AULA 02 - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PARA CONCRETO E ARGAMASSA (1)

Prévia do material em texto

AULA 02 – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
PARA CONCRETO E ARGAMASSA
Prof.º Me. Rodrigo Galvão
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Definições:
• Todos os corpos, objetos ou substâncias que são usados em qualquer obra de 
engenharia. A disciplina Materiais de Construção para Concreto e Argamassa 
estuda a obtenção, a aplicação, a conservação, e a durabilidade desses materiais, 
visando conhecê-los para melhor aplicá-los. Do correto uso dos materiais de 
construção depende em grande parte a solidez, a durabilidade e o custo de uma 
obra.
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à origem ou obtenção
– NATURAIS: são encontrados na natureza e não exigem tratamentos especiais para poderem 
ser usados. Exemplos: areia, madeira, pedra etc.
– ARTIFICIAIS: são obtidos por processos industriais. Exemplos: tijolos, telhas etc.
– COMBINADOS: são resultantes da combinação de materiais naturais e artificiais. Exemplos: 
argamassa, concreto etc.
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à função na edificação:
– MATERIAIS DE VEDAÇÃO: não têm função resistente na estrutura. Exemplos: vidros, tijolos em 
certos casos etc.
– MATERIAIS DE PROTEÇÃO: servem de proteção aos materiais propriamente ditos. Exemplos: 
tintas, vernizes etc.
– MATERIAIS COM FUNÇÃO ESTRUTURAL: resistem aos esforços atuantes na estrutura. 
Exemplos: madeira, aço, concreto etc.
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à aplicação:
– SIMPLES OU BÁSICOS: são aplicados isoladamente. Exemplos: telha, tijolo etc.
– PRODUZIDOS OU COMPOSTOS: são empregados conjuntamente. Exemplos: concreto, 
argamassa etc.
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à estrutura interna:
– LAMELAR - Exemplo: argila.
– FIBROSA - Exemplo: amianto, madeira.
– VÍTREA - Exemplo: vidro.
– CRISTALINA - Exemplo: metais.
– AGREGADOS COMPLEXOS - Exemplo: concreto.
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à natureza:
• OBS.: Como mostrado no ponto anterior, podem-se considerar vários critérios 
para a classificação dos materiais. No entanto, em engenharia, e por razões de 
conveniência, é habitual admitir-se a classificação dos materiais em função da sua 
natureza, de acordo com o exposto a seguir:
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à natureza:
– METÁLICOS: Os materiais metálicos são substâncias de origem inorgânica que contêm 
elementos metálicos (tais como ferro, cobre, alumínio, níquel ou titânio). Microscopicamente, 
os metais têm uma estrutura cristalina, na qual os átomos se dispõem de forma ordenada. 
Estes materiais são, na generalidade, dúcteis e resistentes à temperatura ambiente e 
apresentam boa condutibilidade térmica e eléctrica. Em função da quantidade de ferro que 
contêm, dividem-se em materiais ferrosos (com elevada percentagem de ferro) – como o 
ferro fundido e o aço, e não ferrosos (quando o ferro não entra na sua composição ou surge 
em quantidades muito reduzidas) – como o alumínio, o cobre, o zinco, o titânio e o níquel são 
materiais não ferrosos. EXEMPLO: Estruturam metálicas, vergalhões para concretos, porcas e 
parafusos, chapas, telhas metálicas...
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à natureza:
– POLIMÉRICOS: São constituídos por longas cadeias de moléculas orgânicas. Tratam-se de 
meterias cuja estrutura é não cristalina ou mista (com regiões cristalinas e regiões não 
cristalinas). A maioria destes materiais é mau condutor térmico e eléctrico, possuindo baixa 
densidade e decompõem-se a baixas temperaturas. EXEMPLO: Tubos e conexões, conduítes, 
caixilhos de janelas...
– CERÂMICOS: São constituídos por elementos metálicos e elementos não metálicos (por 
exemplo, azoto, carbono e oxigénio), podendo ser, do ponto de vista estrutural, cristalinos ou 
mistos. São inorgânicos de elevadas dureza e resistência mecânica à compressão, mesmo 
quando submetidos a temperaturas elevadas. Estes materiais apresentam baixa 
condutibilidade térmica e eléctrica e elevada resistência ao calor e ao desgaste
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à natureza:
– COMPÓSITOS: Resultam da mistura de pelo menos dois materiais, de modo a obter um 
material com determinadas características e propriedades. Os materiais que constituem um 
compósito não se dissolvem entre si, podendo ser facilmente identificáveis. O concreto e a 
madeira são materiais compósitos. Existem outros tipos de materiais compósitos, como por 
exemplo, os que resultam da associação de fibras de vidro e poliéster ou de fibras de carbono 
e resina epoxídica.
