telhas: extrusão e depois moldagem em prensas.

c.4) Moldagem a seco ou semi-seco:

→ 5 à 10 % de água;

→ Compactação com prensas: 5 até 700 Mpa;

160

→ Vantagens:

- Simplicidade das operações e produção em massa;

- Tempo de secagem reduzido;

- Peças de muito boa qualidade (não tem bolhas).

→ Desvantagens:

- Investimento elevado;

- Limitação dos formatos.

→ Ladrilhos, azulejos, pisos, refratários, isoladores elétricos, tijolos e telhas de qualidade

superior.

d) Secagem:

→ Objetivo: Evaporar a maior quantidade possível de água antes da queima.

- Evaporação da água dos poros ( sem retração) seguida por

- Evaporação da água adsorvida → retração

→ Necessidade de controlar a secagem: Se a velocidade de evaporação da água é superior à

velocidade de difusão da mesma do centro para a superfície da peça. Geração de tensões internas

diferenciais. Deformação da peça e fissuras.

Velocidade de evaporação = velocidade de difusão.

→ Processos:

a) Secagem natural

- Processo comum nas olarias, mas é demorado (3 a 6 semanas p/ argilas moles, 1 semana p/

argilas rijas) e exige grandes superfícies;

- Em telheiros extensos ao abrigo do sol e com ventilação controlada;

- Em depósitos colocados em torno e acima do forno.

b) Secagem por ar quente-úmido

- Material é posto nos secadores onde recebe ar quente com alto teor de umidade: evaporação da

água livre ( poros);

- Depois recebe só ar quente: perda da água adsorvida ou da plasticidade.

c) Secadores de túnel: Peças são colocadas em vagonetes que percorrem lentamente um túnel no

sentido da menor para a maior temperatura ( aproveitamento do calor residual dos fornos 40-150

°C).

161

d) Secagem por radiações infra-vermelhas:

- Pouco usado → custo, peças delgadas;

- Alto rendimento e pouca deformação;

- Peças de precisão.

e) Cozimento:

→ Vitrificação ⇒ coesão;

→ Uniformidade das temperaturas no interior do forno;

→ Rendimento máximo, diminuindo as perdas por irradiação.

e.1) Fornos intermitentes: Cozimento de um lote de cada vez.

→ Elevado consumo de combustível e de mão-de-obra;

→ Desgaste da estrutura ( ciclos de queima-resfriamento);

→ Custo de instalação pequeno

→ Facilidade de execução.

1) Forno de meda

2) Forno intermitente comum

3) Forno intermitente de chama invertida

4) Forno de mufla

5) Forno combinado

e.2) Fornos semi-contínuos

e.-3) Fornos contínuos

1) Forno de Hoffmann

2) Forno de Túnel

Obs.: Modelos de fornos encontram-se anexados no final do capítulo.

7.1.6) MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DE CERÂMICA:

a) Adobe:

→ Argila seca ao ar sem cozimento: construções rústicas;

→ Compressão: até 7 MPa;

→ Problema com a umidade: se torna novamente plástica;

162

→ Argila pode ser usada com argamassa de assentamento.

b) Tijolos comuns:

b.1) Generalidades:

→ Tijolos (cerâmicas) comuns: porosidade alta, superfícies ásperas e que foram fabricados com

pequena prensagem;

→ Resistência (compressão): 1 até 15 MPa = f ( qualidade da argila);

→ De facilmente pulverizáveis até de massa compacta;

→ Características de qualidade:

- Procedência

- Transporte: grande porcentagem de quebra ⇒ material fraco

- Som limpo ( metálico): bom cozimento

- Cor: de pouca importância, mas:

* Cores desmaiadas ou miolo escuro

⇒ Material cru ou (e) com matéria orgânica não oxidada

* Cores muito carregadas ⇒ excesso de vitrificação

- Regularidade de forma e igualdade de dimensões

(uniformidade no assentamento)

- Arestas vivas e cantos resistentes

- Homogeneidade da massa com ausência de fendas, trincas, cavidades

e corpos estranhos

- Facilidade de corte, apresentando fratura de grão fino homogênea e

de cor uniforme.

- Absorção de água entre 15 e 25 %

b.2) Fabricação:

→ Processos mais econômicos possíveis;

→ Limpar o barro: matéria orgânica, pedras e gravetos;

→ Moldagem com pasta plástica consistente;

→ Secagem em grandes telheiros que aproveitam o calor do forno;

→ Cozimento 900-1000 °C.

b.3) Tipos de Tijolos:

163

O tijolo comum pode ser caracterizado por:

- baixo custo;

- sem exigências quanto à aparência;

- uso para fins estruturais e de vedação.

Tijolos comuns maciços:

→ Especificação Brasileira (EB-19):

- Tipo 1 : 200 ± 5 mm; 95 ± 3 mm; 63 ± 2 mm

- Tipo 2 : 240 ± 5 mm; 115 ± 3 mm; 52 ± 2 mm

→ Modulação das dimensões recomendada:

- Comprimento igual à duas vezes a largura mais uma junta e largura igual à duas vezes a

espessura mais uma junta. (Facilidade de manuseio do material facilitando o seu

assentamento).

→ Classificação conforme à resistência à compressão: ( EB-19).

→ Ensaio de resistência à compressão (MB-52):

- Amostragem: de cada lote 50000 tijolos serão recolhidos 25 aleatoriamente, dos quais 10 serão

ensaiados.

- Preparação dos corpos de prova:

* Cada tijolo é cortado ao meio perpendicularmente à maior dimensão;

* As duas metades são unidas pelas faces maiores com uma fina camada de pasta de cimento;

* As faces paralelas à junta são regularizadas também com uma fina camada de pasta de

cimento;

* Após o endurecimento da pasta, os corpos de prova são imersos em água potável por 24

horas e ensaiados na condição de saturados.

- Ensaio

* Aplicação progressiva de uma carga: 0,5 kg/cm2.segundo;

* Limite de resistência: carga máxima / média das áreas das duas faces de trabalho.

→ Ensaio de absorção:

- Secagem em estufa à 110 °C;

- Pesagem a seco;

- Colocação da água de modo a ter 1/3 da altura dentro da água;

- Duas horas após o início do ensaio, subir a altura da água até 2/3 da altura do corpo de prova;

164

- Quatro horas após o início do ensaio, imersão total;

- Pesagem na condição de saturado, 48 horas após imersão total

⇓

Diferença de peso ⇒ Absorção = Psat - Pseco x 100

↓ Pseco

↓

Porosidade aparente

→ Porosidade real: se deduz a partir da massa específica D da amostra em pó e da massa

especifica aparente (d) da amostra:

D - d x 100

D

→ A absorção deve ficar normalmente entre 15 e 25 %.

→ Eflorescências:

- Tijolos são colocados verticalmente num recipiente de fundo chato;

- Enche-se de água destilada até o nível de 1 a 1,5 cm, sendo a água renovada até que o tijolo

fique saturado;

- Seca-se ao ar.

Se o tijolo possui sais solúveis, ele apresentará eflorescências na parte superior.

Tijolos comuns furados:

→ Dimensões: Divididos em três tipos: EB 20.

- Tipo 1: 200 ± 5 mm; 95 ± 3 mm; 95 ± 3 mm. Furos cilíndricos e paralelos às faces menores.

- Tipo 2: 200 ± 5 mm; 200 ± 5 mm; 95 ± 3 mm. Furos prismáticos e normais às faces menores.

- Tipo 3: 300 ± 5 mm; 200 ± 5 mm; 95 ± 3 mm. Furos prismáticos e normais às faces menore.

→ Divididos em duas categorias segundo à resistência à compressão.

→ Ensaio de resistência à compressão:

- Amostragem: de cada lote de 20000 tijolos serão separados aleatoriamente 25, dos quais

serão ensaiados 6;

- Preparação dos corpos de prova:

165

* As faces de aplicação de carga deverão coincidir com àquelas que estarão submetidas a

carregamento na construção;

* As faces são regularizadas com uma fina camada de cimento;

* Após o endurecimento, os corpos de prova devem ser imersos em água 24 horas e ensaiados

na condição de saturados.