INTRODUÇÃO
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:
• Classificação:
• Quanto à natureza:
– ELETRÔNICOS: Os materiais eletrônicos assumem importância extrema no domínio das 
tecnologias avançadas, já que são utilizados em sistemas de microeletrônica. É graças a esta 
tecnologia que são possíveis os computadores, os satélites de comunicação ou os relógios 
digitais. O silício é um dos materiais mais importantes neste domínio, pois um simples cristal 
de silício permite condensar num chip, um elevado número de circuitos electrónicos.
INTRODUÇÃO
• ARGAMASSA:
• Argamassas são materiais de construção, com propriedades de aderência 
e endurecimento, obtidos a partir da mistura homogênea de um ou mais 
ligantes, agregado miúdo (areia) e água, podendo conter ainda aditivos e 
adições minerais. 
INTRODUÇÃO
• CONCRETO:
• É o material mais utilizado na construção civil, sendo composto por uma 
mistura de água, cimento e agregados. O cimento é o aglomerante do 
concreto que une os agregados. Estes podem ser agregados miúdos 
(areias naturais ou artificiais) ou agregados graúdos (pedras britadas ou 
seixos).
AGREGADOS
• Definições:
• Materiais granulares, geralmente inertes, sem tamanho e forma definidos, que 
compõem argamassas e concretos.
– Cerca de ¾ do volume do concreto são ocupados pelos agregados.
– Sua qualidade é importante para a obtenção de um bom concreto.
– Os agregados apresentam nítida influência não apenas na resistência mecânica, mas também, 
na durabilidade e no desempenho estrutural de concretos.
AGREGADOS
• Funções no concreto:
• Resistir aos esforços (Mecânicos e de intemperismo);
• Reduzir as variações volumétricas;
• Reduzir o custo do concreto.
• Classificação:
• Quanto às dimensões das partículas:
– AGREGADO MIÚDO: Grãos que passam pela peneira ABNT # 4 (peneira de malha quadrada 
com abertura nominal de 4,8 mm) e ficam retidos na peneira ABNT # 200 (malha com 
abertura nominal de 0,075 mm).
AGREGADOS
– AGREGADO GRAÚDO: Grãos que passam pela peneira ABNT com abertura nominal de 152 
mm e ficam retidos na peneira ABNT # 4 (abertura de 4,8 mm).
• Quanto às massas unitárias:
– LEVES: ρ < 1000 kg/m³
– MÉDIOS: 1000 < ρ < 2000 kg/m³
– PESADOS: ρ > 2000 kg/m³
• Quanto à origem ou obtenção:
– NATURAIS: já são encontrados na natureza sob a forma definitiva de utilização (areia de rios, 
seixos rolados, cascalhos, pedregulhos,...)
AGREGADOS
– EXEMPLOS:
» Areia natural:
• Originárias de rios, cavas (depósitos em fundos de vales cobertos por capa de solo), 
praias e dunas, sendo que as areias das praias não devem ser usadas no preparo de 
concreto armados por causa de seu teor de cloreto de sódio.
• Utilizadas no preparo de argamassas e concretos de cimento, concretos betuminosos 
e em filtros (devido à sua grande permeabilidade, têm a capacidade de interceptar o 
fluxo de água de infiltração em barragens de terra e em muros de arrimo).
» Seixo rolado ou pedregulho:
• Originários de leitos de rios e córregos.
• Sedimento fluvial de rocha ígnea, inconsolidado, formado de grãos de diâmetro em 
geral superior a 5 mm, podendo os grãos maiores alcançar diâmetros superiores a 
cerca de 100 mm.
AGREGADOS
– EXEMPLOS:
» Seixo rolado ou pedregulho:
• Formas arredondadas e superfície lisa.
• Deve serlavado antes do fornecimento e apresentar, preferencialmente, granulação 
diversa, já que o ideal é que os miúdos ocupem os vãos entre os graúdos.
• Utilizados em concretos, sendo que o concreto executado com pedregulho tem 
resistência mecânica cerca de 20% menor do que aquele fabricado com brita.
AGREGADOS
– ARTIFICIAIS: são obtidos pelo britamento de rochas (pedrisco, pedra britada,...)