- Ensaio: idem tijolos maciços, mas não descontar os furos no cálculo da área (carga aplicada

normalmente ao eixo dos furos);

→ Tijolos tipo 1 e 2 podem ser empregados em alvenaria com função estática.

→ Tijolos tipo 3 são usados somente como material de enchimento e vedação, sujeitos somente

às cargas devidas ao próprio peso.

→ Classificação segundo o posicionamento e a orientação dos furos.

- Faces de trabalhos normais aos furos: alvenaria ( função estática)

- Faces de trabalho paralelas aos furos: enchimento

→ Vantagens dos tijolos furados:

- Fabricados em marombas à vácuo: aspecto mais uniforme, arestas e centros mais firmes, faces

planas e melhor esquadrejados;

- Menos peso por unidade de volume aparente;

- Dificultam a propagação de umidade e favorecem a dessecação das paredes;

- Maior isolamento térmico e acústico;

- Apesar da redução da seção carregada, podem ter tensões de utilização referidas à seção plena

(sem descontar os furos) da mesma ordem de grandeza dos tijolos maciços: devido a melhor

qualidade proveniente do apuro na produção.

c) Telhas comuns:

Processo de fabricação quase idêntico à fabricação dos tijolos comuns, mas o barro deve ser

mais fino e homogêneo. A moldagem é feita por prensagem. A secagem deve ser mais lenta que

para os tijolos, para diminuir a deformação. A queima é feita nos mesmos tipos de forno.

→ Características de qualidade:

- Regularidade de forma e dimensões;

- Arestas finas e superfícies sem rugosidades: Para facilitar o escoamento das águas;

- Homogeneidade de massa, com ausência de trincas, fendas, etc.

- Cozimento parelho;

- Fraca absorção de água e impermeabilidade;

166

- Peso reduzido;

- Não conter sais solúveis;

- Resistência mecânica à flexão adequada, mesmo na condição saturada de água.

→ Especificação Brasileira EB-21

- Para telhas francesas ( tipo Marselha);

- Planas com encaixes laterais e nas extremidades e com agarradeiras para fixação às ripas de

madeiramento;

- São as mais econômicas e mais usadas;

- EB-21: fixa o sistema de encaixe, o peso, as dimensões e a resistência à flexão, liberando a

forma das peças à conveniência do fabricante;

- Carga de ruptura à flexão; valor mínimo individual:

Primeira categoria: 85 kgf

Segunda categoria: 70 kgf

Material saturado: após 24 horas de imersão em água. Uma telha comum, mesmo de segunda

categoria, deve resistir bem ao peso de um homem médio, estando apoiada nas extremidades. →

Processo para verificar a qualidade no momento do recebimento.

→ Impermeabilidade: Sobre a telha construir um anel de argamassa ou um marco metálico

impermeável de 7 cm de altura ligado a telha por meio de cera. Colocar água no reservatório

formado até uma altura de 5 cm. Uma boa telha não deve deixar passar umidade em 24 horas;

está só aparecerá após 48 horas e sem gotejamento.

→ Tipos de telhas:

- Telhas de escamas:

* Simples placas com dois furos pelos quais se passa arame para prendê-las às ripas;

* Emprego em mansardas e telhados de ponto elevado.

- Telhas tipo canal ( romanas ou coloniais): Podem ser simples ou com encaixes e de

cumeeira.

- Telhas holandesas: Quase planas e com encaixe lateral.

d) Telhas e tijolos aparentes:

167

→ Produtos de melhor qualidade: Boa aparência, uniformidade na cor, etc. Maiores cuidados:

uniformidade de tamanho, maior resistência à abrasão.

→ Processo: Prensagem.

- Argilas gordas;

- Grau de vitrificação maior ⇒ muitas peças são rejeitadas ( altas deformações, variações na

cor).

→ Baixa absorção ( 10-15%) ⇒ pouco aptas para receber reboco e revestimento. Melhora com

a presença de ranhuras nas superfícies.

→ Tipos

→ Telhas : Mais impermeáveis e lisas.

e) Tijoleiras e ladrilhos: São tijolos de pequena espessura, usados em pavimentação e

revestimentos.

→ Comuns ( porosos): tijoleiras

- Vários tamanhos: mais usuais são quadrados ou rectangular;

- Existe peças especiais para arremates;

- Espessura ± 2 cm.

→ Prensados: ladrilhos

- Alto grau de vitrificação: compacto e impermeável;

- Face inferior: rugorosidade e saliências ( ↑ a fixação);

- Alta resistência ao desgaste (pisos);

- Espessura 5-7 mm;

- Podem ser coloridos (pigmentos).

f) Materiais cerâmicos de alta vitrificação:

Classificados segundo a qualidade na textura interna:

- Materiais de grès cerâmico tem textura quase compacta

- Materiais de louça ( faiança): impermeáveis na superfície e mais

porosos no interior → azulejos e louça sanitária

f.1.1) Materiais de grès cerâmico:

a) Manilhas

168

→ Tubos cerâmicos p/ condução de esgotos sanitários, remoção de despejos industriais e

canalização de águas pluviais.

→ Podem ser vidrados internamente e externamente ou só na parte em contato com os líquidos.

→ Processo:

- O barro usado tem altos teores de óxido de ferro e deve ser bastante fusível ⇒ alta

vitrificação, mas ⇒ alta deformação

- Moldagem → por extrusão, a pasta desce por gravidade até a mesa onde existe um molde

para o bocal. Na outra extremidade devem ter ranhuras p/ aumentar a aderência da argamassa de

rejuntamento.

- Obtenção do vidrado: Durante a queima

* Lançar cloreto de sódio no interior do forno que se volatilizará e recondensará formando

uma película vidrada de silicato de cálcio na superfície das peças;

* Imersão após a primeira queima, em um banho de água com areia silicosa fina com zarção;

no recozimento essa mistura se vitrifica.

→ Especificação Brasileira ( EB-5)

- Grupo A: com vidrado interno e externo

Grupo B: com vidrado só interno

- Diâmetros: entre 7,5 e 60 cm

- Comprimentos: entre 60 e 150 cm

- Devem ter no mínimo 3 estrias circulares de 3 mm de largura por 2 a 5 mm de profundidade

na superfície interna da bolsa e na parte externa da ponta lisa

→ Resistência à compressão diametral: MB-12

- O tubo é apoiado sobre dois apoios rígidos e afastados de tantos centímetros quantos

decímetros tiver o diâmetro e recebe carga por um terceiro cutelo;

- Varia entre 1400 e 3500 kgf/m.

→ Impermeabilidade: MB-13

Aplicando uma pressão interna de 0,7 kgf/cm2 por 2 minutos ou 2 kgf/cm2 instantânea. Não

devem aparecer gotas e manchas.

→ Absorção: MB-14

Imersão na água em ebulição por uma hora.

- Absorção deve ser < 10 % com vidrado externo e interno

- Absorção deve ser < 8 % com vidrado só interno

169

→ Resistência à ação de ácidos: MB-210

Imersão de uma amostra durante 48 horas. Perda de peso não deve exceder 0,25%.

b) Ladrilhos de grés ( lito-cerâmica)

→ Massa quase vitrificada , mais compacta que a cerâmica vermelha e menos branca que a

faiança;

→ Material de qualidade superior; geralmente é feita uma esmaltação na face aparente;

→ Formas.

f.1.2) Materiais de louça branca:

→ Argilas quase isentas de óxido de ferro, contendo quartzo e feldspato finamente moídos.

a) Louça:

→ Pó de louça : argilas brancas (caulins quase puro). Produtos duros, de granulometria fina e

uniforme com superfície vidrada.

- Louça calcária ( louça de mesa);

- Louça feldspática ( azulejos, cerâmica sanitária);

- Louça mista.

→ Vidrado : aplicado após uma primeira cozedura, seguindo-se então, o recozimento, quando se

transforma em vidro.