– EXEMPLOS:
» Pedra britada:
• Agregado obtido a partir de rochas compactas que ocorrem em jazidas, pelo 
processo industrial da cominuição (fragmentação) controlada da rocha maciça.
• Os produtos finais passam pelo processo de peneiramento e enquadram-se em 
diversas categorias:
• Brita 0 (pedrisco), brita 1, brita 2, brita 3, brita 4 e brita 5.
» Areia de brita / Areia artificial:
• Agregado obtido dos finos resultantes da produção da brita, dos quais se retira a 
fração inferior a 0,15 mm.
• Sua graduação granulométrica vai de 0,15 mm a 4,8 mm.
• Apresenta absorção maior em relação à areia natural.
AGREGADOS
» Filler / fíler:
• Agregado de graduação 0,005/0,075mm.
• Seus grãos são da mesma ordem de grandeza dos grãos de cimento e passam na 
peneira 200 (0,075 mm).
• É também de chamado de pó de pedra.
• Utilizado na preparação de concretos (para preencher vazios) e argamassas 
betuminosas (para evitar flexibilidade excessiva), e como adição a cimentos.
» Bica corrida:
• Material britado no estado em que se encontra à saída do britador, sem nenhuma 
separação granulométrica.
» Rachão / Pedra de mão:
• Agregado constituído do material que passa no britador primário e é retido na 
peneira de 76 mm. É a fração acima de 76 mm da bica corrida primária.
AGREGADOS
» Restolho:
• Material granular, de grãos em geral friáveis (que se partem com facilidade). Pode 
conter uma parcela de solo.
AGREGADOS
– https://www.youtube.com/watch?v=08ZwjvzF4Oo
AGREGADOS
– INDUSTRIALIZADOS: Aqueles que são obtidos por processos industriais (argila, expandida, 
escória britada,...)
– EXEMPLOS: 
» Argila expandida:
• Material originário a partir da piroexpansão de argilas especiais (aquecimento acima 
de 1000ºC, levando à formação de gases internos).
• Utilizadas como agregado leve para concretos (com resistência de até 30MPa), e na 
fabricação de blocos e painéis pré-moldados, prestando-se bem como isolantes 
térmicos ou acústicos.
» Escória de alto-forno expandida
• Sub-produto resultante da produção de ferro-gusa em alto-fornos de indústrias 
siderúrgicas, e resfriado gradativamente.
AGREGADOS
» Escória de alto-forno expandida
• Utilizado como agregado em concretos leves e em peças isolantes térmicas e 
acústicas.
• Se o resfriamento do sub-produto por feito bruscamente, forma-se a escória de alto-
forno granulada que, pela desorganização de suas moléculas, torna-se 
extremamente reativa e é utilizada como adição mineral a cimentos.
AGREGADOS
– https://www.youtube.com/watch?v=YZkk_cGEOtI
AGREGADOS
• Características das rochas de origem:
• Resistência Mecânica:
– À compressão:
» Varia conforme o esforço de compressão se exerça paralela ou perpendicularmente ao 
veio da pedra.
» O ensaio se faz em CPs cúbicos de 4 cm de lado.
» Sob o aspecto de resistência à compressão, a maioria das rochas naturais não 
apresentam restrições quanto ao emprego como agregados no preparo de concretos 
convencionais, pois têm resistências superiores às máximas de concretos normais.
» Resistências típicas à compressão:
• Granito: ~ 180 MPa Micaxisto: ~ 85 MPa
• Calcário: ~ 190 MPa Granulito: ~ 200 MPa
AGREGADOS
• Características das rochas de origem:
• Resistência Mecânica:
– À abrasão superficial:
» Abrasão: Desgaste superficial dos grãos ao sofrerem “atrição”.
» Capacidade que tem o agregado de não se alterar quando manuseado (carregamento, 
basculamento, estocagem).
» Característica importante em algumas aplicações do concreto:
• Pistas rodoviárias
• Estacionamentos
• Vertedouros de barragens
• Pontes
• Aeroportos
AGREGADOS
• Características das rochas de origem:
• Durabilidade:
– A rocha que será utilizada como agregado deve apresentar uma boa resistência ao ataque de 
elementos agressivos.
– O ensaio consiste em submeter o agregado à ação de uma solução de sulfato de magnésio, 
determinando-se a perda de peso após 5 ciclos de imersão por 20 horas, seguidas de 4 horas 
de secagem em estufa a 105°C (NBR).
– Perdas máximas admissíveis:
» Agregados miúdos: 15%
» Agregados graúdos: 18%