→ Problemas com o vidrado:

- Homogeneidade (espessura, cor) ao longo da peça ⇒ ondulações na superfície.

- Diferença de coeficiente de dilatação termica com o corpo cerâmico ⇒ tensões diferenciais

⇒ trincas no vidrado.

b) Azulejos

→ São placas de louça:

- de pouca espessura

- vidrados numa face (externa) ⇒ impermeabilidade e durabilidade

- não vidrados na face posterior e nas arestas e até possuem saliências e reentrâncias para

melhorar e aderência com argamassa de assentamento e de rejuntamento.

170

→ Função: Revestir outros materiais ⇒ proteção e bom acabamento.

→ Processo de fabricação:

- Biscoito : moldagem a seco com prensagem e queima a ± 1200 °C.

- Vidrado : misturas de óxidos de grande fusibilidade com corantes adequados;

- Recozimento (biqueima) ou monoqueima.

→ O vidrado deve apresentar alta resistência às variações de temperatura e umidade, sem

gretar.

→ Dimensões comuns : 15 x 15 e 10 x 10 cm

Superficie : lisa ou chamalotada;

Arestas : de quinas retas, biseladas ou boleadas.

c) Louça sanitária

→ Processo:

- Barbotina (formas mais complexas);

- Queima ± 1300 °C;

- Vidrado: esmalte de borax e feldspato ou calcário.

→ Normalização ampla e pouco obedecida. Pedido: Especificação deve ser bem detalhada.

Ex.: - Bacia sanitária com ou sem sifão;

- Lavatórios comuns ou com pedestal, com ou sem saboneteira (uma ou duas), apontados

para uma ou duas torneiras;

- Mictório de parede, de bacia ou de pedestal.

→ Absorção de tinta : MB-111

Imersão da amostra durante uma hora em tinta vermelha. Exige-se penetração nula no vidrado e

máxima de 1 mm na superfície de uma fratura.

g) Cerâmicas refratárias:

→ Refratária: que não se deformam abaixo de 1520 °C;

→ Altamente refratária: que não se deformam abaixo de 1785 °C;

→ Devem apresentar estabilidade de volume, resistência mecânica e resistência química;

→ Argilas refratária (pobre em cal e óxido de ferro) sílico-aluminosas, aluminosas, silicosas,

magnesita, cromita, etc.

→ Processo: prensagem e queima até 2500 °C;

171

→ Forma: tijolos maciços ou tijolos especiais para chaminés e abóbadas;

→ Assentamento: argamassa refratária obtida com a mesma argila do tijolo sem cimento ou com

cimento aluminoso.

7.1.7) REVESTIMENTOS CERÂMICOS:

Função principal → revestir outros materiais para dar proteção e bom acabamento. Principais Normas para Revestimentos Cerâmicos: Normas internacionais ISO-DIS 10.545 e ISO-DIS 13006 adotada pela ABNT. Qualidade Superficial: É determinada pela presença de determinados defeitos de fabricação: trincas, gretas, falta de esmalte, ondulações, depressões, furos, pontos, manchas, defeitos de decoração, cantos e arestas quebrados, diferenças de tamanho e de tonalidade. Classe A: se verificar nenhum defeito a uma distância de 1 metro Classe B: se verificar algum defeito a uma distância de 1 metro Classe D: se verificar algum defeito a uma distância de 3 metros Resistência às manchas: É a facilidade e eficiência com que podem ser removidas sujeiras, manchas e outros materiais entrando em contato com a superfície; é importante no caso de aplicação em hospitais, restaurantes, laboratórios, indústrias alimentícias, etc.:

Classe Resistência às manchas Classe 1 Impossível remover as manchas Classe 2 Mancha removível com solvente Classe 3 Mancha removível com produto de limpeza forte Classe 4 Mancha removível com produto de limpeza fraco Classe 5 Máxima facilidade de remoção de mancha (com água)

Resistência química: É a capacidade do revestimento de não alterar sua aparência quando em contato com produtos químicos:

Classe Resistência química A alta B média C baixa

Resistência a abrasão: É o desgaste superficial causado pelo movimento de pessoas e objetos provocando perda de brilho, variações de tonalidade, etc. Para os revestimentos esmaltados, a avaliação é visual do desgaste provocado por um equipamento padronizado, medindo-se o PEI: Classe de abrasão Tráfego Exemplos de ambientes Classe 0 (PEI 0) (nenhum) só paredes Classe 1 (PEI 1) leve paredes, banheiros e dormitórios residenciais Classe 2 (PEI 2) médio interiores residenciais de menor tráfego

172

Classe 3 (PEI 3) médio-intenso lojas internas, corredores e cozinhas residenciais Classe 4 (PEI 4) intenso lojas, bancos, restaurantes, escolas, hotéis, hospitais Classe 5 (PEI 5) super-intenso para unidades industriais e comerciais, ambientes

públicos de tráfego intenso como: supermercados, aeroportos, rodoviárias e shopping centers.

Coeficiente de atrito (antiderrapância)

Coeficiente de atrito Indicação <0,20 totalmente desaconselháveis para áreas externas

≥0,20 e <0,39 desaconselháveis p/ áreas externas ≥ 0,40 e <0,74 recomendado p/ áreas externas em nível

≥ 0,75 aconselhável p/ áreas externas em aclive ou declive

173

ANEXO

174

Bibliografia:

1. ABNT. Desempenho térmico de Edificações – Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância

térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator de calor solar de elementos

e componentes de edificações. Dezembro,1998.

2. BARBER-GREENE DO BRASIL IND. E COM. S.A. Manual Telsmith para Processamento

de Minérios e Agregados. São Paulo, 1ª Edição Brasileira, 1980, 175 p.

3. BAUER, L.A. Materiais de Construção. Vol.: I e II, Rio de Janeiro: LTC,1995.

4. GOMES, V.; MARTINS, H. F.; WEBER, S. L. Dosagem de Concreto com e sem uso de

aditivo. Trabalho de disciplina: Dosagem e Microestrutura de Concreto. 1999.

5. GRUPO BARBOSA. http://www.grupobarbosa.com.br. Outubro, 2000.

6. HELENE, P.; TERZIAN,P. Manual de dosagem e controle do concreto. Brasília: Pini,1993.

7. KLOSS, C. L. Materiais para Construção Civil. Curitiba: Centro Federal de Educação

Tecnológica do Paraná, 1996, 228p.

8. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia Geral. São Paulo: Nacional, 1989, 399 p.

9. LUZ, C. A. da. Levantamento de Análise de Manifestações Patológicas em Condomínios do

bairro Trindade, Florianópolis/SC. Florianópolis, 2000. Trabalho de Conclusão de Curso

- Universidade Federal de Santa Catarina, UFSC.

10. Madeiras do Brasil. http://www.madeirasdobrasil.eng.br. 21/11/00.

11. METHA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto, estrutura, propriedades e materiais. São

Paulo, Pini, 1994.

175

12. NEVILLE, A.M. Propriedades do concreto. Tradução Salvador Giamusso. São Paulo: Pini

1982.

13. PETRUCCI, E.G.R. Concreto de Cimento Portland. Rio de Janeiro: Globo, 1987.

14. PETRUCCI, E.G.R. Materiais de Construção. Porto Alegre: Globo, 1976.

15. PRUDÊNCIO JR., L.R. Materiais de Construção. Apostila. UFSC, 1994.

16.Prossiga Brasil. Portal de Informação Brasileira em

C&T.http://www.prossiga.br/prossigabrasil/. Novembro, 2000.

17. VERÇOZA, E. J. Patologia das Edificações. Porto Alegre: Sagra, 1991.

18. IOSHIMOTO, E.; SABBATINI, F. H.; DJANIKIAN, J. G.; LICHTENSTEIN, N. B.;

HELENE, P. R. L.; SOUZA, U. E. L. ; AGOPYAN V. Tecnologia e Materiais de Construção

Civil II. Apostila. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 19??.